2019-2020年高中生物 專題二 細(xì)胞工程 第7課時(shí) 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)學(xué)案 新人教版選修3.doc

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2019-2020年高中生物 專題二 細(xì)胞工程 第7課時(shí) 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)學(xué)案 新人教版選修3 [目標(biāo)導(dǎo)讀]　1.結(jié)合教材圖2－16及相關(guān)內(nèi)容，歸納動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程、條件及應(yīng)用。2.結(jié)合教材圖2－21，歸納通過動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆動(dòng)物的過程。3.簡述體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景。 [重難點(diǎn)擊]　1.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程及條件。2.動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆動(dòng)物的過程。 1．一般來說，已分化的植物細(xì)胞整體具有全能性，而已分化的動(dòng)物細(xì)胞整體的全能性受到限制，只是細(xì)胞核具有全能性。 2．癌細(xì)胞的主要特征有無限增殖、形態(tài)結(jié)構(gòu)改變、易分散轉(zhuǎn)移和接觸抑制喪失的特征。 3．器官移植面臨的問題之一是排斥反應(yīng)，這與人體內(nèi)的T淋巴細(xì)胞有關(guān)。 4．克隆(英語：Clone)在廣義上是指利用生物技術(shù)由無性生殖產(chǎn)生與原個(gè)體有完全相同基因組之后代的過程。在園藝學(xué)上，克隆是指通過營養(yǎng)生殖產(chǎn)生的單一植株的后代，很多植物都是通過克隆這樣的無性生殖方式從單一植株獲得大量的子代個(gè)體。在生物學(xué)上，是指選擇性地復(fù)制出一段DNA序列(分子克隆)、細(xì)胞(細(xì)胞克隆)或是個(gè)體(個(gè)體克隆)。 [課堂導(dǎo)入]　 如圖為克隆動(dòng)物明星—“多利”，它是科學(xué)家運(yùn)用動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)培育的，今天我們就來學(xué)習(xí)動(dòng)物細(xì)胞工程的有關(guān)內(nèi)容。 探究點(diǎn)一　動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)就是從動(dòng)物機(jī)體中取出相關(guān)的組織，將它分散成單個(gè)細(xì)胞，然后，放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細(xì)胞生長和增殖。觀察下圖，探討動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的相關(guān)問題。 1．過程 取動(dòng)物組織塊 ↓ 分散組織細(xì)胞：剪碎，用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理一段時(shí)間 ↓ 制成細(xì)胞懸液 ↓ 原代培養(yǎng)：具有貼壁生長和接觸抑制的特點(diǎn) ↓ 傳代培養(yǎng) (1)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)選用什么樣的動(dòng)物組織塊好(幼嫩的還是衰老的)，為什么？動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的原理是什么？ 答案　幼嫩的，因?yàn)橛啄劢M織塊容易增殖。細(xì)胞增殖。 (2)將組織分散成單個(gè)細(xì)胞的方法是什么？為什么要先剪碎組織？ 答案　方法是從健康動(dòng)物體內(nèi)取出組織塊，剪碎，用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理一段時(shí)間，這樣組織就會(huì)分散成單個(gè)細(xì)胞。先剪碎組織的目的是增大胰蛋白酶或膠原蛋白酶與細(xì)胞的接觸面積。 (3)如何區(qū)分原代培養(yǎng)與傳代培養(yǎng)？ 答案　①原代培養(yǎng)：通常將動(dòng)物組織消化后的初次培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng)。②傳代培養(yǎng)：貼滿瓶壁的細(xì)胞需要重新用胰蛋白酶等處理，然后分瓶繼續(xù)培養(yǎng)，讓細(xì)胞增殖，即為傳代培養(yǎng)。 2．條件 (1)無菌、無毒的環(huán)境：即對(duì)培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進(jìn)行無菌處理。 (2)營養(yǎng)：合成培養(yǎng)基的成分為糖、氨基酸、促生長因子、無機(jī)鹽、微量元素、血清、血漿等。與植物組織培養(yǎng)基比較，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)基的獨(dú)特之處：①液體培養(yǎng)基；②其成分中有動(dòng)物血清。 (3)溫度和pH：適宜的溫度為36.50.5_℃；pH為7.2～7.4。 (4)氣體環(huán)境：進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，通常采用培養(yǎng)皿或松蓋培養(yǎng)瓶，將其置于含95%空氣加5%CO2的混合氣體的培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)。其中CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH。 3．應(yīng)用 (1)生產(chǎn)有重要價(jià)值的生物制品，如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等。 (2)為皮膚大面積燒傷病人培養(yǎng)供移植的皮膚。 (3)用于檢測有毒物質(zhì)。 (4)科學(xué)家培養(yǎng)各種正?；虿∽兊募?xì)胞，用于生理、病理、藥理等方面的研究，為治療和預(yù)防疾病提供理論依據(jù)。 小貼士　(1)細(xì)胞株和細(xì)胞系 ①細(xì)胞株：傳代培養(yǎng)的細(xì)胞一般傳到10代左右就不易傳下去，細(xì)胞的生長就會(huì)出現(xiàn)停滯，大部分細(xì)胞衰老死亡。但是有極少數(shù)細(xì)胞能度過“危機(jī)”而繼續(xù)傳下去，這些存活的細(xì)胞一般能傳到40～50代，這種傳代的細(xì)胞叫做細(xì)胞株。 ②細(xì)胞系：當(dāng)細(xì)胞株傳至50代以后又會(huì)出現(xiàn)“危機(jī)”，不能再傳下去。但有部分細(xì)胞的遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變，而且?guī)в邪┳兊奶攸c(diǎn)，獲得不死性，可在培養(yǎng)條件下無限制地傳代下去，這種傳代的細(xì)胞稱為細(xì)胞系。 (2)癌變的細(xì)胞無接觸抑制現(xiàn)象，可以堆疊起來增殖。 (3)用胰蛋白酶處理組織塊，可使細(xì)胞分散開，目的是使細(xì)胞與培養(yǎng)液充分接觸。不能使用胃蛋白酶分散細(xì)胞，因?yàn)槎鄶?shù)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的適宜pH為7.2～7.4，此pH下胃蛋白酶不具活性。 歸納提煉 活學(xué)活用 1．判斷下面關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的敘述的正誤。 (1)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的原理是動(dòng)物細(xì)胞的全能性(　　) (2)需要對(duì)細(xì)胞進(jìn)行一次脫分化處理和兩次蛋白酶處理(　　) (3)原代培養(yǎng)的細(xì)胞是指從貼壁生長到發(fā)生接觸抑制的細(xì)胞(　　) (4)恒溫條件下，細(xì)胞周期持續(xù)時(shí)間長短不隨細(xì)胞培養(yǎng)進(jìn)程而改變(　　) (5)傳代培養(yǎng)的細(xì)胞因?yàn)橐杂薪z分裂方式增殖，所以在傳代過程中其遺傳物質(zhì)保持不變(　　) (6)只要培養(yǎng)條件適宜，細(xì)胞都可在體外無限繁殖(　　) (7)可用于檢測有毒物質(zhì)、構(gòu)建人造皮膚、大量生產(chǎn)藥物蛋白(　　) (8)為了防止培養(yǎng)過程中發(fā)生微生物污染，應(yīng)將培養(yǎng)箱抽成真空以消毒、滅菌(　　) 答案　(1)　(2)　(3)　(4)　(5)　(6)　(7)√　(8) 解析　動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的原理是細(xì)胞的增殖；動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)無需脫分化處理，只要發(fā)生接觸抑制就要用胰蛋白酶處理；細(xì)胞從開始貼壁生長到發(fā)生接觸抑制在原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)中都會(huì)發(fā)生；多次傳代后，分裂速度減慢，周期因此變長，以致有部分細(xì)胞的遺傳物質(zhì)有可能發(fā)生改變；細(xì)胞多次傳代后，大多數(shù)細(xì)胞會(huì)逐漸衰老死亡；培養(yǎng)箱抽成真空不利于細(xì)胞呼吸。只有(7)正確。 探究點(diǎn)二　動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物 用動(dòng)物細(xì)胞克隆動(dòng)物，實(shí)際上是通過核移植來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)克隆動(dòng)物的基本流程，回答問題。 1．概念：是將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核，移入一個(gè)已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中，使其重組并發(fā)育成一個(gè)新的胚胎，這個(gè)新的胚胎最終發(fā)育為動(dòng)物個(gè)體。 2．種類 3．克隆動(dòng)物的基本流程 (1)原理：動(dòng)物細(xì)胞核的全能性。 (2)供體和受體的選擇 ①供體：一般選用傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞，因?yàn)?0代以內(nèi)的細(xì)胞一般能保持正常的二倍體核型，保證了供體細(xì)胞正常的遺傳基礎(chǔ)。 ②受體：去核的MⅡ中期的卵母細(xì)胞。 a．選取MⅡ中期的卵母細(xì)胞的原因：一方面細(xì)胞大，易于操作；卵黃多，營養(yǎng)豐富，為發(fā)育提供充足的營養(yǎng)。另一方面此時(shí)具備受精能力，細(xì)胞質(zhì)中含有能刺激融合后重組細(xì)胞進(jìn)行分裂分化并形成重組胚胎的物質(zhì)。 b．去核的原因：保證克隆動(dòng)物的遺傳物質(zhì)最大程度地來自有重要利用價(jià)值的動(dòng)物。 4．克隆動(dòng)物性狀與供體并不完全相同的原因 (1)克隆動(dòng)物的細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)來自受體卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)。 (2)生物的性狀不僅與遺傳物質(zhì)有關(guān)，還受環(huán)境的影響。 5．應(yīng)用 (1)加速家畜遺傳改良進(jìn)程，促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育。 (2)增加瀕危動(dòng)物數(shù)量，保護(hù)瀕危物種。 (3)生產(chǎn)醫(yī)用蛋白。 (4)作為異種移植的供體。 (5)用于組織器官的移植。 6．存在的問題 (1)體細(xì)胞核移植技術(shù)的成功率非常低。 (2)克隆動(dòng)物存在健康問題，表現(xiàn)出生理缺陷、遺傳缺陷等。 (3)克隆動(dòng)物食品的安全性問題存在爭議。 歸納提煉 動(dòng)物細(xì)胞核移植的條件及結(jié)果 (1)核移植一般不選擇生殖細(xì)胞作為供核細(xì)胞，因?yàn)樯臣?xì)胞與正常體細(xì)胞相比，遺傳物質(zhì)減半。 (2)核移植時(shí)，一般先用電刺激使供、受體細(xì)胞融合，再用物理或化學(xué)方法激活受體細(xì)胞，使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育進(jìn)程。 (3)核移植過程中細(xì)胞核只來自于一個(gè)個(gè)體，因此核遺傳物質(zhì)與供核個(gè)體的相同，屬于無性繁殖，產(chǎn)生新個(gè)體的絕大多數(shù)性狀與供核親本一致。體細(xì)胞核移植技術(shù)中注入去核卵母細(xì)胞中的不是供體細(xì)胞核，而是整個(gè)細(xì)胞，伴隨著兩細(xì)胞融合，體現(xiàn)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：具有一定的流動(dòng)性。 (4)該技術(shù)形成重組細(xì)胞發(fā)育成一個(gè)新個(gè)體，體現(xiàn)了細(xì)胞核的全能性而非動(dòng)物細(xì)胞的全能性。 活學(xué)活用 2．世界上第一只克隆綿羊“多利”的培育過程如圖所示，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題： (1)寫出圖中a、b所指的細(xì)胞工程名稱： a．____________________，b.______________。 (2)實(shí)施細(xì)胞工程a時(shí)，所需的受體細(xì)胞大多采用動(dòng)物卵母細(xì)胞的原因：__________________ ___________________________________________________。 (3)“多利”面部的毛是________，請(qǐng)根據(jù)遺傳學(xué)原理說明判斷根據(jù)：____________________ _______________________________________________。 (4)繼植物組織培養(yǎng)之后，克隆綿羊的培育成功，證明動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核也具有__________。 答案　(1)細(xì)胞核移植　胚胎移植 (2)卵母細(xì)胞體積大、易操作；含營養(yǎng)物質(zhì)多，通過發(fā)育可直接表現(xiàn)出性狀來 (3)白色　“多利”的細(xì)胞核基因來自白面綿羊 (4)全能性 1．xx年6月《中國養(yǎng)殖風(fēng)》報(bào)道，“內(nèi)蒙古白絨羊種羊場”誕生了目前國際上規(guī)模最大的一批轉(zhuǎn)基因克隆絨山羊。關(guān)于克隆，除個(gè)體水平外，還有分子、細(xì)胞、器官等水平的克隆。下列不屬于克隆技術(shù)的是(　　) A．從出生不久的小鼠心臟取下的細(xì)胞在體外離體培養(yǎng)成細(xì)胞系 B．使某些特定的外源基因在哺乳動(dòng)物體內(nèi)表達(dá) C．農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上利用馬鈴薯的芽繁殖馬鈴薯 D．將單個(gè)B淋巴細(xì)胞進(jìn)行無性繁殖 答案　B 解析　克隆實(shí)質(zhì)上就是一種無性繁殖，題中A、D兩項(xiàng)都是細(xì)胞水平的克隆，C項(xiàng)是指植物的營養(yǎng)生殖，也屬于克隆的范疇。B項(xiàng)中，使某些特定的外源基因在哺乳動(dòng)物體內(nèi)表達(dá)，這屬于轉(zhuǎn)基因技術(shù)。 2．乙馬的卵細(xì)胞核被甲馬的體細(xì)胞核置換后，這個(gè)卵細(xì)胞經(jīng)過多次分裂發(fā)育成重組胚胎，再植入丙馬的子宮內(nèi)發(fā)育，結(jié)果產(chǎn)下一匹小馬。下列敘述正確的是(　　) A．直接在體外對(duì)甲馬的體細(xì)胞進(jìn)行誘導(dǎo)也能培養(yǎng)出胚胎 B．小馬的性狀與甲馬完全相同 C．此項(xiàng)技術(shù)可用于保護(hù)瀕危物種 D．該過程可以很好地證明動(dòng)物細(xì)胞的全能性 答案　C 解析　克隆過程中細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)來自一方，而細(xì)胞核中遺傳物質(zhì)來自另一方，所以小馬的性狀與甲馬不完全一致。該過程只能說明動(dòng)物細(xì)胞核具有全能性，而不能證明動(dòng)物細(xì)胞的全能性。 3．一只羊的卵子的核被另一只羊的體細(xì)胞核替換后，這個(gè)卵子經(jīng)過多次分裂，再植入第三只羊的子宮內(nèi)發(fā)育，結(jié)果生下了一只羊羔，這種克隆技術(shù)具有多種用途，但是不能(　　) A．有選擇地繁殖某一性別的家畜 B．繁殖家畜中的優(yōu)秀個(gè)體 C．用于保存物種 D．改變動(dòng)物的基因型 答案　D 解析　生物的各種性狀是由遺傳物質(zhì)——DNA控制的，由細(xì)胞核內(nèi)的DNA控制的遺傳叫細(xì)胞核遺傳，由細(xì)胞質(zhì)(主要存在于線粒體、葉綠體)內(nèi)的DNA控制的遺傳叫細(xì)胞質(zhì)遺傳。目前的克隆技術(shù)是將一個(gè)體細(xì)胞核植入一個(gè)去核的卵母細(xì)胞中，經(jīng)過試管培養(yǎng)一段時(shí)間后，再移入另一個(gè)體的子宮內(nèi)發(fā)育、分娩的技術(shù)。通過該技術(shù)，能夠保持新的優(yōu)良性狀，能夠保持性別不變，也能夠用于保存物種，但不能改變動(dòng)物的基因型，這是因?yàn)榛蛐偷母淖円话闶峭ㄟ^動(dòng)物的有性生殖(減數(shù)分裂)完成的。 4．美國威斯康星州的一個(gè)奶牛場有一頭奶牛，年產(chǎn)奶量達(dá)30.8 t，我國奶牛產(chǎn)量年平均水平僅為3～4 t。某人用該高產(chǎn)奶牛的耳朵細(xì)胞，采用核移植技術(shù)獲得高產(chǎn)奶牛(如圖)。據(jù)圖回答下列問題： (1)③過程中選擇去核卵母細(xì)胞作為受體細(xì)胞的原因是 ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)④過程所利用的技術(shù)是__________________，其原理是__________。 (3)該實(shí)驗(yàn)的成功說明已分化的耳朵細(xì)胞的細(xì)胞核中含有與________________一樣的全套基因，這種繁殖方式屬于________。 (4)若研究發(fā)現(xiàn)該高產(chǎn)奶牛線粒體發(fā)達(dá)，故它的產(chǎn)奶量高，則小牛d成年后具有這一優(yōu)良性狀嗎？______________。你的依據(jù)是__________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)卵母細(xì)胞體積大，易操作，營養(yǎng)物質(zhì)豐富，且細(xì)胞質(zhì)中含有激發(fā)細(xì)胞核全能性表達(dá)的物質(zhì)　(2)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)　細(xì)胞增殖　(3)受精卵　無性繁殖　(4)不具有　線粒體中的基因一般通過細(xì)胞質(zhì)傳遞給后代，而小牛d的細(xì)胞質(zhì)主要來自于牛a 解析　(1)在核移植中常用去核卵母細(xì)胞作為受體細(xì)胞，是因?yàn)槁涯讣?xì)胞內(nèi)含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)；體積比較大，容易操作。(2)④過程屬于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)，其原理是細(xì)胞增殖。(3)該實(shí)驗(yàn)的成功證明了動(dòng)物細(xì)胞核具有全能性，因?yàn)榧?xì)胞核中含有和受精卵一樣的全套基因。(4)線粒體位于細(xì)胞質(zhì)中，主要來源于受體細(xì)胞，因此沒有產(chǎn)奶量高的優(yōu)良性狀。 基礎(chǔ)過關(guān) 知識(shí)點(diǎn)一　動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) 1．在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，使用胰蛋白酶的目的是(　　) A．使動(dòng)物組織分散為單個(gè)細(xì)胞 B．去掉細(xì)胞壁，使其成為原生質(zhì)體 C．去掉細(xì)胞膜，暴露出原生質(zhì)體便于細(xì)胞融合 D．促進(jìn)蛋白質(zhì)水解為多肽 答案　A 解析　在進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)前，先用胰蛋白酶使組織塊中的細(xì)胞相互分散開，以增加與培養(yǎng)液的接觸面積，便于培養(yǎng)。 2．一般來說，動(dòng)物細(xì)胞體外培養(yǎng)需要滿足以下哪些條件(　　) ①無毒的環(huán)境?、跓o菌的環(huán)境?、酆铣膳囵B(yǎng)基需加血漿 ④溫度與動(dòng)物的體溫相近?、菪枰狾2，也需要CO2 ⑥適宜的pH A．①②③④⑤⑥ B．①②③④ C．①②④⑤⑥ D．①②③④⑥ 答案　A 解析　動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)一般需要無菌、無毒的環(huán)境；一定的營養(yǎng)；一般保持與動(dòng)物相近的體溫和適宜的pH以及氣體環(huán)境等。 3．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中一定可以出現(xiàn)的情況是(　　) A．培養(yǎng)保留接觸抑制的細(xì)胞在培養(yǎng)瓶壁上可形成多層細(xì)胞 B．培養(yǎng)過程中多數(shù)細(xì)胞的基因型會(huì)發(fā)生改變 C．二倍體細(xì)胞的傳代培養(yǎng)次數(shù)通常是無限的 D．當(dāng)細(xì)胞發(fā)生類似于癌細(xì)胞的變化時(shí)，可進(jìn)行傳代培養(yǎng) 答案　D 解析　由于細(xì)胞之間相互接觸而發(fā)生接觸抑制現(xiàn)象，所以正常培養(yǎng)的細(xì)胞在培養(yǎng)瓶壁上只能形成單層細(xì)胞，A項(xiàng)錯(cuò)；克隆培養(yǎng)法中細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，所以細(xì)胞的基因型一般不會(huì)發(fā)生改變，B項(xiàng)錯(cuò)；二倍體細(xì)胞傳代培養(yǎng)至10～50代時(shí)多數(shù)的細(xì)胞會(huì)死亡，只有少數(shù)的細(xì)胞能夠培養(yǎng)至50代以后成為細(xì)胞系，C項(xiàng)錯(cuò)；類似于癌細(xì)胞的突變，細(xì)胞能夠無限增殖，可以進(jìn)行傳代培養(yǎng)，D項(xiàng)正確。 4．在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，屬于原代培養(yǎng)的是(　　) A．用胰蛋白酶使組織分散成單個(gè)細(xì)胞的過程 B．從機(jī)體取得細(xì)胞后立即進(jìn)行培養(yǎng)的過程 C．出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象后取下的細(xì)胞的培養(yǎng)過程 D．哺乳動(dòng)物細(xì)胞在培養(yǎng)基中的懸浮生長過程 答案　B 解析　原代培養(yǎng)是指從動(dòng)物機(jī)體組織取得細(xì)胞后的立即培養(yǎng)，直到細(xì)胞出現(xiàn)接觸抑制為止。因?yàn)榧?xì)胞的接觸抑制，細(xì)胞停止分裂增殖，并逐漸走向衰亡，所以要想繼續(xù)細(xì)胞培養(yǎng)，必須將細(xì)胞取下分裝后才能進(jìn)行，分裝后的細(xì)胞培養(yǎng)是傳代培養(yǎng)。 知識(shí)點(diǎn)二　動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù) 5．從母羊甲的體細(xì)胞中取出細(xì)胞核，注入到母羊乙的去核卵母細(xì)胞中，融合后的細(xì)胞經(jīng)卵裂形成早期胚胎，再植入到另一只母羊丙的子宮內(nèi)，出生小羊的大多數(shù)性狀(　　) A．像甲 B．像乙 C．像丙 D．難以預(yù)測 答案　A 解析　生物的性狀遺傳可以分為由細(xì)胞核內(nèi)DNA控制的細(xì)胞核遺傳(主要)和由細(xì)胞質(zhì)基因控制的細(xì)胞質(zhì)遺傳。經(jīng)該過程出生的小羊的大多數(shù)性狀像甲(細(xì)胞核遺傳)，少數(shù)性狀像乙(細(xì)胞質(zhì)遺傳)，一般不會(huì)出現(xiàn)像丙的性狀。 6．用于核移植的供體細(xì)胞一般都選用(　　) A．受精卵 B．傳代培養(yǎng)10代以內(nèi)的細(xì)胞 C．傳代培養(yǎng)10～50代以內(nèi)的細(xì)胞 D．處于減數(shù)第二次分裂中期的次級(jí)卵母細(xì)胞 答案　B 7．下列關(guān)于哺乳動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)的敘述，不正確的是(　　) A．該技術(shù)的難度明顯高于胚胎細(xì)胞核移植 B．通常采用減數(shù)第二次分裂期的卵母細(xì)胞作為受體細(xì)胞 C．可通過顯微操作法除去卵母細(xì)胞核 D．克隆動(dòng)物是對(duì)提供體細(xì)胞的動(dòng)物進(jìn)行了完全復(fù)制 答案　D 解析　克隆動(dòng)物細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)來自提供細(xì)胞核的動(dòng)物，其細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)來自提供卵母細(xì)胞的動(dòng)物，因而克隆動(dòng)物的性狀主要與提供細(xì)胞核的親本相同，而不是對(duì)提供體細(xì)胞的動(dòng)物的完全復(fù)制，故選項(xiàng)D錯(cuò)。動(dòng)物體細(xì)胞分化程度高，恢復(fù)其全能性十分困難，因而哺乳動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)的難度明顯高于胚胎細(xì)胞核移植；由于MⅡ期的卵母細(xì)胞含有能促進(jìn)細(xì)胞分裂的物質(zhì)，因此通常采用減數(shù)第二次分裂期的卵母細(xì)胞作為核移植的受體細(xì)胞；通過顯微操作法用微型吸管將卵母細(xì)胞核和第一極體一并吸出。 8．中科院動(dòng)物研究所與福州大熊貓研究中心合作，通過將大熊貓細(xì)胞核植入去核后的兔子卵母細(xì)胞中，在世界上最早克隆出一批大熊貓?jiān)缙谂咛ィ砻魑覈笮茇埲斯し敝逞芯吭俅巫咴谑澜缜傲?。下列描述與克隆無關(guān)的是(　　) A．“復(fù)制” B．無性繁殖 C．組織培養(yǎng) D．基因工程 答案　D 解析　克隆是一種無性繁殖方式。子代與親本相同，因而也可以認(rèn)為是由親本“復(fù)制”而來的；該過程需采用組織培養(yǎng)技術(shù)，但與基因工程無關(guān)。 能力提升 9．下列屬于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)區(qū)別的是(　　) A．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)所用的培養(yǎng)基的成分與植物的不同 B．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)不需要在無菌條件下進(jìn)行 C．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中可發(fā)生基因重組，而植物組織培養(yǎng)不能 D．植物組織培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)都體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性 答案　A 解析　動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)所用的培養(yǎng)基的成分與植物的培養(yǎng)基不同，如培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)基需加入血清、血漿等，而植物細(xì)胞培養(yǎng)基則不需加入，故選項(xiàng)A正確。動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng)都需要在無菌、人工控制的條件下進(jìn)行；動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng)過程中細(xì)胞的分裂都是有絲分裂，都不發(fā)生基因重組；植物組織培養(yǎng)最終能夠形成完整的植物體，能體現(xiàn)植物細(xì)胞的全能性，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)不能最終培養(yǎng)成完整的動(dòng)物體，不能體現(xiàn)動(dòng)物細(xì)胞的全能性。 10．動(dòng)物細(xì)胞體外培養(yǎng)時(shí)，通常要在培養(yǎng)基中補(bǔ)充一定濃度的某些物質(zhì)。如圖是血清對(duì)正常細(xì)胞和癌細(xì)胞培養(yǎng)影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從該圖提供的信息不能獲得的結(jié)論是(　　) A．正常細(xì)胞與癌細(xì)胞的增殖速率相同 B．有無血清對(duì)正常細(xì)胞培養(yǎng)的影響不同 C．培養(yǎng)基中補(bǔ)充血清有助于正常細(xì)胞的培養(yǎng) D．培養(yǎng)基中是否補(bǔ)充血清對(duì)癌細(xì)胞的培養(yǎng)影響不大 答案　A 解析　從圖中可以看出，隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長，癌細(xì)胞的數(shù)量比正常細(xì)胞顯著增多，因此正常細(xì)胞與癌細(xì)胞的增殖速率不同。從圖中還可以看出，有無血清對(duì)正常細(xì)胞培養(yǎng)影響很大，而對(duì)癌細(xì)胞影響不大，因此在培養(yǎng)基中補(bǔ)充血清對(duì)正常細(xì)胞的培養(yǎng)有利，而對(duì)癌細(xì)胞的培養(yǎng)，有無血清其結(jié)果都一樣，都是快速增殖。 11．下列關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的敘述中，正確的是(　　) A．細(xì)胞的癌變發(fā)生于原代培養(yǎng)向傳代培養(yǎng)的過渡過程中 B．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液中通常含有葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽、生長素和動(dòng)物血清等 C．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的目的是獲得大量的細(xì)胞分泌蛋白 D．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)前和培養(yǎng)過程中都要用胰蛋白酶處理 答案　D 解析　動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程是這樣的：取動(dòng)物組織塊(動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物的器官或組織)→剪碎→用胰蛋白酶處理分散成單個(gè)細(xì)胞→制成細(xì)胞懸液→轉(zhuǎn)入培養(yǎng)瓶中進(jìn)行原代培養(yǎng)→貼滿瓶壁的細(xì)胞重新用胰蛋白酶處理分散成單個(gè)細(xì)胞繼續(xù)傳代培養(yǎng)。由此看出D項(xiàng)正確。 12．不能作為組織培養(yǎng)、細(xì)胞培養(yǎng)或克隆的生物材料是(　　) A．花粉 B．幼葉 C．卵細(xì)胞 D．人血中的紅細(xì)胞 答案　D 解析　人血中的紅細(xì)胞是成熟的紅細(xì)胞，沒有細(xì)胞核，不能作為組織培養(yǎng)、細(xì)胞培養(yǎng)或克隆的生物材料。 13．如圖為動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題： (1)進(jìn)行培養(yǎng)的細(xì)胞往往取自于胚胎或幼齡動(dòng)物，原因是_______________________________ ________________________________________________________________________。 (2)容器A中的動(dòng)物器官或組織首先要剪碎，然后用胰蛋白酶處理，其目的是_____________ ________________________________________________________________________。 (3)培養(yǎng)先在B瓶中進(jìn)行。瓶中的培養(yǎng)基成分有葡萄糖、氨基酸、促生長因子、無機(jī)鹽、維生素和________等。細(xì)胞增殖產(chǎn)生的新細(xì)胞會(huì)表現(xiàn)出____________生長現(xiàn)象。當(dāng)細(xì)胞分裂生長到______________時(shí)，就會(huì)停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為接觸抑制，需用胰蛋白酶處理后分瓶繼續(xù)培養(yǎng)，稱為______________。有一類不正常的動(dòng)物細(xì)胞，體外培養(yǎng)不受接觸抑制機(jī)制的制約而表現(xiàn)為“瘋長”，這類細(xì)胞最可能是____________。 (4)細(xì)胞在C瓶中培養(yǎng)一段時(shí)間后，大部分細(xì)胞衰老死亡，但有極少數(shù)細(xì)胞存活并傳代下去，這些細(xì)胞的遺傳物質(zhì)____________，它能夠無限傳代的原因是_______________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)胚胎或幼齡動(dòng)物的器官、組織中的細(xì)胞代謝旺盛，分裂能力強(qiáng)　(2)使細(xì)胞分散成單個(gè)細(xì)胞，每個(gè)細(xì)胞可以與培養(yǎng)液充分接觸　(3)動(dòng)物血清　貼壁　表面相互接觸　傳代培養(yǎng)　癌細(xì)胞　(4)發(fā)生改變　細(xì)胞遺傳物質(zhì)發(fā)生改變，帶有癌細(xì)胞特點(diǎn)，能無限增殖 解析　(1)胚胎或幼齡動(dòng)物的同一器官或組織的細(xì)胞較成年和老年的分裂能力強(qiáng)，代謝旺盛，更適合進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)；(2)用胰蛋白酶處理動(dòng)物的組織碎塊，能使組織分散成單個(gè)細(xì)胞，形成細(xì)胞懸液，有利于細(xì)胞的生長和增殖；(3)進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)，需要在培養(yǎng)基中加入一定量的動(dòng)物血清，內(nèi)含多種營養(yǎng)物質(zhì)和促進(jìn)細(xì)胞生長和繁殖的物質(zhì)；體外進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)，細(xì)胞會(huì)表現(xiàn)出貼壁生長現(xiàn)象，當(dāng)它們分裂生長到表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞的分裂增殖就會(huì)停止，即所謂的接觸抑制，而癌細(xì)胞不受這一機(jī)制制約，表現(xiàn)為“瘋長”。出現(xiàn)接觸抑制時(shí)，需對(duì)細(xì)胞進(jìn)行傳代培養(yǎng)；(4)傳代培養(yǎng)到大約50代，大部分細(xì)胞不能繼續(xù)傳代，但一部分細(xì)胞核內(nèi)遺傳物質(zhì)發(fā)生類似于癌變的改變，能無限增殖，成為細(xì)胞系。 14．下圖是我國克隆牛的培育過程，據(jù)圖回答下列問題： (1)細(xì)胞A是______________，細(xì)胞B是____________。 (2)一個(gè)重組細(xì)胞D發(fā)育成丁牛出生，涉及的細(xì)胞增殖方式是______________。 (3)丁牛的性別和________牛的性別相同，原因是______________________________ ________________________________________________________________________。 (4)能否直接用細(xì)胞A體外培養(yǎng)形成胚胎，并移植到丙牛子宮并發(fā)育成健康的小牛出生？為什么？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)上述方法培育出克隆動(dòng)物，與植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育出完整植株相比，獲得的后代在遺傳物質(zhì)方面有什么不同？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)高度分化的體細(xì)胞　卵母細(xì)胞　(2)有絲分裂　(3)甲　牛的性別由細(xì)胞內(nèi)的性染色體決定，丁牛的性染色體與甲牛相同　(4)目前不能。高度分化的動(dòng)物體細(xì)胞由于基因的選擇性表達(dá)而失去了進(jìn)一步的分裂分化的能力，但卵母細(xì)胞中卻含有必要的分裂分化調(diào)節(jié)因子　(5)在遺傳物質(zhì)上(不考慮發(fā)育過程中的變異)，植物組織培養(yǎng)形成的植株與提供體細(xì)胞的植物植株完全相同，而克隆動(dòng)物由于卵母細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)基因的貢獻(xiàn)而與提供體細(xì)胞核的動(dòng)物不完全相同 解析　從“重組細(xì)胞”到動(dòng)物個(gè)體出生的過程中，細(xì)胞增殖不會(huì)有減數(shù)分裂方式，這一情況同自然狀態(tài)下受精卵發(fā)育成動(dòng)物個(gè)體類似；牛的性別決定方式是XY型，由細(xì)胞核內(nèi)性染色體控制其性別；動(dòng)物克隆從目前來看，只能是“核移植”，并沒有真正做到產(chǎn)生的動(dòng)物與原來被克隆的動(dòng)物在遺傳物質(zhì)上100%的相同。單純用高度分化的體細(xì)胞在體外誘導(dǎo)形成胚胎，繼而植入子宮內(nèi)完成發(fā)育，從理論上講是完全可能的，但目前在實(shí)踐上還有很大難度。 個(gè)性拓展 15．現(xiàn)有A和B兩個(gè)肉牛品種，A品種牛的細(xì)胞組成可表示為A細(xì)胞核、A細(xì)胞質(zhì)，B品種牛則為B細(xì)胞核、B細(xì)胞質(zhì)。 (1)如果要獲得一頭克隆牛，使其細(xì)胞由A細(xì)胞核和B細(xì)胞質(zhì)組成，基本步驟是：從A品種牛體內(nèi)取出體細(xì)胞，進(jìn)行體外培養(yǎng)，然后再從培養(yǎng)細(xì)胞中取出____________注入B品種牛的______________卵母細(xì)胞，經(jīng)過某種刺激和培養(yǎng)后，可形成胚胎，該胚胎被稱為____________，將該胚胎移入代孕母牛的__________中，通過培育可達(dá)到目的。 (2)上述過程中運(yùn)用了動(dòng)物細(xì)胞工程的哪些技術(shù)？______________________________ ________________________________________________________________________。 (3)克隆牛的產(chǎn)生說明____________具有全能性。由A、B兩品種雜交得到的牛與克隆牛相比，雜交牛細(xì)胞核的遺傳物質(zhì)來自________個(gè)親本，細(xì)胞質(zhì)來自______________性親本，克隆牛和雜交牛的遺傳物質(zhì)組成__________(相同，不同)。 (4)請(qǐng)舉一例，說明克隆牛培育成功的實(shí)際意義。 ________________________________________________________________________。 答案　(1)細(xì)胞核　去核　重組胚胎　子宮 (2)動(dòng)物細(xì)胞核移植和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) (3)動(dòng)物體細(xì)胞核　兩　雌　不同 (4)保護(hù)瀕危物種，繁育優(yōu)良品種，醫(yī)學(xué)上克隆器官等 解析　動(dòng)物的克隆所用的方法是核移植，也就是把動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核移入去核的卵母細(xì)胞中，然后經(jīng)過某些刺激和培養(yǎng)后可形成重組胚胎，再移入代孕動(dòng)物的子宮中繼續(xù)發(fā)育，從而獲得克隆個(gè)體?？寺?dòng)物的成功說明了動(dòng)物體細(xì)胞核具有全能性，克隆動(dòng)物的遺傳物質(zhì)與提供細(xì)胞核的個(gè)體基本一致。在體細(xì)胞克隆動(dòng)物中不僅用到了核移植，還用到了動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)。