江蘇專(zhuān)用2024-2025學(xué)年高中生物專(zhuān)題2細(xì)胞工程2.1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

PAGEPAGE18動(dòng)物細(xì)胞培育和核移植技術(shù)1．闡明動(dòng)物細(xì)胞培育是從動(dòng)物體獲得相關(guān)組織，分散成單個(gè)細(xì)胞后，在相宜的培育條件下讓細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖的過(guò)程。動(dòng)物細(xì)胞培育是動(dòng)物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)。(重、難點(diǎn))2.闡明細(xì)胞核移植一般是將體細(xì)胞核移入一個(gè)去核的卵母細(xì)胞中，并使重組細(xì)胞發(fā)育成新胚胎，繼而發(fā)育成動(dòng)物個(gè)體的過(guò)程。3.舉例說(shuō)誕生殖性克隆人面臨的倫理問(wèn)題。4.分析說(shuō)明我國(guó)為什么不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人試驗(yàn)。學(xué)問(wèn)點(diǎn)一動(dòng)物細(xì)胞培育1．概念：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，放在相宜的培育基中，讓這些細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖。2．原理：細(xì)胞增殖。3．過(guò)程動(dòng)物組織塊：取動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物的器官或組織剪碎，用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理單細(xì)胞細(xì)胞懸液原代培育：動(dòng)物組織消化后的初次培育貼附性細(xì)胞用胰蛋白酶處理，分瓶，傳代培育10代細(xì)胞傳代培育50代左右細(xì)胞4．條件(1)無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境①培育液和全部培育用具應(yīng)進(jìn)行無(wú)菌處理。②通常還要在細(xì)胞培育液中添加肯定量的抗生素，以防污染。③定期更換培育液，防止細(xì)胞代謝產(chǎn)物的危害。(2)養(yǎng)分①合成培育基成分：糖、氨基酸、促生長(zhǎng)因子、無(wú)機(jī)鹽、微量元素等。②合成培育基特點(diǎn)：加入血清、血漿等自然成分。(3)溫度和pH：溫度為36.5±0.5℃；pH為7.2～7.4。(4)氣體環(huán)境：95%空氣＋5%CO2的混合氣體。O2是細(xì)胞代謝所必需的，CO2的主要作用是維持培育液的pH。eq\a\vs4\al(5).應(yīng)用(1)生產(chǎn)生物制品：如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等。(2)應(yīng)用于基因工程：動(dòng)物細(xì)胞是基因工程技術(shù)中常用的受體細(xì)胞，離不開(kāi)動(dòng)物細(xì)胞培育。(3)檢測(cè)有毒物質(zhì)，推斷某種物質(zhì)的毒性。(4)用于生理、病理、藥理等方面的探討，如篩選抗癌藥物等。1．動(dòng)物細(xì)胞培育過(guò)程解讀(1)細(xì)胞貼壁和接觸抑制①細(xì)胞貼壁用培育液將分散的動(dòng)物細(xì)胞稀釋制成細(xì)胞懸液，再將細(xì)胞懸液放入培育瓶?jī)?nèi)，置于相宜的環(huán)境中培育，懸液中分散的細(xì)胞很快會(huì)貼附在瓶壁上，稱(chēng)為細(xì)胞貼壁。②接觸抑制當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞就會(huì)停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱(chēng)為細(xì)胞的接觸抑制。打破接觸抑制現(xiàn)象的方法是將貼滿瓶壁的細(xì)胞重新用胰蛋白酶等處理，然后分瓶接著培育，讓細(xì)胞接著增殖。(2)原代培育和傳代培育原代培育和傳代培育一般均需對(duì)細(xì)胞用胰蛋白酶進(jìn)行分散處理，區(qū)分兩種“培育”的關(guān)鍵是看用胰蛋白酶處理的對(duì)象。①第一次：用胰蛋白酶對(duì)剪碎的動(dòng)物組織進(jìn)行處理，分散后培育，即為原代培育。②其次次：細(xì)胞培育過(guò)程中出現(xiàn)接觸抑制，用胰蛋白酶等處理使其從瓶壁上脫離下來(lái)，分散到多個(gè)培育瓶中接著培育，即為傳代培育。(3)細(xì)胞株和細(xì)胞系①細(xì)胞株：傳代培育的細(xì)胞能達(dá)到10～50代，這樣的傳代細(xì)胞稱(chēng)為細(xì)胞株。②細(xì)胞系：傳代培育的細(xì)胞在傳到50代后，有部分細(xì)胞的遺傳物質(zhì)發(fā)生了變更，獲得不死性，這種具有癌變特點(diǎn)的細(xì)胞稱(chēng)為細(xì)胞系。2．植物組織培育與動(dòng)物細(xì)胞培育的比較項(xiàng)目植物組織培育動(dòng)物細(xì)胞培育區(qū)分原理植物細(xì)胞的全能性細(xì)胞增殖培育基固體或半固體培育基，包括礦質(zhì)元素、蔗糖、維生素、瓊脂、植物激素等液體培育基，包括無(wú)機(jī)鹽、葡萄糖、維生素、氨基酸、動(dòng)物血清等細(xì)胞來(lái)源離體植物器官、組織或細(xì)胞胚胎或幼齡動(dòng)物組織、器官過(guò)程脫分化、再分化原代培育、傳代培育結(jié)果獲得新個(gè)體或細(xì)胞產(chǎn)品大量產(chǎn)生細(xì)胞或細(xì)胞產(chǎn)物用途①快速繁殖珍貴花卉和果樹(shù)；②培育無(wú)病毒植株、轉(zhuǎn)基因植物；③大規(guī)模生產(chǎn)細(xì)胞產(chǎn)品，如藥物、食品添加劑、香料、色素等①生產(chǎn)蛋白質(zhì)制品，如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等；②檢測(cè)有毒物質(zhì)；③用于生理、藥理、病理等方面的探討相同點(diǎn)①都須要人工條件下的無(wú)菌、無(wú)毒操作，無(wú)菌培育；②都進(jìn)行有絲分裂[提示](1)培育動(dòng)物細(xì)胞時(shí)沒(méi)有脫分化的過(guò)程，因高度分化的動(dòng)物細(xì)胞發(fā)育潛能變窄，失去了發(fā)育成完整個(gè)體的實(shí)力。(2)不是全部的細(xì)胞增殖過(guò)程中都存在接觸抑制。例如，癌細(xì)胞增殖時(shí)不存在接觸抑制，所以在培育瓶中可以形成多層細(xì)胞。1．下圖為動(dòng)物細(xì)胞培育過(guò)程中細(xì)胞增殖狀況的變更曲線，圖中B、E兩點(diǎn)表示經(jīng)篩選、分裝后接著培育。下列推斷錯(cuò)誤的是()A．B點(diǎn)之前的培育稱(chēng)為原代培育，之后的培育稱(chēng)為傳代培育B．接觸抑制現(xiàn)象主要發(fā)生在AB段和DE段C．分瓶后的每個(gè)培育瓶中的細(xì)胞群稱(chēng)為一個(gè)克隆D．E點(diǎn)后的少數(shù)細(xì)胞獲得不死性，向等同于癌細(xì)胞的方向發(fā)展解析：選C。人們通常將動(dòng)物組織消化后的初次培育稱(chēng)為原代培育，分瓶后的培育稱(chēng)為傳代培育，B點(diǎn)之后細(xì)胞接著生長(zhǎng)，可見(jiàn)B點(diǎn)之后進(jìn)行了傳代培育，A正確；當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞就會(huì)停止分裂增殖，即會(huì)發(fā)生接觸抑制現(xiàn)象，在AB段和DE段細(xì)胞幾乎生長(zhǎng)停滯，可能發(fā)生了接觸抑制，B正確；細(xì)胞克隆的最基本要求是必需保證分別出來(lái)的是一個(gè)細(xì)胞而不是多個(gè)細(xì)胞，C錯(cuò)誤；E點(diǎn)后細(xì)胞已獲無(wú)限繁殖實(shí)力且持續(xù)生存，具有了癌細(xì)胞的性質(zhì)，D正確。2．(2024·湖南寧鄉(xiāng)高二期末)用動(dòng)植物成體的體細(xì)胞進(jìn)行離體培育，下列敘述正確的是()A．都須要用含95%空氣加5%CO2的混合氣體的培育箱B．都須要用液體培育基C．都要在無(wú)菌條件下進(jìn)行D．都可體現(xiàn)細(xì)胞的全能性解析：選C。不管是動(dòng)物細(xì)胞培育還是植物組織培育，最基本的一個(gè)條件就是無(wú)菌環(huán)境。此外，動(dòng)物細(xì)胞培育的培育基是液體培育基，其中的碳源是葡萄糖，培育液中還須要加入肯定的動(dòng)物血清或血漿，其氣體環(huán)境是95%空氣加5%CO2，以維持培育液的pH；而植物組織培育的培育基為固體培育基，其碳源為蔗糖，組織培育的脫分化階段必需在黑暗條件下進(jìn)行，而再分化過(guò)程須要肯定的光照條件；動(dòng)物細(xì)胞培育就是細(xì)胞的增殖，不能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性，而植物組織培育完成了由一個(gè)細(xì)胞到一個(gè)完整植株的全過(guò)程，體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性。3．(2024·南通高二檢測(cè))下表為有關(guān)動(dòng)物細(xì)胞培育與植物組織培育的比較，錯(cuò)誤的是()選項(xiàng)比較項(xiàng)目動(dòng)物細(xì)胞培育植物組織培育A原理動(dòng)物細(xì)胞核的全能性植物細(xì)胞的全能性B培育基液體培育基固體培育基C主要過(guò)程原代培育，傳代培育脫分化，再分化，形成植株D主要應(yīng)用獲得大量細(xì)胞或細(xì)胞產(chǎn)物植物快速繁殖、獲得脫毒苗等解析：選A。動(dòng)物細(xì)胞培育的原理是細(xì)胞增殖，植物組織培育的原理是植物細(xì)胞的全能性，A錯(cuò)誤；動(dòng)物細(xì)胞培育運(yùn)用液體培育基，制成細(xì)胞懸液，植物組織培育一般運(yùn)用固體培育基，B正確；動(dòng)物細(xì)胞培育的主要過(guò)程是原代培育和傳代培育，植物組織培育的主要過(guò)程是脫分化、再分化，形成植株，C正確；動(dòng)物細(xì)胞培育的目的是獲得大量細(xì)胞或細(xì)胞產(chǎn)物、植物組織培育主要用于植物快速繁殖、獲得脫毒苗、制備人工種子等，D正確。學(xué)問(wèn)點(diǎn)二動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物1．動(dòng)物核移植概念(1)供體：動(dòng)物一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核。(2)受體：去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞。(3)結(jié)果：形成重組胚胎，發(fā)育成動(dòng)物個(gè)體。2．兩種類(lèi)型eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(胚胎細(xì)胞核移植,體細(xì)胞核移植))3．體細(xì)胞核移植的過(guò)程4．體細(xì)胞核移植的應(yīng)用前景(1)畜牧生產(chǎn)方面：加速家畜遺傳改良進(jìn)程，促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育。(2)愛(ài)護(hù)瀕危物種方面：增加動(dòng)物的存活數(shù)量。(3)醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域：轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物作為生物反應(yīng)器，生產(chǎn)醫(yī)用蛋白。(4)治療人類(lèi)疾?。恨D(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物細(xì)胞、組織和器官作為異種移植的供體等。5．體細(xì)胞核移植技術(shù)存在的問(wèn)題(1)勝利率特別低。(2)絕大多數(shù)克隆動(dòng)物存在健康問(wèn)題。(3)對(duì)克隆動(dòng)物食品的平安性問(wèn)題存在爭(zhēng)議。1．核移植時(shí)供體和受體的選擇(1)供體：一般選用傳代10代以?xún)?nèi)的細(xì)胞，因?yàn)?0代以?xún)?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：減Ⅱ中期的卵母細(xì)胞。一方面細(xì)胞大，易于操作；卵黃多，養(yǎng)分豐富，為發(fā)育供應(yīng)足夠的養(yǎng)分。另一方面細(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)。2．克隆動(dòng)物的特點(diǎn)(1)克隆動(dòng)物的性狀與核供體生物的性狀基本相同，但不是完全相同，緣由是：①克隆動(dòng)物的細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)來(lái)自受體卵母細(xì)胞；②生物的性狀不僅與遺傳物質(zhì)有關(guān)，還受環(huán)境影響。(2)核基因是供體核基因的100%的復(fù)制。(3)克隆動(dòng)物是一種無(wú)性繁殖方式。3．克隆的層次(1)分子水平：如DNA復(fù)制；(2)細(xì)胞水平：動(dòng)物細(xì)胞培育；(3)個(gè)體水平：克隆羊“多利”的誕生。4．克隆人及克隆技術(shù)引發(fā)的倫理道德問(wèn)題(1)克隆人的培育過(guò)程(2)不贊成克隆人探討的理由①克隆人嚴(yán)峻違反了人類(lèi)倫理道德，是克隆技術(shù)的濫用。②克隆人沖擊了現(xiàn)有的婚姻、家庭和兩性關(guān)系等傳統(tǒng)的倫理道德觀念。③克隆人是在人為地制造在心理上和社會(huì)地位上都不健全的人。④克隆技術(shù)尚不成熟。(3)贊成克隆人探討的理由①克隆人是一項(xiàng)科學(xué)探討，有它自己內(nèi)在的發(fā)展規(guī)律，社會(huì)應(yīng)當(dāng)允許科學(xué)家探討克隆人。②技術(shù)性問(wèn)題可以通過(guò)胚胎分級(jí)、基因診斷和染色體檢查等方法得到解決，不成熟的技術(shù)只有通過(guò)實(shí)踐，才能使之成熟。③中國(guó)政府的看法：禁止生殖性克隆人，堅(jiān)持四不原則：不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人的試驗(yàn)。但不反對(duì)治療性克隆。[提示]治療性克隆和生殖性克隆的比較比較治療性克隆生殖性克隆不同點(diǎn)概念利用克隆技術(shù)產(chǎn)生特定細(xì)胞或組織(上皮組織、神經(jīng)組織或肌肉組織等)等用于治療性移植的克隆性技術(shù)利用克隆技術(shù)獲得胚胎，并將胚胎孕育成為人類(lèi)個(gè)體的克隆性技術(shù)目的治療人類(lèi)疾病繁殖新個(gè)體操作水平細(xì)胞或組織水平個(gè)體水平相同點(diǎn)都屬于無(wú)性生殖，產(chǎn)生新細(xì)胞、新組織，遺傳信息相同1．(2024·山東萊蕪高二期中)下列對(duì)動(dòng)物核移植技術(shù)的描述，不正確的是()A．動(dòng)物體細(xì)胞核移植的難度明顯高于胚胎細(xì)胞的B．體細(xì)胞核移植的過(guò)程中可通過(guò)顯微操作去核法去除卵母細(xì)胞中的核C．細(xì)胞核移植的供體細(xì)胞一般選用傳代10代以?xún)?nèi)的細(xì)胞D．通過(guò)體細(xì)胞核移植方法生產(chǎn)的克隆動(dòng)物是對(duì)供體100%的復(fù)制解析：選D。早期胚胎細(xì)胞作細(xì)胞核的供體細(xì)胞時(shí)妊娠勝利率最高，體細(xì)胞核移植的難度高于胚胎細(xì)胞核移植的；在核移植前一般要先用顯微操作法去除卵母細(xì)胞的細(xì)胞核，獲得卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)；核移植時(shí)作供核一方的一般是傳代10代以?xún)?nèi)的細(xì)胞，緣由是此種細(xì)胞能保持正常的二倍體核型，遺傳物質(zhì)不發(fā)生變更；通過(guò)細(xì)胞核移植方法獲得的重組細(xì)胞，細(xì)胞核遺傳物質(zhì)來(lái)自供體核，細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)來(lái)自受體的細(xì)胞質(zhì)，所以用核移植的方法得到的動(dòng)物不是對(duì)供體動(dòng)物100%的復(fù)制。2.右圖為哺乳動(dòng)物(羊)的生殖過(guò)程，下列敘述不正確的是()A．個(gè)體2為克隆動(dòng)物，c為高度分化的體細(xì)胞B．個(gè)體2的遺傳性狀與供應(yīng)c細(xì)胞的羊不完全相同C．產(chǎn)生動(dòng)物個(gè)體1與動(dòng)物個(gè)體2的生殖方式是不同的D．e細(xì)胞為完成減數(shù)分裂的卵細(xì)胞解析：選D。在核移植過(guò)程中，去核受體細(xì)胞一般選用處于減數(shù)其次次分裂中期的次級(jí)卵母細(xì)胞，而不是完成減數(shù)分裂的卵細(xì)胞。3．(2024·安慶高二檢測(cè))下列有關(guān)克隆人的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是()A．克隆人是一種無(wú)性生殖方式B．克隆人證明白人體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性C．在現(xiàn)有克隆技術(shù)條件下，勝利率為100%D．克隆人和供體并不完全一樣解析：選C?？寺∈且环N無(wú)性繁殖技術(shù)，將人體細(xì)胞的細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞中，然后將其在體外卵裂形成的胚胎移植到母體子宮中，便能發(fā)育成克隆人。因此克隆人證明白人體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性，但克隆人和供體并不完全一樣，要受細(xì)胞質(zhì)中少數(shù)遺傳物質(zhì)的限制，同時(shí)還要受環(huán)境的影響。現(xiàn)有克隆技術(shù)尚不成熟，重構(gòu)胚胎勝利率低。核心學(xué)問(wèn)小結(jié)[要點(diǎn)回眸][答題必備]動(dòng)物細(xì)胞培育的原理是細(xì)胞增殖。細(xì)胞在培育過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)細(xì)胞貼壁(生長(zhǎng))和細(xì)胞接觸抑制現(xiàn)象。動(dòng)物細(xì)胞的培育分為原代培育和傳代培育。動(dòng)物細(xì)胞培育的條件包括：無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境，相宜的養(yǎng)分、溫度和pH及氣體環(huán)境。動(dòng)物細(xì)胞核移植的原理是動(dòng)物細(xì)胞核的全能性。哺乳動(dòng)物核移植可以分為胚胎細(xì)胞核移植和體細(xì)胞核移植。在動(dòng)物細(xì)胞培育中CO2的作用是維持培育液的pH。[拓寬教材]1．(選修3P46“探討”改編)在動(dòng)物細(xì)胞培育過(guò)程中，下列處理中不恰當(dāng)?shù)氖?)A．培育液和培育用具要進(jìn)行無(wú)菌處理B．供應(yīng)種類(lèi)齊全的養(yǎng)分物質(zhì)C．供應(yīng)純氧以保證細(xì)胞的呼吸作用D．保證供應(yīng)相宜的溫度和pH解析：選C。動(dòng)物細(xì)胞培育過(guò)程中要保證無(wú)菌、無(wú)毒，須要對(duì)培育液和培育用具進(jìn)行無(wú)菌處理，A項(xiàng)正確；培育液中養(yǎng)分成分足夠，以滿意細(xì)胞增殖的須要，B項(xiàng)正確；動(dòng)物細(xì)胞培育過(guò)程須要的氣體環(huán)境應(yīng)為95%的空氣和5%的CO2的混合氣體，空氣中的O2保證其代謝所用，CO2維持培育液的pH，C項(xiàng)錯(cuò)誤；細(xì)胞體外培育須要相宜溫度和pH，其中溫度一般與動(dòng)物體溫接近，D項(xiàng)正確。2．(選修3P49“探討”改編)結(jié)合克隆羊“多利”的產(chǎn)生過(guò)程，回答以下問(wèn)題：(1)以上過(guò)程的原理是___________________________________________________。(2)由于限制毛色的基因位于細(xì)胞核中，因此“多利”的面部毛色應(yīng)與________相同，即為_(kāi)_______色。(3)若甲、乙兩只綿羊分別為雄性、雌性個(gè)體，則克隆羊“多利”的性別為_(kāi)_______。答案：(1)動(dòng)物細(xì)胞核具有全能性(2)核供體白(3)雄性[精練好題]3．(2024·淮安高二檢測(cè))試驗(yàn)小鼠皮膚細(xì)胞培育的基本過(guò)程如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是(多選)()eq\a\vs4\al(試驗(yàn),小鼠)eq\o(→,\s\up7(甲))eq\a\vs4\al(皮膚,組織)eq\o(→,\s\up7(乙))eq\a\vs4\al(皮膚,細(xì)胞)eq\o(→,\s\up7(丙))eq\a\vs4\al(培育,細(xì)胞1)eq\o(→,\s\up7(丁))eq\a\vs4\al(培育,細(xì)胞2)A．甲過(guò)程須要對(duì)試驗(yàn)小鼠進(jìn)行消毒B．乙過(guò)程對(duì)皮膚組織可用胃蛋白酶處理C．丙過(guò)程得到的細(xì)胞大多具有異樣二倍體核型D．丁過(guò)程得到的部分細(xì)胞可能失去貼壁黏附性解析：選BC。甲過(guò)程表示獲得試驗(yàn)小鼠的組織細(xì)胞，須要對(duì)試驗(yàn)小鼠進(jìn)行消毒處理，選項(xiàng)A正確；乙表示用胰蛋白酶處理皮膚組織，使其分散成單個(gè)皮膚細(xì)胞，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；丙過(guò)程表示原代培育，形成的細(xì)胞株遺傳物質(zhì)沒(méi)有發(fā)生變更，具有正常的二倍體核型，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；丁是傳代培育過(guò)程，該過(guò)程部分細(xì)胞遺傳物質(zhì)可能發(fā)生了變更而失去貼壁黏附性，選項(xiàng)D正確。4．(2024·淮安高二檢測(cè))下圖所示是某動(dòng)物細(xì)胞培育時(shí)，培育液中活細(xì)胞和死亡細(xì)胞密度統(tǒng)計(jì)結(jié)果，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．試驗(yàn)中要限制胰蛋白酶溶液濃度和處理時(shí)間，以免損傷細(xì)胞B．培育液中應(yīng)適當(dāng)加入青霉素、鏈霉素，以避開(kāi)雜菌污染C．曲線bc段變更的主要緣由是培育液中養(yǎng)分物質(zhì)不足及有害代謝產(chǎn)物積累等D．培育至第6天時(shí)，新產(chǎn)生的細(xì)胞數(shù)等于死亡細(xì)胞數(shù)解析：選D。試驗(yàn)中要限制胰蛋白酶溶液的濃度和處理時(shí)間，以免損傷細(xì)胞，A正確；培育液中應(yīng)適當(dāng)加入青霉素、鏈霉素等肯定量的抗生素，以避開(kāi)雜菌污染，B正確；曲線bc段表示活細(xì)胞密度削減，而此時(shí)間段內(nèi)死細(xì)胞密度增加，產(chǎn)生這種變更的主要緣由是培育液中養(yǎng)分物質(zhì)不足及有害代謝產(chǎn)物積累等，C正確；培育至第6天時(shí)，活細(xì)胞數(shù)等于死細(xì)胞數(shù)，D錯(cuò)誤。5．下列關(guān)于治療性克隆和生殖性克隆的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是()A．運(yùn)用病人自己的細(xì)胞產(chǎn)生胰島細(xì)胞以治療糖尿病屬于治療性克隆B．將一個(gè)克隆的胚胎植入一個(gè)女性子宮發(fā)育出嬰兒的過(guò)程屬于生殖性克隆C．治療性克隆屬于無(wú)性生殖，生殖性克隆屬于有性生殖D．治療性克隆和生殖性克隆技術(shù)均須要應(yīng)用到動(dòng)物細(xì)胞培育和核移植解析：選C。治療性克隆和生殖性克隆的技術(shù)都用到動(dòng)物細(xì)胞培育和核移植技術(shù)，而且都屬于無(wú)性生殖，前者可以得到組織或細(xì)胞，后者可以得到新個(gè)體。6．(2024·甘肅靖遠(yuǎn)聯(lián)考)三維細(xì)胞培育技術(shù)是指將動(dòng)物細(xì)胞與具有三維結(jié)構(gòu)的支架材料共同培育，使細(xì)胞能夠在三維立體空間生長(zhǎng)、增殖和遷移的技術(shù)。其培育模式圖如下，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)三維培育胚胎干細(xì)胞時(shí)，首先應(yīng)保證細(xì)胞處于____________的環(huán)境，在培育液中加入牛磺酸、丁酰環(huán)腺苷酸等物質(zhì)可以誘導(dǎo)胚胎干細(xì)胞的基因____________，從而產(chǎn)生不同類(lèi)型的組織細(xì)胞。培育過(guò)程中，培育液中須要通入肯定濃度的CO2，目的是________________________________________________________________________。(2)常用____________將乳腺癌組織消化成單個(gè)細(xì)胞，其在培育瓶中進(jìn)行懸液培育時(shí)會(huì)出現(xiàn)____________現(xiàn)象。經(jīng)過(guò)多次傳代后，少數(shù)供體細(xì)胞中____________的穩(wěn)定性會(huì)降低而變成不死性細(xì)胞。(3)乳腺癌細(xì)胞在三維培育基中能夠形成腺泡結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)類(lèi)似于動(dòng)物體內(nèi)組織細(xì)胞的生長(zhǎng)狀況，有利于構(gòu)建體內(nèi)乳腺癌組織模型。與一般細(xì)胞懸液培育相比，利用三維細(xì)胞技術(shù)培育干細(xì)胞和癌細(xì)胞，其明顯優(yōu)點(diǎn)是_______________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)無(wú)菌、無(wú)毒選擇性表達(dá)維持培育液的pH(2)胰蛋白酶或膠原蛋白酶貼壁生長(zhǎng)和接觸抑制遺傳物質(zhì)(補(bǔ)充：DNA或基因)(3)能夠更好地模擬體內(nèi)環(huán)境，培育得到更加類(lèi)似于體內(nèi)生長(zhǎng)的細(xì)胞和組織7．隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們可以依據(jù)需求來(lái)改造生物的性狀。下圖是利用奶牛乳汁生產(chǎn)人類(lèi)血清白蛋白的圖解，據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)在此過(guò)程中涉及到的細(xì)胞水平現(xiàn)代生物技術(shù)手段主要有_____________________。(2)在基因工程中，我們稱(chēng)②為_(kāi)_______，在②進(jìn)入③之前要用____________________等工具來(lái)構(gòu)建基因表達(dá)載體，能實(shí)現(xiàn)②進(jìn)入③的常用方法是_____________________________。(3)圖中①一般經(jīng)________處理可以得到③，從③到④的過(guò)程中一般利用去核后未受精的卵母細(xì)胞作為受體，而不用一般的體細(xì)胞，緣由是________________________________________________________________________________________________________。(4)⑦是⑥的后代，那么⑦的遺傳性狀和____________最相像，緣由是_____________________________________________________________________________。假如②的數(shù)量太少，常用________來(lái)擴(kuò)增。要實(shí)現(xiàn)⑦批量生產(chǎn)人類(lèi)血清白蛋白，則要求③的性染色體是______。利用該方法得到的動(dòng)物叫做________________________________________________________________________。答案：(1)核移植、動(dòng)物細(xì)胞培育(2)目的基因限制酶、DNA連接酶和載體顯微注射法(3)胰蛋白酶卵母細(xì)胞大、易操作、養(yǎng)分物質(zhì)多，體細(xì)胞的細(xì)胞核在卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中才能表現(xiàn)出全能性(4)荷斯坦奶牛個(gè)體⑦的核遺傳物質(zhì)大部分來(lái)自荷斯坦奶牛，⑥只是為胚胎發(fā)育供應(yīng)養(yǎng)分和場(chǎng)所，⑦并沒(méi)有獲得⑥的遺傳信息PCR技術(shù)XX轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物一、單項(xiàng)選擇題1．(2024·安徽阜陽(yáng)高二期末)下列有關(guān)動(dòng)物細(xì)胞培育的敘述中，正確的是()A．動(dòng)物細(xì)胞培育前要用胃蛋白酶使細(xì)胞分散B．動(dòng)物細(xì)胞培育的主要目的是獲得大量的細(xì)胞分泌蛋白C．細(xì)胞遺傳物質(zhì)的變更發(fā)生于原代培育過(guò)程中D．動(dòng)物細(xì)胞培育須要無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境解析：選D。通常將健康幼齡動(dòng)物組織用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散成單個(gè)細(xì)胞，將處理后的細(xì)胞初次培育，稱(chēng)為原代培育。貼滿瓶壁的細(xì)胞須要重新用胰蛋白酶等處理，然后分瓶接著培育，讓細(xì)胞接著增殖，這種培育過(guò)程即為傳代培育。胃蛋白酶的最適pH約為2，不適合用作細(xì)胞培育時(shí)分散細(xì)胞的酶。動(dòng)物細(xì)胞培育利用了細(xì)胞有絲分裂的原理，獲得大量的具有相同遺傳特性的細(xì)胞，細(xì)胞傳代培育至50代以后，遺傳物質(zhì)可能發(fā)生變更。動(dòng)物細(xì)胞培育須要無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境，養(yǎng)分物質(zhì)足夠，氣體環(huán)境、溫度、pH相宜等條件。2．(2024·南京高二檢測(cè))在將動(dòng)物組織塊分散成單個(gè)細(xì)胞時(shí)，可以運(yùn)用胰蛋白酶。由此不能推想出來(lái)的是()A．動(dòng)物細(xì)胞之間可能依靠蛋白質(zhì)相互聯(lián)系B．處理時(shí)肯定要留意處理時(shí)間、加酶量C．胰蛋白酶肯定不會(huì)對(duì)動(dòng)物細(xì)胞造成損傷D．動(dòng)物細(xì)胞培育液的pH應(yīng)當(dāng)與胰蛋白酶作用的相宜pH基本一樣解析：選C。在動(dòng)物細(xì)胞培育時(shí)，胰蛋白酶可以使細(xì)胞間的蛋白質(zhì)水解，使細(xì)胞分散，運(yùn)用時(shí)應(yīng)把握好濃度、溫度和時(shí)間，以免消化過(guò)度而造成細(xì)胞損傷。3．(2024·啟東高二檢測(cè))從母羊甲的體細(xì)胞中取出細(xì)胞核，移植入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，再植入另一只母羊丙的子宮內(nèi)，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．生出小羊的性狀與甲羊完全相同B．一般來(lái)說(shuō)生出小羊的核基因型與甲羊完全相同C．生出小羊的遺傳物質(zhì)由甲、乙雙親共同確定，所以該過(guò)程為有性生殖D．生出小羊的性狀由甲、乙、丙3個(gè)親本的基因型與環(huán)境共同確定解析：選B。核移植獲得克隆動(dòng)物的生殖方式是無(wú)性生殖，遺傳物質(zhì)中甲羊的和乙羊的都有，因此認(rèn)為生出的小羊性狀與甲羊完全相同是不正確的，應(yīng)是主要性狀與甲羊相同，核基因型一般與甲羊完全相同，因此B項(xiàng)正確。4．(2024·河北涿鹿中學(xué)高二期中)下圖是某克隆羊培育過(guò)程模式圖，試分析獲得該克隆羊的生殖方式、該克隆羊的基因型以及該克隆羊發(fā)育成熟時(shí)所分泌的性激素依次是()A．無(wú)性生殖、Aa、雌性激素B．無(wú)性生殖、aa、雄性激素C．有性生殖、aa、雄性激素D．有性生殖、AA、雌性激素解析：選B?？寺⊙蚶昧思?xì)胞核移植技術(shù)，其生殖方式為無(wú)性生殖；該克隆羊繼承了B羊的全部的細(xì)胞核基因和A羊的細(xì)胞質(zhì)基因，因此其基因型為aa；由于B羊?yàn)樾坌?，因此該克隆羊亦為雄性，故該克隆羊發(fā)育成熟時(shí)所分泌的性激素是雄性激素。5．(2024·福建季延中學(xué)高二期末)隨著生物技術(shù)的快速發(fā)展，已滅亡生物的“復(fù)活”將不再是神話。假如世界上最終一只野驢剛剛死亡，下列“復(fù)活”野驢的方法中，最可行的是()A．將野驢的體細(xì)胞取出，利用組織培育技術(shù)，經(jīng)脫分化、再分化，培育成新個(gè)體B．取出野驢的體細(xì)胞兩兩融合，再經(jīng)組織培育培育成新個(gè)體C．取出野驢的體細(xì)胞核移植到家驢的去核卵母細(xì)胞中，經(jīng)孕育培育成新個(gè)體D．將野驢的基因?qū)爰殷H的受精卵中，培育成新個(gè)體解析：選C。動(dòng)物細(xì)胞的全能性受到限制，因此動(dòng)物細(xì)胞培育不能形成新個(gè)體，A錯(cuò)誤；動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)還不能形成新的動(dòng)物個(gè)體，況且細(xì)胞融合后會(huì)導(dǎo)致遺傳物質(zhì)加倍，B錯(cuò)誤；將野驢的體細(xì)胞核移植到雌性家驢的去核卵母細(xì)胞中，可以克隆形成野驢，C正確；將野驢的基因?qū)爰殷H的受精卵中，屬于基因工程，可培育出新性狀的家驢，D錯(cuò)誤。6．下圖所示為人類(lèi)治療性克隆的也許過(guò)程，以下說(shuō)法正確的是()A．治療性克隆的過(guò)程中涉及轉(zhuǎn)基因、核移植、細(xì)胞培育等現(xiàn)代生物技術(shù)B．治療性克隆的結(jié)果說(shuō)明動(dòng)物細(xì)胞具有全能性C．治療性克隆的過(guò)程中有細(xì)胞的分裂和分化D．治療性克隆的器官在移植方面的主要優(yōu)點(diǎn)是其遺傳物質(zhì)與患者完全相同，沒(méi)有免疫排斥反應(yīng)解析：選C。治療性克隆主要涉及核移植、細(xì)胞培育等技術(shù)，不涉及轉(zhuǎn)基因技術(shù)；沒(méi)有新個(gè)體的產(chǎn)生不能說(shuō)明動(dòng)物細(xì)胞具有全能性；形成器官的克隆過(guò)程會(huì)出現(xiàn)細(xì)胞的分裂和分化；治療性克隆的器官中遺傳物質(zhì)和患者不完全相同，去核卵母細(xì)胞中也有部分遺傳物質(zhì)。二、多項(xiàng)選擇題7．(2024·蘇北八縣一中高二期末)某探討小組對(duì)某種動(dòng)物的肝腫瘤細(xì)胞(甲)和正常肝細(xì)胞(乙)進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培育。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．在利用兩種肝組織塊制備肝細(xì)胞懸液時(shí)，也可用胃蛋白酶處理B．細(xì)胞培育應(yīng)在含5%CO2和95%O2的混合氣體的恒溫培育箱中進(jìn)行C．為了防止細(xì)胞培育過(guò)程中細(xì)菌的污染，可向培育液中加入適量的抗生素D．在相同相宜條件下培育等量的甲、乙細(xì)胞，一段時(shí)間后，甲細(xì)胞數(shù)量比乙多解析：選CD。動(dòng)物細(xì)胞培育的相宜pH為7.2～7.4，而在這樣的環(huán)境中胃蛋白酶會(huì)變性失活，因此在利用兩種肝組織塊制備肝細(xì)胞懸液時(shí)，不行用胃蛋白酶處理，應(yīng)用胰蛋白酶處理，A錯(cuò)誤；細(xì)胞培育應(yīng)在含5%CO2和95%空氣的混合氣體的恒溫培育箱中進(jìn)行，B錯(cuò)誤；為了防止培育過(guò)程中雜菌的污染，可向培育液中加入適量的抗生素，C正確；甲(肝腫瘤細(xì)胞)失去接觸抑制，而乙(正常肝細(xì)胞)具有接觸抑制，因此一段時(shí)間后，甲細(xì)胞數(shù)量比乙多，D正確。8．(2024·鹽城高二檢測(cè))人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞在特定誘導(dǎo)條件下，可分化為脂肪、肝、神經(jīng)等多種組織細(xì)胞。下圖表示培育人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞的大致過(guò)程。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞屬于專(zhuān)能干細(xì)胞B．通過(guò)離心除去上清液可以除去胰蛋白酶C．過(guò)程③通常用胰蛋白酶處理D．出現(xiàn)接觸抑制前，培育瓶中的細(xì)胞數(shù)量有可能呈“J”型增長(zhǎng)解析：選AC。依據(jù)題意可知，人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞可以分化為脂肪、肝、神經(jīng)等多種組織細(xì)胞，故屬于多能干細(xì)胞，A錯(cuò)誤；離心后細(xì)胞沉淀在底層，胰蛋白酶在上清液中，B正確；過(guò)程①將剪碎的人臍帶組織塊用胰蛋白酶分散成單個(gè)細(xì)胞，過(guò)程③不須要胰蛋白酶處理，C錯(cuò)誤；出現(xiàn)接觸抑制之前，細(xì)胞數(shù)量的增長(zhǎng)可能接近“J”型，D正確。三、非選擇題9．下圖表示動(dòng)物細(xì)胞培育流程圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：①取動(dòng)物組織塊↓②______________↓③處理組織分散成單個(gè)細(xì)胞↓④制成____________↓⑤轉(zhuǎn)入培育液中進(jìn)行培育↓⑥處理貼壁細(xì)胞分散成單個(gè)細(xì)胞，制成________↓⑦轉(zhuǎn)入培育液中進(jìn)行培育(1)過(guò)程②表示________________________。(2)過(guò)程③和⑥用________________________處理組織或處理貼壁細(xì)胞分散成單個(gè)細(xì)胞，這樣做的目的是___________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)④和⑥的過(guò)程都要把分散的細(xì)胞制成____________________________________。(4)過(guò)程⑤進(jìn)行的細(xì)胞培育是________，細(xì)胞適于______生長(zhǎng)增殖。(5)過(guò)程⑦進(jìn)行的細(xì)胞培育是________，一般傳至______代后就不易傳下去了，傳至________接著培育時(shí)，增殖會(huì)漸漸緩慢，以至于完全停止，部分細(xì)胞的______會(huì)發(fā)生變更。接著培育時(shí)，少部分細(xì)胞發(fā)生了______，朝著等同于________的方向發(fā)展。解析：進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培育時(shí)，首先將組織塊剪碎，用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理，使其分散成很多單個(gè)細(xì)胞，然后，用培育液將分散的細(xì)胞稀釋制成細(xì)胞懸液，再將細(xì)胞懸液放入培育瓶?jī)?nèi)，置于相宜環(huán)境中培育。懸液中分散的細(xì)胞很快就貼附在瓶壁上，稱(chēng)為細(xì)胞貼壁。以后，細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，數(shù)目不斷增多。當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞就會(huì)停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱(chēng)為細(xì)胞的接觸抑制。人們通常將動(dòng)物組織消化后的初次培育稱(chēng)為原代培育。貼滿瓶壁的細(xì)胞須要重新用胰蛋白酶等處理，然后分別接著培育，讓細(xì)胞接著增殖，這樣的培育過(guò)程通常被稱(chēng)為傳代培育。答案：(1)剪碎組織(2)胰蛋白酶解除由于接觸對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)和繁殖的抑制(3)細(xì)胞懸液(4)原代培育貼壁(5)傳代培育1010～50代細(xì)胞核型突變癌細(xì)胞10．(2024·泰安高二檢測(cè))某生物愛(ài)好小組對(duì)一種抗癌新藥進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，以動(dòng)物肝癌細(xì)胞為材料，測(cè)定抗癌藥物對(duì)體外培育細(xì)胞增殖的影響。請(qǐng)回答下列有關(guān)動(dòng)物細(xì)胞培育的問(wèn)題：(1)在動(dòng)物細(xì)胞培育時(shí)，將細(xì)胞所需的養(yǎng)分物質(zhì)按其種類(lèi)和所需數(shù)量嚴(yán)格配制而成的培育基稱(chēng)為_(kāi)_______培育基。通常在培育基中還須要加入適量________等一些自然成分。細(xì)胞培育應(yīng)在含5%CO2的恒溫培育箱中進(jìn)行，CO2的作用是________________。另外，還應(yīng)當(dāng)保證被培育的細(xì)胞處于________、________的環(huán)境。(2)在細(xì)胞生長(zhǎng)過(guò)程中，當(dāng)細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)到肯定程度時(shí)，其生長(zhǎng)會(huì)受到抑制，這種現(xiàn)象稱(chēng)為_(kāi)_______。(3)為了防止細(xì)胞培育過(guò)程中細(xì)菌的污染，可向培育液中加入適量的____________。(4)請(qǐng)你幫助愛(ài)好小組的同學(xué)分析本試驗(yàn)，試驗(yàn)的自變量是________________，試驗(yàn)組和比照組除了自變量不同外，其他處理均應(yīng)當(dāng)相同，這是為了遵循試驗(yàn)設(shè)計(jì)的________原則。解析：(1)將動(dòng)物細(xì)胞所須要的各種養(yǎng)分物質(zhì)按其種類(lèi)和所需數(shù)量嚴(yán)格配制而成的培育基，稱(chēng)為合成培育基。由于對(duì)細(xì)胞所需的養(yǎng)分物質(zhì)還并不完全清晰，因此，在運(yùn)用合成培育基時(shí)，還要加入一些動(dòng)物血清、血漿等自然成分。細(xì)胞培育所需的氣體中有CO2，作用是維持培育液的pH。被培育的細(xì)胞必需處于無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境中，才能保證細(xì)胞正常地生長(zhǎng)增殖。(2)動(dòng)物細(xì)胞在分裂過(guò)程中有接觸抑制的現(xiàn)象。(3)抗生素能殺死培育基中的微生物，保證無(wú)菌、無(wú)毒環(huán)境。(4)要測(cè)定抗癌藥物對(duì)體外培育細(xì)胞增殖的影響，試驗(yàn)的自變量應(yīng)為抗癌藥物的有無(wú)，其他無(wú)關(guān)變量應(yīng)當(dāng)相同，否則會(huì)干擾試驗(yàn)結(jié)果，這種設(shè)計(jì)遵循的是試驗(yàn)的單一變量原則。答案：(1)合成血清、血漿維持培育液的pH無(wú)菌無(wú)毒(2)接觸抑制(3)抗生素(4)是否加入抗癌藥物單一變量11．(高考全國(guó)卷Ⅱ節(jié)選)下圖表示通過(guò)核移植等技術(shù)獲得某種克隆哺乳動(dòng)物(二倍體)的流程。回答下列問(wèn)題：(1)圖中A表示正常細(xì)胞核，染色體數(shù)為2n，則其性染色體的組成可為_(kāi)___________。過(guò)程①表示去除細(xì)胞核，該過(guò)程一般要在卵母細(xì)胞培育至適當(dāng)時(shí)期再進(jìn)行，去核時(shí)常采納________的方法。②代表的過(guò)程是__________。(2)經(jīng)過(guò)多次傳代后，供體細(xì)胞中__________________的穩(wěn)定性會(huì)降低。因此，選材時(shí)必需關(guān)注傳代次數(shù)。(3)若獲得的克隆動(dòng)物與供體動(dòng)物性狀不完全相同，從遺傳物質(zhì)的角度分析其緣由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)與克隆羊“多莉(利)”培育勝利一樣，其他克隆動(dòng)物的勝利獲得也證明白________________________________________________________________________。解析：(1)核移植過(guò)程中，供體的體細(xì)胞中性染色體組成可為XX或XY；去核時(shí)常采納顯微操作的方法；圖示②過(guò)程表示胚胎移植。(2)細(xì)胞培育過(guò)程中，經(jīng)過(guò)多次傳代培育，細(xì)胞中遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性會(huì)降低。(3)由于卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)會(huì)對(duì)克隆動(dòng)物的性狀產(chǎn)生影響，所以克隆動(dòng)物與供體性狀不完全相同。(4)克隆動(dòng)物的勝利獲得證明白已分化的動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。答案：(1)XX或XY顯微操作胚胎移植(2)遺傳物質(zhì)(3)卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)會(huì)對(duì)克隆動(dòng)物的性狀產(chǎn)生影響(4)動(dòng)物已分化體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性12．(2024·濟(jì)南高二檢測(cè))華南虎是原產(chǎn)中國(guó)的老虎品種，已有近30年沒(méi)有野生華南虎出現(xiàn)的報(bào)告，野生華南虎也被一些專(zhuān)家認(rèn)為已經(jīng)面臨滅亡?？茖W(xué)工作者嘗試用