2.2.1动物细胞培养和核移植技术

1．(2014年广州高二检测)用于动物细胞培养的细胞，最好选用(　　)
A．任何个体的细胞
B．成熟个体的体细胞
C．动物的受精卵
D．胚胎或幼龄动物的器官和组织细胞
解析：选D。失去分裂能力的、高度分化的动物细胞是不能进行培养的；胚胎或幼龄动物的器官和组织细胞分化程度低，分裂能力强，适于进行细胞培养。
2．下列动物细胞培养过程中属于原代培养的是(　　)
A．用胰蛋白酶使组织分散成单个细胞的过程
B．从机体取得细胞后立即进行培养的过程
C．出现接触抑制现象后取下的细胞的培养过程
D．哺乳动物细胞在培养基中的悬浮生长过程
解析：选B。原代培养是最初的细胞培养，即还没有分瓶培养前的细胞培养。
3．动物细胞培养的特点是(　　)
①细胞贴壁　②有丝分裂　③分散生长　④接触抑制
⑤减数分裂
A．①②④　　　　　　　　B．②④⑤
C．①③④ D．③④⑤
解析：选A。动物细胞培养的过程是细胞有丝分裂的过程，在动物细胞培养的过程中存在细胞贴壁、接触抑制等特点，需要用胰蛋白酶处理，使细胞分散成单个。
4．用动、植物成体的体细胞进行离体培养，下列叙述正确的是(　　)
A．都需用CO2培养箱
B．都须用液体培养基
C．都要在无菌条件下进行
D．都可体现细胞的全能性
解析：选C。用动、植物成体的体细胞进行离体培养都必须在无菌条件下进行。用植物成体的体细胞进行离体培养获得新个体体现的是细胞的全能性，而动物体细胞离体培养主要是获得细胞或其代谢产物。
5．乙马的卵细胞核被甲马的体细胞核置换后，这个卵细胞经过多次分裂发育成重组胚胎，再植入丙马的子宫内发育，结果产下一只小马。下列叙述正确的是(　　)
A．直接在体外对甲马的体细胞进行诱导也能培养出胚胎来
B．小马的性状完全与甲马相同
C．此项技术可用于保护濒危物种
D．该过程可以很好地证明动物细胞的全能性
解析：选C。克隆过程中细胞质遗传物质来自一方，而细胞核中遗传物质来自另一方，所以小马的性状与甲马不完全一致，该过程只能说明动物细胞核具有全能性，而动物细胞全能性的体现目前还没成功。
6．(2014年广东汕头高二检测)

如图所示为动物细胞培养的基本过程示意图，请据此图回答下列问题。
(1)容器A中放置的是动物器官或组织，它一般取自____________________________________________________________
___________________________________________________________。
(2)容器A中的动物器官或组织首先要进行的处理是________，然后用________酶处理，这是为了使细胞分散开来。这样做的目的是________________________________________________________________________。
(3)培育首先在B瓶中进行，瓶中的培养基成分有________________________________等。在此瓶中培养一段时间后，有许多细胞衰老死亡，这时培养到________代，到此时的培养称为________________。
(4)为了把B瓶中的细胞分装到C瓶中，用________处理，然后配置成________，再分装。
(5)在C瓶中正常培养了一段时间后，发现细胞全部死亡，原因是____________________。
解析：(1)培养的动物细胞一般取自动物胚胎或幼龄动物的器官或组织的原因是这部分细胞的分化程度低，增殖能力强，更易于培养。(2)在进行培养时应尽量分散成单个细胞，便于与培养液充分接触进行物质交换，使其分散需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理。(3)动物细胞培养过程中尽量使培养基成分与体内基本相同，所以需要添加糖、氨基酸、无机盐、动物血清、促生长因子和微量元素等。培养的过程分为原代培养和传代培养两大阶段，当培养到第10代左右，出现许多细胞衰老死亡的现象，这时的培养为原代培养。(4)到第10代左右需要用胰蛋白酶处理，使细胞分散，从玻璃瓶壁上脱离下来，配制成细胞悬浮液继续培养。(5)在C瓶中的培养属于传代培养，在传代培养过程中到第10～50代细胞死亡，有些细胞可能发生遗传物质的改变能继续增殖即发生癌变。如果无此现象则说明细胞遗传物质没有改变，无癌变的特点。
答案：(1)动物胚胎或幼龄动物的器官或组织
(2)剪碎　胰蛋白　使细胞与培养液充分接触
(3)糖、氨基酸、无机盐、动物血清、促生长因子和微量元素　10　原代培养
(4)胰蛋白酶　细胞悬浮液
(5)细胞没有发生癌变
(紧扣教材，思考感悟)
【旁栏思考】
1．进行动物细胞传代培养时用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是什么成分？用胃蛋白酶行吗？(教材P44)
答案：用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是蛋白质。胃蛋白酶作用的适宜pH约为2，当pH大于6时，胃蛋白酶就会失去活性。胰蛋白酶作用的适宜环境pH为7.2～8.4。多数动物细胞培养的适宜pH为7.2～7.4，胃蛋白酶在此环境中没有活性，而胰蛋白酶在此环境中活性较高，因此胰蛋白酶适合用于细胞培养时的消化。
2．为什么对动物细胞进行培养时通常要添加血清？(教材P46)
答案：血清中含有蛋白质、氨基酸、葡萄糖、激素等，其中蛋白质主要为白蛋白和球蛋白。氨基酸有多种，是细胞合成蛋白质的基本成分，其中有些氨基酸动物细胞本身不能合成(称为必需氨基酸)，必须由培养液提供。血清激素有胰岛素、生长激素等及多种生长因子(如表皮生长因子、成纤维细胞生长因子、类胰岛素生长因子等)，血清中还含有多种未知的促细胞生长因子、促贴附因子及其他活性物质，能促进细胞的生长、增殖和贴附。因此，细胞培养时要保证细胞能够顺利生长和增殖，一般需添加10%～20%的血清。
【寻根问底】
胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗？为什么？(教材P44)
答案：胰蛋白酶除了可以消化细胞间的蛋白外，长时间的作用也会消化细胞膜蛋白，对细胞有损伤作用，因此必须控制好胰蛋白酶作用的时间。

1．动物细胞工程常用的技术手段中，最基础的是(　　)
A．动物细胞培养　　　　　　B．动物细胞融合
C．单克隆抗体 D．胚胎细胞核移植
答案：A
2．动物细胞培养过程的顺序是 (　　)
①原代培养　②传代培养　③用胰蛋白酶处理组织，形成分散的细胞悬液
A．①②③ B．①③②
C．②①③ D．③①②
答案：D
3．(2014年北京西城区高二检测)下列关于动物细胞培养的叙述中，正确的是(　　)
A．动物细胞培养的目的就是为获得细胞分泌蛋白
B．动物细胞培养前要用胰蛋白酶处理使细胞分散开
C．动物细胞培养通常不会出现接触抑制现象
D．可以通过细胞培养技术获得完整的动物个体
答案：B
4．一般来说，动物细胞体外培养需要满足以下条件(　　)
①无毒的环境　②无菌的环境　③合成培养基需加血浆
④温度与动物体温相近　⑤需要O2，不需要CO2 　⑥CO2能调节培养液pH
A．①②③④⑤⑥ B．①②③④
C．①③④⑤⑥ D．①②③④⑥
解析：选D。一般来说，动物细胞体外培养需要满足以下条件：无菌、无毒的环境，与体内培养相同的营养，适宜的温度和pH，还要有适量的CO2。
5．在动物细胞培养过程中，出现遗传物质改变的细胞是(　　)
A．细胞系 B．细胞株
C．原代细胞 D．传代细胞
解析：选A。细胞株是一些分裂能力较强的正常细胞，其遗传物质没有发生变化；而细胞系则是一些具有癌变特征的细胞，具有无限增殖的能力。
6．动物细胞培养技术的用途有(　　)
①生产有价值的生物制品，如病毒疫苗、干扰素等　②生产基因工程技术中所用的受体细胞　③可以用于检测有毒物质　④培养的各种细胞可直接用于生理、病理、药理等方面的研究
A．①② B．①②③
C．②③④ D．①②③④
解析：选D。通过动物细胞培养可以生产生物制品如病毒疫苗、干扰素等，可以培养皮肤移植的材料，还可以检测有毒物质，用于生理、病理、药理等方面的研究。
7．动物细胞体外培养时，通常要在培养基中补充一定浓度的某些物质。如图是血清对正常细胞和癌细胞培养影响的实验结果。下列从该图提供的信息获得的结论中不正确的是(　　)

A．正常细胞与癌细胞的增殖速率相同
B．有无血清对正常细胞与癌细胞培养的影响不同
C．培养基中补充血清有助于正常细胞的培养
D．培养基中是否补充血清对癌细胞的培养影响不大
解析：选A。动物细胞培养时通常要在培养基中加入血清、血浆等物质。从图示中可看出癌细胞与正常细胞的增殖速率不同。有血清时正常细胞增殖快。而有无血清对癌细胞的培养影响不大。
8．(2014年宣武高二检测)下列与动物细胞培养有关的表述中，不正确的是(　　)
A．动物细胞培养需要无菌、营养、适宜的温度和pH等条件
B．用胰蛋白酶作用于离体的动物组织，使其分散成单个细胞
C．放入CO2培养箱中培养动物细胞的主要目的是为了满足细胞对CO2的需求
D．细胞株一般具有恒定的染色体组型、生化特性等
解析：选C。解答本题的关键是知道动物细胞培养的条件、过程，能准确识别细胞株与细胞系的异同，CO2培养箱中CO2的作用是维持培养液pH的相对稳定。
9．用于核移植的供体细胞一般都选用(　　)
A．受精卵
B．传代培养10代以内的细胞
C．传代培养10～50代以内的细胞
D．处于减数第二次分裂中期的次级卵母细胞
解析：选B。10代以内的细胞遗传物质没有发生改变。
10．一只羊的卵细胞核被另一只羊的体细胞核置换后，该重组细胞经过多次分裂，再植入第三只羊的子宫内发育，结果产下一只羊羔。这种克隆技术具有多种用途。但是不能(　　)
A．有选择地繁殖某一性别的家畜
B．繁殖家畜中的优良个体
C．用于保存物种
D．改变动物的基因型
解析：选D。克隆技术的优势在于能够完全保留亲本的优良性状、实现有针对性的繁育和保存物种。基因型的改变只能通过基因突变、基因重组、染色体变异来实现。克隆本身不一定导致基因突变，更不会发生基因重组与染色体变异，因此，克隆不能改变动物的基因型。
11．回答下列有关动物细胞培养的问题：
(1)在动物细胞培养过程中，当贴壁细胞分裂生长到细胞表面________时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的________。此时，瓶壁上形成的细胞层数是______。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用酶处理，可用的酶是________。
(2)随着细胞传代次数的增多，绝大部分细胞分裂停止，进而出现____________________的现象；但极少数细胞可以连续增殖，其中有些细胞会因遗传物质发生改变而变成________细胞，该种细胞的黏着性__________，细胞膜表面蛋白质(糖蛋白)的量________。
(3)在细胞培养过程中，通常在________条件下保存细胞。因为在这种条件下，细胞中________的活性降低，细胞________的速率降低。
(4)给患者移植经细胞培养形成的皮肤组织后，发生了排斥现象， 这是因为机体把移植的皮肤组织当做________进行攻击。
解析：(1)动物细胞培养过程中具有贴壁生长和接触抑制的特点，若要传代培养应先用胰蛋白酶处理，使其从瓶壁上分离下来。
(2)在传代培养过程中，随着传代次数的增多，绝大多数细胞停止分裂，进而出现衰老甚至死亡，极少数细胞遗传物质发生改变，克服细胞寿命的自然极限，获得不死性，这种细胞黏着性降低，细胞膜表面的糖蛋白减少。
(3)低温可以抑制酶的活性，从而降低细胞的新陈代谢速率。
(4)皮肤移植后发生排斥反应，是因为机体把移植的皮肤组织当作抗原进行攻击。
答案：(1)相互接触　接触抑制　单层(或一层)　胰蛋白酶　(2)衰老甚至死亡　不死性　降低　减少　(3)冷冻(或超低温、液氮)　酶　新陈代谢　(4)抗原
12．现有A和B两个肉牛品种，A品种牛的细胞组成可表示为A细胞核、A细胞质，B品种牛则为B细胞核、B细胞质。
(1)如果要获得一头克隆牛，使其细胞由A细胞核和B细胞质组成，基本步骤是：从A品种牛体内取出体细胞，进行体外培养，然后再从培养细胞中取出________注入B品种牛的________卵母细胞，经过某些刺激和培养后，可形成胚胎，该胚胎被称为________，将该胚胎移入代孕母牛的________中，通过培育可达到目的。
(2)上述过程中运用了动物细胞工程的哪些技术？_____________________________
________________________________________________________________________。
(3)克隆牛的产生说明________具有全能性。由A、B两品种杂交得到的牛与克隆牛相比，杂交牛细胞核的遗传物质来自________个亲本，细胞质来自________性亲本，克隆牛和杂交牛的遗传物质组成________(相同，不同)。
(4)请举一例，说明克隆牛培育成功的实际意义。____________________________
________________________________________________________________________。
解析：动物的克隆所用的方法是核移植，也就是把动物体细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，然后经过某些刺激和培养后形成重组胚胎，再移入代孕动物的子宫中继续发育，从而获得克隆个体。克隆动物的成功说明了动物体细胞核具有全能性，克隆动物的遗传特性与提供细胞核的个体基本一致。在体细胞克隆动物中不仅用到了核移植，还用到了动物细胞培养。
答案：(1)细胞核　去核　重组胚胎　子宫
(2)动物细胞核移植和动物细胞培养
(3)动物体细胞核　两　雌　不同
(4)保存濒危物种，繁育优良品种，医学上克隆器官等
13．(2014年清华附中高二检测)世界上第一只克隆绵羊“多利”的培育程序如下图所示。

(1)请写出①、②所指的细胞工程名称：① ____________，②________。
(2)图中实施细胞工程①时，所需的受体细胞大多采用动物卵细胞的原因是________________________________________________________________________。
(3)小羊的性状与母绵羊________一样，原因是______________________________
________________________________________________________________________。
(4)继植物组织培养之后，克隆绵羊的培育成功证明动物细胞也具有____________。
(5)从分子水平上看，克隆技术实际上是______________________________________。
答案：(1)细胞核移植　胚胎移植　(2)卵细胞体积大，易操作，成熟促进因子的活性高，核移植成功率高　(3)B　“多利”的全部细胞核基因来自母羊B　(4)全能性
(5)遗传信息的全部复制

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