人教版（2019）高中生物选择性必修三第2章第2节动物细胞工程作业含答案

第2节　动物细胞工程

课后·训练提升

基础巩固

1.动物细胞培养过程的正确顺序是(　　)

①原代培养　②传代培养　③用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理动物组织,制成细胞悬液　④取动物组织

A.④①②③　　　　　　 B.①③②④

C.②①③④  D.④③①②

答案:D

2.下列关于动物细胞培养液的叙述,错误的是(　　)

A.为了防止培养过程中出现细菌污染,可以在培养液中添加抗生素

B.动物细胞培养液与植物组织培养的培养基相同

C.CO2的主要作用是维持培养液的pH

D.培养液应该定期更换,以防止代谢物积累对细胞自身造成危害

答案:B

解析:动物细胞培养液通常需要加入动物血清等一些天然成分,与植物组织培养的培养基不同。

3.无论是植物细胞,还是动物细胞,都可以利用一定的方法诱导融合,可用模型图表示细胞融合技术的一些过程。下列有关叙述错误的是(　　)

A.若该过程表示植物原生质体的融合,则甲、乙细胞可用酶解法获取

B.若该过程表示动物细胞融合,可用灭活病毒诱导

C.若该过程表示制备单克隆抗体,则丙细胞是杂交瘤细胞

D.细胞融合体现了细胞的全能性

答案:D

解析:植物细胞杂交需先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,制备原生质体,再诱导原生质体融合,A项正确。若该过程表示动物细胞融合,则可用物理、化学和生物的方法诱导,生物方法即用灭活病毒诱导,B项正确。若该过程表示制备单克隆抗体,则丙细胞是杂交瘤细胞,C项正确。细胞融合体现了细胞膜的流动性,D项错误。

4.用a表示骨髓瘤细胞,b表示已免疫的B淋巴细胞,则细胞融合过程中两次筛选的目的是(　　)

A.a、aa、ab、bb、b→a、aa、ab→ab

B.a、aa、ab、bb、b→ab、bb、b→ab

C.a、aa、ab、bb、b→ab→产生特定抗体的ab

D.a、aa、ab、bb、b→aa→能无限增殖的aa

答案:C

解析:单克隆抗体制备过程中,需要经过两次筛选,第一次筛选的目的是获得杂交瘤细胞,即ab;第二次筛选的目的是获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞。

5.下列有关单克隆抗体制备的叙述,错误的是(　　)

A.给小动物注射特定抗原以获取所需的B淋巴细胞

B.单克隆抗体制备的过程要用到动物细胞培养和动物细胞融合技术

C.在单克隆抗体制备的过程中必须经过至少两次细胞筛选

D.只有用物理或化学方法诱导,才能促使B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞

答案:D

解析:给小动物注射特定抗原,获取能产生特定抗体的B淋巴细胞,A项正确。单克隆抗体制备的过程首先要用到细胞融合技术,将骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合为杂交瘤细胞,再通过动物细胞培养技术获得大量单克隆抗体,B项正确。在单克隆抗体制备的过程中必须经过至少两次细胞筛选:第一次要筛选出杂交瘤细胞,第二次要筛选出能够分泌所需抗体的杂交瘤细胞,C项正确。B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞还可以用灭活病毒诱导法,D项错误。

6.乙马的卵母细胞的细胞核被甲马的体细胞核置换后,这个细胞经过多次分裂发育成重构胚,再将重构胚植入丙马的子宫内发育,结果产下一匹小马。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

B.小马的性状与甲马完全相同

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具有全能性

答案:C

解析:克隆小马的细胞质遗传物质来自乙马的去核卵母细胞,而细胞核遗传物质来自甲马的体细胞,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,而不能证明动物细胞具有全能性。

7.下图为克隆羊“多莉”的培育过程示意图。下列叙述错误的是(　　)

A.由于细胞核基因完全来自甲羊,所以克隆羊“多莉”的性状与甲羊完全一致

B.克隆羊“多莉”的培育过程中采用了细胞核移植等生物技术

C.乙羊的去核卵母细胞为重组细胞基因表达提供了细胞内的环境条件

D.此过程说明高度分化的动物细胞的细胞核也具有全能性

答案:A

解析:生物的性状主要由细胞核中的基因控制,有些性状还受去核卵母细胞细胞质中基因的控制,所以“多莉”的性状与甲羊不完全一致。

8.下图为细胞融合的简略过程,请据图回答下列问题。

(1)若A、B是植物细胞,A、B到C的过程中,常用的物理方法是　　　　　　　　,融合完成的标志是　　　　　　　　。 

(2)若A、B是植物细胞,则形成的D细胞还要应用　　　　　　技术才能形成完整植株。 

(3)若A、B是动物细胞,一般取自动物胚胎或幼龄动物的器官或组织,然后用　　　　　　　　　　　　　　　　使其分散成单个细胞;从A、B到C的过程中,常用的但不用于诱导植物细胞融合的手段是用　　　　　　诱导细胞融合,所形成的D称为　　　　　　。 

(4)若该过程是制备单克隆抗体的部分过程,A为小鼠B淋巴细胞,在获得此细胞之前,小鼠已被注射了　　　　　　。由D细胞连续分裂产生大量细胞的过程称为　　　　　　。这种细胞既能大量增殖,又能分泌　　　　。图中B为　　　　　　。 

(5)若该过程是制备单克隆抗体的部分过程,在A、B到C的过程中,所形成的C有　　　　种(只考虑两个细胞的相互融合),用来培养的D细胞应该是　　　　　　。获得D后,常用的培养方法是　　　　　　　　　　　　和　　　　　　　　　　　　　。 

答案:(1)电融合法、离心法　再生出新的细胞壁

(2)植物组织培养

(3)机械的方法或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理的方法　灭活病毒　杂交细胞

(4)特定的抗原　动物细胞培养　特异性抗体(单克隆抗体)　骨髓瘤细胞

(5)3　杂交瘤细胞　在体外条件下大规模培养　注射到小鼠腹腔内增殖

9.世界上首例体细胞克隆猴“中中”、第二例克隆猴“华华”先后在我国诞生。获得克隆猴的流程如下图所示,据图回答下列问题。

(1)“中中”和“华华”的性状与　　　　　　(填“核供体”“卵母细胞供体”或“代孕”)动物基本无关。 

(2)图示过程运用了　　　　　　(填“胚胎细胞核移植”或“体细胞核移植”)技术,该技术难度更　　　　,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)欲获得单个雌猕猴体细胞,可用　　　　　酶处理雌猕猴组织块。过程①表示去除卵母细胞的细胞核,该过程一般要将卵母细胞培养至　　　　　　期再进行,目前常用的去核方法是　　　　　　。核移植时选择卵母细胞的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出两点即可)。 

答案:(1)代孕

(2)体细胞核移植　高　动物胚胎细胞分化程度低,表现全能性相对容易,而动物体细胞分化程度高,表现全能性十分困难

(3)胰蛋白酶或胶原蛋白　减数分裂Ⅱ中(MⅡ)　显微操作法　①此类细胞体积大,易于操作;②可为重组细胞早期发育提供较充足的营养;③卵母细胞的细胞质中存在激发动物体细胞的细胞核全能性表达的物质

解析:(1)代孕动物只是为胚胎的发育提供营养物质和发育场所,因此克隆猴的性状与代孕动物无关。

(2)动物胚胎细胞分化程度低,表现全能性相对容易,而动物体细胞分化程度高,表现全能性十分困难,因此哺乳动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。

(3)欲获得单个雌猕猴体细胞,可用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理雌猕猴组织块。过程①表示去除细胞核,该过程一般要将卵母细胞培养至MⅡ期再进行,目前常用的去核方法是显微操作法。核移植时选择卵母细胞的原因:①此类细胞体积大,易于操作;②可为重组细胞早期发育提供较充足的营养;③卵母细胞的细胞质中存在激发动物体细胞的细胞核全能性表达的物质。

能力提升

1.某同学在学习“细胞工程”时,列表比较了植物细胞工程和动物细胞工程的有关内容,其中错误的是(　　)

答案:B

解析:植物细胞工程中常用的融合方法有物理方法和化学方法;动物细胞工程中常用的融合方法有物理方法、化学方法和生物方法(灭活病毒诱导法)。

2.下列有关单克隆抗体的制备及其应用的叙述,错误的是(　　)

A.制备单克隆抗体运用的技术有动物细胞融合和动物细胞培养

B.需要用选择培养基筛选杂交瘤细胞

C.需要从杂交瘤细胞中筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞

D.利用单克隆抗体定位诊断肿瘤就是利用单克隆抗体清除癌细胞

答案:D

解析:单克隆抗体可以与特定抗原发生特异性结合,利用同位素或荧光标记的单克隆抗体在特定组织中成像的技术,可定位诊断肿瘤等疾病。

3.甘草酸是中药甘草中的主要活性成分。为了快速检测甘草酸,科研人员利用细胞工程制备了抗甘草酸的单克隆抗体,其基本操作过程如下图所示。下列相关叙述正确的是(　　)

A.过程①注射相应抗原后应立即从小鼠脾中提取细胞甲

B.过程②诱导细胞融合,利用了细胞膜的流动性

C.过程③④的筛选方法相同,细胞丙、丁的遗传物质相同

D.过程⑤若在体内进行,则细胞丁不能大量增殖

答案:B

解析:过程①注射相应抗原后,机体进行免疫反应,使B淋巴细胞增殖、分化产生具有免疫能力的B淋巴细胞,一段时间后才可以从小鼠脾中提取细胞甲,A项错误。过程②诱导细胞融合,利用了细胞膜的流动性,B项正确。过程③是用选择培养基筛选杂交瘤细胞,过程④是用抗体检测和克隆化培养得到能产生特定抗体的杂交瘤细胞,C项错误。杂交瘤细胞既能大量增殖又能产生特异性抗体,过程⑤无论在体内还是在体外进行,细胞丁都可大量增殖,D项错误。

4.一只羊的卵细胞的细胞核被另一只羊的体细胞核置换后,这个卵细胞经过多次分裂,再植入第三只羊的子宫内发育,最后产下一只羊羔。这种动物体细胞核移植技术具有多种用途,下列不属于其用途的是(　　)

A.有选择地繁殖某一性别的家畜

B.促进优良家畜繁育

C.用于保存濒危物种

D.改变动物的基因型

答案:D

5.下图为某同学根据杂交瘤技术的方法,设计的生产抗破伤风杆菌抗体的实验方案。请据图回答下列问题。

(1)制备单克隆抗体的过程中用到的动物细胞工程的技术手段有　　　　　　和　　　　　　。 

(2)制备单克隆抗体的免疫学基本原理是　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)该方案能达到预期效果吗?　　　　　　,原因是　　　　　　　　　　。

(4)图中过程②中常用　　　　　　作为诱导剂。如果能成功获得理想的杂交瘤细胞,则该细胞的特点是　　　　　　　　　　　　　　(答出两点即可)。 

(5)抗破伤风杆菌的抗体最终可从　　　　　　　　或小鼠腹水中获取。 

答案:(1)动物细胞融合　动物细胞培养

(2)每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体

(3)不能　没有将抗原注入小鼠体内,无法获得能产生特定抗体的B淋巴细胞

(4)灭活病毒　既能迅速大量增殖,又能产生特定抗体

(5)细胞培养液

解析:(1)制备单克隆抗体的过程中用到的动物细胞工程的技术手段有动物细胞融合和动物细胞培养。(2)制备单克隆抗体的免疫学基本原理是每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。(3)要制备单克隆抗体,首先要将抗原注入小鼠体内,从小鼠脾中获得能够产生特定抗体的B淋巴细胞,因此图中实验不能达到预期效果。(4)图中过程②中常用灭活病毒作为诱导剂。如果能成功获得理想的杂交瘤细胞,则该细胞既能迅速大量增殖,又能产生特定抗体。(5)抗破伤风杆菌的抗体最终可从细胞培养液或小鼠腹水中获取。

6.科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的奶牛,如果要加快转基因奶牛的繁殖速度,可以对此转基因奶牛进行克隆(如下图所示)。

(1)在进行细胞培养之前,要对取自转基因奶牛的组织进行分离,形成单个细胞,这一过程中可利用　　　　　　　　　　　　酶等处理。不能用纤维素酶与果胶酶的原因是　　　　　　　　　　　　。 

(2)转基因奶牛的克隆成功,说明动物细胞的　　　　　　具有全能性。 

(3)将进行细胞培养的供体细胞注入去核的卵母细胞中,去掉卵母细胞细胞核的目的是　　　　　　　　　　　　。 

(4)将重构胚移入受体母牛体内,就会生出与供体奶牛遗传性状相同的犊牛,但也有可能出现某些性状上的差异,原因可能是　　　　　　　　　　　　　。 

(5)利用体细胞核移植技术得到克隆牛的过程,从生殖方式上看属于　　　　　　(填“有性繁殖”或“无性繁殖”)。 

答案:(1)胰蛋白酶、胶原蛋白　酶具有专一性(或动物组织细胞间的物质主要是蛋白质)

(2)细胞核

(3)使犊牛的性状主要由供体细胞核决定

(4)①生物的性状受细胞核基因和细胞质基因的共同控制;②生物的性状还受环境因素的影响

(5)无性繁殖

解析:(1)对动物组织用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理,使之分散成单个细胞。因为酶具有专一性,所以用于去除植物细胞细胞壁的酶不能将动物细胞分散开。

(2)克隆动物的成功证明了动物细胞的细胞核具有全能性。

(3)去掉卵母细胞的细胞核后,重组细胞的遗传物质主要来自供体细胞的细胞核,得到的克隆动物的性状主要由供体细胞的细胞核决定。

(4)由重组细胞发育而来的犊牛的性状与供体牛不完全相同,因为重组细胞的遗传物质主要来自供体细胞核,少量来自卵母细胞的细胞质,同时性状还受环境因素的影响。

(5)利用体细胞核移植技术得到克隆牛的过程没有经过两性生殖细胞的结合,所以从生殖方式上来看属于无性繁殖。