高中生物人教版 (2019)选择性必修3三 动物体细胞核移植技术和克隆动物精品课时训练

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2.2.3 动物体细胞核移植技术和克隆动物

一、单选题
1. 随着生物科学技术的发展，动物的生殖方式变得越来越多样化。如图表示胚胎工程技术研究及应用的相关情况，供体1是良种荷斯坦高产奶牛，供体2是健康的黄牛，下列相关叙述错误的是（　　）
A. 应用1中获得的良种小牛，遗传物质来源于供体1和供体2个体
B. 应用2、3、4所用的受精卵只能来源于体外受精，且精子必需进行获能处理
C. 应用3过程中对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分割
D. 应用4中细胞进行定向诱导，可分化形成各种组织和器官，用于器官移植研究
【答案】B
【解析】
A、应用1中获得的小牛为克隆牛，其细胞核遗传物质来源于供体1，细胞质遗传物质来源于供体2，A正确；
B、应用2、3、4所用的受精卵不一定来源于体外受精，也可以来自体内受精，B错误；
C、对囊胚阶段的胚胎进行分割时需要将内细胞团进行均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育，C正确；
D、应用4中细胞为胚胎干细胞，进行定向诱导，可分化形成各种组织和器官，用于器官移植研究，D正确。
2. 下列关于动物体细胞克隆和胚胎工程的叙述，正确的是
A. 克隆羊“多莉”的培育过程中不需要进行胚胎移植操作
B. ES 细胞在饲养层细胞上会向不同类型的组织细胞分化
C. 排异反应是胚胎工程需要重点克服的难题之一
D. 同期发情处理可以使受体的生理状态更适宜来自供体的胚胎着床
【答案】D
【解析】
A.克隆羊“多莉”的培育过程中需要进行胚胎移植操作，A错误；
B.ES细胞在饲养层细胞上会抑制其发生细胞分化，B错误；
C.排异反应不是胚胎工程需要重点克服的难题之一，因为子宫对移入的胚胎基本上没有排斥作用，C错误；
D.同期发情处理可以使受体的生理状态更适宜来自供体的胚胎着床，D正确。  
3. 2009年山东省干细胞技术研究中心宣布，成功克隆出5枚人类囊胚。其中4枚囊胚的供体细胞来源于正常人皮肤纤维细胞，1枚来源于帕金森患者的淋巴细胞，卵细胞通过健康志愿捐献者促排卵获得。下列相关叙述正确的是（     ）
A. 可以通过显微操作去除卵母细胞中的细胞核，通过核移植后获得囊胚
B. 囊胚阶段的细胞处于未分化状态，可从囊胚中获得胚胎干细胞
C. 获得的胚胎干细胞可在饲养层细胞上分化成所需要的器官
D. 通过该技术可以达到科学家培养克隆人的目的
【答案】A
【解析】
A.由于卵母细胞体积较大，可以通过显微操作去除卵母细胞中的细胞核，通过核移植技术后获得囊胚，A正确；
B.囊胚已经开始分化，可从囊胚的内细胞团中获得胚胎干细胞，B错误；
C.胚胎干细胞在饲养层细胞上能够维持不分化的状态，C错误；
D.通过该技术只可用于治疗性克隆，对于生殖性克隆法律是禁止的，D错误。
4. 下列有关动物细胞工程和胚胎工程的叙述，正确的是（    ）
A. 培养早期胚胎的培养液中含维生素、激素等多种能源物质
B. 细胞培养所需气体CO2的主要作用是维持培养液的pH
C. 胚胎干细胞在体外培养能增殖但不能被诱导分化
D. 体细胞核移植获得克隆动物的难度低于胚胎细胞核移植
【答案】B
【解析】
A.培养早期胚胎培养液的主要成分有无机盐和有机盐，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及血清等物质，但维生素和激素不是能源物质，A错误；
B.细胞培养过程需要一定的气体环境，95％空气为细胞代谢提供必需的氧气，5％的CO2作用是维持培养液的pH，B正确；
C.胚胎干细胞在体外培养能增殖，也能被诱导分化，C错误；
D.胚胎细胞的全能性高于体细胞，因此动物体细胞核移植获得克隆动物的难度高于胚胎细胞核移植，D错误。  
5. 下列有关哺乳动物胚胎工程的叙述，正确的是
A. 囊胚的内细胞团细胞和滋养层细胞功能上的差异是基因选择性表达的结果
B. 胰蛋白酶处理卵裂球获得的细胞可直接移植到同期发情受体的子宫中继续发育
C. 胚胎干细胞核移植可得到一群性状完全相同的个体
D. 从卵巢中取出的卵母细胞与获能后的精子完成受精作用
【答案】A
6. 以下技术与应用匹配不正确的是
A. 核移植技术——培养鲤鲫核质杂交鱼
B. 干细胞技术——提供用于移植的细胞或器官
C. 细胞融合技术——培育单倍体植物
D. 酶的固定化技术——固定α淀粉酶连续水解废水中的淀粉
【答案】C
【解析】
A.鲤鱼体细胞的细胞核移到去核鲫鱼成熟卵中培养成鲤鲫核质杂交鱼，是应用了核移植技术，A正确；
B.胚胎干细胞分化程度低，全能性较高，能分裂分化形成多种组织，因此可以用干细胞培育出人体需要的细胞或器官用来移植治病，B正确；
C.培育单倍体植物经常用花药离体培养的方法，而细胞融合是将两个细胞融合为一个细胞的过程，形成的细胞中的遗传物质为两个细胞中遗传物质之和，C错误；
D.利用固定化酶技术将α淀粉酶固定可连续水解废水中的淀粉，D正确。
7. 进行生物工程设计时，下表各组所选择的实验材料与实验目的配置，不正确的是
组别
实验目的
实验材料
材料特点
1
动物细胞核移植
卵母细胞
细胞大，细胞质能有效调控核发育
2
体细胞诱变育种
愈伤组织细胞
分裂能力强，易诱发突变
3
植物体细胞杂交培育新品种
花粉粒
易于获取，易于培养
4
烧伤患者皮肤细胞移植
自体皮肤生发层细胞
分裂能力强，且不会引起免疫排斥
A. 1组 B. 2组 C. 3组 D. 4组
【答案】C
8. 中国科学家应用体细胞核移植方法培育了克隆猴“中中”和“华华”。下列有关“中中”和“华华”的叙述，不正确的是
A. 与核供体相比，他们体细胞的染色体数目不变
B. 核移植技术并未对细胞核供体猴进行完全的复制
C. 早期胚胎的培养液中含维生素和激素等能源物质
D. 用体细胞核移植的技术难度大于胚胎细胞核移植
【答案】C
【解析】
A.细胞核移植过程中，体细胞的染色体数目不变，A正确；
B.由于受体细胞质中有少量的遗传物质，故该技术并未对细胞核供体猴进行完全的复制，B正确；
C.维生素、激素都不属于能源物质，C错误；
D.由于体细胞的全能性小于胚胎细胞，用体细胞核移植的技术难度大于胚胎细胞核移植，D正确。
9. 用肌细胞代替干细胞，在体外培育出组织和器官用于器官移植。下列关于该设想的分析，正确的是（）
A. 可在体外直接培养肌细胞获得特定的组织、器官
B. 肌细胞和干细胞具有完全相同的蛋白质
C. 通过核移植技术可实现这一目的
D. 该过程体现了细胞的全能性
【答案】C
【解析】
A.肌细胞已高度分化，在体外不能直接培养获得特定的组织、器官，A错误； 
B.肌细胞已高度分化，干细胞分化程度较低，具有不完全相同的蛋白质，B错误； 
C.通过核移植技术可在体外培育出组织和器官用于器官移植，C正确；
D.该过程没有体现细胞的全能性，D错误。
10. 下图Ⅰ、Ⅱ表示获得胚胎干细胞的两条途径。下列相关叙述错误的是（  ）
A. 胚胎干细胞体积小、细胞核大，具有发育的全能性
B. 图中“早期胚胎”一般指的是发育到囊胚阶段的胚胎
C. 通过途径Ⅰ获得的胚胎干细胞经过诱导后就能发育成适合患者移植的肝脏
D. 通过途径Ⅱ获得的胚胎干细胞在添加抑制因子的培养液中维持不分化的状态
【答案】C
【解析】
A.胚胎干细胞体积小、细胞核大，具有发育的全能性，A正确；
B.胚胎干细胞来源于早期胚胎或原始性腺（即囊胚期的内细胞团），因此图中“早期胚胎”一般指的是发育到囊胚阶段的胚胎，B正确；
C.途径Ⅰ为有性生殖，获得的胚胎干细胞，含有卵细胞和精子双方的遗传物质，具有双亲的遗传性状，所以，经过诱导后不一定能发育成适合患者移植的肝脏，C错误；
D.通过途径Ⅱ获得的胚胎干细胞在添加抑制因子的培养液中维持不分化的状态，D正确；
11. 下列有关胚胎工程的叙述，正确的是（   ）
A. “试管动物”的生殖方式属于无性生殖
B. 卵裂期的每一个细胞体积都比受精卵大
C. 对某一胚胎的干细胞核移植，产生的动物中雄性和雌性的概率各占1/2
D. 胚胎移植中供体的主要职能变为只产生具有优良遗传特性的胚胎
【答案】D
【解析】
A.“试管动物”是经过体外受精和胚胎移植过程产生的，属于有性生殖，A错误；
B.卵裂时期每一个细胞的体积比受精卵小，B错误；
C.对某一胚胎的干细胞核移植，产生的动物细胞核来源相同，因而性别相同，C错误；
D.胚胎移植中供体的主要职能变为只产生具有优良遗传特性的胚胎，D正确。 
12. 下列关于动物细胞工程的叙述，正确的是（   ）
A. 生物导弹是用癌细胞的单克隆抗体杀死癌细胞
B. 乳腺细胞比乳腺癌细胞更容易进行离体培养
C. 细胞核移植主要在同种动物、同种组织的细胞之间进行
D. 灭活病毒可使细胞相互凝聚并让细胞膜上的分子重新排布
【答案】D
【解析】
A.生物导弹是用单克隆抗体的导向作用，能将药物定向带到癌细胞所在的位置杀死癌细胞，A错误； 
B.癌细胞分裂能力强，乳腺癌细胞比乳腺细胞更容易进行离体培养，B错误；
C.细胞核移植可以在不同动物的不同组织间进行，C错误； 
D.灭活病毒可使细胞相互凝聚并让细胞膜上的分子重新排布，D正确。
13. 下列有关现代生物技术的叙述，错误的是（    ）
A. 转基因羊和克隆羊多利的培育都克服了远缘杂交不亲合的障碍
B. 植物体细胞杂交和动物细胞融合都利用了细胞膜的流动性
C. 试管牛和试管苗的培育都利用了细胞的全能性
D. 脱毒草莓和转基因抗病毒草莓的培育都需要使用植物组织培养技术
【答案】A
【解析】
A.克隆羊多利的培育是无性生殖，不能说明克服了远缘杂交不亲合的障碍，A错误；
B.动物细胞融合、植物体细胞杂交都利用了细胞膜的结构特点：具有一定的流动性，B正确；
C.试管牛是体外受精和胚胎移植后形成的，试管牛发育的起点是受精卵，利用了受精卵细胞的全能性；试管苗是植物组织培养技术的产物，利用了植物细胞的全能性，C正确；
D.利用植物的幼嫩的芽或茎的分生组织进行植物组织培养技术可以培育脱毒苗；转基因抗病毒草莓先用基因工程技术将抗病毒基因导入植物细胞中，再经过植物组织培养技术的培育获得抗病毒草莓，D正确。
14. 如图为某哺乳动物的生殖过程图，正确的是（      ）
A. 动物个体2为克隆动物，c为已分化的细胞
B. 动物个体2的遗传性状与提供b细胞的母羊完全不同
C. 产生动物个体2的生殖方式为有性生殖
D. e细胞为已完成减数分裂的卵细胞
【答案】A
【解析】
A.个体2为通过核移植获取的克隆动物，c为高度分化的体细胞，A正确；
B.个体2的核细胞质遗传物质来自b，受细胞质基因控制的性状来自c，个体2和b不完全相同，B错误；
C.动物个体2是通过核移植、早期胚胎培养和胚胎移植形成的，属于无性生殖，C错误；
D.e细胞为处于减数第二次分裂中期的卵母细胞，D错误。  
15. 用于核移植的供体细胞一般都选用（　　）
A. 受精卵
B. 传代10代以内的细胞
C. 传代10～50代以内的细胞
D. 处于减数分裂第二次分裂中期的次级卵母细胞
【答案】B
【解析】
A、核移植的供体细胞是体细胞，A错误；
B、正常细胞在传代10代以内时能保持细胞正常的二倍体核型，适宜用于核移植的供体细胞，B正确；
C、细胞传至10-50代左右时，增殖会逐渐缓慢，甚至于完全停止，且此时部分的细胞核型可能会发生变化，所以不适宜用于核移植的供体细胞，C错误；
D、处于减数分裂第二次分裂中期的次级卵母细胞是核移植的受体细胞，D错误。
16. 下列关于绵羊“多莉”克隆过程的叙述，正确的是（  ）
A. 需要用激素对核供体母羊进行超数排卵处理
B. 对乳腺细胞进行营养限制性培养的目的是促进细胞增殖
C. 卵细胞质中的调节蛋白，通过促成乳腺细胞核基因的重排，而开启基因的表达
D. 需使用免疫抑制剂处理代孕的母羊，以避免对植入胚胎的免疫排斥反应
【答案】C
【解析】
A.提供核供体的一方只需要提供相应的体细胞即可，无需用促性腺激素处理，A错误；
B.对乳腺细胞进行营养限制性培养的目的是利于重组细胞基因表达的分子开关的启动，B错误；
C.在重组卵细胞开始的第三次分裂时，原乳腺细胞的调节蛋白便全被卵细胞质中的调节蛋白因子替换了，通过促成乳腺细胞核基因的重排，而开启基因的表达，C正确；
D.不用使用免疫抑制剂处理代孕的母羊，代孕母羊一般不会对植入的胚胎发生免疫排斥反应，D错误。
17. 2018年中国科学家利用猕猴体细胞的细胞核移植和胚胎移植技术，最终生下体细胞克隆猴“中中”和“华华”，过程如下图所示。下列叙述正确的是
A. 核移植获得的克隆猴体细胞的染色体数目是核供体的一半
B. 重组细胞体外培养发育到原肠胚即可进行胚胎移植
C. 为获得更多克隆猴可在胚胎移植前对胚胎进行分割
D. 使用免疫抑制剂可避免代孕动物对植入胚胎的排斥反应
【答案】C
【解析】
A.核移植获得的克隆猴体细胞的染色体数目和核供体一样，A错误；
B.重组细胞体外培养发育到囊胚期即可进行胚胎移植，B错误；
C.为获得更多克隆猴可在胚胎移植前对胚胎进行分割，C正确；
D.代孕动物不会对植入胚胎有排斥反应，D错误。
18. 把成年三倍体鲫鱼的肾脏细胞核移植到二倍体的去核卵细胞里,培养并获得了克隆鱼。该克隆鱼 ( )
A. 是二倍体 B. 是有性生殖的产物
C. 高度不育 D. 性状与三倍体鲫鱼完全相同
【答案】C
【解析】
A、克隆鱼的核遗传物质都来自三倍体鲫鱼，因此克隆鱼属于三倍体，A错误；
B、克隆鱼的产生主要采用了核移植和胚胎移植技术，属于无性生殖的产物，B错误；
C、该克隆鱼是三倍体，在减数分裂联会时发生紊乱，不能产生正常的生殖细胞，所以高度不育，C正确；
D、该克隆鱼的细胞核遗传物质来自三倍体鲫鱼，而细胞质遗传物质来自二倍体鲫鱼，因此其性状与三倍体鲫鱼相似，但不是完全相同，D错误．
二、识图作答题
19. 为治疗糖尿病，研究人员提出了如图所示的方法。

(1)一般选用的图中的①都是______________________________的供体细胞。
(2)核移植的受体细胞一般选用MⅡ期卵母细胞。进行相关显微操作时，一般用微型吸管一并吸出____________________。
(3)细胞在体外培养时，除培养液提供必需的营养条件外，还需要有______________的环境，适宜的温度、__________和气体环境。如图所获的胚胎干细胞可由__________________________中分离出来，在功能上具有____________________。
(4)“定向诱导”的目的是使重组细胞B发生____________________________，从而形成功能专一的胰岛类似细胞。
(5)该治疗糖尿病的方法与异体移植相比，突出的优点是___________________________。
【答案】
(1)传代10代以内　
(2)细胞核和第一极体　
(3)无菌无毒；pH；早期胚胎或原始性腺；发育的全能性
(4)细胞分化(或基因选择性表达)　
(5)不发生免疫排斥反应
【解析】
（1）①是核移植时提供细胞核的一方，也叫核移植的供体，一般选传代10代以内细胞，因为传代10代以内细胞能够保持正常的二倍体核型。
（2）核移植的受体细胞一般选用MⅡ期卵母细胞，进行去核时，一般用微型吸管一并吸出细胞核和第一极体。
（3）细胞体外培养除需要提供一定的营养、适宜的温度和pH、无菌无毒的环境外还需一定的气体环境，图中所获的胚胎干细胞可由早期胚胎或原始性腺中分离出来，在功能上具有发育的全能性。
（4）“定向诱导”的目的是使重组细胞B发生细胞分化(或基因选择性表达)，从而形成功能专一的胰岛类似细胞。
（5）该治疗糖尿病的方法与异体移植相比,突出的优点是不发生免疫排斥反应。  
20. 美国某州的一个奶牛场有一头奶牛，年产奶量达30.8 t，我国奶牛产量年平均水平仅为3～4 t。某人用该高产奶牛的耳朵细胞，采用核移植技术获得高产奶牛(如图)。

(1)目前完成①的方法有__________、梯度离心、紫外光短时间照射及化学物质处理等。
(2)③过程中选择去核卵母细胞作为受体细胞的原因是________________________。
(3)④过程所利用的技术是_____________________，其原理是_____________________。
(4)该实验的成功说明已分化的耳朵细胞的细胞核中含有与____________一样的全套基因，这种繁殖方式属于________。
(5)若研究发现该高产奶牛线粒体发达，故它的产奶量高，则小牛d成年后具有这一优良性状吗？________。你的依据是_____________________________。
【答案】
（1）显微操作去核法　
（2）卵母细胞体积大，易操作，营养物质丰富，且细胞质中含有激发细胞核全能性表达的物质　
（3）动物细胞培养；细胞增殖
（4）受精卵；无性繁殖　
（5）不具有；线粒体中的基因一般通过细胞质传递给后代，而小牛d的细胞质主要来自牛a
【解析】
（1）去核的方法有显微操作去核法、梯度离心、紫外光短时间照射及化学物质处理等。
（2）在核移植中时常用去核卵母细胞作为受体细胞，原因是卵母细胞内内含有丰富的营养物质，体积比较大，容易操作，且细胞质中含有激发细胞核全能性表达的物质。
（3）④过程作属于动物细胞培养，其原理是细胞增殖。
（4）该实验的成功证明了动物细胞核具有全能性，因为细胞核中含有和受精卵一样的全套基因，繁殖方式属于无性繁殖。
（5）线粒体位于细胞质中，主要来源于受体细胞，因此小牛d成年后没有产奶量高的优良性状。