第2节
一
动物细胞工程
动物细胞培养
课后篇巩固提升
1.下列有关细胞工程的叙述,正确的是(
)
A.动物细胞培养时,与幼龄动物的细胞相比,老龄动物的细胞更容易培养
B.由于植物细胞具有全能性,所以分化程度不同的细胞全能性相同
C.动物细胞培养前需要将组织、器官分散成单个细胞
D.对原生质体的活力进行检测,可以采用质壁分离的方法
2.如图表示动物细胞培养过程中,动物细胞增殖情况的变化曲线(图中 B、D 两点表示经筛选后继续
培养),下列相关叙述错误的是(
)
A.OA 段的培养称为原代培养
B.AB 段可能发生了接触抑制
C.BD 段的培养需用胰蛋白酶处理和更换培养液
D.动物细胞培养过程中,细胞可通过有丝分裂和减数分裂实现细胞增殖
3.下列关于动物细胞培养的有关叙述,正确的是(
)
A.细胞的癌变发生于原代培养向传代培养的过渡过程中
B.动物细胞培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、生长素和动物血清等
C.动物细胞培养前和培养过程中都要用胰蛋白酶处理
D.动物细胞培养的目的是获得大量的细胞分泌蛋白
4.下列关于动物细胞培养技术和说法,不正确的是(
)
A.动物细胞培养技术是动物细胞工程的基础
B.定期更换培养液能够保证充足的营养物质供应
C.在培养液中添加抗生素的目的是防止杂菌污染
D.只要条件适宜细胞就能一直分裂
5.下列与动物细胞培养有关的表述,不正确的是(
)
A.动物细胞培养需要无菌、营养、激素、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主要目的是满足细胞对 CO2 的需求
D.原代培养是指动物组织经处理后的初次培养
6.如图是探究生物制剂 W 对动物不同细胞的分裂的影响作用的实验曲线:A 组培养液中加入正常体
细胞;B 组培养液中加入正常体细胞,加入 W;C 组培养液中加入癌细胞;D 组培养液中加入癌细胞,加
入 W。假定提供的细胞均具有分裂能力,只进行原代培养且培养条件适宜。下列叙述错误的是
(
)
A.每组需设置若干个重复样品
B.各组样品在培养箱中培养一段合适的时间后,计数前要加入胰蛋白酶并摇匀
C.统计相同时间内各组培养液中细胞数目变化,求平均值,绘制坐标图
D.实验说明,生物制剂 W 只对癌细胞具有促进分裂的作用
7.通过特定方法,科学家将小鼠和人已分化的体细胞成功地转变成了类胚胎干细胞。有关分化的体
细胞和类胚胎干细胞的描述,正确的是(
)
A.类胚胎干细胞能够分化成多种细胞
B.分化的体细胞丢失了某些基因
C.二者功能有差异,但形态没有差异
D.二者基因组相同,且表达的基因相同
8.下图为动物细胞培养的基本过程示意图。请回答下列问题。
(1)容器 A 中放置的一般是幼龄动物的器官或组织,原因是其细胞
培养时先要剪碎,然后用
,易于培养。
分散细胞,制成 B 瓶中的细胞悬液。将细胞悬液转入
C 瓶中进行的初次培养称为
。
(2)细胞正常培养了一段时间后,发现细胞绝大部分死亡,只有极少数细胞存活,这是因为存活的细胞发
生了
,可无限增殖。
(3)动物细胞培养过程中还需要提供 O2 和 CO2 等气体环境,CO2 的作用主要
是
。
(4)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。下图是血清对正常细胞和癌
细胞培养影响的实验结果。
据图可知,培养
细胞一定需要添加血清。
9.(多选)有一种“生物活性绷带”,其原理是先采集一些细胞标本,再让其在特殊膜上增殖,5~7 d 后,将膜
片敷到患者伤口上,膜片会将细胞逐渐释放到伤口处,并促进新生皮肤层生长,达到愈合伤口的目的。
下列有关叙述正确的是(
)
A.这种“生物活性绷带”的生产应用了动物细胞培养技术
B.种植在膜片上的细胞样本最好选择患者本人的干细胞
C.膜片“释放”的细胞能与患者自身皮肤愈合,与两者细胞膜的信息交流有关
D.若采用异体皮肤移植会导致排异反应,主要是因为抗体对移植的皮肤细胞有杀伤作用
10.(多选)下图是胚胎干细胞潜能示意图,相关叙述正确的是(
)
A.由细胞形态判断,4 种细胞中细胞②最可能连续分裂
B.胚胎干细胞能分化为各种细胞的实质是基因的选择性表达
C.分化得到的各种细胞,功能不同的主要差异是特定蛋白不同
D.定向诱导胚胎干细胞分化形成的组织或器官,进行自体移植可避免免疫排斥反应
11.2019 年 11 月 18 日上午,中国诞生了第一块“人造肉”,即“细胞培养肉”。下图是“细胞培养肉”生物
制造流程图,请结合所学知识回答下列问题。
(1)生物制造“细胞培养肉”的第一步,就是要获取肌肉干细胞,所谓的“干细胞”,是指动物和人体内仍保
留着少数具有
能力的细胞。
(2)“细胞培养肉”生物制造的关键技术是动物细胞培养技术。
①进行动物细胞培养时,需要用
酶将从动物体内取出的组织块分散成单个细胞。
在适宜环境中培养,细胞悬液中的细胞很快贴附在瓶壁上,称为
。
②在适宜条件下,培养瓶中的细胞进行有丝分裂,数量不断增多,当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触
时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的
。
(3)一般的动物细胞培养需要向培养基中添加一定量的血清,以保
证
;还需要添加一定量的抗生素,以防
止
。但从食品安全的角度考虑,在生物制造“细胞培养肉”时,这
两种成分均不能添加。
(4)“细胞培养肉”生物制造过程中,肌肉细胞培养需要利用合适的支架体系,请推测其原
因:
。
12.美国科学家已经在实验室中成功培育出膀胱,并顺利移植到 7 名患者体内。这种技术为那些急需
器官移植的患者带来了福音。回答下列问题。
(1)科学家从患者的膀胱上取下一小块活细胞样本,将其中的肌肉细胞和膀胱上皮细胞分别置于不同
的培养皿中培养。在培养之前,需用
中的培养过程属于
有
处理以分散细胞,细胞在培养皿
代培养。与植物组织培养相比,动物细胞培养的培养基的主要不同点是含
。
(2)约 1 周后将培养皿中培养的细胞放在由胶原质制成的支架上继续培养,再过 7 周左右,原先的数万
个细胞已经繁殖到 15 亿个左右,布满支架,膀胱上皮在内,肌肉在外,形成新膀胱。细胞数目大量增加,
其增殖方式是
,这些细胞形成肌肉和膀胱上皮的过程中要经
过
。
(3)医生将新膀胱移植到患者膀胱的上面,这样新器官会继续生长并与老器官重组取代老器官中丧失
功能的部分。新器官与老器官的重组
(填“是”或“不是”)基因重组;新膀胱移植后,
(填“会”或“不会”)引起免疫排斥反应。
13.下图为胚胎干细胞及其分化的示意图。请回答下列问题。
中。
(1)胚胎干细胞存在于
(2)图中分化程度最低的干细胞是
要加入
。细胞在体外培养条件下,培养液中通常需
等一些天然成分。
(3)在机体内,皮肤干细胞分化成皮肤细胞是机体细胞中基因
的结果。
(4)若某药物可抑制肝肿瘤细胞 DNA 的复制,使用该药物可使肝肿瘤细胞停留于细胞周期的
期。
二
动物细胞融合技术与单克隆抗体
课后篇巩固提升
基础巩固
1.动物细胞融合中常用到灭活的病毒,如灭活的仙台病毒,病毒被灭活后它的抗原性和感染力是(
A.失去抗原性,具有感染力
B.失去抗原性,失去感染力
C.具有抗原性,失去感染力
D.具有抗原性,具有感染力
2.下列关于动物细胞融合的说法,错误的是(
)
A.动物细胞融合是使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程
B.动物细胞融合需要用纤维素酶处理
C.动物细胞融合时需要人工诱导
D.常用的诱导动物细胞融合的因素有聚乙二醇、灭活的病毒、电激等
3.在飞船上,科学家进行了无人搭载的空间动物细胞融合实验。该实验所依据的原理和促进细胞融
合的常用方法分别是(
)
A.细胞的全能性、灭活病毒诱导融合
B.细胞的全能性、电刺激融合
C.生物膜的流动性、灭活病毒诱导融合
D.生物膜的流动性、自然融合
4.下列关于动物细胞融合的说法,错误的是(
)
A.动物细胞融合后形成的具有原来两个或多个动物细胞遗传信息的多核细胞称为杂交细胞
B.动物细胞融合已经成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育的重要手段
C.常用于诱导动物细胞融合的方法有 PEG 融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等
D.细胞融合技术突破了有性杂交的局限,使远缘杂交成为可能
5.下列有关动物细胞融合的叙述,正确的是(
)
A.动物细胞融合的结果是获得新个体
B.只有两个动物细胞结合成一个细胞的过程才叫动物细胞融合
C.灭活的病毒是动物细胞融合和植物体细胞杂交常用的促融剂
D.细胞融合技术突破了有性杂交的局限,使远缘杂交成为可能
6.如图是单克隆抗体制备过程示意图,其中 1 过程注射的物质和 A 细胞的名称分别是(
A.抗体、T 淋巴细胞 B.抗原、T 淋巴细胞
C.抗体、B 淋巴细胞 D.抗原、浆细胞
7.下图表示高等动、植物细胞融合的部分过程,请据图回答下列问题。
)
)
技术,
(1)若上图表示植物细胞融合的过程,欲将丁细胞培育成植株,可选用
这一培养过程主要经过
和
两个阶段。
(2)若上图表示动物细胞融合的过程,过程①区别于植物细胞常用的诱导剂是
丁细胞称为
要加入
,
。此过程中对动物细胞进行培养时,培养基中除必要的营养外通常需
等一些天然成分。
(3)若上图表示制备单克隆抗体的部分过程,甲细胞为小鼠的骨髓瘤细胞,则乙细胞
为
。在分离乙细胞之前,应对小鼠进行的处理
是
。只考虑两个细胞融合,获得的丙细胞有
种。
(4)若上图表示制备单克隆抗体的部分过程,过程②筛选得到的丁细胞的特点
是
。上述制备过程涉及的生物技术
有
。获得丁细胞后进行体内培养或
体外培养,可提取到单克隆抗体。单克隆抗体的优点
是
。
8.单克隆抗体的制备过程如下图所示。
(1)植物体细胞杂交和单克隆抗体制备,都应用了细胞融合技术,电激和聚乙二醇都可以诱导相应的细
胞融合,在诱导动物细胞融合时,还可以用
是
。细胞融合的原理
。
(2)融合后的细胞,仅仅由 2 个细胞互相融合的类型有
是
种,其中符合要求的细胞
。
,其特点为
(3)向动物体内反复注射某种抗原,并从动物血清中分离出抗体,这种抗体与单克隆抗体相比,存在的缺
点是
(至少答 2 个)。由单克隆抗体技术研制成的“生
物导弹”由两部分构成,其中一部分被称为“瞄准装置”,它作用的原理
是
,其特点为
。
9.(多选)人绒毛膜促性腺激素(HCG)是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白,制备抗 HCG
单克隆抗体可用于早孕的诊断。如图是抗 HCG 单克隆抗体制备流程示意图,有关说法正确的是
(
)
A.①过程可产生多种杂交瘤细胞
B.②过程筛选出的杂交瘤细胞都能产生抗 HCG 抗体
C.③过程以抗 HCG 单克隆抗体为抗原进行检测
D.④过程可在体内进行,也可在体外进行
10.(多选)如图,核苷酸合成有两个途径,物质 A 可以阻断其中的全合成途径。正常细胞内含有补救合
成途径所必需的转化酶和激酶。制备单克隆抗体时选用的骨髓瘤细胞缺乏转化酶。现用加入 H、
A、T 三种物质的“HAT 培养基”来筛选特定的杂交瘤细胞。下列关于筛选原理的叙述,错误的是
(
)
A.免疫的 B 淋巴细胞及其相互融合细胞因全合成途径被 A 阻断,在 HAT 培养基上不能增殖
B.骨髓瘤细胞及其相互融合细胞因无法进行上述两个途径,而在 HAT 培养基上不能增殖
C.杂交瘤细胞因为可进行上述两个途径,能在 HAT 培养基上大量增殖
D.HAT 培养基上筛选出的所有杂交瘤细胞,既能大量增殖又能产生较高纯度的目标抗体
11.动物细胞融合是使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。利用细胞融合技术而发展起
来的杂交瘤技术,为制造单克隆抗体开辟了新途径。回答下列问题。
(1)细胞融合技术突破了有性杂交的局限,使
导因素有
杂交成为可能。诱导动物细胞融合时,常用的诱
(答出 2 点)和灭活的病毒等。
(2)灭活的病毒诱导细胞融合的原理是:病毒表面含有的
能够与细胞
膜上的糖蛋白发生作用,使细胞相互凝聚,细胞膜上的
重新排布,
细胞膜打开,细胞发生融合。
(3)把从免疫小鼠的脾脏中提取的 B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞混合,体外诱导细胞融合,第一次筛选时,
未融合的亲本细胞和
是
都会死亡,而保留的细胞
,这种细胞的特点是
。
三
动物体细胞核移植技术和克隆动物
课后篇巩固提升
基础巩固
1.据报道,英国科学家从人皮肤细胞中提取出细胞核,植入剔除了细胞核的牛卵母细胞中,从而培育出
人兽混合胚胎。从遗传学角度来看,这种混合胚胎中有 99.9%的遗传物质来自人,只有 0.1%来自牛。
你认为这 0.1%的遗传物质最可能存在于牛卵母细胞的(
A.细胞核
B.核糖体
C.线粒体
D.叶绿体
)
2.下列关于动物体细胞核移植技术和克隆动物的叙述,正确的是(
)
A.细胞培养应在含 5%CO2 的恒温培养箱中进行,CO2 的作用是刺激细胞呼吸
B.用于核移植的供体细胞一般都选用传代 50 代以内的细胞
C.体细胞的细胞核移植到受体细胞之前,要先去掉受体细胞的核
D.用体细胞核移植方法生产的克隆动物是对体细胞核供体动物进行 100%的复制
3.下列关于高产奶牛克隆过程的叙述,错误的是(
)
A.供体牛体细胞在进行体外培养时,会发生细胞贴壁和接触抑制的现象
B.培养至 MⅡ期的卵母细胞的细胞质中含有能促进细胞核全能性表达的物质
C.通过电融合法促进供体与去核受体细胞两两融合,供体核进入卵母细胞
D.胚胎移植时,重构胚可以直接移入代孕母牛的子宫
4.治疗性克隆有望最终解决供体器官的短缺和器官移植出现的排斥反应。下图表示治疗性克隆的过
程,下列有关叙述错误的是(
)
A.上述过程利用了动物细胞核移植、动物细胞培养等技术
B.上述过程充分说明动物细胞具有全能性
C.由图可以看出胚胎干细胞可诱导成多种体细胞
D.①②过程都发生 DNA 复制、转录和翻译
5.在克隆羊培育过程中,将雄羊的体细胞核移入雌羊的卵母细胞中。产生该克隆羊的方式及该克隆
羊发育成熟后所分泌的性激素依次是 (
)
A.无性生殖、雄性激素
B.无性生殖、雌性激素
C.有性生殖、雄性激素
D.有性生殖、雌性激素
6.为研究治疗性克隆技术能否用于帕金森病的治疗,科研人员利用人帕金森病模型鼠进行如图实验,
相关叙述错误的是(
)
A.过程①中选择 MⅠ期的卵母细胞有利于细胞核全能性恢复
B.过程②的关键是利用特定条件诱导胚胎干细胞相关基因表达
C.过程③对受体小鼠无需注射免疫抑制剂以抑制其细胞免疫功能
D.克隆特定疾病模型的动物,可以为该疾病的致病机制和开发相应的药物提供帮助
7.如图为某哺乳动物的生殖过程图,下列叙述正确的是
(
A.动物个体 2 为克隆动物,c 为高度分化的体细胞
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
8.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,如果要加速转基因奶牛的繁育,可以对
此转基因奶牛进行克隆(如下图所示),请结合图示回答下列问题。
(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,这一过程中需要利用
酶处理,不能用纤维素酶与果胶酶的原因是
(2)形成重组细胞时应选用
。
期的卵母细胞,去掉其细胞核的原因是
。
和
(3)如果重组细胞为贴附性细胞,则在进行原代培养时,会表现出
等特点。
(4)重组细胞在培养液中培养成的重构胚移入受体母牛体内,会生出与供体奶牛遗传性状大致相同的
犊牛,但某些性状上也会有差异,原因
是
;
。
。转基因奶牛的克隆成
(5)上图中所示的生物技术整体被称为
功,说明了动物
具有全能性。
9.2010 年 6 月,内蒙古白绒山羊种羊场诞生了目前国际上规模最大的一批转基因克隆绒山羊,关于克
隆,除个体水平的外,还有分子、细胞、器官等水平的克隆,下列不属于克隆技术的是(
A.从出生不久的小鼠心脏取下细胞在体外离体培养成细胞系
B.使某些特定的外源基因在哺乳动物体内表达
C.农业生产上利用马铃薯的芽繁殖马铃薯
D.将单个 B 淋巴细胞进行无性繁殖
10.(多选)通过体细胞核移植技术培育克隆牛的过程中,涉及的操作是(
)
)
)
A.用显微操作技术处理次级卵母细胞,去除细胞核
B.将精子放入适宜的培养液中培养,使其获能
C.用物理或化学方法激活重构胚,使其完成发育进程
D.选择合适时期的胚胎进行移植,使其发育成完整个体
11.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 品种牛的细胞组
成则为 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
经过某种刺激和培养后,可形成胚胎,该胚胎被称为
卵母细胞中,
,将该胚胎移入代孕母牛的
中,通过培育可达到目的。
具有全能性。克隆牛的性状主要表现
品种
牛的特征。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
(2)克隆牛的产生说明
本,细胞质主要来自
(填“公”或“母”)牛,克隆牛和杂交牛的遗传物质组成
(填“相同”或
“不同”)。
12.下图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物(二倍体)的流程。回答下列问题。
(1)图中 A 表示正常细胞核,染色体数为 2n,则其性染色体的组成可为
。过程①表示去
除细胞核,该过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行,去核时常采用
的方
法。
(2)经过多次传代后,供体细胞中
的稳定性会降低,因此,选材时必须关注传代次
数。
(3)若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同,从遗传物质的角度分析其原因
是
。
(4)与克隆羊“多莉(利)”培育成功一样,其他克隆动物的成功获得也证明
了
。
13.下图所示为人类“治疗性克隆”的大概过程,回答下列问题。
(1)在培养体细胞时需要创造无菌、无毒的环境,进行
等操作,可创造无菌、无毒的环境。
(2)植物组织培养有一项应用是培育“脱毒苗”,脱毒苗中的“毒”是指
为外植体,其依据是
。
(3)目前核移植技术中常用的去核方法为
是
,此过程常常选取茎尖作
,同一胚胎干细胞可分化为多种细胞
的结果。
(4)若将上述结果用于白血病病人的骨髓移植,如果图中患者是 A 型血,提供卵细胞的女性是 AB 型血,
则骨髓移植成功后患者的血型是
型。按上述方法克隆的器官在移植方面的主要优点
是
。