第3章 动物细胞工程 重点突破练(3) （课件）-【步步高】2023-2024学年高二生物学选择性必修3 生物技术与工程（浙科版）

第三章 重点突破练(三) 题组一　动物细胞培养 1.(2023·湖州高二检测)下列关于动物细胞培养的叙述，错误的是 A.动物细胞培养时不可采用开放式培养 B.培养基中成分不能都采用高压蒸汽灭菌 C.细胞系需经酶消化制成细胞悬液 D.细胞株可以通过克隆培养得到 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 15 √ 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 15 造成培养基pH波动的主要物质是细胞代谢产生的CO2，为了解决这一问题，可采用开放式培养的方式，使细胞代谢产生的CO2及时溢出培养器皿，再通过给培养箱提供恒定的5%的CO2浓度，使之与培养基中的NaHCO3处于平衡状态，调节pH的相对稳定，A错误。 16 2.下列关于小鼠成纤维细胞的培养过程及原理的叙述，正确的是 A.用胰蛋白酶将组织细胞的膜蛋白消化可获得单个的细胞 B.在培养基中添加胰岛素可促进细胞对葡萄糖的摄取 C.培养到一定时期的细胞停止增殖的主要原因是营养枯竭 D.培养过程中二倍体细胞可能会经脱分化形成癌细胞 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 15 √ 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 15 胰蛋白酶可以将动物组织细胞之间相连的蛋白质水解掉，细胞彼此分离，形成单个细胞，A错误； 胰岛素具有促进组织细胞加速摄取、储存和利用葡萄糖的作用，在培养基中添加胰岛素可促进细胞对葡萄糖的摄取，B正确； 培养到一定时期的细胞停止增殖的主要原因是接触抑制，C错误； 培养过程中二倍体细胞可能会发生基因突变，形成癌细胞，D错误。 16 3.(2023·杭州高二期中)如图为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两点表示经处理或筛选后 继续培养)，下列相关叙述不正确的是 A.0a段的培养称为原代培养，可从中选择纯化出 细胞株 B.ab段可能发生了接触抑制现象，需用胰蛋白酶处理 C.制备单克隆抗体时，应选图中c点的细胞与浆细胞融合形成杂交瘤细胞 D.cd段细胞增殖缓慢，以至于完全停止，此时部分细胞的核型可能会发 生改变 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 15 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 15 通过一定的选择或纯化方法，从原代培养物或 细胞系中获得的具有特殊性质的细胞称为细胞 株，A正确； ab段细胞不再增殖，可能发生了接触抑制现象， 需要用胰蛋白酶处理，然后继续分瓶培养，B正确； 制备单克隆抗体时，应选图中d点的细胞(处理后能无限增殖的细胞)与已免疫的B淋巴细胞融合形成杂交瘤细胞，C错误。 16 4.实验小鼠皮肤细胞培养的基本过程如图所示。下列叙述错误的是 A.甲过程需要对实验小鼠进行消毒 B.乙过程需要用胰蛋白酶等处理皮肤组织，使细胞分散开 C.丙过程表示原代培养，该过程中会出现接触抑制现象 D.丁过程表示传代培养，此过程中的细胞分瓶后都能无限增殖 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 15 √ 16 离体动物细胞的培养需要无菌、无毒的环境，甲过程表示从实验小鼠身上获取皮肤组织，该过程需要对小鼠进行消毒，A正确； 皮肤细胞培养前需要用胰蛋白酶等处理皮肤组织使细胞分散成单个细胞，并制成细胞悬液，B正确； 丁过程表示传代培养，分瓶后，细胞并非都能无限增殖，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 15 16 题组二　利用核移植技术克隆动物 5.如图是利用体细胞核移植技术获得克隆奶牛的流程图。下列相关叙述错误的是 A.过程①通过显微操作去除细胞核 B.过程②和过程④所使用的培养基 成分完全相同 C.过程③可用电脉冲使供体细胞核 和去核卵母细胞融合 D.过程⑤操作前需要对代孕母牛进行同期发情处理 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 15 √ 16 过程①表示去除卵母细胞的细胞 核，该过程常采用显微操作技术， A正确； 过程②是培养动物细胞的过程， 过程④是早期胚胎培养，二者所 使用的培养基成分有差别，B错误； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 15 16 供体细胞核植入去核卵母细胞后， 通常用电脉冲等方法使其融合， C正确； 过程⑤是将早期胚胎移植入代孕 母牛的子宫内，操作前需要对代 孕母牛进行同期发情处理，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 15 16 6.(2023·金华高二期末)科学家利用核移植技术克隆出了多种动物。下列关于动物细胞核移植技术的叙述，正确的是 A.胚胎细胞核移植比成熟体细胞核移植成功的难度大 B.核移植过程中可通过紫外线照射去除卵母细胞中的细胞核 C.经过核移植得到的动物是克隆动物，克隆动物的性别无法确定 D.通过核移植方法培育的克隆动物遗传物质全部来自供体细胞核 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 15 √ 16 成熟体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植，原因是动物胚胎细胞分化程度低，全能性容易体现，A错误； 核移植过程中可通过紫外线照射去除卵母细胞中的细胞核，也可采用显微操作法，B正确； 克隆动物的性别与提供细胞核的动物性别一致，C错误； 通过核移植方法获得的克隆动物的细胞核中遗传物质来自供体细胞核，细胞质中遗传物质来自去核卵母细胞，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 15 16 7.下列关于动物克隆与植物克隆的叙述，正确的是 A.动物克隆实验中重组细胞首次分裂时基因开始转录与复制 B.动物细胞培养时可用滋养细胞支持细胞生长 C.动物细胞培养和植物组织培养的目的一致，都是为了获得某种优良个体 D.植物组织培养过程中通常用MS培养基，其除蔗糖外不含其他有机成分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 15 √ 16 克隆时重组细胞最初分裂时虽然复制了DNA，但基因的转录并未开始，A错误； 动物细胞培养是获得细胞或者组织器官，植物组织培养是获得某种个体，C错误； 植物组织培养过程中通常用MS培养基，其除蔗糖外，还可能含有有机氮源，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 15 16 8.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所示的实验。下列有关叙述错误的是 A.过程①中选择减数第二次分 裂中期的卵母细胞有利于细 胞核全能性的恢复 B.过程②重组细胞培养一般经 历了桑葚胚和囊胚等过程 C.过程③的关键是利用特定条件诱导胚胎干细胞相关基因表达 D.过程④需要对受体A鼠注射免疫抑制剂以避免发生免疫排斥反应 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 15 √ 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 15 过程④移植的神经元细胞是由该小鼠自身细胞诱导分化而来，不会发生免疫排斥反应，D错误。 16 题组三　利用细胞融合技术制备单克隆抗体 9.(2023·舟山高二统考期中)如图 表示单克隆抗体制备的部分流程 图，下列叙述正确的是 A.制备单克隆抗体的技术有动物 细胞培养、动物细胞融合和胚 胎移植技术 B.若要将HAT培养基中的细胞分开培养，一般不需要用胰蛋白酶处理 C.选育出产生高特异性抗体的细胞群体即为细胞系 D.该技术不能用于制作流感病毒抗原检测试剂盒 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对点训练 √ 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 单克隆抗体的制备过程中不涉及胚胎移植技术，A错误； HAT培养基中的细胞本来就 是处于游离状态，不需要用 胰蛋白酶处理，B正确； 细胞系指原代细胞培养物经 首次传代成功后所繁殖的细 胞群体，选育出产生高特异性抗体的细胞群体可无限增殖，不需要经传代培养，C错误； 对点训练 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 用流感病毒感染动物后，从被感染动物脾脏中获取B淋巴细胞后制作单克隆抗体，即可用于制作流感病毒抗原检测试剂盒，D错误。 对点训练 16 10.阿霉素是一种抗肿瘤抗生素，没有特异性，在杀伤肿瘤细胞的同时还会对机体其他细胞造成伤害。将阿霉素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合制成抗体—药物偶联物(ADC)。下列有关叙述不正确的是 A.ADC中的抗体能特异性识别肿瘤抗原 B.阿霉素对肿瘤细胞和已经分化的组织细胞都有杀伤作用 C.将肿瘤抗原反复注射到小鼠体内，从小鼠的血清中分离出的抗体为单 克隆抗体 D.可以将ADC中的药物换成放射性同位素，标记单克隆抗体进行靶向放疗 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 对点训练 16 将肿瘤抗原反复注射到小鼠体内，从小鼠的血清中分离出的抗体类型较多，为多克隆抗体；从已免疫小鼠的体内获得B淋巴细胞，再让其与骨髓瘤细胞融合，通过选择培养基筛选、克隆培养和抗体检测，获得单克隆抗体，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对点训练 16 11.某小鼠生活过程中被多种病原体感染过，科学家却能够以该小鼠为实验材料，通过细胞工程技术获得抗某种病原体的高纯度单克隆抗体，这是因为 A.小鼠体内只有一种抗体 B.体外培养单个B淋巴细胞可以获得大量针对该种病原体的单克隆抗体 C.B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后只产生一种杂交瘤细胞 D.可以通过克隆培养和抗体检测筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对点训练 16 根据题干信息“小鼠生活过程中被多种病原体感染过”可知，小鼠体内产生多种抗体，A错误； B淋巴细胞是高度分化的细胞，不能够无限增殖，故体外培养单个B淋巴细胞不可获得大量针对该种病原体的单克隆抗体，B错误； B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合(若只考虑两两融合)，会产生三种杂种细胞，即B淋巴细胞自身融合的细胞、骨髓瘤细胞自身融合的细胞和杂交瘤细胞，C错误； 通过抗体检测阳性筛选出产生特异性抗体的杂交瘤细胞，再进行体外或体内培养，可获得大量的单克隆抗体，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对点训练 16 题组四　胚胎工程技术 12.(2023·嘉兴高二月考)如图所示为早期胚胎发育过程，下列相关叙述错误的是 A.从a到e中，适宜于牛的胚胎移植的时期有d、e B.图e的②称为囊胚腔 C.图e的③将来可发育成胚胎的附属结构或胚外结构 D.图中各阶段的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 对点训练 16 从a到e中，适宜于牛的胚胎移植的时期有d(桑葚胚期)、e(囊胚期)，A正确； 图e的③(滋养层)将来可发育成胚胎的附属结构或胚外结构，C正确； 图中囊胚期发生了细胞分化，桑葚胚期前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对点训练 16 13.据报道，世界上仅剩下两头雌性北方白犀牛，实验室只留有冷冻的北方白犀牛的精子。若通过胚胎工程技术尝试拯救该物种，下列叙述正确的是 A.体外受精需要对精子进行获能处理使其获得能量后，才能受精 B.可用雌性北方白犀牛体细胞进行克隆，获得多头子代后，让其自行繁衍 C.用胚胎分割技术对桑葚胚阶段的胚胎进行分割，要注意将内细胞团均等 分割 D.这样人工繁育的种群与野生种群相比，遗传多样性降低且野外生存能力 下降 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 对点训练 16 体外受精需要对精子进行获能处理使其具有受精的能力，而不是获得能量，A错误； 用雌性北方白犀牛体细胞进行克隆获得多头子代后，由于后代均为雌性，因此不能让其自行繁衍，B错误； 对囊胚阶段的胚胎进行分割时需要注意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错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对点训练 16 14.如图为哺乳动物的生殖和个体发育过程，请据图回答下面的问题： (1)哺乳动物的精子和卵细胞在__________中完成受精作用。 (2)哺乳动物个体发育的起点是__________。 (3)图中“？”处应为________，内细胞团出现于______时期。 输卵管 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 15 受精卵 原肠胚 囊胚 16 (4)图示Ⅰ过程为__________。过程①需经过多次细胞分裂才能完成，请在图示中绘出该过程中每个细胞的体积、核DNA含量与时间的关系。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 15 胚胎发育 答案　如图所示 16 15.自世界上第一只体细胞克隆羊多莉诞生以来，人类已经成功克隆了马、牛和猪等大型家畜，但体细胞克隆灵长类动物一直没有取得进展，究其原因主要是灵长类动物的卵细胞极为敏感，极轻微挤压都可能导致异常分裂，且细胞核移植到去核卵细胞后不能完全恢复到分化前的功能状态，导致胚胎发育率低。2017年，我国科学家利用“聪明的 化学方法和操作技巧”成功培育出 了体细胞克隆猴“中中”和“华华”， 该成果一经公布轰动了全世界。如 图所示为克隆猴的培育过程，分析 回答相关问题： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 15 16 (1)动物成体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植，原因是_______ ___________________________。 分化程度高，表现全能性困难 体细胞 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 15 16 (2)我国科学家经过多年的反复试验，可以在10 s之内对卵母细胞进行去核操作，在15 s之内完成核移植，操作迅速使卵母细胞受损极小，在技巧上保证了实验的成功。实际 操作中，去核前应保证采 集的卵母细胞在体外培养 至_________________期； 核移植前需用灭活的仙台 病毒对体细胞进行短暂处 理，作用是_____________。 减数第二次分裂中 诱导细胞融合 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 15 16 (3)“聪明的化学方法”也是保证实验成功的条件。我国科学家将组蛋白去甲基化酶(Kdm4d)的mRNA注入重组细胞，同时用组蛋白去乙酰化酶抑制剂(TSA)处理重组细胞，提高了胚胎的发育 率和妊娠率。Kdm4d和TSA的作 用是________________________ _______________________，从 而改变组蛋白的表观遗传修饰来 调控基因的表达。Kdm4d和TSA 处理前后基因的碱基序列______ (填“会”或“不会”)发生改变。 降低组蛋白的甲基化水平， 提高组蛋白的乙酰化水平 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 15 不会 16 我国科学家将组蛋白去甲基化酶(Kdm4d)的mRNA注入重组细胞，同时用组蛋白去乙酰化酶抑制剂(TSA)处理重组细胞，这样可降低组蛋白的甲基化水平，提高组蛋白的乙酰化水平，从而改变组蛋白的表观遗传修饰来调控基因表达，激活重组细胞，使 其完成细胞分裂和发育进程， 提高了胚胎的发育率和妊娠 率。因为该处理只是对基因 表达做出调控，因此，Kdm4d 和TSA处理前后基因的碱基 序列并不发生改变。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 15 16 (4)除操作技巧和化学方法的运用外，克隆猴的成功也得益于每一步严谨科学的实验操作。体外培养重组细胞时，培养液中除应含有细胞所需要的各种营养物质外，通常需要 加入_____或其他天然成分， 将其置于含有_____________ _____混合气体的二氧化碳培 养箱中培养。胚胎移植前还 需对代孕母猴进行_________ 处理，以保证胚胎能够继续发育。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 15 血清 95%空气和5% CO2 同期发情 16 体外培养重组细胞时，培养液中除应含有细胞所需要的各种营养物质外，通常需要加入血清或其他天然成分，并将其置于含有95%空气和5%CO2混合气体的二氧化碳培养箱中培养，培养过程中需要定期更换培养液，并创造无菌、无 毒的环境。胚胎移植前还 需对代孕母猴进行同期发 情处理，这样可以使移植 的胚胎获得相同的生理环 境，以保证胚胎能够继续发育。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 15 16 (5)体细胞克隆可以得到大量遗传背景相似或相同的实验动物，这样的实验动物用于医学研究的好处 是_______________________ ___________。与克隆小鼠相 比，克隆猴更有利于对人类 疾病的致病机制进行研究， 原因是__________________ _______________________________________________________。 实验组和对照组的比较更 具有说服力 猴与人的亲缘关系更 近，可最大限度排除由基因差异造成的结构和机理方面的不同 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 15 16 体细胞克隆可以得到大量遗传背景相似或相同的实验动物，能够保证实验过程中选取材料的一致性，这样在实验过程中，实验组和对照组的比较更具有说服力。由 于猴与人的亲缘关系更近， 可最大限度排除由基因差 异造成的结构和机理方面 的不同，因此，与克隆小 鼠相比，克隆猴更有利于 对人类疾病的致病机制进行研究。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 15 16 16.我国一些高龄产妇希望通过试管婴儿技术圆二胎梦。请回答以下相关问题： (1)由于女性的自然周期产生的卵子太少，在取卵前通常需要______(填“注射”“口服”或“注射或口服”)促性腺激素，而不通过服用雌激素来直接促进更多的卵泡发育，原因是_______________________________ _______________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 15 注射 影响卵巢的发育 过量的雌激素会通过负反馈调节 16 (2)精子与卵子在体外受精后，就将受精卵移入____________中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。哺乳动物胚胎的培养液成分一般比较复杂，除一些无机盐和有机物外，还需要添加___________________ _________________等物质(填3种以上)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 15 胚胎培养液 酸、核苷酸、血清 维生素、激素、氨基 16 (3)若做试管婴儿的夫妇中，妻子患有线粒体疾病(线粒体DNA缺陷)，丈夫正常，则子女患病情况为________。若要获得健康的孩子，可通过特殊的设计试管婴儿技术即“三亲婴儿”(医生要去除女性捐赠者卵子中的细胞核，接着用母亲卵细胞中对应的遗传基因取而代之，最后再按照标准的试管婴儿技术进行培育)。“三亲婴儿”的获得过程，除运用动物细胞核移植技术外，还要运用胚胎工程的技术手段，其中_________技术是胚胎工程的最后一道“工序”。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 15 全患病 胚胎移植 16 (4)若想生出同卵双胞胎，可以利用胚胎分割技术，该技术属于________生殖。进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的______胚或囊胚，在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将__________均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 15 无性 桑葚 内细胞团 16 $$