資源簡(jiǎn)介

動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與核移植技術(shù)
易錯(cuò)歸因
不能正確理解動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過(guò)程并進(jìn)行有關(guān)分析；不能根據(jù)題目文字或圖像信息正確分析核移植技術(shù)有關(guān)問(wèn)題。
典型易錯(cuò)題
例1 （2022·浙江省·模擬題）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)是動(dòng)物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)。下列關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的敘述，錯(cuò)誤的是（　　）
A．液體培養(yǎng)基中的動(dòng)物血清需過(guò)濾滅菌
B．定期更換培養(yǎng)液可以防止細(xì)胞代謝產(chǎn)生有毒物質(zhì)危害細(xì)胞
C．在二氧化碳培養(yǎng)箱中進(jìn)行原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)
D．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)體現(xiàn)了動(dòng)物細(xì)胞核的全能性
【答案】D
【解析】液體培養(yǎng)基中的動(dòng)物血清需過(guò)濾滅菌，否則會(huì)污染培養(yǎng)液，A正確；定期更換培養(yǎng)液可以防止細(xì)胞代謝產(chǎn)生有毒物質(zhì)危害細(xì)胞，B正確；由于二氧化碳培養(yǎng)箱可以維持培養(yǎng)液pH的穩(wěn)定，故在二氧化碳培養(yǎng)箱中進(jìn)行原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)，C正確；動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)獲得的產(chǎn)物是動(dòng)物細(xì)胞，不能體現(xiàn)動(dòng)物細(xì)胞核的全能性，D錯(cuò)誤。故選D。
例2（2021·遼寧·高考真題）下圖是利用體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆優(yōu)質(zhì)奶牛的簡(jiǎn)易流程圖，有關(guān)敘述正確的是（　　）
A．后代丁的遺傳性狀由甲和丙的遺傳物質(zhì)共同決定
B．過(guò)程①需要提供95%空氣和5%CO2的混合氣體
C．過(guò)程②常使用顯微操作去核法對(duì)受精卵進(jìn)行處理
D．過(guò)程③將激活后的重組細(xì)胞培養(yǎng)至原腸胚后移植
【答案】B
【解析】圖示過(guò)程為體細(xì)胞克隆過(guò)程，取乙牛體細(xì)胞，對(duì)處于減數(shù)第二次分裂中期的卵母細(xì)胞去核，然后進(jìn)行細(xì)胞核移植；融合后的細(xì)胞激活后培養(yǎng)到早期胚胎，再進(jìn)行胚胎移植，最終得到克隆牛。后代丁的細(xì)胞核的遺傳物質(zhì)來(lái)自甲，細(xì)胞質(zhì)的遺傳物質(zhì)來(lái)自于乙牛，則丁的遺傳性狀由甲和乙的遺傳物質(zhì)共同決定，A錯(cuò)誤；動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)中需要提供95%空氣和5%CO2（維持培養(yǎng)液的pH）的混合氣體，B正確；過(guò)程②常使用顯微操作去核法對(duì)卵母細(xì)胞進(jìn)行處理，C錯(cuò)誤；過(guò)程③將激活后的重組細(xì)胞培養(yǎng)至囊胚或桑葚胚后移植，D錯(cuò)誤。故選B。
解題技巧
1．辨析動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)相關(guān)的兩組概念
（1）細(xì)胞貼壁與接觸抑制：懸液中分散的細(xì)胞很快就貼附在瓶壁上，稱(chēng)為細(xì)胞貼壁。當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞就會(huì)停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱(chēng)為接觸抑制。
（2）原代培養(yǎng)與傳代培養(yǎng)
a）原代培養(yǎng)：細(xì)胞懸液第一次在瓶中培養(yǎng)，沒(méi)有分瓶培養(yǎng)之前的細(xì)胞培養(yǎng)。原代培養(yǎng)的細(xì)胞核型正常。
b）傳代培養(yǎng)：進(jìn)行分瓶后的擴(kuò)大培養(yǎng)，即傳代培養(yǎng)。一般情況下，細(xì)胞傳至10～50代時(shí)，增殖會(huì)逐漸緩慢，以至于完全停止，這時(shí)部分細(xì)胞的細(xì)胞核型可能會(huì)發(fā)生變化。
2．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件和過(guò)程
（1）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件：
a）營(yíng)養(yǎng)：含有細(xì)胞所需的各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，通常還需加入血清、血漿等天然物質(zhì)。
b）無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境：①消毒、滅菌；②添加一定量的抗生素；③定期更換培養(yǎng)液，以清除代謝廢物。
c）溫度、pH和滲透壓：36.5℃±0.5℃；適宜的pH：7.2～7.4；適宜的滲透壓。
d）氣體環(huán)境：95%空氣（空氣中O2是細(xì)胞代謝必需的）和5%的CO2（維持培養(yǎng)液的pH）。
（2）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過(guò)程：
注意：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中兩次用到胰蛋白酶，第一次的作用：將剪碎的組織分散成單個(gè)細(xì)胞；第二次的作用：將貼壁細(xì)胞從瓶壁上分離下來(lái)，目的是避免動(dòng)物細(xì)胞的接觸抑制現(xiàn)象。
3．動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)
（1）操作流程
（2）細(xì)胞核移植技術(shù)的易錯(cuò)點(diǎn)分析
a）核移植時(shí)選M Ⅱ中期卵母細(xì)胞的原因：①卵母細(xì)胞體積大，易于操作；②卵黃多，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富，可為發(fā)育提供充足的營(yíng)養(yǎng)；③卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中存在激發(fā)細(xì)胞核全能性表達(dá)的物質(zhì)。
b）克隆動(dòng)物是由重組的細(xì)胞培養(yǎng)而來(lái)的，該重組細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基因來(lái)源于受體細(xì)胞，細(xì)胞核基因來(lái)源于提供細(xì)胞核的親本，因此其遺傳物質(zhì)來(lái)自兩個(gè)親本。
c）克隆動(dòng)物絕大部分性狀與供體動(dòng)物相同，少數(shù)性狀與提供卵母細(xì)胞的動(dòng)物相同，與代孕動(dòng)物的性狀無(wú)遺傳關(guān)系。
d）動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)（克隆）從生殖方式的角度看屬于無(wú)性生殖。
同類(lèi)題練習(xí)
1．（2022·江蘇常州·模擬預(yù)測(cè)）下列關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的敘述，正確的是（　　）
A．培養(yǎng)環(huán)境中需要O2，不需要CO2
B．培養(yǎng)液中通常會(huì)有糖類(lèi)、氨基酸和維生素等物質(zhì)
C．細(xì)胞要經(jīng)過(guò)脫分化形成愈傷組織
D．培養(yǎng)液中的細(xì)胞需定期用胰蛋白酶處理，分瓶后才能繼續(xù)增殖
2．（2022·湖北·高考真題）某興趣小組開(kāi)展小鼠原代神經(jīng)元培養(yǎng)的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其培養(yǎng)的原代神經(jīng)元生長(zhǎng)緩慢，其原因不可能的是（　　）
A．實(shí)驗(yàn)材料取自小鼠胚胎的腦組織 B．為了防止污染將培養(yǎng)瓶瓶口密封
C．血清經(jīng)過(guò)高溫處理后加入培養(yǎng)基 D．所使用的培養(yǎng)基呈弱酸性
3．（2022·天津河?xùn)|·一模）下圖為動(dòng)物成纖維細(xì)胞的培養(yǎng)過(guò)程示意圖。下列敘述正確的是（　　）
A．步驟①的操作不需要在無(wú)菌環(huán)境中進(jìn)行
B．步驟②中用鹽酸溶解細(xì)胞間物質(zhì)使細(xì)胞分離
C．步驟③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶處理
D．步驟④培養(yǎng)過(guò)程中不會(huì)發(fā)生細(xì)胞轉(zhuǎn)化
4．（2022·山東·日照一中模擬預(yù)測(cè)）HEK293細(xì)胞是人工改造后的人胚腎細(xì)胞，為細(xì)胞系細(xì)胞，具有貼壁生長(zhǎng)的特性。分瓶時(shí)，一瓶細(xì)胞可分到幾瓶中培養(yǎng)，這個(gè)瓶數(shù)稱(chēng)為分瓶比，分瓶數(shù)越多，分瓶比越大。下列關(guān)于HEK293細(xì)胞培養(yǎng)的敘述，錯(cuò)誤的是（　　）
A．在HEK293細(xì)胞培養(yǎng)液中加入血清可補(bǔ)充蛋白質(zhì)和生長(zhǎng)因子
B．HEK293細(xì)胞的培養(yǎng)需要95%空氣和5%CO2的氣體環(huán)境
C．分瓶前應(yīng)用胰蛋白酶處理貼壁生長(zhǎng)的HEK293細(xì)胞
D．分瓶比越大，HEK293細(xì)胞分瓶換液的周期越短
5．（2022·上海寶山·二模）將蝌蚪腸細(xì)胞的細(xì)胞核移植到去核的蛙卵中，形成重組的“合子”，該“合子”能發(fā)育成正常的蝌蚪，而單獨(dú)培養(yǎng)腸細(xì)胞卻不能發(fā)育成蝌蚪，原因是兩者（　　）
A．基因差異較大 B．細(xì)胞質(zhì)差異較大
C．核結(jié)構(gòu)差異較大 D．染色質(zhì)差異較大
6．（2022·上海楊浦·二模）韓國(guó)某生物技術(shù)公司幫助寵物愛(ài)好者“復(fù)活”死去的愛(ài)犬，他們從狗的遺體細(xì)胞中獲取核DNA移植入去核的卵細(xì)胞中，再將進(jìn)一步分化成的胚胎移植入母狗體內(nèi)。該“復(fù)活”技術(shù)的生物學(xué)原理是（　　）
A．細(xì)胞核的全能性 B．細(xì)胞具有全能性
C．有性生殖 D．受精作用
7．（2022·上海松江·二模）圖為科研人員培育克隆猴“中中”的流程圖。下列有關(guān)敘述正確的是（　　）
A．“中中”不受卵子b的基因控制
B．圖中利用了干細(xì)胞技術(shù)
C．d為胚胎發(fā)育提供遺傳物質(zhì)和其他適宜條件
D．“中中”的染色體數(shù)目與a細(xì)胞相同
8．（2022·福建漳州·模擬題）我國(guó)培育出了首例攜帶賴氨酸基因的轉(zhuǎn)基因克隆奶牛，培育過(guò)程如下圖。在轉(zhuǎn)基因克隆奶牛的乳汁中可獲得高賴氨酸含量蛋白，下列敘述錯(cuò)誤的是（　　）
A．使用的供體牛胚胎成纖維細(xì)胞一般選用傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞
B．去核時(shí)把處于M Ⅱ期的卵母細(xì)胞通過(guò)顯微操作吸出細(xì)胞核和第一極體
C．去核卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)可使體細(xì)胞核的全能性得以表達(dá)
D．賴氨酸基因僅存在于轉(zhuǎn)基因克隆牛乳腺細(xì)胞中并成功表達(dá)
9．（2022·福建漳州·一模）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)是動(dòng)物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)，下圖中a，b、c表示現(xiàn)代工程技術(shù)，①、②、③分別對(duì)應(yīng)其結(jié)果，下列敘述錯(cuò)誤的是（　　）
A．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程遺傳物質(zhì)可能發(fā)生改變
B．若①是克隆牛，則a技術(shù)可表示體細(xì)胞核移植
C．若②試管動(dòng)物，則b技術(shù)可表示動(dòng)物細(xì)胞融合
D．若③是乳腺生物反應(yīng)器，則c技術(shù)需要特殊的基因調(diào)控元件
10．（2022·廣東梅州·二模）科學(xué)家通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得了含有人生長(zhǎng)激素基因的奶牛，要加速轉(zhuǎn)基因奶牛的繁育，可以對(duì)此轉(zhuǎn)基因奶牛進(jìn)行克隆（如下圖），請(qǐng)結(jié)合圖示回答下列問(wèn)題：
（1）通常用幼齡或早期胚胎進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)，原因是____________________；在進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，要對(duì)取自轉(zhuǎn)基因奶牛的組織細(xì)胞進(jìn)行分散處理，形成單個(gè)細(xì)胞，這個(gè)過(guò)程中需要利用____________酶處理。
（2）在對(duì)轉(zhuǎn)基因奶牛細(xì)胞進(jìn)行性別鑒定時(shí)最有效的方法是SRY-PCR法，該方法用牛Y染色體上的性別決定基因SRY作為特異性探針來(lái)檢測(cè)PCR擴(kuò)增產(chǎn)物，檢測(cè)方法為_(kāi)________
_____技術(shù)，此過(guò)程需要設(shè)計(jì)引物，引物的作用是________________。
（3）將重組細(xì)胞在培養(yǎng)液中培養(yǎng)成的重組胚胎移入受體母牛后，該母牛生出的犢牛與供體奶牛相比并不是100%的復(fù)制，原因可能是_______________________________________。
（4）上述轉(zhuǎn)基因奶牛的克隆成功，說(shuō)明了動(dòng)物____________具有全能性。
同類(lèi)題練習(xí)參考答案
1．B 【解析】動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程既都需要O2，也需要CO2，A錯(cuò)誤；培養(yǎng)液中通常會(huì)有糖類(lèi)、氨基酸和維生素等物質(zhì)，B正確；動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的原理是細(xì)胞增殖，不會(huì)經(jīng)過(guò)脫分化形成愈傷組織，愈傷組織是植物培養(yǎng)過(guò)程中形成的結(jié)構(gòu)，C錯(cuò)誤；細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象而停止分裂增殖，故培養(yǎng)瓶中的細(xì)胞需定期用胰蛋白酶處理分瓶后才能繼續(xù)增殖，但并不是處理后就一定能繼續(xù)增殖，因?yàn)檎＜?xì)胞分裂的次數(shù)是有限的，D錯(cuò)誤。故選B。
2．A 【解析】小鼠胚胎腦組織中含有豐富的原代神經(jīng)元，細(xì)胞增殖能力強(qiáng)，不會(huì)造成生長(zhǎng)緩慢，A符合題意；培養(yǎng)瓶瓶口密封會(huì)使培養(yǎng)液中缺氧，影響細(xì)胞有氧呼吸，造成供能不足，可能使細(xì)胞生長(zhǎng)緩慢，B不符合題意；血清經(jīng)過(guò)高溫處理后，其中活性成分變性，失去原有功能，細(xì)胞生存環(huán)境嚴(yán)重惡化，可能使細(xì)胞生長(zhǎng)緩慢，C不符合題意；小鼠內(nèi)環(huán)境為弱堿性，所使用的培養(yǎng)基呈弱酸性，使細(xì)胞生存環(huán)境惡劣，可能造成細(xì)胞生長(zhǎng)緩慢，D不符合題意。故選A。
3．C 【解析】動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程需要無(wú)菌操作，故步驟①的操作需要在無(wú)菌環(huán)境中進(jìn)行，A錯(cuò)誤；動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程需要用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理動(dòng)物組織，分散成單個(gè)細(xì)胞，制成細(xì)胞懸液，B錯(cuò)誤；傳代培養(yǎng)時(shí)需要用胰蛋白酶處理貼壁生長(zhǎng)的細(xì)胞，使之分散成單個(gè)細(xì)胞，再分瓶培養(yǎng)，C正確；步驟④為傳代培養(yǎng)過(guò)程，該過(guò)程中部分細(xì)胞可能發(fā)生細(xì)胞轉(zhuǎn)化，核型改變，D錯(cuò)誤。故選C。
4．D 【解析】血清中含有蛋白質(zhì)和生長(zhǎng)因子，能促進(jìn)細(xì)胞增殖過(guò)程，A正確；動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)氣體環(huán)境為95％空氣和5％CO2，后者能起到維持培養(yǎng)液pH的作用，B正確；分瓶前需要用胰蛋白酶處理貼壁生長(zhǎng)的細(xì)胞，用于制作單細(xì)胞懸液，C正確；分瓶比越大，瓶中的細(xì)胞密度越低，形成緊密單層細(xì)胞的周期變長(zhǎng)，細(xì)胞分瓶換液的周期越長(zhǎng)，D錯(cuò)誤。故選D。
5．B 【解析】比較“合子”和腸細(xì)胞，相同的是都是腸細(xì)胞的細(xì)胞核，不同的是前者是蛙卵的細(xì)胞質(zhì)，后者是腸細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)，因此，決定該“合子”能發(fā)育成正常的蝌蚪，而單獨(dú)培養(yǎng)腸細(xì)胞卻不能發(fā)育成蝌蚪，原因是蛙卵的細(xì)胞質(zhì)可以讓細(xì)胞核的全能性表現(xiàn)出來(lái)，而腸細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)卻不可以。故選B。
6．A 【解析】根據(jù)題干信息分析可知，該項(xiàng)技術(shù)是核移植，依據(jù)的生物學(xué)原理是動(dòng)物細(xì)胞核全能性。BCD不符合題意，A符合題意。故選A。
7．D 【解析】“中中”也會(huì)受到卵子b細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)的影響，A錯(cuò)誤；據(jù)圖可知，圖中利用了體細(xì)胞核移植技術(shù)，沒(méi)有用到干細(xì)胞技術(shù)，B錯(cuò)誤；d為受體動(dòng)物，能為胚胎發(fā)育提供發(fā)育環(huán)境，但不提供遺傳物質(zhì)，C錯(cuò)誤；a是成纖維細(xì)胞，“中中”的細(xì)胞核中的染色體來(lái)自于a細(xì)胞，故“中中”的染色體數(shù)目與a細(xì)胞相同，D正確。故選D。
8．D 【解析】使用的供體牛胚胎成纖維細(xì)胞一般選用傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞，因?yàn)檫@樣的細(xì)胞保持正常的二倍體核型，A正確；去核時(shí)把處于M Ⅱ期的卵母細(xì)胞通過(guò)顯微操作吸出細(xì)胞核和第一極體，B正確；去核卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)可使體細(xì)胞核的全能性得以表達(dá)，故核移植一般選用去核卵母細(xì)胞做受體細(xì)胞，C正確；圖中含有賴氨酸基因的重組細(xì)胞經(jīng)過(guò)有絲分裂得到早期胚胎，進(jìn)而發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動(dòng)物，賴氨酸基因存在于轉(zhuǎn)基因克隆牛的所有體細(xì)胞中，D錯(cuò)誤。故選D。
9．C 【解析】動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程，細(xì)胞不斷分裂，可能會(huì)發(fā)生基因突變等，故動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程遺傳物質(zhì)可能發(fā)生改變，A正確；培養(yǎng)克隆動(dòng)物，先要利用細(xì)胞核移植技術(shù)培養(yǎng)出重組胚胎，再利用胚胎移植技術(shù)將重組胚胎移植到代孕母體，因此，若①是克隆牛，則需要用到體細(xì)胞核移植技術(shù)，B正確；若②是試管動(dòng)物，則需要用到體外受精技術(shù)，而不需要?jiǎng)游锛?xì)胞融合，C錯(cuò)誤；若③是乳腺生物反應(yīng)器，則需要通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)，將目的基因與乳腺中特異表達(dá)的基因的啟動(dòng)子等特殊的基因調(diào)控元件重組在一起，通過(guò)顯微注射的方法導(dǎo)入哺乳動(dòng)物的受精卵中，D正確。故選C。
10．（1）細(xì)胞分裂能力強(qiáng) 胰蛋白
（2）DNA分子雜交 為熱穩(wěn)定性DNA聚合酶提供結(jié)合位點(diǎn)
（3）生物性狀受細(xì)胞核基因和質(zhì)基因的共同控制；生物的性狀還受環(huán)境因素的影響
（4）體細(xì)胞的細(xì)胞核
【解析】（1）通常用幼齡或早期胚胎進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)，原因是這類(lèi)細(xì)胞的分化程度低，分裂能力強(qiáng)；將組織細(xì)胞分散成單個(gè)細(xì)胞，要利用胰蛋白酶處理。
（2）因?yàn)椤霸摲椒ㄓ门染色體上的性別決定基因SRY作為特異性探針來(lái)檢測(cè)PCR擴(kuò)增產(chǎn)物”，可知是通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)來(lái)檢測(cè)有無(wú)相應(yīng)的雜交帶，檢測(cè)方法為DNA分子雜交技術(shù)，此過(guò)程需要設(shè)計(jì)引物，引物的作用是為熱穩(wěn)定性DNA聚合酶提供結(jié)合位點(diǎn)。
（3）由于生物的性狀受細(xì)胞核基因和細(xì)胞質(zhì)基因共同控制以及生物的性狀還受環(huán)境因素的影響，所以重組胚胎移入受體母牛后，該母牛就會(huì)生出與供體奶牛遺傳物質(zhì)相同的犢牛，但也不是100%的復(fù)制。
（4）轉(zhuǎn)基因奶牛的克隆成功，說(shuō)明了動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。
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