2023高中生物第2章细胞工程第2节动物细胞工程第3课时动物体细胞核移植技术和克隆动物测试新人教版选择性必修3

第2节动物细胞工程第3课时动物体细胞核移植技术和克隆动物[基础检查]1.2019年8月21日,我国首只克隆猫“大蒜”满月,标志着我国在克隆领域迈进了一大步。此克隆猫的诞生说明了()A.动物的体细胞核具有全能性B.动物的体细胞具有不死性C.动物的体细胞核可以单独存活D.动物的体细胞具有全能性解析:克隆猫是经过动物体细胞核移植技术获得的,该过程未体现动物的体细胞具有全能性,只体现了动物的体细胞核具有全能性。答案:A2.我国科学家在实验室里克隆鱼时,将鱼的体细胞核植入雌鱼去核的卵母细胞中,这个细胞可培育为克隆鱼。根据此例,下列能正确表示动物克隆技术原理的是 ()ABCD解析:动物细胞核移植技术是指将动物体细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中,使这个重新组合的细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体的技术。答案:C3.下列关于体细胞克隆的叙述,错误的是 ()A.供体为体细胞的细胞核B.受体为去核卵母细胞的细胞质C.克隆出的后代与供体的遗传物质和表型完全一致D.细胞核移植是体细胞克隆的关键步骤解析:体细胞克隆是通过体细胞核移植实现的,供体为体细胞的细胞核;受体为减数分裂Ⅱ中期的去核卵母细胞的细胞质;克隆出的后代与供体的遗传物质和表型不完全一致,因为克隆动物的细胞质中的遗传物质来自受体卵母细胞,另外,生物的性状不仅与遗传物质有关,还受环境的影响;细胞核移植是体细胞克隆的关键步骤。答案:C4.世界上首例用体细胞克隆的灵长类动物——猴在我国诞生,下图表示通过核移植等技术获得克隆猴(二倍体)的流程。下列叙述错误的是 ()A.过程①表示去除细胞核,一般要将卵母细胞培养至有丝分裂中期再进行B.克隆猴与供体猴的遗传物质基本相同C.可用显微注射法将供体细胞注入去核卵母细胞D.可用电刺激等方法激活重构胚解析:过程①表示去除细胞核,一般要在卵母细胞培养至减数分裂Ⅱ中期时操作。答案:A5.应用体细胞核移植技术克隆高产奶牛时,下列操作步骤与目的对应错误的是 ()选项操作步骤目的A取高产奶牛耳部的细胞作为核遗传物质的供体B去除卵母细胞的细胞核使卵母细胞具备受精能力C电刺激处理重组细胞激活重构胚D将胚胎移入黄牛体内繁殖高产克隆奶牛解析:取高产奶牛耳部的细胞进行培养,这部分细胞将作为核遗传物质的供体;去除卵母细胞的细胞核,作为受体细胞接受供体细胞的细胞核;通过电刺激处理重构胚,激活重构胚进行分裂和分化;将胚胎移入黄牛体内继续生长和发育,最后繁殖出高产克隆奶牛。答案:B6.由细胞形态判断,在克隆过程中最不适合提供细胞核的是 ()ABCD解析:A为精子,染色体数目减半,含有本物种细胞核中一半的遗传物质,不适合提供细胞核进行克隆。答案:A7.核移植的受体细胞是MⅡ期卵母细胞,下列有关叙述错误的是 ()A.MⅡ期卵母细胞的细胞质中含有促进细胞核全能性表达的物质B.MⅡ期卵母细胞体积比较大,操作起来相对容易C.可以把供体细胞直接注入去核的卵母细胞中D.MⅡ期卵母细胞对克隆动物的遗传特性没有任何影响解析:通常用处于MⅡ期去核的卵母细胞作为受体细胞的原因除了它体积大、易操作、营养物质丰富外,还因为它的细胞质中含有促进细胞核全能性表达的物质;MⅡ期卵母细胞体积比较大,操作起来相对容易,可以把供体细胞直接注入其中;生物的性状是由细胞核和细胞质内的遗传物质共同决定的,克隆动物细胞核中的遗传物质来自供体核,细胞质中的遗传物质来自MⅡ期卵母细胞。答案:D8.科学家将黑鼠卵丘细胞(卵巢内卵细胞周围的体细胞)的核物质注入去核的棕鼠卵母细胞内,激活以后,移入白鼠的子宫,白鼠最终产下一只克隆鼠。这只克隆鼠的体色和性别是 ()A.黑色雌鼠B.白色雌鼠C.棕色雄鼠 D.灰色雌鼠解析:生物的性别由细胞核中的性染色体决定,根据题干可知,提供细胞核的黑鼠为雌性,则得到的克隆鼠是黑色雌鼠。答案:A9.下列不属于体细胞核移植技术应用的是 ()A.保护濒危物种B.大量生产紫杉醇C.获得组织、器官用于异种移植D.加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育解析:在保护濒危物种方面,利用体细胞核移植技术可增加这些动物的存活数量;大量生产紫杉醇利用的技术是植物组织培养;在治疗人类疾病时,转基因克隆动物的细胞、组织或器官可以用于异种移植;利用体细胞核移植技术可加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育。答案:B10.(2021·泰安)科学家培育克隆羊时,使用了三种细胞核的供体细胞,分别将这些细胞核移入去核卵母细胞的细胞质中,形成重组细胞,发育成重构胚,这些重构胚的发育情况如下表所示。据此分析错误的是 ()细胞核供体细胞的类型妊娠数/受体母羊数乳腺上皮细胞1/13胚胎成纤维细胞4/10早期胚胎细胞14/27A.早期胚胎细胞作为细胞核的供体细胞妊娠成功率最高B.克隆羊的遗传信息与细胞核的供体细胞完全相同C.体细胞核移植难度高于胚胎细胞核移植D.重组细胞的发育与去核卵母细胞的细胞质有关解析:分析表格数据可知,早期胚胎细胞作为细胞核的供体细胞妊娠成功率最高;克隆羊的细胞核遗传信息来自细胞核的供体,细胞质的遗传信息来自卵细胞;对比表格中的数据可知,体细胞核移植难度高于胚胎细胞核移植;供体细胞核在原细胞中不能表现出全能性,移植到去核卵母细胞中能发育为一个个体,说明去核卵母细胞的细胞质具有能使细胞核全能性表达的条件。答案:B11.(2021·广东)治疗性克隆是动物细胞工程的综合应用,它对解决供体器官缺乏和器官移植后的免疫排斥反应具有重要意义。其基本流程如下图所示,请回答相关问题。(1)过程①采用的是细胞工程中的

技术。

(2)动物细胞进行分瓶传代培养前,需要用胰蛋白酶处理贴满瓶壁的细胞,因为此时细胞会出现现象,如果不及时分瓶培养,细胞就会。

(3)将患者的体细胞核植入去核的卵母细胞中构建重组细胞后进行细胞培养,而不是直接用体细胞进行细胞培养,原因是

。

(4)经核移植获得的重组细胞进行体外培养时,培养液中通常要添加等一些天然成分,而气体环境中CO2的主要作用是

。

(5)若将图中获得的组织、器官移植给个体(填“A”或“B”),则会发生免疫排斥反应。

解析:(1)过程①采用的是细胞工程中的核移植技术。(2)动物细胞进行分瓶传代培养前,需要用胰蛋白酶处理贴满瓶壁的细胞,因为此时细胞会出现接触抑制现象,如果不及时分瓶培养,细胞就会停止分裂增殖。(3)将患者的体细胞核植入去核的卵母细胞中构建重组细胞后进行细胞培养,而不是直接用体细胞进行细胞培养,原因是体细胞核在体细胞中不能表现全能性,而卵母细胞的细胞质可以给它提供表现全能性的环境。(4)体细胞进行体外培养时,培养液中通常要添加血清等一些天然成分,气体环境中CO2的主要作用是维持培养液(基)的pH。(5)若将图中获得的组织、器官移植给个体A会发生免疫排斥反应。因为B是供核的一方,克隆的组织和器官的绝大多数遗传物质和B相同,与A不同。答案:(1)(体细胞)核移植(2)接触抑制停止分裂增殖(3)体细胞核在体细胞中不能表现全能性,而卵母细胞的细胞质可以给它提供表现全能性的环境(4)血清维持培养液的pH(5)A[拓展应用]12.下列属于克隆技术的是 ()A.将番茄体细胞的原生质体与马铃薯体细胞的原生质体融合在一起B.体外培养基底层干细胞来培植皮肤用于植皮手术C.将小鼠的骨髓瘤细胞与B淋巴细胞结合成杂交瘤细胞D.将人工授精的受精卵体外培养形成胚胎解析:将番茄体细胞原生质体与马铃薯体细胞原生质体融合在一起,属于植物体细胞的杂交;体外培养基底层干细胞来培植皮肤用于植皮手术属于克隆技术;将小鼠的骨髓瘤细胞与B淋巴细胞结合成杂交瘤细胞属于细胞融合;将人工授精的受精卵体外培养形成胚胎,属于有性生殖。答案:B13.研究人员将猴胚胎细胞(a)中的细胞核取出,移入一雌猴的去核卵母细胞(b)中,得到重组细胞(c),经培养获得胚胎并移入另一雌猴(d)体内进一步发育,获得克隆猴(e)。下列叙述正确的是 ()A.e细胞内的全部基因都来自a,b不提供基因B.c经一系列增殖和分化形成e的过程中,细胞核起控制作用C.d为胚胎发育提供遗传物质和其他适宜条件D.e的形成过程中没经过受精作用,其体细胞中无同源染色体解析:e的细胞核基因全部来自a,细胞质基因来自b;c经一系列增殖和分化形成e的过程中,细胞核起控制作用;d为胚胎发育提供适宜的环境条件,但是没有提供遗传物质;e的形成过程中没经过受精作用,属于无性繁殖,但是其体细胞中有同源染色体。答案:B14.下图为某哺乳动物生殖过程示意图。下列相关叙述错误的是 ()A.动物个体①②的产生分别属于有性生殖和无性生殖B.动物个体②的产生表明,高度分化的动物细胞核也具有发育成完整个体的潜在能力C.按照动物个体②的产生方式,后代的性别比例仍为1∶1,这对于动物的进化则是不利的D.图中a、b、c三种细胞的产生方式,仅c为有丝分裂解析:动物个体①是精子和卵细胞结合形成受精卵,然后发育成的个体,属于有性生殖;动物个体②的产生过程只是重组细胞的有丝分裂,而重组细胞是由体细胞的细胞核与卵母细胞的细胞质组合形成的,属于无性生殖。动物体细胞核移植依据的原理是细胞核的全能性,动物个体②的产生表明,高度分化的动物细胞核也具有发育成完整个体的潜在能力。动物个体②的细胞核基因型与细胞核供体完全一样,其性别也和供体一样,后代的性别比例不是1∶1。产生a、b、c三种细胞的分裂方式中,a、b为减数分裂,c为有丝分裂。答案:C15.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细胞与去核受体细胞融合,供体核进入卵母细胞D.胚胎移植时,应将重组细胞直接移入代孕母牛的子宫解析:体细胞在进行体外培养时,会发生贴壁生长和接触抑制的现象;MⅡ期的卵母细胞的细胞质中含有能促使细胞核全能性表达的物质;通过电融合法可以使两细胞融合,供体核进入卵母细胞;胚胎移植时,应先将重组细胞培养成早期胚胎,再把早期胚胎移入代孕母牛的子宫。答案:D16.科学家利用动物细胞培养和核移植技术获得克隆动物的流程如下图所示。请回答下列问题。从供体身上取下的器官或组织进行细胞培养时,首先要用处理一段时间使细胞分散开来,需要这样做的原因是

。

(2)细胞培养过程中需要定期更换培养液,目的是

;

用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞,原因是

。

(3)采集的卵母细胞在体外培养到时,通过显微操作去除细胞核,选择在这一时期操作的原因是

。

(4)过程①表示激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育,具体方法有

(答出两种),②代表的过程是。

(5)利用动物体细胞核移植技术,我国科学家成功获得了克隆猴——“中中”和“华华”,请举例谈谈该技术在生产实践或科学研究中的应用前景。(至少举出两例)。

解析:(1)在进行动物细胞培养时,要用胰蛋白酶、胶原蛋白酶对组织细胞进行分散处理,形成单个细胞,因为成块的组织中细胞与细胞靠在一起,彼此限制了生长和繁殖。(2)细胞培养过程中产生的代谢物不利于细胞的生长繁殖,因而需要定期更换培养液,清除代谢物,防止代谢物积累对细胞自身造成危害。10代以内的细胞一般能保持正常的核型,因此一般选用传代10代以内的细胞作为核移植的供体细胞。(3)采集的卵母细胞,在体外培养到减数分裂Ⅱ中期时,通过显微操作去除细胞核。选择在这一时期操作是由于MⅡ期卵母细胞核的位置靠近第一极体,用微型吸管可一并吸出细胞核与第一极体。(4)可用物理或化学方法(如电刺激、Ca2+载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等)激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育过程。重组胚胎后进行胚胎移植,移入代孕母体中。(5)细胞核移植技术在生产实践或科学研究中具有广阔的应用前景,如加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育;有望增加濒危动物的存活数量;转基因克隆动物可作为生物反应器生产医用蛋白;转基因克隆动物的细胞、组织或器官可以用于异种移植等。答案:(1)胰蛋白酶、胶原蛋白酶成