2024年高中生物新教材同步選擇性必修第三冊第2章 細(xì)胞工程第1課時　動物細(xì)胞培養(yǎng)含答案

2024年高中生物新教材同步選擇性必修第三冊第2章細(xì)胞工程第2節(jié)動物細(xì)胞工程第1課時動物細(xì)胞培養(yǎng)課程內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)核心素養(yǎng)對接1.闡明動物細(xì)胞培養(yǎng)的條件和過程。2.簡述干細(xì)胞在生物醫(yī)學(xué)工程中有廣泛的應(yīng)用價值。1.科學(xué)思維——?dú)w納動物細(xì)胞培養(yǎng)的條件，構(gòu)建動物細(xì)胞培養(yǎng)過程的圖示模型。2.社會責(zé)任——關(guān)注干細(xì)胞的研究進(jìn)展及其在生物醫(yī)學(xué)工程中的應(yīng)用。知識點(diǎn)1動物細(xì)胞培養(yǎng)的條件和過程1.動物細(xì)胞工程常用技術(shù)(1)常用技術(shù)：動物細(xì)胞培養(yǎng)、動物細(xì)胞融合和動物細(xì)胞核移植等。(2)基礎(chǔ)：動物細(xì)胞培養(yǎng)。2.動物細(xì)胞培養(yǎng)(1)概念：從動物體中取出相關(guān)的組織，將它分散成單個細(xì)胞，然后在適宜的培養(yǎng)條件下，讓這些細(xì)胞生長和增殖的技術(shù)。(2)條件(3)過程[提醒]正常細(xì)胞在培養(yǎng)瓶的瓶壁上形成的是單層細(xì)胞；癌變細(xì)胞沒有接觸抑制現(xiàn)象，可以在培養(yǎng)瓶壁上形成多層細(xì)胞。知識點(diǎn)2干細(xì)胞培養(yǎng)及其應(yīng)用1.種類及存在部位2.應(yīng)用(1)可以用于治療人類的某些頑癥：如神經(jīng)干細(xì)胞在治療神經(jīng)組織損傷和神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病(如帕金森病、阿爾茨海默病等)方面有重要的應(yīng)用價值。(2)誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)：誘導(dǎo)過程無須破壞胚胎，而且iPS細(xì)胞可以來源于病人自身的體細(xì)胞，將它移植回病人體內(nèi)后，理論上可以避免免疫排斥反應(yīng)。(1)在進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)時，通常采用培養(yǎng)皿或打開培養(yǎng)瓶蓋的方式以獲取新陳代謝所必需的O2(×)(2)將動物細(xì)胞置于含有95%O2和5%CO2的混合氣體的CO2培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)(×)(3)在25℃的實(shí)驗(yàn)條件下可順利完成大鼠神經(jīng)細(xì)胞的培養(yǎng)(×)(4)培養(yǎng)動物細(xì)胞的第一代(即第一次細(xì)胞增殖)被稱為原代培養(yǎng)(×)(5)動物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)過程中都要用到胰蛋白酶(×)(6)培養(yǎng)保留接觸抑制的細(xì)胞在培養(yǎng)瓶壁上可形成多層細(xì)胞(×)(7)干細(xì)胞能分化成各種類型的細(xì)胞(×)(8)胚胎干細(xì)胞是發(fā)現(xiàn)最早、研究最多、應(yīng)用也最為成熟的一類成體干細(xì)胞(×)eq\x(教材P45“圖2－12”拓展)1.完善有關(guān)動物細(xì)胞培養(yǎng)示意圖：eq\x(教材P46“相關(guān)信息”拓展)2.閱讀教材回答下列問題。(1)科學(xué)家已嘗試采用多種方法來制備iPS細(xì)胞，嘗試說出幾種獲取iPS細(xì)胞的方法。提示科學(xué)家已嘗試采用多種方法來制備iPS細(xì)胞，包括借助載體將特定基因?qū)爰?xì)胞中，直接將特定蛋白導(dǎo)入細(xì)胞中或者用小分子化合物等來誘導(dǎo)形成iPS細(xì)胞。iPS細(xì)胞最初是由成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化而來的，后來發(fā)現(xiàn)已分化的T細(xì)胞、B細(xì)胞等也能被誘導(dǎo)為iPS細(xì)胞。(2)為什么iPS細(xì)胞的應(yīng)用前景優(yōu)于胚胎干細(xì)胞？提示①iPS細(xì)胞誘導(dǎo)過程不破壞胚胎，因此不涉及倫理問題；②iPS細(xì)胞可以來源于病人自身的體細(xì)胞，將它移植回病人體內(nèi)后，理論上可以避免免疫排斥反應(yīng)。探究點(diǎn)一動物細(xì)胞培養(yǎng)的條件和過程1.補(bǔ)充動物細(xì)胞培養(yǎng)過程圖，并回答問題：(1)幼齡動物的細(xì)胞與老齡動物的細(xì)胞比較，分化程度低的細(xì)胞與分化程度高的細(xì)胞比較，哪些細(xì)胞更易于培養(yǎng)？為什么？提示幼齡動物的細(xì)胞和分化程度低的細(xì)胞更易培養(yǎng)，原因是這些細(xì)胞分裂能力強(qiáng)。(2)進(jìn)行動物細(xì)胞傳代培養(yǎng)時用胰蛋白酶分散細(xì)胞，說明細(xì)胞間的物質(zhì)主要是什么？提示蛋白質(zhì)。2.在治療大面積燒傷病人時，通常取患者自身皮膚的成纖維細(xì)胞或皮膚干細(xì)胞，在體外培養(yǎng)獲得大量的自體健康皮膚，再移植給患者進(jìn)行恢復(fù)性治療。如圖為動物成纖維細(xì)胞的培養(yǎng)過程示意圖。(1)①過程中不能(填“能”或“不能”)使用胃蛋白酶，理由是多數(shù)動物細(xì)胞培養(yǎng)的適宜pH為7.2～7.4，在此條件下，胃蛋白酶失去活性。(2)過程③和過程④中會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象，該現(xiàn)象是指當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到表面相互接觸時，細(xì)胞通常會停止分裂增殖。(3)動物細(xì)胞培養(yǎng)的原理是細(xì)胞增殖。動物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)過程中，就細(xì)胞增殖、分化來說，二者除了都需要增殖外，植物組織培養(yǎng)不同于動物細(xì)胞培養(yǎng)的是還要進(jìn)行脫分化和再分化。(4)請分析圖示過程選用皮膚成纖維細(xì)胞或干細(xì)胞的原因。提示細(xì)胞分裂能力強(qiáng)，易于培養(yǎng)。1.動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中“兩次”使用胰蛋白酶的作用(1)第一次：用胰蛋白酶處理動物組織，目的是把組織分散為單個細(xì)胞后進(jìn)行培養(yǎng)，即原代培養(yǎng)。(2)第二次：細(xì)胞培養(yǎng)過程中出現(xiàn)接觸抑制，用胰蛋白酶處理使其從瓶壁上脫離下來，然后將其分散到多個培養(yǎng)瓶中繼續(xù)進(jìn)行培養(yǎng)，即傳代培養(yǎng)。2.原代培養(yǎng)與傳代培養(yǎng)(1)原代培養(yǎng)：細(xì)胞懸液第一次在培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)，分瓶之前的細(xì)胞培養(yǎng)，即動物組織經(jīng)處理后的初次培養(yǎng)。(2)傳代培養(yǎng)：貼滿瓶壁的細(xì)胞需要重新用胰蛋白酶等處理，然后分瓶繼續(xù)培養(yǎng)，讓細(xì)胞繼續(xù)增殖，這樣的培養(yǎng)過程通常被稱為傳代培養(yǎng)。10代以內(nèi)的細(xì)胞可保持正常的二倍體核型。細(xì)胞傳至10～50代左右時，會出現(xiàn)核型異常，細(xì)胞增殖會明顯減緩，甚至完全停止。當(dāng)繼續(xù)傳代培養(yǎng)時，少部分細(xì)胞會克服細(xì)胞壽命的自然極限，獲得不死性。動物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)的比較[例1]下列有關(guān)動物細(xì)胞培養(yǎng)時所提供的物質(zhì)及其作用的描述不正確的是()選項(xiàng)提供物質(zhì)作用A抗生素防止培養(yǎng)過程中被病毒感染B血清補(bǔ)充培養(yǎng)基中缺乏的物質(zhì)C氧氣滿足細(xì)胞代謝的需要D二氧化碳維護(hù)培養(yǎng)液的酸堿度答案A解析抗生素具有殺菌作用，但不能殺滅病毒，不能防止培養(yǎng)過程中被病毒感染，A錯誤。[例2]如圖為豬輸卵管上皮細(xì)胞培養(yǎng)過程示意圖。下列有關(guān)敘述正確的是()A.甲→乙和丙→丁過程需要用胃蛋白酶處理B.丙為原代培養(yǎng)，丁為傳代培養(yǎng)，二者都需要在添加血清的合成培養(yǎng)基中進(jìn)行C.丙過程會出現(xiàn)細(xì)胞貼壁生長和接觸抑制現(xiàn)象，而丁過程不會出現(xiàn)此現(xiàn)象D.為避免培養(yǎng)過程中的雜菌污染，丙、丁過程中培養(yǎng)瓶蓋必須旋緊不漏氣答案B解析甲→乙和丙→丁過程需要用胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理，A錯誤；丙為原代培養(yǎng)，丁為傳代培養(yǎng)，二者都需在添加血清的合成培養(yǎng)基中進(jìn)行，B正確；丙過程和丁過程均會出現(xiàn)細(xì)胞貼壁生長和接觸抑制現(xiàn)象，C錯誤；為避免培養(yǎng)過程中的雜菌污染，保證其氣體需要，丙、丁過程中需松動培養(yǎng)瓶蓋，將其置于含95%空氣和5%CO2的混合氣體的CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，D錯誤。探究點(diǎn)二干細(xì)胞培養(yǎng)及其應(yīng)用科研人員利用人類誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)同時培育出肝臟、膽管和胰臟3種迷你器官。該項(xiàng)研究成功研發(fā)了多器官系統(tǒng)再生技術(shù)，是解析人體內(nèi)復(fù)雜器官形成發(fā)育的有效方法。(1)利用iPS細(xì)胞同時培育出構(gòu)成肝臟、膽管和胰臟的多種細(xì)胞群，這是細(xì)胞進(jìn)行分化的結(jié)果。(2)利用iPS細(xì)胞誘導(dǎo)形成器官用于器官移植的優(yōu)點(diǎn)是免疫排斥反應(yīng)很小，成功率高。(3)如圖是胚胎干細(xì)胞的分離途徑示意圖，據(jù)圖分析胚胎干細(xì)胞的應(yīng)用有什么局限性？提示胚胎干細(xì)胞必須從胚胎中獲取，這涉及倫理問題，因而限制它在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用。三種干細(xì)胞的比較[例3]如圖是胚胎干細(xì)胞潛能示意圖，相關(guān)敘述錯誤的是()A.由細(xì)胞形態(tài)判斷，4種細(xì)胞中細(xì)胞②最可能連續(xù)分裂B.胚胎干細(xì)胞能分化為各種細(xì)胞的實(shí)質(zhì)是遺傳物質(zhì)相同C.分化得到的各種細(xì)胞，功能不同的主要差異是特定蛋白不同D.定向誘導(dǎo)胚胎干細(xì)胞分化形成組織或器官，進(jìn)行自體移植可避免免疫排斥答案B解析胚胎干細(xì)胞能分化為各種細(xì)胞的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)。[例4]下列關(guān)于ES細(xì)胞和iPS細(xì)胞及其應(yīng)用的說法，正確的是()A.ES細(xì)胞存在于早期胚胎中，具有分化成成年動物體內(nèi)各種功能細(xì)胞，不能形成生物個體B.ES細(xì)胞存在于成體組織和器官內(nèi)，能分化成特定的組織C.iPS細(xì)胞存在于成體組織和器官內(nèi)，能分化成特定的組織D.iPS細(xì)胞是人工誘導(dǎo)產(chǎn)生的，也可誘導(dǎo)分化成為各種組織細(xì)胞答案D解析ES細(xì)胞存在于早期胚胎中，具有分化成成年動物體內(nèi)各種類型的細(xì)胞，并進(jìn)一步形成機(jī)體的所有組織、器官甚至生物個體的潛能，A、B錯誤；iPS細(xì)胞是分化的體細(xì)胞在體外經(jīng)人工誘導(dǎo)培養(yǎng)形成的多能干細(xì)胞，在特定條件下可誘導(dǎo)分化成各種組織細(xì)胞，C錯誤，D正確。思維導(dǎo)圖晨讀必背1.一般來說，動物細(xì)胞培養(yǎng)需要滿足以下幾個條件：①營養(yǎng)條件(糖類、氨基酸、無機(jī)鹽、維生素等，還需要加入動物血清等天然成分)；②無菌、無毒的環(huán)境；③適宜的溫度、pH和滲透壓；④適宜的氣體環(huán)境等。2.動物細(xì)胞培養(yǎng)一般選用胚胎或幼齡動物的組織，細(xì)胞在培養(yǎng)過程中會出現(xiàn)細(xì)胞貼壁(生長)和接觸抑制現(xiàn)象。3.干細(xì)胞存在于早期胚胎、骨髓和臍帶血等多種組織和器官中，包括胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞等。隨堂檢測1.某研究小組為測定藥物對體外培養(yǎng)細(xì)胞的毒性，準(zhǔn)備對某種動物的肝腫瘤細(xì)胞(甲)和正常肝細(xì)胞(乙)進(jìn)行動物細(xì)胞培養(yǎng)。下列敘述正確的是()A.制備肝細(xì)胞懸液時，可用胰蛋白酶或胃蛋白酶處理肝組織塊B.恒溫培養(yǎng)箱中的CO2濃度維持在5%左右，以促進(jìn)細(xì)胞呼吸C.為了保證細(xì)胞培養(yǎng)所需的無毒環(huán)境，需大量添加各種抗生素D.培養(yǎng)的肝腫瘤細(xì)胞可用于篩選抗癌藥物答案D解析在利用肝組織塊制備肝細(xì)胞懸液時，常用胰蛋白酶處理，不能使用胃蛋白酶，因?yàn)槲傅鞍酌感枰趶?qiáng)酸環(huán)境下才能起作用，但這樣的環(huán)境不適于肝細(xì)胞生存，A錯誤；恒溫培養(yǎng)箱中的CO2濃度維持在5%左右，以維持培養(yǎng)液的pH，B錯誤；抗生素是用來殺菌的，不能去除有毒物質(zhì)，C錯誤；培養(yǎng)的肝腫瘤細(xì)胞可用于篩選抗癌藥物，D正確。2.動物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)是細(xì)胞工程的基本技術(shù)，下列關(guān)于這兩項(xiàng)技術(shù)的敘述，正確的是()A.動物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)所用培養(yǎng)基相同，且都要求做到無菌、無毒B.煙草細(xì)胞和腎臟上皮細(xì)胞離體培養(yǎng)都能產(chǎn)生新個體C.動物細(xì)胞培養(yǎng)可用于檢測有毒物質(zhì)，莖尖培養(yǎng)可用于生產(chǎn)脫毒苗D.動物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)過程中都要用胰蛋白酶處理，有利于細(xì)胞分散答案C解析動物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)所用培養(yǎng)基不同，前者是液體培養(yǎng)基，后者是固體培養(yǎng)基，且培養(yǎng)基的成分也有區(qū)別，A錯誤；腎臟上皮細(xì)胞離體培養(yǎng)不能產(chǎn)生新個體，B錯誤；動物細(xì)胞培養(yǎng)可用于檢測有毒物質(zhì)等，莖尖細(xì)胞幾乎不含病毒或者含病毒很少，所以莖尖培養(yǎng)可用于生產(chǎn)脫毒苗，C正確；動物細(xì)胞培養(yǎng)要用到胰蛋白酶，而植物組織培養(yǎng)過程不需要，D錯誤。3.成人體內(nèi)的小腸干細(xì)胞可以分化為吸收細(xì)胞、杯狀細(xì)胞、內(nèi)分泌細(xì)胞和潘氏細(xì)胞等類型的細(xì)胞，說明小腸干細(xì)胞屬于()①成體干細(xì)胞②胚胎干細(xì)胞③多能干細(xì)胞④全能干細(xì)胞A.①③ B.①④C.②③ D.②④答案A解析成人體內(nèi)的小腸(已分化的組織)干細(xì)胞屬于成體干細(xì)胞，①正確；小腸干細(xì)胞可以分化為吸收細(xì)胞、杯狀細(xì)胞、內(nèi)分泌細(xì)胞和潘氏細(xì)胞等類型的細(xì)胞，說明小腸干細(xì)胞是多能干細(xì)胞，③正確。4.下圖為動物成纖維細(xì)胞的培養(yǎng)過程示意圖。下列敘述正確的是()A.步驟①的操作不需要在無菌環(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)過程中細(xì)胞不會發(fā)生突變答案C解析步驟①操作需要在無菌環(huán)境中進(jìn)行，A錯誤；步驟②中用胰蛋白酶溶解細(xì)胞間物質(zhì)使細(xì)胞分離，B錯誤；步驟③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶處理，使貼壁生長的細(xì)胞從瓶壁上脫離下來，分散成單個細(xì)胞，C正確；細(xì)胞傳代培養(yǎng)過程中細(xì)胞可能會發(fā)生突變，D錯誤。eq\a\vs4\al\co1(課后·分層訓(xùn)練)(時間：30分鐘)知識點(diǎn)1動物細(xì)胞培養(yǎng)的條件和過程1.一般來說，動物細(xì)胞體外培養(yǎng)需要滿足的條件有()①無毒的環(huán)境②無菌的環(huán)境③培養(yǎng)液中需加血清④溫度與動物體溫相近⑤需要O2⑥加CO2維持培養(yǎng)液的pHA.①②③④⑤⑥ B.①②③④C.①③④⑤⑥ D.①②③④⑥答案A解析動物細(xì)胞體外培養(yǎng)要求環(huán)境無菌、無毒；在細(xì)胞培養(yǎng)液中需添加血清等一些天然成分；培養(yǎng)溫度一般與動物體溫相近；動物細(xì)胞培養(yǎng)還需要O2和CO2，O2是細(xì)胞代謝所必需的，CO2可維持培養(yǎng)液的pH。2.在動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，下列措施與控制無菌、無毒環(huán)境無關(guān)的是()A.對培養(yǎng)液進(jìn)行濕熱滅菌處理B.對培養(yǎng)皿、培養(yǎng)瓶等進(jìn)行干熱滅菌處理C.向培養(yǎng)液中添加動物血清D.定期更換培養(yǎng)液答案C解析在體外培養(yǎng)細(xì)胞時，必須保證環(huán)境是無菌、無毒的，需要對培養(yǎng)液和培養(yǎng)用具進(jìn)行滅菌處理，定期更換培養(yǎng)液，清除代謝物，防止代謝物積累對細(xì)胞造成毒害。由于人們對細(xì)胞所需營養(yǎng)物質(zhì)尚未全部研究清楚，因此向培養(yǎng)液中添加動物血清等天然成分，以滿足細(xì)胞的營養(yǎng)需求。3.如圖為動物細(xì)胞培養(yǎng)的基本過程，以下敘述錯誤的是()A.a中放置的一般是幼齡動物的器官或組織，原因是其細(xì)胞分裂能力強(qiáng)B.將組織用胰蛋白酶或胃蛋白酶處理，制成b瓶中的細(xì)胞懸液C.c、d瓶中的培養(yǎng)液為無菌、無毒的環(huán)境D.培養(yǎng)過程中還需要提供O2和CO2等氣體環(huán)境，CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH答案B解析a中放置的一般是幼齡動物的器官或組織，原因是其細(xì)胞分裂能力強(qiáng)，A正確；將組織用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理，制成b瓶中的細(xì)胞懸液，不能用胃蛋白酶處理，B錯誤；c、d瓶中的培養(yǎng)液為無菌、無毒的環(huán)境，C正確；培養(yǎng)過程中還需要提供O2和CO2等氣體環(huán)境，CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH，D正確。4.下列有關(guān)動物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)的敘述，錯誤的是()A.動物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)都需要無菌條件B.動物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)過程中都要用到胰蛋白酶C.動物細(xì)胞培養(yǎng)可獲得大量細(xì)胞，莖尖組織培養(yǎng)可獲得脫毒植株D.動物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)不同答案B解析動物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)都需要無菌、無毒條件，以防止雜菌污染，保證動植物細(xì)胞正常生長和增殖，A正確；動物細(xì)胞培養(yǎng)需要用胰蛋白酶處理使細(xì)胞分散，但植物組織培養(yǎng)過程不需要胰蛋白酶處理，B錯誤；動物細(xì)胞培養(yǎng)通過細(xì)胞增殖獲得大量細(xì)胞，植物的莖尖幾乎不含病毒，經(jīng)植物組織培養(yǎng)可獲得脫毒植株，C正確；動物細(xì)胞培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)是細(xì)胞增殖，但植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)是植物細(xì)胞一般具有全能性，D正確。知識點(diǎn)2干細(xì)胞培養(yǎng)及其應(yīng)用5.臍帶血有著很重要的作用，被稱作“生命銀行”?！敖裉炷愦婺殠а?，來日可救你一命?！毕铝袑Υ苏f法的理解不正確的是()A.臍帶血保存的關(guān)鍵在于保存里面的干細(xì)胞B.臍帶血干細(xì)胞能治療所有的疾病C.如果用臍帶血治療疾病，一定需用到動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)D.自體干細(xì)胞移植通常不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)答案B解析保存臍帶血的關(guān)鍵是保存臍帶血中的干細(xì)胞，因?yàn)楦杉?xì)胞更易體現(xiàn)細(xì)胞的全能性，A正確；臍帶血中的干細(xì)胞不能治療所有的疾病，如傳染性疾病等，B錯誤；用臍帶血治療疾病涉及細(xì)胞工程，一定需用到動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，C正確；自體干細(xì)胞移植通常不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，D正確。6.近日，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)的科研人員用動物干細(xì)胞研發(fā)出我國第一塊肌肉干細(xì)胞培養(yǎng)肉，該團(tuán)隊使用第六代豬肌肉干細(xì)胞，經(jīng)過約20天培養(yǎng)得到重達(dá)5克的培養(yǎng)肉。下列敘述錯誤的是()A.胚胎和成體中都有干細(xì)胞的存在B.培養(yǎng)豬肌肉干細(xì)胞，通常需要用胰蛋白酶分散成單個細(xì)胞C.培養(yǎng)肉往往使用添加了糖、氨基酸等多種營養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)液D.豬肉干細(xì)胞分化成豬肉細(xì)胞時，遺傳信息將發(fā)生改變答案D解析早期胚胎和成體中都有干細(xì)胞的存在，A正確；培養(yǎng)豬肌肉干細(xì)胞，通常需要用胰蛋白酶分散成單個細(xì)胞，B正確；培養(yǎng)肉的培養(yǎng)液中需要添加糖、氨基酸等多種營養(yǎng)物質(zhì)，C正確；細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)，細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)不發(fā)生改變，D錯誤。7.將三組生理狀態(tài)相同的哺乳動物胚胎干細(xì)胞分別培養(yǎng)在含有相同培養(yǎng)液的密閉培養(yǎng)瓶中，一段時間后，測定細(xì)胞吸收某一無機(jī)鹽離子的量。培養(yǎng)條件及實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示，下列分析錯誤的是()培養(yǎng)瓶中氣體溫度/℃離子相對吸收量/%95%空氣、5%CO2的混合氣體20100氮?dú)?01595%空氣、5%CO2的混合氣體535A.胚胎干細(xì)胞吸收該離子需要膜上載體蛋白的協(xié)助B.氮?dú)猸h(huán)境中胚胎干細(xì)胞吸收該離子需要消耗ATPC.胚胎干細(xì)胞吸收該離子的速率取決于該離子的濃度差D.一定溫度范圍內(nèi)，胚胎干細(xì)胞對該離子的吸收量隨溫度的升高而增加答案C解析由表可知，在相同溫度下，混有大量空氣的培養(yǎng)瓶中離子相對吸收量較大，含有氮?dú)獾呐囵B(yǎng)瓶中離子相對吸收量很少，說明胚胎干細(xì)胞吸收該離子與O2參與的有氧呼吸有關(guān)，即吸收方式為主動運(yùn)輸，因此也需要載體蛋白協(xié)助，A、B正確；胚胎干細(xì)胞吸收該離子的速率取決于細(xì)胞膜上載體蛋白的數(shù)量和能量，C錯誤；由表可知，一定溫度范圍內(nèi)，隨著溫度升高，呼吸酶活性增強(qiáng)，胚胎干細(xì)胞對該離子的吸收量增加，D正確。8.下圖為腎臟上皮細(xì)胞培養(yǎng)過程示意圖。下列敘述不正確的是()A.甲→乙過程需要用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理B.丙過程指細(xì)胞在添加血清的合成培養(yǎng)基中進(jìn)行原代培養(yǎng)C.丙和丁過程均會出現(xiàn)細(xì)胞貼壁和接觸抑制現(xiàn)象D.丁過程是傳代培養(yǎng)的細(xì)胞，該過程體現(xiàn)了動物細(xì)胞的全能性答案D解析甲→乙是組織細(xì)胞的分離，用胰蛋白酶或膠原蛋白酶分解細(xì)胞間蛋白質(zhì)，制備細(xì)胞懸液，A正確；丙過程還未分瓶，屬于原代培養(yǎng)，合成培養(yǎng)基中需要添加血清，B正確；在動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中的原代培養(yǎng)(丙)和傳代培養(yǎng)(丁)會出現(xiàn)細(xì)胞貼壁和接觸抑制的現(xiàn)象，C正確；丁過程已經(jīng)分瓶培養(yǎng)，屬于傳代培養(yǎng)，丁過程并沒有體現(xiàn)動物細(xì)胞的全能性，D錯誤。9.2018年3月14日物理學(xué)家霍金去世，他曾經(jīng)患有肌肉萎縮性側(cè)索硬化癥(漸凍癥)。有研究表明該病是由于突變的基因?qū)е律窠?jīng)元合成了某種毒蛋白，從而阻礙了軸突內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的流動。最新研究發(fā)現(xiàn)，利用誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)制作前驅(qū)細(xì)胞，然后移植給漸凍癥實(shí)驗(yàn)鼠，能延長其壽命。下列相關(guān)描述錯誤的是()A.誘導(dǎo)iPS細(xì)胞分化成的多種細(xì)胞中核酸相同，蛋白質(zhì)卻不完全相同B.誘導(dǎo)iPS細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)，細(xì)胞種類增多C.將控制合成破壞運(yùn)動神經(jīng)元的毒蛋白基因替換，可以起到良好的治療作用D.植入神經(jīng)干細(xì)胞，使受損的運(yùn)動功能得到恢復(fù)，可在一定程度上改善“漸凍癥”答案A解析細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)，因此誘導(dǎo)iPS細(xì)胞分化成的多種細(xì)胞中DNA相同，但RNA不完全相同，A錯誤；細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)，這會導(dǎo)致細(xì)胞種類增多，B正確；若將控制合成運(yùn)動神經(jīng)元的毒蛋白基因替換，可以起到治療該病的作用，C正確；植入神經(jīng)干細(xì)胞，恢復(fù)受損的運(yùn)動功能，在一定程度上也許會使“漸凍癥”病情改善，D正確。10.如圖為小鼠胚胎成纖維細(xì)胞(MEF)培養(yǎng)的過程圖，下列敘述不正確的是()A.可用膠原蛋白酶或胰蛋白酶分散組織塊中的細(xì)胞B.MEF細(xì)胞可能產(chǎn)生某種物質(zhì)抑制胚胎干細(xì)胞的分化C.加入培養(yǎng)液中的MEF細(xì)胞最好是來自傳代培養(yǎng)的細(xì)胞D.細(xì)胞培養(yǎng)過程中可能出現(xiàn)細(xì)胞貼壁和接觸抑制的現(xiàn)象答案C解析將動物組織分散成單個細(xì)胞，可以用膠原蛋白酶或胰蛋白酶處理，A正確；在胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)液中加入MEF細(xì)胞后，胚胎干細(xì)胞不分化，但未加的一組易分化，對比分析可以推導(dǎo)，MEF細(xì)胞可能產(chǎn)生某種物質(zhì)會抑制胚胎干細(xì)胞的分化，B正確；加入培養(yǎng)液中的MEF細(xì)胞最好是來自原代培養(yǎng)的細(xì)胞，C錯誤；在動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中可能出現(xiàn)細(xì)胞貼壁和接觸抑制的現(xiàn)象，D正確。11.回答下列與動物細(xì)胞培養(yǎng)有關(guān)的問題：(1)動物細(xì)胞的體外培養(yǎng)需要滿足營養(yǎng)物質(zhì)的供應(yīng)，適宜的溫度、pH和滲透壓，________的環(huán)境以及氣體環(huán)境。細(xì)胞培養(yǎng)所需氣體主要有________。(2)在動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到細(xì)胞表面________時，細(xì)胞會停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的________。此時，瓶壁上形成的是________層細(xì)胞。(3)隨著傳代數(shù)的增多，絕大部分細(xì)胞分裂停止，進(jìn)而出現(xiàn)________現(xiàn)象；但極少數(shù)細(xì)胞突變后可以無限增殖，細(xì)胞之間的黏著性________，細(xì)胞膜表面蛋白質(zhì)(糖蛋白)的含量________。(4)動物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)過程中，動植物細(xì)胞都要進(jìn)行分裂增殖，不同的是植物細(xì)胞還要進(jìn)行________。答案(1)無菌、無毒O2和CO2(2)相互接觸接觸抑制單(3)衰老甚至死亡降低減少(4)脫分化和再分化解析(1)動物細(xì)胞的體外培養(yǎng)條件包括營養(yǎng)物質(zhì)的供應(yīng)，適宜的溫度、pH和滲透壓，無菌、無毒的環(huán)境以及氣體環(huán)境。細(xì)胞培養(yǎng)所需氣體主要有O2和CO2，O2是細(xì)胞代謝所需，CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH。(2)在動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到細(xì)胞表面相互接觸時，細(xì)胞會停止分裂增殖，該現(xiàn)象為細(xì)胞的接觸抑制。此時，瓶壁上形成單層細(xì)胞。(3)隨著傳代數(shù)的增多，絕大部分細(xì)胞分裂停止，進(jìn)而出現(xiàn)衰老甚至死亡的現(xiàn)象；但極少數(shù)細(xì)胞突變后可以無限增殖。細(xì)胞之間的黏著性降低，細(xì)胞膜表面蛋白質(zhì)的含量減少。(4)動物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)過程中，動植物細(xì)胞都要進(jìn)行分裂增殖，不同的是植物細(xì)胞還要進(jìn)行脫分化和再分化。12.圖1是培養(yǎng)小鼠胚胎成纖維細(xì)胞(MEF細(xì)胞)的示意圖，圖2是在用MEF細(xì)胞制成的飼養(yǎng)層上培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)的示意圖?；卮鹣铝袉栴}：(1)圖1中培養(yǎng)MEF細(xì)胞的適宜溫度約為________℃。當(dāng)MEF細(xì)胞分裂生長到細(xì)胞表面相互接觸時就停止分裂，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的________。(2)ES細(xì)胞存在于________中，具有分化為成年動物體內(nèi)任何一種類型的細(xì)胞，并進(jìn)一步形成機(jī)體的所有組織和器官甚至________的潛能。(3)在培養(yǎng)液中單獨(dú)培養(yǎng)ES細(xì)胞時，ES細(xì)胞容易發(fā)生分化，結(jié)合圖2可推知MEF細(xì)胞的作用是__________________________________________________。答案(1)(36.5±0.5)接觸抑制(2)早期胚胎個體(3)抑制ES細(xì)胞分化解析(1)哺乳動物細(xì)胞培養(yǎng)的溫度約為(36.5±0.5)℃；當(dāng)MEF細(xì)胞分裂生長到細(xì)胞表面相互接觸時就停止分裂，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的接觸抑制。(2)ES細(xì)胞存在于早期胚胎中，具有分化為成年動物體內(nèi)任何一種類型的細(xì)胞，并進(jìn)一步形成機(jī)體的所有組織和器官甚至個體的潛能。(3)在培養(yǎng)液中單獨(dú)培養(yǎng)ES細(xì)胞時，ES細(xì)胞容易發(fā)生分化，結(jié)合圖2可知加入MEF細(xì)胞后ES細(xì)胞可以只增殖不分化，故可推知MEF細(xì)胞的作用是抑制ES細(xì)胞分化。13.肺臟是人體的呼吸器官，對氣體交換和抵御病原體入侵至關(guān)重要。肺臟一旦受損，人體正常生命活動也將受到影響。中國科學(xué)院生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所周斌、季紅斌研究團(tuán)隊和廣州生物醫(yī)藥與健康研究院彭廣敦研究團(tuán)隊合作證實(shí)在人體中存在一種參與肺臟再生的肺多能干細(xì)胞，它可以“按需分化”，完成肺臟內(nèi)部的“跨界維修”。請回答下列問題：(1)在人體內(nèi)，肺多能干細(xì)胞“按需分化”是人體細(xì)胞中基因________________的結(jié)果。(2)在體外培養(yǎng)肺多能干細(xì)胞時，除提供無菌、無毒、營養(yǎng)齊全等的條件，還需要_________________________________________________________________作為氣體環(huán)境。此外還需定期更換培養(yǎng)液，其目的是_________________________________________________________________。(3)肺多能干細(xì)胞能在體外培養(yǎng)成功，在醫(yī)學(xué)上的意義是____________________________________________(答出一點(diǎn)即可)。答案(1)選擇性表達(dá)(2)95%的空氣和5%的CO2以便清除代謝物，防止細(xì)胞代謝物積累對細(xì)胞自身造成危害(3)修復(fù)損傷的肺細(xì)胞、治療肺部疾病、再生肺第2課時動物細(xì)胞融合技術(shù)與單克隆抗體課程內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)核心素養(yǎng)對接1.舉例說出動物細(xì)胞融合技術(shù)的概念、原理及應(yīng)用。2.闡明利用動物細(xì)胞融合技術(shù)制備單克隆抗體的過程。3.認(rèn)同單克隆抗體在臨床上有重要的應(yīng)用價值。1.科學(xué)思維——?dú)w納動物細(xì)胞融合技術(shù)的原理及方法，構(gòu)建單克隆抗體制備的過程模型。2.社會責(zé)任——認(rèn)同單克隆抗體在臨床上有重要的應(yīng)用價值。知識點(diǎn)1動物細(xì)胞融合技術(shù)知識點(diǎn)2單克隆抗體及其應(yīng)用1.傳統(tǒng)抗體的獲得2.單克隆抗體及其應(yīng)用(1)制備原理(2)制備過程(3)單克隆抗體的優(yōu)點(diǎn)能準(zhǔn)確地識別抗原的細(xì)微差別，與特定抗原發(fā)生特異性結(jié)合，并且可以大量制備。(4)單克隆抗體的應(yīng)用①作為診斷試劑，具有準(zhǔn)確、高效、簡易、快速的優(yōu)點(diǎn)。②用于治療疾病和運(yùn)載藥物。(1)滅活的病毒能促進(jìn)動物細(xì)胞融合，也能促進(jìn)植物細(xì)胞融合(×)(2)動物細(xì)胞融合的結(jié)果是形成單核的雜交細(xì)胞，植物體細(xì)胞雜交的結(jié)果是得到雜種植株(√)(3)動物體細(xì)胞融合后的雜交細(xì)胞仍然是二倍體細(xì)胞(×)(4)單克隆抗體制備過程中的兩次篩選目的相同(×)(5)將抗原注入小鼠體內(nèi)，是為了獲得能產(chǎn)生相應(yīng)抗體的B淋巴細(xì)胞(√)(6)單克隆抗體診斷試劑提高了診斷的準(zhǔn)確性、靈敏性(√)eq\x(\a\al(教材P48～49“圖2－16”拓展))觀察制備單克隆抗體過程的示意圖，將①～⑥名稱序號填寫在下圖對應(yīng)的橫線上。①體內(nèi)培養(yǎng)單克隆抗體②體外培養(yǎng)單克隆抗體③注射特定抗原④抗體檢測呈陽性⑤誘導(dǎo)融合⑥用特定的選擇培養(yǎng)基進(jìn)行篩選探究點(diǎn)一動物細(xì)胞融合技術(shù)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)，可以跨越植物種屬間生殖隔離的屏障，培育出新的作物類型。科學(xué)家經(jīng)過長期的探索，也實(shí)現(xiàn)了用不同種動物的體細(xì)胞進(jìn)行雜交。參考圖示，回答問題。用滅活病毒誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合過程的示意圖(1)動物細(xì)胞融合的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是什么？融合處理后的細(xì)胞是否可以直接用于培養(yǎng)？為什么？提示細(xì)胞膜具有流動性。不可以，因?yàn)檎T導(dǎo)融合的手段只是促使細(xì)胞間的融合，不能保證所有細(xì)胞都發(fā)生融合，形成的融合細(xì)胞也有多種，因此需要篩選。(2)動物細(xì)胞之間或動物與人細(xì)胞之間都可以進(jìn)行融合，產(chǎn)生的融合細(xì)胞有多少種？(只考慮兩兩融合)提示3種。植物體細(xì)胞雜交和動物細(xì)胞融合的比較[例1]下列關(guān)于動物細(xì)胞融合的相關(guān)說法，錯誤的是()A.動物細(xì)胞融合也稱細(xì)胞雜交，是指兩個或多個動物細(xì)胞結(jié)合形成一個細(xì)胞的過程B.融合后形成的具有原來兩個或多個動物細(xì)胞遺傳信息的單核細(xì)胞，稱為雜交細(xì)胞C.滅活的病毒中“滅活”是指用物理或化學(xué)手段破壞它的抗原結(jié)構(gòu)D.細(xì)胞融合技術(shù)突破了有性雜交的局限，使遠(yuǎn)緣雜交成為可能答案C解析動物細(xì)胞融合也稱細(xì)胞雜交，是指兩個或多個動物細(xì)胞結(jié)合形成一個細(xì)胞的過程，A正確；融合后形成的具有原來兩個或多個動物細(xì)胞遺傳信息的單核細(xì)胞，稱為雜交細(xì)胞，B正確；動物細(xì)胞融合過程中通常用滅活的病毒作為誘導(dǎo)劑，這里的“滅活”是指用物理或化學(xué)手段使病毒失去感染能力，但并不破壞其抗原結(jié)構(gòu)，類似于疫苗的處理，C錯誤；細(xì)胞融合技術(shù)突破了有性雜交的局限，使遠(yuǎn)緣雜交成為可能，D正確。[例2]下列有關(guān)植物體細(xì)胞雜交與動物細(xì)胞融合的比較，敘述正確的是()A.兩者應(yīng)用的原理都完全相同B.兩者都可用電融合法或聚乙二醇(PEG)融合法誘導(dǎo)細(xì)胞融合C.兩者融合完成的標(biāo)志都是形成融合細(xì)胞核D.兩者的目的都是用于大量生產(chǎn)分泌蛋白答案B解析植物體細(xì)胞雜交的原理是細(xì)胞膜具有流動性和植物細(xì)胞一般具有全能性，動物細(xì)胞融合的原理是細(xì)胞膜具有流動性和細(xì)胞增殖；電融合法或聚乙二醇(PEG)融合法既可誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合，也可誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合；植物原生質(zhì)體融合完成的標(biāo)志是雜種細(xì)胞再生出細(xì)胞壁，動物細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是形成融合細(xì)胞核；植物體細(xì)胞雜交的目的是產(chǎn)生雜種植株，動物細(xì)胞融合可用于大量生產(chǎn)分泌蛋白等。探究點(diǎn)二單克隆抗體及其應(yīng)用“生物導(dǎo)彈”是免疫導(dǎo)向藥物的形象稱呼，由單克隆抗體與藥物結(jié)合而成，單克隆抗體的制備過程如圖所示。(1)補(bǔ)充完整上述單克隆抗體制備過程：①骨髓瘤；②雜交瘤細(xì)胞；③產(chǎn)生所需抗體。(2)若只考慮細(xì)胞兩兩融合，A過程會獲得3種類型的細(xì)胞。經(jīng)特定選擇培養(yǎng)基篩選后，未融合的親本細(xì)胞和融合的具有同種細(xì)胞核的細(xì)胞都會死亡，只有融合的雜交瘤細(xì)胞才能生長。(3)注射到小鼠體內(nèi)進(jìn)行培養(yǎng)的細(xì)胞具有的特點(diǎn)是既能大量增殖又能產(chǎn)生特定抗體。(4)圖示過程生產(chǎn)出的單克隆抗體不能直接用于人體，理由是__________________________________________________________________。提示小鼠形成的抗體對人體來說是抗原，存在著排異反應(yīng)(5)“生物導(dǎo)彈”中單克隆抗體的作用是________。提示將藥物定向帶到靶細(xì)胞所在位置。兩次篩選的比較[例3]下列是應(yīng)用動物細(xì)胞工程技術(shù)獲取單克隆抗X抗體的具體操作步驟，選項(xiàng)中對單克隆抗體制備的相關(guān)敘述不正確的是()①將X抗原注入小鼠體內(nèi)，獲得能產(chǎn)生抗X抗體的B淋巴細(xì)胞②從患骨髓瘤的小鼠體內(nèi)獲取骨髓瘤細(xì)胞③利用促細(xì)胞融合因子使兩種細(xì)胞發(fā)生融合④將雜交瘤細(xì)胞注入小鼠腹腔培養(yǎng)⑤篩選出能產(chǎn)生抗X抗體的雜交瘤細(xì)胞⑥從腹水中提取抗體A.實(shí)驗(yàn)順序應(yīng)當(dāng)是①②③⑤④⑥B.④過程中產(chǎn)生的多個雜交瘤細(xì)胞也稱為克隆化培養(yǎng)C.③過程獲得的細(xì)胞均可無限增殖D.③到⑤的過程中通常要經(jīng)過兩次篩選答案C解析單克隆抗體的制備過程為①②③⑤④⑥，其中③到⑤過程通常要經(jīng)過兩次篩選，即先篩選出雜交瘤細(xì)胞，再篩選出能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞，A、D正確；④過程是將雜交瘤細(xì)胞注入小鼠體內(nèi)培養(yǎng)，雜交瘤細(xì)胞無限增殖，也稱為克隆化培養(yǎng)，B正確；③過程獲得的細(xì)胞不都能無限增殖，如B淋巴細(xì)胞自身融合的細(xì)胞不能無限增殖，因此還需要用選擇培養(yǎng)基進(jìn)行篩選，C錯誤。[例4]抗體—藥物偶聯(lián)物(ADC)通過將細(xì)胞毒素與單克隆抗體結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對腫瘤細(xì)胞的選擇性殺傷，過程如圖所示。下列表述正確的是()ADC的作用機(jī)制示意圖A.ADC可通過主動運(yùn)輸進(jìn)入腫瘤細(xì)胞B.抗體進(jìn)入細(xì)胞后激活溶酶體酶，導(dǎo)致細(xì)胞凋亡C.單克隆抗體攜帶細(xì)胞毒素與腫瘤細(xì)胞特異性結(jié)合D.腫瘤細(xì)胞凋亡是細(xì)胞主動死亡的過程，所以不會產(chǎn)生新的蛋白質(zhì)答案C解析ADC可通過胞吞的方式進(jìn)入腫瘤細(xì)胞，A錯誤；據(jù)圖分析可知，抗體進(jìn)入細(xì)胞后被溶酶體裂解，釋放的藥物導(dǎo)致細(xì)胞凋亡，B錯誤；單克隆抗體攜帶細(xì)胞毒素與腫瘤細(xì)胞膜上的特異性受體結(jié)合，C正確；腫瘤細(xì)胞凋亡是細(xì)胞主動死亡的過程，細(xì)胞凋亡過程中基因進(jìn)行選擇性表達(dá)，因此會產(chǎn)生新的蛋白質(zhì)，D錯誤。思維導(dǎo)圖晨讀必背1.誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合的常用方法有PEG融合法、電融合法和滅活病毒誘導(dǎo)法等。2.雜交瘤細(xì)胞既能迅速大量增殖，又能產(chǎn)生特定抗體。3.制備單克隆抗體過程中第一次篩選是為了獲得雜交瘤細(xì)胞，第二次篩選是為了獲得能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞。4.對經(jīng)選擇培養(yǎng)的雜交瘤細(xì)胞進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測，經(jīng)多次篩選，就可獲得足夠數(shù)量的能分泌所需抗體的細(xì)胞。5.單克隆抗體能準(zhǔn)確地識別抗原的細(xì)微差異，與特定抗原發(fā)生特異性結(jié)合，并且可以大量制備。隨堂檢測1.下列關(guān)于動物細(xì)胞融合與單克隆抗體制備的敘述，正確的是()A.動物細(xì)胞經(jīng)PEG誘導(dǎo)融合后再通過培養(yǎng)能得到優(yōu)良動物個體B.動物細(xì)胞融合最主要的目的是制備單克隆抗體C.雜交瘤細(xì)胞實(shí)質(zhì)上就是癌變的B淋巴細(xì)胞D.單克隆抗體和傳統(tǒng)方法生產(chǎn)的抗體化學(xué)本質(zhì)不同答案B解析由于動物細(xì)胞的全能性受到限制，動物細(xì)胞融合形成的雜種細(xì)胞不能培育成動物個體，A錯誤；動物細(xì)胞融合在多個方面都有應(yīng)用，但最重要的應(yīng)用是制備單克隆抗體，B正確；雜交瘤細(xì)胞是由骨髓瘤細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞融合形成的，不是B淋巴細(xì)胞癌變的結(jié)果，C錯誤；單克隆抗體和傳統(tǒng)方法生產(chǎn)的抗體化學(xué)本質(zhì)相同，都是蛋白質(zhì)，D錯誤。2.對比動物細(xì)胞融合和植物體細(xì)胞雜交技術(shù)，下列論述合理的是()A.均可使用PEG、電融合或滅活病毒的方法誘導(dǎo)細(xì)胞融合B.兩者都可以跨越種屬間的生殖隔離C.兩者都需要用到纖維素酶和果膠酶D.在適宜的條件下，均可發(fā)育成完整個體答案B解析滅活的病毒是動物細(xì)胞融合特有的誘導(dǎo)方法，A錯誤；動物細(xì)胞融合和植物體細(xì)胞雜交技術(shù)都可以打破生殖隔離，B正確；植物體細(xì)胞雜交技術(shù)需要用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁，動物細(xì)胞融合不需要，C錯誤；目前，動物細(xì)胞融合形成的雜交細(xì)胞不能發(fā)育成完整個體，D錯誤。3.人絨毛膜促性腺激素(HCG)是懷孕后胎盤滋養(yǎng)層細(xì)胞分泌的一種糖蛋白，通過制備抗HCG單克隆抗體測試人體尿液中的HCG，可用于早孕的診斷。如圖是抗HCG單克隆抗體制備示意圖，相關(guān)敘述正確的是()A.①過程常用滅活的病毒，不可用聚乙二醇B.②過程篩選出的雜交瘤細(xì)胞都能產(chǎn)生抗HCG抗體C.③過程以抗HCG單克隆抗體為抗體進(jìn)行檢測D.④過程需要添加抗生素等物質(zhì)，以防止病毒污染答案C解析動物細(xì)胞融合可以用滅活的病毒誘導(dǎo)處理，也可以用聚乙二醇誘導(dǎo)融合，A錯誤；②過程篩選出的雜交瘤細(xì)胞不一定全部能產(chǎn)生抗HCG抗體，還需要進(jìn)行專一抗體檢測，B錯誤；③過程以抗HCG單克隆抗體為抗體，再加入特定的HCG為抗原，利用抗原—抗體雜交的原理進(jìn)行檢測，C正確；④過程需要添加抗生素等物質(zhì)，目的是防止雜菌污染，而不是防止病毒污染，D錯誤。4.新型冠狀病毒(如圖Ⅰ)和SARS病毒都會引起人類肺炎。如圖Ⅱ是SARS－CoV的S蛋白單克隆抗體的制備過程?；卮鹣铝袉栴}：(1)與新冠肺炎康復(fù)者捐獻(xiàn)的血漿中的抗體相比，抗S蛋白的單克隆抗體的優(yōu)點(diǎn)是_______________________________________________________________。制備疫苗最重要的目的是對新冠病毒引起的肺炎進(jìn)行免疫_(dá)_______(填“治療”或“預(yù)防”)。(2)在制備SARS-CoV的S蛋白單克隆抗體的過程中，A細(xì)胞還需經(jīng)過________和________才能獲得大量產(chǎn)生所需抗體的細(xì)胞。(3)已知細(xì)胞合成DNA有D和S兩條途徑，其中D途徑能被氨基嘌呤阻斷。小鼠的淋巴細(xì)胞有上述兩種途徑，但一般不分裂增殖，小鼠的骨髓瘤細(xì)胞中盡管沒有S途徑，但能不斷分裂增殖。根據(jù)該原理，在含甲的混合培養(yǎng)液中添加氨基嘌呤________(填“能”或“不能”)篩選出A，原因是__________________________________________________________________。(4)SARS-CoV的S蛋白單克隆抗體________(填“能”或“不能”)對新型冠狀病毒發(fā)揮作用，理由是_________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)能準(zhǔn)確地識別抗原的細(xì)微差異，與特定抗原發(fā)生特異性結(jié)合，并且可以大量制備預(yù)防(2)克隆化培養(yǎng)抗體檢測(3)能雜交瘤細(xì)胞D途徑被氨基嘌呤阻斷后不能合成DNA，但可通過S途徑合成DNA，不斷分裂增殖(4)不能新型冠狀病毒與SARS病毒的抗原不同，SARS-CoV的S蛋白單克隆抗體只能與SARS-CoV的S蛋白發(fā)生特異性結(jié)合解析(1)與新冠肺炎康復(fù)者捐獻(xiàn)的血漿中的抗體相比，抗S蛋白的單克隆抗體具有能準(zhǔn)確地識別抗原的細(xì)微差異，與特定抗原發(fā)生特異性結(jié)合，并且可以大量制備的優(yōu)點(diǎn)。制備新冠疫苗最重要的目的是對新冠病毒引起的肺炎進(jìn)行免疫預(yù)防。(2)在制備SARS-CoV的S蛋白特異性單克隆抗體的過程中，通過篩選獲得的雜交瘤細(xì)胞A還需經(jīng)過克隆化培養(yǎng)和專一抗體檢測才能獲得大量產(chǎn)生所需抗體的細(xì)胞。(3)在含甲的混合培養(yǎng)液中添加氨基嘌呤后，已免疫的B淋巴細(xì)胞及其彼此融合的細(xì)胞能利用S途徑進(jìn)行DNA合成，但是無法進(jìn)行分裂增殖，骨髓瘤細(xì)胞的D合成途徑被阻斷，所以骨髓瘤細(xì)胞及其彼此融合的細(xì)胞就不能增殖，只有骨髓瘤細(xì)胞與已免疫的B淋巴細(xì)胞融合形成的雜交細(xì)胞能利用S途徑合成DNA并進(jìn)行分裂增殖從而存活下來，所以在含甲的混合培養(yǎng)液中添加氨基嘌呤能篩選出雜交瘤細(xì)胞A。(4)抗體具有特異性，故相應(yīng)的SARS-CoV的S蛋白單克隆抗體只會對SARS病毒起作用，不能對新型冠狀病毒發(fā)揮作用。eq\a\vs4\al\co1(課后·分層訓(xùn)練)(時間：30分鐘)知識點(diǎn)1動物細(xì)胞融合技術(shù)1.與植物體細(xì)胞雜交相比，動物細(xì)胞融合的原理及其特有的誘導(dǎo)方法分別是()A.細(xì)胞膜具有流動性、離心法B.細(xì)胞膜具有流動性、滅活病毒誘導(dǎo)法C.細(xì)胞的增殖、電融合法D.細(xì)胞的增殖、滅活病毒誘導(dǎo)法答案B解析植物體細(xì)胞雜交具有原理是細(xì)胞膜具有流動性、植物細(xì)胞一般具有全能性，動物細(xì)胞融合的原理是細(xì)胞膜具有流動性；動物細(xì)胞融合的常用方法有PEG融合法、電融合法和滅活病毒誘導(dǎo)法等，其中滅活病毒誘導(dǎo)法是其特有的方法，而PEG融合法和電融合法也可用于誘導(dǎo)植物體細(xì)胞雜交。2.關(guān)于動物細(xì)胞融合的說法不正確的是()A.常用于誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合的方法有PEG融合法、電融合法、紫外線照射法和滅活病毒誘導(dǎo)法等B.動物細(xì)胞融合后形成的具有原來兩個或多個動物細(xì)胞遺傳信息的單核細(xì)胞稱為雜交細(xì)胞C.動物細(xì)胞融合反映了動物細(xì)胞的細(xì)胞膜具有一定的流動性D.細(xì)胞融合技術(shù)突破了有性雜交方法的局限，使遠(yuǎn)緣雜交成為可能答案A解析常用于誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合的方法有PEG融合法、電融合法和滅活病毒誘導(dǎo)法等，不包括紫外線照射法，A錯誤；動物細(xì)胞融合后形成的具有原來兩個或多個動物細(xì)胞遺傳信息的單核細(xì)胞稱為雜交細(xì)胞，B正確；動物細(xì)胞融合依據(jù)的原理是細(xì)胞膜具有流動性，C正確；細(xì)胞融合技術(shù)突破了有性雜交方法的局限，使遠(yuǎn)緣雜交成為可能，D正確。3.細(xì)胞融合技術(shù)應(yīng)用廣泛，如圖為細(xì)胞融合過程，下列敘述錯誤的是()A.借助單克隆抗體的導(dǎo)向作用能將藥物定向帶到癌細(xì)胞所在位置B.培養(yǎng)液滲透壓略大于細(xì)胞質(zhì)，有助于植物細(xì)胞酶解法去壁C.“番茄—馬鈴薯”的培育說明了不同物種之間的雜交育種可以成功D.基因型為AaBB與aaBb植株的花粉去壁后兩兩融合得到6種基因型細(xì)胞答案C解析根據(jù)抗原—抗體特異性結(jié)合可知，借助單克隆抗體的導(dǎo)向作用能將藥物定向帶到癌細(xì)胞所在位置，A正確；培養(yǎng)液滲透壓略大于細(xì)胞質(zhì)，有助于植物細(xì)胞酶解法去壁，防止原生質(zhì)體在低滲溶液中吸水漲破，B正確；“番茄—馬鈴薯”的培育是利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)，克服了由于生殖隔離而導(dǎo)致的遠(yuǎn)緣雜交不親和障礙，C錯誤；基因型為AaBB與aaBb的植株的花粉去壁后兩兩融合得到AABB、AaBB、aaBB、AaBb、aabb、aaBb等6種基因型的細(xì)胞，D正確。知識點(diǎn)2單克隆抗體及其應(yīng)用4.新冠肺炎康復(fù)者捐獻(xiàn)的血漿中含有抗體，可用于重癥患者的治療。研究者提出也可利用康復(fù)者血液中的漿細(xì)胞制備單克隆抗體，比血漿注射療法更為有效。其依據(jù)在于()A.單克隆抗體特異性高B.漿細(xì)胞可無限增殖C.細(xì)胞融合技術(shù)更安全D.血漿中的抗體種類更多答案A解析單克隆抗體特異性高，故利用康復(fù)者血液中的漿細(xì)胞制備單克隆抗體，比血漿注射療法更為有效，A正確。5.如圖為單克隆抗體的制備流程示意圖。下列敘述正確的是()A.甲是從已免疫的小鼠脾臟中獲得的T淋巴細(xì)胞B.①表示將骨髓瘤細(xì)胞去核后進(jìn)行細(xì)胞融合C.乙為融合細(xì)胞，同時具有細(xì)胞甲和骨髓瘤細(xì)胞的特性D.②表示篩選能產(chǎn)生特異性抗體的細(xì)胞答案D解析甲是從已免疫的小鼠脾臟中獲得的B淋巴細(xì)胞，A錯誤；①表示將骨髓瘤細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞融合，B錯誤；乙為融合細(xì)胞，經(jīng)篩選后得到的細(xì)胞才具有細(xì)胞甲和骨髓瘤細(xì)胞的特性，C錯誤；②表示篩選能產(chǎn)生特異性抗體的細(xì)胞，然后進(jìn)行大規(guī)模培養(yǎng)，D正確。6.下列有關(guān)單克隆抗體制備及其應(yīng)用的敘述，錯誤的是()A.制備單克隆抗體運(yùn)用的技術(shù)有動物細(xì)胞培養(yǎng)和動物細(xì)胞融合B.需要用選擇培養(yǎng)基篩選雜交瘤細(xì)胞C.需要從雜交瘤細(xì)胞中篩選出能產(chǎn)生特定抗體的細(xì)胞D.利用“ADC”治療癌癥就是利用了單克隆抗體清除癌細(xì)胞的特性答案D解析制備單克隆抗體需要運(yùn)用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)B淋巴細(xì)胞、骨髓瘤細(xì)胞和雜交瘤細(xì)胞等，需要運(yùn)用細(xì)胞融合技術(shù)將B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合，A正確；由于B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合時，有未融合的細(xì)胞，也有同種融合的細(xì)胞，這些不符合篩選要求的細(xì)胞都需要通過選擇培養(yǎng)基淘汰，B正確；篩選到的雜交瘤細(xì)胞必須是既能大量增殖，還能產(chǎn)生特定抗體的細(xì)胞，C正確；“ADC”通過將細(xì)胞毒素與能特異性識別腫瘤抗原的單克隆抗體結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對腫瘤細(xì)胞的選擇性殺傷，D錯誤。7.科學(xué)家以COVID－19(新冠病毒)的核衣殼蛋白為抗原，制備出了單克隆抗體。下列相關(guān)敘述，正確的是()A.利用該單克隆抗體可以診斷是否感染COVID－19B.體外培養(yǎng)單個B淋巴細(xì)胞可以獲得針對COVID－19的單克隆抗體C.將等量B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞混合，經(jīng)誘導(dǎo)后融合的細(xì)胞即為雜交瘤細(xì)胞D.將純化的核衣殼蛋白反復(fù)注射到小鼠體內(nèi)，從小鼠血清中分離出的抗體為單克隆抗體答案A解析單克隆抗體的應(yīng)用之一就是用作診斷試劑，在多種疾病的診斷和病原體鑒定中發(fā)揮重要的作用，A正確；B淋巴細(xì)胞不能增殖，因此無法直接培養(yǎng)獲得單克隆抗體，B錯誤；等量B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞混合，經(jīng)誘導(dǎo)后融合的細(xì)胞，可能是B淋巴細(xì)胞與B淋巴細(xì)胞融合形成的雜交細(xì)胞、骨髓瘤細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合形成的雜交細(xì)胞以及B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合形成的雜交瘤細(xì)胞，C錯誤；將純化的核衣殼蛋白反復(fù)注射到小鼠體內(nèi)，從小鼠血清中分離出抗體，這是早期制備抗體的方法，該過程中制備的抗體并非單克隆抗體，D錯誤。8.下圖表示用仙臺病毒誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合的部分過程，下列相關(guān)敘述正確的是()A.細(xì)胞a和細(xì)胞b必須為同種細(xì)胞才能融合B.細(xì)胞c同時有細(xì)胞a和細(xì)胞b的遺傳物質(zhì)C.該融合過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有選擇透過性D.植物細(xì)胞的融合過程與動物細(xì)胞完全相同答案B解析不同種的細(xì)胞也能融合，如人、鼠細(xì)胞融合，A錯誤；如題圖所示，細(xì)胞a和細(xì)胞b融合成一個細(xì)胞，細(xì)胞c同時有細(xì)胞a和細(xì)胞b的遺傳物質(zhì)，B正確；該融合過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有一定的流動性，C錯誤；植物細(xì)胞的融合通常要先去除細(xì)胞壁，其細(xì)胞融合的過程與動物細(xì)胞不完全相同，D錯誤。9.如圖是單克隆抗體制備流程的簡明示意圖。下列有關(guān)敘述正確的是()A.①是從已免疫的小鼠脾臟中獲得的細(xì)胞毒性T細(xì)胞B.②中使用胰蛋白酶有利于雜交瘤細(xì)胞的形成C.③同時具有B淋巴細(xì)胞和小鼠骨髓瘤細(xì)胞的特性D.④是經(jīng)篩選培養(yǎng)獲得的能分泌特異性抗體的細(xì)胞答案D解析①是從已免疫的小鼠脾臟中獲得的B淋巴細(xì)胞，A錯誤；胰蛋白酶可使組織細(xì)胞分散為單個細(xì)胞，B錯誤；③為雜交細(xì)胞，若是B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合形成的雜交瘤細(xì)胞，才同時具有B淋巴細(xì)胞(可產(chǎn)生抗體)和骨髓瘤細(xì)胞(可大量增殖)的特性，C錯誤。10.下圖所示為幾項(xiàng)生物工程技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)研究的流程圖。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.整個流程運(yùn)用的生物技術(shù)有動物細(xì)胞培養(yǎng)以及動物細(xì)胞融合等B.過程①是誘導(dǎo)干細(xì)胞中的基因選擇性表達(dá)的結(jié)果C.過程②得到的Z細(xì)胞還需要進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測及多次篩選D.過程②中需要纖維素酶處理答案D解析過程①③涉及動物細(xì)胞培養(yǎng)，過程②涉及動物細(xì)胞融合，A正確；過程①為誘導(dǎo)干細(xì)胞增殖分化為各類細(xì)胞，細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)，B正確；X細(xì)胞相當(dāng)于能大量增殖的骨髓瘤細(xì)胞，Y細(xì)胞是能產(chǎn)生抗H1N1病毒抗體的B淋巴細(xì)胞，則二者融合后的Z細(xì)胞相當(dāng)于雜交瘤細(xì)胞，需要對其進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測及多次篩選，C正確；過程②中利用PEG融合法、電融合法或滅活病毒誘導(dǎo)法來誘導(dǎo)細(xì)胞融合，D錯誤。11.下圖表示用生物工程制備人抗A抗體的過程。請回答下列問題：(1)人的紅細(xì)胞膜表面具有識別作用的凝集原，其化學(xué)本質(zhì)是________；從免疫學(xué)角度看，這種凝集原是________。(2)圖中細(xì)胞1是小鼠體內(nèi)注入人A型血紅細(xì)胞后獲得的________細(xì)胞，這種細(xì)胞具有________________的特點(diǎn)，但難以在體外培養(yǎng)。甲培養(yǎng)皿中培養(yǎng)的細(xì)胞2是從患骨髓瘤的小鼠體內(nèi)獲取的骨髓瘤細(xì)胞，這種細(xì)胞在體外培養(yǎng)時能________，但不會產(chǎn)生抗體。(3)為了能充分發(fā)揮上述兩種細(xì)胞各自的特點(diǎn)，經(jīng)特殊處理，在促細(xì)胞融合因子的作用下，使兩種細(xì)胞發(fā)生融合，形成圖中的細(xì)胞3，這種細(xì)胞稱為________________。(4)過程①的主要目的是__________________________________________________________________________________________________________。通過過程②或③的培養(yǎng)方法能產(chǎn)生大量________抗體。答案(1)糖蛋白抗原(2)B淋巴(或免疫后的B淋巴)產(chǎn)生單一的抗A抗體(或產(chǎn)生單一的特異性抗體)大量增殖(3)雜交瘤細(xì)胞(4)篩選出能產(chǎn)生單一抗A抗體的雜交瘤細(xì)胞抗A單克隆解析(1)人紅細(xì)胞膜表面的凝集原具有特異性，化學(xué)本質(zhì)是糖蛋白，從免疫學(xué)角度看，它是抗原。(2)(3)免疫后的B淋巴細(xì)胞能分泌特異性抗體，小鼠骨髓瘤細(xì)胞則可在體外培養(yǎng)條件下大量增殖，在選擇培養(yǎng)基中，只有免疫后的B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合產(chǎn)生的雜交瘤細(xì)胞(細(xì)胞3)才同時具備分泌抗體的功能和保持細(xì)胞能大量增殖兩種特征。(4)過程①的主要目的是篩選出能產(chǎn)生單一抗A抗體的雜交瘤細(xì)胞，過程②或③分別是體內(nèi)培養(yǎng)和體外培養(yǎng)，以產(chǎn)生大量抗A單克隆抗體。12.為研制抗病毒A的單克隆抗體，某同學(xué)以小鼠甲為實(shí)驗(yàn)材料設(shè)計了以下實(shí)驗(yàn)流程。回答下列問題：(1)上述實(shí)驗(yàn)前必須給小鼠甲注射病毒A，該處理的目的是___________________________________________________________________。(2)寫出以小鼠甲的脾臟為材料制備單細(xì)胞懸液的主要實(shí)驗(yàn)步驟：_________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)為了得到能產(chǎn)生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞，需要進(jìn)行篩選。圖中篩選1所采用的培養(yǎng)基屬于________，使用該培養(yǎng)基進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)的結(jié)果是___________________________________________________________________。圖中篩選2含多次篩選，篩選所依據(jù)的基本原理是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)若要使能產(chǎn)生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞大量增殖，可采用的方法有_____________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出2點(diǎn)即可)。答案(1)誘導(dǎo)小鼠甲產(chǎn)生能夠分泌抗病毒A抗體的B淋巴細(xì)胞(2)取小鼠甲脾臟剪碎，用胰蛋白酶處理使其分散成單個細(xì)胞，加入培養(yǎng)液制成單細(xì)胞懸液(3)選擇培養(yǎng)基只有雜交瘤細(xì)胞能夠生存抗原與抗體的反應(yīng)具有特異性(4)將雜交瘤細(xì)胞注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖；將雜交瘤細(xì)胞在體外培養(yǎng)解析(1)實(shí)驗(yàn)前給小鼠甲注射病毒A，其目的是刺激機(jī)體發(fā)生免疫反應(yīng)，從而產(chǎn)生能夠分泌抗病毒A抗體的B淋巴細(xì)胞。(2)制備單細(xì)胞懸液的主要實(shí)驗(yàn)步驟：從健康動物體內(nèi)取出組織塊，剪碎，用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理一段時間，這樣組織就會分散成單個細(xì)胞，然后用培養(yǎng)液將分散的細(xì)胞稀釋制成單細(xì)胞懸液。(3)圖中篩選1采用特定的選擇培養(yǎng)基，在該培養(yǎng)基上，未融合的細(xì)胞和融合的具有同種核的細(xì)胞都會死亡，只有融合的雜種細(xì)胞(雜交瘤細(xì)胞)才能生存。圖中篩選2含多次篩選，利用抗原與抗體特異性結(jié)合的原理，就可獲得能分泌所需抗體的雜交瘤細(xì)胞。(4)要使能產(chǎn)生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞大量增殖，可將雜交瘤細(xì)胞在體外條件下做大規(guī)模培養(yǎng)，或注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖。第3課時動物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動物課程內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)核心素養(yǎng)對接1.概述動物細(xì)胞核移植技術(shù)的含義及類型。2.簡述動物體細(xì)胞核移植的基本過程。3.說出體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景。1.科學(xué)思維——?dú)w納動物細(xì)胞核移植的原理、操作過程。2.社會責(zé)任——基于實(shí)例分析，認(rèn)同動物細(xì)胞核移植的應(yīng)用前景及存在的問題。知識點(diǎn)1體細(xì)胞核移植的過程1.動物細(xì)胞核移植技術(shù)2.體細(xì)胞核移植的過程(以克隆高產(chǎn)奶牛為例)知識點(diǎn)2體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景及存在的問題1.應(yīng)用前景(1)畜牧生產(chǎn)方面：加速家畜遺傳改良進(jìn)程、促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育。(2)醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域①轉(zhuǎn)基因克隆動物作為生物反應(yīng)器，生產(chǎn)珍貴的醫(yī)用蛋白。②轉(zhuǎn)基因克隆動物的細(xì)胞、組織或器官可以用于異種移植。③以患者作為供體培育的人核移植胚胎干細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)分化，形成相應(yīng)的細(xì)胞、組織、器官后，移植給患者可避免發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。(3)使人類更深入地了解胚胎發(fā)育及衰老過程(4)克隆一批遺傳背景相同的動物，可以通過它們之間的對比來分析致病基因。(5)克隆特定疾病模型的動物，能為研究該疾病的致病機(jī)制和開發(fā)相應(yīng)的藥物提供幫助。(6)保護(hù)瀕危物種方面：有望增加瀕危物種的存活數(shù)量。2.存在問題(1)體細(xì)胞核移植技術(shù)的成功率非常低。(2)絕大多數(shù)克隆動物存在健康問題，表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷等。(3)相對于技術(shù)研究，核移植的理論研究較為滯后，需要與其他學(xué)科更深層次的理論研究相結(jié)合。(1)克隆動物的性狀與供體動物完全相同(×)(2)哺乳動物的核移植分為生殖細(xì)胞核移植和體細(xì)胞核移植(×)(3)采集的卵母細(xì)胞在體外培養(yǎng)至MⅠ中期后，進(jìn)行顯微操作去核(×)(4)通過電融合法使兩細(xì)胞融合，供體核進(jìn)入卵母細(xì)胞，形成重構(gòu)胚(√)(5)動物體細(xì)胞核移植的難度明顯高于胚胎細(xì)胞核移植(√)(6)動物細(xì)胞核移植的受體細(xì)胞必須是卵細(xì)胞(×)(7)目前動物細(xì)胞核移植技術(shù)中普遍使用的去核方法是顯微操作(√)eq\x(教材P53“圖2－18”拓展)1.觀察體細(xì)胞核移植流程圖，回答下列問題。(1)圖中A采集到的細(xì)胞應(yīng)在體外培養(yǎng)到MⅡ期。(2)圖中C和D代表的操作過程分別是通過顯微操作去核、將供體細(xì)胞注入去核的卵母細(xì)胞。(3)圖中分別代表體細(xì)胞培養(yǎng)和形成重構(gòu)胚的過程是B、E(填字母)。eq\x(教材P54“相關(guān)信息”)2.目前動物細(xì)胞核移植技術(shù)中普遍使用的去核方法是顯微操作法。也有人采用梯度離心、紫外線短時間照射和化學(xué)物質(zhì)處理等方法。這些方法是在沒有穿透卵母細(xì)胞透明帶的情況下去核或使其中的DNA變性。eq\x(教材P52“相關(guān)信息”拓展)3.細(xì)胞核移植的受體是“去核”的卵母細(xì)胞，為什么“去核”要加上引號？提示減數(shù)分裂Ⅱ中期細(xì)胞核解體，該時期無細(xì)胞核，“去核”的實(shí)質(zhì)是去除卵母細(xì)胞的紡錘體—染色體復(fù)合物。探究點(diǎn)體細(xì)胞核移植的過程2017年11月27日，世界上首個體細(xì)胞克隆猴在我國誕生，這是我國科學(xué)家歷經(jīng)五年取得的重大突破。這兩只克隆猴名字叫“中中”“華華”，寓意為“中華”?？寺『锏恼Q生標(biāo)志著我國的克隆技術(shù)走在了世界前列，如圖表示克隆猴的培育流程。(1)通過上述方式產(chǎn)生克隆猴屬于無性(填“有性”或“無性”)繁殖。(2)重組細(xì)胞中的體細(xì)胞核能夠表現(xiàn)出全能性，是因?yàn)槁涯讣?xì)胞中含有大量的營養(yǎng)物質(zhì)，并含有誘導(dǎo)(激發(fā))體細(xì)胞核表現(xiàn)全能性的物質(zhì)。(3)克隆猴的成功培育在人類醫(yī)學(xué)實(shí)踐中具有重要意義，由于猴與人在進(jìn)化上親緣關(guān)系很近，因而比模型小鼠更適合作為研究人類疾病的模型動物。由于同一個體的體細(xì)胞克隆出的后代遺傳物質(zhì)(性狀)基本相同，因而用于藥物對照實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚋鼫?zhǔn)確地評估藥效。(4)克隆猴的遺傳物質(zhì)是對猴B的100%復(fù)制嗎？并分析原因。提示不是?？寺∵^程中細(xì)胞核來自供體，因此克隆猴的核遺傳物質(zhì)是對供體核遺傳物質(zhì)的100%復(fù)制，而其細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)來自猴A。(5)克隆猴的誕生是否證明了動物細(xì)胞具有全能性？原因是什么？提示否。用體細(xì)胞核移植技術(shù)得到的克隆動物，僅僅說明動物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性，而不是動物細(xì)胞具有全能性。1.細(xì)胞核移植的原理動物體細(xì)胞核移植的原理是動物細(xì)胞核具有全能性，而不是動物細(xì)胞具有全能性。因?yàn)閯游矬w細(xì)胞的全能性受到限制，不能經(jīng)培養(yǎng)直接發(fā)育成完整個體，所以用體細(xì)胞核移植技術(shù)能夠得到克隆動物，說明動物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。2.供體和受體的選擇(1)供體：一般選用原代培養(yǎng)的細(xì)胞，保證了供體細(xì)胞正常的遺傳基礎(chǔ)。(2)受體：選擇MⅡ期的卵母細(xì)胞，其原因是①卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)內(nèi)存在激發(fā)細(xì)胞核全能性表達(dá)的物質(zhì)；②卵母細(xì)胞體積大，便于操作；③卵母細(xì)胞內(nèi)卵黃多，營養(yǎng)物質(zhì)豐富。3.克隆動物的遺傳特點(diǎn)克隆動物的親本有三個，即體細(xì)胞核供體、卵母細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)供體和代孕母體。(1)克隆動物的細(xì)胞核基因來自體細(xì)胞核供體，因此，克隆動物的性狀與體細(xì)胞核供體基本相同。(2)克隆動物的細(xì)胞質(zhì)基因來自卵母細(xì)胞，因此，克隆動物的性狀與卵母細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)供體部分相同。(3)代孕母體沒有為克隆動物提供遺傳物質(zhì)，因此，克隆動物的性狀與代孕母體沒有直接關(guān)系。[例1]動物克隆繁殖的基本過程如圖所示。下列敘述正確的是()A.此過程說明高度分化的動物細(xì)胞具有全能性B.甲細(xì)胞可以是胚胎細(xì)胞也可以是體細(xì)胞，乙細(xì)胞是重構(gòu)胚C.子代動物與提供甲細(xì)胞的動物性狀完全相同D.動物難以進(jìn)行體細(xì)胞克隆的原因之一是分化后的體細(xì)胞的細(xì)胞核的基因組成缺乏完整性答案B解析此過程說明高度分化的動物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性，A錯誤；細(xì)胞核移植包括胚胎細(xì)胞核移植和體細(xì)胞核移植，所以甲細(xì)胞可以是胚胎細(xì)胞也可以是體細(xì)胞，乙細(xì)胞是重構(gòu)胚，B正確；子代動物的細(xì)胞核遺傳物質(zhì)來自甲細(xì)胞，而細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)來自卵母細(xì)胞，且子代動物的表型還受環(huán)境因素的影響，因此子代動物與提供甲細(xì)胞的動物性狀不完全相同，C錯誤；動物的體細(xì)胞均由受精卵發(fā)育而來，因此體細(xì)胞的細(xì)胞核中的基因組成是完整的，D錯誤。[例2]核移植的受體細(xì)胞是MⅡ期卵母細(xì)胞，下列有關(guān)說法錯誤的是()A.MⅡ期卵母細(xì)胞質(zhì)中含有促進(jìn)細(xì)胞核全能性表達(dá)的物質(zhì)B.MⅡ期卵母細(xì)胞體積比較大，操作起來相對容易C.可以把供體細(xì)胞直接注入去核的卵母細(xì)胞中D.MⅡ期卵母細(xì)胞對克隆動物的遺傳特性沒有任何影響答案D解析通常用處于MⅡ期去核的卵母細(xì)胞作為受體細(xì)胞的原因除了它體積大，易操作、營養(yǎng)物質(zhì)豐富外，還因?yàn)樗募?xì)胞質(zhì)中含有促進(jìn)細(xì)胞核全能性表達(dá)的物質(zhì)，A、B正確；將進(jìn)行培養(yǎng)的供體細(xì)胞(體細(xì)胞)注入去核的卵母細(xì)胞中，C正確；克隆動物的細(xì)胞核中遺傳物質(zhì)來自供體核，細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)主要來自MⅡ期卵母細(xì)胞，因此卵母細(xì)胞對克隆動物的性狀也會產(chǎn)生影響，D錯誤。[例3]研究人員采用體細(xì)胞克隆技術(shù)培育克隆羊，其操作流程如圖所示。下列敘述正確的是()A.X不能直接發(fā)育為個體的原因是細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)不能表達(dá)B.重構(gòu)胚要進(jìn)行分裂和發(fā)育需經(jīng)振蕩或用滅活的病毒、PEG等激活C.早期胚胎在丙體內(nèi)能正常孕育是因?yàn)榕咛タ膳c母體建立正常的生理和組織聯(lián)系D.經(jīng)培育得到的丁羊，其細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)與甲完全相同答案C解析X不能直接發(fā)育為個體的原因是動物體細(xì)胞分化程度高，表現(xiàn)全能性十分困難，A錯誤；重構(gòu)胚要進(jìn)行分裂和發(fā)育需用物理或化學(xué)方法(如電刺激、Ca2＋載體、乙醇和蛋白酶合成抑制劑等)激活，B錯誤；經(jīng)培育得到的丁羊，其細(xì)胞核遺傳物質(zhì)來自甲，而細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)大部分來自乙，因此其細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)與甲不完全相同，D錯誤。思維導(dǎo)圖晨讀必背1.動物細(xì)胞核移植技術(shù)的原理是動物細(xì)胞核具有全能性，屬于無性繁殖。2.哺乳動物核移植可以分為胚胎細(xì)胞核移植和體細(xì)胞核移植。3.動物體細(xì)胞核移植的難度高于胚胎細(xì)胞核移植，動物體細(xì)胞分化程度高，表現(xiàn)其全能性十分困難。4.動物體細(xì)胞核移植的受體細(xì)胞是已經(jīng)去核的MⅡ期卵母細(xì)胞。隨堂檢測1.在克隆哺乳動物過程中，通常作為核移植受體細(xì)胞的是去核的()A.卵原細(xì)胞 B.初級卵母細(xì)胞C.次級卵母細(xì)胞 D.卵細(xì)胞答案C解析克隆哺乳動物時，一般將動物的一個細(xì)胞的細(xì)胞核移入一個去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中，使其重組并發(fā)育成一個新的胚胎，這個新的胚胎最終發(fā)育為動物個體。通常作為核移植受體細(xì)胞的是去核的次級卵母細(xì)胞，C正確。2.下列有關(guān)核移植的說法錯誤的是()A.通過核移植得到的細(xì)胞稱為重構(gòu)胚B.哺乳動物體細(xì)胞核移植的難度高于胚胎細(xì)胞核移植C.核移植得到克隆動物的過程屬于無性生殖D.動物體細(xì)胞表現(xiàn)全能性的難易程度與其分化程度無關(guān)答案D解析動物體細(xì)胞表現(xiàn)全能性的難易程度與其分化程度有關(guān)，如分化程度低，表現(xiàn)全能性相對容易。3.如圖是利用體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆優(yōu)質(zhì)奶牛的簡易流程圖，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.過程①需要提供95%空氣和5%CO2的混合氣體C.過程②常使用顯微操作法對受精卵進(jìn)行處理D.過程③將激活后的重構(gòu)胚培養(yǎng)至原腸胚后移植答案B解析圖示過程為體細(xì)胞核移植過程，取甲牛體細(xì)胞，對乙牛處于減數(shù)分裂Ⅱ中期的卵母細(xì)胞去核，然后進(jìn)行細(xì)胞核移植；融合后的重構(gòu)胚激活后培養(yǎng)得到早期胚胎，再進(jìn)行胚胎移植，最終得到克隆牛。后代丁的細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)來自甲，細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)大部分來自于乙，則丁的遺傳性狀由甲和乙的遺傳物質(zhì)共同決定，A錯誤；動物細(xì)胞培養(yǎng)中需要提供95%空氣(其中的O2是細(xì)胞代謝所必需的)和5%CO2(維持培養(yǎng)液的pH)的混合氣體，B正確；過程②常使用顯微操作法對卵母細(xì)胞進(jìn)行處理，C錯誤；過程③將激活后的重構(gòu)胚培養(yǎng)至囊胚或桑葚胚后移植，D錯誤。4.科學(xué)家通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得了含有人生長激素基因的奶牛，如果要加速轉(zhuǎn)基因奶牛的繁育，可以對此轉(zhuǎn)基因奶牛進(jìn)行克隆(如圖所示)。請結(jié)合圖示回答下列相關(guān)問題：(1)在進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)之前，要對取自轉(zhuǎn)基因奶牛的組織細(xì)胞進(jìn)行分散處理，形成單個細(xì)胞，這個過程中需要利用________________酶處理。(2)在進(jìn)行原代培養(yǎng)時，細(xì)胞增殖的方式是________。(3)將進(jìn)行培養(yǎng)的供體細(xì)胞注入去核的卵母細(xì)胞中，去除卵母細(xì)胞的細(xì)胞核的目的是_____________________________________________________________。(4)將重組細(xì)胞在培養(yǎng)液中培養(yǎng)成的重構(gòu)胚移入受體母牛后，該母牛就會生出與供體奶牛遺傳物質(zhì)基本相同的犢牛，但也不是100%的復(fù)制，原因最可能是___________________________________________________________________。(5)上述過程中涉及的動物細(xì)胞工程技術(shù)有________________。轉(zhuǎn)基因奶牛克隆成功，說明了動物________________具有全能性。答案(1)胰蛋白(或膠原蛋白)(2)有絲分裂(3)使克隆出的動物個體的遺傳物質(zhì)幾乎全部來自供體細(xì)胞(4)生物的性狀受細(xì)胞核基因和細(xì)胞質(zhì)基因共同控制；生物的性狀還受環(huán)境因素的影響(5)動物細(xì)胞核移植、動物細(xì)胞培養(yǎng)體細(xì)胞的細(xì)胞核解析(1)常用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理動物組織細(xì)胞使其分散開來。(4)生物的性狀是由細(xì)胞核基因和細(xì)胞質(zhì)基因共同作用的結(jié)果，同時，生物的性狀還受環(huán)境的影響，因此，克隆動物不可能是供體奶牛100%的復(fù)制品。(5)該克隆動物的培育過程中涉及動物細(xì)胞核移植、動物細(xì)胞培養(yǎng)等技術(shù)。轉(zhuǎn)基因奶牛克隆成功，說明了高度分化的動物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。eq\a\vs4\al\co1(課后·分層訓(xùn)練)(時間：30分鐘)知識點(diǎn)1體細(xì)胞核移植的過程1.下列有關(guān)體細(xì)胞核移植過程的敘述，不正確的是()A.在體外將從卵巢采集到的卵母細(xì)胞培養(yǎng)到MⅡ期B.通過顯微操作法去除卵母細(xì)胞的細(xì)胞核C.使用電刺激等方法激活重構(gòu)胚使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育D.動物胚胎細(xì)胞核移植的難度高于體細(xì)胞核移植答案D解析在體外將從卵巢采集到的卵母細(xì)胞培養(yǎng)到MⅡ期，才能進(jìn)行核移植，A正確；通過顯微操作法可以去除卵母細(xì)胞的細(xì)胞核，B正確；使用電刺激等方法可以激活重構(gòu)胚使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育，C正確；動物體細(xì)胞核移植的難度明顯高于胚胎細(xì)胞核移植，D錯誤。2.將綿羊的體細(xì)胞核移植到其去核的卵母細(xì)胞內(nèi)形成重構(gòu)卵，可以培養(yǎng)成胚胎，并最終發(fā)育成完整個體，而將體細(xì)胞直接培養(yǎng)或體細(xì)胞核移植到未去核的卵母細(xì)胞內(nèi)都不能形成胚胎，下列對這些現(xiàn)象的表述不正確的是()A.說明體細(xì)胞核具有全能性B.說明特定的細(xì)胞質(zhì)是細(xì)胞核表現(xiàn)全能性的必要條件C.說明染色體數(shù)量的變異可能使細(xì)胞核不能表現(xiàn)全能性D.說明卵母細(xì)胞具有全能性答案D解析將綿羊的體細(xì)胞核移植到其去核的卵母細(xì)胞內(nèi)形成重構(gòu)卵，可以培養(yǎng)成胚胎，并最終發(fā)育成完整個體，說明體細(xì)胞核具有全能性，A正確；必須將體細(xì)胞的細(xì)胞核移植到去核的卵母細(xì)胞中才能發(fā)育成新個體，說明特定的細(xì)胞質(zhì)是細(xì)胞核表現(xiàn)全能性的必要條件，B正確；細(xì)胞核移植到未去核的卵母細(xì)胞內(nèi)不能形成胚胎，是因?yàn)樵撝貥?gòu)胚含有3個染色體組，說明染色體數(shù)量的變異可能使細(xì)胞核不能表現(xiàn)全能性，C正確；題述內(nèi)容沒有出現(xiàn)一個卵母細(xì)胞分化成各種細(xì)胞或發(fā)育成一個個體，不能說明卵母細(xì)胞具有全能性，D錯誤。3.治療性克隆對解決供體器官缺乏和器官移植后免疫排斥反應(yīng)具有重要意義，具體流程如圖所示，下列敘述錯誤的是()A.過程③中最常用的方法是梯度離心B.過程①采用的是動物體細(xì)胞核移植技術(shù)C.胚胎干細(xì)胞能分化成為動物體內(nèi)的任何一種細(xì)胞D.圖中獲得的組織、器官移植給個體B一般不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)答案A解析過程③為去除卵母細(xì)胞的細(xì)胞核，普遍使用的是顯微操作法，A錯誤；過程①表示將體細(xì)胞的細(xì)胞核移植到去核卵母細(xì)胞中，采用的是動物體細(xì)胞核移植技術(shù)，B正確；胚胎干細(xì)胞是一種全能干細(xì)胞，可分化為動物體內(nèi)的任何一種細(xì)胞，C正確；圖中形成的組織、器官中的細(xì)胞核來自個體B，所以移植給個體B一般不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，D正確。知識點(diǎn)2體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景及存在的問題4.下列關(guān)于體細(xì)胞核移植技術(shù)應(yīng)用的敘述，不正確的是()A.轉(zhuǎn)基因克隆動物的組織、器官可作為異種移植的供體B.研究克隆動物和動物細(xì)胞有利于了解胚胎發(fā)育過程C.有望用體細(xì)胞核移植技術(shù)增加瀕危動物的存活數(shù)量D.用克隆動物作疾病模型可用于治療人類的各種疾病答案D解析轉(zhuǎn)基因克隆動物的組織、器官可作為異種移植的供體，解決人體器官移植供體來源短缺的問題，A正確；體細(xì)胞核移植把體細(xì)胞移入去核卵母細(xì)胞中，使其重組并能發(fā)育為新的胚胎，研究克隆動物和動物細(xì)胞有利于了解胚胎發(fā)育過程，B正確；體細(xì)胞核移植技術(shù)可以用于克隆瀕危動物，有望增加瀕危動物的存活數(shù)量，C正確；用克隆動物作疾病模型可用于疾病的研究，但不能用于治療人類的各種疾病，D錯誤。5.中國科學(xué)家率先成功應(yīng)用體細(xì)胞克隆技術(shù)，獲得非人靈長類動物“中中”和“華華”兩只克隆獼猴。培育過程如圖，相關(guān)敘述不正確的是()A.“中中”和“華華”的獲得涉及核移植和胚胎培養(yǎng)B.克隆猴體細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)與核供體的遺傳物質(zhì)完全相同C.“中中”和“華華”