2021-2022学年新教材高中生物 第2章 细胞工程 第2节 三 动物体细胞核移植技术和克隆动物课后练习（含解析）新人教版选择性必修3.docx

1、动物体细胞核移植技术和克隆动物必备知识基础练1.下列有关培育体细胞克隆牛的叙述,正确的是()A.这种克隆方式可以改变动物基因型B.克隆牛的培育说明高度分化的动物细胞具有全能性C.克隆牛是对体细胞供体牛100%的复制D.对受体卵母细胞去核是在M期答案D解析克隆技术属于无性繁殖,其基因型与供核动物相同,基因型不发生改变;克隆牛的培育说明高度分化的动物细胞核具有全能性;克隆动物的细胞核基因都来自提供细胞核的生物,而细胞质基因都来自提供细胞质的生物,因此克隆动物并不是对体细胞供体动物100%的复制;采用去核的M期的卵母细胞作为供体细胞核的受体。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

2、()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.动物体细胞核移植的难度低于胚胎细胞核移植答案C解析细胞培养应在含95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行,CO2的主要作用是维持培养液的pH,A项错误;为了保证供体细胞正常的遗传基础,用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞,培养的动物细胞一般传代至1050代左右时,部分细胞核型可能会发生变化,其细胞遗传物质可能会发生突变,而10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型,B项错误;为

3、使核移植的胚胎或动物的遗传物质全部来自有重要利用价值的动物提供的体细胞,在供体细胞的细胞核移至受体细胞之前,必须将受体细胞的细胞核去掉或将其破坏,C项正确;动物体细胞核移植的难度要明显高于胚胎细胞核移植,因为体细胞的分化程度高,全能性表达较为困难,D项错误。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M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答案D解析供体牛体细胞在进行体外培养时,会发生细胞

4、贴壁和接触抑制的现象,A项正确;核移植用M期的卵母细胞作受体细胞的主要原因是其细胞质中含有能促使细胞核全能性表达的物质,B项正确;通过电融合法使去核的卵母细胞与供体细胞两两融合,供体核进入受体卵母细胞,形成重构胚,C项正确;胚胎移植前,应用物理或化学方法(如电刺激、Ca2+载体、乙醇和蛋白酶合成抑制剂等)激活重构胚,再移入代孕母牛的子宫,D项错误。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

5、D.过程都发生DNA复制、转录和翻译答案B解析图中治疗性克隆的过程利用了动物细胞核移植、动物细胞培养等技术,A项正确;治疗性克隆过程说明动物细胞核具有全能性,B项错误;由图可以看出胚胎干细胞可诱导成多种体细胞,C项正确;过程都有细胞有丝分裂过程,都会进行DNA的复制和蛋白质的合成,因此都会发生DNA的复制、转录和翻译,D项正确。5.下图表示核移植与克隆动物的示意图,下列有关叙述错误的是()A.采集的卵母细胞普遍采用显微操作去核法去除细胞核B.用于核移植的供体细胞一般为传代10代以内的细胞C.采集的卵母细胞培养到的时期表示减数第二次分裂后期D.选用去核卵母细胞的主要原因是其细胞质可使体细胞核的全

6、能性表达答案C解析目前核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作去核法;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10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型;采集的卵母细胞培养到期为减数第二次分裂中期;将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中才能发育成新个体,因为卵细胞的细胞质可促使体细胞细胞核全能性得到表达。6.为研究治疗性克隆技术能否用于帕金森病的治疗,科研人员利用帕金森病模型鼠进行如图实验,下列相关叙述错误的是()A.过程中选择M期的卵母细胞有利于细胞核全能性恢复B.过程的关键是利用特定条件诱导胚胎干细胞相关基因表达C.过程对受体小鼠无须注射免疫抑制剂以抑制其细胞免疫功能D.克隆特

7、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答案A解析M期卵母细胞细胞质中含激发细胞核全能性的物质,核移植过程中选择M期的卵母细胞有利于细胞核全能性表达,A项错误;过程是诱导分化,其关键是利用特定条件诱导胚胎干细胞相关基因表达,B项正确;过程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,无须注射免疫抑制剂,C项正确;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,D项正确。7.(2021黑龙江哈尔滨三中高二月考)下列叙述中,不属于动物体细胞核移植技术应用前景的是()A.加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育B.可以用于检测有毒

8、物质,判断某种物质的毒性C.转基因克隆动物作为生物反应器,生产医用蛋白D.用克隆动物做疾病模型,便于更好地研究疾病和治疗疾病答案B解析利用体细胞克隆技术可以加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育;检测有毒物质,判断某种物质的毒性属于动物细胞培养技术的应用,不是动物体细胞核移植技术的应用;转基因克隆动物可以作为生物反应器,生产许多珍贵的医用蛋白;利用克隆动物做疾病模型,有利于人们研究疾病的致病机制和治疗疾病。8.(2021山东师大附中高二月考)中国科学院团队对雌性猕猴进行克隆,成功获得“中中”和“华华”两姐妹,突破了现有技术无法利用体细胞克隆非人灵长类动物的世界难题,为建立人类疾病的动物模型,研

9、究疾病机理,研发诊治药物带来光明前景。下图为“中中”和“华华”培育的流程示意图,下列相关叙述错误的是()A.该过程属于无性生殖B.图中的卵子实际上是次级卵母细胞C.过程是动物胚胎的体外培养过程,需无菌、无毒环境D.中中、华华的性别由成纤维细胞的遗传物质决定答案C解析该过程没有经过精卵细胞的结合,属于无性生殖,重组细胞能发育成完整个体说明动物细胞核具有全能性;图中的卵子实际上是处于减数第二次分裂时期的次级卵母细胞;过程是动物胚胎移植,过程是动物胚胎的体外培养;“中中”“华华”是由重组细胞发育而来,其细胞核内的遗传物质来自成纤维细胞,性别由成纤维细胞的遗传物质决定。9.科学家通过转基因技术获得了含

10、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。(3)如果重组细胞为贴附性细胞,则在进行原代培养时,会表现出和等特点。(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;。(5)上图中所示的生物技术整体被称为。转基因奶牛的克隆成功,说明了动物具有全能性。答案(

11、1)胰蛋白(或胶原蛋白)酶具有专一性(2)M使克隆出的动物个体的遗传物质几乎全部来自供体细胞(3)细胞贴壁接触抑制(4)生物的性状受细胞核基因和细胞质基因共同控制生物的性状受环境因素的影响(5)动物细胞核移植技术(或体细胞核移植)体细胞的细胞核解析(1)进行动物细胞培养时,常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶等处理动物组织,以分散成单个细胞。不能用纤维素酶与果胶酶的原因是酶具有专一性,动物细胞没有细胞壁。(2)形成重组细胞时应选用M期的卵母细胞,去掉其细胞核的原因是使克隆出的动物个体的遗传物质几乎全部来自供体细胞。(3)贴附性细胞在进行原代培养时,会表现出细胞贴壁和接触抑制等特点。(4)图中犊牛并非是对体

12、细胞核供体母牛100%的复制,其主要原因是犊牛的细胞质来自受体卵母细胞,生物的性状受细胞核基因和细胞质基因共同控制,其次是生物的性状还受环境因素的影响。(5)图中所示的生物技术整体被称为动物细胞核移植技术(或体细胞核移植)。转基因奶牛的克隆成功,说明了动物体细胞的细胞核具有全能性。关键能力提升练10.2019年1月24日,我国科学家宣布世界首批疾病克隆猴5只生物节律紊乱体细胞克隆猴在中国诞生,开启了克隆猴模型应用于生命科学研究的“春天”。科学家采集了一只一岁半的、睡眠紊乱最明显的BMAL1(生物节律基因)敲除猴A6的体细胞,通过体细胞核移植技术,获得了5只克隆猴这是国际上首次成功构建的一批遗传

13、背景一致的生物节律紊乱克隆猴模型。下列相关叙述错误的是()A.体细胞核移植技术的原理是动物细胞核具有全能性B.5只克隆猴细胞核基因型与核供体细胞完全一致C.体细胞核移植需用取自新鲜卵巢的卵母细胞直接细胞D.该研究可弥补实验猴繁殖周期长、单胎数量少的不足答案C解析动物细胞核移植获得克隆动物所依据的原理是动物细胞核具有全能性;5只克隆猴是通过体细胞核移植技术获得的,其细胞核基因型与核供体细胞完全一致;取自卵巢的卵母细胞需要培养到M期时,才可做受体细胞;体细胞核移植时供核的供体可不受年龄影响,且体细胞数量多,所以该研究可弥补实验猴繁殖周期长、单胎数量少的不足。11.(多选)通过体细胞核移植技术培育克

14、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,使其完成发育进程作受体D.选择合适时期的胚胎进行移植,使其发育成完整个体答案ACD解析对于受体卵母细胞,需要培养到M期,然后利用显微操作技术去除其细胞核,A项正确;该技术需要的是供体细胞核和受体卵母细胞,不需要精子的参与,B项错误;需要用物理或化学方法激活核移植产生的重构胚,使其完成发育进程,C项正确;选择合适时期的胚胎进行移植,使其发育成完整个体,D项正确。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)

15、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”培育成功一样,其他克隆动物的成功获得也证明了。答案(1)XX或XY显微操作(2)遗传物质(3)卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响(4)动物体细胞的细胞核具有全能性解析(1)提供体细胞的供体可能为雌性,也可能为雄性,因此图中A(正常细胞核)的性染色体组成为

16、XX或XY。常采用显微操作的方法来去除卵母细胞的细胞核。(2)取供体动物的体细胞培养,一般选用传代10代以内的细胞,因为10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型,保证了供体细胞正常的遗传基础。超过10代继续培养,则其遗传物质(或核型)的稳定性会降低。(3)克隆动物的细胞核基因来自供体,因此大部分性状与供体相同,但细胞质基因来源于受体(或提供卵母细胞的个体),即卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响,这就导致克隆动物的性状与供体不完全相同。(4)克隆动物的培育采用的是核移植技术,核移植技术的原理是已经分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。13.下图所示为人类“治疗性克隆”的大概过

17、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)目前核移植技术中常用的去核方法为,同一胚胎干细胞可分化为多种细胞是的结果。(3)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。答案(1)对培养液和所有培养用具灭菌、在无菌环境下操作、定期更换培养液(2)显微操作法基因选择性表达(3)A不会产生免疫排斥反应解析(1)对培养液和所有培养用具进行灭菌处理以及在无菌环境下进行操作;定期更换培养液,可以清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害,进而创造无菌、无毒的环境。(2)目前核移植技术中常用显微操作法进行去核处理。由于基因的选择性表达,同一胚胎干细胞可分化为多种细胞。(3)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,由于细胞核中的遗传物质仍来自患者,故骨髓移植成功后患者的血型仍为A型。按上述方法克隆的器官不会产生免疫排斥反应,利于移植器官的存活。