高中生物同步備課系列【備作業(yè)】2.2.3 動物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動物 -人教2019版選擇性必修3

2.2.3動物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動物一、單選題1.隨著生物科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，動物的生殖方式變得越來越多樣化。如圖表示胚胎工程技術(shù)研究及應(yīng)用的相關(guān)情況，供體1是良種荷斯坦高產(chǎn)奶牛，供體2是健康的黃牛，下列相關(guān)敘述錯誤的是（）A.應(yīng)用1中獲得的良種小牛，遺傳物質(zhì)來源于供體1和供體2個體B.應(yīng)用2、3、4所用的受精卵只能來源于體外受精，且精子必需進(jìn)行獲能處理C.應(yīng)用3過程中對囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時，要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割D.應(yīng)用4中細(xì)胞進(jìn)行定向誘導(dǎo)，可分化形成各種組織和器官，用于器官移植研究【答案】B【解析】A.應(yīng)用1中獲得的小牛為克隆牛，其細(xì)胞核遺傳物質(zhì)來源于供體1，細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)來源于供體2，A正確；B.應(yīng)用2、3、4所用的受精卵不一定來源于體外受精，也可以來自體內(nèi)受精，B錯誤；C.對囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時需要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)進(jìn)行均等分割，否則會影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育，C正確；D.應(yīng)用4中細(xì)胞為胚胎干細(xì)胞，進(jìn)行定向誘導(dǎo)，可分化形成各種組織和器官，用于器官移植研究，D正確。2.下列關(guān)于動物體細(xì)胞克隆和胚胎工程的敘述，正確的是（）A.克隆羊“多莉”的培育過程中不需要進(jìn)行胚胎移植操作B.ES細(xì)胞在飼養(yǎng)層細(xì)胞上會向不同類型的組織細(xì)胞分化C.排異反應(yīng)是胚胎工程需要重點(diǎn)克服的難題之一D.同期發(fā)情處理可以使受體的生理狀態(tài)更適宜來自供體的胚胎著床【答案】D【解析】A.克隆羊“多莉”的培育過程中需要進(jìn)行胚胎移植操作，A錯誤；B.ES細(xì)胞在飼養(yǎng)層細(xì)胞上會抑制其發(fā)生細(xì)胞分化，B錯誤；C.排異反應(yīng)不是胚胎工程需要重點(diǎn)克服的難題之一，因?yàn)樽訉m對移入的胚胎基本上沒有排斥作用，C錯誤；D.同期發(fā)情處理可以使受體的生理狀態(tài)更適宜來自供體的胚胎著床，D正確。3.2009年山東省干細(xì)胞技術(shù)研究中心宣布，成功克隆出5枚人類囊胚。其中4枚囊胚的供體細(xì)胞來源于正常人皮膚纖維細(xì)胞，1枚來源于帕金森患者的淋巴細(xì)胞，卵細(xì)胞通過健康志愿捐獻(xiàn)者促排卵獲得。下列相關(guān)敘述正確的是（）A.可以通過顯微操作去除卵母細(xì)胞中的細(xì)胞核，通過核移植后獲得囊胚B.囊胚階段的細(xì)胞處于未分化狀態(tài)，可從囊胚中獲得胚胎干細(xì)胞C.獲得的胚胎干細(xì)胞可在飼養(yǎng)層細(xì)胞上分化成所需要的器官D.通過該技術(shù)可以達(dá)到科學(xué)家培養(yǎng)克隆人的目的【答案】A【解析】A.由于卵母細(xì)胞體積較大，可以通過顯微操作去除卵母細(xì)胞中的細(xì)胞核，通過核移植技術(shù)后獲得囊胚，A正確；B.囊胚已經(jīng)開始分化，可從囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)中獲得胚胎干細(xì)胞，B錯誤；C.胚胎干細(xì)胞在飼養(yǎng)層細(xì)胞上能夠維持不分化的狀態(tài)，C錯誤；D.通過該技術(shù)只可用于治療性克隆，對于生殖性克隆法律是禁止的，D錯誤。4.下列有關(guān)動物細(xì)胞工程和胚胎工程的敘述，正確的是（）A.培養(yǎng)早期胚胎的培養(yǎng)液中含維生素、激素等多種能源物質(zhì)B.細(xì)胞培養(yǎng)所需氣體CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pHC.胚胎干細(xì)胞在體外培養(yǎng)能增殖但不能被誘導(dǎo)分化D.體細(xì)胞核移植獲得克隆動物的難度低于胚胎細(xì)胞核移植【答案】B【解析】A.培養(yǎng)早期胚胎培養(yǎng)液的主要成分有無機(jī)鹽和有機(jī)鹽，還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分，以及血清等物質(zhì)，但維生素和激素不是能源物質(zhì)，A錯誤；B.細(xì)胞培養(yǎng)過程需要一定的氣體環(huán)境，95％空氣為細(xì)胞代謝提供必需的氧氣，5％的CO2作用是維持培養(yǎng)液的pH，B正確；C.胚胎干細(xì)胞在體外培養(yǎng)能增殖，也能被誘導(dǎo)分化，C錯誤；D.胚胎細(xì)胞的全能性高于體細(xì)胞，因此動物體細(xì)胞核移植獲得克隆動物的難度高于胚胎細(xì)胞核移植，D錯誤。5.下列有關(guān)哺乳動物胚胎工程的敘述，正確的是（）A.囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞和滋養(yǎng)層細(xì)胞功能上的差異是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果B.胰蛋白酶處理卵裂球獲得的細(xì)胞可直接移植到同期發(fā)情受體的子宮中繼續(xù)發(fā)育C.胚胎干細(xì)胞核移植可得到一群性狀完全相同的個體D.從卵巢中取出的卵母細(xì)胞與獲能后的精子完成受精作用【答案】A6.以下技術(shù)與應(yīng)用匹配不正確的是（）A.核移植技術(shù)——培養(yǎng)鯉鯽核質(zhì)雜交魚B.干細(xì)胞技術(shù)——提供用于移植的細(xì)胞或器官C.細(xì)胞融合技術(shù)——培育單倍體植物D.酶的固定化技術(shù)——固定α淀粉酶連續(xù)水解廢水中的淀粉【答案】C【解析】A.鯉魚體細(xì)胞的細(xì)胞核移到去核鯽魚成熟卵中培養(yǎng)成鯉鯽核質(zhì)雜交魚，是應(yīng)用了核移植技術(shù)，A正確；B.胚胎干細(xì)胞分化程度低，全能性較高，能分裂分化形成多種組織，因此可以用干細(xì)胞培育出人體需要的細(xì)胞或器官用來移植治病，B正確；C.培育單倍體植物經(jīng)常用花藥離體培養(yǎng)的方法，而細(xì)胞融合是將兩個細(xì)胞融合為一個細(xì)胞的過程，形成的細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)為兩個細(xì)胞中遺傳物質(zhì)之和，C錯誤；D.利用固定化酶技術(shù)將α淀粉酶固定可連續(xù)水解廢水中的淀粉，D正確。7.進(jìn)行生物工程設(shè)計(jì)時，下表各組所選擇的實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐渲茫徽_的是（）組別實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)材料材料特點(diǎn)1動物細(xì)胞核移植卵母細(xì)胞細(xì)胞大，細(xì)胞質(zhì)能有效調(diào)控核發(fā)育2體細(xì)胞誘變育種愈傷組織細(xì)胞分裂能力強(qiáng)，易誘發(fā)突變3植物體細(xì)胞雜交培育新品種花粉粒易于獲取，易于培養(yǎng)4燒傷患者皮膚細(xì)胞移植自體皮膚生發(fā)層細(xì)胞分裂能力強(qiáng)，且不會引起免疫排斥A.1組 B.2組 C.3組 D.4組【答案】C8.中國科學(xué)家應(yīng)用體細(xì)胞核移植方法培育了克隆猴“中中”和“華華”。下列有關(guān)“中中”和“華華”的敘述，不正確的是（）A.與核供體相比，他們體細(xì)胞的染色體數(shù)目不變B.核移植技術(shù)并未對細(xì)胞核供體猴進(jìn)行完全的復(fù)制C.早期胚胎的培養(yǎng)液中含維生素和激素等能源物質(zhì)D.用體細(xì)胞核移植的技術(shù)難度大于胚胎細(xì)胞核移植【答案】C【解析】A.細(xì)胞核移植過程中，體細(xì)胞的染色體數(shù)目不變，A正確；B.由于受體細(xì)胞質(zhì)中有少量的遺傳物質(zhì)，故該技術(shù)并未對細(xì)胞核供體猴進(jìn)行完全的復(fù)制，B正確；C.維生素、激素都不屬于能源物質(zhì)，C錯誤；D.由于體細(xì)胞的全能性小于胚胎細(xì)胞，用體細(xì)胞核移植的技術(shù)難度大于胚胎細(xì)胞核移植，D正確。9.用肌細(xì)胞代替干細(xì)胞，在體外培育出組織和器官用于器官移植。下列關(guān)于該設(shè)想的分析，正確的是（）A.可在體外直接培養(yǎng)肌細(xì)胞獲得特定的組織、器官B.肌細(xì)胞和干細(xì)胞具有完全相同的蛋白質(zhì)C.通過核移植技術(shù)可實(shí)現(xiàn)這一目的D.該過程體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性【答案】C【解析】A.肌細(xì)胞已高度分化，在體外不能直接培養(yǎng)獲得特定的組織、器官，A錯誤；B.肌細(xì)胞已高度分化，干細(xì)胞分化程度較低，具有不完全相同的蛋白質(zhì)，B錯誤；C.通過核移植技術(shù)可在體外培育出組織和器官用于器官移植，C正確；D.該過程沒有體現(xiàn)細(xì)胞的全能性，D錯誤。10.下圖Ⅰ、Ⅱ表示獲得胚胎干細(xì)胞的兩條途徑。下列相關(guān)敘述錯誤的是（）A.胚胎干細(xì)胞體積小、細(xì)胞核大，具有發(fā)育的全能性B.圖中“早期胚胎”一般指的是發(fā)育到囊胚階段的胚胎C.通過途徑Ⅰ獲得的胚胎干細(xì)胞經(jīng)過誘導(dǎo)后就能發(fā)育成適合患者移植的肝臟D.通過途徑Ⅱ獲得的胚胎干細(xì)胞在添加抑制因子的培養(yǎng)液中維持不分化的狀態(tài)【答案】C【解析】A.胚胎干細(xì)胞體積小、細(xì)胞核大，具有發(fā)育的全能性，A正確；B.胚胎干細(xì)胞來源于早期胚胎或原始性腺（即囊胚期的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)），因此圖中“早期胚胎”一般指的是發(fā)育到囊胚階段的胚胎，B正確；C.途徑Ⅰ為有性生殖，獲得的胚胎干細(xì)胞，含有卵細(xì)胞和精子雙方的遺傳物質(zhì)，具有雙親的遺傳性狀，所以，經(jīng)過誘導(dǎo)后不一定能發(fā)育成適合患者移植的肝臟，C錯誤；D.通過途徑Ⅱ獲得的胚胎干細(xì)胞在添加抑制因子的培養(yǎng)液中維持不分化的狀態(tài)，D正確；11.下列有關(guān)胚胎工程的敘述，正確的是（）A.“試管動物”的生殖方式屬于無性生殖B.卵裂期的每一個細(xì)胞體積都比受精卵大C.對某一胚胎的干細(xì)胞核移植，產(chǎn)生的動物中雄性和雌性的概率各占1/2D.胚胎移植中供體的主要職能變?yōu)橹划a(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎【答案】D【解析】A.“試管動物”是經(jīng)過體外受精和胚胎移植過程產(chǎn)生的，屬于有性生殖，A錯誤；B.卵裂時期每一個細(xì)胞的體積比受精卵小，B錯誤；C.對某一胚胎的干細(xì)胞核移植，產(chǎn)生的動物細(xì)胞核來源相同，因而性別相同，C錯誤；D.胚胎移植中供體的主要職能變?yōu)橹划a(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎，D正確。12.下列關(guān)于動物細(xì)胞工程的敘述，正確的是（）A.生物導(dǎo)彈是用癌細(xì)胞的單克隆抗體殺死癌細(xì)胞B.乳腺細(xì)胞比乳腺癌細(xì)胞更容易進(jìn)行離體培養(yǎng)C.細(xì)胞核移植主要在同種動物、同種組織的細(xì)胞之間進(jìn)行D.滅活病毒可使細(xì)胞相互凝聚并讓細(xì)胞膜上的分子重新排布【答案】D【解析】A.生物導(dǎo)彈是用單克隆抗體的導(dǎo)向作用，能將藥物定向帶到癌細(xì)胞所在的位置殺死癌細(xì)胞，A錯誤；

B.癌細(xì)胞分裂能力強(qiáng)，乳腺癌細(xì)胞比乳腺細(xì)胞更容易進(jìn)行離體培養(yǎng)，B錯誤；C.細(xì)胞核移植可以在不同動物的不同組織間進(jìn)行，C錯誤；D.滅活病毒可使細(xì)胞相互凝聚并讓細(xì)胞膜上的分子重新排布，D正確。13.下列有關(guān)現(xiàn)代生物技術(shù)的敘述，錯誤的是（）A.轉(zhuǎn)基因羊和克隆羊多利的培育都克服了遠(yuǎn)緣雜交不親合的障礙B.植物體細(xì)胞雜交和動物細(xì)胞融合都利用了細(xì)胞膜的流動性C.試管牛和試管苗的培育都利用了細(xì)胞的全能性D.脫毒草莓和轉(zhuǎn)基因抗病毒草莓的培育都需要使用植物組織培養(yǎng)技術(shù)【答案】A【解析】A.克隆羊多利的培育是無性生殖，不能說明克服了遠(yuǎn)緣雜交不親合的障礙，A錯誤；B.動物細(xì)胞融合、植物體細(xì)胞雜交都利用了細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：具有一定的流動性，B正確；C.試管牛是體外受精和胚胎移植后形成的，試管牛發(fā)育的起點(diǎn)是受精卵，利用了受精卵細(xì)胞的全能性；試管苗是植物組織培養(yǎng)技術(shù)的產(chǎn)物，利用了植物細(xì)胞的全能性，C正確；D.利用植物的幼嫩的芽或莖的分生組織進(jìn)行植物組織培養(yǎng)技術(shù)可以培育脫毒苗；轉(zhuǎn)基因抗病毒草莓先用基因工程技術(shù)將抗病毒基因?qū)胫参锛?xì)胞中，再經(jīng)過植物組織培養(yǎng)技術(shù)的培育獲得抗病毒草莓，D正確。14.如圖為某哺乳動物的生殖過程圖，正確的是（）A.動物個體2為克隆動物，c為已分化的細(xì)胞B.動物個體2的遺傳性狀與提供b細(xì)胞的母羊完全不同C.產(chǎn)生動物個體2的生殖方式為有性生殖D.e細(xì)胞為已完成減數(shù)分裂的卵細(xì)胞【答案】A【解析】A.個體2為通過核移植獲取的克隆動物，c為高度分化的體細(xì)胞，A正確；B.個體2的核細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)來自b，受細(xì)胞質(zhì)基因控制的性狀來自c，個體2和b不完全相同，B錯誤；C.動物個體2是通過核移植、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植形成的，屬于無性生殖，C錯誤；D.e細(xì)胞為處于減數(shù)第二次分裂中期的卵母細(xì)胞，D錯誤。15.用于核移植的供體細(xì)胞一般都選用（）A.受精卵B.傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞C.傳代10～50代以內(nèi)的細(xì)胞D.處于減數(shù)分裂第二次分裂中期的次級卵母細(xì)胞【答案】B【解析】A.核移植的供體細(xì)胞是體細(xì)胞，A錯誤；B.正常細(xì)胞在傳代10代以內(nèi)時能保持細(xì)胞正常的二倍體核型，適宜用于核移植的供體細(xì)胞，B正確；C.細(xì)胞傳至10-50代左右時，增殖會逐漸緩慢，甚至于完全停止，且此時部分的細(xì)胞核型可能會發(fā)生變化，所以不適宜用于核移植的供體細(xì)胞，C錯誤；D.處于減數(shù)分裂第二次分裂中期的次級卵母細(xì)胞是核移植的受體細(xì)胞，D錯誤。16.下列關(guān)于綿羊“多莉”克隆過程的敘述，正確的是（）A.需要用激素對核供體母羊進(jìn)行超數(shù)排卵處理B.對乳腺細(xì)胞進(jìn)行營養(yǎng)限制性培養(yǎng)的目的是促進(jìn)細(xì)胞增殖C.卵細(xì)胞質(zhì)中的調(diào)節(jié)蛋白，通過促成乳腺細(xì)胞核基因的重排，而開啟基因的表達(dá)D.需使用免疫抑制劑處理代孕的母羊，以避免對植入胚胎的免疫排斥反應(yīng)【答案】C【解析】A.提供核供體的一方只需要提供相應(yīng)的體細(xì)胞即可，無需用促性腺激素處理，A錯誤；B.對乳腺細(xì)胞進(jìn)行營養(yǎng)限制性培養(yǎng)的目的是利于重組細(xì)胞基因表達(dá)的分子開關(guān)的啟動，B錯誤；C.在重組卵細(xì)胞開始的第三次分裂時，原乳腺細(xì)胞的調(diào)節(jié)蛋白便全被卵細(xì)胞質(zhì)中的調(diào)節(jié)蛋白因子替換了，通過促成乳腺細(xì)胞核基因的重排，而開啟基因的表達(dá)，C正確；D.不用使用免疫抑制劑處理代孕的母羊，代孕母羊一般不會對植入的胚胎發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，D錯誤。17.2018年中國科學(xué)家利用獼猴體細(xì)胞的細(xì)胞核移植和胚胎移植技術(shù)，最終生下體細(xì)胞克隆猴“中中”和“華華”，過程如下圖所示。下列敘述正確的是（）A.核移植獲得的克隆猴體細(xì)胞的染色體數(shù)目是核供體的一半B.重組細(xì)胞體外培養(yǎng)發(fā)育到原腸胚即可進(jìn)行胚胎移植C.為獲得更多克隆猴可在胚胎移植前對胚胎進(jìn)行分割D.使用免疫抑制劑可避免代孕動物對植入胚胎的排斥反應(yīng)【答案】C【解析】A.核移植獲得的克隆猴體細(xì)胞的染色體數(shù)目和核供體一樣，A錯誤；B.重組細(xì)胞體外培養(yǎng)發(fā)育到囊胚期即可進(jìn)行胚胎移植，B錯誤；C.為獲得更多克隆猴可在胚胎移植前對胚胎進(jìn)行分割，C正確；D.代孕動物不會對植入胚胎有排斥反應(yīng)，D錯誤。18.把成年三倍體鯽魚的腎臟細(xì)胞核移植到二倍體的去核卵細(xì)胞里,培養(yǎng)并獲得了克隆魚。該克隆魚（）A.是二倍體 B.是有性生殖的產(chǎn)物C.高度不育 D.性狀與三倍體鯽魚完全相同【答案】C【解析】A.克隆魚的核遺傳物質(zhì)都來自三倍體鯽魚，因此克隆魚屬于三倍體，A錯誤；B.克隆魚的產(chǎn)生主要采用了核移植和胚胎移植技術(shù)，屬于無性生殖的產(chǎn)物，B錯誤；C.該克隆魚是三倍體，在減數(shù)分裂聯(lián)會時發(fā)生紊亂，不能產(chǎn)生正常的生殖細(xì)胞，所以高度不育，C正確；D.該克隆魚的細(xì)胞核遺傳物質(zhì)來自三倍體鯽魚，而細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)來自二倍體鯽魚，因此其性狀與三倍體鯽魚相似，但不是完全相同，D錯誤．二、識圖作答題19.為治療糖尿病，研究人員提出了如圖所示的方法。（1）一般選用的圖中的①都是______________________________的供體細(xì)胞。（2）核移植的受體細(xì)胞一般選用MⅡ期卵母細(xì)胞。進(jìn)行相關(guān)顯微操作時，一般用微型吸管一并吸出____________________。（3）細(xì)胞在體外培養(yǎng)時，除培養(yǎng)液提供必需的營養(yǎng)條件外，還需要有______________的環(huán)境，適宜的溫度、__________和氣體環(huán)境。如圖所獲的胚胎干細(xì)胞可由__________________________中分離出來，在功能上具有____________________。（4）“定向誘導(dǎo)”的目的是使重組細(xì)胞B發(fā)生____________________________，從而形成功能專一的胰島類似細(xì)胞。（5）該治療糖尿病的方法與異體移植相比，突出的優(yōu)點(diǎn)是___________________________?！敬鸢浮浚?）傳代10代以內(nèi)（2）細(xì)胞核和第一極體（3）無菌無毒；pH；早期胚胎或原始性腺；發(fā)育的全能性（4）細(xì)胞分化(或基因選擇性表達(dá))（5）不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)【解析】（1）①是核移植時提供細(xì)胞核的一方，也叫核移植的供體，一般選傳代10代以內(nèi)細(xì)胞，因?yàn)閭鞔?0代以內(nèi)細(xì)胞能夠保持正常的二倍體核型。（2）核移植的受體細(xì)胞一般選用MⅡ期卵母細(xì)胞，進(jìn)行去核時，一般用微型吸管一并吸出細(xì)胞核和第一極體。（3）細(xì)胞體外培養(yǎng)除需要提供一定的營養(yǎng)、適宜的溫度和pH、無菌無毒的環(huán)境外還需一定的氣體環(huán)境，圖中所獲的胚胎干細(xì)胞可由早期胚胎或原始性腺中分離出來，在功能上具有發(fā)育的全能性。（4）“定向誘導(dǎo)”的目的是使重組細(xì)胞B發(fā)生細(xì)胞分化(或基因選擇性表達(dá))，從而形成功能專一的胰島類似細(xì)胞。（5）該治療糖尿病的方法與異體移植相比,突出的優(yōu)點(diǎn)是不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。20.美國某州的一個奶牛場有一頭奶牛，年產(chǎn)奶量達(dá)30.8t，我國奶牛產(chǎn)量年平均水平僅為3～4t