1、三动物体细胞核移植技术和克隆动物课后篇巩固提升基础巩固1.据报道,英国科学家从人皮肤细胞中提取出细胞核,植入剔除了细胞核的牛卵母细胞中,从而培育出人兽混合胚胎。从遗传学角度来看,这种混合胚胎中有 99.9%的遗传物质来自人,只有 0.1%来自牛。你认为这 0.1%的遗传物质最可能存在于牛卵母细胞的()A.细胞核B.核糖体C.线粒体D.叶绿体答案 C解析 0.1%的遗传物质来自牛卵母细胞中的线粒体,C 项正确。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()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
2、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.用体细胞核移植方法生产的克隆动物是对体细胞核供体动物进行 100%的复制答案 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,
3、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;克隆动物绝大部分 DNA 来自供体细胞核,但其核外还有少量的 DNA,即线粒体中的 DNA 是来自受体卵母细胞,用体细胞核移植方法生产的克隆动物,不是对体细胞核供体动物进行 100%的复制,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
4、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,A 项正确;核移植用 M期的卵母细胞做受体细胞的主要原因是其细胞质中含有能促使细胞核表达全能性的物质,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
5、.由图可以看出胚胎干细胞可诱导成多种体细胞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.在克隆羊培育过程中,将雄羊的体细胞核移入雌羊的卵母细胞中。产生该克隆羊的方式及该克隆羊发育成熟后所分泌的性激素依次是 ()A.无性生殖、雄性激素B.无性生殖、雌性激素C.有性生殖、雄性激素D.有性生殖、雌
6、性激素答案 A解析克隆羊是采用了动物细胞核移植技术产生的,属于无性生殖;克隆羊的细胞核基因均来自雄羊的体细胞,所以克隆羊的性别为雄性,则该克隆羊发育成熟后所分泌的性激素为雄性激素。6.为研究治疗性克隆技术能否用于帕金森病的治疗,科研人员利用人帕金森病模型鼠进行如图实验,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.过程对受体小鼠无需注射免疫抑制剂以抑制其细胞免疫功能D.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
7、择 M期的卵母细胞有利于细胞核全能性恢复,A项错误;过程是诱导分化过程,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,无需注射免疫抑制剂,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.如图为某哺乳动物的生殖过程图,下列叙述正确的是()A.动物个体 2 为克隆动物,c 为高度分化的体细胞B.动物个体 2 的遗传性状与提供 b 细胞的母羊完全不同C.产生动物个体 2 的生殖方式为有性生殖D.e 细胞为已完成减数分裂的卵细胞答案 A解析动物个体 2 为通过体细胞
8、核移植技术得到的克隆动物,c 为高度分化的体细胞,A项正确;动物个体 2 的细胞质遗传物质来自 b,受细胞质基因控制的性状,动物个体 2 和提供 b 的母羊基本相同,B项错误;动物个体 2 是通过体细胞核移植形成的,属于无性生殖,C 项错误;e 细胞为处于 M期的卵母细胞,D 项错误。8.科学家通过转基因技术获得了含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
9、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(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)动物细胞培养时,常用胰蛋白酶
10、、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。(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。能力提升9.2010
11、 年 6 月,内蒙古白绒山羊种羊场诞生了目前国际上规模最大的一批转基因克隆绒山羊,关于克隆,除个体水平的外,还有分子、细胞、器官等水平的克隆,下列不属于克隆技术的是()A.从出生不久的小鼠心脏取下细胞在体外离体培养成细胞系B.使某些特定的外源基因在哺乳动物体内表达C.农业生产上利用马铃薯的芽繁殖马铃薯D.将单个 B 淋巴细胞进行无性繁殖答案 B解析幼龄动物的细胞在体外离体培养成细胞系为动物细胞培养,属于细胞克隆,A 项不符合题意;使某些特定的外源基因在哺乳动物体内表达属于基因水平的操作,不属于克隆,B 项符合题意;农业生产上利用马铃薯的芽繁殖马铃薯属于营养繁殖,是无性繁殖,属于个体的克隆,C项
12、不符合题意;将单个 B淋巴细胞进行无性繁殖属于细胞克隆,D项不符合题意。10.(多选)通过体细胞核移植技术培育克隆牛的过程中,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
13、育成完整个体,D项正确。11.现有 A 和 B 两个肉牛品种,A 品种牛的细胞组成可表示为 A细胞核、A 细胞质,B 品种牛的细胞组成则为 B 细胞核、B 细胞质。(1)如果要获得一头克隆牛,使其细胞由 A 细胞核和 B 细胞质组成,基本步骤是:从 A 品种牛体内取出体细胞,进行体外培养,然后再从培养细胞中取出注入 B 品种牛的卵母细胞中,经过某种刺激和培养后,可形成胚胎,该胚胎被称为,将该胚胎移入代孕母牛的中,通过培育可达到目的。(2)克隆牛的产生说明具有全能性。克隆牛的性状主要表现品种牛的特征。由 A、B 两品种杂交得到的牛与克隆牛相比,杂交牛细胞核的遗传物质来自个亲本,细胞质主要来自(填
14、“公”或“母”)牛,克隆牛和杂交牛的遗传物质组成(填“相同”或“不同”)。答案(1)(A)细胞核去核重构胚子宫(2)动物体细胞的细胞核A两母不同解析(1)动物细胞核具有全能性,将 A 细胞核注入 B 品种牛处于 M期的去核卵母细胞中,形成的胚胎称为重构胚,将该胚胎移入代孕母牛的子宫中,可发育成克隆动物。(2)克隆动物利用的是动物体细胞细胞核的全能性,得到的新个体的性状主要由细胞核决定,与供核牛的性状基本一致。杂交牛是由精子和卵细胞融合得到的受精卵发育而来,细胞核中的遗传物质来自两个亲本,但细胞质主要来自卵细胞,所以杂交牛和克隆牛的遗传物质不同。12.下图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物
15、(二倍体)的流程。回答下列问题。(1)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(利)”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
16、可能为雄性,因此图中 A(正常细胞核)的性染色体组成为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,这就决定了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
17、动物体细胞核具有全能性。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)植物组织培养有一项应用是培育“脱毒苗”,脱毒苗中的“毒”是指,此过程常常选取茎尖作为外植体,其依据是。(3)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。(4)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
18、液(2)病毒茎尖的病毒极少,甚至无病毒(3)显微操作法基因的选择性表达(4)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)脱毒苗中的“毒”是指病毒,由于茎尖的病毒极少,甚至无病毒,故此过程常常选取茎尖作为外植体。(3)目前核移植技术中常用显微操作进行去核处理。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。(4)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。
