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动物细胞培养与核移植技术
易错归因
不能正确理解动物细胞培养的过程并进行有关分析；不能根据题目文字或图像信息正确分析核移植技术有关问题。
典型易错题
例1 （2022·浙江省·模拟题）动物细胞培养是动物细胞工程的基础。下列关于动物细胞培养的叙述，错误的是（　　）
A．液体培养基中的动物血清需过滤灭菌
B．定期更换培养液可以防止细胞代谢产生有毒物质危害细胞
C．在二氧化碳培养箱中进行原代培养和传代培养
D．动物细胞培养体现了动物细胞核的全能性
【答案】D
【解析】液体培养基中的动物血清需过滤灭菌，否则会污染培养液，A正确；定期更换培养液可以防止细胞代谢产生有毒物质危害细胞，B正确；由于二氧化碳培养箱可以维持培养液pH的稳定，故在二氧化碳培养箱中进行原代培养和传代培养，C正确；动物细胞培养获得的产物是动物细胞，不能体现动物细胞核的全能性，D错误。故选D。
例2（2021·辽宁·高考真题）下图是利用体细胞核移植技术克隆优质奶牛的简易流程图，有关叙述正确的是（　　）
A．后代丁的遗传性状由甲和丙的遗传物质共同决定
B．过程①需要提供95%空气和5%CO2的混合气体
C．过程②常使用显微操作去核法对受精卵进行处理
D．过程③将激活后的重组细胞培养至原肠胚后移植
【答案】B
【解析】图示过程为体细胞克隆过程，取乙牛体细胞，对处于减数第二次分裂中期的卵母细胞去核，然后进行细胞核移植；融合后的细胞激活后培养到早期胚胎，再进行胚胎移植，最终得到克隆牛。后代丁的细胞核的遗传物质来自甲，细胞质的遗传物质来自于乙牛，则丁的遗传性状由甲和乙的遗传物质共同决定，A错误；动物细胞培养中需要提供95%空气和5%CO2（维持培养液的pH）的混合气体，B正确；过程②常使用显微操作去核法对卵母细胞进行处理，C错误；过程③将激活后的重组细胞培养至囊胚或桑葚胚后移植，D错误。故选B。
解题技巧
1．辨析动物细胞培养相关的两组概念
（1）细胞贴壁与接触抑制：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为接触抑制。
（2）原代培养与传代培养
a）原代培养：细胞悬液第一次在瓶中培养，没有分瓶培养之前的细胞培养。原代培养的细胞核型正常。
b）传代培养：进行分瓶后的扩大培养，即传代培养。一般情况下，细胞传至10～50代时，增殖会逐渐缓慢，以至于完全停止，这时部分细胞的细胞核型可能会发生变化。
2．动物细胞培养的条件和过程
（1）动物细胞培养的条件：
a）营养：含有细胞所需的各种营养物质，通常还需加入血清、血浆等天然物质。
b）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌；②添加一定量的抗生素；③定期更换培养液，以清除代谢废物。
c）温度、pH和渗透压：36.5℃±0.5℃；适宜的pH：7.2～7.4；适宜的渗透压。
d）气体环境：95%空气（空气中O2是细胞代谢必需的）和5%的CO2（维持培养液的pH）。
（2）动物细胞培养的过程：
注意：动物细胞培养过程中两次用到胰蛋白酶，第一次的作用：将剪碎的组织分散成单个细胞；第二次的作用：将贴壁细胞从瓶壁上分离下来，目的是避免动物细胞的接触抑制现象。
3．动物体细胞核移植技术
（1）操作流程
（2）细胞核移植技术的易错点分析
a）核移植时选M Ⅱ中期卵母细胞的原因：①卵母细胞体积大，易于操作；②卵黄多，营养物质丰富，可为发育提供充足的营养；③卵母细胞的细胞质中存在激发细胞核全能性表达的物质。
b）克隆动物是由重组的细胞培养而来的，该重组细胞的细胞质基因来源于受体细胞，细胞核基因来源于提供细胞核的亲本，因此其遗传物质来自两个亲本。
c）克隆动物绝大部分性状与供体动物相同，少数性状与提供卵母细胞的动物相同，与代孕动物的性状无遗传关系。
d）动物体细胞核移植技术（克隆）从生殖方式的角度看属于无性生殖。
同类题练习
1．（2022·江苏常州·模拟预测）下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是（　　）
A．培养环境中需要O2，不需要CO2
B．培养液中通常会有糖类、氨基酸和维生素等物质
C．细胞要经过脱分化形成愈伤组织
D．培养液中的细胞需定期用胰蛋白酶处理，分瓶后才能继续增殖
2．（2022·湖北·高考真题）某兴趣小组开展小鼠原代神经元培养的研究，结果发现其培养的原代神经元生长缓慢，其原因不可能的是（　　）
A．实验材料取自小鼠胚胎的脑组织 B．为了防止污染将培养瓶瓶口密封
C．血清经过高温处理后加入培养基 D．所使用的培养基呈弱酸性
3．（2022·天津河东·一模）下图为动物成纤维细胞的培养过程示意图。下列叙述正确的是（　　）
A．步骤①的操作不需要在无菌环境中进行
B．步骤②中用盐酸溶解细胞间物质使细胞分离
C．步骤③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶处理
D．步骤④培养过程中不会发生细胞转化
4．（2022·山东·日照一中模拟预测）HEK293细胞是人工改造后的人胚肾细胞，为细胞系细胞，具有贴壁生长的特性。分瓶时，一瓶细胞可分到几瓶中培养，这个瓶数称为分瓶比，分瓶数越多，分瓶比越大。下列关于HEK293细胞培养的叙述，错误的是（　　）
A．在HEK293细胞培养液中加入血清可补充蛋白质和生长因子
B．HEK293细胞的培养需要95%空气和5%CO2的气体环境
C．分瓶前应用胰蛋白酶处理贴壁生长的HEK293细胞
D．分瓶比越大，HEK293细胞分瓶换液的周期越短
5．（2022·上海宝山·二模）将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中，形成重组的“合子”，该“合子”能发育成正常的蝌蚪，而单独培养肠细胞却不能发育成蝌蚪，原因是两者（　　）
A．基因差异较大 B．细胞质差异较大
C．核结构差异较大 D．染色质差异较大
6．（2022·上海杨浦·二模）韩国某生物技术公司帮助宠物爱好者“复活”死去的爱犬，他们从狗的遗体细胞中获取核DNA移植入去核的卵细胞中，再将进一步分化成的胚胎移植入母狗体内。该“复活”技术的生物学原理是（　　）
A．细胞核的全能性 B．细胞具有全能性
C．有性生殖 D．受精作用
7．（2022·上海松江·二模）图为科研人员培育克隆猴“中中”的流程图。下列有关叙述正确的是（　　）
A．“中中”不受卵子b的基因控制
B．图中利用了干细胞技术
C．d为胚胎发育提供遗传物质和其他适宜条件
D．“中中”的染色体数目与a细胞相同
8．（2022·福建漳州·模拟题）我国培育出了首例携带赖氨酸基因的转基因克隆奶牛，培育过程如下图。在转基因克隆奶牛的乳汁中可获得高赖氨酸含量蛋白，下列叙述错误的是（　　）
A．使用的供体牛胚胎成纤维细胞一般选用传代10代以内的细胞
B．去核时把处于M Ⅱ期的卵母细胞通过显微操作吸出细胞核和第一极体
C．去核卵母细胞的细胞质可使体细胞核的全能性得以表达
D．赖氨酸基因仅存在于转基因克隆牛乳腺细胞中并成功表达
9．（2022·福建漳州·一模）动物细胞培养是动物细胞工程的基础，下图中a，b、c表示现代工程技术，①、②、③分别对应其结果，下列叙述错误的是（　　）
A．动物细胞培养过程遗传物质可能发生改变
B．若①是克隆牛，则a技术可表示体细胞核移植
C．若②试管动物，则b技术可表示动物细胞融合
D．若③是乳腺生物反应器，则c技术需要特殊的基因调控元件
10．（2022·广东梅州·二模）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，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），请结合图示回答下列问题：
（1）通常用幼龄或早期胚胎进行动物细胞培养，原因是____________________；在进行细胞培养时，要对取自转基因奶牛的组织细胞进行分散处理，形成单个细胞，这个过程中需要利用____________酶处理。
（2）在对转基因奶牛细胞进行性别鉴定时最有效的方法是SRY-PCR法，该方法用牛Y染色体上的性别决定基因SRY作为特异性探针来检测PCR扩增产物，检测方法为_________
_____技术，此过程需要设计引物，引物的作用是________________。
（3）将重组细胞在培养液中培养成的重组胚胎移入受体母牛后，该母牛生出的犊牛与供体奶牛相比并不是100%的复制，原因可能是_______________________________________。
（4）上述转基因奶牛的克隆成功，说明了动物____________具有全能性。
同类题练习参考答案
1．B 【解析】动物细胞培养过程既都需要O2，也需要CO2，A错误；培养液中通常会有糖类、氨基酸和维生素等物质，B正确；动物细胞培养的原理是细胞增殖，不会经过脱分化形成愈伤组织，愈伤组织是植物培养过程中形成的结构，C错误；细胞培养过程中会出现接触抑制现象而停止分裂增殖，故培养瓶中的细胞需定期用胰蛋白酶处理分瓶后才能继续增殖，但并不是处理后就一定能继续增殖，因为正常细胞分裂的次数是有限的，D错误。故选B。
2．A 【解析】小鼠胚胎脑组织中含有丰富的原代神经元，细胞增殖能力强，不会造成生长缓慢，A符合题意；培养瓶瓶口密封会使培养液中缺氧，影响细胞有氧呼吸，造成供能不足，可能使细胞生长缓慢，B不符合题意；血清经过高温处理后，其中活性成分变性，失去原有功能，细胞生存环境严重恶化，可能使细胞生长缓慢，C不符合题意；小鼠内环境为弱碱性，所使用的培养基呈弱酸性，使细胞生存环境恶劣，可能造成细胞生长缓慢，D不符合题意。故选A。
3．C 【解析】动物细胞培养过程需要无菌操作，故步骤①的操作需要在无菌环境中进行，A错误；动物细胞培养过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织，分散成单个细胞，制成细胞悬液，B错误；传代培养时需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞，使之分散成单个细胞，再分瓶培养，C正确；步骤④为传代培养过程，该过程中部分细胞可能发生细胞转化，核型改变，D错误。故选C。
4．D 【解析】血清中含有蛋白质和生长因子，能促进细胞增殖过程，A正确；动物细胞培养时气体环境为95％空气和5％CO2，后者能起到维持培养液pH的作用，B正确；分瓶前需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞，用于制作单细胞悬液，C正确；分瓶比越大，瓶中的细胞密度越低，形成紧密单层细胞的周期变长，细胞分瓶换液的周期越长，D错误。故选D。
5．B 【解析】比较“合子”和肠细胞，相同的是都是肠细胞的细胞核，不同的是前者是蛙卵的细胞质，后者是肠细胞的细胞质，因此，决定该“合子”能发育成正常的蝌蚪，而单独培养肠细胞却不能发育成蝌蚪，原因是蛙卵的细胞质可以让细胞核的全能性表现出来，而肠细胞的细胞质却不可以。故选B。
6．A 【解析】根据题干信息分析可知，该项技术是核移植，依据的生物学原理是动物细胞核全能性。BCD不符合题意，A符合题意。故选A。
7．D 【解析】“中中”也会受到卵子b细胞质遗传物质的影响，A错误；据图可知，图中利用了体细胞核移植技术，没有用到干细胞技术，B错误；d为受体动物，能为胚胎发育提供发育环境，但不提供遗传物质，C错误；a是成纤维细胞，“中中”的细胞核中的染色体来自于a细胞，故“中中”的染色体数目与a细胞相同，D正确。故选D。
8．D 【解析】使用的供体牛胚胎成纤维细胞一般选用传代10代以内的细胞，因为这样的细胞保持正常的二倍体核型，A正确；去核时把处于M Ⅱ期的卵母细胞通过显微操作吸出细胞核和第一极体，B正确；去核卵母细胞的细胞质可使体细胞核的全能性得以表达，故核移植一般选用去核卵母细胞做受体细胞，C正确；图中含有赖氨酸基因的重组细胞经过有丝分裂得到早期胚胎，进而发育成转基因动物，赖氨酸基因存在于转基因克隆牛的所有体细胞中，D错误。故选D。
9．C 【解析】动物细胞培养过程，细胞不断分裂，可能会发生基因突变等，故动物细胞培养过程遗传物质可能发生改变，A正确；培养克隆动物，先要利用细胞核移植技术培养出重组胚胎，再利用胚胎移植技术将重组胚胎移植到代孕母体，因此，若①是克隆牛，则需要用到体细胞核移植技术，B正确；若②是试管动物，则需要用到体外受精技术，而不需要动物细胞融合，C错误；若③是乳腺生物反应器，则需要通过转基因技术，将目的基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等特殊的基因调控元件重组在一起，通过显微注射的方法导入哺乳动物的受精卵中，D正确。故选C。
10．（1）细胞分裂能力强 胰蛋白
（2）DNA分子杂交 为热稳定性DNA聚合酶提供结合位点
（3）生物性状受细胞核基因和质基因的共同控制；生物的性状还受环境因素的影响
（4）体细胞的细胞核
【解析】（1）通常用幼龄或早期胚胎进行动物细胞培养，原因是这类细胞的分化程度低，分裂能力强；将组织细胞分散成单个细胞，要利用胰蛋白酶处理。
（2）因为“该方法用牛Y染色体上的性别决定基因SRY作为特异性探针来检测PCR扩增产物”，可知是通过碱基互补配对来检测有无相应的杂交带，检测方法为DNA分子杂交技术，此过程需要设计引物，引物的作用是为热稳定性DNA聚合酶提供结合位点。
（3）由于生物的性状受细胞核基因和细胞质基因共同控制以及生物的性状还受环境因素的影响，所以重组胚胎移入受体母牛后，该母牛就会生出与供体奶牛遗传物质相同的犊牛，但也不是100%的复制。
（4）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。
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