（9）动物体细胞核移植技术与克隆动物课时优化训练（含解析）——高二生物学人教版（2019）选择性必修三
文档属性
| 名称 | （9）动物体细胞核移植技术与克隆动物课时优化训练（含解析）——高二生物学人教版（2019）选择性必修三 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 164.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2024-02-03 21:00:18 | ||
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文档简介
（9）动物体细胞核移植技术与克隆动物
——高二生物学人教版（2019）选择性必修三课时优化训练
1.下列不属于体细胞核移植技术应用前景的是( )
A.增加濒危动物存活数量，并有效提高生物多样性
B.可以加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育
C.为科学研究提供实验动物，以解决人体器官移植供体来源短缺的问题
D.构建转基因克隆动物作为生物反应器，大规模生产珍贵医用蛋白
2.以下为克隆羊“多利”的培育过程，下列说法错误的是( )
A.重组细胞的细胞质具有调控细胞核发育的作用
B.“多利”的染色体全部来自甲羊
C.“试管婴儿”培育方法与图示方法本质相似
D.本实验原理是动物细胞核的全能性
3.下列关于动物细胞核移植技术的叙述，错误的是( )
A.非人灵长类动物的体细胞核移植难度较大
B.动物体细胞核移植的难度低于胚胎细胞核移植
C.从动物卵巢采集卵母细胞后，要将其在体外培养到MⅡ期
D.哺乳动物细胞核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植
4.如图是克隆羊的培育流程图，下列相关说法错误的是( )
A.卵母细胞可以从屠宰场收集，并在体外培养到M I期
B.从供体羊中取上皮细胞需要用胰蛋白酶等进行处理
C.用微型吸管将卵母细胞的细胞核和第一极体吸出
D.克隆羊的遗传性状与代孕母羊无关
5.如图表示体细胞核移植与克隆动物的相关图解，有关叙述中错误的是( )
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.用于体细胞核移植的供体细胞①一般为传代10代以内的细胞
C.采集的卵母细胞培养到的②时期表示减数第一次分裂时期
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能性表达
6.某实验小组从甲兔的皮肤细胞提取细胞核，注入乙兔去核的卵母细胞中，体外培养一段时间后，植入丙兔的子宫，最终丙兔顺利产下丁兔。下列叙述错误的是( )
A.丁兔的性状与甲兔相同 B.该生殖方式属于无性繁殖
C.丁兔的遗传物质与丙兔无关 D.与丁兔的DNA指纹相似度最高的是甲兔
7.2018年中科院神经科学研究所攻克了克隆灵长类动物这一世界难题，首次成功以体细胞克隆出了两只猕猴——“中中”和“华华”，流程如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.采集的卵母细胞应该培养到MⅡ期
B.过程①操作一般不晚于囊胚期
C.克隆猴的性状与核供体性状完全相同
D.克隆猴的成功说明动物体细胞的细胞核具有全能性
8.体细胞核移植技术为建立人类疾病的动物模型、研究疾病机理带来光明前景。如图表示体细胞核移植技术的过程，下列说法错误的是( )
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.细胞A常用处于减数第二次分裂中期的次级卵母细胞
C.过程②在培养基中加入的动物血清含有激发细胞全能性表达的物质
D.该技术有望解决供体器官的短缺和器官移植出现的免疫排斥反应问题
9.为研究将体细胞核移植技术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所示的实验，下列有关叙述不正确的是( )
A.通过模型鼠的成功培育，可以得到遗传背景相似或相同的实验动物用于医学研究中
B.过程②重构胚培养时的培养基中需要添加血清等
C.过程③的胚胎干细胞中的基因发生了选择性表达
D.过程④需要对受体鼠注射免疫抑制剂来抑制其细胞免疫功能
10.在动物体细胞核移植中，非人灵长类动物的体细胞核移植非常困难，我国科学家攻克了这一障碍，成功获得了体细胞克隆猴。下列关于体细胞克隆猴相关技术及意义的叙述，不正确的是( )
A.体细胞核移植难度大于胚胎细胞核移植的原因是细胞分化程度低
B.非人灵长类动物的体细胞核移植非常困难原因是重构胚的细胞核不能完全恢复其分化前的功能状态
C.体细胞克隆猴为探索建立更接近人类的医学动物模型提供了新途径
D.重组细胞融合后可加入化学药物将其激活，且需要在体外培养一段时间
11.由于胚胎发育率低,导致非人灵长类动物的体细胞核移植非常困难。我国科学家经过反复实验，成功培育出了体细胞克隆猴（2n=54）,流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.体细胞克隆猴的线粒体DNA完全来自提供卵母细胞的母猴
B.灭活的病毒失去感染能力,具有抗原结构
C.重构胚中组蛋白的甲基化水平降低、乙酰化水平提高可能会提高胚胎发育率
D.重构胚细胞中含有2个染色体组,54条染色体
12.体细胞核移植技术在畜牧业、医药卫生以及其他领域有着广阔的应用前景。下列关于体细胞核移植技术的应用前景及存在问题的叙述，错误的是( )
A.利用体细胞核移植技术培育的转基因克隆动物可以作为生物反应器,生产珍贵的医用蛋白
B.以患者细胞作为供体细胞培育的人核移植胚胎干细胞，经诱导形成的组织、器官等移植给患者,可避免免疫排斥反应
C.体细胞核移植技术发展到今天，已经相当成熟，成功率较高
D.有研究者指出，绝大多数克隆动物存在健康问题，如体型过大、脏器缺陷、免疫失调等
13.科学家利用小鼠的成纤维细胞成功培育了克隆鼠,培育过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.细胞A可以是培养到MⅡ期的卵母细胞
B.克隆鼠的遗传物质主要来自鼠成纤维细胞
C.利用胚胎干细胞作为核供体更难培育克隆鼠
D.在培养瓶中培养成纤维细胞时常常出现细胞贴壁和接触抑制现象
14.现代社会压力使人们的作息很难严格遵循体内的生物钟。频繁的加班、熬夜等导致人的生物钟紊乱，最终出现失眠、日间过度嗜睡等问题。通过实验，我国科研团队成功获得了5只BMAL1基因（与生物节律有关）敲除的克隆猴，极大地推动了生物钟紊乱相关问题的研究。培育克隆猴的步骤如图所示，回答下列问题：
(1)哺乳动物利用胚胎细胞核移植较体细胞核移植更易成功,原因是____。
(2)对卵母细胞去核所采用的普遍方法是____,克隆猴的性状与____ (填“A”或“B”)猴的性状相似度最高,与母体相比,克隆猴体细胞染色体数目____ (填“加倍”、“不变”或“减半”)。
(3)在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞中前,必须先去掉受体卵母细胞的细胞核,原因是____。
(4)为了研究这5只BMAL1基因敲除的克隆猴是否存在昼夜节律紊乱问题,科学家进行相关实验,如表所示。
组别 实验个体
对照组
实验组 5只BMAL1基因敲除的克隆猴
①表中对照组的实验个体是____。
②结果显示,与对照组相比,实验组猴的神经内分泌激素褪黑素分泌减少;与睡眠剥夺、抑郁症以及衰老等相关的基因表达增强;不再按照24小时的周期活动,在夜间活动明显增多,这说明了____。
15.动物细胞工程是应用现代细胞生物学、发育生物学、遗传学和分子生物学的原理、方法与技术，按照人们的需要，在细胞水平上进行遗传操作、快速繁殖和培养出人们所需要的新品种的生物工程技术。回答下列问题：
（1）动物细胞工程常用的技术手段有______________、______________、动物细胞融合等。
（2）瑞士的研究人员曾提出治疗胰岛细胞被自身免疫系统攻击导致的糖尿病的“超级移植”方法，即在胰腺细胞中加入羊膜上皮细胞（具有保护胎儿不受母亲免疫系统攻击的特性），创造出更加健壮的胰岛，这对所有等待胰岛移植的糖尿病患者无疑是一道曙光。
①将胰岛细胞从供体的胰腺中取出分离后，再注入病人的肝脏，“寄居”在肝脏内的胰岛细胞可分泌胰岛素。分离胰腺细胞时要用______________酶处理胰腺，然后将细胞制成细胞悬液，在一定条件下培养。当细胞数量增加到一定程度后，由于___________、___________、___________等，细胞的生长和增殖会逐渐减缓。
②培养细胞的环境要______________________，培养液要定期更换的目的是
③在胰腺细胞中加入羊膜上皮细胞的目的很可能是______________________。
答案以及解析
1.答案：A
解析：通过体细胞核移植来克隆动物，属于无性繁殖，只能增加被克隆动物的数量，而无法有效提高生物多样性，A符合题意。
2.答案：C
解析：去核卵母细胞的细胞质中具有调控细胞核发育的物质，能为重组细胞提供发育所需的营养；染色体存在于细胞核中，因此“多利羊”的染色体全部来自提供细胞核的甲羊；试管婴儿的培育属于有性生殖，而图示为无性生殖范畴；本实验体现了细胞核的全能性。
3.答案：B
解析：非人灵长类动物的体细胞核移植难度较大，如细胞核不易识别，去核难度大及卵母细胞容易提前激活等，A正确；哺乳动物细胞核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植，由于动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易，而动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难，因此动物体细胞核移植的难度也就明显高于胚胎细胞核移植，B错误，D正确；直接从活体动物卵巢中采集的卵母细胞，需要在体外经人工培养至MⅡ期，C正确。
4.答案：A
解析：从屠宰场收集的卵母细胞需在体外培养到M Ⅱ期才有受精能力，A错误；从供体羊中取上皮细胞，需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶等进行处理，使其分散为单个细胞，B正确；核移植过程中，通过显微操作去除卵母细胞中的细胞核，由于M Ⅱ 期卵母细胞核的位置靠近第一极体，因此用微型吸管可将卵母细胞的细胞核和第一极体一并吸出，C正确；克隆羊的遗传物质来自供体的卵母细胞和上皮细胞，与代孕母羊无关，D正确。
5.答案：C
解析：目前体细胞核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作去核法，A正确；用于体细胞核移植的供体细胞①一般都选用传代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，B正确；采集的卵母细胞培养到②为减数第二次分裂时期，C错误；将体细胞的细胞核移植到去核的卵母细胞中才能发育成新个体，因为卵母细胞的细胞质可使体细胞细胞核全能性得到表达，D正确。
6.答案：A
解析：生物的性状由遗传物质控制，丁兔的遗传物质分别来自甲兔体细胞的细胞核和乙兔去核卵母细胞的细胞质，故丁兔的性状主要与甲兔相同，与丁兔的DNA指纹相似度最高的是甲兔，A错误，D正确；该生殖方式无两性生殖细胞的结合，故属于无性繁殖，B正确；丙兔仅提供了胚胎发育的场所，丁兔的遗传物质与丙兔无关，C正确。
7.答案：C
解析：卵母细胞培养到MⅡ期才具有受精能力，故采集的卵母细胞应该培养到MⅡ期，A正确；由于囊胚期后的原肠胚期与母体建立联系，不宜进行胚胎移植，过程①表示胚胎移植过程，故一般不晚于囊胚期，B正确；由于卵母细胞的细胞质中遗传物质的作用，克隆猴的性状与核供体性状不完全相同，C错误；克隆猴的成功证明了已分化的动物细胞的细胞核具有全能性，D正确。
8.答案：C
解析：据图可知，该过程利用了动物细胞核移植、动物细胞培养等技术，A正确。细胞A常用处于减数第二次分裂中期的次级卵母细胞，原因是其细胞质中含有激发细胞核全能性表达的物质，B正确。过程②表示重组细胞发育成囊胚，细胞A中含有激发细胞核全能性表达的物质，动物血清不含激发细胞核全能性表达的物质，C错误。图示中的胚胎干细胞来源于患者提供的体细胞形成的囊胚，将由此形成的器官移植给患者可以避免免疫排斥反应，故该技术有望解决供体器官的短缺和器官移植出现的免疫排斥反应问题，D正确。
9.答案：D
解析：用题图方法培养的模型鼠遗传物质相同或相似，可作为实验动物用于医学研究中，A正确；过程②早期胚胎培养时需要在培养基中添加血清等，原因是人们对动物细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚，而血清中含有动物细胞培养所需要的未知物质，B正确；过程③是诱导胚胎干细胞分化获得神经细胞的过程，是基因选择性表达的结果，C正确；过程④属于自体移植，因为诱导产生的神经元的遗传物质绝大部分来自自身细胞，自体移植一般不会发生免疫排斥反应，故过程④中无需对受体鼠注射免疫抑制剂以抑制其细胞免疫功能，D错误。
10.答案：A
解析：哺乳动物的核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植，胚胎细胞核移植获得克隆动物的难度小于体细胞核移植，因为胚胎细胞的分化程度相对较低，恢复其全能性更加容易一些，A错误；非人灵长类动物的体细胞核移植非常困难主要原因是一方面供体细胞的细胞核在去核卵母细胞中不能完全恢复分化前的功能状态，B正确；体细胞克隆猴的成功说明动物体细胞核具有全能性，可以为探索建立更接近人类的医学动物模型提供新途径，C正确；重组细胞融合后，可以用物理或化学方法进行激活，使其完成细胞分裂和发育进程，发育至桑葚胚或囊胚期再进行胚胎移植，D正确。
11.答案：A
解析：据图可知，体细胞克隆猴是由去核卵母细胞和胎猴体细胞融合后发育而成，故体细胞克隆猴的线粒体DNA来自母猴的卵母细胞和胎猴的体细胞，A错误；灭活的仙台病毒失去感染能力，但并没有破坏抗原结构，B正确；据图可知，需要向重构胚中注人组蛋白去甲基化酶的mRNA、组蛋白去乙酰酶抑制剂，再移入代孕母猴体内，故推测重构胚中组蛋白的甲基化水平降低、乙酰化水平升高可能会提高胚胎发育率，C正确；克隆猴的染色体和胎猴是一样的，均为2n=54，所以含有2个染色体组，54条染色体，D正确。
12.答案：C
解析：利用体细胞核移植技术培育的转基因克隆动物可以作为生物反应器，生产珍贵的医用蛋白，A正确；以患者细胞作为供体细胞培育的人核移植胚胎干细胞，经诱导形成的组织、器官等移植给患者，可避免免疫排斥反应，B正确；尽管通过体细胞核移植技术已经获得了多种克隆动物，但该技术的成功率仍然非常低，各个技术环节也有待进一步改进，C错误；有研究者指出，绝大多数克隆动物存在健康问题，如体型过大、脏器缺陷、免疫失调等， D正确。
13.答案：ABD
解析：A、用于细胞核移植的受体细胞为培育到MⅡ中期的卵母细胞,A正确;
B、由于重组细胞的细胞核来自于鼠成纤维细胞,因此克隆鼠的遗传物质主要来自鼠成纤维细胞,B正确;
C、胚胎肝细胞进行核移植更容易成功,是由于其分化程度低,全能性表现更容易,C错误;
D、动物细胞培养时常常表现出贴壁生长和接触抑制现象,D正确;
14.答案：(1)动物胚胎细胞分化程度低,表现全能性相对容易
(2)显微操作法;B;不变
(3)使克隆后代的核遗传物质全部来自有重要利用价值的动物提供的体细胞
(4)①5只(与克隆猴生理状态相同的)未敲除BMALl基因的猴个体
②克隆猴的生物钟紊乱可能与BMAL1基因有关
解析：(1)与动物体细胞相比,动物胚胎细胞分化程度低,表现全能性相对容易。
(2)图中克隆猴的细胞核来自B猴,细胞质来自A猴,因此克隆猴的性状与B猴的性状相似度最高,其染色体数目与母体相同。
(3)在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞中前，必须先去掉受体卵母细胞的细胞核使克隆后代的核遗传物质全部来自有重要利用价值的动物提供的体细胞。
(4)从表中可知,对照组应该选择数量相同(5只)的BMAL1基因未敲除的猴个体。实验结果显示,敲除BMAL1基因的克隆猴个体的生物钟紊乱,说明克隆猴的生物钟紊乱可能与BMAL1基因有关。
15.答案：（1）动物细胞培养；动物细胞核移植
（2）①胰蛋白；培养空间的限制；营养物质的消耗；有害代谢产物的积累；
②温度适宜、营养充足、无菌；清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害
③减轻移植后产生的免疫排斥反应（或使移植后发生的免疫排斥反应
较轻微）
解析：（1）动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合等。
（2）①动物细胞培养时，首先要将组织分散成单个细胞。方法是将组织块剪碎，用胰蛋白酶处理一段时间。在动物细胞培养过程中，随着培养时间的延长，细胞数量不断增加，当细胞数量增加到一定程度后，由于培养空间的限制、营养物质的消耗及有害代谢产物的积累等，细胞的生长和增殖便会逐渐减缓。②动物细胞培养时要模拟体内环境，在温度适宜、营养充足、无菌等条件下培养。培养液还需定期更换，以便清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。
（3）根据题干信息羊膜上皮细胞具有保护胎儿不受母亲免疫系统攻击的特性可知，在胰腺细胞中加入羊膜上皮细胞的目的很可能是可以减轻移植后产生的免疫排斥反应，以治疗胰岛细胞被自身免疫系统攻击导致的糖尿病。
2
——高二生物学人教版（2019）选择性必修三课时优化训练
1.下列不属于体细胞核移植技术应用前景的是( )
A.增加濒危动物存活数量，并有效提高生物多样性
B.可以加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育
C.为科学研究提供实验动物，以解决人体器官移植供体来源短缺的问题
D.构建转基因克隆动物作为生物反应器，大规模生产珍贵医用蛋白
2.以下为克隆羊“多利”的培育过程，下列说法错误的是( )
A.重组细胞的细胞质具有调控细胞核发育的作用
B.“多利”的染色体全部来自甲羊
C.“试管婴儿”培育方法与图示方法本质相似
D.本实验原理是动物细胞核的全能性
3.下列关于动物细胞核移植技术的叙述，错误的是( )
A.非人灵长类动物的体细胞核移植难度较大
B.动物体细胞核移植的难度低于胚胎细胞核移植
C.从动物卵巢采集卵母细胞后，要将其在体外培养到MⅡ期
D.哺乳动物细胞核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植
4.如图是克隆羊的培育流程图，下列相关说法错误的是( )
A.卵母细胞可以从屠宰场收集，并在体外培养到M I期
B.从供体羊中取上皮细胞需要用胰蛋白酶等进行处理
C.用微型吸管将卵母细胞的细胞核和第一极体吸出
D.克隆羊的遗传性状与代孕母羊无关
5.如图表示体细胞核移植与克隆动物的相关图解，有关叙述中错误的是( )
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.用于体细胞核移植的供体细胞①一般为传代10代以内的细胞
C.采集的卵母细胞培养到的②时期表示减数第一次分裂时期
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能性表达
6.某实验小组从甲兔的皮肤细胞提取细胞核，注入乙兔去核的卵母细胞中，体外培养一段时间后，植入丙兔的子宫，最终丙兔顺利产下丁兔。下列叙述错误的是( )
A.丁兔的性状与甲兔相同 B.该生殖方式属于无性繁殖
C.丁兔的遗传物质与丙兔无关 D.与丁兔的DNA指纹相似度最高的是甲兔
7.2018年中科院神经科学研究所攻克了克隆灵长类动物这一世界难题，首次成功以体细胞克隆出了两只猕猴——“中中”和“华华”，流程如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.采集的卵母细胞应该培养到MⅡ期
B.过程①操作一般不晚于囊胚期
C.克隆猴的性状与核供体性状完全相同
D.克隆猴的成功说明动物体细胞的细胞核具有全能性
8.体细胞核移植技术为建立人类疾病的动物模型、研究疾病机理带来光明前景。如图表示体细胞核移植技术的过程，下列说法错误的是( )
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.细胞A常用处于减数第二次分裂中期的次级卵母细胞
C.过程②在培养基中加入的动物血清含有激发细胞全能性表达的物质
D.该技术有望解决供体器官的短缺和器官移植出现的免疫排斥反应问题
9.为研究将体细胞核移植技术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所示的实验，下列有关叙述不正确的是( )
A.通过模型鼠的成功培育，可以得到遗传背景相似或相同的实验动物用于医学研究中
B.过程②重构胚培养时的培养基中需要添加血清等
C.过程③的胚胎干细胞中的基因发生了选择性表达
D.过程④需要对受体鼠注射免疫抑制剂来抑制其细胞免疫功能
10.在动物体细胞核移植中，非人灵长类动物的体细胞核移植非常困难，我国科学家攻克了这一障碍，成功获得了体细胞克隆猴。下列关于体细胞克隆猴相关技术及意义的叙述，不正确的是( )
A.体细胞核移植难度大于胚胎细胞核移植的原因是细胞分化程度低
B.非人灵长类动物的体细胞核移植非常困难原因是重构胚的细胞核不能完全恢复其分化前的功能状态
C.体细胞克隆猴为探索建立更接近人类的医学动物模型提供了新途径
D.重组细胞融合后可加入化学药物将其激活，且需要在体外培养一段时间
11.由于胚胎发育率低,导致非人灵长类动物的体细胞核移植非常困难。我国科学家经过反复实验，成功培育出了体细胞克隆猴（2n=54）,流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.体细胞克隆猴的线粒体DNA完全来自提供卵母细胞的母猴
B.灭活的病毒失去感染能力,具有抗原结构
C.重构胚中组蛋白的甲基化水平降低、乙酰化水平提高可能会提高胚胎发育率
D.重构胚细胞中含有2个染色体组,54条染色体
12.体细胞核移植技术在畜牧业、医药卫生以及其他领域有着广阔的应用前景。下列关于体细胞核移植技术的应用前景及存在问题的叙述，错误的是( )
A.利用体细胞核移植技术培育的转基因克隆动物可以作为生物反应器,生产珍贵的医用蛋白
B.以患者细胞作为供体细胞培育的人核移植胚胎干细胞，经诱导形成的组织、器官等移植给患者,可避免免疫排斥反应
C.体细胞核移植技术发展到今天，已经相当成熟，成功率较高
D.有研究者指出，绝大多数克隆动物存在健康问题，如体型过大、脏器缺陷、免疫失调等
13.科学家利用小鼠的成纤维细胞成功培育了克隆鼠,培育过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.细胞A可以是培养到MⅡ期的卵母细胞
B.克隆鼠的遗传物质主要来自鼠成纤维细胞
C.利用胚胎干细胞作为核供体更难培育克隆鼠
D.在培养瓶中培养成纤维细胞时常常出现细胞贴壁和接触抑制现象
14.现代社会压力使人们的作息很难严格遵循体内的生物钟。频繁的加班、熬夜等导致人的生物钟紊乱，最终出现失眠、日间过度嗜睡等问题。通过实验，我国科研团队成功获得了5只BMAL1基因（与生物节律有关）敲除的克隆猴，极大地推动了生物钟紊乱相关问题的研究。培育克隆猴的步骤如图所示，回答下列问题：
(1)哺乳动物利用胚胎细胞核移植较体细胞核移植更易成功,原因是____。
(2)对卵母细胞去核所采用的普遍方法是____,克隆猴的性状与____ (填“A”或“B”)猴的性状相似度最高,与母体相比,克隆猴体细胞染色体数目____ (填“加倍”、“不变”或“减半”)。
(3)在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞中前,必须先去掉受体卵母细胞的细胞核,原因是____。
(4)为了研究这5只BMAL1基因敲除的克隆猴是否存在昼夜节律紊乱问题,科学家进行相关实验,如表所示。
组别 实验个体
对照组
实验组 5只BMAL1基因敲除的克隆猴
①表中对照组的实验个体是____。
②结果显示,与对照组相比,实验组猴的神经内分泌激素褪黑素分泌减少;与睡眠剥夺、抑郁症以及衰老等相关的基因表达增强;不再按照24小时的周期活动,在夜间活动明显增多,这说明了____。
15.动物细胞工程是应用现代细胞生物学、发育生物学、遗传学和分子生物学的原理、方法与技术，按照人们的需要，在细胞水平上进行遗传操作、快速繁殖和培养出人们所需要的新品种的生物工程技术。回答下列问题：
（1）动物细胞工程常用的技术手段有______________、______________、动物细胞融合等。
（2）瑞士的研究人员曾提出治疗胰岛细胞被自身免疫系统攻击导致的糖尿病的“超级移植”方法，即在胰腺细胞中加入羊膜上皮细胞（具有保护胎儿不受母亲免疫系统攻击的特性），创造出更加健壮的胰岛，这对所有等待胰岛移植的糖尿病患者无疑是一道曙光。
①将胰岛细胞从供体的胰腺中取出分离后，再注入病人的肝脏，“寄居”在肝脏内的胰岛细胞可分泌胰岛素。分离胰腺细胞时要用______________酶处理胰腺，然后将细胞制成细胞悬液，在一定条件下培养。当细胞数量增加到一定程度后，由于___________、___________、___________等，细胞的生长和增殖会逐渐减缓。
②培养细胞的环境要______________________，培养液要定期更换的目的是
③在胰腺细胞中加入羊膜上皮细胞的目的很可能是______________________。
答案以及解析
1.答案：A
解析：通过体细胞核移植来克隆动物，属于无性繁殖，只能增加被克隆动物的数量，而无法有效提高生物多样性，A符合题意。
2.答案：C
解析：去核卵母细胞的细胞质中具有调控细胞核发育的物质，能为重组细胞提供发育所需的营养；染色体存在于细胞核中，因此“多利羊”的染色体全部来自提供细胞核的甲羊；试管婴儿的培育属于有性生殖，而图示为无性生殖范畴；本实验体现了细胞核的全能性。
3.答案：B
解析：非人灵长类动物的体细胞核移植难度较大，如细胞核不易识别，去核难度大及卵母细胞容易提前激活等，A正确；哺乳动物细胞核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植，由于动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易，而动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难，因此动物体细胞核移植的难度也就明显高于胚胎细胞核移植，B错误，D正确；直接从活体动物卵巢中采集的卵母细胞，需要在体外经人工培养至MⅡ期，C正确。
4.答案：A
解析：从屠宰场收集的卵母细胞需在体外培养到M Ⅱ期才有受精能力，A错误；从供体羊中取上皮细胞，需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶等进行处理，使其分散为单个细胞，B正确；核移植过程中，通过显微操作去除卵母细胞中的细胞核，由于M Ⅱ 期卵母细胞核的位置靠近第一极体，因此用微型吸管可将卵母细胞的细胞核和第一极体一并吸出，C正确；克隆羊的遗传物质来自供体的卵母细胞和上皮细胞，与代孕母羊无关，D正确。
5.答案：C
解析：目前体细胞核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作去核法，A正确；用于体细胞核移植的供体细胞①一般都选用传代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，B正确；采集的卵母细胞培养到②为减数第二次分裂时期，C错误；将体细胞的细胞核移植到去核的卵母细胞中才能发育成新个体，因为卵母细胞的细胞质可使体细胞细胞核全能性得到表达，D正确。
6.答案：A
解析：生物的性状由遗传物质控制，丁兔的遗传物质分别来自甲兔体细胞的细胞核和乙兔去核卵母细胞的细胞质，故丁兔的性状主要与甲兔相同，与丁兔的DNA指纹相似度最高的是甲兔，A错误，D正确；该生殖方式无两性生殖细胞的结合，故属于无性繁殖，B正确；丙兔仅提供了胚胎发育的场所，丁兔的遗传物质与丙兔无关，C正确。
7.答案：C
解析：卵母细胞培养到MⅡ期才具有受精能力，故采集的卵母细胞应该培养到MⅡ期，A正确；由于囊胚期后的原肠胚期与母体建立联系，不宜进行胚胎移植，过程①表示胚胎移植过程，故一般不晚于囊胚期，B正确；由于卵母细胞的细胞质中遗传物质的作用，克隆猴的性状与核供体性状不完全相同，C错误；克隆猴的成功证明了已分化的动物细胞的细胞核具有全能性，D正确。
8.答案：C
解析：据图可知，该过程利用了动物细胞核移植、动物细胞培养等技术，A正确。细胞A常用处于减数第二次分裂中期的次级卵母细胞，原因是其细胞质中含有激发细胞核全能性表达的物质，B正确。过程②表示重组细胞发育成囊胚，细胞A中含有激发细胞核全能性表达的物质，动物血清不含激发细胞核全能性表达的物质，C错误。图示中的胚胎干细胞来源于患者提供的体细胞形成的囊胚，将由此形成的器官移植给患者可以避免免疫排斥反应，故该技术有望解决供体器官的短缺和器官移植出现的免疫排斥反应问题，D正确。
9.答案：D
解析：用题图方法培养的模型鼠遗传物质相同或相似，可作为实验动物用于医学研究中，A正确；过程②早期胚胎培养时需要在培养基中添加血清等，原因是人们对动物细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚，而血清中含有动物细胞培养所需要的未知物质，B正确；过程③是诱导胚胎干细胞分化获得神经细胞的过程，是基因选择性表达的结果，C正确；过程④属于自体移植，因为诱导产生的神经元的遗传物质绝大部分来自自身细胞，自体移植一般不会发生免疫排斥反应，故过程④中无需对受体鼠注射免疫抑制剂以抑制其细胞免疫功能，D错误。
10.答案：A
解析：哺乳动物的核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植，胚胎细胞核移植获得克隆动物的难度小于体细胞核移植，因为胚胎细胞的分化程度相对较低，恢复其全能性更加容易一些，A错误；非人灵长类动物的体细胞核移植非常困难主要原因是一方面供体细胞的细胞核在去核卵母细胞中不能完全恢复分化前的功能状态，B正确；体细胞克隆猴的成功说明动物体细胞核具有全能性，可以为探索建立更接近人类的医学动物模型提供新途径，C正确；重组细胞融合后，可以用物理或化学方法进行激活，使其完成细胞分裂和发育进程，发育至桑葚胚或囊胚期再进行胚胎移植，D正确。
11.答案：A
解析：据图可知，体细胞克隆猴是由去核卵母细胞和胎猴体细胞融合后发育而成，故体细胞克隆猴的线粒体DNA来自母猴的卵母细胞和胎猴的体细胞，A错误；灭活的仙台病毒失去感染能力，但并没有破坏抗原结构，B正确；据图可知，需要向重构胚中注人组蛋白去甲基化酶的mRNA、组蛋白去乙酰酶抑制剂，再移入代孕母猴体内，故推测重构胚中组蛋白的甲基化水平降低、乙酰化水平升高可能会提高胚胎发育率，C正确；克隆猴的染色体和胎猴是一样的，均为2n=54，所以含有2个染色体组，54条染色体，D正确。
12.答案：C
解析：利用体细胞核移植技术培育的转基因克隆动物可以作为生物反应器，生产珍贵的医用蛋白，A正确；以患者细胞作为供体细胞培育的人核移植胚胎干细胞，经诱导形成的组织、器官等移植给患者，可避免免疫排斥反应，B正确；尽管通过体细胞核移植技术已经获得了多种克隆动物，但该技术的成功率仍然非常低，各个技术环节也有待进一步改进，C错误；有研究者指出，绝大多数克隆动物存在健康问题，如体型过大、脏器缺陷、免疫失调等， D正确。
13.答案：ABD
解析：A、用于细胞核移植的受体细胞为培育到MⅡ中期的卵母细胞,A正确;
B、由于重组细胞的细胞核来自于鼠成纤维细胞,因此克隆鼠的遗传物质主要来自鼠成纤维细胞,B正确;
C、胚胎肝细胞进行核移植更容易成功,是由于其分化程度低,全能性表现更容易,C错误;
D、动物细胞培养时常常表现出贴壁生长和接触抑制现象,D正确;
14.答案：(1)动物胚胎细胞分化程度低,表现全能性相对容易
(2)显微操作法;B;不变
(3)使克隆后代的核遗传物质全部来自有重要利用价值的动物提供的体细胞
(4)①5只(与克隆猴生理状态相同的)未敲除BMALl基因的猴个体
②克隆猴的生物钟紊乱可能与BMAL1基因有关
解析：(1)与动物体细胞相比,动物胚胎细胞分化程度低,表现全能性相对容易。
(2)图中克隆猴的细胞核来自B猴,细胞质来自A猴,因此克隆猴的性状与B猴的性状相似度最高,其染色体数目与母体相同。
(3)在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞中前，必须先去掉受体卵母细胞的细胞核使克隆后代的核遗传物质全部来自有重要利用价值的动物提供的体细胞。
(4)从表中可知,对照组应该选择数量相同(5只)的BMAL1基因未敲除的猴个体。实验结果显示,敲除BMAL1基因的克隆猴个体的生物钟紊乱,说明克隆猴的生物钟紊乱可能与BMAL1基因有关。
15.答案：（1）动物细胞培养；动物细胞核移植
（2）①胰蛋白；培养空间的限制；营养物质的消耗；有害代谢产物的积累；
②温度适宜、营养充足、无菌；清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害
③减轻移植后产生的免疫排斥反应（或使移植后发生的免疫排斥反应
较轻微）
解析：（1）动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合等。
（2）①动物细胞培养时，首先要将组织分散成单个细胞。方法是将组织块剪碎，用胰蛋白酶处理一段时间。在动物细胞培养过程中，随着培养时间的延长，细胞数量不断增加，当细胞数量增加到一定程度后，由于培养空间的限制、营养物质的消耗及有害代谢产物的积累等，细胞的生长和增殖便会逐渐减缓。②动物细胞培养时要模拟体内环境，在温度适宜、营养充足、无菌等条件下培养。培养液还需定期更换，以便清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。
（3）根据题干信息羊膜上皮细胞具有保护胎儿不受母亲免疫系统攻击的特性可知，在胰腺细胞中加入羊膜上皮细胞的目的很可能是可以减轻移植后产生的免疫排斥反应，以治疗胰岛细胞被自身免疫系统攻击导致的糖尿病。
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