《动物的克隆》同步练习2-1

《动物的克隆》同步练习

知识点一单克隆抗体

1．某实验室做了下图所示的实验研究，下列相关叙述，正确的是( )

A．与纤维母细胞相比，过程①形成的诱导干细胞的全能性较低

B．过程②是诱导干细胞的结构和遗传物质发生稳定性差异的过程

C．每个Y细胞只产生一种抗体，故过程③不需用选择性培养基进行筛选

D．过程④产生的单抗，不需细胞膜上载体蛋白的协助就能释放到细胞外

2．近年来，我国死于狂犬病的人数有上升趋势。狂犬病病毒的核酸是RNA，机体感染病毒后产生的特异性IgG抗体，能消除狂犬病病毒，这是接触狂犬病病毒后及时注射疫苗和特异性抗体的重要依据。我国利用地鼠的肾细胞培养狂犬病疫苗，已取得良好效果。

请根据上述材料，回答下列问题。

(1)巴斯德利用固定毒株制成减毒活疫苗，预防狂犬病，制成减毒活疫苗需要用________培养。

(2)特异性抗体获取可用单克隆抗体制备。在制备单克隆抗体的过程中，应用的动物细胞工程技术是___________________________________________________________。

(3)下面是单克隆抗体制备过程示意图，请据图回答：

①图中A过程从小鼠的脾脏中取得的“小鼠细胞”是____________细胞，该细胞能够产生________。从小鼠体内提取分离该细胞之前，给小鼠注射的特定的物质是____________。

②图中B过程是细胞融合，该过程需要用灭活的________________、聚乙二醇或电激等诱导。

③特异性抗体获取的方法也可以采用向动物体内反复注射某种抗原，使动物产生抗体，然后从动物血清中分离所需抗体。与这种方法制备的抗体相比，单克隆抗体具有___________等优点。

(4)动物细胞体外培养需要满足的环境条件有____________________________________

________________________________________________________________________。

(5)单克隆抗体的制备还有哪些用途？

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

知识点二动物细胞的全能性的表现程度

3．美国杜克大学医疗中心的一个研究小组在《科学》杂志上撰文透露，他们利用成年猪的动脉血管细胞和能够模拟胚胎环境的新型生物反应器，成功地在实验室里培育出新的动

脉血管。这种血管的外形和功能都与真的血管一样。这一研究成果是生物组织培养工程领域的重大进展。下列关于以上技术的叙述中，不正确的是( )

A．以上技术属于“克隆”

B．这项技术中可能要利用去核卵母细胞

C．这项技术的关键是激发血管细胞的全能性

D．这项技术的关键是激发血管细胞发育成血管的潜能

知识点三动物体细胞核移植技术和克隆动物

4．一只羊的卵母细胞核被另一只羊的体细胞核置换后，这个卵母细胞经过多次分裂，再植入第三只羊的子宫内发育，结果产下了一只羊羔。这种克隆技术具有多种用途，但是不能( )

A．有选择地繁殖某一性别的家畜

B．繁殖家畜中的优秀个体

C．用于保存物种

D．改变动物的基因型

5．2006年4月25日，中国首例带有抗疯牛病的转基因体细胞的克隆牛在山东淄博顺利降生。它是莱阳农学院董雅娟、柏学进教授继2001年11月成功克隆出中国首例和第二例健康成活克隆牛之后完成的又一项重大成果。作为克隆牛，其培育过程图示如下：

(1)细胞A是____________，细胞B是____________。

(2)一个重组细胞D发育成丁牛，涉及的细胞增殖方式是____________，丁牛体内有众多细胞类型如成熟的红细胞无核能够运输氧气，而效应B细胞内有发达的内质网能够分泌抗体，神经元具有许多突起能够产生并传导兴奋，这是____________的结果。

(3)丁牛的性别和________牛的性别相同，原因是______________________________

________________________________________________________________________。

(4)能否直接用细胞A体外培养形成胚胎移植到丙牛子宫并发育出健康小牛出生？为什么？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(5)培育抗疯牛病克隆牛所使用的技术手段是_____________________________

______________________，运用的生物学原理有________________________________ ________________________________________________________________________。

(6)上述方法培育出克隆动物，与植物组织培养技术培育出完整的植株相比，获得的后代在遗传物质方面有什么不同？

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

基础落实

1．从母羊甲的体细胞中取出细胞核，注入到母羊乙的去核卵母细胞中，融合后的细胞经卵裂形成早期胚胎，再移入到另一只母羊丙的子宫内，出生的小羊大多数性状( ) A．难以预测B．像甲

C．像乙D．像丙

2．科学家用灭活的病毒把骨髓瘤细胞与效应B细胞融合，得到杂交瘤细胞，则灭活病毒的作用是( )

A．病毒比较小，可钻入到细胞内

B．灭活的病毒已完全死亡，死亡的病毒可以让细胞聚集

C．灭活的病毒已失去感染活性，对各种动物细胞不造成破坏，但所保留的融合活性，可以使不同的动物细胞进行融合

D．灭活的病毒带有目的基因，通过融合可以让杂合细胞带有目的基因

3．在克隆多莉羊的过程中，下列哪项技术没有运用到( )

A．细胞培养技术B．细胞核移植

C．胚胎移植技术D．基因工程技术

4．2010年6月中国养殖网报道，“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

5．用动物细胞工程技术获得单克隆抗体，下列实验步骤错误的是( )

A．将抗原注入小鼠体内，获得能产生抗体的B淋巴细胞

B．用纤维素酶处理B淋巴细胞和小鼠骨髓瘤细胞

C．用聚乙二醇作诱导剂，促使能产生所需抗体的B淋巴细胞和小鼠骨髓瘤细胞融合D．筛选杂交瘤细胞，并从中选出能产生所需抗体的细胞群，培养后提取单克隆抗体6．将小鼠骨髓瘤细胞与一种B淋巴细胞融合，可使融合的细胞经培养产生单克隆抗体，下列关于此项技术的依据、步骤及应用的叙述不正确的是( )

A．B淋巴细胞可以产生抗体，但不能无限增殖

B．骨髓瘤细胞可以无限增殖，但不能产生抗体

C．B淋巴细胞与骨髓瘤细胞直接放入培养液中就能融合为杂交瘤细胞

D．单克隆抗体可用于疾病的诊断、治疗和预防，也可用于研制治疗癌症的“生物导弹”

能力提升

7．新技术的建立和应用对生物学发展至关重要。下列技术(或仪器)与应用匹配正确的是(多选)( )

A．PCR技术——扩增蛋白质

B．杂交瘤技术——制备单克隆抗体

C．光学显微镜——观察叶绿体的基粒

D．花粉离体培养——培育单倍体植物

8．对于下面制备单克隆抗体过程的示意图，不正确的叙述是( )

A．④中的筛选是为了获得能产生多种抗体的杂交瘤细胞

B．②中培养基应加入选择性抑制骨髓瘤细胞DNA分子复制的物质

C．上图中有一处明显错误

D．⑤可以无限增殖

9．用动物细胞工程技术获取单克隆抗体，下列实验步骤中错误的是( )

A．将抗原注入小鼠体内，获得能产生抗体的B淋巴细胞

B．用氯化钙作诱导剂，促使能产生抗体的B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合

C．筛选杂交瘤细胞，并从中选出能产生所需抗体的细胞群，培养后提取单克隆抗体D．该杂交瘤细胞株的增殖方式和产物分别是有丝分裂和单克隆抗体

10．如图为某哺乳动物的生殖过程图，正确的叙述是( )

A．个体2为克隆动物，c为高度分化的体细胞

B．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细胞为完成减数分裂的卵细胞

11.下图是单克隆抗体制备流程阶段示意图。

(1)________技术是单克隆抗体技术的基础。

(2)根据培养基的用途分类，图中HAT培养基属于________培养基。

(3)单克隆抗体与常规的血清抗体相比，最大的优越性是__________________________。

(4)动物细胞融合除了采用植物细胞原生质体融合常用的诱导剂外，还可以采用_______。

(5)选出的杂交瘤细胞既具备骨髓瘤细胞的____________特点，又具备淋巴细胞的______________特点。

(6)淋巴细胞是由动物体________中的________细胞分化、发育而来。

(7)杂交瘤细胞从培养基中吸收葡萄糖、氨基酸的主要方式是________。

综合拓展

12．随着科学技术的发展，人们可以根据人类的需求来改造生物的性状，在许多领域取得了可喜的成果，下图是利用奶牛乳汁生产血清白蛋白的图解，根据下图回答：

(1)此工程涉及的现代生物技术主要有：_______________________________

____________________。

(2)在形成图中③的过程中，我们称②为______________，获取②的途径主要有______________________________________________。能实现②直接进入③吗？__________。为什么？____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)图中①一般经________处理可以得到③，从③到④的过程中一般用未受精的卵细胞去核为受体，不用普通的体细胞，原因是：

________________________________________________________________________。

(4)⑦是⑥的后代，那么⑦与⑥的遗传性状完全一样吗？____________，为什么？_______________________________________________________________________________ _____。利用转基因动物乳汁生产生物产品的方法称为________________，利用核移植的方法得到的动物叫做____________________________________________________。

参考答案：

知识清单

一、1.(1)B 淋巴细胞 (2)仙台病毒 聚乙二醇 骨髓瘤细胞 (3)产生特异抗体 无限增殖 2.特异性抗原成分比例极少

二、1.(1)分化出各种细胞、形成组织 (2)受精卵分裂后形成的早期胚胎依然有全能性，但随着胚胎发育的进行，有的细胞不再具有全能性，只具有分化出多种组织细胞的潜能 (3)只能分化为一种细胞 2.比较容易体现

三、高度分化 不完全

四、1.利用一个细胞的细胞核(供体核)来取代另一细胞中的细胞核，形成一个重建的“合子” 2.(1)胚胎细胞核移植 (2)体细胞核移植 4.(1)高度分化细胞经过一定技术处理，也可回复到类似受精卵时期的功能 (2)在胚胎和个体发育中，细胞质具有调控细胞核发育的作用

5．(1)遗传疾病的治疗 优良品种的培育 (2)物种的优化 濒危动物的保存 对转基因动物的扩群 (4)畜牧业 缩短育种年限 生产效率

对点训练

1．D [诱导干细胞的全能性比纤维母细胞高；诱导分化过程中遗传物质未发生改变，只是基因的选择性表达；Y 细胞有很多种，故需用选择培养基进行筛选。单抗的分泌应通过胞吐方式，不需载体蛋白协助但消耗能量。]

知识链接 (1)单克隆抗体的制备流程

(2)原理

????? 免疫原理：利用效应B 细胞能产生特异性抗体细胞融合原理：利用病毒对宿主细胞的穿透性使效应 B 细胞与骨髓瘤细胞融合动物细胞培养技术：对杂交瘤细胞进行体内、体外培养

2．(1)活细胞(2)动物细胞融合技术和动物细胞培养技术

(3)①免疫的B淋巴抗体抗原(或狂犬病病毒)

②病毒(或仙台病毒) ③特异性强、灵敏度高，并可以大量制备(4)无菌、无毒、适宜温度和pH、充足的气体、营养物质(5)作为诊断试剂、运载药物(或“生物导弹”)等解析病毒是营寄生生活的，所以体外培养只能利用活细胞进行。单克隆抗体制备应用的动物细胞工程技术是动物细胞的融合。①图示中A过程从小鼠的脾脏中获取的“小鼠细胞”是免疫的B淋巴细胞，该细胞能够产生抗体，该细胞是受到相应抗原刺激后才产生的。

②诱导B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合的促融剂是聚乙二醇、灭活的病毒等。③单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高，并可大量制备的优点。动物细胞的培养需要在无菌、无毒、温度和pH适宜，充足的O2、营养物质充足的条件下进行。单克隆抗体可用于制备“生物导弹”和诊断试剂等。

归纳提升 1.制备单克隆抗体的关键思路及操作依据

(1)关键思路

①克隆单一的B淋巴细胞，形成细胞群；

②将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，获得杂交瘤细胞。

(2)用B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合的原因

①每一个B淋巴细胞只能分泌一种特异性抗体；不同种类的B淋巴细胞分泌的抗体不同；

②B淋巴细胞在体外培养时不能无限增殖；骨髓瘤细胞能够无限增殖。

2．单克隆抗体制备过程中的筛选及原因

(1)第一次筛选是在B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合之后，因为有三种融合情况：B淋巴细胞与B淋巴细胞融合、骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞融合、B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，而只有B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合细胞才是需要的杂种细胞。

(2)第二次筛选需先在多孔培养皿上培养，在每个孔只有一个杂交瘤细胞的情况下开始培养，然后再筛选出能产生特异性抗体的细胞群。由于该细胞群是由单个杂交瘤细胞克隆来的，所以产生的抗体一定是化学性质单一、特异性强的单克隆抗体。

3．C [细胞的全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。但题干信息显示，只是将动脉血管细胞培养成了新的动脉血管，即激发了细胞发育成某种器官的潜能。由于高度分化的动物细胞全能性受到了严格限制，因此，要实现分化细胞的脱分化，目前常用的方法是借助于去核卵母细胞，故这项技术可能要利用去核卵母细胞。这项技术是将动脉血管细胞再培育为动脉血管，属于无性生殖范畴，所以属于克隆。基于以上分析，不正确的叙述为C项。]

思路导引正确理解高度分化的动物细胞核的全能性，及其表现条件是解答该题的关键。

知识链接动物细胞全能性的理解

(1)受精卵、早期胚胎细胞具有全能性。

(2)动物体细胞由于发生了分化，基因组中的基因活动不完全，即有的基因开放，有的基因关闭，细胞全能性受到限制，很难表达。

(3)由于细胞核中含有该物种的完整基因组，若给予促进细胞核表达全能性的物质和营养条件，动物细胞的细胞核仍可表现出全能性。

(4)列表如下：

4.D [生物的各种性状是由遗传物质——DNA控制的。由细胞核内的DNA控制的遗传叫细胞核遗传，由细胞质内DNA(主要存在于线粒体、叶绿体)控制的遗传叫细胞质遗传。目前的克隆技术是将一个体细胞核移入一个去核的卵母细胞，经过试管培养一段时间后，再移入另一个体的子宫内发育、分娩的技术，通过该技术能够保持亲本的优良性状，能够保持性别不变，亦能够用于保存物种，但不能改变动物的基因型，这是因为基因型的改变是通过动物的有性生殖(减数分裂)完成的。]

思路导引回顾克隆羊—多莉的操作流程，解答该题目。

知识链接动物细胞核移植和克隆动物

(1)原理：动物细胞核的全能性。

(2)动物细胞全能性的特点：动物细胞的全能性随着动物细胞分化程度的提高而逐渐受到抑制，全能性表达很难，但动物细胞的细胞核内仍含有该种动物的全部遗传基因，具有发育成完整个体的潜能，即动物的细胞核仍具有全能性。

(3)核移植种类

①胚胎细胞核移植：较易成功。

②体细胞核移植：较难成功。

(4)动物克隆的一般过程

特别提醒从图中可以看出，出生的幼体不是由精子和卵细胞结合成的受精卵发育而成的，所以不是有性生殖产生的后代，而是无性繁殖的产物，因为它的细胞核只来自一个亲体——供体。

5．(1)高度分化的体细胞卵母细胞(2)有丝分裂基因选择性表达(3)甲牛的性别由细胞内的性染色体决定，丁牛的性染色体与甲牛相同(4)目前不能，高度分化的动物体细胞由于基因的选择性表达而失去了进一步的分裂分化能力，但卵母细胞中却含有必要的分裂分化调节因子(5)动物细胞培养、核移植和胚胎移植、转基因技术动物细胞核的全能性、基因重组(6)在遗传物质上(不考虑发育过程中的变异)，植物组织培养形成的植株与提供体细胞的植物植株完全相同，而克隆动物由于卵母细胞细胞质基因的贡献而与提供体细胞核的动物不完全相同

解析从“重组细胞”到动物个体生出的过程中，细胞增殖不会有减数分裂方式，这一情况同自然状态下受精卵发育成动物个体类似；牛的性别决定方式是XY型，由细胞核内性染色体控制其性别；动物克隆从目前来看，只能是“核移植”，并没有真正做到产生的动物与原来被克隆的动物在遗传物质上100%的相同。单纯用高度分化的体细胞在体外诱导形成胚胎继而填入子宫内完成发育从理论上讲是完全可能的，但目前在实践上还有很大难度。

归纳提升动物细胞核移植的条件及结果

(1)核移植一般选择去核的卵母细胞，因为卵母细胞体积大，易操作，含有促使细胞核全能性表达的物质和营养条件。一般不选择生殖细胞作为供核细胞，因为生殖细胞与正常体细胞相比，遗传物质减半。

(2)核移植时，一般先用电刺激使供受体细胞融合，再用物理或化学方法激活受体细胞，使其完成细胞分裂和发育进程。

(3)核移植过程中细胞核只来自于一个个体，因此核遗传物质与供核个体的相同，属于无性繁殖，不会改变生物体的基因型。

(4)克隆动物的性状与核供体生物的性状基本相同，但不是完全相同，因为：

①克隆动物的细胞质遗传物质来自于受体卵母细胞。

②生物的性状不仅与遗传物质有关，还受环境的影响。

课后作业

1．B [由于出生的小羊的细胞核中的遗传物质和提供细胞核的甲羊相同，所以小羊大多数性状像甲。但由于乙提供了细胞质，细胞质中线粒体DNA也会发挥作用，所以小羊的性状不会和甲羊完全一样。]

2．C [动物细胞融合常用灭活的病毒作诱导剂，是因为灭活的病毒不再具有感染活性，不会对细胞造成破坏，但仍可穿透细胞膜，促使不同的动物细胞融合。]

3．D [多莉羊的培育过程是：将一只母羊(A羊)卵细胞的细胞核吸出，得到不含核的卵细胞。然后，将实验室中培养的另一只母羊(B羊)的乳腺上皮细胞的细胞核注入到无细胞核的卵细胞中并进行电刺激，这样就通过核移植技术形成了一个同时含有B羊核遗传物质和A 羊细胞质的重组卵细胞。融合后的卵细胞经过体外细胞培养形成早期胚胎。然后把这个胚胎移植到第三只羊(C羊)的子宫中，让C羊为胚胎发育提供发育场所和营养物质，这个过程利用了胚胎移植技术。胚胎就在C羊子宫内发育成熟。C羊产下的羊就是克隆羊多莉。从以上分析可以看出，多莉产生的过程中没有使用基因工程技术。]

4．B [克隆实质上就是一种无性繁殖，题中A、D两项都是细胞水平的克隆，C项是指植物的营养生殖，也属于克隆的范畴。B项使某些特定的外源基因在哺乳动物体内表达，这属于转基因技术。]

5．B [动物细胞没有细胞壁，所以不需要纤维素酶。]

6．C [杂交瘤细胞需要灭活的仙台病毒或聚乙二醇的诱导才能融合。]

7．BD [PCR技术应用于DNA的扩增，A选项错误；叶绿体的基粒属于细胞的亚显微结构，只有通过电子显微镜才能观察到，C选项错误；单克隆抗体的制备是通过已免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞杂交后实现的，属于杂交瘤技术，B选项正确；培育单倍体植物常采用花粉离体培养技术，D选项正确。]

8．A [④中的筛选是为了获得能产生单一抗体的杂交瘤细胞；②中培养基应加入选择性抑制骨髓瘤细胞DNA分子复制的物质，这样才能选出杂交瘤细胞；图中的小鼠没有经过免疫处理，应该注射相应的抗原，小鼠才能形成相应的B淋巴细胞。]

9．B [B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合需要灭活的病毒、聚乙二醇或物理因素来诱导，氯化钙不能作为诱导剂。氯化钙的作用是在基因工程中用于扩大细胞壁的通透性，便于重组质粒进入微生物的细胞内。]

10．A [通过克隆技术培育的动物称为克隆动物，提供细胞核的是高度分化的体细胞，A项正确；B项考虑细胞质基因，应该是“有相同之处”；动物的克隆实际上是无性生殖过程，C项错误；e细胞是处于减数第二次分裂中期的卵母细胞，并没有完全完成减数分裂，D项错误。]

11．(1)动物细胞培养(2)选择(3)特异性强，灵敏度高(4)灭活的病毒(5)在体外大量增殖分泌特异性抗体(6)骨髓造血干(7)主动转运

解析抗体是由B淋巴细胞分泌的，每一种淋巴细胞只能分泌一种抗体。要想获得大量单一抗体，需要将某一种淋巴细胞大量克隆，但在体外培养的条件下，B淋巴细胞不能无限增殖，而骨髓瘤细胞可以在体外无限增殖。科学家将这两种细胞通过灭活的仙台病毒的诱导融合，在特定的选择性培养基中筛选出杂交瘤细胞，再将杂交瘤细胞分开培养，从而获得大量的单克隆抗体。单克隆抗体与常规抗体相比，特异性强、灵敏度高、可大量制备，可被广泛应用到疾病诊断、治疗和预防等方面。杂交瘤细胞培养过程中需要吸收氨基酸、葡萄糖等营养物质，是通过主动转运进入细胞内的。

12．(1)基因工程技术、核移植技术、胚胎移植技术

(2)目的基因从基因文库获取、PCR技术扩增、人工合成不能独立的外源基因很难与受体细胞的基因连接和独立表达(3)胰蛋白酶卵细胞体积大易操作，且其细胞质中含有促进细胞核表现出全能性的物质(4)不一样因为个体⑦的遗传信息几乎全部来自供体的细胞核，没有孕育它的母体⑥的遗传信息乳腺生物反应器克隆动物

解析目的基因的获取方法有从基因文库中获取、人工合成及通过PCR技术扩增。获取的目的基因不能直接导入受体细胞，需借助于载体，因为独立外源基因很难与受体细胞的基因连接和独立表达。将动物细胞分成单个需用胰蛋白酶处理，在细胞工程中细胞核导入的受体细胞常是去核的卵细胞，因为分化程度越低，细胞全能性的表达越容易。克隆得到的动物，性状绝大多数像提供细胞核的动物。