课时跟踪检测（八）动物细胞培养

课时跟踪检测（八）动物细胞培养一、概念检测1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。(1)多数动物细胞培养过程中其培养液所需的适宜pH为6.8～7.0。 (×)提示：多数动物细胞培养过程中其培养液所需的适宜pH为7.2～7.4。(2)动物细胞培养要定期更换培养液，其目的是便于清除代谢物，防止代谢物积累对细胞自身造成伤害。 (√)(3)动物细胞培养技术的原理是动物细胞的全能性。 (×)提示：动物细胞培养技术的原理是细胞增殖。(4)制备肝细胞悬液时先用剪刀剪碎肝组织，再用胃蛋白酶处理。 (×)提示：应该用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理。(5)培养动物细胞的第一代(即第一次细胞增殖)被称为原代培养。 (×)提示：原代培养指动物组织经处理后的初次培养。(6)培养保留接触抑制的细胞在培养瓶的瓶壁上可形成多层细胞。 (×)提示：由于存在接触抑制，所以细胞培养瓶的瓶壁上形成的应该是单层细胞。2．下列有关动物细胞培养所需条件的叙述，错误的是 ()A．为保证培养的动物细胞处于无菌、无毒的环境，培养液和培养用具等需要进行消毒处理B．动物细胞培养应在含95%空气和5%CO2的恒温箱中培养，CO2的作用是维持培养液的pHC．培养液中有糖类、氨基酸、无机盐、维生素等D．使用合成培养基时，应加入动物血清等一些天然成分解析：选A动物细胞培养需要无菌、无毒的环境，培养液和培养用具等需要进行灭菌处理，A错误；动物细胞培养需要一定的气体环境，即含有95%空气和5%的CO2的混合气体的CO2培养箱，5%的CO2能维持培养液的pH，B正确；用于动物细胞培养的合成培养基需加入糖类、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质，C、D正确。3．下列有关干细胞的叙述，错误的是 ()A．干细胞是具有分裂和分化能力的细胞B．造血干细胞可定向诱导分化成机体所有种类的细胞C．胚胎干细胞在饲养层细胞上培养能够维持不分化的状态D．移植胚胎干细胞可使退化的组织得以修复并恢复正常功能解析：选B干细胞具有分裂和分化能力，A正确；造血干细胞可分化形成血细胞，胚胎干细胞在一定条件下可定向诱导分化成机体所有种类的细胞，B错误；胚胎干细胞在饲养层细胞上或在添加抑制因子的培养液中培养，能够维持不分化的状态，C正确；当身体某一类细胞功能退化时，可以通过诱导胚胎干细胞定向分化来及时修补，并恢复其正常功能，D正确。4．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解析：选C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，使其分散成单个细胞，然后，用培养液将细胞制成细胞悬液，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，用离心法收集后，制成细胞悬液再分瓶培养，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。二、综合迁移5．下列关于动物细胞培养的叙述，错误的是 ()A．传代培养时需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞B．细胞的癌变发生于原代培养向传代培养的过渡过程中C．癌细胞在培养瓶中不会出现接触抑制现象D．动物细胞培养一般需要使用CO2培养箱解析：选B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，制成细胞悬液后再分瓶培养，A正确；细胞癌变发生于传代培养过程中，B错误；癌细胞间的黏着性低易分散转移，失去接触抑制，所以癌细胞在培养瓶中不会出现接触抑制现象，C正确；动物细胞培养一般需要使用CO2培养箱，CO2可维持培养液的pH，D正确。6．下列有关植物组织培养和动物细胞培养的叙述，正确的是 ()A．动物细胞培养和植物组织培养都用固体培养基B．植物韧皮部细胞和小鼠细胞经离体培养均能获得新个体C．动物细胞培养和植物组织培养都要用到胰蛋白酶D．植物组织培养技术可用于突变体的培育，动物细胞培养技术可用于筛选抗癌药物解析：选D动物细胞培养用液体培养基，植物组织培养用固体培养基，A错误。植物韧皮部细胞经离体培养可得到新个体，小鼠细胞经离体培养不能得到新个体，B错误。植物组织培养未使用胰蛋白酶，C错误。植物组织培养可用于突变体的培育，动物细胞培养可用于检测有毒物质、判断某种物质的毒性，也可用于筛选抗癌药物，D正确。7．科学家将c­Myc、KIf4、Sox2和Oct­3/4这四个关键基因转入高度分化的小鼠成纤维细胞内，细胞在一定条件下转变成iPS细胞。在适当条件诱导下，iPS细胞可以定向分化成各种细胞。下列叙述错误的是 ()A．图示过程运用了转基因技术和动物细胞培养技术B．iPS细胞分化成各种组织细胞的过程中DNA序列不变C．iPS细胞的分裂、分化能力比造血干细胞弱D．小鼠成纤维细胞转变成iPS细胞与植物组织培养的脱分化过程类似解析：选C据图分析可知，将四个关键基因转入高度分化的小鼠成纤维细胞，再通过培养转变成iPS细胞，运用了转基因技术和动物细胞培养技术，A正确；细胞分化的实质是基因的选择性表达，使得细胞内信使RNA和蛋白质改变，但DNA不变，B正确；iPS细胞可以分化为多种组织细胞，造血干细胞只能分化为各种血细胞或免疫细胞，故iPS的分裂、分化能力比造血干细胞强，C错误；小鼠成纤维细胞转变成iPS细胞的过程中，细胞恢复分裂、分化能力，与植物组织培养的脱分化过程类似，D正确。8.如图为动物细胞培养过程中细胞增殖情况的变化曲线，图中b、e两点表示经筛选、分装后继续培养。下列有关叙述正确的是 ()A．动物细胞培养选用的培养材料大多为动物的受精卵B．原代培养和传代培养的分界点是曲线中b点C．细胞培养过程中通常在培养液中通入5%的CO2刺激细胞呼吸D．培养过程中细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞解析：选B动物细胞培养选用的培养材料多为早期胚胎组织或幼龄动物的组织、器官，A错误；ab段细胞生长几乎停滞，其生长增殖时，可能发生了接触抑制，而b点表示经筛选，分装后继续培养，故原代培养和传代培养的分界点是曲线中b点，B正确；细胞培养过程中，培养液中通入5%的CO2是为了维持培养液的pH，C错误；培养过程中，会出现细胞接触抑制，不会形成多层细胞，D错误。9．下图所示是某动物细胞培养时，培养液中活细胞和死亡细胞密度统计结果，下列相关叙述错误的是 ()A．实验中要控制胰蛋白酶溶液浓度和处理时间，以免损伤细胞B．培养液中应适当加入青霉素、链霉素，以避免杂菌污染C．曲线bc段变化的主要原因是培养液中营养物质不足及有害代谢产物积累等D．培养至第6d时，新产生的细胞数等于死亡细胞数解析：选D动物细胞培养时，需要用胰蛋白酶处理动物组织，因此实验中要控制胰蛋白酶溶液浓度和处理时间，以免损伤细胞，A正确；动物细胞培养需要无菌无毒的环境，因此培养液中应适当加入青霉素、链霉素等抗生素，以避免杂菌污染，B正确；曲线bc段表示活细胞密度减少而死细胞密度增加，产生的主要原因是培养液中营养物质不足及有害代谢产物积累等，C正确；图示第6d时，活细胞由于营养物质不足等原因而大量死亡，活细胞密度等于死细胞密度，但新产生的细胞数小于死亡细胞数，D错误。10．下图是“细胞培养肉”生物制造流程图，请结合所学知识回答下列问题：(1)生物制造“细胞培养肉”的第一步，就是要获取肌肉干细胞，所谓的“干细胞”，是指动物和人体内仍保留着少数具有____________能力的细胞。(2)“细胞培养肉”生物制造的关键技术是动物细胞培养技术。①进行动物细胞培养时，需要用____________________酶将从动物体内取出的组织块分散成单个细胞。在适宜环境中培养，细胞悬液中的细胞很快贴附在瓶壁上，称为________。②在适宜条件下，培养瓶中的细胞进行有丝分裂，数量不断增多，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，这种现象称为细胞的________。(3)“细胞培养肉”生物制造过程中，肌肉细胞培养需要利用合适的支架体系，请推测其原因：________________________________________。解析：(1)动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫作干细胞。(2)①胰蛋白酶或胶原蛋白酶可以将组织分散成单个细胞，进行动物细胞培养时，可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶将从动物体内取出的组织块分散成单个细胞制成细胞悬液，置于适宜环境中培养，细胞悬液中的细胞很快贴附在培养瓶的瓶壁上，称为贴壁生长。②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，这种现象称为细胞的接触抑制。(3)制造“细胞培养肉”的最终目标是要得到类似于从动物组织中取得的“肌肉”，这就要求细胞生长的环境与体内肌肉生长环境类似。所以采用支架体系的原因是模拟体内肌肉生长环境，辅助形成细胞组织的三维结构。答案：(1)分裂和分化(2)①胰蛋白酶或胶原蛋白贴壁生长②接触抑制(3)模拟体内肌肉生长环境，辅助形成细胞的三维结构11．某生物兴趣小组对一种抗癌新药进行实验时，以动物肝癌细胞为材料，测定抗癌药物对体外培养细胞增殖的影响。请回答下列有关动物细胞培养的问题：(1)在动物细胞培养时，将细胞所需的营养物质按其种类和所需数量严格配制而成的培养基称为______________________________________________________________________培养基。通常在培养基中还需要加入适量________等一些天然成分。细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是__________________。另外，还应该保证被培养的细胞处于________、________的环境。(2)为了防止细胞培养过程中细菌的污染，可向培养液中加入适量的________________。(3)请你帮助兴趣小组的同学分析本实验，实验的自变量是______________________，实验组和对照组除了自变量不同外，其他处理均应该相同，这是为了遵循实验设计的________________原则。解析：(1)将动物细胞所需要的各种营养物质按种类和所需量严格配制而成的培养基，称为合成培养基。由于人们对细胞所需的营养物质还没有完全研究清楚，因此，在使用合成培养基时，还要加入血清等天然成分。细胞培养所需的气体中有CO2，作用是维持培养液的pH。被培养的细胞必须处于无菌、无毒的环境中，才能保证细胞正常地生长增殖。(2)进行细胞培养时，为确保无菌、无毒的环境，抑制其他杂菌的生长，需要加入抗生素。(3)由题干信息可知，本实验的目的是要测定抗癌药物对体外培养细胞增殖的影响，故该实验的自变量为抗癌药物的有无。其他无关变量应该相同，否则会干扰实验结果，这种设计遵循的是实验的单一变量原则。答案：(1)合成血清、血浆维持培养液的pH无菌无毒(2)抗生素(3)是否加入抗癌药物单一变量三、应用创新12．著名物理学家霍金生前患有肌肉萎缩性侧索硬化症(渐冻症)。有研究表明该病是由于突变的基因导致神经元合成了某种毒蛋白，从而阻碍了轴突内营养物质的流动。最新研究发现，利用诱导多功能干细胞(iPS细胞)制作前驱细胞，然后移植给渐冻症实验鼠，能延长其寿命。下列相关叙述错误的是()A．诱导iPS细胞分化成的多种细胞中核酸相同，蛋白质却不完全相同B．诱导iPS细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞种类增多C．将控制合成破坏运动神经元的毒蛋白基因替换，可以起到良好治疗作用D．植入神经干细胞，使受损的运动功能得到恢复，可以一定程度改善“渐冻症”解析：选A诱导多功能干细胞分化成多种细胞是基因选择性表达的结果，细胞核中遗传物质DNA不变，但mRNA有所差异，使翻译形成的蛋白质也不完全相同，A错误；诱导多功能干细胞分化的实质是基因的选择性表达，分化的结果是细胞种类增多，B正确；将控制合成破坏运动神经元的毒蛋白基因替换，细胞内表达的毒蛋白减少，对渐冻症可以起到一定的治疗作用，C正确；由题干信息“最新研究结果表明，利用诱导多功能干细胞(iPS细胞)制作前驱细胞，然后移植给渐冻症实验鼠，能延长其寿命”可知，植入神经干细胞，能使受损的运动功能得到恢复，可以一定程度改善病症，D正确。13．Hela细胞系是人工培养具有无限增殖能力的水生瘤细胞系，在世界各地的相关实验室中为研究者提供了相同的研究对象。回答下列问题：(1)Hela细胞源自一位美国妇女的宫颈癌细胞，目前实验室中为了进一步研究Hela细胞，需进行________________________________________________________________________(填“原代”或“传代”)培养。在动物细胞培养过程中，需要用胰蛋白酶，而不用胃蛋白酶的原因是__________________________________________________________________________________________________________________