2022人教版高中生物选择性必修3第2章细胞工程 课时分层练习题及章末检测含答案解析

第2章细胞工程

第1节植物细胞工程.................................................1

第2节动物细胞工程................................................11

第1课时动物细胞培养..........................................11

第2课时动物细胞融合技术与单克隆抗体..........................18

第3课时动物体细胞核移植技术和克隆动物........................27

第3节胚胎工程....................................................35

第1课时胚胎工程的理论基础....................................35

第2课时胚胎工程技术及其应用..................................42

第2章测评..........................................................50

第1节植物细胞工程

基础巩固

1.下图表示四倍体兰花叶片植物组织培养的过程。下列相关叙述错误的是（）

四倍体兰花叶片&愈伤组织旦芽、根等旦兰花植株

A.通过消毒和无菌操作避免①②过程发生杂菌污染

B.此兰花的花药经离体培养所得的植株为二倍体

C.细胞全能性表达的前提是①过程，体现在②③过程

D.需生长调节物质调控①②过程细胞的分裂和分化

答案:B

解析:由配子直接发育成的个体是单倍体。

2.植物组织培养可以形成愈伤组织，下列有关愈伤组织的叙述，错误的是（）

A.愈伤组织是离体细胞经过脱分化形成的

B.形成愈伤组织的培养基不含有机物

C.愈伤组织可以形成具有生根能力的胚状结构

D.愈伤组织细胞的线粒体和核糖体中可能发生碱基互补配对

答案:B

解析:形成愈伤组织的培养基中既含无机物,也含有机物。

3.下图为胡萝卜的离体组织在一定条件下培育形成试管苗的过程示意图。下列有关叙述正

确的是（）

A.①②过程中均发生细胞的增殖和分化

B.愈伤组织失去了细胞的全能性

C.①②过程所用培养基的激素种类与浓度相同

D.此过程获得的试管苗可能是杂合子

答案:D

解析:题图为胡萝卜的离体组织在一定条件下培育形成试管苗的过程示意图。①为脱分化过

程，在该过程中，细胞通过有丝分裂增殖，但不会发生分化;②为再分化过程，在该过程中，细胞也

通过有丝分裂增殖,且不断分化。愈伤组织细胞含有该物种全部的遗传物质，仍具有全能性。

①为脱分化过程,所用培养基是诱导脱分化的培养基，②为再分化过程,所用培养基为诱导再

分化的培养基。这两个过程所用培养基的激素种类相同,但浓度不同。经植物组织培养获得

的试管苗的基因型与母体相同，若母体为杂合子，则试管苗也为杂合子,因此此过程获得的试

管苗可能是杂合子。

4.关于影响植物组织培养的因素，下列说法正确的是（）

A.不同植物组织培养的难易程度不同，同一种植物材料培养的难易程度相同

B.在植物组织培养中，应选择成熟的组织

C.植物激素中生长素和细胞分裂素的作用是互相独立的

D.pH、温度、光照条件等对植物组织培养特别重要

答案:D

解析:不同植物组织培养的难易程度不同，同一种植物材料培养的难易程度也会因年龄、保存

时间等的不同而不同。在植物组织培养中,应选择幼嫩的组织。各种植物激素的作用是相互

联系的，而不是相互独立的0

5.与传统的有性杂交法相比，植物体细胞杂交最大的优点是（）

A.可使两个亲本的优良性状组合到一起

B.可以克服远缘杂交不亲和的障碍

C.可以培育出高产性状明显的新品种

D.可以降低生产成本，提高接济效益

答案:B

6.下图表示利用铁皮石斛新生营养芽诱导培育出的拟原球茎（简称PLBs）,在不同条件下生产

生物碱的实验结果。下列叙述正确的是（）

2

7

黑0

区

8

说

眼6

苗

日4

2

0102030405060

培养时间/d

A.通常用液体培养基

B.选取的新生营养芽外植体需灭菌后再诱导培育

C.黑暗条件不利于叶绿素的合成，光合作用无法进行

D.光照条件下PLBs的质量与生物碱含量呈正相关

答案:C

解析:利用铁皮石斛新生营养芽诱导培育出拟原球茎（简称PLBs）的过程采用了植物组织培养

技术,通常在培养基中添加琼脂。选取的新生营养芽外植体需消毒后再诱导培育。光合作用

必须在有光的条件下才能进行，叶绿素的合成需要光,因此黑暗条件不利于叶绿素的合成，光

合作用无法进行。光照条件下，在15~50d的时间段内,PLBs的质量与生物碱含量均随培养

时间的递增而增加，但在50~60d的时间段内,PLBs的质量略有增加，生物碱含量却逐渐下降,

说明光照条件下PLBs的质量与生物碱含量不呈正相关。

7.实验人员利用矮牵牛（二倍体,2〃=14）的红色花瓣细胞（液泡呈红色）与枸杞（四倍体,4〃=48）的

叶肉细胞，制备了相应的原生质体,并诱导其融合，经筛选、培养获得杂种植株。下列有关叙

述错误的是（）

A.获得该杂种植株克服了远缘杂交不亲和的障碍

B.可利用电融合法、离心法等方法诱导原生质体融合

C.可利用光学显微镜观察,筛选出杂种原生质体

D.若原生质体均为两两融合,则融合后的细胞中染色体数目均为62条

答案:D

解析:获得该杂种植株的方法是植物体细胞杂交，其最大的优点是能克服远缘杂交不亲和的障

碍。诱导植物原生质体融合时，可以采用物理方法（电融合法、离心法等）和化学方法（聚乙二

醇融合法、高Ca2+—高pH融合法等）。杂种原生质体的染色体数目是两种细胞染色体数目

之和，可通过显微镜观察染色体数目的变化,所以可利用显微镜筛选得到融合后的杂种原生质

体。若原生质体均为两两融合，则会形成3种细胞，即矮牵牛细胞自身融合的细胞、枸杞细胞

自身融合的细胞，杂种细胞，所以融合后的细胞中染色体数目为28条、96条或62条。

8.有关植物组织培养的应用，下列叙述错误的是（）

A.微型繁殖能保持母体的优良性状

B.作物脱毒时应选择植物的分生区细胞进行组织培养

C.欲获得大量的细胞产物,可大规模培养愈伤组织细胞

D.获得突变体时，诱导突变的对象是用于组织培养的外植体

答案:D

解析:微型繁殖技术运用了植物组织培养技术，属于无性繁殖,可以保持母体的优良性状。利

用植物分生组织(病毒很少,甚至无病毒)进行培养可以使新长成的植株脱去病毒。愈伤组织

具有旺盛的分裂能力和代谢能力，因此欲获得大量的细胞产物，可大规模培养愈伤组织细胞。

在植物的组织培养过程中，细胞一直处于不断增殖的状态,因此它们容易受到培养条件和诱变

因素的影响而产生突变。所以获得突变体时,诱导突变的对象是处于组织培养过程中的细胞,

而不是外植体。

9.紫花苜蓿是全世界栽培历史最悠久、利用最广泛的豆科牧草，但易造成家畜鼓胀病。百脉

根富含单宁，单宁可与植物蛋白质结合，不引起家畜采食后鼓胀。为培育抗鼓胀病的苜蓿新品

种，科研人员利用野生型清水紫花苜蓿和里奥百脉根为材料进行了实践研究。研究主要流程

如下图所示。请据图回答下列问题。(IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段,R-6G可阻止线粒

体的呼吸作用，二者有效抑制不同植物细胞正常代谢的临界浓度不同)

用R-6G

清水紫花苜处理

原生质体及同源融合体不能再生愈伤组织

蓿原生质体

杂种细胞团臼杂种愈伤组痴怜再生植株

里奥百脉根

原生质体及同源融合体不能再生愈伤蛆织

原生质体用IOA

----------'处理

(1)据图可知，本研究主要利用了技术,图中要获得原生质体需要用—

_____________________处理原材料O

(2)在实验前需通过预实验来研究R-6G或IOA使原生质体失去再生愈伤组织能力的临界浓

度，请写出实验的设计思路:o

(3)图中①过程若用物理法，可使用，推测在融合后只有异源融合产物能够

存活的原因是o

(4)图中③过程愈伤组织经过形成再生植株，这一过程的原理是o请

谈谈利用此项技术进行育种的优点:。

答案:(1)植物体细胞杂交纤维素酶和果胶酶

(2)将获取的原生质体分别放置在不同浓度的R-6G或IOA溶液中，培养一段时间后，观察原生

质体的再生情况

(3)电融合法或离心法异源融合产物因代谢互补可恢复生长并获得再生能力

(4)再分化植物细胞的全能性克服远缘杂交不亲和的障碍

解析：(1)据图可知,本研究主要利用了植物体细胞杂交技术。植物细胞的细胞壁主要由纤维

素和果胶组成，去除细胞壁可用酶解法，故图中要获得原生质体需要用纤维素酶和果胶酶处理

原材料。(2)将获取的原生质体分别放置在不同浓度的R-6G或IOA溶液中，培养一段时间后,

观察原生质体的再生情况,可获得R-6G或10A使原生质体失去再生愈伤组织能力的临界浓

度。(3)图中①表示人工诱导原生质体融合，若用物理法可使用电融合法或离心法。融合后的

细胞中，只有异源融合产物能够存活的原因是异源融合产物因代谢互补可恢复生长并获得再

生能力。(4)图中③过程为愈伤组织经过再分化形成再生植株，这一过程的原理是植物细胞的

全能性。植物体细胞杂交技术的优点主要是能克服远缘杂交不亲和的障碍。

10.植物细胞工程在植物的脱毒及育种等方面有重要应用，请回答下列问题。

(1)培育脱毒植株时，外植体宜选用(填“茎尖”或“叶片”)，其原因

是o

(2)某种马铃薯栽培种的抗病性和抗逆性较差，野生马铃薯种的抗病性和抗逆性较好,但二者

存在杂交不亲合性，利用野生马铃薯种，通过细胞工程改进马铃薯栽培种品质的思路

是。

(3)避免微生物污染、优化培养条件可提高植物组织培养的成功率。在植物组织培养时,应从一

等方面制订措施，减少污染;在培养室中培养时，注意优化培养环境，控制

等培养条件。

(4)培养某种杂合名贵花卉时,若要快速获得与原植株基因型和表型都相同的该种花卉，可用

组织培养的方法来繁殖，在培养时,(填“能”或“不能”)采用经减数分裂得到的花粉粒

作为外植体,原因是o

答案：(1)茎尖茎尖细胞不携带病毒(或携带病毒数量极少),细胞全能性高［或叶肉细胞携带

病毒(或病毒数量多)，细胞的全能性低］

(2)将野生马铃薯种细胞与马铃薯栽培种细胞融合,经植物组织培养培育成植株

(3)外植体消毒、培养基及器械灭菌、实验人员无菌操作温度、光照、湿度、气体环境

(。2、CO2)

(4)不能对杂合的植株来说，其体细胞的基因型相同，而花粉粒的基因型与体细胞的基因型

不同,用花粉粒进行组织培养得到的花卉基因型不同于原植株

解析:⑴培育脱毒马铃薯时，外植体宜选用茎尖，不选用叶片，理由是茎尖细胞全能性高，且其中

几乎不含病毒，而叶肉细胞带病毒(病毒数量多)，细胞的全能性低。(2)马铃薯栽培种的抗病性

和抗逆性较差，野生马铃薯种的抗病性和抗逆性较好，但二者存在杂交不亲合性，可采用植物

体细胞杂交技术，将野生马铃薯种细胞与马铃薯栽培种细胞融合，经植物组织培养培育成植

株。（3）避免微生物污染、优化培养条件可提高植物组织培养的成功率。在进行植物组织培

养时，应从外植体消毒、培养基及器械灭菌、实验人员无菌操作等方面制定措施，减少污染；

在培养室中培养时，注意优化培养环境，控制温度、光照、湿度、气体环境（02、CO2）等培养

条件。（4）培养某种杂合名贵花卉时，若要快速获得与原植株基因型和表型都相同的该种花卉,

可用组织培养的方法来繁殖。在培养时，不能采用经减数分裂得到的花粉粒作为外植体，原因

是对杂合植株来说，其体细胞的基因型相同,而花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同，用花

粉粒进行组织培养得到的花卉基因型不同于原植株。

能力提升

1.某组织培养实验室的愈伤组织被真菌严重感染，为查找污染原因设计了4个实验，实验条件

除图示以外其他均相同。下列各图表示实验结果，据图可得出的初步结论是（）

/次

>1

球00100

汜9050

801'一-1_•一~'_一0|------11---------1--------L71,f»,

152535455565051015202530

培养基灭菌时间/min离体组织消毒时间/min

决

、

松100

焦90

汜

202224262830323436

培养基pH培养温度/℃

A.污染主要是由培养基灭菌时间过短造成的

B.污染主要来源于组织培养所用的离体组织

C.调节培养基pH能解决污染问题

D.调节培养温度能解决污染问题

答案:B

解析:通过4个实验结果可以看出，培养基的灭菌时间、培养基的pH、培养温度对污染率没

有太大的影响。由在一定范围内，离体组织消毒时间越长，污染率越低可知，污染主要来源于

组织培养所用的离体组织。

2.下列关于接种时注意事项的叙述，全部正确的是（）

①接种室要消毒②要进行无菌操作③接种时可以随便交谈④外植体如茎段、茎尖可

随机放入培养基⑤接种时要防止交叉污染⑥接种完立刻盖好瓶口

A.①②③④B.①②③④⑤⑥

C.③④⑤⑥D.①②⑤⑥

答案:D

解析:在接种时，整个过程必须在无菌条件下进行，不能随便谈话,防止产生污染。接种外植体

时要将形态学下端插入培养基，而且要分布均匀，以保证必要的营养和光照条件。

3.为探究矮牵牛原生质体的培养条件和植株再生能力，某研究小组的实验过程如下图所示。

下列有关叙述正确的是（）

©义口-^I

悬浮原生质体愈伤组织丛生芽

A.过程①获得的原生质体需悬浮在质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中

B.过程②需提高生长素的比例以促进芽的分化

C.过程③需要用秋水仙素处理诱导细胞壁再生

D.原生质体虽无细胞壁，但仍然保持细胞的全能性

答案:D

解析:过程①获得的原生质体需悬浮在等渗溶液中，若将得到的细胞置于质量浓度为0.3g/mL

的蔗糖溶液中，则细胞会失水，发生皱缩。过程②需提高细胞分裂素的比例以促进芽的分化。

过程③中细胞壁的再生，不需要用秋水仙素诱导。原生质体虽无细胞壁，但细胞内的遗传物质

未改变，仍保持细胞的全能性。

4.植物组织培养过程中发生脱分化时，可能发生变化的有（）

①植物细胞的形态结构②细胞内的遗传物质③细胞内表达的基因④细胞的分裂能力

A.①②③④B.①②③

C.①③④D.①②④

答案:C

解析:脱分化是高度分化的具有特定形态、结构和生理功能的细胞，在激素的诱导下,恢复到

未分化状态的过程。在该过程中，细胞原有的形态结构和功能丧失，细胞分裂能力增强，全能

性表达能力增强，但遗传物质不变。

5.（不定项选择题）在改变培养基中IAA（生长素）与KT（一种人工合成的细胞分裂素类生长调

节剂）的比例时，可改变烟草愈伤组织的分化方向，如下表所示。下列相关叙述正确的是（）

培养基组别IIIIIIIV

激素添加量IAA330.03—

flDE-L1)KT0.20.0210.2

生长状况愈伤组织生根茎、叶分化无生长

A.愈伤组织分化成为根、茎和叶的过程叫脱分化

B.培养基中添加IAA可以促进生长和生根

C.实验室用植物组织培养烟草时，使用的培养基的先后顺序应为I-HI-II

D.培养基中添加的IAA与KT的比值较高时，有利于茎、叶的形成

答案:BC

解析:愈伤组织分化成为根、茎和叶的过程叫再分化。IAA的作用是诱导细胞的分裂、促进

根的分化，所以培养基中添加IAA可以促进生长和生根。由表中数据可知，I诱导形成愈伤

组织,11诱导生根,HI诱导生芽,而植物的组织培养过程是先脱分化形成愈伤组织，再诱导再分

化形成芽，然后诱导分化形成根。IAA添加量为0.03mg/L,KT添加量为1mg/L时，愈伤组织

向茎、叶分化，即培养基中添加的IAA与KT的比值较低时，有利于茎、叶的形成。

6.（不定项选择题）右图为细胞融合的简略过程（只考虑两个细胞的融合），若a、b分别是基因

型为Hhrr、hhRr的两个烟草品种的花粉，且这两对基因分别位于两对同源染色体上。存在

一对隐性纯合基因（rr或hh）时，在光照强度大于800lx的条件下,烟草植株不能生长。下列有

关叙述正确的是（）

CD

A.实验开始时可用纤维素酶和果胶酶去除不利于细胞融合的物质

B.实验中除了杂种细胞外，还有5种融合细胞

C.要想从融合细胞的培养液中分离出基因型为HhRr的杂种细胞，可在大于800lx的光照条

件下培养、筛选

D.实验中d细胞的基因型为HhhhRrrr

答案:AC

解析:植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，根据酶的专一性,可用纤维素酶和果胶酶去除

细胞壁。只考虑两个细胞的融合，实验中除了杂种细胞外，还有两种同核融合细胞。存在一对

隐性纯合基因（rr或hh）时，在光照强度大于800lx的条件下,烟草植株不能生长。因此要想从

融合细胞的培养液中分离出基因型为HhRr的杂种细胞，可在大于800lx的光照条件下培

养、筛选。由于a、b分别是基因型为Hhrr、hhRr的两个烟草品种的花粉，所以a的基因型

可能为Hr或hr,b的基因型可能为hR或hr,融合后形成的杂种细胞的基因型可能为HhRr、

Hhrr、hhRr、hhrr,经筛选后的d细胞的基因型为HhRr。

7.为了获得植物次生代谢产物，先用植物外植体获得愈伤组织,然后在液体培养基中悬浮培

养。请回答下列问题。

（1）外植体经诱导后形成愈伤组织的过程称为o

(2)在愈伤组织悬浮培养时，细胞干重、蔗糖浓度和pH的变化如下图所示。细胞干重在12d

后下降的原因有.；培养液中蔗糖的作用是.

细胞干重

«

卜

国

思

(3)多倍体愈伤组织细胞产生的次生代谢产物量常高于二倍体。二倍体愈伤组织细胞经—

处理,会产生染色体加倍的细胞。为检测愈伤组织细胞染色体数目，压片前常用

纤维素酶和酶解离愈伤组织。若愈伤组织细胞(2〃)经诱导处理后，观察到染色体

数为8〃的细胞，合理的解释是、o

答案：(1)脱分化

(2)蔗糖浓度下降,pH降低提供能源调节渗透压

(3)秋水仙素(低温)果胶经诱导得到的染色体数目为4〃的细胞处于有丝分裂后期经诱

导得到的染色体数目为8〃的细胞处于有丝分裂中期

解析：(1)外植体经诱导形成愈伤组织的过程称为脱分化。(2)观察图示可知,12d后蔗糖浓度

和pH都下降到较低水平，影响能量的供应和酶的活性,导致细胞干重下降。另外，培养液中的

蔗糖还具有调节渗透压的作用。(3)在细胞分裂过程中，用低温或秋水仙素处理，都可抑制纺

锂体的形成，使子染色体不能移向两极，从而使细胞中染色体数目加倍。愈伤组织的细胞之间

含有纤维素和果胶，欲将其分散成单个细胞，压片前需用纤维素酶和果胶酶处理。愈伤组织细

胞经诱导处理后，有的细胞染色体数目加倍(4〃),有的细胞染色体数目未加倍(2〃),也可能有的

细胞在连续分裂中每次都因低温或秋水仙素抑制了纺锤体的形成,染色体数目连续加倍，出现

染色体数目为8〃的细胞。所以染色体数目加倍到4〃的细胞处于有丝分裂后期时染色体数

目为8〃,染色体数目加倍到8〃的细胞处于有丝分裂中期时染色体数目也为

8.科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了番茄一马铃薯杂种植株。为了便于杂种细胞

的筛选和鉴定，科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质体膜上的蛋

白质，其培育过程如下图所示。请据图回答下列问题。

红色荧

番茄①「番茄原光标记

傩

好

细胞生质体植

融

杂种

r愈伤

生

原

物

胞

蛆织

细

筛

质

体

绿色荧体

马铃薯①马铃薯原光标记

细胞f生质体

(1)过程①常用的酶是，细胞融合完成的标志是。

(2)植物体细胞杂交依据的生物学原理有

(3)诱导植物原生质体融合常用(化学法)。在鉴定杂种原生质体时

可用显微镜观察，根据细胞膜表面荧光的不同可观察到种不同的原生质体(只考虑

细胞两两融合的情况)，当观察到时，可判断该

原生质体是由番茄和马铃薯融合而成的。

(4)过程④中的培养基常添加的植物激素是o

(5)若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞内有〃条染色体，则“番茄一马铃薯”细胞在有丝

分裂后期含条染色体。

答案：(1)纤维素酶和果胶酶杂种细胞再生出新的细胞壁

(2)细胞膜的流动性、植物细胞的全能性

(3)聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+—高pH融合法3融合的原生质体表面既有红色荧光,

又有绿色荧光

(4)生长素和细胞分裂素

(5)2(m+/?)

解析：(1)分析题图可知，过程①是用酶解法获取原生质体，常用的酶是纤维素酶和果胶酶。细

胞融合完成的标志是杂种细胞再生出新的细胞壁。(2)植物体细胞杂交依据的生物学原理有

细胞膜的流动性、植物细胞的全能性。(3)诱导植物原生质体融合常用的化学法有聚乙二醇

(或PEG)融合法、高Ca2+—高pH融合法。在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察,根据细

胞膜表面荧光的不同可观察到3种不同的原生质体(只考虑细胞两两融合的情况)，即番茄原

生质体自身融合、马铃薯原生质体自身融合、番茄和马铃薯原生质体相互融合。根据题意，

红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质体膜上的蛋白质，因此当观察到融合的

原生质体表面既有红色荧光，又有绿色荧光时，可判断该原生质体是由番茄和马铃薯融合而成

的。(4)图中过程④是再分化，其培养基常添加的植物激素是生长素和细胞分裂素。(5)融合

后形成的细胞内染色体数目等于融合前的两细胞核内染色体数目之和。若番茄细胞内有机

条染色体，马铃薯细胞内有〃条染色体，则“番茄一马铃薯”细胞中的染色体数为加+〃。在有丝

分裂后期，着丝粒分裂导致染色体数目加倍，故有丝分裂后期细胞内含2(m+〃)条染色体。

第2节动物细胞工程

第1课时动物细胞培养

基础巩固

L下列关于动物细胞培养的叙述，错误的是（）

A.动物细胞培养技术的原理是细胞的全能性

B.传代培养时需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞

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C02培养箱

答案:A

解析:动物细胞培养的原理是细胞增殖。

2.一般来说，动物细胞体外培养需要满足以下哪些条件?（）

①无毒的环境②无菌的环境③合成培养基需加血清④温度与动物体温相近⑤需要

。2,不需要C02⑥C02培养箱

A.①②③④⑤⑥B.①②③④

C.①③④⑤⑥D.①②③④⑥

答案:D

3.下列关于动物细胞培养的叙述，错误的是（）

A.通常将动物组织用胰蛋白酶处理后的初次培养称为传代培养

B.在原代培养过程中，细胞可以在培养液中悬浮生长和增殖

C.发生接触抑制时需要再次使用相应的蛋白酶处理细胞,使其分散成单个细胞

D.动物细胞培养时要对培养瓶或培养皿进行灭菌

答案:A

解析:通常先用胰蛋白酶处理动物组织,然后进行培养，这时的初次培养称为原代培养。在原

代培养过程中，有的细胞会出现贴壁生长的特点，有的细胞在培养液中悬浮生长。发生接触抑

制时，需要再次使用胰蛋白酶处理细胞，使其分散成单个细胞。在进行动物细胞培养时，要求

培养瓶或培养皿无菌、无毒。

4.下图是干细胞发育过程中的三个途径，下列说法正确的是（）

干细胞

|分裂

|自我更新^分化..

干细胞凋亡细胞再组织细胞片衰老细胞

A.人的造血干细胞是成体干细胞,可以分化为多种细胞

B.干细胞分化使细胞的数量和种类越来越多

C.组织细胞的衰老受基因调控，但细胞的结构不发生改变

D.组织细胞的凋亡不利于个体发育,但细胞内溶酶体的功能增强

答案:A

解析:人的造血干细胞具有分裂和分化能力,造血干细胞可以分化为多种细胞。干细胞分化使

细胞的种类越来越多，而数量不变。组织细胞的衰老受基因调控，细胞的结构也会发生改变。

组织细胞的凋亡有利于个体发育，衰老细胞内溶酶体的功能增强。

5.实验小鼠皮肤细胞培养的基本过程如下图所示。下列叙述错误的是（）

实验小鼠区皮肤组织与皮肤细胞里细胞1工细胞2

A.甲过程需要在无菌条件下进行

B.乙过程需要将获得的皮肤细胞制成细胞悬液

C.丙过程是原代培养,会出现接触抑制现象

D.丁过程是传代培养，培养液的成分与丙过程不同

答案:D

解析:题图表示小鼠皮肤细胞培养的基本过程。甲表示从实验小鼠中获取皮肤组织，该过程需

要在无菌条件下进行。乙表示用胰蛋白酶将组织细胞分散成单个细胞，制成细胞悬液。丙表

示原代培养过程，会出现接触抑制现象。丁表示传代培养过程，该过程所用的培养液的成分与

原代培养相同。

6.下列关于动物细胞培养、植物组织培养和微生物培养的叙述，正确的是（）

A.培养基都需要加入琼脂

B.都需要加入天然的营养成分

C.都需要控制无菌培养条件

D.都要经历脱分化和再分化过程

答案:C

解析:动物细胞培养需要的培养基为液体培养基，不需要加入琼脂。动物细胞培养需要加入血

清等天然的营养成分，而植物组织培养和微生物培养不一定需要加入天然的营养成分。动物

细胞培养、植物组织培养和微生物培养都需要控制无菌培养条件。植物组织培养需要经历

脱分化和再分化过程，动物细胞培养和微生物培养不需要经过脱分化和再分化过程。

7.下图为小鼠胚胎成纤维细胞（MEF）培养的过程图，下列叙述错误的是（）

髓矍f细胞悬液f细胞培养fMEF细胞

『人।.不分化

胚胎干细胞培养液T

।—►易分化

A.可用胶原蛋白酶分散组织块中的细胞

B.MEF细胞可能产生某种物质抑制胚胎干细胞的分化

C.加入培养液中的MEF细胞是来自传代培养的细胞

D.细胞培养过程中可能出现细胞贴壁和接触抑制的现象

答案:C

解析:将动物组织细胞分散成单个细胞，可以用胶原蛋白酶或胰蛋白酶。分析题图可知，在胚

胎干细胞培养液中加入MEF细胞后，胚胎干细胞不分化，但未加的一组，胚胎干细胞易分化，说

明MEF细胞可能产生某种物质抑制胚胎干细胞的分化。加入培养液中的MEF细胞是来自

原代培养的细胞。在动物细胞培养过程中可能出现细胞贴壁和接触抑制的现象。

8.下列有关动物细胞培养的叙述，正确的是（）

A.原代培养通常是指对亲代细胞的培养

B.传代培养是指亲代细胞通过分裂产生子代细胞后的继续培养

C.细胞贴壁是指某些细胞贴附在培养瓶的瓶壁上生长、增殖的现象

D.细胞的接触抑制是指细胞通过接触抑制其他细胞分裂增殖的现象

答案:C

解析:动物组织经处理后的初次培养称为原代培养,分瓶后的细胞培养称为传代培养。动物细

胞培养时，大多数细胞需要贴附于某些基质表面才能生长、增殖，这类细胞往往贴附在培养瓶

瓶壁上，这种现象称为细胞贴壁。当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞通常会停止分

裂增殖的现象称为细胞的接触抑制。

9.下图表示动物细胞培养程序，请据图回答下列问题。

①取动物组织块

I

②_______________

I

③处理动物组织，分散成单个细胞

④制成_____________

⑤转入培养液中进行培养

⑥处理贴壁细胞分散成单个细胞，制成

I

⑦转入培养液中进行培养

(1)过程②表示o

(2)过程③和⑥用处理组织块或贴壁细胞使其分散成单个细胞，这样做的目

的是o

(3)过程④和⑥都要把分散的细胞制成o

(4)过程⑤进行的细胞培养是培养，细胞适于生长、增殖。

(5)过程⑤和⑦都要放在含的培养箱中培养。

答案：(1)剪碎动物组织

(2)胰蛋白酶解除接触对细胞生长和增殖的抑制

(3)细胞悬液

(4)原代贴壁

(5)95%空气加5%C02的混合气体

10.请回答下列与胚胎干细胞有关的问题。

(1)运用细胞培养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞，培养过程如下:早期胚

胎―内细胞团一胚胎干细胞。在培养过程中，常用处理内细胞团，使之分散成单个细

胞。在培养动物细胞时，需要将培养液置于含有5%CO2和95%空气的混合气体的CO2培养

箱中，提供5%CO2的目的是。

(2)体外培养胚胎干细胞时，通常要加入一等天然成分和、、、

等营养物质。除了保证被培养细胞处于无菌、无毒及氧气充足的环境中，还需要保证细胞生

活所需的适宜的、和等条件。

(3)早期胚胎中的胚胎干细胞，不仅可以被应用于哺乳动物胚胎性别的鉴定,还可被应用于—

____________________________________________________等领域。

(4)你支持“应立法保护利用胚胎干细胞进行治疗疾病的胚胎干细胞研究”吗?请陈述理

由0O

答案：(1)胰蛋白酶维持培养液的pH

(2)血清糖类氨基酸无机盐维生素温度pH渗透压

(3)治疗某些顽症，培育出人造组织、器官进行移植，研究细胞分化

（4）支持，通过人体胚胎干细胞进行培育人体组织器官，可用来治疗人类很多顽症（或反对，通常

要损毁早期胚胎才可能获得胚胎干细胞，胚胎是生命的开始，以一个生命的代价去挽救另一个

生命,是违背伦理道德的）

解析：（1）动物细胞培养前常用胰蛋白酶处理，以便分散细胞。在培养动物细胞时，需要将培养

液置于含有5%C02和95%空气的混合气体的C02培养箱中。提供5%C02的目的是维持培

养液的pH。（2）动物细胞培养所用的培养液要加入血清、糖类、氨基酸、无机盐、维生素

等，还要保证细胞生活所需的适宜的温度、pH和渗透压。（3）胚胎干细胞可以应用于哺乳动

物胚胎性别的鉴定，还可被应用于治疗某些顽症，培育出人造组织、器官进行移植，研究细胞

分化等领域。（4）支持或反对的理由要符合逻辑。

能力提升

1.（不定项选择题）下图为动物细胞培养过程中细胞增殖情况的变化曲线，图中8、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的8点

C.细胞培养过程中大多数细胞出现贴壁生长的现象

D.培养过程中细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞

答案:BC

解析:动物细胞培养选用材料为动物的相关组织。A3段细胞几乎停滞生长，可能发生了接触

抑制,原代培养和传代培养的分界点是曲线中的8点。细胞培养过程中,大多数细胞需要贴附

于某些基质表面，即贴壁生长，少数细胞悬浮于培养液中生长增殖。在动物细胞培养过程中，

会出现细胞接触抑制现象,不会形成多层细胞。

2.下表中有关动物细胞培养与植物组织培养的比较，错误的是（）

编号比较项目动物细胞培养植物组织培养

①原理动物细胞的全能性植物细胞的全能性

②培养基液体培养基固体培养基

③主要过程原代培养、传代培养脱分化、再分化，形成植株

©主要应用获得大量细胞或细胞产物植物快速繁殖、获得脱毒苗等

A.①B.②

C.③D.④

答案:A

解析:植物组织培养的原理是植物细胞的全能性，动物细胞培养的原理是细胞增殖。

3.科学家已经在实验室中成功培育出膀胱，并顺利移植到7名患者体内。这项技术为那些急

需进行器官移植的患者带来了好消息。请回答下列问题。

(1)科学家从患者的膀胱上取下一小块组织样本，将其中的肌肉细胞和膀胱上皮细胞分别置于

不同的培养皿中培养。在培养之前，需用处理以分散细胞，细胞在培养皿中的培养过

程属于代培养。与植物组织培养的培养基相比,动物细胞培养所用培养基的主要不

同点是含有等。

(2)约1周后，将培养瓶中培养的细胞放在由胶原蛋白制成的“支架”上继续培养，再过7周左右,

原先的数万个细胞已经繁殖到15亿个左右，布满“支架”，膀胱上皮在内，肌肉在外，形成“新膀

胱“。细胞数目大量增加,其增殖方式是；由这些细胞再形成肌肉和膀胱上

皮的过程中要经过。

(3)医生将“新膀胱”移植到患者膀胱的上面,这样新器官会继续生长并与老器官“重组”，取代老

器官中丧失功能的部分。新器官与老器官的“重组”(填“是”或“不是”)基因重组;“新

膀胱”移植后,(填"会”或“不会”)引起免疫排斥反应。

答案：(1)胰蛋白酶(胶原蛋白酶)原动物血清

(2)有丝分裂细胞分化

(3)不是不会

解析：(1)在动物细胞培养之前需要用胰蛋白酶(胶原蛋白酶)处理，使其分散成单个细胞。细胞

在培养皿或培养瓶中的初次培养称为原代培养。与植物组织培养的培养基相比，动物细胞培

养所用培养基的主要不同点是含有动物血清等。(2)细胞数目大量增加,其增殖方式是有丝分

裂。由这些细胞再形成肌肉和膀胱上皮的过程中要经过细胞分化。(3)将“新膀胱”移植到患

者膀胱的上面，这样新器官会继续生长并与老器官“重组”，取代老器官中丧失功能的部分。新

器官与老器官的“重组”不是基因重组。基因重组是指进行有性生殖的生物在减数分裂过程

中，控制不同性状的基因的重新组合。“新膀胱”是由患者自身细胞分裂、分化形成的，移植后,

不会引起免疫排斥反应。

4.研究人员利用成年鼠嗅黏膜制备的嗅鞘细胞，在添加不同含量血清的培养基中培养并测量

其细胞生长(增殖)情况，实验结果如下图所示。请据图分析回答下列问题。

副含量

.O-o-O%

柒

.5♦20*

.O-*-40%

副.5

O-o-60%

O*80%

159131721

培养时间/d

(1)将获取的嗅黏膜用剪刀剪碎，并用某种酶处理一段时间，该操作的生物学意义是.

以便制成细胞悬液。在该过程中，所使用的酶主要是o

(2)将获得的细胞悬液及时离心，将分离得到的细胞加入适量的培养基,摇匀后再离心获取细

胞,这样操作的意义主要是去除，以免其对细胞正常的生命活动造

成影响。将获得的细胞用特定培养基置于培养箱内培养。进行原代培养时，细胞增殖的方式

是o

(3)据实验结果可知，当培养基中血清含量为40%~80%时，随血清含量升高，对细胞生长的促进

作用不断。

答案：(1)使细胞分散开来胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)

(2)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)有丝分裂

(3)下降

解析：(1)用剪刀将组织剪碎，并将剪碎的组织用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理一段时间，使细胞

充分分散开来。(2)细胞膜和细胞内部都含有蛋白质，如果动物细胞长期接触胰蛋白酶(或胶

原蛋白酶)，细胞结构可能被破坏。在原代培养中，动物细胞进行的是有丝分裂。(3)当培养基

中血清含量为40%~80%时，血清对细胞生长仍有促进作用，但随着血清含量的升高，对细胞生

长的促进作用不断下降。

第2课时动物细胞融合技术与单克隆抗体

基础巩固

1.下列关于动物细胞融合的说法，错误的是（）

A.动物细胞融合是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程

B.动物细胞融合需要用纤维素酶处理

C.动物细胞融合时需要人工诱导

D.常用的诱导动物细胞融合的因素有聚乙二醇、灭活的病毒、电激等

答案:B

解析:动物细胞无细胞壁,所以诱导融合前不需栗用纤维素酶处理。

2.下列关于小鼠骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合的说法，错误的是（）

A.动物细胞融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，称为杂交细胞

B.参与融合的B淋巴细胞实际是能产生抗体的浆细胞

C.通过动物细胞融合技术获得了能产生单克隆抗体的生物新品种

D.细胞融合技术突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能

答案:C

解析:通过动物细胞融合技术形成的是杂种细胞，没有形成生物新品种。

3.下图为动物细胞融合技术过程图，下列相关叙述错误的是（）

A.图中C为灭活的病毒，此外还可用物理或化学方法诱导融合

B.图中①过程发生了细胞膜的融合，体现了细胞膜的选择透过性

C.图中②过程表示通过有丝分裂过程产生杂种细胞

D.动物细胞融合技术可用于制备单克隆抗体

答案:B

解析:①过程发生了细胞膜的融合，体现了细胞膜的流动性。

4.利用细胞工程的方法，以SARS病毒核衣壳蛋白为抗原制备出单克隆抗体。下列相关叙述

正确的是（）

A.将核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内，产生的血清抗体为单克隆抗体

B.利用该单克隆抗体与抗原特异性结合的方法可诊断出该病毒感染者

C.制备出单克隆抗体的过程中需要一次筛选

D.体外培养单个B淋巴细胞可以获得大量针对SARS病毒的单克隆抗体

答案:B

解析:将纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内，产生的血清抗体不是单克隆抗体。利用该单

克隆抗体与抗原特异性结合的方法可诊断出病毒感染者。制备出单克隆抗体的过程中需要

两次筛选。单个效应B细胞有产生抗体的能力，但没有无限增殖的能力，因此，在体外培养的

情况下是不可能得到大量的单克隆抗体的。

5.胃癌是我国发病率较高的一种恶性疾病，制备抑制癌细胞增殖的单克隆抗体对治疗胃癌具

有重要意义。抗胃癌单克隆抗体的制备过程如下图所示。下列说法正确的是（）

人的胃注射一

,小鼠一*甲一）

癌细胞"融合筛选丙（专一抗抗胃癌

—►乙体检验呈一单克隆

骨髓瘤_____克隆化阳性）抗体

细胞培养

A.诱导骨髓瘤细胞与甲融合，可用的诱导因素只有灭活的病毒

B.乙中的所有细胞经培养后,均可获得大量的抗胃癌单克隆抗体

C.丙以前的筛选目的是淘汰未融合的细胞

D.培养杂交瘤细胞的培养液中需加入动物血清

答案:D

解析:诱导骨髓瘤细胞与甲（B淋巴细胞）融合，可用的诱导因素除了灭活的病毒，还有聚乙二醇

等。在乙、丙及骨髓瘤细胞中,只有专一抗体检验呈阳性的杂交瘤细胞经培养后，才可获得大

量的抗胃癌单克隆抗体。整个过程有两次筛选，第一次是筛选出杂交瘤细胞，淘汰未融合的细

胞及同核融合的细胞。单克隆抗体的制备过程利用了动物细胞培养技术，动物细胞培养的培

养液中需加入动物血清。

6.下列有关制备单克隆抗体的叙述，正确的有（）

①常从小鼠的肝中获取相应的B淋巴细胞②需经过细胞融合和细胞培养过程后，在体外培

养液或小鼠腹水中提取单克隆抗体③单克隆抗体特异性强、灵敏度高，既可单独作药物，也

可作诊断试剂和药物载体④单克隆抗体的制备运用了细胞生物学、免疫学的原理或方法

A.1项B.2项

C.3项D.4项

答案:C

解析:从免疫的小鼠脾中获取B淋巴细胞，①错误。

7.单克隆抗体制备过程中,骨髓瘤细胞和B淋巴细胞诱导融合后，要用特定培养基筛选出杂交

瘤细胞。在这种培养基上不能存活、增殖的细胞是（）

①B淋巴细胞②小鼠骨髓瘤细胞③B淋巴细胞自身融合细胞