高中生物人教版 (2019)选择性必修3一 动物细胞培养第1课时课时训练

第2节　动物细胞工程

第1课时　动物细胞培养

基础巩固

1.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等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CO2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O2,不需要CO2　⑥CO2培养箱

A.①②③④⑤⑥　　　 B.①②③④

C.①③④⑤⑥  D.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等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:通常先用胰蛋白酶等处理动物组织,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等处理细胞,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(　　)

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.小鼠的某种上皮细胞与某种淋巴细胞体外培养时,细胞周期基本相同,但上皮细胞在培养时,呈现扁平不规则多角形,且贴附在培养瓶内壁上;而该淋巴细胞则常常悬浮在培养液中。下列有关叙述正确的是(　　)

A.使用合成培养基培养动物细胞通常不添加天然成分

B.培养基内加入适量的抗生素可以形成无病毒的培养环境

C.培养消化道上皮细胞更易观察判断细胞是否具有接触抑制现象

D.相同时间分瓶培养所获得的两者细胞数目完全相同

答案:C

解析:动物细胞培养应在无毒、无菌的环境下进行,由合成培养基提供各种营养成分,但通常还需要添加血清等天然成分,A项错误。抗生素具有抑菌或杀菌作用,但对病毒无作用,培养基内加入适量的抗生素不能形成无病毒的培养环境,B项错误。上皮细胞在培养时,呈现扁平不规则多角形,且贴附在培养瓶内壁上,消化道上皮细胞是单层柱状上皮细胞,培养消化道上皮细胞更易观察判断细胞是否具有接触抑制现象,C项正确。动物细胞培养时会出现细胞贴壁和接触抑制现象,上皮细胞更易出现接触抑制现象,相同时间分瓶培养所获得的两者细胞数目不相同,D项错误。

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(　　)

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等处理。由题图可知,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

↓

②　　　　　　 

↓

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　　　 

↓

⑦转入培养液中进行培养

(1)过程②表示　　　　　　　　　　　。 

(2)过程③和⑥用　　　　　　　　等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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)过程④和⑥都要把分散的细胞制成　　　　　　　　　。 

(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)用机械的方法处理动物组织

(2)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)　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%空气和5% CO2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→胚胎干细胞。在培养过程中,常用　　　　　　　　等处理内细胞团,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　　　　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。                                                           　。 

答案:(1)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)　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(或胶原蛋白酶)等处理,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%CO2和95%空气的混合气体的CO2培养箱中。提供5%CO2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的B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。AB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B点。细胞培养过程中,大多数细胞需要贴附于某些基质表面,即细胞贴壁,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(　　)

A.① B.②

C.③ D.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.科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导多能干细胞(iPS细胞),继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠,流程如右上图所示。请回答下列问题。

(1)iPS细胞与小鼠内细胞团一样,都具有　　　　　　　　。在饲养层细胞上培养,iPS细胞可以保持　　　　　　的状态,在培养液中加入　　　　　,iPS细胞可以被诱导定向分化。 

(2)克隆鼠的体色为　　　　　,上述技术流程中与克隆鼠的性别一定相同的是　　　　。

(3)图示过程中为达到无菌、无毒的培养条件,除了要对培养液和培养器具进行消毒外,还要　　　　　　　　　　　　　　和　　　　　　　　　　。 

答案:(1)发育的全能性　不分化　分化诱导因子

(2)黑色　(体细胞供体)黑鼠

(3)在培养液中加入一定量的抗生素　定期更换培养液

解析:(1)iPS细胞与小鼠内细胞团一样,具有发育的全能性,即具有发育为各种组织的能力;在饲养层细胞上培养,iPS细胞可以保持只增殖不分化的状态;在培养液中加入分化诱导因子,iPS细胞可以被诱导定向分化。

(2)由题图可知,灰鼠的早期胚胎经过特殊处理后内细胞团不发育,因此克隆鼠X是重组胚胎中黑鼠的iPS细胞发育而来,因此克隆鼠X的体色为黑色;且与克隆鼠的性别一定相同的是体细胞供体,即黑鼠。

(3)在动物细胞培养过程中,为达到无菌、无毒的培养条件,除了要对培养液和培养器具进行消毒外,还要在培养液中加入一定量的抗生素,以及定期更换培养液以清除代谢物。