限时训练(15) 细胞工程（练习word）-2023大二轮【导学教程】老高考生物专题辅导与训练

限时训练(15)　细胞工程 (建议用时：30分钟) 1．接种新冠疫苗是建立群体免疫屏障、防止疫情暴发的重要手段。已知某种灭活疫苗是使用非洲绿猴肾(Vero)细胞进行病毒培养扩增，经β­丙内酯灭活病毒，保留抗原成分以诱导机体产生免疫应答，并加用氢氧化铝佐剂以提高免疫原性。回答下列问题： (1)非洲绿猴肾(Vero)细胞培养是疫苗研发的主要环节，非洲绿猴肾(Vero)细胞培养时，除了需要适宜的营养物质、温度等条件外，还需要控制气体条件——95%空气与5%CO2的混合气体，CO2的主要作用是________________。在使用合成培养基时通常需加入____________。 (2)为检测某种灭活疫苗的安全性，某研究所选择了15只生理状况相同的大鼠，随机分为5组。A组大鼠每只注射0.5 μg疫苗；B组大鼠每只注射5 μg疫苗；C组大鼠每只注射50 μg疫苗；D组大鼠每只注射5 mg疫苗；E组进行X操作。第1次免疫后，第7 d加强免疫，第21 d攻毒，第35 d解剖检验。A、B、C、D组大鼠中均出现抗新型冠状病毒的抗体且均未出现免疫病理反应。 ①该实验的自变量是________________，因变量是______________；对E组进行的X操作是____________________________。 ②实验结果证明__________________________________________________________。 解析　(1)进行动物细胞培养时，需要控制的气体条件是95%空气和5% CO2的混合气体，其中CO2的主要作用是维持培养液的pH。由于人们对动物细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚，故在使用合成培养基时，通常需要加入血清等一些天然成分。(2)①分析实验目的、实验内容及实验结果可知，该实验的自变量是疫苗注射的剂量，因变量是是否出现相应抗体及有无免疫病理反应。E组为对照组，对E组进行的X操作是每只都不注射疫苗。②A、B、C、D组大鼠中均出现抗新型冠状病毒的抗体且均未出现免疫病理反应，说明该种灭活疫苗是安全的，能有效预防新型冠状病毒感染，且无免疫病理反应。 答案　(1)维持培养液的pH　血清　(2)①疫苗注射的剂量　是否出现相应抗体及有无免疫病理反应　每只都不注射疫苗　②该种灭活疫苗是安全的，能有效预防新型冠状病毒感染，且无免疫病理反应 2．科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞，获得了类似胚胎干细胞的一种细胞，称为诱导多能干细胞(简称iPS细胞)。因为诱导过程无须破坏胚胎，而且iPS细胞可来源于病人自身的体细胞，所以科学家普遍认为iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞。如图为iPS细胞的获得及用其培育不同种细胞的示意图。回答下列问题： (1)在对成纤维细胞进行培养时，常用胰蛋白酶处理使之分散成单个细胞，这说明细胞间的物质为__________，________(填“能”或“不能”)用胃蛋白酶处理成纤维细胞，原因是________________________________________________________________________。 (2)在培养iPS细胞的过程中，培养基中应含有细胞所需的各种营养物质，并定期更换培养液。定期更换培养液的目的是_______________________________________________。 为了给培养物提供无菌环境，可进行的操作是______________________________。 (3)过程②③④为iPS细胞提供的条件不同，分化得到的细胞不同，可知细胞分化是________的结果。若iPS细胞来源于病人自身的体细胞，则将其分化出的细胞移入患者体内的优势是_________________________________________________________________。 (4)如果诱导iPS细胞定向分化为原始生殖细胞，该技术可能的应用是____________。 解析　(1)在对成纤维细胞进行培养时，常用胰蛋白酶处理使之分散成单个细胞，说明细胞间的物质是蛋白质。由于多数动物细胞进行细胞培养时的适宜pH为7.2～7.4，胃蛋白酶在此环境中没有活性，故不能用胃蛋白酶处理成纤维细胞。(2)定期更换培养液的目的是清除代谢废物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。(3)细胞分化是基因选择性表达的结果。若iPS细胞来源于病人自身的体细胞，则将其分化出的细胞移入患者体内，可以避免发生免疫排斥反应。(4)如果诱导iPS细胞定向分化为原始生殖细胞，可以运用该技术解决不育问题。 答案　(1)蛋白质　不能　多数动物细胞进行细胞培养时的适宜pH为7.2～7.4，胃蛋白酶在此环境中变性失活　(2)清除代谢废物，防止细胞代谢产物积累对细