2.2 一 动物细胞培养-【新课程能力培养】2024-2025学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程同步练习（人教版2019）

练 第 2章 细胞工程 知识点一 动物细胞培养的条件 １. 动物细胞培养是从动物体获得相关组织， 分散成单个细胞后， 在适宜环境下让细胞 生长和增殖的过程， 是动物细胞工程的基 础。 关于动物体细胞培养过程中细胞的活 动或特性， 下列叙述错误的是 （ ） Ａ. 细胞通常贴壁生长 Ｂ. 细胞进行有丝分裂 Ｃ. 细胞之间有接触抑制现象 Ｄ. 细胞的遗传物质均发生改变 ２. 下列关于动物细胞培养的叙述， 正确的是 （ ） Ａ. 用纤维素酶消化细胞中的胶原纤维可 将细胞分散开 Ｂ. 从细胞株中分离出特殊性质的细胞经 过培养获得细胞系 Ｃ. 能连续传代的细胞系是发生转化的细胞 系， 但不一定有异倍体核型、 接触抑制 Ｄ. 贴壁的原代细胞通过机械消化后分装 到多个卡式瓶中进行传代培养 知识点二 动物细胞培养的过程 ３. 下列动物细胞体外培养措施中， 错误的是 （ ） Ａ. 需要无毒无菌的培养环境 Ｂ. 通过向培养液中加入盐酸或氢氧化钠 来调节 ｐＨ Ｃ. 培养温度与动物体温相近 Ｄ. 配制培养基时需添加血清 ４. 下表为有关动物细胞培养与植物组织培养 的比较， 其中错误的是 （ ） 知识点三 干细胞培养及其应用 ５. ｉＰＳ 细胞， 又称人工诱导多能干细胞， 是 一种由哺乳动物成体细胞经导入转录因子 等手段 “脱分化” 形成的多能干细胞， 拥 有与胚胎干细胞相似的分化潜力， 理论上 可以分化为成体的各种细胞、 组织、 器 官。 下列说法正确的是 （ ） Ａ. 个体发育过程中， 细胞分化使不同细 胞在形态、 结构和生理功能上发生的 差异一般是稳定的、 不可逆的 Ｂ. ｉＰＳ 细胞分化成的各种组织细胞中所含 有的 ＤＮＡ 和 ＲＮＡ 相同， 蛋白质的种 类不完全相同 第 2 节 动物细胞工程 基 础 练 习 一 动物细胞培养 选项 比较项目 动物细胞培养 植物细胞培养 A 原理 动物细胞核的 全能性 植物细胞核的全 能性 B 培养基 液体培养基 固体培养基 C 主要过程 原代培养、 传 代培养 脱 贫 化 、 再 分 化， 形成植株 D 主要用途 获得大量细胞 或细胞产物 植物快速繁殖 、 获得脱毒苗等 21 练 高中生物选择性必修 3 （人教版） Ｃ. 利用健康人的成体细胞培养获取 ｉＰＳ 细 胞， 经过诱导分化形成的造血干细胞 移植给白血病患者不会发生免疫排斥 Ｄ. ｉＰＳ 细胞与植物组织培养过程中的愈伤 组织细胞一样具有全能性， 能够发育 成一个完整的个体 ６. 干细胞移植现已成为治疗糖尿病的一种临 床技术。 自体骨髓干细胞植入胰腺组织后 可分化为胰岛样细胞， 以替代损伤的胰岛 Ｂ 细胞， 达到治疗糖尿病的目的。 下列叙 述正确的是 （ ） Ａ. 骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成 不同， 基因表达产物不同 Ｂ. 骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成 相同， 基因表达产物不同 Ｃ. 胰腺组织微环境造成骨髓干细胞基因 丢失， 分化成为胰岛样细胞 Ｄ. 胰腺组织微环境对骨髓干细胞分化无 影响， 分化是由基因决定的 ７. ２０２０ 年 ６ 月， 学术期刊 《自然》 发表论 文称， 某科研团队利用人类多能干细胞培 养的皮肤类器官在培养 ４～５ 个月后， 形成 了多层皮肤组织， 包含毛囊、 皮脂腺和神 经元回路， 是迄今最逼真的人皮肤类器 官。 下列相关叙述正确的是 （ ） Ａ. 多能干细胞形成多层皮肤组织的过程 中， 遗传物质通常会发生改变 Ｂ. 多能干细胞培养形成多层皮肤组织 ， 说明了动物的体细胞具有全能性 Ｃ. 给烧伤病人移植自身多能干细胞培养 成的皮肤类器官可减弱免疫排斥反应 Ｄ. 该项研究结果表明多能干细胞可以分 化成为人体内所需的各种组织和器官 ８. 哺乳动物的胚胎干细胞 （ ＥＳ 细胞） 在畜牧 学和医学上有十分重要的应用价值。 下列 关于胚胎干细胞的叙述， 正确的是 （ ） Ａ. ＥＳ 细胞是由原肠胚分离出来的一类 细胞 Ｂ. ＥＳ 细胞在形态上表现为体积大， 核小， 核仁明显 Ｃ. ＥＳ 细胞在滋养层细胞上可以只增殖不 分化 Ｄ. 用 ＥＳ 细胞诱导分化出的某些组织细胞 可成功治愈糖尿病 知识点一 动物细胞融合技术 ９. 如图表示植物细胞或 动物细胞融合的简略 过程 ， 下列的有关叙 述， 错误的是 （ ） Ａ. 在将 Ａ 和 Ｂ 两种植物细胞进行体细胞 杂交前， 必须先利用酶解法去除细胞 的有关结构 Ｂ. 若该过程是制备人抗某病毒的单克隆抗 体的过程， 则在培养 Ｄ 细胞的培养液中 通常要加入血清、 血浆等一些天然成分 Ｃ. 细胞融合技术与传统的有性杂交相比， 其优越性在于能定向地改造生物的性状 Ｄ. 人工诱导动物细胞融合可使用灭活的 病毒， 而植物细胞融合不能 １０. 下列关于动物细胞融合的说法， 错误的 是 （ ） Ａ. 动物细胞融合也称细胞杂交， 是指两 二 动物细胞融合技术与单克隆抗体 A B C D 第 9 题图 22 参考答案与解析 所以得到的植株与原植株基因型不同。 ８. （ １ ） 无菌和人工控制 脱分化 再分化 （ ２ ） 茎尖 芽尖病毒少或基本不带病毒 （ ３ ） 芽 根 【解析】 （ １ ） 植物组织培养的主要原理是植物细胞 具有全能性， 具体过程是在无菌和人工控制条件下， 将 离体的植物器官、 组织、 细胞培养在人工配制的培养基 上， 给予适宜的条件， 诱导其组织经过脱分化产生愈伤 组织， 再经过再分化最终形成完整的植株。 （ ２ ） 植物组织培养能够用于培育脱毒苗， 常选用植 株的茎尖、 芽尖等分生区细胞， 因为这些部位病毒少或 基本不带病毒， 能保证植株的品质。 （ ３ ） 细胞分裂素与生长素的比例高时， 诱导芽的生 成； 细胞分裂素与生长素的比例大致相等时， 愈伤组织 继续生长而不分化； 细胞分裂素与生长素的比例低时， 会趋于生根。 第 2节 动物细胞工程 一 动物细胞培养 学习手册 知识点一 动物细胞培养的条件 知识梳理 1. 单个 生长 增殖 2. 液体 培养液 种类 所需量 血清 糖类、 氨 基酸、 无机盐、 维生素 灭菌 细胞代谢物积累对细胞 自身造成危害 36.5±0.5 ℃ 7.2～7.4 空气 CO 2 教材拓展 1. 提示： 血清中含有尚未全部研究清楚的细胞所需 的营养物质。 2. 提示： 对培养液和所有培养用具进行灭菌处理； 在无菌环境下进行操作； 还需要定期更换培养液 3. 提示： 维持细胞正常的形态和功能。 4. 提示： CO 2 的主要作用是维持培养液的 pH 。 要点精析 等于 知识点二 动物细胞培养的过程 知识梳理 1. （ 1 ） 胰蛋白酶 胶原蛋白酶 （ 2 ） 密度 有害代谢物 接触抑制 2. （ 1 ） 离心法 胰蛋白酶等 教材拓展 提示： 分散细胞及解除接触抑制。 知识点三 干细胞培养及其应用 知识梳理 1. ES （ 1 ） 早期胚胎 （ 2 ） 任何一种类型 组织 器官甚至个体 2. （ 1 ） 成体 （ 2 ） 造血干细胞 神经干细胞 精原干细胞 3. （ 1 ） 胚胎干 （ 2 ） 成纤维 T 细胞 B 细胞 （ 3 ） 免疫排斥 练习手册 基础练习 １. Ｄ 【解析】 在动物细胞培养过程中， 细胞通常贴 壁生长， 当贴壁细胞分裂生长到细胞表面相互接触时， 细胞会停止分裂增殖， 这种现象称为细胞的接触性抑 制， 此时瓶壁上形成的细胞层数是一层， Ａ 、 Ｃ 正确； 动物细胞培养的基础是动物细胞增殖， 即进行有丝分 裂， Ｂ 正确； 随着细胞传代次数的增多 ， 绝大部分细 胞分裂停止， 进而出现衰老甚至死亡的细胞， 但极少 数细胞可以连续增殖， 其中有的遗传物质会发生改变， Ｄ 错误。 ２. Ｃ 【解析】 酶具有专一性， 动物组织细胞间的胶 原纤维实质为蛋白质， 处理要用胰蛋白酶， 不能用纤 维素酶， Ａ 错误； 通过选择法或克隆形成法从原代培 养物或细胞系中获得具有特殊性质或标志物的培养物 称为细胞株， 细胞株是具有特殊性质的细胞系 ， Ｂ 错 误； 连续细胞系是指发生了转化的细胞系， 有的获得 了不死性 （癌变）， 但保留接触抑制现象， 大多数具有 异倍体核型， Ｃ 正确； 动物胚胎或者幼龄动物组织经 机械消化后形成单细胞悬液进行原代培养 ， 贴壁的 原代细胞可以分装到多个卡式瓶中进行传代培养 ， Ｄ 错误。 ３. Ｂ 【解析】 在体外培养细胞时， 必须保证环境是 无菌、 无毒的， 即要对培养液和所有培养用具进行灭菌 和在无菌环境下进行， Ａ 正确； ＣＯ ２ 作用是维持培养液 15 高中生物选择性必修 3 （人教版） 的 ｐＨ ， Ｂ 错误； 维持细胞生存必须有适宜的温度， 培 养温度与动物体温相近为宜， Ｃ 正确； 由于人们对细胞 所需的营养物质尚未完全研究清楚， 所以配制培养基时 通常添加血清等一些天然成分， Ｄ 正确。 ４. 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， Ａ 错误； 动物 细胞培养使用液体培养基， 制成细胞悬液； 植物组织培 养一般使用固体培养基， Ｂ 正确； 动物细胞培养的主要 过程是原代培养和传代培养， 植物组织培养的主要过程 是脱分化、 再分化、 形成完整植株， Ｃ 正确； 动物细胞 培养的目的是获得大量细胞或细胞产物， 植物组织培养 主要用于植物快速繁殖、 获得脱毒苗、 制备人工种子 等， Ｄ 正确。 ５. Ａ 【解析】 个体发育过程中， 细胞分化使不同细 胞在形态、 结构和生理功能上发生的差异， 进而出现了 不同的组织和器官， 细胞分化一般是稳定的、 不可逆 的， Ａ 正确； ｉＰＳ 细胞分化成的各种组织细胞中所含有 的 ＤＮＡ 相同， 因为这些细胞的产生是有丝分裂的结果， 而由于细胞分化， 即基因的选择性表达， 使这些细胞之 间在结构和功能上有差异， 因此这些细胞中 ＲＮＡ 和蛋 白质的种类不完全相同， Ｂ 错误； 利用健康人的成体细 胞培养获取 ｉＰＳ 细胞， 经过诱导分化形成的造血干细胞 移植给白血病患者会发生免疫排斥， 因为健康人细胞中 的遗传物质与白血病患者有差异， Ｃ 错误； 目前证明动 物细胞的细胞核具有全能性， 据此推测， ｉＰＳ 细胞不能 发育成一个完整的个体， Ｄ 错误。 ６. Ｂ 【解析 】 由题意可知 ， 骨髓干细胞与胰岛样 细胞的基因组成相同 ， 基因表达产物不同 ， Ａ 错误 ， Ｂ 正确 ； 骨髓干细胞增殖分化成为胰岛样细胞过程 中， 遗传物质并没有发生改变， 基因不会丢失 ， Ｃ 错 误； 题中说 “自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化 为胰岛样细胞 ”， 因此胰腺组织微环境对骨髓干细胞 分化是有影响的， 在此微环境中基因发生了选择性表 达， Ｄ 错误。 ７. Ｃ 【解析】 多能干细胞形成多层皮肤组织的过程 中， 遗传物质并未发生改变， 只是基因的选择性表达， Ａ 错误； 全能性是指已高度分化的细胞具有发育成为完 整个体的潜能， 多能干细胞培养形成多层皮肤组织， 未 体现出发育成完成个体， 不能体现全能性， Ｂ 错误； 由 于多能干细胞培养成的皮肤类器官由自身细胞发育而 来， 不会出现排斥反应， Ｃ 正确 ； 研究结果表明 ， 多 能干细胞能形成多层皮肤组织， 包含毛囊、 皮脂腺和 神经元回路， 但不能说明其能分化成各种组织和器官， Ｄ 错误。 ８. Ｄ 【解析】 ＥＳ 细胞是从早期胚胎 （原肠胚期之 前） 或原始性腺中分离出来的一类细胞， Ａ 错误； ＥＳ 细 胞的体积较小， 细胞核大， 核仁明显， Ｂ 错误； 在体外 培养条件下， ＥＳ 细胞在饲养层细胞上可不断增殖而不 发生分化， Ｃ 错误； 利用可以被诱导分化形成新的组织 细胞的特性， 用 ＥＳ 细胞诱导分化出的某些组织细胞可 成功治愈糖尿病， Ｄ 正确。 二 动物细胞融合技术与单克隆抗体 学习手册 知识点一 动物细胞融合技术 知识梳理 1. 两个 多个 2. 细胞膜的流动性 3. 遗传信息 杂交 4. PEG 融合法 电融合法 灭活病毒诱导法 5. 有性杂交 远缘杂交 6. （ 1 ） 细胞遗传 细胞免疫 （ 2 ） 杂交瘤技术 制造单克隆抗体 教材拓展 用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力， 但 并不破坏它们的抗原结构。 知识点二 单克隆抗体及其应用 知识梳理 1. （ 1 ） 抗原 血清 （ 2 ） 特异性差 2. （ 1 ） ① 一种抗原 ② 无限 （ 2 ） 特定的 特定抗体 同种核 选择培养基 阳性 3. （ 1 ） ① 抗原 （ 2 ） ① 诊断试剂 ② 同位素 荧光标记 教材拓展 提示： 用 96 孔板培养， 在每一个孔中尽量只接种 一个杂交瘤细胞的情况下， 进行克隆化培养和抗体检测 16