内容正文:
重难点3 植物细胞培养与动物细胞培养
1.(2024·安徽卷)植物细胞悬浮培养技术在生产中已得到应用。某兴趣小组尝试利用该技术培养胡萝卜细胞并获取番茄红素,设计了以下实验流程和培养装置(如图),请同学们进行评议。下列评议不合理的是( )
A.实验流程中应该用果胶酶等处理愈伤组织,制备悬浮细胞
B.装置中的充气管应置于液面上方,该管可同时作为排气管
C.装置充气口需要增设无菌滤器,用于防止杂菌污染培养液
D.细胞培养需要适宜的温度,装置需增设温度监测和控制设备
解析 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,欲利用愈伤组织制备悬浮细胞,可用纤维素酶和果胶酶进行处理愈伤组织,A合理;装置中的充气管应置于液面下方,以利于培养液中的溶氧量的增加,该管不能同时作为排气管,B不合理;为了防止杂菌污染培养液,装置充气口需要增设无菌滤器,C合理;细胞培养时需要保证适宜的温度,因此装置需增设温度监测和控制设备,D合理。
答案 B
2.(2024·吉林卷)从小鼠胚胎中分离获取胚胎成纤维细胞进行贴壁培养,在传代后的不同时间点检测细胞数目,结果如图。下列叙述正确的是( )
A.传代培养时,培养皿需密封防止污染
B.选取①的细胞进行传代培养比②更合理
C.直接用离心法收集细胞进行传代培养
D.细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大有关
解析 动物细胞培养所需气体主要有O2和CO2,O2是细胞代谢所必需的。传代培养时,培养皿不能密封,A错误。处于指数增长期的细胞形态和生理特性相对稳定,适合进行传代培养,离体培养的细胞生命力比较脆弱,需要适应培养基的环境,传代最好在细胞生长覆盖瓶底80%~90%进行,选取②的细胞进行传代培养比①更合理,B错误。题干显示从小鼠胚胎中分离获取胚胎成纤维细胞进行贴壁培养,贴壁细胞需要重新用胰蛋白酶等处理,使之分散成单个细胞,然后再用离心法收集,C错误。悬浮培养的细胞会因细胞密度过大、有害代谢物积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻,因此,细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大有关,D正确。
答案 D
1.对比分析植物组织培养、植物细胞培养和动物细胞培养
植物组织培养
植物细胞培养
动物细胞培养
原理
植物细胞全能性
细胞增殖
目的
培育植物个体
获得细胞或细胞代谢产物
培养基
固体培养基
液体培养基
培养
过程
外植体
脱分化↓
愈伤组织
再分化↓
根、芽
↓
植物体
外植体
↓脱分化
愈伤组织
↓
细胞悬液
↓原代、传代培养
细胞代谢产物
动物胚胎或幼龄
动物的组织、器官
剪碎↓胰蛋白酶处理
单个细胞
加↓培养液
细胞悬液
原代↓培养
细胞贴壁生长增殖
传代↓培养
细胞获得不死性
(遗传物质发生改变)
2.细胞培养的三个时期
正常细胞体外培养时,要经历原代培养期、传代期和衰退期三个阶段。
1.(植物细胞工程的应用)(2024·柳州模拟)高山红景天植株中含有红景天苷(一种次生代谢物)等物质,具有抗衰老、抗肿瘤等作用。由于人类的过度采摘,现仅分布于我国少部分地区,为濒危物种。为了获得次生代谢物红景天苷,研究人员尝试利用植物组织培养技术从高山红景天的愈伤组织中提取红景天苷,下列相关叙述正确的是( )
A.红景天苷是红景天基本生命活动所必需的,但其在植物细胞中含量很少
B.诱导红景天外植体再分化形成愈伤组织时,需生长素和细胞分裂素配合使用
C.植物细胞产物的工厂化生产不占用耕地,几乎不受季节、天气等的限制
D.通过植物细胞培养获得次生代谢物的过程体现了细胞的全能性
解析 红景天苷是红景天中含有的次生代谢物,次生代谢物一般认为不是植物基本的生命活动所必需的产物,A错误;在一定的激素(生长素和细胞分裂素)和营养条件下,已经分化的细胞可以通过脱分化进行形成愈伤组织,愈伤组织通过再分化过程形成芽、根等器官,诱导红景天外植体形成愈伤组织的过程为脱分化,B错误;植物细胞产物的工厂化是指利用植物细胞培养来获得目标产物,而植物组织培养是在离体的条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术,其不占耕地,几乎不受季节、天气等的限制,C正确;细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性,而通过植物细胞培养获得次生代谢产物的过程没有体现细胞的全能性,D错误。
答案 C
2.(动物细胞培养)(多选)(2024·菏泽模拟)悬浮培养的动物细胞会因细胞密度过大、有害代谢产物积累等因素而分裂受阻。生产上常用灌流式培养避免这些现象出现。灌流式培养是在细胞培养管内,一边不断注入新鲜培养基,一边将培养液的上清液不断移出,下列相关叙述正确的是( )
A.灌流式培养的细胞会贴壁生长,但不会出现接触抑制现象
B.灌流是在细胞密度达到一定浓度或者营养物质低于一定浓度时进行
C.过高的灌流速率会导致营养物质不能得到充分利用,造成培养基浪费
D.灌流式培养通过及时清除细胞代谢产物,以实现细胞的无限增殖
解析 分析题意,灌流式培养的动物细胞不出现贴壁生长现象,A错误;悬浮培养的动物细胞会因细胞密度过大、有害代谢产物积累等因素而分裂受阻,而灌流是在细胞密度达到一定浓度或者营养物质低于一定浓度时进行,B正确;过高的灌流速率,培养的细胞没有及时利用营养物质,会导致营养物质不能得到充分利用,造成培养基的浪费,C正确;灌流式培养能及时清除细胞代谢废物,但不能实现细胞的无限增殖,D错误。
答案 BC
学科网(北京)股份有限公司
$$