内容正文:
第2节 动物细胞工程
第1课时 动物细胞培养
知识点一 动物细胞培养概念及动物细胞培养的条件
1.下列有关动物细胞培养的叙述,错误的是( )
A.动物细胞培养是动物细胞工程的基础
B.动物细胞培养需要将组织分散成单个细胞
C.动物细胞培养是在人工环境下细胞生长和增殖的过程
D.动物细胞培养液中营养物质浓度越大越好
答案 D
解析 动物细胞培养是指从动物体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后在适宜的培养条件下,让这些细胞生长和增殖的技术,B、C正确;动物细胞培养液需要保持一个合适的渗透压,所以营养物质浓度不是越大越好,D错误。
2.动物体内的细胞之所以能够维持正常的生命活动,是因为机体给这些细胞提供了适宜的条件,包括充足的营养、稳定的内环境等。下列有关动物细胞培养所需条件的叙述,错误的是( )
A.培养液中通常含有糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等
B.培养液和培养用具需要进行灭菌处理,并且要定期更换培养液
C.培养时需要的适宜温度约为37 ℃,并需调节培养液的pH为7.0
D.培养液中通常需添加一定量的抗生素,以抑制细菌的生长
答案 C
解析 哺乳动物细胞培养的温度多以(36.5±0.5) ℃为宜;大多数动物细胞生存的适宜pH为7.2~7.4,偏离此范围会对细胞产生有害影响,C错误。
3.下列有关动物细胞培养时所提供的物质及其作用的描述不正确的是( )
选项
提供物质
作用
A
氨基酸
主要为细胞提供能量及氮源
B
血清
补充合成培养基中缺乏的物质
C
氧气
满足细胞代谢的需要
D
二氧化碳
维持培养液的酸碱度
答案 A
解析 氨基酸的主要作用不是提供能量,A错误。
知识点二 动物细胞培养的过程
4.下列关于动物细胞培养的叙述,正确的是( )
A.传代培养时,必须用胰蛋白酶处理原代培养的细胞
B.动物细胞只能贴壁生长,不能进行悬浮培养
C.分裂能力强的细胞更易进行培养,如人皮肤细胞
D.传代培养时,用离心法收集分散的细胞
答案 D
解析 在进行传代培养时,悬浮培养的细胞直接用离心法收集,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,A错误,D正确;有的动物细胞可以贴壁生长,有的细胞能进行悬浮培养,B错误;人的皮肤细胞,属于高度分化的细胞,不属于分裂能力强的细胞,C错误。
5.如图为猪输卵管上皮细胞培养过程示意图。下列有关叙述正确的是( )
A.甲→乙和丙→丁过程需要用胃蛋白酶处理
B.丙为原代培养,丁为传代培养,二者都需要在添加血清的合成培养基中进行
C.丙过程会出现细胞贴壁生长和接触抑制现象,而丁过程不会出现此现象
D.为避免培养过程中的杂菌污染,丙、丁过程中培养瓶盖必须旋紧不漏气
答案 B
解析 甲→乙或用机械的方法,或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理,丙→丁过程需要用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理,A错误;丙过程和丁过程均会出现细胞贴壁生长和接触抑制现象,C错误;为避免培养过程中的杂菌污染,保证其气体需要,丙、丁过程中需松动培养瓶盖,将其置于含95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中培养,D错误。
6.如图所示是某动物细胞培养时,培养液中活细胞数和死亡细胞数的统计结果,下列相关叙述不正确的是( )
A.培养初期细胞死亡的原因可能是胰蛋白酶溶液浓度和处理时间不适宜
B.培养液中应适当加入一些青霉素、链霉素,以避免杂菌污染
C.培养至第6天时,新产生的细胞数等于死亡细胞数
D.曲线bc段变化的主要原因是培养液中营养物质不足及有害代谢物积累
答案 C
知识点三 干细胞培养及其应用
7.有关消息显示,科学家以皮肤细胞为材料,通过现代生物工程工具对这些细胞进行“重置”,成功制造出两种濒危动物的多能干细胞,这些细胞甚至可以分化成为配子(即精子和卵子)。下列说法不正确的是( )
A.此种干细胞可分化出生物体所有细胞
B.多能干细胞核具有发育成个体的潜能
C.利用此干细胞替换动物体内已经失灵的功能细胞,可以治疗糖尿病等疾病
D.如果用此技术成功分化出配子,则可用“试管婴儿”技术保证濒危动物的种群数量
答案 A
解析 多能干细胞不同于全能干细胞,它不可以分化出生物体的所有细胞。
8.脐带血有着很重要的作用,被称作“生命银行”。“今天你存脐带血,来日可救你一命”。下列对此说法的理解不正确的是( )
A.脐带血保存的关键在于保存血液中的干细胞
B.脐带血干细胞能治疗所有的疾病
C.如果用脐带血治疗疾病,一定需用到动物细胞培养技术
D.自体干细胞移植通常不会发生免疫排斥反应
答案 B
解析 保存脐带血的关键是保存脐带血中的干细胞,因为干细胞更易表达出细胞的全能性,A正确;脐带血中的干细胞不能治疗所有的疾病,如传染性疾病等,B错误;用脐带血治疗疾病涉及动物细胞工程,一定需用到动物细胞培养技术,C正确。
9.2012年诺贝尔生理学或医学奖获得者发现,利用逆转录病毒将4个关键基因导入已分化的体细胞中并表达,可使这个细胞成为类似胚胎干细胞的诱导多能干细胞(iPS细胞)。如图为该技术在人体细胞中的实验示意图。下列相关叙述中,错误的是( )
A.由iPS细胞产生其他种类细胞的过程为细胞分化
B.利用患者的iPS细胞对其自身受损器官进行修复,与传统器官移植相比成功率更高
C.目前iPS细胞在实际应用中还存在许多问题,例如,有研究发现iPS细胞的增殖难以控制,即iPS细胞具有衰老细胞的特征
D.导入的4个关键基因能促使已分化的体细胞恢复分裂能力
答案 C
解析 由iPS细胞产生其他种类细胞的过程为细胞分化,图中①②③表示细胞分化,其实质是基因的选择性表达,A正确;iPS细胞来源于供体细胞,用其得到的新生器官替换供体自身受损器官,从理论上可以避免免疫排斥反应,大大提高器官移植成功率,B正确;iPS细胞是类似胚胎干细胞的一种细胞,说明其拥有胚胎干细胞相似的分化潜力,细胞分化程度低,不易衰老,C错误。
10.干细胞是指一种尚未充分分化的未成熟细胞。医学工作者、研究者正进行尝试利用干细胞治疗人类某些疾病,用骨髓移植法有效治疗白血病便是成功的例证。由此判断下列说法中,不正确的是( )
A.利用干细胞治疗某些疾病,是因为干细胞可以分化成某些组织细胞
B.造血干细胞在骨髓中可分化出B细胞和T细胞,并成熟
C.造血干细胞是应用最成熟的成体干细胞
D.异体骨髓移植成功后,康复者的血型有可能发生改变但不会遗传
答案 B
解析 有着自我更新能力及分化潜能的干细胞,与组织、器官的发育、再生和修复等密切相关,因而在医学上有着广泛的应用,A正确;B细胞和T细胞起源于骨髓中的造血干细胞,其中B细胞在骨髓中分化、成熟,T细胞在胸腺中分化、成熟,B错误;造血干细胞是发现最早、应用最成熟的成体干细胞,C正确;异体骨髓移植成功后,康复者的血型有可能发生改变,但骨髓移植没有改变患者体内的遗传物质,因此不会遗传给后代,D正确。
11.科学家从哺乳动物早期胚胎中分离出一类胚胎干细胞(ES细胞),并进一步将ES细胞诱导分化出某些组织细胞,如图所示:
(1)过程①获得的ES细胞具有分化为成年动物体内____________的细胞,并进一步形成机体的________________甚至________的潜能。
(2)过程②中相同的胚胎干细胞可产生多种多样的细胞,其本质是________________。
(3)获得的动物细胞的初次培养称为________,培养的细胞在贴壁生长至铺满培养皿底时停止分裂,这种现象称为________。在培养过程中,将细胞置于5% CO2的气体环境中,CO2的作用是________________。
(4)有人设想利用iPS细胞治疗镰状细胞贫血,其大致思路是用患者的体细胞诱导形成iPS细胞,再将其诱导形成造血干细胞,并输给患者使其产生血细胞。该方法能否治疗镰状细胞贫血?________。为什么?__________________________________________________________
________________________________________________________________________________。
答案 (1)任何一种类型 所有组织和器官 个体
(2)基因的选择性表达
(3)原代培养 接触抑制 维持培养液的pH
(4)不能 因为患者体细胞中相应基因发生了突变,由其诱导形成的iPS细胞中相关基因仍是异常的,分化成的细胞也是异常的,因此无法通过该方法治疗
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