课时作业(6) 细胞培养是动物细胞工程的基础（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程（浙科版2019）

课时作业(6)　细胞培养是动物细胞工程的基础 [对应学生用书P141] 一、单项选择题 1．动物细胞工程常用的技术手段中最基础的是(　　) A．动物细胞培养　　 B．单克隆抗体 C．动物细胞融合 D．胚胎核移植 A　[动物细胞工程常用的技术手段有：动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体等。其中动物细胞培养技术是其他动物工程技术的基础，故A项正确。] 2．下列有关动物细胞培养的叙述中，正确的是(　　) A．动物细胞培养前要用胃蛋白酶使细胞分散 B．动物细胞培养的主要目的是获得大量的细胞分泌蛋白 C．细胞遗传物质的改变发生于原代培养过程中 D．动物细胞培养需要无菌、无毒的环境 D　[动物细胞培养的适宜pH是7.2～7.4，该pH下胃蛋白酶会失活，所以动物细胞培养过程中，应用胰蛋白酶处理部分组织使细胞分散获得单个细胞，A项错误；动物细胞培养目的有多种，如获得大量健康细胞和检测有毒物质，并不只是获得大量的细胞分泌蛋白，B项错误；细胞遗传物质的改变发生于传代培养过程中，C项错误；动物细胞培养需要无菌、无毒的环境，营养物质充足，气体环境、温度、pH适宜等条件，D项正确。] 3．关于培养分散的动物细胞与培养动物组织块的说法，错误的是(　　) A．用胰蛋白酶处理的目的是使组织分散为单个细胞，增加细胞与培养液的接触面积 B．分散成单个细胞，会使在细胞水平操作的其他技术难以实现 C．分散成单个细胞，细胞所需的营养容易供应，其代谢废物容易排出 D．用大块组织培养时，内部细胞的营养供应和代谢废物的排出都较困难 B　[用胰蛋白酶处理的目的是使组织分散为单个细胞，以增加细胞与培养液的接触面积，A项正确；分散成单个细胞，会使包括动物细胞融合技术在内的细胞水平操作的其他技术容易实现，B项错误；分散成单个细胞，增大了细胞与培养液的接触面积，细胞所需的营养容易供应，其代谢废物容易排出，C项正确；用大块组织培养时，内部细胞难以接触培养液，其营养供应和代谢废物的排出都较困难，D项正确。] 4．下列关于动物细胞培养技术应用的叙述，错误的是(　　 ) A．可用于检测某种物质的毒性 B．可通过培养各种病变细胞，用于药理等方面的研究 C．可通过动物细胞的大规模培养来生产病毒疫苗、干扰素等 D．经过脱分化、再分化，可构建人造皮肤 D　[动物细胞培养中没有脱分化与再分化过程。] 5．动物细胞培养的顺序是(　　) ①原代培养　②传代培养　③胰蛋白酶处理组织，形成分散的悬浮细胞 A．③①② B．①②③ C．②①③ D．①③② A　[动物细胞培养时，需用胰蛋白酶处理组织，形成分散的细胞悬液，然后进行原代培养；待细胞贴满瓶壁后，再用胰蛋白酶分散为单个细胞，制成细胞悬液，进行传代培养。] 6．以下有关动物细胞培养的表述中，正确的是(　　) A．含5% CO2恒温培养箱用来调控pH值和温度 B．合成培养基成分明确，不需要加入一定量的动物血清 C．传代培养的细胞因最接近于体内细胞的生长特性，常用于药物测试研究 D．动物细胞培养过程中，首先要用胃蛋白酶处理部分组织使细胞分散获得单个细胞 A　[动物细胞培养过程中，需要适宜的温度和一定的其他环境，所以含5% CO2的恒温培养箱用来调控pH值和温度，A项正确；在动物细胞体外培养过程中，在使用合成培养基时通常需加入血清、血浆等天然成分，补充培养基中缺乏的物质，B项错误；原代培养的细胞因最接近于体内细胞的生长特性，常用于药物测试研究，C项错误；动物细胞培养的适宜pH是7.2～7.4，该pH下胃蛋白酶会失活，所以动物细胞培养过程中，应用胰蛋白酶处理部分组织使细胞分散获得单个细胞，D项错误。] 7．关于动物体细胞培养过程中细胞的活动或特性，下列表述错误的是(　　) A．细胞通常贴附生长 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 D　[动物细胞培养过程中，悬液中分散的细胞很快贴附生长，A项正确；动物细胞培养是细胞增多的过程，细胞增殖的方式为有丝分裂，B项正确；动物细胞在培养过程中，当贴壁细胞分裂生长到表面相互抑制时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制，C项正确；原代培养的细胞具有继续增殖能力，遗传物质一般不发生改变，传代培养过程中，部分细胞的细胞核型可能会发生改变，成为不死性的细胞，D项错误。] 8．动物细胞培养要经过从原代到传代培养的过程。有关说法正确的是(　　) A．离体组织要经胶原蛋白酶或胰蛋白酶处理后，才能进行原代培养 B．要将离体组织充分研磨后制成细胞悬液，才能进行原代细胞培养 C．要进行传代细胞培养，不必将培养细胞处理成分散单个细胞悬液 D．无论原代或传代培养，都要用血清解除培养细胞的接触抑制现象 A　[在原代培养和传代培养之前均需要胰蛋白酶处理，A项正确；不能对动物离体组织进行研磨，应该用胶原蛋白酶或胰蛋白酶处理，B项错误；进行传代细胞培养，需要将培养细胞处理成分散单个细胞悬液，C项错误；原代培养和传代培养，都要用相应的酶解除培养细胞的接触抑制现象，D项错误。] 9．某研究小组以动物肝细胞为材料，将数量相等的甲细胞和乙细胞分别置于相同培养液中培养，甲细胞为肝肿瘤细胞，乙细胞为肝正常细胞，下列说法错误的是(　　 ) A．细胞培养应在含5% CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是维持培养液的pH B．为了防止细胞培养过程中细菌的污染，可向培养液中加入适量的抗生素 C．两种细胞频繁传代，乙细胞比甲细胞可以传代的次数多 D．一段时间后，可观察到甲细胞数量比乙细胞数量多 C　[动物细胞培养的气体环境：95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH值)，A项正确；向培养液中加入适量的抗生素，可以防止细胞培养过程中细菌的污染，B项正确；肝肿瘤细胞能无限传代，而正常肝细胞只能分裂50代左右，因此两种细胞频繁传代，甲肝肿瘤细胞比乙肝正常细胞可以传代的次数多，C项错误；肝肿瘤细胞代谢和繁殖速度较快，故数量相等的甲、乙细胞分别置于相同适宜条件下培养，一段时间后，会观察到甲细胞数量比乙细胞数量多，D项正确。] 10．(2021·浙江淳安中学段考)某研究小组通过建立的培养系统，在体外诱导毛囊的上皮干细胞，实现了可以使用少量毛囊增殖复制出大量的新毛囊。下列叙述正确的是(　　) A．毛囊的上皮干细胞能培养出所有组织器官 B．在增殖过程中上皮干细胞有DNA复制与转录 C．建立的培养系统中应含有血清、滋养层细胞等 D．该研究成果可以立即用于人体以解决脱发烦恼 B　[由题干信息可知，毛囊的上皮干细胞能培养出新毛囊，但不能培养出所有组织器官，A错误；在增殖过程中，上皮干细胞在间期会有DNA复制与转录，B正确；建立的培养系统中应含有血清、毛囊的上皮干细胞等，C错误；该研究成果在相关技术成熟后，可用于人体以解决脱发烦恼，D错误。] 二、非选择题 11．科学家已经在实验室中成功培育出膀胱，并顺利移植到7名患者体内。这种技术为那些急需器官移植的患者带来了福音。回答下列问题。 (1)科学家从患者的膀胱上取下一小块活细胞样本，将其中的肌肉细胞和膀胱上皮细胞分别置于不同的培养皿中培养。在培养之前，需用________________处理以分散细胞，细胞在培养皿中的培养过程属于______代培养。与植物组织培养相比，动物细胞培养的培养基的主要不同点是其含有________。 (2)约1周后将培养皿中培养的细胞放在由胶原质制成的支架上继续培养，再过7周左右，原先的数万个细胞已经繁殖到15亿个左右，布满支架，膀胱上皮在内，肌肉在外，形成新膀胱。细胞数目大量增加，其增殖方式是________________，这些细胞形成肌肉和膀胱上皮的过程中要经过________________。 (3)医生将新膀胱移植到患者膀胱的上面，这样新器官会继续生长并与老器官重组，取代老器官中丧失功能的部分。新器官与老器官的重组______(填“是”或“不是”)基因重组；新膀胱移植后，________(填“会”或“不会”)引起免疫排斥反应。 解析　(1)动物细胞培养之前要用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理以分散细胞。动物细胞培养的培养基与植物组织培养的培养基含有的营养成分的主要不同点是前者含有血清。(2)动物细胞培养涉及的是细胞的有丝分裂。这些细胞形成肌肉和膀胱上皮的过程中要经过细胞分化。(3)新器官与老器官的重组不属于基因重组。新老器官具有相同的遗传物质，因此新膀胱移植后，不会成为抗原，不会引起免疫排斥反应。 答案　(1)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)　原　血清(2)有丝分裂　细胞分化　(3)不是　不会 12．研究人员利用成年鼠嗅黏膜制备的嗅鞘细胞，在添加不同浓度血清的培养基中培养并测量其细胞生长(增殖)情况，实验结果如图所示。请据图分析回答： (1)将获取的嗅黏膜用剪刀剪碎，并用某种酶处理一段时间，该操作的生物学意义是________________，以便制成细胞悬液。该过程中，所使用的酶主要是________________________。 (2)将获得的细胞悬液及时离心，将分离得到的细胞加入适量的培养基，摇匀后再离心获取细胞，这样操作的意义主要是去除________________________，以免其对细胞正常的生命活动造成影响。将获得的细胞用特定培养基置于培养箱内培养。进行原代培养时，细胞增殖的方式是________。 (3)据实验结果可知，当培养基中血清浓度为40%～80%时，随血清浓度升高，对细胞生长的促进作用不断________(填“增强”或“减弱”)。 解析　(1)用剪刀将组织剪碎，并将剪碎的组织用酶处理一段时间，使细胞充分分散开来；实验中通常选用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)来处理动物组织。(2)细胞膜和细胞内部都含有蛋白质，如果将动物细胞长期接触胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)，可能会造成动物细胞结构被破坏；原代培养中，动物细胞进行的是有丝分裂。(3)当培养液中血清浓度为40%～80%时，血清对细胞生长仍有促进作用，但随着血清浓度的升高，对细胞生长的促进作用不断减弱。 答案　(1)使细胞分散开来　胰蛋白酶(或胶原蛋白酶) (2)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)　有丝分裂　(3)减弱 13．回答下列有关动物细胞培养的问题： (1)在动物细胞培养过程中，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________。 (2)随着细胞传代次数的增多，绝大部分细胞分裂停止，但极少数细胞克服细胞寿命的自然极限，获得__________________，朝着等同于癌细胞的方向发展，该种细胞由于细胞膜上____________减少，导致细胞间的黏着性________。 (3)在动物细胞体外培养过程中，一般要满足四个方面的条件：无菌、无毒的环境，充足的营养，适宜温度和pH、气体环境，其中在培养液中添加一定量的______________，以防止培养过程中的污染；由于人们对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚，故在使用合成培养基时，通常需加入________等一些天然成分；气体环境主要是提供细胞所需的O2和CO2，其中CO2的作用是________________________________________。 (4)动物细胞培养可用于检测某种物质的毒性大小，若用被检测物质培养的细胞与对照组相比，发生变异的细胞数目所占的百分比大，则该物质的毒性大，判断的依据是______________________________________________。 解析　(1)在动物细胞培养过程中，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的现象称为细胞的接触抑制。 (2)随着细胞传代次数的增多，绝大部分细胞分裂停止，但极少数细胞克服细胞寿命的自然极限，获得不死性，朝着等同于癌细胞的方向发展，该种细胞由于细胞膜上糖蛋白减少，导致细胞间的黏着性降低。 (3)在动物细胞体外培养过程中，在培养液中添加一定量的抗生素，以防培养过程中的污染；由于人们对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚，故在使用合成培养基时，通常需加入血清、血浆等一些天然成分；气体环境主要是提供细胞所需的O2和CO2，其中CO2的作用是维持培养液的pH。 (4)动物细胞培养可用于检测某种物质的毒性大小，若用被检测物质培养的细胞与对照组相比，发生变异的细胞数目所占的百分比大，则该物质的毒性大，判断的依据是物质的毒性越大，越容易导致细胞发生变异。 答案　(1)接触抑制　(2)不死性　糖蛋白　降低　(3)抗生素　血清、血浆　维持培养液的pH　(4)物质的毒性越大，越容易导致细胞发生变异 学科网（北京）股份有限公司 $$