内容正文:
课时跟踪检测(七) 细胞培养是动物细胞工程的基础
一、选择题
1.在动物细胞培养过程中,使用胰蛋白酶的目的是 ( )
A.使动物组织分散为单个细胞
B.去掉细胞壁,使其成为原生质体
C.去掉细胞膜,暴露出原生质体便于细胞融合
D.促进蛋白质水解为多肽
2.(2025·绍兴市适应性考)动物细胞培养是动物细胞工程的基础,其培养过程的顺序是 ( )
①胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织,形成分散的悬浮细胞 ②传代培养 ③定期用酶消化贴壁生长的细胞,制成细胞悬液 ④原代培养
A.①②③④ B.①③④②
C.①④②③ D.①④③②
3.下列有关动物细胞培养所需条件的叙述,错误的是 ( )
A.为保证培养的动物细胞处于无菌、无毒的环境,培养液和培养用具等需要进行消毒处理
B.动物细胞培养应在含95%空气和5%CO2的恒温箱中培养,CO2的作用是维持培养液的pH
C.培养液中有糖类、氨基酸、无机盐、维生素等
D.使用合成培养基时,应加入动物血清等一些天然成分
4.下列关于动物细胞培养和植物组织培养的叙述,错误的是 ( )
A.动物细胞培养和植物组织培养所用的营养成分不完全相同
B.离体的植物组织、器官(外植体)和培养基都需严格灭菌
C.动物细胞培养和植物组织培养都是细胞工程的重要基础技术
D.植物组织培养能体现细胞的全能性,动物细胞培养不能体现细胞的全能性
5.(2025·杭州及周边重点中学期中)下列关于动物细胞培养的说法,正确的是 ( )
A.恶性细胞系具有不死性和失去接触抑制等特性
B.细胞株没有差异性,在连续传代过程中遗传性状始终保持稳定
C.没有外加抗生素的条件下将无法进行传代培养
D.动物组织细胞间的胶原纤维可用纤维素酶水解
6.(2025·平阳高二检测)下列关于动物细胞培养的叙述,错误的是 ( )
A.通常将动物组织经离体后的首次培养称为原代培养
B.在原代培养过程中,细胞在培养液中悬浮生长和增殖
C.发生接触抑制时需要再次使用胰蛋白酶和胶原蛋白酶处理细胞
D.动物细胞培养时要求培养瓶或培养皿内表面光滑
7.如表有关动物细胞培养与植物组织培养的比较,错误的是 ( )
选项
比较项目
动物细胞培养
植物组织培养
A
原理
动物细胞核的全能性
植物细胞的全能性
B
培养基
液体培养基
一般使用固体培养基
C
主要过程
原代培养,传代培养
脱分化,再分化,形成植株
D
主要运用
获得大量细胞或细胞产物
植物快速繁殖、获得脱毒苗等
8.敲除大鼠心肌细胞H的T基因,对照组与敲除组的H细胞在培养瓶中贴壁生长,检测两组细胞的数量变化,结果如图所示。下列相关叙述错误的是 ( )
A.体外培养H细胞需要添加血清
B.可用胰蛋白酶处理H细胞便于计数
C.敲除T基因的H细胞失去了分裂能力
D.提高T基因表达可能会促进心脏损伤修复
9.如图为科学家在实验室中培养“人造牛肉”的简要过程。据图分析相关叙述错误的是 ( )
A.不用胃蛋白酶而选用胰蛋白酶处理肌肉干细胞的原因是胃蛋白酶的pH不合适
B.生物反应器中充入一定比例CO2的作用是维持培养液的pH稳定
C.培养液中的支架提供了更多的细胞吸附面积,有利于细胞贴附生长
D.“人造牛肉”的工厂化生产,因为有气体的排出和废弃培养液产生,因此比传统的人工养殖更污染环境
10.如图所示是某动物细胞培养时,培养液中活细胞和死亡细胞密度统计结果,下列叙述错误的是 ( )
A.实验中要控制胰蛋白酶溶液浓度和处理时间,以免损伤细胞
B.培养液中应适当加入青霉素、链霉素,以避免杂菌污染
C.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产物积累等
D.培养至第6 d时,新产生的细胞数等于死亡细胞数
二、非选择题
11.(2025·浙江五校联考)某研究小组进行药物实验时,以动物肝细胞为材料,测定某药物对体外培养细胞的毒性。供培养的细胞有甲、乙两种,甲细胞为肝肿瘤细胞,乙细胞为正常肝细胞。请回答下列有关动物细胞培养的问题:
(1)将数量相等的甲细胞和乙细胞分别置于培养瓶中培养,培养液及其他培养条件均相同。一段时间后,观察到甲细胞数量比乙细胞数量 。
(2)在动物细胞培养时,通常在合成培养基中加入适量血清,其原因是 。
细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行,CO2的主要作用是 。
(3)在两种细胞生长过程中,当乙细胞铺满瓶壁时,其生长 。药物实验需要大量细胞,两种细胞频繁传代,甲细胞比乙细胞可以传代的次数更 。若用动物的肝脏组织块制备肝细胞悬液,需要用 处理。
12.为探究某种流感病毒入侵时间对肺细胞活力的影响,请根据提供的实验材料和仪器完善实验思路,并回答相关问题。
(1)材料与用具:人体正常肺细胞、新分离的某流感病毒毒株、动物细胞培养液、培养瓶、相关检测仪器等。
(要求与说明:检测时间间隔12小时,细胞培养条件适宜,实验仪器、试剂等操作不作要求)
(2)补充完善实验思路:
①在动物细胞培养液中加入适量人体正常肺细胞进行培养至细胞处于快速增长期时,制取细胞悬液备用。
(3)绘制实验记录表。
(4)分析与讨论
①流感病毒能感染肺细胞,是由于肺细胞表面有识别病毒的 ,该结构的本质是 。
②基于ATP的细胞活力检测法是一种敏感而可靠的检测细胞活力的方法。其原理是ATP是细胞中普遍使用的 ,活细胞在有氧和ATP的条件下,荧光酶催化荧光素发出荧光,强度与ATP含量呈正相关。故所测得 可间接反映出存活细胞量。
课时跟踪检测(七)
1.选A 胰蛋白酶的作用是消化组织细胞间的物质,使组织分散成单个细胞,A正确;去掉细胞壁属于植物细胞工程,而使用胰蛋白酶属于动物细胞工程,B错误;胰蛋白酶是消化组织细胞间的物质,而原生质体属于植物细胞工程的内容,C错误;使用胰蛋白酶是分解组织细胞间的物质,能够促进蛋白质水解为氨基酸,D错误。
2.选D 动物细胞培养的过程:取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中(原代培养)→放入二氧化碳培养箱保温培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞,制成细胞悬液→转入培养液(传代培养)→放入二氧化碳培养箱保温培养,由以上分析可知,动物细胞培养的顺序为①④③②。
3.选A 动物细胞培养需要无菌、无毒的环境,培养液和培养用具等需要进行灭菌处理,A错误;动物细胞培养需要一定的气体环境,即含有95%空气和5%的CO2的混合气体的CO2培养箱,5%的CO2能维持培养液的pH,B正确;用于动物细胞培养的合成培养基需加入糖类、氨基酸、生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清等天然物质,C、D正确。
4.选B 动物细胞培养和植物组织培养所用培养基的营养条件都需要水、无机盐、有机营养成分,而前者需要动物血清等特有成分,后者需要植物激素等特有成分,故两者营养成分不完全相同,A正确。离体的植物组织、器官必须经过消毒(不是灭菌),接种到组织培养基中,B错误。动物细胞培养和植物组织培养都是细胞工程的重要基础技术,C正确。植物组织培养的结果是植物体,体现了细胞的全能性;动物细胞培养的结果是细胞株、细胞系,原理是细胞增殖,不能体现细胞的全能性,D正确。
5.选A 恶性细胞系能无限增殖,细胞表面糖蛋白减少,细胞之间的黏着性降低,即具有不死性和失去接触抑制等特性,A正确;细胞株在连续传代过程中,部分细胞遗传物质改变,具有癌变细胞的特点,可以在培养条件下无限制的传代下去,B错误;没有外加抗生素的条件下也能进行传代培养,C错误;动物组织细胞间的胶原纤维可用胶原蛋白酶水解,D错误。
6.选B 通常将动物组织细胞经离体后的首次培养称为原代培养,A正确;在原代培养过程中,细胞会出现两种类型,一类能够悬浮在培养液中生长和增殖,另一类则需要贴壁生长,B错误;发生接触抑制时,需要再次使用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理细胞,制成细胞悬液,C正确;动物细胞培养时,要求培养瓶或培养皿的内表面要光滑、无毒,易于贴附,D正确。
7.选A 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。
8.选C 动物细胞培养时常加入血清等天然成分,因此体外培养H细胞需要添加血清,A正确;可用胰蛋白酶处理H细胞使其分离为单细胞,便于计数,B正确;随着时间的延长,敲除组的H细胞数量增加,说明敲除T基因的H细胞仍然有分裂能力,C错误;对照组含有T基因,相同培养时间条件下(大于2天),对照组的细胞数量多于敲除组,说明T基因能促进细胞分裂,因此提高T基因表达可能会促进心脏损伤修复,D正确。
9.选D 不用胃蛋白酶而选用胰蛋白酶处理肌肉干细胞的原因是胃蛋白酶的pH不合适,A正确;动物细胞培养的气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%CO2,CO2的作用是维持培养液的pH稳定,B正确;动物细胞培养过程中悬液中的细胞会很快贴附在瓶壁上。如果想得到大量的产物,可以增大细胞吸附面积,培养液中的支架提供了更多的细胞吸附面积,有利于细胞贴附生长,C正确;理论上来说,仅来自1只动物的干细胞,可制成的肉品数量,比宰杀1头牛要多得多,可有利于牛肉的工厂化生产。同时也可减少对土地、饮用水和饲料的需求,温室气体等其他环境污染物也会减少,D错误。
10.选D 动物细胞培养时,需要用胰蛋白酶处理动物组织,但在实验中要控制胰蛋白酶溶液浓度和处理时间,以免损伤细胞,A正确;动物细胞培养需要无菌、无毒的环境,因此培养液中应适当加入青霉素、链霉素等抗生素,以避免杂菌污染,B正确;曲线bc段表示活细胞密度减少而死细胞密度增加,产生此现象的主要原因是培养液中营养物质不足及有害代谢产物积累等,C正确;图示第6 d时,活细胞由于营养物质不足等原因而大量死亡,活细胞密度等于死细胞密度,但新产生的细胞数小于死亡细胞数,D错误。
11.解析:(1)癌细胞无接触抑制且具有无限增殖的特点,故相同培养条件下,肝肿瘤细胞数量多于正常肝细胞数量。
(2)动物细胞培养需提供一定的营养,向合成培养基中加入适量血清,以便补充合成培养基中缺乏的物质;细胞培养应在含5 % CO2的恒温培养箱中进行,其中CO2的主要作用是维持培养液适宜的pH。
(3)甲细胞为肿瘤细胞,无接触抑制,而乙细胞为正常肝细胞,存在接触抑制,因此在这两种细胞生长过程中,当乙细胞铺满瓶壁时,其生长停止。甲细胞能无限增殖,因此其传代的次数比乙多;胰蛋白酶或胶原蛋白酶能消化组织细胞间的蛋白质,使组织细胞分散成单个细胞。所以若用动物的肝脏组织块制备肝细胞悬液,需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理。
答案:(1)多 (2)血清可以补充合成培养基中缺乏的物质 维持培养液适宜的pH (3)停止 多 胰蛋白酶或胶原蛋白酶
12.解析:(2)本实验的实验目的是探究某种流感病毒入侵时间对肺细胞活力的影响,自变量是某种流感病毒及其入侵时间。根据实验设计的对照原则和单一变量原则补充实验思路,详见答案。
(3)见答案。
(4)①流感病毒能感染肺细胞,是由于肺细胞表面有识别病毒的特异性受体,受体的本质是糖蛋白。②基于ATP的细胞活力检测法是一种敏感而可靠的检测细胞活力的方法。其原理是ATP是细胞中普遍使用的能量载体,活细胞在有氧和ATP的条件下,荧光酶催化荧光素发出荧光,强度与ATP含量呈正相关。故所测得荧光强度可间接反映出存活细胞量。
答案:(2)②将细胞悬液均分为两等份,加入培养瓶甲和乙中,检测细胞活力,并记录。 ③甲组用新分离的流感病毒感染肺细胞,乙组不作处理。 ④在适宜条件下培养,分别在培养至12、24、36小时检测细胞活力,并记录。 ⑤处理分析实验数据。 (3)探究某种流感病毒入侵时间对肺细胞活力的影响实验记录表
组别
甲组
乙组
测定时间
12小时
24小时
36小时
12小时
24小时
36小时
细胞活力
(4)①特异性受体 糖蛋白 ②能量载体 荧光强度
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