高中人教版 (2019)一 动物细胞培养第1课时课时训练

这是一份高中人教版 (2019)一 动物细胞培养第1课时课时训练，共9页。试卷主要包含了在进行动物细胞培养时,需要，如图为动物细胞培养过程的示意图等内容，欢迎下载使用。

基础过关练
题组一 动物细胞培养的条件

1.一般来说,动物细胞体外培养需要满足以下哪些条件( 易错 )
①无毒的环境 ②无菌的环境 ③合成培养基需加入血清 ④温度与动物体温相近 ⑤需要O2,不需要CO2 ⑥适宜的渗透压
A.①②③④⑤⑥B.①②③④
C.①③④⑤⑥D.①②③④⑥
2.在进行动物细胞培养时,需要 ( )
A.提供5%CO2和95%O2的气体环境
B.充入5%CO2以刺激细胞正常呼吸
C.加入经高压蒸汽灭菌的血清以提供营养
D.定期更换培养液以清除代谢物
题组二 动物细胞培养的过程
3.(2021黑龙江哈尔滨三中高二月考)下列关于动物细胞培养的叙述,正确的是( )
A.动物细胞培养一般也需要脱分化过程
B.培养胚胎细胞时,原代和传代培养均可出现接触抑制现象
C.对动物组织块和分散的细胞进行培养,效果基本相同
D.可以通过动物细胞培养技术获得完整的动物个体
4.动物细胞培养与植物组织培养的共同之处是(深度解析)
A.培养基的成分相同
B.在无菌条件下进行
C.均需提供光照
D.均可实现细胞的全能性
5.下列关于动物细胞培养的叙述,正确的是( )
A.培养保留接触抑制的细胞在培养瓶瓶壁上可形成多层细胞
B.传代培养时,贴壁生长的细胞可直接用离心法收集
C.细胞的传代培养次数通常是无限的
D.培养时不能用胃蛋白酶处理以获得细胞悬液
6.(2021黑龙江哈尔滨九中高二月考)某研究小组为测定药物对体外培养细胞的毒性,准备对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行动物细胞培养。下列说法正确的是( 易错 )
A.仅用培养肝细胞的培养液也能用来培养乙肝病毒
B.在培养过程中需要定期更换培养液,以防污染
C.甲、乙细胞在持续的原代培养过程中,乙会出现停止增殖的现象
D.取单个肝肿瘤细胞进行培养,培养过程中会出现接触抑制
7.(2020云南师大附中高三二模)如图为动物细胞培养过程的示意图。
动物
组织块细胞
悬液原代
培养分散成单
个细胞传代
培养
请据图回答:
(1)图中①指 ,用①处理,说明细胞间的物质主要是 。图中②的处理方法与① (填“一致”或“不一致”),原因是进行原代培养时,当 ,这种现象称为 。
(2)动物细胞培养时,通常置于含 的混合气体的二氧化碳培养箱中培养,CO2的主要作用是 。
题组三 干细胞培养及其应用
8.有科学家培养鼠胚胎干细胞分化出了心肌细胞,一段时间后发育成了直径约1 mm的心脏类器官。这一研究成果说明胚胎干细胞( )
A.分化程度高于心肌细胞
B.具有无限增殖的能力
C.经诱导可发生定向分化
D.能形成有功能的器官
9.干细胞具有能够分裂、分化成为人体任何一种组织的潜能,被医学界称为“万用细胞”。下列有关干细胞的叙述,错误的是( )
A.干细胞包括胚胎干细胞和成体干细胞等
B.成体干细胞具有组织特异性
C.胚胎干细胞和成体干细胞均具有发育成完整个体的潜能
D.用正常人(异体)的造血干细胞治疗白血病,白血病患者体内会发生免疫排斥反应
10.(2021山东烟台莱州一中高二月考)干眼症是由泪液分泌减少导致眼睛干涩的病症。通过将有关基因导入已分化的体细胞获得类似胚胎干细胞(ES细胞)的诱导多能干细胞(iPS细胞),进而培养得到眼结膜组织,可分泌泪液成分“黏液素”,有望治疗干眼症。下列说法错误的是( )
A.导入的基因能促使已分化的体细胞恢复分裂能力
B.利用iPS细胞获得眼结膜组织时应加入分化诱导因子
C.iPS细胞分化过程涉及有关基因的选择性表达
D.利用ES细胞治疗人类疾病的前景优于iPS细胞
能力提升练
题组一 动物细胞培养的综合分析
1.(2021湖北孝感高二期末,)培育肉是利用动物体内分离的成肌细胞或全能干细胞,采用动物细胞培养技术培养出类似于动物肌肉的肉丝,同时添加了人体所需的元素如铁、钙等,使之营养更加丰富。下列相关叙述错误的是( )
A.用胃蛋白酶处理肌肉组织,可以获得分裂能力强的肌肉母细胞
B.生物反应器内应控制温度适宜,并充入一定量的CO2,以保证培养液的pH相对稳定
C.培养液中的支架为细胞提供了更大的附着面积,有利于细胞贴壁生长
D.“人造牛肉”的培养有利于工厂化生产,产品是真肉
2.(不定项)(2021河北沧州一中高二月考,)为了初步检测药物X和Y的抗癌活性,在细胞培养板的每个孔中加入相同数量的肝癌细胞,使其贴壁生长,实验组加入等体积相同浓度的溶于二甲基亚砜(溶剂)的药物X或Y,培养过程及结果如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.细胞培养液中通常需要加入血清等一些天然成分
B.对照组中应加入等体积的无菌蒸馏水
C.可用胰蛋白酶处理使肝癌细胞脱落下来并进行计数
D.根据实验结果,可以初步判断药物X的抗癌效果较好
3.(2021贵州贵阳一中高三一模,)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,细胞通常会停止分裂增殖,这种现象称为 。此时,瓶壁上形成的细胞层数是 。可以使用胰蛋白酶将贴壁的细胞从瓶壁上分离下来。
(2)随着细胞传代次数的增多,绝大部分细胞分裂停止,但极少数细胞可以连续增殖,其中有些细胞会因遗传物质发生改变而变成不死性细胞,这种细胞除连续增殖以外,还具有的特点是 。
(3)使用胰蛋白酶时需要严格控制好消化时间,是因为 。
(4)分化程度低的与分化程度高的组织细胞比较, (填“前者”或“后者”)更易于培养,原因是 。
题组二 分析干细胞的培养及其应用
4.(2021辽宁葫芦岛高二月考,)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.由图可知iPS细胞与ES细胞一样不具有组织特异性
B.利用患者的iPS细胞对其自身受损器官进行修复,可以避免发生免疫排斥反应
C.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.4个关键基因的表达使肌肉细胞发生了类似“脱分化”的过程
5.(2021辽宁丹东高三一模,)目前,体外分离和培养胚胎干细胞的实验方法已经很成熟,胚胎干细胞可以被大量培养和扩增,并定向分化为胰岛细胞、心肌细胞等多种不同类型的细胞。胚胎干细胞诱导分化的细胞,无论在体外还是移植到体内,都具有很强的扩增能力。请回答下列问题:
(1)获得的胚胎干细胞进行动物细胞培养,在这过程中 (填“能”或“不能”)获得动物的器官,原因是 。
(2)在体外进行哺乳动物细胞培养时需要在合成培养基的基础上添加 等天然成分,同时需要提供的气体环境是 。
(3)某研究人员进行了胰岛素释放实验:控制培养液中葡萄糖的浓度,检测诱导生成的胰岛细胞分泌胰岛素的含量。若高浓度糖组胰岛素含量 (填“高于”“等于”或“低于”)低浓度糖组,则说明诱导成功。
(4)通过胚胎干细胞体外诱导分化,还可以培育出人造组织器官,解决了临床上 和 的问题。
答案全解全析
第2节 动物细胞工程
第1课时 动物细胞培养
基础过关练
1.D 动物细胞培养需要无毒、无菌的环境,①②正确;用于动物细胞体外培养的合成培养基通常需加入血清等天然物质,③正确;动物细胞培养需要适宜的温度、pH和渗透压,④⑥正确;动物细胞培养需要一定的气体环境,所需气体主要有CO2和O2,⑤错误。易错警示
不清楚动物细胞培养的条件
(1)无菌、无毒的环境:①需对培养液和所有培养用具进行灭菌处理以及在无菌环境下进行操作;②定期更换培养液,以便清除代谢物。
(2)营养物质:糖类、氨基酸、无机盐、维生素等,还需加入血清等天然物质。
(3)适宜的温度、pH和渗透压。
(4)气体环境:主要是O2(细胞代谢所必需的)和CO2(主要作用是维持培养液的pH)。
2.D 动物细胞培养所需气体环境是95%空气和5%CO2,A错误;充入5%CO2的主要作用是维持培养液的pH,B错误;加入血清为动物细胞提供营养,高压蒸汽灭菌会破坏血清中的活性成分,C错误;定期更换培养液以清除代谢物,D正确。
3.B 植物组织培养经过脱分化和再分化两个过程,动物细胞培养不经过脱分化和再分化两个过程,A错误;大多数动物细胞无论是原代培养还是传代培养均会有接触抑制现象,B正确;动物组织块中的细胞与细胞靠在一起,彼此限制了生长和增殖,因此对动物组织块和分散的细胞进行培养,效果不同,C错误;通过动物细胞培养不能获得完整的动物个体,D错误。
4.B 动物细胞培养的培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐和维生素,另外还有动物血清;植物组织培养所需要的培养基包含植物生长和发育的全部营养成分,如矿质元素、植物激素等,没有动物血清,A错误。动物细胞培养和植物组织培养都是在无菌条件下进行的,B正确。培养动物细胞不需要提供光照,植物组织培养也并非全过程都需要光照,C错误。动物细胞培养通常是让细胞增殖,得到大量的动物细胞,不能体现细胞的全能性;植物组织培养往往是为了得到完整的植株,但植物组织培养根据需要也可停留在愈伤组织阶段、胚状体阶段等,D错误。
归纳拓展
植物组织培养和动物细胞培养的比较
(1)通过植物组织培养可形成完整植株,而通过动物细胞培养只能得到细胞株或细胞系。
(2)植物组织培养和动物细胞培养都需人工条件下的无菌操作,都需要适宜的温度、pH等条件,都进行有丝分裂。
5.D 培养保留接触抑制的细胞在培养瓶瓶壁上只能形成单层细胞,A错误;传代培养时,悬浮培养的细胞可直接用离心法收集,B错误;细胞的传代培养到一定阶段时,随着培养时间的延长和细胞不断分裂,一方面细胞分裂次数是有限的,一方面细胞之间相互接触而发生接触抑制现象,另一方面会因为营养物质不足和代谢物积累而不利于生长或发生中毒而死亡,所以细胞的传代培养次数通常是有限的,C错误;用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理动物组织以获得单个细胞,因为大多数动物细胞生存的适宜pH为7.2~7.4,而胃蛋白酶作用的适宜pH为1.5~2.0,D正确。
6.C 病毒必须寄生在活细胞中才能生存,故不能仅用培养肝细胞的培养液来培养乙肝病毒,A错误;在动物细胞培养过程中,定期更换培养液,其主要目的是防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害,B错误;乙是正常肝细胞,在细胞培养过程中,会发生贴壁生长和接触抑制现象,当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞通常会停止分裂增殖,C正确;肿瘤细胞属于癌细胞,不存在接触抑制现象,D错误。
易错警示
混淆病毒与动物细胞的培养方法
病毒不能独立完成生命活动,只能寄生在活细胞内才能生存,不能用培养动物细胞的培养液直接培养。
7.答案 (1)胰蛋白酶(或“胶原蛋白酶”) 蛋白质 一致 贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞通常会停止分裂增殖 细胞的接触抑制 (2)95%空气和5%CO2 维持培养液的pH
解析 (1)用胰蛋白酶(或“胶原蛋白酶”)处理,使组织分散成单个细胞,说明细胞间的物质主要是蛋白质。图中②的处理方法与①一致,原因是进行原代培养时,当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞通常会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制。(2)动物细胞培养时,通常采用培养皿或松盖培养瓶,并将它们置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的二氧化碳培养箱中进行培养,CO2的主要作用是维持培养液的pH。
8.C 由题干“鼠胚胎干细胞分化出了心肌细胞”,说明胚胎干细胞分化程度低于心肌细胞,A错误;胚胎干细胞具有一定的增殖能力,无限增殖是癌细胞的主要特征,B错误;胚胎干细胞分化出的心肌细胞一段时间后发育成了直径约1 mm的心脏类器官,说明胚胎干细胞经诱导可发生定向分化,但不能说明形成的器官是有功能的器官,C正确,D错误。
9.C 干细胞包括胚胎干细胞和成体干细胞等,A正确;一般认为,成体干细胞具有组织特异性,只能分化成特定的细胞或组织,B正确;胚胎干细胞具有发育成完整个体的潜能,成体干细胞只能分化成特定的细胞或组织,不具有发育成完整个体的潜能,C错误;将正常人(异体)的造血干细胞移植到白血病患者体内,对于白血病患者来说该造血干细胞为异物,其体内会发生免疫排斥反应,D正确。
10.D 根据题文,有关基因导入已分化的体细胞可获得诱导多能干细胞(iPS细胞),已分化的体细胞无分裂能力,而干细胞是一类有分裂能力的细胞,故导入的基因能促使已分化的体细胞恢复分裂能力,A正确;利用iPS细胞获得眼结膜组织时,加入分化诱导因子可获得相应的组织或器官,B正确;iPS细胞分裂能力强,分化程度低,其分化过程涉及基因的选择性表达,C正确;iPS细胞的诱导过程无须破坏胎胎,不涉及伦理问题,理论上还可以避免发生免疫排斥反应,故利用iPS细胞治疗人类疾病的前景优于ES细胞,D错误。
能力提升练
1.A 用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理肌肉组织,可以获得分裂能力强的肌肉母细胞,胃蛋白酶作用的最适pH为1.5~2.0,而大多数动物细胞生存的适宜pH为7.2~7.4,故不能用胃蛋白酶处理肌肉组织,A错误;生物反应器内应控制温度适宜,并充入一定量的CO2,以保证培养液的pH相对稳定,B正确;培养液中的支架为细胞提供了更大的附着面积,有利于细胞贴壁生长,C正确;“人造牛肉”的培养有利于工厂化生产,产品是类似于动物肌肉的肉丝,是真肉,D正确。
2.ACD 培养动物细胞时,细胞培养液中通常需要加入血清等一些天然成分,A正确;实验组加入等体积相同浓度的溶于二甲基亚砜(溶剂)的药物X或Y,对照组中应加入等体积的二甲基亚砜(溶剂),B错误;对于已经贴壁生长的肝癌细胞,可用胰蛋白酶处理,使肝癌细胞分散并脱落下来,有利于计数,C正确;由实验结果可知,添加药物X的组别肝癌细胞数目最少,可以初步确定药物X的抗癌效果较好,D正确。
3.答案 (1)接触抑制 1 (2)细胞膜表面糖蛋白减少,细胞间的黏着性降低 (3)时间过长,胰蛋白酶会消化细胞 (4)前者 分化程度高的细胞功能专一,分裂能力差
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,细胞通常会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制。此时,瓶壁上形成的细胞层数是1。(2)细胞发生癌变后,细胞间的黏着性降低,与细胞膜表面糖蛋白减少有关。(3)使用胰蛋白酶时需要严格控制好消化时间,因为时间过长,胰蛋白酶会消化细胞,从而破坏细胞结构。(4)分化程度低的组织细胞比分化程度高的组织细胞更易于培养,主要是因为组织细胞分化程度低、分裂能力强,有利于动物细胞培养,分化程度高的细胞功能专一,分裂能力差。
4.C 由题图可知,iPS细胞与ES细胞(胚胎干细胞)一样不具有组织特异性,均具有全能性,分裂能力强,A正确;利用患者的iPS细胞对其自身受损器官进行修复,可以避免发生免疫排斥反应,这可以大大提高器官移植成功率,B正确;目前iPS细胞在实际应用中还存在许多问题,如有研究发现iPS细胞的增殖难以控制,即iPS细胞具有癌细胞的特征,C错误;导入肌肉细胞的4个关键基因的表达,使已分化的肌肉细胞成为类似干细胞的iPS细胞,即由已分化→未分化,类似“脱分化”的过程,D正确。
5.答案 (1)不能 在体外动物细胞培养条件下胚胎干细胞可以增殖而不发生分化 (2)动物血清 95%空气和5%CO2 (3)高于 (4)供体器官不足 免疫排斥反应
解析 (1)胚胎干细胞进行动物细胞培养的过程中不能获得动物的器官,是因为在体外动物细胞培养条件下胚胎干细胞可以增殖而不发生分化。(2)由于人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚,故动物细胞培养时需要在合成培养基的基础上添加动物血清等一些天然成分,同时需要提供的气体环境是95%空气和5%CO2。(3)胰岛素的作用是降低血糖浓度,在高浓度糖组中胰岛素分泌较多,低浓度糖组中胰岛素分泌较少,说明高浓度糖能诱导胰岛素释放,即诱导成功。(4)通过胚胎干细胞体外诱导分化,还可以培育出人造组织器官,解决了临床上供体器官不足、免疫排斥反应的问题。
1.D
2.D
3.B
4.B
5.D
6.C
8.C
9.C
10.D
1.A
2.ACD
4.C