新教材2024高中生物第2章細胞工程第2節(jié)動物細胞工程第1課時動物細胞培養(yǎng)同步測試新人教版選擇性必修3

第2節(jié)動物細胞工程第1課時動物細胞培育[基礎(chǔ)檢查]1.動物細胞工程常用的技術(shù)中最基礎(chǔ)的是 ()A.動物細胞培育B.單克隆抗體C.動物細胞融合 D.動物細胞核移植解析:動物細胞工程常用的技術(shù)包括動物細胞培育、動物細胞核移植、動物細胞融合、生產(chǎn)單克隆抗體等,其中動物細胞培育是動物細胞工程的基礎(chǔ)。答案:A2.下列關(guān)于動物細胞培育所需條件的敘述,錯誤的是()A.無毒、無菌的環(huán)境B.溫度與動物體溫相近C.合成培育基中通常需加入血清D.不須要O2,須要CO2調(diào)整培育液的pH解析:動物細胞培育須要無毒、無菌的環(huán)境,以防止被微生物感染;須要相宜的溫度,溫度要與動物體溫相近;用于動物細胞培育的合成培育基需加入血清等一些自然成分;動物細胞培育須要肯定的氣體環(huán)境,即95%空氣(其中O2為細胞代謝所必需的)和5%CO2(維持培育液的pH)的混合氣體。答案:D3.用于動物細胞培育的組織和細胞大都取自胚胎或誕生不久的幼齡動物的器官或組織,其主要緣由是這樣的組織或細胞 ()A.簡單產(chǎn)生各種變異 B.具有更高的全能性C.取材非常便利 D.分裂增殖的實力強解析:動物細胞培育時所用的材料常取自胚胎或幼齡動物的組織或器官,因為這些組織或細胞的分裂實力強。答案:D4.下圖表示動物細胞培育的過程,下列有關(guān)敘述正確的是 ()A.乙中進行動物細胞培育時應(yīng)通入適量的CO2以調(diào)整pHB.宜用胃蛋白酶將甲中的動物組織分散為單個的細胞C.甲中用于培育的動物細胞宜取自成年動物D.丙中細胞大量繁殖后,細胞之間相互接觸能促進細胞的分裂解析:動物細胞培育過程中,須要通入肯定的CO2以維持培育液的pH;將甲中的動物組織分散為單個的細胞應(yīng)當(dāng)用胰蛋白酶或膠原蛋白酶;甲中用于培育的動物細胞宜取自動物胚胎或幼齡動物的器官或組織;丙中細胞大量繁殖后,細胞之間相互接觸能抑制細胞的分裂。答案:A5.下列關(guān)于動物細胞培育過程中細胞的活動或特性的敘述,錯誤的是 ()A.細胞通常貼壁生長B.細胞進行有絲分裂C.細胞之間有接觸抑制現(xiàn)象D.細胞的遺傳物質(zhì)均發(fā)生變更解析:動物細胞培育過程中,懸液中大多數(shù)分散的細胞很快貼壁生長;動物細胞培育是細胞增殖的過程,細胞增殖的方式為有絲分裂;在動物細胞培育過程中,當(dāng)貼壁細胞分裂生長到表面相互接觸時,細胞通常會停止分裂增殖,這種現(xiàn)象稱為細胞的接觸抑制;原代培育的細胞具有接著增殖的實力,遺傳物質(zhì)一般不發(fā)生變更,傳代培育過程中,部分細胞的細胞核型可能會發(fā)生變更,成為不死的細胞。答案:D6.用動植物成體的體細胞進行離體培育,下列敘述正確的是 ()A.都需用CO2培育箱B.都需用液體培育基C.都要在無菌條件下進行D.都可體現(xiàn)細胞的全能性解析:動植物成體的體細胞進行離體培育都要在無菌條件下進行;動物成體的體細胞離體培育用液體培育基和CO2培育箱,不能體現(xiàn)細胞的全能性;植物成體的體細胞離體培育一般用固體培育基,不須要用CO2培育箱,可體現(xiàn)細胞的全能性。答案:C7.培育肉是利用從動物體內(nèi)分別的肌肉母細胞或多能干細胞,經(jīng)過動物細胞培育技術(shù)培育出的類似于動物肌肉的肉絲,同時添加了人體所需的元素,如鐵、鈣等,使之養(yǎng)分更加豐富。下列相關(guān)敘述錯誤的是 ()A.用胃蛋白酶處理肌肉組織,可以獲得分裂實力強的肌肉母細胞B.動物細胞培育過程中可能發(fā)生突變,進而能夠在體外無限增殖C.培育液中的支架供應(yīng)了更多的細胞附著面積,有利于細胞貼壁生長D.“人造牛肉”的培育有利于工廠化生產(chǎn),產(chǎn)品是真肉解析:用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理肌肉組織,可以獲得分裂實力強的肌肉母細胞;動物細胞的傳代培育中,部分細胞遺傳物質(zhì)變更,具有癌細胞特點,即能夠在體外無限增殖;動物細胞培育會出現(xiàn)貼壁生長,培育液中的支架可為細胞供應(yīng)更多的附著面積;動物細胞培育有利于工廠化生產(chǎn),產(chǎn)品是真肉。答案:A8.干細胞是生物體生命進程中出現(xiàn)的一類未分化細胞,它可以分裂、分化形成各種組織或細胞。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.在相宜條件下,胚胎干細胞可以分化為多種組織B.用干細胞培育出人體心臟,其細胞核內(nèi)的遺傳物質(zhì)發(fā)生變更C.干細胞中含有本物種發(fā)育的全套遺傳物質(zhì)D.運用胚胎干細胞可以培育動物器官或組織,開創(chuàng)人類疾病治療的新方法解析:在適當(dāng)?shù)臈l件下,胚胎干細胞可以分化為多種組織;干細胞分化形成心臟的過程是基因的選擇性表達,遺傳物質(zhì)未變更;干細胞來自受精卵的有絲分裂,含有本物種發(fā)育的全套遺傳物質(zhì);運用胚胎干細胞可以培育動物器官或組織,從而開創(chuàng)人類疾病治療的新方法。答案:B9.通過特定方法,科學(xué)家將小鼠和人已分化的體細胞勝利地轉(zhuǎn)變成了類胚胎干細胞。下列有關(guān)分化的體細胞和類胚胎干細胞的描述,正確的是 ()A.類胚胎干細胞能夠分化成多種細胞B.分化的體細胞丟失了某些基因C.二者功能有差異,但形態(tài)沒有差異D.二者基因組相同,且表達的基因相同解析:干細胞指的是體內(nèi)保持分裂和分化實力的細胞,類胚胎干細胞也具有分裂和分化實力;細胞分化過程中遺傳物質(zhì)不變;已分化的體細胞和類胚胎干細胞二者功能有差異,形態(tài)也會有差異;由于細胞分化過程中基因的表達具有選擇性,所以表達的基因不相同。答案:A10.(2024·內(nèi)江)干細胞移植現(xiàn)在已成為治療糖尿病的一種臨床技術(shù)。自體骨髓干細胞植入胰腺組織后可分化為胰島樣細胞,以替代損傷的胰島B細胞,達到治療糖尿病的目的。下列敘述正確的是 ()A.骨髓干細胞與胰島樣細胞的基因組成不同,基因表達產(chǎn)物不同B.骨髓干細胞與胰島樣細胞的基因組成相同,基因表達產(chǎn)物不同C.胰腺組織微環(huán)境造成骨髓干細胞基因丟失,分化成為胰島樣細胞D.胰腺組織微環(huán)境對骨髓干細胞分化無影響,分化是由基因確定的解析:由題意可知,骨髓干細胞與胰島樣細胞的基因組成相同,基因表達產(chǎn)物不同;骨髓干細胞增殖分化成為胰島樣細胞的過程中,遺傳物質(zhì)并沒有發(fā)生變更,基因不會丟失;題干中說“自體骨髓干細胞植入胰腺組織后可分化為胰島樣細胞”,因此胰腺組織微環(huán)境對骨髓干細胞分化是有影響的,在此微環(huán)境中基因發(fā)生了選擇性表達。答案:B11.下圖為動物細胞培育程序圖,請據(jù)圖回答下列問題。(1)過程中用胰蛋白酶處理后產(chǎn)生單個細胞,這樣做的目的是。

(2)過程④進行的細胞培育是,細胞適于生長增殖。

(3)過程⑥進行的細胞培育是,一般傳至10代后就不易傳下去了,傳至10~50代時,增殖會漸漸緩慢,以至于完全停止,部分細胞的細胞核型會發(fā)生變更。接著培育時,小部分細胞發(fā)生了突變,朝著等同于的方向發(fā)展。

(4)④和⑥過程都要放在中培育。

解析:(1)用胰蛋白酶處理可產(chǎn)生單個細胞的過程是②和⑤,其目的是解除由于接觸對細胞生長和增殖的抑制。(2)懸液中分散的細胞往往很快就貼附在瓶壁上,這種現(xiàn)象稱為細胞貼壁。當(dāng)貼壁細胞分裂生長到表面相互接觸時,細胞通常會停止分裂增殖,這種現(xiàn)象稱為細胞的接觸抑制。人們通常將動物組織經(jīng)處理后的初次培育稱為原代培育。(3)貼滿瓶壁的細胞須要重新用胰蛋白酶等處理,然后分瓶接著培育,讓細胞接著增殖,這樣的過程稱為傳代培育;一般傳至10代后就不易傳下去了,傳至10~50代時,增殖會漸漸緩慢,以至于完全停止,部分細胞的細胞核型會發(fā)生變更;接著培育時,少部分細胞發(fā)生了突變,朝著等同于癌細胞的方向發(fā)展。(4)動物細胞培育的④和⑥過程都要放在恒溫的CO2培育箱中培育。答案:(1)②和⑤解除由于接觸對細胞生長和增殖的抑制(2)原代培育貼壁(3)傳代培育癌細胞(4)CO2培育箱[拓展應(yīng)用]12.某探討小組為測定某種藥物對體外培育細胞的毒性,打算對某種動物的肝腫瘤細胞(甲)和正常肝細胞(乙)進行細胞培育。下列說法正確的是 ()A.在利用兩種肝組織塊制備肝細胞懸液時,也可用胃蛋白酶處理B.細胞培育應(yīng)在含5%CO2的恒溫培育箱中進行,CO2的作用是刺激細胞呼吸C.甲、乙細胞在持續(xù)培育的過程中,乙會出現(xiàn)停止增殖的現(xiàn)象D.培育肝細胞的培育液也能用來培育乙型肝炎病毒解析:動物細胞培育的相宜pH為7.2~7.4,而在這樣的環(huán)境中胃蛋白酶會變性失活,因此在利用兩種肝組織塊制備肝細胞懸液時,可用胰蛋白酶處理;細胞培育應(yīng)在含5%CO2的恒溫培育箱中進行,CO2的作用是維持培育液的pH;乙細胞在體外培育時會出現(xiàn)停止增殖的現(xiàn)象,而甲細胞沒有此特性;病毒必需寄生在活細胞中,不能只用培育液培育。答案:C13.下圖所示為利用胚胎干細胞(ES細胞)治療糖尿病的技術(shù)流程,下列有關(guān)敘述錯誤的是 ()ES細胞擴增分化胰島樣細胞糖尿病小鼠A.ES細胞可以用于治療人類的某些頑癥B.ES細胞在體外培育時需加入分化誘導(dǎo)因子C.利用ES細胞可防止移植后的免疫排斥問題D.糖尿病小鼠的治療過程體現(xiàn)了ES細胞的全能性解析:通過誘導(dǎo),ES細胞可以增殖分化為特定的組織細胞,可以用于治療人類的某些頑癥;ES細胞在體外培育時需加入分化誘導(dǎo)因子;由于利用的ES細胞來自自身,由此培育出的細胞與患者不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng),所以可防止移植后的免疫排斥問題;糖尿病小鼠的治療過程沒有體現(xiàn)ES細胞的全能性,因為ES細胞沒有分化為其他細胞,也沒有發(fā)育成完整的生物個體。答案:D14.下圖為動物細胞培育過程中細胞增殖狀況的變更曲線圖,圖中B、E兩點表示經(jīng)篩選、分裝后接著培育。下列有關(guān)敘述正確的是 ()A.動物細胞培育選用的培育材料大多為動物的受精卵B.原代培育和傳代培育的分界點是B點C.細胞培育過程中,環(huán)境中的5%CO2可以刺激細胞呼吸D.培育過程中細胞在培育瓶壁上可形成多層細胞解析:動物細胞培育選用的材料大多取自胚胎或幼齡動物的組織、器官;AB段細胞增殖幾乎停滯,可能是發(fā)生了接觸抑制,B點之后細胞起先增殖,則原代培育和傳代培育的分界點是B點;細胞培育過程中,環(huán)境中的5%CO2可以維持培育液的pH;培育過程中會出現(xiàn)細胞接觸抑制現(xiàn)象,因此不會形成多層細胞。答案:B15.為了初步檢測藥物X和Y的抗癌活性,在細胞培育板的每個孔中加入相同數(shù)量的肝癌細胞,使其貼壁生長。試驗組加入等體積相同濃度的溶于二甲基亞砜(溶劑)的藥物X或Y,培育過程及結(jié)果如下圖所示。下列有關(guān)敘述錯誤的是 ()A.比照組中應(yīng)加入與試驗組等體積的二甲基亞砜溶劑B.可用胰蛋白酶處理使肝癌細胞脫落下來并進行計數(shù)C.細胞培育須要在無菌、無毒且溫度相宜的環(huán)境中進行D.依據(jù)試驗結(jié)果,可以初步推斷這兩種藥物都具有抗癌作用,且藥物Y的抗癌效果較好解析:依據(jù)單一變量原則可知,比照組中加入的溶劑是和試驗組等體積的二甲基亞砜,以解除溶劑對試驗結(jié)果的干擾;胰蛋白酶處理可以使肝癌細胞間的蛋白質(zhì)被分解,破壞細胞間的連接,從而獲得游離的肝癌細胞并計數(shù);為了防止污染,細胞培育須要在無菌、無毒且溫度相宜的環(huán)境中進行;依據(jù)試驗結(jié)果可知,最終細胞的數(shù)量:比照組(7.8×106)>藥物Y試驗組(5.3×105)>藥物X試驗組(6.7×104),說明加入藥物X的試驗組存活的癌細胞數(shù)是最少的,即可以初步推斷藥物X的抗癌效果較好。答案:D16.接種新型冠狀病毒疫苗是建立群體免疫屏障、防止疫情暴發(fā)的主要手段。新型冠狀病毒滅活疫苗是運用非洲綠猴腎(Vero)細胞進行病毒培育擴增,經(jīng)β-丙內(nèi)酯滅活病毒,保留抗原成分以誘導(dǎo)機體產(chǎn)生免疫應(yīng)答,并加用氫氧化鋁佐劑以提高免疫原性。請回答下列問題。(1)非洲綠猴腎(Vero)細胞培育是疫苗研發(fā)的主要環(huán)節(jié)。培育中,除了相宜的養(yǎng)分物質(zhì)、溫度等條件外,還須要限制的氣體條件是與5%二氧化碳的混合氣體,二氧化碳的主要作用是

。在運用合成培育基時通常需加入血清,血清的作用是

。

(2)把新型冠狀病毒毒株接種于Vero細胞培育液后在相宜條件下培育,出現(xiàn)細胞病變時,收獲(填“細胞培育液”或“Vero細胞”),純化后加入相宜濃度的β-丙內(nèi)酯滅活,并加用氫氧化鋁佐劑以提高免疫原性。

(3)為檢測某種滅活疫苗的平安性,某探討所選擇了15只生理狀況相同的大鼠,隨機分為5組。A組每只注射0.5μg疫苗;B組每只注射5μg疫苗;C組每只注射50μg疫苗;D組每只注射5mg疫苗;E組進行X操作。第1次免疫后,第7天加強免疫,第21天攻毒,第35天解剖檢驗。A、B、C、D組均出現(xiàn)抗新型冠狀病毒抗體,且均未出現(xiàn)免疫病理反應(yīng)。①該試驗的自變量是,因變量是

,對E組的X操作是。

②該試驗結(jié)果證明

。

解析:(1)在動物細胞培育中,除了相宜的養(yǎng)分物質(zhì)、溫度等條件外,還須要95%的空氣與5%的二氧化碳的氣體條件,該氣體條件不僅能滿意細胞正常代謝過程中對氧氣的需求,還能調(diào)整培育液的pH。由于動物細胞生活的內(nèi)環(huán)境還有一些成分尚未探討清晰,所以須要加入動物血清以供應(yīng)一個類似生物體內(nèi)的環(huán)境,動物血清的作用是為培育細胞供應(yīng)必要的養(yǎng)分物質(zhì)和各種細胞生長增殖必需的微量物質(zhì)。(2)把新型冠狀病毒毒株接種于Vero細胞培育液后,在相宜條件下培育,出現(xiàn)細胞病變時,收獲細胞培育液純化后加入相宜濃度的β-丙內(nèi)酯滅活,并加用氫氧化鋁佐劑以提高免疫原性。(3)分析試驗?zāi)康?、分組、操作及結(jié)果可知:該試驗的自變量是疫