2024-2025學年新教材高中生物第2章細胞工程2.1動物細胞培養(yǎng)作業(yè)含解析新人教版選擇性必修3

PAGE8-動物細胞培育(20分鐘·70分)一、選擇題(共7小題,每小題5分,共35分)1.某探討小組對某種動物的肝腫瘤細胞(甲)和正常肝細胞(乙)進行培育,下列敘述正確的是 ()A.制備肝細胞懸液時先用剪刀剪碎肝組織,再用胃蛋白酶處理B.肝細胞培育過程中向培育液中通入5%的CO2刺激細胞呼吸C.為了防止培育過程中雜菌的污染,可向培育液中加入適量的干擾素D.甲、乙細胞在持續(xù)的原代培育過程中,乙細胞會出現(xiàn)停止增殖的現(xiàn)象【解析】選D。制備肝細胞懸液時先用剪刀剪碎肝組織,再用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理,使組織細胞分散開,選項A錯誤;肝細胞培育過程中向培育液中通入5%的CO2的目的是維持培育液的pH,而不是刺激細胞呼吸,選項B錯誤;為了防止培育過程中雜菌的污染,可向培育液中加入適量的抗生素,選項C錯誤;甲(肝腫瘤細胞)不發(fā)生接觸抑制現(xiàn)象,而乙(正常肝細胞)具有接觸抑制現(xiàn)象,因此甲、乙細胞在持續(xù)的原代培育過程中,乙細胞會出現(xiàn)停止增殖的現(xiàn)象,選項D正確。2.皮膚基底層細胞(干細胞)能通過如圖所示的方式修補破損的皮膚。據(jù)圖推斷干細胞的功能是 ()①自我更新②細胞分裂③細胞分化A.①② B.①③ C.②③ D.①②③【解析】選D。由題圖可知,干細胞首先通過分裂方式增殖和自我更新,其次通過分化形成組織細胞來修補破損的皮膚。3.南京農業(yè)高校的科研人員用動物干細胞研發(fā)出我國第一塊肌肉干細胞培育肉,該團隊運用第六代豬肌肉干細胞,經過約20天培育得到重達5克的培育肉。下列相關敘述不正確的是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.生物反應器內應限制溫度相宜,并充入肯定量的CO2保證培育液的pH相對穩(wěn)定C.培育液中的支架供應了更多的細胞附著面積,有利于細胞貼壁生長D.“培育肉”的培育有利于工廠化生產【解析】選A。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,A錯誤;動物細胞培育需限制相宜溫度,并充入肯定量的CO2來維持培育液的pH,B正確;動物細胞培育會出現(xiàn)貼壁生長的特點,培育液中的支架可供應更多的細胞附著面積,C正確;動物細胞培育有利于工廠化生產,D正確。4.試驗小鼠皮膚細胞培育的基本過程如圖所示。下列敘述錯誤的是 ()A.甲過程須要對試驗小鼠進行消毒B.乙過程對皮膚組織可用胰蛋白酶處理C.丙過程得到的細胞大多具有異樣二倍體核型D.丁過程得到的部分細胞失去貼壁黏附性【解析】選C。甲過程表示獲得試驗小鼠的組織細胞,須要對試驗小鼠進行消毒處理,選項A正確;乙表示用胰蛋白酶處理皮膚組織,使其分散成單個皮膚細胞,選項B正確;丙過程表示原代培育,形成的細胞株遺傳物質沒有發(fā)生變更,具有正常的二倍體核型,選項C錯誤;丁是傳代培育過程,該過程部分細胞遺傳物質發(fā)生了變更而失去貼壁黏附性,選項D正確?！净犹骄俊?1)丙、丁過程中通常要向培育箱中通入5%的CO2的目的是什么?提示:維持培育液的pH。(2)圖示過程中除乙過程需用到胰蛋白酶處理外,還有哪一過程需用胰蛋白酶處理?處理的是什么?提示:丙過程。處理原代培育時貼壁生長的細胞。5.在將動物組織塊分散成單個細胞時,可以運用胰蛋白酶。由此推斷以下推想不合理的是 ()A.動物細胞之間可能依靠蛋白質相互聯(lián)系B.肯定要留意處理時間、加酶量C.胰蛋白酶肯定不會對動物細胞造成損傷D.動物細胞培育液的pH應與胰蛋白酶作用的相宜pH基本一樣【解析】選C。胰蛋白酶可使蛋白質分解,由胰蛋白酶可破壞動物細胞之間的聯(lián)系,可推想動物細胞之間可能依靠蛋白質相互聯(lián)系;細胞膜中含有蛋白質成分,所以肯定要留意處理的時間和酶的用量,以防止對動物細胞造成損傷;酶促反應須要相宜的pH,所以培育液的pH應與胰蛋白酶作用的相宜pH基本一樣。6.有探討表明漸凍癥是由于突變的基因導致神經元合成了某種毒蛋白,從而阻礙了軸突內養(yǎng)分物質的流淌;也有最新探討結果表明,利用誘導多能干細胞(iPS細胞)制作前驅細胞,然后移植給漸凍癥試驗鼠,能延長其壽命。下列相關描述錯誤的是 ()A.誘導多能干細胞分化的實質是基因的選擇性表達,細胞種類增多B.誘導多能干細胞分化成的多種細胞中遺傳物質相同,蛋白質不完全相同C.誘導多能干細胞分化成多種細胞的過程中核遺傳物質漸漸削減D.植入神經干細胞,使受損的運動功能得到復原,可以在肯定程度上改善“漸凍癥”【解析】選C。誘導多能干細胞分化的實質是基因的選擇性表達,細胞分化使細胞種類增多,A正確;誘導多能干細胞分化成的多種細胞中遺傳物質相同,蛋白質不完全相同,B正確;誘導多能干細胞分化成多種細胞的過程中核遺傳物質不發(fā)生變更,C錯誤;由“有最新探討結果表明,利用誘導多能干細胞(iPS細胞)制作前驅細胞,然后移植給漸凍癥試驗鼠,能延長其壽命”可推想植入神經干細胞,使受損的運動功能得到復原,可以在肯定程度上改善“漸凍癥”,D正確。7.哈佛高校的科學家從懷孕婦女胎盤的羊水中提取了干細胞,并在試驗室培育后生成了多種人體組織和器官,如骨骼、肌肉、肝臟等。下列有關敘述錯誤的是 ()A.該探討說明提取的干細胞是全能干細胞B.這些干細胞與由其生成的肌肉細胞的染色體組成相同C.這些干細胞在器官移植上將有較好的醫(yī)學用途D.這些骨骼、肌肉的形成與細胞分裂和分化有關而與細胞凋亡無關【解析】選D。干細胞在試驗室培育后能生成多種人體組織和器官,這說明干細胞具有發(fā)育的全能性,A正確;細胞分化的實質是基因的選擇性表達,細胞中的染色體數(shù)目不變,因此干細胞與由其生成的肌肉細胞的染色體組成相同,B正確;這些干細胞能培育形成人體組織和器官,在器官移植上將有較好的醫(yī)學用途,C正確;這些骨骼、肌肉等的形成與細胞分裂和分化有關,與細胞凋亡也有關,D錯誤。二、非選擇題(共2小題,共35分)8.(18分)下圖所示為人類“治療性克隆”的也許過程,回答下列問題:(1)在培育體細胞時須要創(chuàng)建無菌無毒的環(huán)境,“無菌無毒環(huán)境”中的“毒”是指________。對培育液進行____________(舉兩項)操作,可創(chuàng)建無菌無毒的環(huán)境。

(2)植物組織培育有一項應用是培育“脫毒苗”,脫毒苗中的“毒”是指________,此過程經常選取莖尖作為外植體,其依據(jù)是__________________。

(3)若將上述結果用于白血病患者的骨髓移植,假如圖中患者是A型血,供應卵細胞的女性是AB型血,則骨髓移植勝利后患者的血型是________型。按上述方法克隆的器官在移植方面的主要優(yōu)點是______________。

【解析】(1)“無菌無毒環(huán)境”中的“毒”是指代謝廢物。在培育液中添加肯定量的抗生素,可以防止雜菌污染;定期更換培育液,可以清除代謝廢物,防止細胞代謝產物積累對細胞自身造成危害,進而創(chuàng)建無菌無毒的環(huán)境。(2)脫毒苗中的“毒”是指病毒,由于莖尖的病毒極少,甚至無病毒,故此過程經常選取莖尖作為外植體。(3)若將上述結果用于白血病患者的骨髓移植,假如圖中患者是A型血,供應卵細胞的女性是AB型血,由于細胞核中的遺傳物質仍來自患者,故骨髓移植勝利后患者的血型仍為A型。按上述方法克隆的器官沒有免疫排斥反應,有利于移植器官的存活。答案:(1)代謝廢物滅菌,添加肯定量的抗生素、定期更換培育液(寫出兩項即可)(2)病毒莖尖的病毒極少,甚至無病毒(3)A沒有免疫排斥反應9.(17分)某生物愛好小組對一種抗癌新藥進行試驗時,以動物肝癌細胞為材料,測定抗癌藥物對體外培育細胞增殖的影響。請回答下列有關動物細胞培育的問題。(1)在動物細胞培育時,將細胞所需的養(yǎng)分物質按其種類和所需量嚴格配制而成的培育基稱為________培育基。通常在培育基中還須要加入適量____________________等一些自然成分。細胞培育應在含5%CO2的恒溫培育箱中進行,另外,還應當保證被培育的細胞處于__________、________的環(huán)境。

(2)在細胞生長過程中,當細胞貼壁生長到肯定程度時,其生長會受到抑制,這種現(xiàn)象稱為__________________________________________。

(3)為了防止細胞培育過程中細菌的污染,可向培育液中加入適量的____________。

(4)請你幫助愛好小組的同學分析本試驗,試驗的自變量是________________________________,試驗組和比照組除了自變量不同外,其他處理均應當相同,這是遵循試驗設計的________原則。

【解析】(1)將動物細胞所須要的各種養(yǎng)分物質按其種類和所需量嚴格配制而成的培育基,稱為合成培育基。由于對細胞所需的養(yǎng)分物質還沒有完全搞清晰,因此,在運用合成培育基時,還要加入一些動物血清等自然成分。被培育的細胞必需處于無菌、無毒的環(huán)境中,才能保證細胞正常地生長增殖。(2)動物細胞在分裂、生長過程中有接觸抑制的現(xiàn)象。(3)抗生素能殺死培育基中的微生物,保證無菌無毒環(huán)境。(4)要測定抗癌藥物對體外培育細胞增殖的影響,試驗的自變量為抗癌藥物的有無,其他無關變量應當相同,否則會干擾試驗結果,這種設計遵循的是試驗的單一變量原則。答案:(1)合成血清無菌無毒(2)接觸抑制(3)抗生素(4)是否加入抗癌藥物單一變量(10分鐘·30分)1.(6分)動物細胞體外培育時,通常要在培育基中補充肯定濃度的某些物質。如圖是血清對正常細胞和癌細胞培育影響的試驗結果。從該圖供應的信息可以獲得的正確結論有 ()①有無血清對正常細胞培育的影響不同②正常細胞與癌細胞的增殖速率相同③培育基中補充血清有助于正常細胞的培育④培育基中是否補充血清對癌細胞的培育影響不大A.②③④ B.①③④C.①②③ D.①②④【解析】選B。正常細胞在有血清和無血清培育時,同一培育時間下細胞數(shù)目不同,說明有無血清對正常細胞培育的影響不同,①正確;正常細胞與癌細胞在有血清和無血清時曲線均不重疊,說明正常細胞與癌細胞的增殖速率不同,②錯誤;正常細胞在有血清的條件下,同一培育時間的細胞數(shù)目均比無血清時多,說明培育基中補充血清有助于正常細胞的培育,③正確;癌細胞在有血清和無血清培育時,細胞數(shù)目變更趨勢一樣,說明培育基中是否補充血清對癌細胞的培育影響不大,④正確。2.(6分)(不定項)不同誘導因素使iPS細胞可以在體外分裂、分化成多種組織細胞,如圖所示。下列敘述錯誤的是 ()A.各種組織細胞中的DNA和RNA與iPS細胞中的相同B.iPS細胞不斷增殖分化,所以比組織細胞更易蒼老C.iPS細胞中的基因都不能表達時,該細胞起先凋亡D.變更誘導因素能使iPS細胞分化形成更多類型的細胞【解析】選A、B、C。細胞分化的實質是基因的選擇性表達,所以分化后形成的各種組織細胞中與iPS細胞中DNA相同,但RNA不同,A錯誤;iPS細胞不斷增殖分化,說明分化程度低,不易蒼老,B錯誤;細胞凋亡是受基因限制的程序性死亡,細胞內也存在基因表達,C錯誤;在iPS細胞的培育液中加入不同分化誘導因子,就可以誘導iPS細胞向不同類型的組織細胞分化,有利于提高細胞生理功能的效率,D正確?！驹囼灐ぬ骄俊?.(18分)探討發(fā)覺,不同濃度的胰島素可以緩解肝細胞的損傷,且胰島素濃度越高愛護作用越強。LPS是一種導致肝細胞損傷的常見物質(用生理鹽水配制)?，F(xiàn)供應正常大鼠的肝臟完成試驗步驟。(要求:胰島素配制成低中高三種濃度,用細胞存活數(shù)作為指標)(1)試驗步驟:①肝細胞懸液的制備:取健康幼年鼠肝臟,相宜條件下剪碎再用__________處理,放入卡氏瓶中和________中進行________培育。得到細胞懸液后分成________組,編號A～E備用。

②胰島素溶液:用________配制低中高三種不同濃度的胰島素溶液,分別加入對應的C、D、E培育瓶中。

③A組作為空白比照,其余各組加入________。

④各組存活細胞數(shù)的檢測。(2)用柱形圖預料各組的試驗結果:【解析】(1)試驗步驟:①肝細胞懸液的制備:取某健康幼年大鼠的肝臟,相宜條件下取出剪碎再用胰蛋白酶處理,經多次洗滌離心處理得到分散的肝細胞;加入相宜的細胞培育液置于卡氏瓶和CO2培育箱中進行原代培育;將培育得到的肝細胞懸液隨機分為5組,編號為A～E,每組均需再設置多個重復樣液,置于相同且相宜的培育瓶中培育備用。②胰島素溶液:用生理鹽水配制低、中、高三種濃度的胰島素溶液,分別加入C、D、E組的肝細胞懸液中。③A組作為空白比照,其余各組加入等量的LPS。④各組存活細胞數(shù)的檢測。(2)試驗結果預期:若本試驗的結果用細胞存活率作為檢測指標,各組的存活細胞數(shù)先用比色計測出OD值,然后計算各組的細胞存活率=該組OD值/A組OD值×100%,不考慮細胞死亡對OD值的影響,由于LPS能導致肝細胞損傷,不同濃度的胰島素可以緩解肝細胞的損傷,等量LPS的狀況下,胰島素濃度越大,細胞存活率越高,用柱形圖表示各組的試驗結果如下:答案:(1)①胰蛋白酶CO2培育箱原代5②生理鹽水③等量的LPS(2)【補償訓練】某醫(yī)院病理室為確診一患者的腫瘤是良性的還是惡性的,切取了小塊腫瘤組織進行培育?；卮鹣铝袉栴}:(1)培育之前,腫瘤組織必需先用________________處理成單個細胞。

(2)若起先培育時,取一滴培育液視察,有100個腫瘤細胞,經過24h培育后,取一滴稀釋100倍后,再取一滴(設三次的“一滴”等量)視察,發(fā)覺有64個腫瘤細胞,此腫瘤的細胞周期約為__________h。

(3)與正常細胞相比,在顯微鏡下可見明顯增多的細胞器是__________________(填兩項)。

(4)某科研單位研制出一種新型藥物X,據(jù)說對此類腫瘤有較好的療效,請你設計一個方案加以驗證。寫出你所設計的試驗步驟:①將相同的培育液分為相等的兩份,一份_______________________________________________