2024-2025年新教材高中生物第2章細(xì)胞工程2.1動物細(xì)胞培養(yǎng)學(xué)案+練習(xí)含解析新人教版選擇性必修3

PAGE1-動物細(xì)胞培育必備學(xué)問·素養(yǎng)奠基一、動物細(xì)胞培育概念從動物體中取出相關(guān)的組織,將它分散成單個細(xì)胞,然后在相宜的培育條件下,讓這些細(xì)胞生長和增殖的技術(shù)。二、動物細(xì)胞培育的條件1.養(yǎng)分條件:(1)合成培育基:將細(xì)胞所需的養(yǎng)分物質(zhì)按種類和所需量嚴(yán)格配制而成。(2)自然成分:血清等。(3)一般運(yùn)用液體培育基,即培育液。2.無菌、無毒的環(huán)境:(1)培育液和培育用具滅菌處理。(2)無菌環(huán)境下操作。(3)培育液定期更換的目的:清除代謝物,防止細(xì)胞代謝物積累對細(xì)胞自身造成危害。3.溫度、pH和滲透壓:(1)相宜的溫度:哺乳動物多以36.5±0.5(2)相宜的pH:多數(shù)細(xì)胞生存的相宜pH為7.2～7.4。(3)相宜的滲透壓。動物細(xì)胞培育能否體現(xiàn)動物體細(xì)胞的全能性?說明你的理由。提示:不能。動物細(xì)胞培育只是細(xì)胞的增殖,沒有體現(xiàn)細(xì)胞的全能性。4.氣體環(huán)境:95%空氣和5%CO2。(1)O2作用:細(xì)胞代謝所必需的。(2)CO2的主要作用:維持培育液的pH。三、動物細(xì)胞培育的過程填一填:基于動物細(xì)胞培育的過程,完成下面的問題:(1)過程①處理方法有:機(jī)械法或胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理的方法。(2)過程②為原代培育,培育的動物細(xì)胞有兩類:①懸浮在培育液中生長增殖;②貼附于某些基質(zhì)表面生長增殖。(3)進(jìn)行過程③時,懸浮培育的細(xì)胞干脆用離心法收集;貼壁細(xì)胞須要運(yùn)用胰蛋白酶等處理,然后用離心法收集。(4)過程③為傳代培育,進(jìn)行過程③的緣由主要有:細(xì)胞密度過大、有害代謝物積累、養(yǎng)分物質(zhì)缺乏和接觸抑制等。四、干細(xì)胞培育及其應(yīng)用1.干細(xì)胞分布:早期胚胎、骨髓和臍帶等。2.種類:胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞。3.判一判:基于干細(xì)胞的類型和應(yīng)用,推斷下列說法的正誤。(1)胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞都具有形成機(jī)體的全部組織和器官,甚至個體的潛能。 (×)提示:成體干細(xì)胞具有組織特異性,只能分化成特定的細(xì)胞或組織,不具有發(fā)育成完整個體的實(shí)力。(2)造血干細(xì)胞是發(fā)覺最早、探討最多、應(yīng)用最為成熟的一種成體干細(xì)胞。 (√)(3)iPS細(xì)胞稱為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞,與胚胎干細(xì)胞類似,也需從胚胎中獲得。 (×)提示:iPS細(xì)胞來源于自身的體細(xì)胞誘導(dǎo),無須從胚胎中獲得。(4)不同類型的干細(xì)胞分化實(shí)力不同,胚胎干細(xì)胞的分化實(shí)力最強(qiáng)。 (√)(5)干細(xì)胞將在再生醫(yī)學(xué)、藥物平安性、有效性檢測、疾病治療等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。 (√)關(guān)鍵實(shí)力·素養(yǎng)形成學(xué)問點(diǎn)動物細(xì)胞培育過程1.動物細(xì)胞培育過程:2.動物細(xì)胞培育過程中酶的處理:(1)用酶“兩次”處理的目的:第一次運(yùn)用的目的是使組織細(xì)胞分散開;其次次運(yùn)用的目的是使細(xì)胞從瓶壁上脫離下來,便于分散后接著培育。(2)使細(xì)胞分散開的緣由:一是能保證細(xì)胞所須要的養(yǎng)分供應(yīng);二是能保證細(xì)胞內(nèi)有害代謝物的剛好排出。(3)不能用胃蛋白酶處理:由于大多數(shù)動物細(xì)胞培育的相宜pH為7.2～7.4,而胃蛋白酶發(fā)揮作用的最適pH為2.0左右,因此不能用胃蛋白酶使細(xì)胞分散開。3.有關(guān)動物細(xì)胞培育學(xué)問點(diǎn)可歸納為4個“2”(1)培育材料為“2”:(2)培育過程為“2”:(3)胰蛋白酶運(yùn)用“2”次:即原代培育和傳代培育中均運(yùn)用,(4)細(xì)胞生長特點(diǎn)有“2”個:4.植物組織培育與動物細(xì)胞培育的比較:項(xiàng)目植物組織培育動物細(xì)胞培育原理植物細(xì)胞的全能性細(xì)胞增殖培育基(半)固體培育基液體培育基過程外植體↓脫分化愈傷組織↓再分化胚狀體↓植物體動物的組織↓機(jī)械法或酶細(xì)胞懸液↓原代培育↓胰蛋白酶傳代培育結(jié)果新的植株新的細(xì)胞相同點(diǎn)①兩技術(shù)手段培育過程中都進(jìn)行有絲分裂,都是無性繁殖,都可稱為“克隆”,都不涉及減數(shù)分裂②均須要無菌操作、無菌培育,須要相宜的溫度、pH等條件如圖所示是某動物細(xì)胞培育時,培育液中活細(xì)胞和死亡細(xì)胞密度統(tǒng)計(jì)結(jié)果,下列相關(guān)敘述錯誤的是 ()A.試驗(yàn)中要限制胰蛋白酶溶液濃度和處理時間,以免損傷細(xì)胞B.培育液中應(yīng)適當(dāng)加入青霉素、鏈霉素,以避開雜菌污染C.曲線bc段變更的主要緣由是培育液中養(yǎng)分物質(zhì)不足及有害代謝物積累等D.培育至第6d時,新產(chǎn)生的細(xì)胞數(shù)等于死細(xì)胞數(shù)【解題導(dǎo)引】【解析】選D。試驗(yàn)中要限制胰蛋白酶溶液濃度和處理時間,以免損傷細(xì)胞,A正確;培育液中應(yīng)適當(dāng)加入青霉素、鏈霉素等肯定量的抗生素,以避開雜菌污染,B正確;曲線bc段表示活細(xì)胞密度削減,而此時間段內(nèi)死細(xì)胞密度增加,產(chǎn)生這種變更的主要緣由是培育液中養(yǎng)分物質(zhì)不足及有害代謝物積累等,C正確;培育至第6d時,活細(xì)胞數(shù)等于死細(xì)胞數(shù),D錯誤。

【素養(yǎng)·探究——母題追問】(1)科學(xué)探究——結(jié)果的溝通與探討試驗(yàn)過程中用胰蛋白酶溶液處理時間過長或過短,會出現(xiàn)什么結(jié)果?提示:處理時間過長,胰蛋白酶會破壞細(xì)胞膜,即損傷細(xì)胞。處理時間過短,組織細(xì)胞不能充分分散開。(2)科學(xué)思維——演繹與推理上題曲線ab段產(chǎn)生的緣由是什么?提示:養(yǎng)分物質(zhì)相對足夠,有害代謝物較少。【素養(yǎng)·遷移】2024年初,荷蘭某探討所利用蛇干細(xì)胞培育出可分泌毒液的蛇毒腺微型組織,讓毒素的獲得途徑更加平安和簡潔。下列敘述正確的是 ()A.培育蛇干細(xì)胞時O2的作用是維持培育液pH的穩(wěn)定B.蛇毒腺微型組織基因的表達(dá)與蛇干細(xì)胞不完全相同C.利用蛇干細(xì)胞的大量增殖即可獲得大量分泌毒液的細(xì)胞D.培育蛇毒腺微型組織與哺乳動物細(xì)胞培育的條件完全相同【解析】選B。培育蛇干細(xì)胞時,二氧化碳的作用是維持培育液pH的穩(wěn)定,A錯誤;蛇毒腺微型組織已經(jīng)分化,具有特定的形態(tài),與蛇干細(xì)胞的一些基因的表達(dá)相同,如呼吸酶基因,與一些特定基因的表達(dá)不同,如與毒素合成有關(guān)的基因的表達(dá),B正確;蛇干細(xì)胞沒有分化成腺細(xì)胞,不能合成大量毒素,不能增殖得到大量分泌毒液的細(xì)胞,C錯誤;蛇屬于變溫動物,培育時須要的溫度低于哺乳動物,D錯誤。【補(bǔ)償訓(xùn)練】

下列關(guān)于動物細(xì)胞培育的敘述中,不正確的是 ()

A.傳代培育時須要用胰蛋白酶處理貼壁生長的細(xì)胞

B.細(xì)胞的癌變發(fā)生于原代培育向傳代培育的過渡過程中

C.癌細(xì)胞在培育瓶中不會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象

D.動物細(xì)胞培育一般須要運(yùn)用CO2培育箱

【解析】選B。由原代培育分瓶進(jìn)行傳代培育時,須要用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理貼壁生長的細(xì)胞,A項(xiàng)正確;細(xì)胞的癌變一般發(fā)生于50代后的細(xì)胞培育過程中,B項(xiàng)錯誤;癌細(xì)胞膜上糖蛋白削減,細(xì)胞間的黏著性降低,失去了接觸抑制,簡潔擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移,C項(xiàng)正確;動物細(xì)胞培育的場所是CO2培育箱,培育箱內(nèi)含有95%的空氣和5%的CO2的混合氣體,為動物細(xì)胞供應(yīng)相宜的氣體環(huán)境,D項(xiàng)正確?！菊n堂回眸】

課堂檢測·素養(yǎng)達(dá)標(biāo)【概念·診斷】1.動物細(xì)胞培育是動物細(xì)胞工程的基礎(chǔ),下列有關(guān)動物細(xì)胞培育的描述合理的是________。

①動物細(xì)胞培育要定期更換培育液,其目的是便于清除代謝物,防止代謝物積累。②多數(shù)動物細(xì)胞培育過程中其培育液所需的相宜pH為6.8～7.0。③培育動物細(xì)胞的第一代(即第一次細(xì)胞增殖)被稱為原代培育。④動物細(xì)胞培育過程中須要足夠的氧氣環(huán)境,二氧化碳可有可無,影響不大。⑤培育瓶中的細(xì)胞通常須要定期運(yùn)用胰蛋白酶處理,分瓶后接著培育。【解析】選①⑤。動物細(xì)胞培育要定期更換培育液,其目的是便于清除代謝物,防止代謝物積累對細(xì)胞的毒害,①正確;多數(shù)動物細(xì)胞培育過程中其培育液所需的相宜pH為7.2～7.4,②錯誤;細(xì)胞分裂多次后,細(xì)胞數(shù)目增多出現(xiàn)接觸抑制,停止增殖然后進(jìn)行分瓶,分瓶處理前的培育為原代培育,③錯誤;動物細(xì)胞培育須要氧氣和二氧化碳,④錯誤;培育瓶中的細(xì)胞通常須要定期運(yùn)用胰蛋白酶處理,分瓶后接著培育才能保持接著增殖,⑤正確。2.在動物細(xì)胞工程中,最基礎(chǔ)的一項(xiàng)技術(shù)是 ()A.動物細(xì)胞培育技術(shù) B.細(xì)胞核移植技術(shù)C.動物細(xì)胞融合技術(shù) D.干細(xì)胞的培育【解析】選A。動物細(xì)胞培育是動物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)。3.下列動物細(xì)胞培育過程中,屬于原代培育的是 ()A.用胰蛋白酶使組織分散成單個細(xì)胞的過程B.從機(jī)體取得細(xì)胞后馬上進(jìn)行培育的過程C.出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象后接下來的細(xì)胞培育過程D.哺乳動物細(xì)胞在培育基中的懸浮生長過程【解析】選B。在原代培育和傳代培育細(xì)胞過程中,都會用到胰蛋白酶,使組織分散成單個細(xì)胞,A錯誤;從機(jī)體取得細(xì)胞后馬上進(jìn)行培育的過程是原代培育,B正確;出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象后,接下來的細(xì)胞的培育過程是傳代培育,C錯誤;無論是原代培育還是傳代培育,細(xì)胞都有在培育基中的懸浮生長過程,D錯誤。4.培育動物細(xì)胞時將動物組織分散成單個細(xì)胞,宜采納()A.鹽酸酒精混合液 B.胃蛋白酶溶液C.膠原蛋白酶溶液 D.纖維素酶溶液【解析】選C。在培育動物細(xì)胞時從健康動物體內(nèi)取出組織塊,剪碎,用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理一段時間,這樣動物組織就會分散成單個細(xì)胞,C正確。5.動植物體的體細(xì)胞進(jìn)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(jìn)行 D.都可體現(xiàn)細(xì)胞的全能性【解析】選C。動物細(xì)胞培育須要用CO2培育箱,但植物細(xì)胞培育不須要用CO2培育箱,A錯誤。動物細(xì)胞培育需用液體培育基,而植物細(xì)胞培育須要用固體培育基,B錯誤。動植物細(xì)胞培育都要在嚴(yán)格的無菌條件下進(jìn)行,C正確。植物細(xì)胞培育能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性,而動物細(xì)胞培育的原理是細(xì)胞增殖,不能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性,D錯誤?！舅季S·躍遷】6.圖1是培育小鼠胚胎成纖維細(xì)胞(MEF細(xì)胞)的示意圖,圖2是在用MEF細(xì)胞制成的飼養(yǎng)層上培育胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)的示意圖?；卮鹣铝袉栴}:(1)如圖1所示,制備細(xì)胞懸液時,常用________處理剪碎的組織塊,MEF細(xì)胞培育的相宜溫度為________℃。當(dāng)MEF細(xì)胞分裂生長到細(xì)胞表面相互接觸時就停止分裂,這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的________。

(2)目前運(yùn)用的或冷凍保存的MEF細(xì)胞通常為________代以內(nèi),以保持細(xì)胞正常的________核型。

(3)在培育液中單獨(dú)培育ES細(xì)胞時,ES細(xì)胞簡潔發(fā)生分化,結(jié)合圖2可推知MEF細(xì)胞的作用是________________________________。

【解析】(1)如圖1所示,制備細(xì)胞懸液時,常用胰蛋白酶或膠原蛋白酶來處理剪碎的組織塊;動物細(xì)胞培育的溫度為36.5±0.5℃;當(dāng)MEF細(xì)胞分裂生長到細(xì)胞表面相互接觸時就停止分裂,這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的接觸抑制。(2)為保證細(xì)胞正常的二倍體核型,目前運(yùn)用的或冷凍保存的MEF細(xì)胞通常為10代以內(nèi)的細(xì)胞。(3)在培育液中單獨(dú)培育ES細(xì)胞時,ES細(xì)胞簡潔發(fā)生分化,結(jié)合圖2可知加入MEF細(xì)胞后ES細(xì)胞可以只增殖不分化,故可推知MEF細(xì)胞的作用是抑制答案:(1)胰蛋白酶(或膠原蛋白酶)36.5±0.5接觸抑制(2)10二倍體(3)抑制ES細(xì)胞分化【拓展·探究】7.2019年11月18日上午,中國誕生了第一塊“人造肉”,即“細(xì)胞培育肉”。如圖是“細(xì)胞培育肉(1)生物制造“細(xì)胞培育肉”的第一步,就是要獲得肌肉干細(xì)胞,所謂的“干細(xì)胞”是指動物和人體內(nèi)仍保留著少數(shù)具有________實(shí)力的細(xì)胞。

(2)“細(xì)胞培育肉”生物制造的關(guān)鍵技術(shù)是動物細(xì)胞培育技術(shù),下列有關(guān)動物細(xì)胞培育敘述不正確的是 ()A.動物細(xì)胞培育須要在無菌、無毒的條件下進(jìn)行B.在相宜環(huán)境中培育,細(xì)胞懸液中的細(xì)胞很快貼附在瓶壁上,稱為細(xì)胞貼壁C.在相宜條件下,培育瓶中的細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂,數(shù)量不斷增多,當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到表面相互接觸時,細(xì)胞就會停止分裂增殖D.細(xì)胞培育肉在上市前不須要進(jìn)行平安性檢測(3)一般的動物細(xì)胞培育須要向培育基中添加肯定量的血清,以保證________________________。

(4)“細(xì)胞培育肉”生物制造過程中,肌肉細(xì)胞培育須要利用合適的支架體系,請推想其緣由:

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【解析】(1)動物和人體內(nèi)仍保留著少數(shù)具有分裂和分化實(shí)力的細(xì)胞,這些細(xì)胞叫做干細(xì)胞。(2)保證被培育的細(xì)胞處于無菌、無毒的環(huán)境,即對培育液和全部培育工具進(jìn)行無菌處理,A正確;在相宜環(huán)境中培育,細(xì)胞很快貼附在瓶壁上,稱為細(xì)胞貼壁,B正確;當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到表面相互接觸時,細(xì)胞就會停止分裂增殖,這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的接觸抑制,C正確;通過細(xì)胞工程生產(chǎn)的食品須要進(jìn)行平安性檢測才能上市,D錯誤。(3)一般的動物細(xì)胞培育須要向培育基中添加肯定量的血清,以保證細(xì)胞順當(dāng)?shù)厣L增殖;還須要添加肯定量的抗生素,以防止培育過程中被雜菌污染。(4)“細(xì)胞培育肉”最終目標(biāo)是要得到類似于從動物組織中取得的“肌肉”,這就要求細(xì)胞生長的環(huán)境也跟體內(nèi)肌肉生長環(huán)境類似。所以采納支架體系主要就是模擬體內(nèi)肌肉生長環(huán)境,協(xié)助形成細(xì)胞組織的三維結(jié)構(gòu)。答案:(1)分裂和分化(2)D(3)細(xì)胞順當(dāng)?shù)厣L增殖(4)模擬體內(nèi)肌肉生長環(huán)境,協(xié)助形成細(xì)胞組織的三維結(jié)構(gòu)七動物細(xì)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(xì)胞(甲)和正常肝細(xì)胞(乙)進(jìn)行培育,下列敘述正確的是 ()A.制備肝細(xì)胞懸液時先用剪刀剪碎肝組織,再用胃蛋白酶處理B.肝細(xì)胞培育過程中向培育液中通入5%的CO2刺激細(xì)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(xì)胞在持續(xù)的原代培育過程中,乙細(xì)胞會出現(xiàn)停止增殖的現(xiàn)象【解析】選D。制備肝細(xì)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(xì)胞分散開,選項(xiàng)A錯誤;肝細(xì)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(xì)胞呼吸,選項(xiàng)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(xiàng)C錯誤;甲(肝腫瘤細(xì)胞)不發(fā)生接觸抑制現(xiàn)象,而乙(正常肝細(xì)胞)具有接觸抑制現(xiàn)象,因此甲、乙細(xì)胞在持續(xù)的原代培育過程中,乙細(xì)胞會出現(xiàn)停止增殖的現(xiàn)象,選項(xiàng)D正確。2.皮膚基底層細(xì)胞(干細(xì)胞)能通過如圖所示的方式修補(bǔ)破損的皮膚。據(jù)圖推斷干細(xì)胞的功能是 ()①自我更新②細(xì)胞分裂③細(xì)胞分化A.①② B.①③ C.②③ D.①②③【解析】選D。由題圖可知,干細(xì)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(xì)胞來修補(bǔ)破損的皮膚。3.南京農(nóng)業(yè)高校的科研人員用動物干細(xì)胞研發(fā)出我國第一塊肌肉干細(xì)胞培育肉,該團(tuán)隊(duì)運(yùn)用第六代豬肌肉干細(xì)胞,經(jīng)過約20天培育得到重達(dá)5克的培育肉。下列相關(guān)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(shí)力強(qiáng)的肌肉母細(xì)胞B.生物反應(yīng)器內(nèi)應(yīng)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(yīng)了更多的細(xì)胞附著面積,有利于細(xì)胞貼壁生長D.“培育肉”的培育有利于工廠化生產(chǎn)【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(shí)力強(qiáng)的肌肉母細(xì)胞,A錯誤;動物細(xì)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(xì)胞培育會出現(xiàn)貼壁生長的特點(diǎn),培育液中的支架可供應(yīng)更多的細(xì)胞附著面積,C正確;動物細(xì)胞培育有利于工廠化生產(chǎn),D正確。4.試驗(yàn)小鼠皮膚細(xì)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(yàn)小鼠進(jìn)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(xì)胞大多具有異樣二倍體核型D.丁過程得到的部分細(xì)胞失去貼壁黏附性【解析】選C。甲過程表示獲得試驗(yàn)小鼠的組織細(xì)胞,須要對試驗(yàn)小鼠進(jìn)行消毒處理,選項(xiàng)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(xì)胞,選項(xiàng)B正確;丙過程表示原代培育,形成的細(xì)胞株遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生變更,具有正常的二倍體核型,選項(xiàng)C錯誤;丁是傳代培育過程,該過程部分細(xì)胞遺傳物質(zhì)發(fā)生了變更而失去貼壁黏附性,選項(xiàng)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(xì)胞。5.在將動物組織塊分散成單個細(xì)胞時,可以運(yùn)用胰蛋白酶。由此推斷以下推想不合理的是 ()A.動物細(xì)胞之間可能依靠蛋白質(zhì)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(xì)胞造成損傷D.動物細(xì)胞培育液的pH應(yīng)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(zhì)分解,由胰蛋白酶可破壞動物細(xì)胞之間的聯(lián)系,可推想動物細(xì)胞之間可能依靠蛋白質(zhì)相互聯(lián)系;細(xì)胞膜中含有蛋白質(zhì)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(xì)胞造成損傷;酶促反應(yīng)須要相宜的pH,所以培育液的pH應(yīng)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?qū)е律窠?jīng)元合成了某種毒蛋白,從而阻礙了軸突內(nèi)養(yǎng)分物質(zhì)的流淌;也有最新探討結(jié)果表明,利用誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)制作前驅(qū)細(xì)胞,然后移植給漸凍癥試驗(yàn)鼠,能延長其壽命。下列相關(guān)描述錯誤的是 ()A.誘導(dǎo)多能干細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá),細(xì)胞種類增多B.誘導(dǎo)多能干細(xì)胞分化成的多種細(xì)胞中遺傳物質(zhì)相同,蛋白質(zhì)不完全相同C.誘導(dǎo)多能干細(xì)胞分化成多種細(xì)胞的過程中核遺傳物質(zhì)漸漸削減D.植入神經(jīng)干細(xì)胞,使受損的運(yùn)動功能得到復(fù)原,可以在肯定程度上改善“漸凍癥”【解析】選C。誘導(dǎo)多能干細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá),細(xì)胞分化使細(xì)胞種類增多,A正確;誘導(dǎo)多能干細(xì)胞分化成的多種細(xì)胞中遺傳物質(zhì)相同,蛋白質(zhì)不完全相同,B正確;誘導(dǎo)多能干細(xì)胞分化成多種細(xì)胞的過程中核遺傳物質(zhì)不發(fā)生變更,C錯誤;由“有最新探討結(jié)果表明,利用誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)制作前驅(qū)細(xì)胞,然后移植給漸凍癥試驗(yàn)鼠,能延長其壽命”可推想植入神經(jīng)干細(xì)胞,使受損的運(yùn)動功能得到復(fù)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(xué)家從懷孕婦女胎盤的羊水中提取了干細(xì)胞,并在試驗(yàn)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(guān)敘述錯誤的是 ()A.該探討說明提取的干細(xì)胞是全能干細(xì)胞B.這些干細(xì)胞與由其生成的肌肉細(xì)胞的染色體組成相同C.這些干細(xì)胞在器官移植上將有較好的醫(yī)學(xué)用途D.這些骨骼、肌肉的形成與細(xì)胞分裂和分化有關(guān)而與細(xì)胞凋亡無關(guān)【解析】選D。干細(xì)胞在試驗(yàn)室培育后能生成多種人體組織和器官,這說明干細(xì)胞具有發(fā)育的全能性,A正確;細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá),細(xì)胞中的染色體數(shù)目不變,因此干細(xì)胞與由其生成的肌肉細(xì)胞的染色體組成相同,B正確;這些干細(xì)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(xué)用途,C正確;這些骨骼、肌肉等的形成與細(xì)胞分裂和分化有關(guān),與細(xì)胞凋亡也有關(guān),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(xì)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(jìn)行____________(舉兩項(xiàng))操作,可創(chuàng)建無菌無毒的環(huán)境。

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

(3)若將上述結(jié)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(yīng)卵細(xì)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(diǎn)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(xì)胞代謝產(chǎn)物積累對細(xì)胞自身造成危害,進(jìn)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(jīng)常選取莖尖作為外植體。(3)若將上述結(jié)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(yīng)卵細(xì)胞的女性是AB型血,由于細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)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(yīng),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(xiàng)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(yīng)9.(17分)某生物愛好小組對一種抗癌新藥進(jìn)行試驗(yàn)時,以動物肝癌細(xì)胞為材料,測定抗癌藥物對體外培育細(xì)胞增殖的影響。請回答下列有關(guān)動物細(xì)胞培育的問題。(1)在動物細(xì)胞培育時,將細(xì)胞所需的養(yǎng)分物質(zhì)按其種類和所需量嚴(yán)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(xì)胞培育應(yīng)在含5%CO2的恒溫培育箱中進(jìn)行,另外,還應(yīng)當(dāng)保證被培育的細(xì)胞處于__________、________的環(huán)境。

(2)在細(xì)胞生長過程中,當(dāng)細(xì)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(xì)胞培育過程中細(xì)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(xué)分析本試驗(yàn),試驗(yàn)的自變量是________________________________,試驗(yàn)組和比照組除了自變量不同外,其他處理均應(yīng)當(dāng)相同,這是遵循試驗(yàn)設(shè)計(jì)的________原則。

【解析】(1)將動物細(xì)胞所須要的各種養(yǎng)分物質(zhì)按其種類和所需量嚴(yán)格配制而成的培育基,稱為合成培育基。由于對細(xì)胞所需的養(yǎng)分物質(zhì)還沒有完全搞清晰,因此,在運(yùn)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(xì)胞必需處于無菌、無毒的環(huán)境中,才能保證細(xì)胞正常地生長增殖。(2)動物細(xì)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(xì)胞增殖的影響,試驗(yàn)的自變量為抗癌藥物的有無,其他無關(guān)變量應(yīng)當(dāng)相同,否則會干擾試驗(yàn)結(jié)果,這種設(shè)計(jì)遵循的是試驗(yàn)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(xì)胞體外培育時,通常要在培育基中補(bǔ)充肯定濃度的某些物質(zhì)。如圖是血清對正常細(xì)胞和癌細(xì)胞培育影響的試驗(yàn)結(jié)果。從該圖供應(yīng)的信息可以獲得的正確結(jié)論有 ()①有無血清對正常細(xì)胞培育的影響不同②正常細(xì)胞與癌細(xì)胞的增殖速率相同③培育基中補(bǔ)充血清有助于正常細(xì)胞的培育④培育基中是否補(bǔ)充血清對癌細(xì)胞的培育影響不大A.②③④ B.①③④C.①②③ D.①②④【解析】選B。正常細(xì)胞在有血清和無血清培育時,同一培育時間下細(xì)胞數(shù)目不同,說明有無血清對正常細(xì)胞培育的影響不同,①正確;正常細(xì)胞與癌細(xì)胞在有血清和無血清時曲線均不重疊,說明正常細(xì)胞與癌細(xì)胞的增殖速率不同,②錯誤;正常細(xì)胞在有血清的條件下,同一培育時間的細(xì)胞數(shù)目均比無血清時多,說明培育基中補(bǔ)充血清有助于正常細(xì)胞的培育,③正確;癌細(xì)胞在有血清和無血清培育時,細(xì)胞數(shù)目變更趨勢一樣,說明培育基中是否補(bǔ)充血清對癌細(xì)胞的培育影響不大,④正確。2.(6分)(不定項(xiàng))不同誘導(dǎo)因素使iPS細(xì)胞可以在體外分裂、分化成多種組織細(xì)胞,如圖所示。下列敘述錯誤的是 ()A.各種組織細(xì)胞中的DNA和RNA與iPS細(xì)胞中的相同B.iPS細(xì)胞不斷增殖分化,所以比組織細(xì)胞更易蒼老C.iPS細(xì)胞中的基因都不能表達(dá)時,該細(xì)胞起先凋亡D.變更誘導(dǎo)因素能使iPS細(xì)胞分化形成更多類型的細(xì)胞【解析】選A、B、C。細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá),所以分化后形成的各種組織細(xì)胞中與iPS細(xì)胞中DNA相同,但RNA不同,A錯誤;iPS細(xì)胞不斷增殖分化,說明分化程度低,不易蒼老,B錯誤;細(xì)胞凋亡是受基因限制的程序性死亡,細(xì)胞內(nèi)也存在基因表達(dá),C錯誤;在iPS細(xì)胞的培育液中加入不同分化誘導(dǎo)因子,就可以誘導(dǎo)iPS細(xì)胞向不同類型的組織細(xì)胞分化,有利于提高細(xì)胞生理功能的效率,D正確。【試驗(yàn)·探究】3.(18分)探討發(fā)覺,不同濃度的胰島素可以緩解肝細(xì)胞的損傷,且胰島素濃度越高愛護(hù)作用越強(qiáng)。LPS是一種導(dǎo)致肝細(xì)胞損傷的常見物質(zhì)(用生理鹽水配制)?，F(xiàn)供應(yīng)正常大鼠的肝臟完成試驗(yàn)步驟。(要求:胰島素配制成低中高三種濃度,用細(xì)胞存活數(shù)作為指標(biāo))(1)試驗(yàn)步驟:①肝細(xì)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(jìn)行________培育。得到細(xì)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(yīng)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(xì)胞數(shù)的檢測。(2)用柱形圖預(yù)料各組的試驗(yàn)結(jié)果:【解析】(1)試驗(yàn)步驟:①肝細(xì)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(jīng)多次洗滌離心處理得到分散的肝細(xì)胞;加入相宜的細(xì)胞培育液置于卡氏瓶和CO2培育箱中進(jìn)行原代培育;將培育得到的肝細(xì)胞懸液隨機(jī)分為5組,編號為A～E,每組均需再設(shè)置多個重復(fù)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(xì)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(xì)胞數(shù)的檢測。(2)試驗(yàn)結(jié)果預(yù)期:若本試驗(yàn)的結(jié)果用細(xì)胞存活率作為檢測指標(biāo),各組的存活細(xì)胞數(shù)先用比色計(jì)測出OD