第2節動物細胞工程第1課時動物細胞培養基礎過關練題組一歸納動物細胞培養的條件1.(2020河北滄州一中高二月考)一般來說,動物細胞體外培養需要滿足以下哪些條件(易錯)①無毒的環境②無菌的環境③合成培養基需加入血清④溫度與動物體溫相近⑤需要O2,不需要CO2⑥適宜的滲透壓A.①②③④⑤⑥ B.①②③④C.①③④⑤⑥ D.①②③④⑥2.(2020江蘇南通高三一模)在進行動物細胞培養時,需要(易錯)A.用胃蛋白酶處理以獲得細胞懸液B.充入5%CO2以刺激細胞正常呼吸C.加入經高壓蒸汽滅菌的血清以提供營養D.定期更換培養液以清除代謝物題組二理解動物細胞培養的過程3.(2020山東章丘四中高三月考)動物細胞培養的順序是()①原代培養②傳代培養③胰蛋白酶處理組織,形成分散的懸浮細胞A.③①② B.①②③C.②①③ D.①③②4.下列有關動物細胞培養的敘述,錯誤的是()A.細胞通常貼壁生長B.細胞進行有絲分裂和減數分裂C.細胞之間有接觸抑制現象D.體外培養的動物細胞的分類:一類懸浮在培養液中生長增殖,另一類貼附于某些基質表面生長增殖5.(2020遼寧六校協作體高二期中)下列關于動物細胞培養的敘述,正確的是()A.培養保留接觸抑制的細胞在培養瓶瓶壁上可形成多層細胞B.傳代培養時,貼壁生長的細胞可直接用離心法收集C.細胞的傳代培養次數通常是無限的D.動物細胞培養中定期更換培養液可以清除代謝物6.(2020江蘇徐州一中高二開學考試)某研究小組為測定藥物對體外培養細胞的毒性,準備對某種動物的肝腫瘤細胞(甲)和正常肝細胞(乙)進行細胞培養。下列說法正確的是(易錯)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.細胞培養應在含5%CO2的恒溫培養箱中進行,CO2的作用是刺激細胞呼吸C.甲、乙細胞在持續的培養過程中,乙會出現停止增殖的現象D.僅用培養肝細胞的培養液也能用來培養乙肝病毒7.(2020云南師大附中高三二模)如圖為動物細胞培養過程的示意圖。動物

組織塊細胞

懸液原代

培養分散成單

個細胞傳代

培養請據圖回答:(1)圖中①指,用①處理,說明細胞間的物質主要是。圖中②的處理方法與①(填“一致”或“不一致”),原因是進行原代培養時,當,這種現象稱為。

(2)動物細胞培養時,通常置于含的混合氣體的二氧化碳培養箱中培養,CO2的主要作用是。

題組三理解干細胞培養及其應用8.利用胚胎干細胞治療肝衰竭,實現此過程的重要原因是()A.細胞分裂 B.細胞特化C.細胞分化 D.細胞增殖9.胚胎干細胞是從胚胎中獲取的細胞,下列敘述錯誤的是()A.胚胎干細胞具有發育的全能性B.胚胎干細胞具有很強的增殖能力C.胚胎干細胞能分化成造血干細胞D.胚胎干細胞體積比受精卵大10.干細胞具有能夠分裂、分化成為人體任何一種組織的潛能,被醫學界稱為“萬用細胞”。下列有關干細胞的敘述,錯誤的是()A.干細胞包括胚胎干細胞和成體干細胞等B.成體干細胞具有組織特異性C.胚胎干細胞和成體干細胞均具有發育成完整個體的能力D.用正常人(異體)的造血干細胞治療白血病,白血病患者體內會發生排斥反應11.研究發現,來自胎盤的稱為Cdx2細胞的干細胞能夠在心臟病發作后再生健康的心臟細胞,Cdx2細胞除了具有胚胎干細胞的所有蛋白外,還具有其他的蛋白,這使得它們能夠直接遷移到損傷部位。下列敘述錯誤的是()細胞仍然保留著分裂和分化的能力細胞中蛋白質的合成需多種核酸—蛋白質復合物參與細胞的遷移過程可能與細胞骨架有關D.肌細胞能代替Cdx2細胞培養出健康的心臟細胞能力提升練題組一動物細胞培養的綜合1.(不定項)(2020江蘇省啟東中學高二期中改編,)如圖是某動物細胞培養時,培養液中活細胞和死細胞密度統計結果。相關敘述正確的是()A.實驗中要控制胰蛋白酶溶液濃度和處理時間,以免損傷細胞B.細胞培養液中通常含有維生素、激素、糖類等多種能源物質C.曲線bc段產生的主要原因是培養液中營養物質不足及有害代謝物積累等D.培養第6天時,新產生的細胞數等于死細胞數2.(2020河南名校聯盟高三聯考,)2019年11月18日上午,中國誕生了第一塊“人造肉”,即“細胞培養肉”。如圖是“細胞培養肉”生物制造流程圖,請結合所學知識回答下列問題:(1)生物制造“細胞培養肉”的第一步,就是要獲取肌肉干細胞,所謂的“干細胞”是指動物體內仍保留著少數具有能力的細胞。

(2)“細胞培養肉”生物制造的關鍵技術是動物細胞培養技術。①在培養之前,需用胰蛋白酶(膠原蛋白酶)處理,其目的是。

②在適宜條件下,培養瓶中的細胞進行有絲分裂,數量不斷增多,當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,這時還需要用胰蛋白酶等處理,其目的是。

(3)一般的,動物細胞培養需要向培養基中添加一定量的血清,以保證;但從食品安全的角度考慮,在生物制造“細胞培養肉”時,這種成分不能添加。

(4)“細胞培養肉”生物制造過程中,肌肉干細胞培養需要利用合適的支架體系,請推測其原因:。

題組二歸納干細胞培養及應用3.(2020江蘇海安高級中學高二月考改編,)2012年諾貝爾生理學或醫學獎獲得者發現,利用逆轉錄病毒將4個關鍵基因導入已分化的體細胞中并表達,可使這個細胞成為類似胚胎干細胞的誘導多能干細胞(iPS細胞)。如圖為該技術在人體細胞中的實驗示意圖。下列相關敘述中,錯誤的是()A.由iPS細胞產生其他種類細胞的過程為細胞分化B.利用患者的iPS細胞對其自身受損器官進行修復,與傳統器官移植相比成功率更高C.目前iPS細胞在實際應用中還存在許多問題,例如,有研究發現iPS細胞的增殖難以控制,即iPS細胞具有衰老細胞的特征D.結合以上信息分析,iPS細胞可能容易分散4.(2020山東濟南高二期末,)目前,體外分離和培養胚胎干細胞的實驗方法已經很成熟,胚胎干細胞可以被大量的培養和擴增,并定向分化為胰島細胞、心肌細胞等多種不同類型的細胞。胚胎干細胞誘導分化的細胞,無論在體外還是移植到體內,都具有很強的擴增能力。請回答下列有關問題:(1)科學家利用胚胎干細胞誘導生成胰島B細胞,以治療小鼠糖尿病。該實驗用的胚胎干細胞通常可以取自小鼠的,取出的胚胎干細胞進行動物細胞培養,這個過程需要向培養液中加入誘導物。兩周后鏡檢可以發現,培養的細胞呈胰島樣細胞的變化。隨后,再進行一系列實驗,以檢測該細胞是否具有胰島B細胞的生理功能。

(2)培養小鼠胚胎干細胞時,通常將其置于含95%空氣和5%CO2的混合氣體的CO2培養箱中進行培養,其中CO2的主要作用是。

甲(3)胰島素釋放實驗:控制培養液中葡萄糖的濃度,檢測細胞分泌胰島素的量,圖甲表示所得實驗結果。據此分析干細胞誘導成功,得到此結論的依據是

。

(4)體內移植實驗:將細胞移植到患糖尿病的小鼠體內,檢測小鼠的血糖水平,結果如圖乙所示。胰島素體內移植實驗是否支持胰島素釋放實驗的結論?并闡明原因。

。

乙(5)指出本研究在實踐方面的一個意義。

。

第2節動物細胞工程第1課時動物細胞培養基礎過關練1.D動物細胞培養需要無毒、無菌的環境,①②正確;用于動物細胞體外培養的合成培養基通常需加入血清等天然物質,③正確;動物細胞培養需要適宜的溫度、pH和滲透壓,④⑥正確;動物細胞培養需要一定的氣體環境,所需氣體主要有CO2和O2,⑤錯誤。易錯警示不清楚動物細胞培養的條件(1)無菌、無毒的環境:①需對培養液和所有培養用具進行滅菌處理以及在無菌環境下進行操作;②定期更換培養液,以便清除代謝物。(2)營養物質:糖類、氨基酸、無機鹽、維生素等,還需加入血清等天然物質。(3)適宜的溫度、pH和滲透壓。(4)氣體環境:主要是O2(細胞代謝所必需的)和CO2(主要作用是維持培養液的pH)。2.D用胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理以獲得細胞懸液,因為多數動物細胞生存的適宜pH為7.2~7.4,而胃蛋白酶作用的適宜pH為1.5~2.0,A錯誤;充入5%CO2的主要作用是維持培養液的pH,B錯誤;加入血清為動物細胞提供營養,高壓蒸汽滅菌會破壞血清中的活性成分,C錯誤;定期更換培養液以清除代謝物,D正確。易錯警示不清楚動物細胞培養過程中為何使用胰蛋白酶而不使用胃蛋白酶動物細胞培養過程中分散細胞時不能用胃蛋白酶,因為胃蛋白酶作用的適宜pH為1.5~2.0,胰蛋白酶作用的適宜pH為7.8~8.5,而多數動物細胞生存的適宜pH為。3.A動物細胞培養時,可用胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理組織,形成分散的懸浮細胞,然后進行原代培養;待貼壁細胞分裂生長到表面相互接觸時,再用胰蛋白酶等處理,使之分散為單個細胞,制成細胞懸液,進行傳代培養。4.B動物細胞培養過程中,大多數細胞需要貼附于某些基質表面才能生長增殖,這類細胞往往貼附在培養瓶瓶壁上的現象稱為細胞貼壁,A正確;動物細胞培養過程中細胞數量不斷增多,細胞增殖的方式為有絲分裂,B錯誤;動物細胞在培養過程中,當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,這種現象稱為細胞的接觸抑制,C正確;體外培養的動物細胞可分為兩大類:一類細胞能夠懸浮在培養液中生長增殖,另一類細胞需要貼附于某些基質表面生長增殖,D正確。5.D培養保留接觸抑制的細胞在培養瓶瓶壁上只能形成單層細胞,A錯誤;傳代培養時,懸浮培養的細胞可直接用離心法收集,B錯誤;細胞的傳代培養到一定階段時,隨著培養時間的延長和細胞不斷分裂,一方面細胞分裂次數是有限的,一方面細胞之間相互接觸而發生接觸抑制,另一方面會因為營養物質不足和代謝物積累而不利于生長或發生中毒而死亡,所以細胞的傳代培養次數通常是有限的,C錯誤;動物細胞培養中定期更換培養液可以清除代謝物,D正確。6.C胃蛋白酶作用的適宜pH為1.5~2.0,而多數動物細胞培養的適宜pH為7.2~7.4,所以不能用胃蛋白酶處理,A錯誤。CO2的主要作用是維持培養液的pH,B錯誤。正常細胞在體外培養時會出現停止增殖的現象,而腫瘤細胞沒有此特性,C正確。病毒必須寄生在活細胞中才能生存,故不能僅用培養肝細胞的培養液來培養病毒,D錯誤。易錯警示混淆動物細胞培養過程中氧氣和二氧化碳的作用動物細胞培養時加入CO2的主要作用是維持培養液的pH,O2的作用是促進細胞有氧呼吸。7.答案(1)胰蛋白酶(或“膠原蛋白酶”)蛋白質一致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細胞的接觸抑制(2)95%空氣和5%CO2維持培養液的pH解析(1)用胰蛋白酶(或“膠原蛋白酶”)處理,使組織分散成單個細胞,說明細胞間的物質主要是蛋白質。圖中②的處理方法與①一致,原因是進行原代培養時,當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,這種現象稱為細胞的接觸抑制。(2)動物細胞培養時,通常采用培養皿或松蓋培養瓶,并將它們置于含有95%空氣和5%CO2的混合氣體的二氧化碳培養箱中進行培養,CO2的主要作用是維持培養液的pH。8.CES細胞具有發育的全能性,可以被誘導分化形成新的組織細胞。移植ES細胞可使壞死或退化部位得以修復并恢復正常功能,因此治療肝衰竭主要是利用細胞分化這一特性實現的。9.D胚胎干細胞具有分化為成年動物體內的任何一種類型的細胞,并進一步形成機體的所有組織和器官甚至個體的潛能,因此胚胎干細胞具有發育的全能性,A正確;胚胎干細胞增殖能力強,B正確;胚胎干細胞具有分化為成年動物體內的任何一種類型的細胞的潛能,而造血干細胞是一類成體干細胞,故胚胎干細胞能分化成造血干細胞,C正確;體細胞中,受精卵的體積最大,D錯誤。10.C干細胞包括胚胎干細胞和成體干細胞等,A正確;一般認為,成體干細胞具有組織特異性,只能分化成特定的組織或細胞,B正確;胚胎干細胞具有發育成完整個體的潛能,成體干細胞只能分化成特定的細胞或組織,不具有發育成完整個體的能力,C錯誤;將正常人(異體)的造血干細胞移植到白血病患者體內,針對白血病患者來說該造血干細胞為異物,其體內會發生排斥反應,D正確。11.DCdx2細胞屬于干細胞,干細胞仍然保留著分裂和分化的能力,A正確;Cdx2細胞中蛋白質的合成包括轉錄和翻譯,轉錄需要DNA和RNA聚合酶的結合,翻譯需要mRNA和催化蛋白質合成的酶的結合,因此需多種核酸—蛋白質復合物參與,B正確;Cdx2細胞能夠直接遷移到損傷部位,遷移過程可能與細胞骨架有關,C正確;肌細胞是已分化的細胞,它通常不能轉化為其他類型的細胞,因而不能用肌細胞代替干細胞培養出健康的心臟細胞,D錯誤。能力提升練1.AC動物細胞培養時,可用胰蛋白酶處理,因此實驗中要控制胰蛋白酶溶液濃度和處理時間,以免損傷細胞,A正確;維生素和激素不是能源物質,B錯誤;曲線bc段表示活細胞密度減少,而該時間段死細胞密度增加,主要原因是培養液中營養物質不足及有害代謝物積累等,C正確;培養第6天時,活細胞密度等于死細胞密度,而不是新產生的細胞數等于死細胞數,D錯誤。2.答案(1)分裂和分化(2)①將組織分散成單個細胞②使細胞從瓶壁上脫落下來(3)細胞順利地生長增殖(4)模擬體內肌肉生長環境,輔助形成細胞組織的三維結構解析(1)動物體內仍保留著少數具有分裂和分化能力的干細胞。(2)①動物細胞培養過程中第一次用胰蛋白酶處理剪碎的組織使之分散成單個細胞;第二次使用胰蛋白酶是使貼壁細胞從瓶壁上脫落下來,分散成單個細胞。(3)一般的,動物細胞培養需要向培養基中添加一定量的血清,以保證細胞順利地生長增殖。(4)“細胞培養肉”的目標是要得到類似于從動物組織中取得的“肌肉”,這就要求細胞生長的環境也跟體內肌肉生長環境類似,所以采用支架體系主要