高中生物人教版 (2019)选择性必修3一 动物细胞培养第1课时当堂检测题

第2节　动物细胞工程

第1课时　动物细胞培养

课后·训练提升

基础巩固

1.下列有关细胞工程的叙述,正确的是(　　)

A.动物细胞培养时,与幼龄动物的细胞相比,老龄动物的细胞更容易培养

B.由于植物细胞具有全能性,所以分化程度不同的细胞全能性相同

C.动物细胞培养前需要将组织、器官分散成单个细胞

D.对原生质体的活力进行检测,可以采用质壁分离的方法

答案:C

解析:动物细胞培养时,幼龄动物的细胞与老龄动物的细胞相比,更容易培养,A项错误。分化程度不同的细胞全能性不同,分化程度越高,其全能性越低,B项错误。动物细胞培养前需要将组织、器官分散成单个细胞,C项正确。原生质体没有细胞壁结构,无法进行质壁分离,D项错误。

2.一般来说,动物细胞体外培养需要满足的条件是(　　)

①无毒的环境　②无菌的环境　③使用合成培养基,但通常需加血清等天然成分　④温度与动物的体温相近　⑤因在CO2培养箱中培养,故不需要O2　⑥适宜的pH

A.①②③④⑤⑥ 

B.①②③④

C.①②④⑤⑥ 

D.①②③④⑥

答案:D

解析:动物细胞培养需要无菌、无毒的环境,①②正确;用于动物细胞培养的合成培养基需加入糖类、氨基酸、无机盐、维生素等,还需加入血清等天然成分,③正确;动物细胞培养需要适宜的温度和pH,其中温度要与动物体温相近,④⑥正确;动物细胞培养需要一定的气体环境,为95%空气和5%CO2的混合气体,⑤错误。

3.在将动物组织块分散成单个细胞时,可以使用胰蛋白酶。由此判断下列推测不合理的是(　　)

A.动物细胞之间可能依靠蛋白质相互联系

B.一定要注意处理时间以及加酶量

C.胰蛋白酶一定不会对动物细胞造成损伤

D.动物细胞培养液的pH应与胰蛋白酶作用的适宜pH基本一致

答案:C

解析:胰蛋白酶可水解蛋白质,且胰蛋白酶可破坏动物细胞之间的联系,从而将组织块分散成单个细胞,可推测动物细胞之间可能依靠蛋白质相互联系;细胞膜中含有蛋白质成分,所以一定要注意处理的时间和酶的用量,以防止对动物细胞造成损伤;酶促反应需要适宜的pH,所以培养液的pH应与胰蛋白酶作用的适宜pH基本一致。

4.科学家通过特定方法将小鼠和人已分化的体细胞成功地转变成了类胚胎干细胞。下列有关分化的体细胞和类胚胎干细胞的描述,正确的是(　　)

A.类胚胎干细胞能够分化成多种细胞

B.分化的体细胞丢失了某些基因

C.二者功能有差异,但形态没有差异

D.二者基因组相同,且表达的基因相同

答案:A

解析:类胚胎干细胞能够分化成多种细胞,A项正确。细胞分化的过程中遗传物质不变,B项错误。已分化的体细胞和未分化的干细胞二者功能有差异,形态也会有差异,C项错误。由于细胞分化过程中基因选择性表达,所以表达的基因不完全相同,D项错误。

5.关于iPS细胞的研究是生物医学领域的热门课题。下列相关说法错误的是(　　)

A.人体已经分化的体细胞经过激素的诱导可产生iPS细胞

B.iPS细胞的产生类似于植物组织培养中的脱分化过程

C.iPS细胞经过诱导培养可产生特定功能的细胞用于疾病的治疗

D.病人对自身的iPS细胞诱导产生的细胞或组织不产生免疫排斥反应

答案:A

解析:人体已经分化的体细胞诱导产生iPS细胞的方法是导入特定的基因或蛋白,不是由激素诱导。

6.下图为动物细胞培养的基本过程示意图。请回答下列问题。

(1)容器A中放置的一般是幼龄动物的器官或组织,原因是其细胞　　　　　　　　　　,易于培养。培养时先要剪碎,然后用　　　　　　　　　　分散成单个细胞,制成B瓶中的细胞悬液。将细胞悬液转入C瓶中进行的初次培养称为　　　　　　　。 

(2)细胞正常培养了一段时间后,发现细胞绝大部分死亡,只有极少数细胞存活,这是因为存活的细胞发生了　　　　,可无限增殖。 

(3)动物细胞培养过程中还需要提供O2和CO2等气体环境,CO2的作用主要是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)动物细胞体外培养时,通常要在培养基中补充一定浓度的某些物质。下图表示血清对正常细胞和癌细胞培养影响的实验结果。

据图可知,培养　　　　细胞一定需要添加血清。 

答案:(1)分裂能力强　胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)　原代培养　(2)基因突变　(3)维持培养液的pH　(4)正常

能力提升

1.某研究小组对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行培养,下列叙述正确的是(　　)

A.制备肝细胞悬液时先用剪刀剪碎肝组织,再用胃蛋白酶处理

B.肝细胞培养过程中向培养液中通入5%的CO2刺激细胞呼吸

C.为了防止培养过程中杂菌污染,可向培养液中加入适量的干扰素

D.甲、乙细胞在持续的原代培养过程中,乙细胞会出现停止增殖的现象

答案:D

解析:制备肝细胞悬液时先用剪刀剪碎肝组织,再用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,使组织分散成单个细胞,而不能用胃蛋白酶,A项错误。肝细胞培养过程中向培养液中通入5%的CO2,目的是维持培养液的pH,而不是刺激细胞呼吸,B项错误。为了防止培养过程中杂菌污染,可向培养液中加入适量的抗生素,C项错误。甲(肝肿瘤细胞)失去了接触抑制现象,而乙(正常肝细胞)具有接触抑制现象,因此甲、乙细胞在持续的原代培养过程中,乙细胞会出现停止增殖的现象,D项正确。

2.下图表示人体干细胞发生的变化过程。下列有关此图的叙述,正确的是(　　)

A.a、b、c均代表细胞分化过程

B.图中各细胞中蛋白质种类相同

C.b、c过程产生的细胞一般都具有细胞周期

D.a、b、c过程产生的各细胞遗传物质没有发生变化

答案:D

解析:a过程表示干细胞的生成,即干细胞的自我更新;干细胞通过b、c过程生成了不同形态结构的细胞,所以b、c过程表示细胞分化的过程,A项错误。细胞分化的根本原因是基因的选择性表达,导致各细胞中蛋白质种类存在差异,B项错误。高度分化的细胞会失去分裂能力,不具有细胞周期,C项错误。在细胞的分裂和分化过程中,遗传物质不发生变化,D项正确。

3.下图表示探究生物制剂W对动物不同细胞分裂的影响作用的实验曲线,其中A组培养液中加入正常体细胞;B组培养液中加入正常体细胞和W;C组培养液中加入癌细胞;D组培养液中加入癌细胞和W。假定提供的细胞均具有分裂能力,只进行原代培养且培养条件适宜。下列叙述错误的是(　　)

A.每组需设置若干个重复样品

B.各组样品在培养箱中培养一段时间后进行计数,计数前要加入胰蛋白酶并摇匀

C.统计相同时间内各组培养液中细胞数目的变化,求平均值,并绘制坐标图

D.实验说明,生物制剂W只能促进癌细胞的分裂

答案:D

解析:为增加实验结果的准确性,减少实验误差,每组实验需设置若干个重复样品,A项正确。各组样品在培养箱中培养一段时间后,计数前需加入胰蛋白酶,使细胞分散成单个,利于计数,B项正确。由题图可知,在进行统计时,应统计相同时间内各组培养液中的细胞数目变化,求平均值,并绘制坐标图,C项正确。分别分析比较A组与B组、C组与D组的实验结果可知,生物制剂W可促进正常体细胞和癌细胞的分裂,D项错误。

4.下图是不同诱导因素使iPS细胞在体外分裂、分化成多种组织细胞的示意图。下列叙述正确的是(　　)

A.各种组织细胞中的DNA和RNA与iPS细胞中的相同

B.iPS细胞不断增殖分化,所以比组织细胞更易衰老

C.iPS细胞中的基因都不能表达时,该细胞开始凋亡

D.改变诱导因素能使iPS细胞分化形成更多类型的细胞

答案:D

解析:细胞分化的实质是基因的选择性表达,所以分化后形成的各种组织细胞中的DNA与iPS细胞相同,但RNA不完全相同,A项错误。iPS细胞不断增殖分化,说明分化程度低,不易衰老,B项错误。细胞凋亡是受基因控制的程序性死亡,细胞内也存在基因表达,C项错误。在iPS细胞的培养液中加入不同分化诱导因子,就可以诱导iPS细胞向不同类型的组织细胞分化,D项正确。

5.甲、乙两种化学物质可能有一定致畸、致癌作用,利用动物细胞培养的方法鉴定它们是否有毒性,并比较二者毒性的强弱。请依据实验结果完成下列实验报告。

(1)实验步骤:

①制备细胞悬液。用　　　　　　　　处理小白鼠胚胎组织使其分散成单个细胞,制成细胞悬液。 

②进行细胞培养。

a.取A、B、C三个洁净的锥形瓶,分别加入　　　　　　　　　　。 

b.向A、B两个培养瓶中分别加入等量的化学物质甲、乙,并将其摇匀;C瓶加等量生理盐水,作为对照。

c.把3个培养瓶放在37 ℃的CO2培养箱中培养。

③制作临时装片。

④镜检和统计。把临时装片放在显微镜下,寻找处于有丝分裂中期的细胞,与高倍显微镜下小白鼠正常体细胞有丝分裂中期照片进行对比,以确认发生变异的细胞。统计　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)实验结果:

(3)请写出实验结论:　　　　                         　　　。 

答案:(1)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)　等量的细胞悬液　该时期变异的细胞数占总细胞数的百分比　(3)甲、乙两种化学物质均有一定毒性,且乙的毒性比甲的毒性大

解析:(1)将组织分散成单个细胞常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理。根据b的实验步骤可以得出,a中A、B、C三个洁净的锥形瓶中应分别加入等量的细胞悬液。由题意可知,应统计该时期变异的细胞数占总细胞数的百分比。(3)C组为对照组,A组与B组变异细胞数占总细胞数的比例均比C组高,说明甲、乙两种化学物质均有一定毒性;B组数据比A组数据大,说明乙的毒性比甲的毒性大。

6.某医院病理室为确诊一患者的肿瘤是良性的还是恶性的,切取了小块肿瘤组织进行培养。请回答下列问题。

(1)培养之前,肿瘤组织必须先用　　　　　　　处理成单个细胞。 

(2)若开始培养时,取一滴培养液观察,有100个肿瘤细胞,经过24 h培养后,取一滴培养液稀释100倍,再取一滴(设三次的“一滴”等量)稀释的培养液观察,发现有64个肿瘤细胞,此肿瘤的细胞周期约为　　h。 

(3)与正常细胞相比,该肿瘤细胞在显微镜下可见明显增多的细胞器是　　　　　　　　　　(答出两项即可)。 

(4)某科研单位研制出一种新型药物X,据说对此类肿瘤有较好的疗效。以下是某研究员为了验证药物X的疗效所设计的实验步骤,请你补充完整。

①将相同的培养液分为相等的两份,一份　　　　　　　　　,另一份　　　　　　　　　　;②　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;③放在相同的条件下培养,　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案:(1)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)　(2)4　(3)线粒体、核糖体　(4)加入药物X　不加入药物X　将等量的肿瘤细胞分别置于两份培养液中　观察肿瘤细胞的生长情况

解析:(1)设计实验确诊肿瘤是良性的还是恶性的,培养之前先用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理肿瘤组织,使其分散为单个细胞,然后进行细胞培养。(2)一滴培养液中有100个肿瘤细胞,培养后稀释100倍,一滴培养液中有64个肿瘤细胞,这相当于1个肿瘤细胞在24h内经过6次分裂形成了64个细胞,则肿瘤细胞的细胞周期为24÷6=4(h)。(3)肿瘤细胞有丝分裂旺盛,细胞周期变短,所以与正常细胞相比,在显微镜下可见明显增多的细胞器是线粒体、核糖体。(4)要验证新型药物X对此类肿瘤有较好的疗效,需要设置对照实验,所以将相同的培养液分为相等的两份,一份加入药物X,另一份不加,然后将等量的肿瘤细胞分别置于两份培养液中,放在相同且适宜的条件下培养,一段时间后观察肿瘤细胞的生长情况,根据观察结果作出判断。