2023高中生物第2章細(xì)胞工程第2節(jié)動(dòng)物細(xì)胞工程第1課時(shí)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)測(cè)試新人教版選擇性必修3

第2節(jié)動(dòng)物細(xì)胞工程第1課時(shí)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)[基礎(chǔ)檢查]1.動(dòng)物細(xì)胞工程常用的技術(shù)中最基礎(chǔ)的是 ()A.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)B.單克隆抗體C.動(dòng)物細(xì)胞融合 D.動(dòng)物細(xì)胞核移植解析:動(dòng)物細(xì)胞工程常用的技術(shù)包括動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)胞核移植、動(dòng)物細(xì)胞融合、生產(chǎn)單克隆抗體等,其中動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)是動(dòng)物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)。答案:A2.下列關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)所需條件的敘述,錯(cuò)誤的是()A.無毒、無菌的環(huán)境B.溫度與動(dòng)物體溫相近C.合成培養(yǎng)基中通常需加入血清D.不需要O2,需要CO2調(diào)節(jié)培養(yǎng)液的pH解析:動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要無毒、無菌的環(huán)境,以防止被微生物感染;需要適宜的溫度,溫度要與動(dòng)物體溫相近;用于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的合成培養(yǎng)基需加入血清等一些天然成分;動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要一定的氣體環(huán)境,即95%空氣(其中O2為細(xì)胞代謝所必需的)和5%CO2(維持培養(yǎng)液的pH)的混合氣體。答案:D3.用于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的組織和細(xì)胞大都取自胚胎或出生不久的幼齡動(dòng)物的器官或組織,其主要原因是這樣的組織或細(xì)胞 ()A.容易產(chǎn)生各種變異 B.具有更高的全能性C.取材十分方便 D.分裂增殖的能力強(qiáng)解析:動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)所用的材料常取自胚胎或幼齡動(dòng)物的組織或器官,因?yàn)檫@些組織或細(xì)胞的分裂能力強(qiáng)。答案:D4.下圖表示動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程,下列有關(guān)敘述正確的是 ()A.乙中進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)應(yīng)通入適量的CO2以調(diào)節(jié)pHB.宜用胃蛋白酶將甲中的動(dòng)物組織分散為單個(gè)的細(xì)胞C.甲中用于培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞宜取自成年動(dòng)物D.丙中細(xì)胞大量繁殖后,細(xì)胞之間相互接觸能促進(jìn)細(xì)胞的分裂解析:動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中,需要通入一定的CO2以維持培養(yǎng)液的pH;將甲中的動(dòng)物組織分散為單個(gè)的細(xì)胞應(yīng)該用胰蛋白酶或膠原蛋白酶;甲中用于培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞宜取自動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物的器官或組織;丙中細(xì)胞大量繁殖后,細(xì)胞之間相互接觸能抑制細(xì)胞的分裂。答案:A5.下列關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中細(xì)胞的活動(dòng)或特性的敘述,錯(cuò)誤的是 ()A.細(xì)胞通常貼壁生長(zhǎng)B.細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂C.細(xì)胞之間有接觸抑制現(xiàn)象D.細(xì)胞的遺傳物質(zhì)均發(fā)生改變解析:動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中,懸液中大多數(shù)分散的細(xì)胞很快貼壁生長(zhǎng);動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)是細(xì)胞增殖的過程,細(xì)胞增殖的方式為有絲分裂;在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中,當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到表面相互接觸時(shí),細(xì)胞通常會(huì)停止分裂增殖,這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的接觸抑制;原代培養(yǎng)的細(xì)胞具有繼續(xù)增殖的能力,遺傳物質(zhì)一般不發(fā)生改變,傳代培養(yǎng)過程中,部分細(xì)胞的細(xì)胞核型可能會(huì)發(fā)生改變,成為不死的細(xì)胞。答案:D6.用動(dòng)植物成體的體細(xì)胞進(jìn)行離體培養(yǎng),下列敘述正確的是 ()A.都需用CO2培養(yǎng)箱B.都需用液體培養(yǎng)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:動(dòng)植物成體的體細(xì)胞進(jìn)行離體培養(yǎng)都要在無菌條件下進(jìn)行;動(dòng)物成體的體細(xì)胞離體培養(yǎng)用液體培養(yǎng)基和CO2培養(yǎng)箱,不能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性;植物成體的體細(xì)胞離體培養(yǎng)一般用固體培養(yǎng)基,不需要用CO2培養(yǎng)箱,可體現(xiàn)細(xì)胞的全能性。答案:C7.培養(yǎng)肉是利用從動(dòng)物體內(nèi)分離的肌肉母細(xì)胞或多能干細(xì)胞,經(jīng)過動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)出的類似于動(dòng)物肌肉的肉絲,同時(shí)添加了人體所需的元素,如鐵、鈣等,使之營(yíng)養(yǎng)更加豐富。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 ()A.用胃蛋白酶處理肌肉組織,可以獲得分裂能力強(qiáng)的肌肉母細(xì)胞B.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中可能發(fā)生突變,進(jìn)而能夠在體外無限增殖C.培養(yǎng)液中的支架提供了更多的細(xì)胞附著面積,有利于細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)D.“人造牛肉”的培養(yǎng)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,可以獲得分裂能力強(qiáng)的肌肉母細(xì)胞;動(dòng)物細(xì)胞的傳代培養(yǎng)中,部分細(xì)胞遺傳物質(zhì)改變,具有癌細(xì)胞特點(diǎn),即能夠在體外無限增殖;動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)會(huì)出現(xiàn)貼壁生長(zhǎng),培養(yǎng)液中的支架可為細(xì)胞提供更多的附著面積;動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)有利于工廠化生產(chǎn),產(chǎn)品是真肉。答案:A8.干細(xì)胞是生物體生命進(jìn)程中出現(xiàn)的一類未分化細(xì)胞,它可以分裂、分化形成各種組織或細(xì)胞。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.在適宜條件下,胚胎干細(xì)胞可以分化為多種組織B.用干細(xì)胞培育出人體心臟,其細(xì)胞核內(nèi)的遺傳物質(zhì)發(fā)生改變C.干細(xì)胞中含有本物種發(fā)育的全套遺傳物質(zhì)D.運(yùn)用胚胎干細(xì)胞可以培育動(dòng)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(xì)胞可以分化為多種組織;干細(xì)胞分化形成心臟的過程是基因的選擇性表達(dá),遺傳物質(zhì)未改變;干細(xì)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(yùn)用胚胎干細(xì)胞可以培育動(dòng)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(xì)胞成功地轉(zhuǎn)變成了類胚胎干細(xì)胞。下列有關(guān)分化的體細(xì)胞和類胚胎干細(xì)胞的描述,正確的是 ()A.類胚胎干細(xì)胞能夠分化成多種細(xì)胞B.分化的體細(xì)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(dá)的基因相同解析:干細(xì)胞指的是體內(nèi)保持分裂和分化能力的細(xì)胞,類胚胎干細(xì)胞也具有分裂和分化能力;細(xì)胞分化過程中遺傳物質(zhì)不變;已分化的體細(xì)胞和類胚胎干細(xì)胞二者功能有差異,形態(tài)也會(huì)有差異;由于細(xì)胞分化過程中基因的表達(dá)具有選擇性,所以表達(dá)的基因不相同。答案:A10.(2022·內(nèi)江)干細(xì)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(xì)胞植入胰腺組織后可分化為胰島樣細(xì)胞,以替代損傷的胰島B細(xì)胞,達(dá)到治療糖尿病的目的。下列敘述正確的是 ()A.骨髓干細(xì)胞與胰島樣細(xì)胞的基因組成不同,基因表達(dá)產(chǎn)物不同B.骨髓干細(xì)胞與胰島樣細(xì)胞的基因組成相同,基因表達(dá)產(chǎn)物不同C.胰腺組織微環(huán)境造成骨髓干細(xì)胞基因丟失,分化成為胰島樣細(xì)胞D.胰腺組織微環(huán)境對(duì)骨髓干細(xì)胞分化無影響,分化是由基因決定的解析:由題意可知,骨髓干細(xì)胞與胰島樣細(xì)胞的基因組成相同,基因表達(dá)產(chǎn)物不同;骨髓干細(xì)胞增殖分化成為胰島樣細(xì)胞的過程中,遺傳物質(zhì)并沒有發(fā)生改變,基因不會(huì)丟失;題干中說“自體骨髓干細(xì)胞植入胰腺組織后可分化為胰島樣細(xì)胞”,因此胰腺組織微環(huán)境對(duì)骨髓干細(xì)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(dá)。答案:B11.下圖為動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)程序圖,請(qǐng)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(gè)細(xì)胞,這樣做的目的是。

(2)過程④進(jìn)行的細(xì)胞培養(yǎng)是,細(xì)胞適于生長(zhǎng)增殖。

(3)過程⑥進(jìn)行的細(xì)胞培養(yǎng)是,一般傳至10代后就不易傳下去了,傳至10~50代時(shí),增殖會(huì)逐漸緩慢,以至于完全停止,部分細(xì)胞的細(xì)胞核型會(huì)發(fā)生改變。繼續(xù)培養(yǎng)時(shí),小部分細(xì)胞發(fā)生了突變,朝著等同于的方向發(fā)展。

(4)④和⑥過程都要放在中培養(yǎng)。

解析:(1)用胰蛋白酶處理可產(chǎn)生單個(gè)細(xì)胞的過程是②和⑤,其目的是解除由于接觸對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖的抑制。(2)懸液中分散的細(xì)胞往往很快就貼附在瓶壁上,這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞貼壁。當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到表面相互接觸時(shí),細(xì)胞通常會(huì)停止分裂增殖,這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的接觸抑制。人們通常將動(dòng)物組織經(jīng)處理后的初次培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng)。(3)貼滿瓶壁的細(xì)胞需要重新用胰蛋白酶等處理,然后分瓶繼續(xù)培養(yǎng),讓細(xì)胞繼續(xù)增殖,這樣的過程稱為傳代培養(yǎng);一般傳至10代后就不易傳下去了,傳至10~50代時(shí),增殖會(huì)逐漸緩慢,以至于完全停止,部分細(xì)胞的細(xì)胞核型會(huì)發(fā)生改變;繼續(xù)培養(yǎng)時(shí),少部分細(xì)胞發(fā)生了突變,朝著等同于癌細(xì)胞的方向發(fā)展。(4)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的④和⑥過程都要放在恒溫的CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。答案:(1)②和⑤解除由于接觸對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖的抑制(2)原代培養(yǎng)貼壁(3)傳代培養(yǎng)癌細(xì)胞(4)CO2培養(yǎng)箱[拓展應(yīng)用]12.某研究小組為測(cè)定某種藥物對(duì)體外培養(yǎng)細(xì)胞的毒性,準(zhǔn)備對(duì)某種動(dòng)物的肝腫瘤細(xì)胞(甲)和正常肝細(xì)胞(乙)進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)。下列說法正確的是 ()A.在利用兩種肝組織塊制備肝細(xì)胞懸液時(shí),也可用胃蛋白酶處理B.細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)在含5%CO2的恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行,CO2的作用是刺激細(xì)胞呼吸C.甲、乙細(xì)胞在持續(xù)培養(yǎng)的過程中,乙會(huì)出現(xiàn)停止增殖的現(xiàn)象D.培養(yǎng)肝細(xì)胞的培養(yǎng)液也能用來培養(yǎng)乙型肝炎病毒解析:動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的適宜pH為7.2~7.4,而在這樣的環(huán)境中胃蛋白酶會(huì)變性失活,因此在利用兩種肝組織塊制備肝細(xì)胞懸液時(shí),可用胰蛋白酶處理;細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)在含5%CO2的恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行,CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH;乙細(xì)胞在體外培養(yǎng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)停止增殖的現(xiàn)象,而甲細(xì)胞沒有此特性;病毒必須寄生在活細(xì)胞中,不能只用培養(yǎng)液培養(yǎng)。答案:C13.下圖所示為利用胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)治療糖尿病的技術(shù)流程,下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 ()ES細(xì)胞擴(kuò)增分化胰島樣細(xì)胞糖尿病小鼠A.ES細(xì)胞可以用于治療人類的某些頑癥B.ES細(xì)胞在體外培養(yǎng)時(shí)需加入分化誘導(dǎo)因子C.利用ES細(xì)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(xì)胞的全能性解析:通過誘導(dǎo),ES細(xì)胞可以增殖分化為特定的組織細(xì)胞,可以用于治療人類的某些頑癥;ES細(xì)胞在體外培養(yǎng)時(shí)需加入分化誘導(dǎo)因子;由于利用的ES細(xì)胞來自自身,由此培育出的細(xì)胞與患者不會(huì)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(xì)胞的全能性,因?yàn)镋S細(xì)胞沒有分化為其他細(xì)胞,也沒有發(fā)育成完整的生物個(gè)體。答案:D14.下圖為動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中細(xì)胞增殖情況的變化曲線圖,圖中B、E兩點(diǎn)表示經(jīng)篩選、分裝后繼續(xù)培養(yǎng)。下列有關(guān)敘述正確的是 ()A.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)選用的培養(yǎng)材料大多為動(dòng)物的受精卵B.原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)的分界點(diǎn)是B點(diǎn)C.細(xì)胞培養(yǎng)過程中,環(huán)境中的5%CO2可以刺激細(xì)胞呼吸D.培養(yǎng)過程中細(xì)胞在培養(yǎng)瓶壁上可形成多層細(xì)胞解析:動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)選用的材料大多取自胚胎或幼齡動(dòng)物的組織、器官;AB段細(xì)胞增殖幾乎停滯,可能是發(fā)生了接觸抑制,B點(diǎn)之后細(xì)胞開始增殖,則原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)的分界點(diǎn)是B點(diǎn);細(xì)胞培養(yǎng)過程中,環(huán)境中的5%CO2可以維持培養(yǎng)液的pH;培養(yǎng)過程中會(huì)出現(xiàn)細(xì)胞接觸抑制現(xiàn)象,因此不會(huì)形成多層細(xì)胞。答案:B15.為了初步檢測(cè)藥物X和Y的抗癌活性,在細(xì)胞培養(yǎng)板的每個(gè)孔中加入相同數(shù)量的肝癌細(xì)胞,使其貼壁生長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)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,培養(yǎng)過程及結(jié)果如下圖所示。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 ()A.對(duì)照組中應(yīng)加入與實(shí)驗(yàn)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(xì)胞脫落下來并進(jìn)行計(jì)數(shù)C.細(xì)胞培養(yǎng)需要在無菌、無毒且溫度適宜的環(huán)境中進(jìn)行D.根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可以初步判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:根據(jù)單一變量原則可知,對(duì)照組中加入的溶劑是和實(shí)驗(yàn)組等體積的二甲基亞砜,以排除溶劑對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾;胰蛋白酶處理可以使肝癌細(xì)胞間的蛋白質(zhì)被分解,破壞細(xì)胞間的連接,從而獲得游離的肝癌細(xì)胞并計(jì)數(shù);為了防止污染,細(xì)胞培養(yǎng)需要在無菌、無毒且溫度適宜的環(huán)境中進(jìn)行;根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,最終細(xì)胞的數(shù)量:對(duì)照組(7.8×106)>藥物Y實(shí)驗(yàn)組(5.3×105)>藥物X實(shí)驗(yàn)組(6.7×104),說明加入藥物X的實(shí)驗(yàn)組存活的癌細(xì)胞數(shù)是最少的,即可以初步判斷藥物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使用非洲綠猴腎(Vero)細(xì)胞進(jìn)行病毒培養(yǎng)擴(kuò)增,經(jīng)β丙內(nèi)酯滅活病毒,保留抗原成分以誘導(dǎo)機(jī)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(qǐng)回答下列問題。(1)非洲綠猴腎(Vero)細(xì)胞培養(yǎng)是疫苗研發(fā)的主要環(huán)節(jié)。培養(yǎng)中,除了適宜的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、溫度等條件外,還需要控制的氣體條件是與5%二氧化碳的混合氣體,二氧化碳的主要作用是

。在使用合成培養(yǎng)基時(shí)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(xì)胞培養(yǎng)液后在適宜條件下培養(yǎng),出現(xiàn)細(xì)胞病變時(shí),收獲(填“細(xì)胞培養(yǎng)液”或“Vero細(xì)胞”),純化后加入適宜濃度的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(cè)某種滅活疫苗的安全性,某研究所選擇了15只生理狀況相同的大鼠,隨機(jī)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(jìn)行X操作。第1次免疫后,第7天加強(qiáng)免疫,第21天攻毒,第35天解剖檢驗(yàn)。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該實(shí)驗(yàn)的自變量是,因變量是

,對(duì)E組的X操作是。

②該實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明

。

解析:(1)在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)中,除了適宜的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、溫度等條件外,還需要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足細(xì)胞正常代謝過程中對(duì)氧氣的需求,還能調(diào)節(jié)培養(yǎng)液的pH。由于動(dòng)物細(xì)胞生活的內(nèi)環(huán)境還有一些成分尚未研究清楚,所以需要加入動(dòng)物血清以提供一個(gè)類似生物體內(nèi)的環(huán)境,動(dòng)物血清的作用是為培養(yǎng)細(xì)胞提供必要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和各種細(xì)胞生長(zhǎng)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(xì)胞培養(yǎng)液后,在適宜條件下培養(yǎng),出現(xiàn)細(xì)胞病變時(shí),收獲細(xì)胞培養(yǎng)液純化后加入適宜濃度的β丙內(nèi)酯滅活,并加用氫氧化鋁佐劑以提高免疫原性。(3)分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、分組、操作及結(jié)果可知:該實(shí)驗(yàn)的自變量是疫