人教版2019高中生物选择性必修3 同步练习题--2.2 第1课时 动物细胞培养(含解析）
文档属性
| 名称 | 人教版2019高中生物选择性必修3 同步练习题--2.2 第1课时 动物细胞培养(含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2023-10-24 00:02:09 | ||
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文档简介
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2024人教版高中生物选择性必修3同步
第2节 动物细胞工程
第1课时 动物细胞培养
基础过关练
题组一 动物细胞培养的条件
1.一般来说,动物细胞体外培养需要满足以下哪些条件( )
①无毒的环境 ②无菌的环境 ③合成培养基需加入血清 ④温度与动物体温相近 ⑤需要O2,不需要CO2 ⑥适宜的渗透压
A.①②③④⑤⑥ B.①②③④
C.①③④⑤⑥ D.①②③④⑥
2.(2023河南焦作月考)为解决大面积烧伤病人的植皮难题,科学家研制出人造皮肤,研制过程中需要将人的皮肤细胞置于培养液中进行培养。配制培养液时,除必需的已知成分外,还必须加入天然成分,细胞才能正常生长和增殖。下列相关叙述不正确的是( )
A.细胞培养过程中,应将细胞置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中
B.为了避免动物细胞培养过程中的污染,可向培养液中加入适量的抗生素
C.培养液中加入的天然成分可能是血清,用于补充细胞生长和增殖所需的物质
D.经培养可得到由多层细胞构成的人造皮肤,能直接用于移植
题组二 动物细胞培养的过程
3.如图为动物成纤维细胞的培养过程示意图。下列叙述正确的是( )
A.步骤①的操作不需要在无菌环境中进行
B.步骤②中用盐酸溶解细胞间物质使细胞分离
C.步骤③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶处理
D.步骤④培养过程中不会发生细胞癌变
4.(2023贵州铜仁一中月考)如图表示某学习小组利用正常的小鼠细胞进行动物细胞培养的过程,①~④表示相关过程。下列相关叙述正确的是( )
A.过程①可以使用机械法或酶解法改变细胞的通透性
B.过程②为原代培养,培养细胞1一般会发生接触抑制现象
C.培养细胞2需要贴附于基质表面生长,直接用离心法进行收集
D.进行动物细胞培养的过程中,不会发生基因的选择性表达
5.(2023广东深圳外国语学校月考)在动物细胞培养的过程中,贴壁的细胞不一定都能增殖并形成克隆(单个细胞繁殖形成的细胞群体),而形成克隆的细胞必为有增殖活力的细胞,这一特点可用于测定动物细胞的增殖能力。大致流程如下图,相关叙述不正确的是( )
A.出现接触抑制后,细胞克隆停止增殖
B.克隆细胞与接种的细胞的遗传信息可能不同
C.胰蛋白酶可使细胞分散成单个,利于计数
D.采用固体培养基培养才能形成细胞克隆
6.(2022湖北监利中学月考)如图是某同学设计的有关紫杉醇抗肿瘤实验的研究流程,下列相关叙述错误的是( )
A.酶X可以是胃蛋白酶
B.物质Y是生理盐水,实验结果可与加入紫杉醇的甲组形成对照
C.培养时需要定期更换培养液,目的是清除代谢物
D.若甲组肿瘤细胞的数目少于乙组,可以说明紫杉醇具有抗肿瘤作用
题组三 动物细胞培养和植物组织培养的比较
7.(2023河南安阳一中阶段练习)下列关于动物细胞培养和植物组织培养的叙述,不正确的是( )
A.动物细胞培养和植物组织培养所用的培养基不同
B.动物细胞培养和植物组织培养的理论基础不同
C.烟草叶片细胞离体培养能产生新个体,小鼠的ES细胞离体培养可分化成心肌细胞、神经元等细胞
D.动物细胞培养需要添加激素,植物组织培养需要添加血清
8.下列关于动物细胞培养和植物组织培养的叙述,错误的是( )
A.培养过程中都会发生有丝分裂
B.培养过程都需要在无菌条件下进行
C.培养过程中都存在贴壁生长和接触抑制现象
D.培养过程中都易受培养条件和外界压力的影响而发生变异
题组四 干细胞培养及其应用
9.(2023福建永安三中月考)我国科学家通过体细胞诱导培养出了类似受精卵发育3天状态的人类全能干细胞,它能够形成各类组织、器官。这是目前全球在体外培养的“最年轻”的人类细胞。下列有关叙述错误的是( )
A.体细胞诱导成全能干细胞的过程导致遗传物质发生改变
B.全能干细胞可分化为胎盘组织,并有可能发育为更成熟的其他组织
C.全能干细胞诱导分化成各种组织细胞的基础是基因的选择性表达
D.此项研究成果在解决器官短缺和器官移植免疫排斥等问题上有重要意义
10.(2023湖北宜昌月考)小鼠的成纤维细胞经诱导可成为iPS细胞,为新型再生疗法带来希望。下列叙述正确的是( )
A.经诱导形成的iPS细胞增殖能力强,分化能力弱
B.分化后的细胞蛋白质种类和数量相同
C.iPS细胞属于成体干细胞
D.与ES细胞相比,iPS细胞用于再生医学可回避伦理争议
11.一名婴儿在出生后,医院为他保留了脐带血,在他以后生长发育过程中如果出现了某种难以治疗的疾病,就可以利用血液中的干细胞进行治疗,下列关于这个实例的说法不正确的是( )
A.用干细胞培育出人体需要的组织或器官用来移植治病,不需要激发细胞的全能性
B.用脐带血中的干细胞并不能治疗这个孩子所有的疾病
C.如果要移植用他的干细胞培育出的器官,需要用到细胞培养技术
D.如果要移植用他的干细胞培育出的器官,应该长期给他使用免疫抑制药物
能力提升练
题组 动物细胞培养
1.(2023北京丰台一模)悬浮培养的动物细胞会因细胞密度过大、有害代谢产物积累等因素而分裂受阻。生产上常用灌流式培养避免这些现象出现。灌流式培养是在细胞培养管内,一边不断注入新鲜培养基,一边将培养液的上清液不断移出。下列相关叙述错误的是( )
A.灌流式培养的细胞会贴壁生长,但不会出现接触抑制现象
B.灌流是在细胞密度达到一定浓度或者营养物质低于一定浓度时进行
C.过高的灌流速率会导致营养物质不能得到充分利用,造成培养基浪费
D.配制灌流式培养所需培养基时应考虑细胞生存的液体环境的渗透压
2.为研究血清在细胞培养中的作用,某小组进行了相关实验并得到了如图所示的结果。下列有关叙述正确的是( )
A.正常细胞在培养过程中可存在接触抑制的现象,癌细胞则不存在该现象
B.血清应在加入培养液后与培养液一起进行高压蒸汽灭菌
C.由图示结果可知,血清的有无对癌细胞的影响小于对正常细胞的影响
D.利用含细胞悬液的培养瓶培养细胞的过程中应定期更换培养液
3.(2023河南郑州二中联考)某团队利用化学小分子成功地将已高度分化的小鼠体细胞诱导成了可以重新分化发育为各种组织器官类型的“多潜能性”细胞,并将其命名为“化学诱导的多潜能干细胞(CiPS细胞)”,开辟了一条全新的体细胞“重编程”途径。下列相关叙述错误的是( )
A.小鼠体细胞诱导成CiPS细胞是形态、结构和遗传物质发生稳定性差异的过程
B.与小鼠体细胞相比,诱导形成的CiPS细胞全能性较高
C.体细胞经诱导转化为CiPS细胞的过程类似于植物细胞的脱分化过程
D.体细胞转化成CiPS细胞后,细胞内部分不表达的基因可能会重新表达
4.(2023山东烟台招远一中期中)科学家将小鼠多能干细胞的4种基因Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4,同时导入已分化的小鼠成纤维细胞中,结果后者被诱导成为多能干细胞,称为诱导多能干细胞(iPS细胞),此类细胞能分裂并产生皮肤细胞﹑神经细胞以及可以搏动的心肌细胞等。请分析回答下列问题:
(1)④过程表示细胞发生了分化,原因是D、E和F细胞中的 (填2种化合物名称)种类不完全相同。
(2)动物细胞培养过程中需通入CO2,其作用是 。
(3)利用自变量控制的减法原理,要了解Oct3/4、Sox2,c-Myc和Klf4基因在诱导iPS细胞时,每个基因作用的相对大小,请你给出实验设计的思路。
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.D 2.D 3.C 4.B 5.D 6.A 7.D 8.C
9.A 10.D 11.D
1.D 动物细胞体外培养需要满足以下条件:
无毒、无菌的环境 ①②正确
在使用合成培养基时,通常需要加入血清等一些天然成分 ③正确
适宜的温度、pH和渗透压 ④⑥正确
所需气体为95%空气+5%CO2(维持培养液的pH) ⑤错误
2.D 在进行动物细胞培养时,由于人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚,因此在使用合成培养基时,通常需要添加血清等一些天然成分,C正确;动物细胞培养过程中存在接触抑制,当细胞与细胞相互靠近时,就会彼此限制细胞的生长和增殖,形成单层细胞,D错误。
3.C 动物成纤维细胞的培养过程中,步骤①切取组织需要在无菌环境中进行,A错误;步骤②常用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理细胞间物质使细胞分离,B错误;动物细胞培养中会出现贴壁生长和接触抑制的现象,因此步骤③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶处理获得单细胞悬液,再进行传代培养,C正确;步骤④传代培养过程中连续培养的细胞可能会发生细胞癌变,D错误。
4.B 在进行动物细胞培养时,首先要对新鲜取材的动物组织进行处理,或用机械的方法,或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理一段时间,将组织分散成单个细胞,但没有改变细胞的通透性,A错误。过程②为原代培养,体外培养的动物细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上,当其分裂生长到表面相互接触时,细胞通常会停止分裂增殖,出现接触抑制现象,B正确。培养细胞2为传代培养的细胞,若为贴壁细胞,需要用胰蛋白酶等处理,使之分散成单个细胞,然后再用离心法收集;若为悬浮培养的细胞,则直接用离心法收集,C错误。进行动物细胞培养的过程中,也存在基因的选择性表达,D错误。
5.D 在动物细胞培养的过程中,当出现接触抑制后,细胞克隆停止增殖,A正确;在细胞分裂的过程中,可能会发生基因突变,因此,克隆细胞与接种的细胞的遗传信息可能不同,B正确;采用液体培养基培养才能形成细胞克隆,D错误。
6.A 动物细胞培养时,用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理一段时间,可将组织分散成单个细胞,不能用胃蛋白酶,故酶X可以是胰蛋白酶或胶原蛋白酶,A错误;设计实验时,需要遵循对照原则和单一变量原则,题述实验的目的是探究紫杉醇对肿瘤细胞的作用,自变量是有无紫杉醇,加入紫杉醇的甲组为实验组,则乙组应加入等量的生理盐水作为对照组,若紫杉醇具有抗肿瘤作用,则实验结果应是甲组肿瘤细胞的数目少于乙组,B、D正确;培养液需要定期更换,以便清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害,C正确。
7.D 动物细胞培养采用的是液体培养基,一般含有血清等天然成分;植物组织培养采用的是固体培养基,一般含有植物激素(生长素和细胞分裂素)等,A正确,D错误。动物细胞培养的理论基础是细胞增殖,植物组织培养的理论基础是植物细胞的全能性,B正确。动物的ES细胞可以在体外分化成心肌细胞、神经元和造血干细胞等细胞;植物组织培养可形成新的植物个体,C正确。
8.C 贴壁生长的动物细胞会出现贴壁生长和接触抑制现象,悬浮培养的动物细胞不会出现贴壁生长和接触抑制现象,植物组织培养时也不会出现贴壁生长和接触抑制现象,C错误。在动物细胞培养和植物组织培养的过程中,培养细胞一直处于不断分裂的状态,容易受到培养条件和外界压力(如射线、化学物质等)的影响而发生变异,D正确。
9.A 体细胞诱导成全能干细胞的过程中,会发生基因的选择性表达,但遗传物质并没有改变,A错误;根据题目信息可知,诱导生成的类似受精卵发育3天状态的全能干细胞,继续培养可以分化出各类组织,B正确;全能干细胞诱导分化成各种组织细胞是基因选择性表达的结果,分化的实质是基因的选择性表达,C正确;器官移植面临两大问题,器官短缺和免疫排斥,如果能用患者的体细胞诱导培养成相关组织或器官,就可以解决器官移植面临的问题,D正确。
10.D 经诱导形成的iPS细胞增殖能力强,分化程度低,分化能力强,A错误;由于基因的选择性表达,分化后的细胞蛋白质种类和数量会发生改变,B错误;iPS细胞是类似胚胎干细胞的一种细胞,不属于成体干细胞,C错误;ES细胞必须从胚胎中获取,这涉及伦理问题,iPS细胞可来源于体细胞,因此与ES细胞相比,iPS细胞用于再生医学可回避伦理争议,D正确。
11.D 脐带血中含有大量未成熟的造血干细胞,将脐带血细胞移植,对白血病、再生障碍性贫血等恶性血液病的治疗具有很好的效果。用干细胞培育出人体需要的器官来移植治疗,只要诱导细胞分化成需要的组织或器官即可,不需要激发其全能性,A正确。用他的干细胞培育出的器官移植属于自体移植,基本不会发生免疫排斥反应,不需要长期给他使用免疫抑制药物,D错误。
能力提升练
1.A 悬浮培养的动物细胞不会出现贴壁生长现象,也不会出现接触抑制现象,A错误;悬浮培养的动物细胞会因细胞密度过大、有害代谢产物积累等因素而分裂受阻,而灌流是在细胞密度达到一定浓度或者营养物质低于一定浓度时进行,B正确;过高的灌流速率,培养的细胞没有及时利用营养物质,会导致营养物质不能得到充分利用,造成培养基浪费,C正确。
2.ACD 分析曲线图:正常细胞在有血清和无血清条件下培养时,同一培养时间下细胞数目不同;癌细胞在有血清和无血清条件下培养时,同一培养时间下细胞数目相差不大,说明血清的有无对癌细胞的影响较小,对正常细胞的影响较大,C正确。血清在高温条件下会失去其功能,不能对血清进行高压蒸汽灭菌,B错误。
3.A 小鼠体细胞诱导成CiPS细胞是形态、结构和功能发生稳定性差异的过程,而遗传物质不变,类似于植物细胞的脱分化过程,细胞内部分不表达的基因可能会重新表达,A错误,C、D正确;与小鼠体细胞相比,诱导形成的CiPS细胞分化程度较低,全能性较高,B正确。
4.答案 (1)RNA、蛋白质 (2)维持培养液的pH (3)依次去掉1个基因,将其他3个基因转入小鼠成纤维细胞中,通过与转入4个基因的小鼠成纤维细胞的诱导情况进行比较,来推测缺失的基因对诱导iPS细胞的影响,进而判断每个基因作用的相对大小。
解析 (1)④过程表示细胞分化,细胞分化的实质是基因的选择性表达,细胞D、E、F中的蛋白质与RNA种类不完全相同,使细胞的功能趋于专门化。(3)若采用减法原理了解Oct3/4、Sox2,c-Myc和Klf4基因在诱导iPS细胞时,每个基因作用的相对大小,实验思路是以转入4个基因的小鼠成纤维细胞的诱导情况为对照组,实验组依次去掉1个基因,将其他3个基因转入小鼠成纤维细胞中,推测缺失的基因对诱导iPS细胞的影响,进而判断每个基因作用的相对大小。
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第2节 动物细胞工程
第1课时 动物细胞培养
基础过关练
题组一 动物细胞培养的条件
1.一般来说,动物细胞体外培养需要满足以下哪些条件( )
①无毒的环境 ②无菌的环境 ③合成培养基需加入血清 ④温度与动物体温相近 ⑤需要O2,不需要CO2 ⑥适宜的渗透压
A.①②③④⑤⑥ B.①②③④
C.①③④⑤⑥ D.①②③④⑥
2.(2023河南焦作月考)为解决大面积烧伤病人的植皮难题,科学家研制出人造皮肤,研制过程中需要将人的皮肤细胞置于培养液中进行培养。配制培养液时,除必需的已知成分外,还必须加入天然成分,细胞才能正常生长和增殖。下列相关叙述不正确的是( )
A.细胞培养过程中,应将细胞置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中
B.为了避免动物细胞培养过程中的污染,可向培养液中加入适量的抗生素
C.培养液中加入的天然成分可能是血清,用于补充细胞生长和增殖所需的物质
D.经培养可得到由多层细胞构成的人造皮肤,能直接用于移植
题组二 动物细胞培养的过程
3.如图为动物成纤维细胞的培养过程示意图。下列叙述正确的是( )
A.步骤①的操作不需要在无菌环境中进行
B.步骤②中用盐酸溶解细胞间物质使细胞分离
C.步骤③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶处理
D.步骤④培养过程中不会发生细胞癌变
4.(2023贵州铜仁一中月考)如图表示某学习小组利用正常的小鼠细胞进行动物细胞培养的过程,①~④表示相关过程。下列相关叙述正确的是( )
A.过程①可以使用机械法或酶解法改变细胞的通透性
B.过程②为原代培养,培养细胞1一般会发生接触抑制现象
C.培养细胞2需要贴附于基质表面生长,直接用离心法进行收集
D.进行动物细胞培养的过程中,不会发生基因的选择性表达
5.(2023广东深圳外国语学校月考)在动物细胞培养的过程中,贴壁的细胞不一定都能增殖并形成克隆(单个细胞繁殖形成的细胞群体),而形成克隆的细胞必为有增殖活力的细胞,这一特点可用于测定动物细胞的增殖能力。大致流程如下图,相关叙述不正确的是( )
A.出现接触抑制后,细胞克隆停止增殖
B.克隆细胞与接种的细胞的遗传信息可能不同
C.胰蛋白酶可使细胞分散成单个,利于计数
D.采用固体培养基培养才能形成细胞克隆
6.(2022湖北监利中学月考)如图是某同学设计的有关紫杉醇抗肿瘤实验的研究流程,下列相关叙述错误的是( )
A.酶X可以是胃蛋白酶
B.物质Y是生理盐水,实验结果可与加入紫杉醇的甲组形成对照
C.培养时需要定期更换培养液,目的是清除代谢物
D.若甲组肿瘤细胞的数目少于乙组,可以说明紫杉醇具有抗肿瘤作用
题组三 动物细胞培养和植物组织培养的比较
7.(2023河南安阳一中阶段练习)下列关于动物细胞培养和植物组织培养的叙述,不正确的是( )
A.动物细胞培养和植物组织培养所用的培养基不同
B.动物细胞培养和植物组织培养的理论基础不同
C.烟草叶片细胞离体培养能产生新个体,小鼠的ES细胞离体培养可分化成心肌细胞、神经元等细胞
D.动物细胞培养需要添加激素,植物组织培养需要添加血清
8.下列关于动物细胞培养和植物组织培养的叙述,错误的是( )
A.培养过程中都会发生有丝分裂
B.培养过程都需要在无菌条件下进行
C.培养过程中都存在贴壁生长和接触抑制现象
D.培养过程中都易受培养条件和外界压力的影响而发生变异
题组四 干细胞培养及其应用
9.(2023福建永安三中月考)我国科学家通过体细胞诱导培养出了类似受精卵发育3天状态的人类全能干细胞,它能够形成各类组织、器官。这是目前全球在体外培养的“最年轻”的人类细胞。下列有关叙述错误的是( )
A.体细胞诱导成全能干细胞的过程导致遗传物质发生改变
B.全能干细胞可分化为胎盘组织,并有可能发育为更成熟的其他组织
C.全能干细胞诱导分化成各种组织细胞的基础是基因的选择性表达
D.此项研究成果在解决器官短缺和器官移植免疫排斥等问题上有重要意义
10.(2023湖北宜昌月考)小鼠的成纤维细胞经诱导可成为iPS细胞,为新型再生疗法带来希望。下列叙述正确的是( )
A.经诱导形成的iPS细胞增殖能力强,分化能力弱
B.分化后的细胞蛋白质种类和数量相同
C.iPS细胞属于成体干细胞
D.与ES细胞相比,iPS细胞用于再生医学可回避伦理争议
11.一名婴儿在出生后,医院为他保留了脐带血,在他以后生长发育过程中如果出现了某种难以治疗的疾病,就可以利用血液中的干细胞进行治疗,下列关于这个实例的说法不正确的是( )
A.用干细胞培育出人体需要的组织或器官用来移植治病,不需要激发细胞的全能性
B.用脐带血中的干细胞并不能治疗这个孩子所有的疾病
C.如果要移植用他的干细胞培育出的器官,需要用到细胞培养技术
D.如果要移植用他的干细胞培育出的器官,应该长期给他使用免疫抑制药物
能力提升练
题组 动物细胞培养
1.(2023北京丰台一模)悬浮培养的动物细胞会因细胞密度过大、有害代谢产物积累等因素而分裂受阻。生产上常用灌流式培养避免这些现象出现。灌流式培养是在细胞培养管内,一边不断注入新鲜培养基,一边将培养液的上清液不断移出。下列相关叙述错误的是( )
A.灌流式培养的细胞会贴壁生长,但不会出现接触抑制现象
B.灌流是在细胞密度达到一定浓度或者营养物质低于一定浓度时进行
C.过高的灌流速率会导致营养物质不能得到充分利用,造成培养基浪费
D.配制灌流式培养所需培养基时应考虑细胞生存的液体环境的渗透压
2.为研究血清在细胞培养中的作用,某小组进行了相关实验并得到了如图所示的结果。下列有关叙述正确的是( )
A.正常细胞在培养过程中可存在接触抑制的现象,癌细胞则不存在该现象
B.血清应在加入培养液后与培养液一起进行高压蒸汽灭菌
C.由图示结果可知,血清的有无对癌细胞的影响小于对正常细胞的影响
D.利用含细胞悬液的培养瓶培养细胞的过程中应定期更换培养液
3.(2023河南郑州二中联考)某团队利用化学小分子成功地将已高度分化的小鼠体细胞诱导成了可以重新分化发育为各种组织器官类型的“多潜能性”细胞,并将其命名为“化学诱导的多潜能干细胞(CiPS细胞)”,开辟了一条全新的体细胞“重编程”途径。下列相关叙述错误的是( )
A.小鼠体细胞诱导成CiPS细胞是形态、结构和遗传物质发生稳定性差异的过程
B.与小鼠体细胞相比,诱导形成的CiPS细胞全能性较高
C.体细胞经诱导转化为CiPS细胞的过程类似于植物细胞的脱分化过程
D.体细胞转化成CiPS细胞后,细胞内部分不表达的基因可能会重新表达
4.(2023山东烟台招远一中期中)科学家将小鼠多能干细胞的4种基因Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4,同时导入已分化的小鼠成纤维细胞中,结果后者被诱导成为多能干细胞,称为诱导多能干细胞(iPS细胞),此类细胞能分裂并产生皮肤细胞﹑神经细胞以及可以搏动的心肌细胞等。请分析回答下列问题:
(1)④过程表示细胞发生了分化,原因是D、E和F细胞中的 (填2种化合物名称)种类不完全相同。
(2)动物细胞培养过程中需通入CO2,其作用是 。
(3)利用自变量控制的减法原理,要了解Oct3/4、Sox2,c-Myc和Klf4基因在诱导iPS细胞时,每个基因作用的相对大小,请你给出实验设计的思路。
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.D 2.D 3.C 4.B 5.D 6.A 7.D 8.C
9.A 10.D 11.D
1.D 动物细胞体外培养需要满足以下条件:
无毒、无菌的环境 ①②正确
在使用合成培养基时,通常需要加入血清等一些天然成分 ③正确
适宜的温度、pH和渗透压 ④⑥正确
所需气体为95%空气+5%CO2(维持培养液的pH) ⑤错误
2.D 在进行动物细胞培养时,由于人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚,因此在使用合成培养基时,通常需要添加血清等一些天然成分,C正确;动物细胞培养过程中存在接触抑制,当细胞与细胞相互靠近时,就会彼此限制细胞的生长和增殖,形成单层细胞,D错误。
3.C 动物成纤维细胞的培养过程中,步骤①切取组织需要在无菌环境中进行,A错误;步骤②常用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理细胞间物质使细胞分离,B错误;动物细胞培养中会出现贴壁生长和接触抑制的现象,因此步骤③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶处理获得单细胞悬液,再进行传代培养,C正确;步骤④传代培养过程中连续培养的细胞可能会发生细胞癌变,D错误。
4.B 在进行动物细胞培养时,首先要对新鲜取材的动物组织进行处理,或用机械的方法,或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理一段时间,将组织分散成单个细胞,但没有改变细胞的通透性,A错误。过程②为原代培养,体外培养的动物细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上,当其分裂生长到表面相互接触时,细胞通常会停止分裂增殖,出现接触抑制现象,B正确。培养细胞2为传代培养的细胞,若为贴壁细胞,需要用胰蛋白酶等处理,使之分散成单个细胞,然后再用离心法收集;若为悬浮培养的细胞,则直接用离心法收集,C错误。进行动物细胞培养的过程中,也存在基因的选择性表达,D错误。
5.D 在动物细胞培养的过程中,当出现接触抑制后,细胞克隆停止增殖,A正确;在细胞分裂的过程中,可能会发生基因突变,因此,克隆细胞与接种的细胞的遗传信息可能不同,B正确;采用液体培养基培养才能形成细胞克隆,D错误。
6.A 动物细胞培养时,用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理一段时间,可将组织分散成单个细胞,不能用胃蛋白酶,故酶X可以是胰蛋白酶或胶原蛋白酶,A错误;设计实验时,需要遵循对照原则和单一变量原则,题述实验的目的是探究紫杉醇对肿瘤细胞的作用,自变量是有无紫杉醇,加入紫杉醇的甲组为实验组,则乙组应加入等量的生理盐水作为对照组,若紫杉醇具有抗肿瘤作用,则实验结果应是甲组肿瘤细胞的数目少于乙组,B、D正确;培养液需要定期更换,以便清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害,C正确。
7.D 动物细胞培养采用的是液体培养基,一般含有血清等天然成分;植物组织培养采用的是固体培养基,一般含有植物激素(生长素和细胞分裂素)等,A正确,D错误。动物细胞培养的理论基础是细胞增殖,植物组织培养的理论基础是植物细胞的全能性,B正确。动物的ES细胞可以在体外分化成心肌细胞、神经元和造血干细胞等细胞;植物组织培养可形成新的植物个体,C正确。
8.C 贴壁生长的动物细胞会出现贴壁生长和接触抑制现象,悬浮培养的动物细胞不会出现贴壁生长和接触抑制现象,植物组织培养时也不会出现贴壁生长和接触抑制现象,C错误。在动物细胞培养和植物组织培养的过程中,培养细胞一直处于不断分裂的状态,容易受到培养条件和外界压力(如射线、化学物质等)的影响而发生变异,D正确。
9.A 体细胞诱导成全能干细胞的过程中,会发生基因的选择性表达,但遗传物质并没有改变,A错误;根据题目信息可知,诱导生成的类似受精卵发育3天状态的全能干细胞,继续培养可以分化出各类组织,B正确;全能干细胞诱导分化成各种组织细胞是基因选择性表达的结果,分化的实质是基因的选择性表达,C正确;器官移植面临两大问题,器官短缺和免疫排斥,如果能用患者的体细胞诱导培养成相关组织或器官,就可以解决器官移植面临的问题,D正确。
10.D 经诱导形成的iPS细胞增殖能力强,分化程度低,分化能力强,A错误;由于基因的选择性表达,分化后的细胞蛋白质种类和数量会发生改变,B错误;iPS细胞是类似胚胎干细胞的一种细胞,不属于成体干细胞,C错误;ES细胞必须从胚胎中获取,这涉及伦理问题,iPS细胞可来源于体细胞,因此与ES细胞相比,iPS细胞用于再生医学可回避伦理争议,D正确。
11.D 脐带血中含有大量未成熟的造血干细胞,将脐带血细胞移植,对白血病、再生障碍性贫血等恶性血液病的治疗具有很好的效果。用干细胞培育出人体需要的器官来移植治疗,只要诱导细胞分化成需要的组织或器官即可,不需要激发其全能性,A正确。用他的干细胞培育出的器官移植属于自体移植,基本不会发生免疫排斥反应,不需要长期给他使用免疫抑制药物,D错误。
能力提升练
1.A 悬浮培养的动物细胞不会出现贴壁生长现象,也不会出现接触抑制现象,A错误;悬浮培养的动物细胞会因细胞密度过大、有害代谢产物积累等因素而分裂受阻,而灌流是在细胞密度达到一定浓度或者营养物质低于一定浓度时进行,B正确;过高的灌流速率,培养的细胞没有及时利用营养物质,会导致营养物质不能得到充分利用,造成培养基浪费,C正确。
2.ACD 分析曲线图:正常细胞在有血清和无血清条件下培养时,同一培养时间下细胞数目不同;癌细胞在有血清和无血清条件下培养时,同一培养时间下细胞数目相差不大,说明血清的有无对癌细胞的影响较小,对正常细胞的影响较大,C正确。血清在高温条件下会失去其功能,不能对血清进行高压蒸汽灭菌,B错误。
3.A 小鼠体细胞诱导成CiPS细胞是形态、结构和功能发生稳定性差异的过程,而遗传物质不变,类似于植物细胞的脱分化过程,细胞内部分不表达的基因可能会重新表达,A错误,C、D正确;与小鼠体细胞相比,诱导形成的CiPS细胞分化程度较低,全能性较高,B正确。
4.答案 (1)RNA、蛋白质 (2)维持培养液的pH (3)依次去掉1个基因,将其他3个基因转入小鼠成纤维细胞中,通过与转入4个基因的小鼠成纤维细胞的诱导情况进行比较,来推测缺失的基因对诱导iPS细胞的影响,进而判断每个基因作用的相对大小。
解析 (1)④过程表示细胞分化,细胞分化的实质是基因的选择性表达,细胞D、E、F中的蛋白质与RNA种类不完全相同,使细胞的功能趋于专门化。(3)若采用减法原理了解Oct3/4、Sox2,c-Myc和Klf4基因在诱导iPS细胞时,每个基因作用的相对大小,实验思路是以转入4个基因的小鼠成纤维细胞的诱导情况为对照组,实验组依次去掉1个基因,将其他3个基因转入小鼠成纤维细胞中,推测缺失的基因对诱导iPS细胞的影响,进而判断每个基因作用的相对大小。
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