(7)动物细胞培养
——高二生物学人教版(2019)选择性必修三课时优化训练
1.下列关于动物细胞培养的说法错误的是( )
A.可用机械的方法处理新鲜的组织使细胞分散
B.原代培养的细胞分化程度低
C.进行传代培养前需更换培养液
D.杂交瘤细胞在培养过程中会出现接触抑制现象
2.下列关于动物细胞培养的说法,错误的是( )
A.动物细胞培养时需含有5%的CO2以维持培养液的pH
B.定期更换培养液的目的是防止代谢产物积累对细胞产生毒害
C.动物细胞和癌细胞在培养过程中均会出现细胞贴壁和接触抑制的现象
D.动物细胞培养材料大都取自胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织,其主要原因是细胞分裂能力强
3.人造皮肤的构建、动物分泌蛋白的规模化生产等都离不开动物细胞培养。下列关于动物细胞培养的叙述,正确的是( )
A.动物细胞培养所需的气体条件是95%氧气加5%二氧化碳
B.动物细胞培养基中加入血清主要目的是补充细胞所需的未知成分
C.动物细胞培养的原理和植物组织培养的原理相同
D.为保证培养的动物细胞处于无菌、无毒的环境,培养液和培养用具等需要进行消毒处理
4.如图所示为动物细胞培养的基本过程,下列关于甲、乙、丙、丁四个操作过程的叙述,正确的是( )
A.甲过程可选取动物个体的任何组织细胞
B.乙过程可用纤维素酶和果胶酶处理细胞
C.丙过程所用培养液中需添加动物血清
D.丁过程中的细胞因接触抑制而大量死亡
5.下列关于动物细胞培养的叙述,错误的是( )
A.一般选取动物胚胎或幼龄组织细胞进行细胞培养
B.为防止杂菌污染,可在培养基中添加一定量的抗生素
C.培养动物细胞的培养基中无需添加血清、血浆,以免造成污染
D.定期更换培养液,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害
6.人造皮肤的构建、动物分泌蛋白的规模化生产等都离不开动物细胞培养。下列关于动物细胞培养的叙述,正确的是( )
A.动物细胞培养所需的气体条件是95%氧气加5%二氧化碳
B.动物细胞培养液中加入血清的主要目的是补充细胞所需的未知成分
C.将动物组织用胃蛋白酶处理分散成单个细胞后才能进行培养
D.动物细胞培养的原理和植物组织培养的原理相同
7.动物细胞培养是动物细胞工程的基础,科研人员将数量相等的动物肝脏肿瘤细胞和正常肝脏细胞分别置于相同培养液中培养。下列有关叙述正确的是( )
A.在培养过程中通常要通入5%的CO2刺激细胞呼吸
B.细胞培养液中通常含有维生素、激素、糖等多种能源物质
C.定期更换培养液可以防止代谢产物的积累对细胞造成危害
D.动物细胞培养液的pH偏酸性
8.某兴趣小组开展小鼠原代神经元培养的研究,结果发现其培养的原代神经元生长缓慢,其原因不可能的是( )
A.实验材料取自小鼠胚胎的脑组织 B.为了防止污染将培养瓶瓶口密封
C.血清经过高温处理后加入培养基 D.所使用的培养基呈弱酸性
9.某研究小组为测定某种药物对体外培养细胞的毒性,准备对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行动物细胞培养。下列叙述正确的是( )
A.动物细胞培养过程中,通常要通入5%的CO2刺激细胞呼吸
B.培养液需含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、生长素和动物血清等
C.为了防止细胞培养过程中的细菌污染,可向培养液中加入适量的抗生素
D.甲、乙细胞在持续传代培养过程中,均会出现停止增殖的现象
10.如图为动物细胞培养过程中细胞增殖情况的变化曲线,图中B、E两点表示经筛选、分装后继续培养。有关叙述正确的是( )
A.动物细胞培养选用的培养材料大多为动物的受精卵
B.原代培养和传代培养的分界点是曲线中B点
C.细胞培养过程中通常在培养液中通入5%的CO2刺激细胞呼吸
D.培养过程中细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞
11.动物细胞培养包括原代培养和传代培养,下列有关说法正确的是( )
A. 用胰蛋白酶将组织细胞的膜蛋白消化可获得单个的细胞
B. 贴壁生长的细胞传代培养时只需用离心法收集细胞
C. 贴壁细胞原代培养具有接触抑制现象,传代培养没有接触抑制现象
D. 动物细胞培养的结果是获得细胞群,一般其遗传物质没有改变
12.为解决大面积烧伤病人的植皮难题,科学家通过细胞培养制造出人造皮肤,人造皮肤制造过程中需要将人的皮肤细胞置于培养瓶中进行培养。配制培养液时,通常需要加入一些天然成分,细胞才能正常生长和增殖。下列有关叙述正确的是( )
A.只需在动物细胞培养液中加入抗生素即可为细胞培养提供无菌条件
B.动物细胞培养时需要将培养瓶置于含大量二氧化碳的无菌环境中
C.加入的天然成分是血清,用来补充细胞生长和增殖过程中所需的营养物质
D.单个皮肤细胞经体外培养可得到由多层细胞构成的人造皮肤
13.如图所示是某动物细胞培养时,培养液中活细胞数和死亡细胞数的统计结果,下列相关叙述错误的是( )
A.培养初期细胞死亡的原因可能是胰蛋白酶溶液浓度和处理时间不适宜
B.培养液中应适当加入一些青霉素、链霉素,以避免杂菌污染
C.培养至第6天时,新产生的细胞数等于死亡细胞数
D.曲线bc段变化的主要原因是培养液中营养物质不足及有害代谢物积累
14.如图为动物细胞培养过程中细胞增殖情况的变化曲线,图中B、E两点表示经筛选、分装后继续培养。据图回答问题:
(1)人们通常将动物组织消化后的初次培养称为_____,在图中是_____段(填字母)。
(2)在动物细胞培养时,将细胞所需的营养物质按其种类和所需数量严格配制而成的培养基称为_____培养基。通常还需要在培养基中加入适量血清等一些天然成分,血清作为天然培养基的作用是_____。
(3)进行动物细胞培养时,选用液体培养基的pH为_____,若将组织块剪碎,加入胰蛋白酶,可使其分散成许多单个细胞,若改用胃蛋白酶行吗?_____,为什么?_____。
15.在治疗大面积烧伤病人时,通常是取患者自身细胞,在体外培养获得大量的自体健康皮肤,再移植给患者进行恢复性治疗。回答下列问题:
(1)通常要取皮肤的成纤维细胞或皮肤干细胞进行体外培养,推测其原因是_____。
(2)一般可取患者腹部2~3cm2的皮肤,用_____酶来处理组织块,可使组织分散成单个细胞,细胞分散成单个的好处是_____。
(3)培养细胞的过程中会出现接触抑制现象,该现象是指_____。
(4)在动物细胞的体外培养过程中,需要提供无菌、无毒环境,可通过添加一定量的抗生素来抑制细菌的生长。据研究发现,抗生素可抑制细菌细胞中蛋白质的合成过程,抗生素的作用机理可能有_____(写出1点即可)。
(5)在动物细胞培养过程中,需要的气体主要有O2和CO2。O2的主要作用是_____,CO2的主要作用是_____。
答案以及解析
1.答案:D
解析:A、可用机械的方法处理新鲜的组织使细胞分散,A正确;B、原代培养的细胞分裂能力强,分化程度低,B正确;C、因为原代培养后期会出现接触抑制,故进行传代培养前需更换培养液,C正确;D、杂交瘤细胞在培养过程中不会出现接触抑制现象,D错误。故选:D。
2.答案:C
解析:A、动物细胞培养时需在含有5%的CO2中进行,目的是维持培养液的pH,A正确;
B、动物细胞培养需要保证无菌无毒,定期更换培养液的目的是防止代谢产物积累对细胞产生毒害,B正确;
C、正常体细胞在培养过程中会出现接触抑制和贴壁生长现象,但癌细胞能无限增殖,故在培养过程中不会出现接触抑制的现象,C错误;
D、动物细胞培养材料大都取自胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织,主要原因是幼龄动物的器官或组织细胞分裂能力强,D正确。
故选C。
3.答案:B
解析:A、动物细胞培养所需的气体条件是95%空气加5%二氧化碳,A错误;B、动物细胞培养所需的培养基是合成培养基,其中含有水、无机盐、氨基酸等,除此之外还需要加入血清,补充动物细胞需要但还未知的一些成分,B正确;C、动物细胞培养的原理是细胞增殖(有丝分裂),而植物组织培养的原理是植物细胞的全能性,C错误:D、动物细胞培养需要无菌、无毒的环境,对培养液和所有培养用具进行无菌处理:在细胞培养液中添加一定量的抗生素;定期更换培养液,防止细胞代谢产物积累对自身造成危害,D错误。
4.答案:C
解析:A、甲过程可选取动物个体的胚胎或幼龄动物的器官或组织,A错误;
B、乙过程可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理细胞,B错误;
C、丙过程所用培养液中需添加动物血清、血浆等天然物质,C正确;
D、丁过程中的细胞因接触抑制而影响细胞增殖,D错误。故选C。
5.答案:C
解析:A、一般选取动物胚胎或幼龄组织细胞进行细胞培养,因为动物胚胎或幼龄组织细胞分化程度低,分裂旺盛,A正确;B、动物细胞培养时,需要设置无菌、无毒的环境,添加一定量的抗生素,可以防止杂菌污染,B正确;C、动物细胞培养时,需要添加血清、血浆等,C错误;D、动物细胞培养时,需要创造无毒的环境,需要定期更换培养基,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害,D正确。故选C。
6.答案:B
解析:动物细胞培养所需的气体条件是95%空气加5%二氧化碳,A项错误;动物细胞培养所需的培养基是合成培养基,其中含有水、无机盐、氨基酸等,除此之外还需要加入血清,补充动物细胞需要但还未知的一些成分,B项正确;应该用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织,不能利用胃蛋白酶处理,因为胃蛋白酶的最适pH为1.5,不利于动物细胞的生存,C项错误;动物细胞培养的原理是细胞增殖(有丝分裂),而植物组织培养的原理是植物细胞的全能性,D项错误。
7.答案:C
解析:在培养过程中通常要通入5%的CO2是为了维持培养液的pH,A错误;
维生素和激素不是能源物质,B错误;
定期更换培养液可以防止代谢产物的积累对细胞造成危害,C正确;
动物细胞培养液的pH为7.2~7.4,偏碱性,D错误。
8.答案:A
解析:A、小鼠胚胎脑组织中含有丰富的原代神经元,细胞增殖能力强,不会造成生长缓慢,A正确;B、培养瓶瓶口密封会使培养液中缺氧,影响细胞有氧呼吸,造成供能不足,可能使细胞生长缓慢,B错误;C、血清经过高温处理后,其中活性成分变性失活,失去原有功能,无法满足细胞生长所需,可能使细胞生长缓慢,C错误;D、细胞生活的环境一般为弱碱性,所使用的培养基呈弱酸性,不利于细胞生存,可能造成细胞生长缓慢,D错误。
故选:A。
9.答案:C
解析:在动物细胞培养过程中,通入CO2的目的主要是维持培养液的pH,A错误;
生长素属于植物激素,培养液中不需要加入生长素,需含有葡萄糖、氨基酸、无机盐和动物血清等,B错误;
为了防止细胞培养过程中的细菌污染,可向培养液中加入适量的抗生素,C正确;
肝肿瘤细胞属于癌细胞,癌细胞可一直增殖,不会出现停止增殖的现象,D错误。
10.答案:B
解析:根据图中曲线趋势可知,原代培养和传代培养的分界点是曲线中B点,B正确。
11.答案:D
解析:A、胰蛋白酶可以将动物组织细胞之间相连的蛋白质水解掉,细胞彼此分离,就形成一个个的单个细胞,A错误;
B、贴壁生长的细胞传代培养时需先用胰蛋白酶处理,再用离心法收集细胞,B错误;
C、贴壁细胞在传代培养和原代培养中均存在接触抑制现象,C错误;
D、动物细胞培养利用的原理是细胞增殖,结果是获得细胞群,一般其遗传物质没有改变,D正确。
故选D。
12.答案:C
解析:动物细胞培养时,需要对培养液和所用培养用具进行灭菌处理以及在无菌环境下操作,加入抗生素可防止培养过程中发生污染,A错误;
二氧化碳的含量会影响培养液的pH,故动物细胞培养时,培养瓶应置于含适量二氧化碳的无菌环境中,B错误;
在进行动物细胞培养时,培养液中通常需加入一定量的动物血清,以满足动物细胞培养的营养需要,C正确;
在动物细胞培养过程中,细胞会不断分裂,直至铺满整个培养瓶底部,形成一层细胞,故该方法得到的人造皮肤应是由单层细胞构成的,D错误。
13.答案:C
解析:胰蛋白酶溶液浓度和处理时间不适宜时,细胞可能会出现损伤,受损细胞在培养初期可能会死亡,A正确;
培养液中应适当加入一些青霉素、链霉素,以避免杂菌污染,B正确;
培养至第6天时,活细胞数等于死亡细胞数,C错误;
曲线bc段表示活细胞数大量减少,主要原因是培养液中营养物质不足及有害代谢物积累等,D正确。
14.答案:(1)原代培养;AB
(2)合成;补充合成培养基中缺失的成分
(3)7.2~7.4;不行;胃蛋白酶发挥作用的pH为1.5~2.2,在pH为7.2~7.4的环境下,酶会变性失活,不能发挥作用
解析:(1)人们通常将动物组织处理后的初次培养称为原代培养,在图中是AB段。
(2)在动物细胞培养时,将细胞所需的营养物质按其种类和所需数量严格配制而成的培养基称为合成培养基。通常还需要在培养基中加入适量血清等一些天然成分,血清作为天然培养基的作用是补充合成培养基中缺失的成分。
(3)进行动物细胞培养时,选用液体培养基的pH为7.2~7.4,若将组织块剪碎,加入胰蛋白酶,可使其分散成许多单个细胞,若改用胃蛋白酶则不行,因为胃蛋白酶发挥作用的pH为1.5~2.2,在pH为7.2~7.4的环境下,酶会变性失活,不能发挥作用。
15.答案:(1)皮肤成纤维细胞或皮肤干细胞分裂能力强,易于培养
(2)胰蛋白(或胶原蛋白);使细胞和培养液充分接触
(3)当贴壁细胞分裂生长到表面互相接触时,细胞就会停止分裂增殖
(4)干扰核糖体的形成(或阻止tRNA和mRNA的结合或干扰RNA聚合酶与DNA的结合或阻止核糖体与mRNA的结合等)
(5)维持细胞的有氧呼吸;维持培养液的pH
解析:(1)皮肤成纤维细胞或皮肤干细胞分裂能力强,易于培养,因此,通常取皮肤成纤维细胞或皮肤干细胞进行体外培养。
(2)用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理皮肤组织,可使组织分散成单个细胞,将组织分散成单个细胞的好处是使细胞与培养液充分接触,利于细胞增殖。
(3)当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞就会停止分裂增殖,该现象叫细胞的接触抑制。
(4)抗生素可能通过干扰核糖体的形成(或阻止核糖体与mRNA的结合或干扰RNA聚合酶与DNA的结合或阻止tRNA与mRNA的结合等),来抑制细菌细胞中蛋白质的合成。
(5)在动物细胞培养过程中,O2的作用是维持细胞的有氧呼吸,CO2的主要作用是维持培养液的pH。
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