2.2.1 动物细胞培养-课后训练-（人教版2019选择性必修3）（含解析）

2.2.1 动物细胞培养
[基础达标]
题组一　动物细胞培养的条件
1．下列不属于动物细胞培养的条件是(　　)
A．无毒、无菌的环境
B．合成培养基通常需加血清
C．pH＝7的中性环境
D．提供细胞代谢所需的O2
2．动物细胞体外培养需要满足一定的条件，下列说法错误的是(　　)
A．细胞培养液通常会添加一定量的抗生素，以防止杂菌污染
B．O2是细胞代谢所必需的，CO2有利于维持培养液pH的稳定
C．使用合成培养基时，通常要加入血清等一些天然的成分
D．多数动物细胞生存的适宜pH为7.2～7.4，适宜温度为25 ℃±0.5 ℃
题组二　动物细胞培养的过程
3．(2024·辽宁葫芦岛期末)2013年8月，世界上第一个“试管汉堡”问世，其中的“牛肉饼”是科学家通过体外培养牛的细胞而得到的，其基本流程如下图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．过程①应选择幼龄组织以利于全能性表达
B．过程②需添加高温煮沸过的天然动物血清
C．过程③应采用开放式培养以满足气体需求
D．此项技术可以缓解过度放牧导致的环境问题
4．下列关于动物细胞培养的叙述，错误的是(　　)
A．动物细胞培养利用的培养基一般为液体培养基
B．需要一定量的O2来满足细胞代谢的需求
C．动物细胞核移植的基础是动物细胞培养
D．通过动物细胞培养不能获得大量细胞及生物制品
5．(2024·云南楚雄期末)科研人员从患者的肿瘤上取下组织块作样本，并在实验室中进行培养，应用于科学研究。该患者肿瘤组织块的部分培养过程如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．可用胃蛋白酶对甲中的组织块进行处理，使其分散成单个细胞
B．将乙中的细胞悬液转入丙中进行原代培养
C．丙、丁通常置于含有95%O2和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中，主要是为了刺激细胞呼吸
D．与正常细胞相比，肿瘤细胞可以不受限制地增殖，接触抑制作用更强
6．如图所示为动物细胞培养过程中，动物细胞增殖情况的变化曲线(图中B、D两点表示经筛选后继续培养)，据图分析，下列说法错误的是(　　)
A．动物细胞培养需要使用液体培养基
B．OA段的培养称为原代培养
C．AB段可能发生了接触抑制现象，可用胰蛋白酶处理使细胞分散开来
D．培养过程中，细胞可通过有丝分裂和减数分裂实现细胞增殖
题组三　干细胞的培养及应用
7．科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞获得了类似胚胎干细胞的一种细胞，称为诱导多能干细胞(iPS细胞)，并用iPS细胞治疗了小鼠的镰状细胞贫血。下列推测错误的是(　　)
A．iPS细胞的分化程度低于小鼠成纤维细胞
B．iPS细胞内所有基因都处于活跃表达状态
C．iPS细胞经诱导可以定向分化成红细胞
D．iPS细胞诱导产生的特定细胞，可在新药的测试中发挥作用
8．(2024·广西南宁期末)人脐带间充质干细胞(hUC-MSCs)是一种多潜能干细胞。在体外培养hUC-MSCs时，该细胞容易趋向衰老、逐渐失去快速增殖和多向分化潜能。下列叙述正确的是(　　)
A．在增殖和分化过程中，hUC-MSCs内的RNA种类不变
B．hUC-MSCs在人体内可以增殖分化出各种组织细胞
C．hUC-MSCs的形态、结构和功能发生变化是其衰老所致
D．在体外培养hUC-MSCs时，培养液中应添加血清或血浆
[能力提升]
9．(2024·四川乐山期末)科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞获得诱导多能干细胞(iPS细胞)，iPS细胞目前在治疗阿尔茨海默病、心血管疾病等领域均取得了新的研究进展，下列叙述正确是(　　)
A．诱导获得iPS细胞的过程中，细胞的遗传物质发生改变
B．iPS细胞与胚胎干细胞的功能类似，都具有组织特异性
C．iPS细胞移植回病人体内，理论上可避免免疫排斥反应
D．目前科学家仅成功将小鼠的成纤维细胞诱导为iPS细胞
10．细胞直接共培养是指将2种或2种以上的细胞接种在同一孔中进行培养，以达到模拟体内不同种类的细胞直接接触来探究它们信息交流方式的目的，具体操作如图。下列分析错误的是(　　)
A．成块的组织中细胞与细胞靠在一起，在培养前需先将组织块分散成单个细胞
B．细胞培养过程需要对培养液进行灭菌，对所有培养用具进行消毒，以保证无菌无毒的培养环境
C．推测第二种细胞会贴壁到无细胞区，当两种细胞分裂生长到表面相互接触时停止分裂
D．通过检测混合培养液中是否存在信息类物质可初步推测两种细胞间的信息交流方式
11．下图是动物细胞培养的基本过程示意图。请据此回答下列问题。
(1)容器A中放置的是动物器官或组织，它一般取自__________________________。
(2)容器A中的动物器官或组织首先要进行的处理是__________，然后用________酶处理，这是为了使细胞分散开；这样做的目的是_________________________________。
(3)培养首先在B瓶中进行，瓶中的培养基成分有____________________________等。在B瓶中的培养称为__________培养，将B瓶中的细胞分装到C瓶中，用____________处理，制成细胞悬液再继续培养，称为____________。
(4)在B瓶中培养时，悬浮液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为____________。培养贴附性细胞时，细胞进行有丝分裂，数量不断增多，当贴壁细胞分裂生长到______________时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的______________。为了把B瓶中的细胞分瓶，要用____________处理，目的是____________________。然后配成____________，再分装。
(5)在动物细胞培养时，通常在合成培养基中加入适量血清，其原因是__________________________________。细胞培养应在含5%的CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是__________________。
(6)为了防止细胞培养过程中细菌的污染，可向培养液中加入适量的________。
参考答案
【基础达标】
1．【答案】C　【解析】动物细胞培养需要无菌、无毒的环境，A正确；动物细胞培养需要在合成培养基中添加血清，B正确；动物细胞培养需要的适宜的pH一般为7.2～7.4，呈弱碱性，C错误；动物细胞培养需要提供细胞代谢所需的O2，D正确。
2.【答案】D　【解析】抗生素具有杀菌作用，为防止培养液被污染，可在培养液中加入一定量的抗生素，A正确；O2是细胞代谢(细胞呼吸)所必需的，CO2溶于水能使溶液pH降低，有利于维持培养液pH的稳定，B正确；使用合成培养基时，通常要加入血清等一些天然的成分，以利于动物细胞生长，C正确；细胞体外培养的适宜温度和动物体温相近，哺乳动物多以36.5 ℃±0.5 ℃为宜，多数动物细胞生存的适宜pH为7.2～7.4，D错误。
3.【答案】D　【解析】动物细胞培养利用了细胞增殖(有丝分裂)的原理，没有体现全能性，A错误；高压蒸汽灭菌会破坏动物血清中的营养成分，故动物血清不能用高压蒸汽灭菌，B错误；过程③应在含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养，开放式培养很可能被空气中的杂菌感染，C错误；通过此项技术获得的“牛肉饼”，可减少人类对自然界中牛的依赖性，缓解过度放牧导致的环境问题，D正确。
4.【答案】D　【解析】动物细胞一般用液体培养基来培养，该培养基能使动物细胞获取足够的营养，A正确；动物细胞培养过程中，需要O2满足细胞代谢，需要CO2维持培养液的pH，因此培养过程中的气体条件是95%空气＋5%CO2，B正确；动物细胞培养是动物细胞工程的基础，因此，动物细胞核移植以动物细胞培养为基础，C正确；动物细胞培养的原理是细胞增殖，因此，通过动物细胞培养可以获得大量细胞，生产生物制品，可以检测有毒物质等，D错误。
5.【答案】B　【解析】选取的动物组织块可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理使其分散成单个细胞，不能使用胃蛋白酶，A错误；图乙为用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成的单个细胞悬液，图丙为转入培养液中进行原代培养的过程，B正确；动物细胞应该置于95%空气和5%CO2的混合气体中培养，CO2的作用是维持培养液的pH，C错误；肿瘤细胞通常失去了接触抑制的特性，D错误。
6.【答案】D　【解析】动物细胞培养需要使用液体培养基，A正确；OA段的培养为原代培养，B正确；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，即会发生接触抑制现象，AB段细胞停止增殖，可能发生了接触抑制现象，用胰蛋白酶等处理可使细胞分散开来，C正确；培养过程中，细胞可通过有丝分裂实现细胞增殖，D错误。
7.【答案】B　【解析】iPS细胞类似于胚胎干细胞，其分化程度低于小鼠成纤维细胞，A正确；由于基因的选择性表达，iPS细胞内只有部分基因处于活跃表达状态，B错误；iPS细胞可用于治疗小鼠的镰状细胞贫血，说明其经诱导可以定向分化成红细胞，C正确；iPS细胞诱导产生的特定细胞，可在新药的测试中发挥作用，D正确。
8.【答案】D　【解析】在增殖和分化过程中，由于基因的选择性表达，hUC-MSCs内的RNA种类会发生改变，A 错误；hUC-MSCs是一种多潜能干细胞，只有全能干细胞才可以增殖分化出各种组织细胞，B错误；细胞分化和细胞衰老都能使hUC-MSCs的形态、结构和功能发生变化，C错误；进行动物细胞培养时，培养液中应添加营养物质比较齐全的血清或血浆，D正确。
【能力提升】
9.【答案】C　【解析】诱导获得iPS细胞的过程中，细胞的遗传物质不发生改变，A错误；iPS细胞与胚胎干细胞的功能类似，具有发育形成机体所有组织和器官甚至个体的潜能，不具有组织特异性，B错误；iPS细胞来源于病人自身的体细胞，将它移植回病人体内，理论上可避免免疫排斥反应，C正确；除了小鼠的成纤维细胞，后来发现已分化的B细胞、T细胞等也能被诱导分化为iPS细胞，D错误。
10.【答案】B　【解析】成块的组织中细胞与细胞靠在一起，在培养前需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理将组织块分散成单个细胞后才能进行培养，A正确；细胞培养过程需要对培养液、培养用具进行灭菌，细胞培养过程需要对培养液添加抗生素防止细菌污染，定期更换培养液以防止细胞代谢产物造成毒害，B错误；动物细胞在培养过程中均会出现细胞贴壁和接触抑制的现象，由此推测第二种细胞会贴壁到无细胞区，当两种细胞分裂生长到表面相互接触时停止分裂，C正确；细胞膜表面上可能存在接受邻近细胞信号的受体，以完成细胞间的信息交流，通过检测混合培养液中是否存在信息类物质可初步推测两种细胞间的信息交流方式，D正确。
11.【答案】(1)动物胚胎或幼年动物的器官组织　(2)剪碎　胰蛋白　使每个细胞都能与培养液接触　(3)糖类、氨基酸、无机盐和动物血清　原代　胰蛋白酶　传代培养
(4)细胞贴壁　表面相互接触　接触抑制
胰蛋白酶　使细胞从瓶壁上脱离下来　细胞悬液　(5)血清可以补充合成培养基中缺乏的物质　维持培养液的pH　(6)抗生素