课时分层作业(四)
(建议用时：45分钟)
[基础达标练]
1．一般来说，动物细胞体外培养需要满足以下条件( )
①无毒的环境 ②无菌的环境 ③合成培养基需加血浆 ④温度与动物体温相近 ⑤需要O2，不需要CO2 ⑥CO2能调节培养液pH
A．①②③④⑤⑥ C．①③④⑤⑥
B．①②③④ D．①②③④⑥
【解析】 一般来说，动物细胞体外培养需要满足以下条件：无菌、无毒的环境，与体内培养相同的营养，适宜的温度和pH，还要有适量的CO2。
【答案】 D
2．关于动物细胞培养的叙述错误的是( )
A．用于培养的细胞最好取自健康动物体内的组织细胞
B．将所取的组织先用胰蛋白酶或胶原蛋白酶进行处理并分散成单个细胞，再稀释制成细胞悬液培养
C．在培养瓶中要定期用胰蛋白酶或胶原蛋白酶进行处理，然后分瓶继续培养，让细胞继续增殖
D．传代培养的细胞在传至10～50代左右时，增殖会逐渐减慢，以至于完全停止，所培养的细胞全部衰老死亡
【解析】 为保证动物细胞培养过程中细胞的增殖，应先用胰蛋白酶使细胞分散开，解除细胞的接触抑制，并分瓶培养；细胞一般能传至10～50代，有的甚至能继续增殖。
【答案】 D
3．下列关于动物细胞培养的叙述中，正确的是( ) A．动物细胞培养的目的就是为获得细胞分泌蛋白 B．动物细胞培养前要用胰蛋白酶处理使细胞分散开 C．动物细胞培养通常不会出现接触抑制现象 D．可以通过细胞培养技术获得完整的动物个体
【解析】 动物组织中的细胞有接触抑制现象，要使其细胞增殖，培养前
必须用胰蛋白酶处理使细胞分散开。
【答案】 B
4．下列动物细胞培养过程中，属于原代培养的是( ) A．用胰蛋白酶使组织分散成单个细胞的过程 B．从机体取得细胞后首次进行培养的过程 C．出现接触抑制现象后取下的细胞的培养过程 D．生物制药厂通过细胞培养的方法生产细胞产物
【解析】 原代培养是指从机体取得动物细胞后接着进行的培养。出现接触抑制后取下的细胞再培养过程叫传代培养。
【答案】 B
5．下列关于动物细胞培养的叙述，不正确的是( ) A．培养基为液体培养基
B．培养结果只能获得大量细胞及生物制品，而不能获得生物体 C．需要氧气来满足细胞代谢的需要，不需要二氧化碳 D．通过细胞培养可以检测有毒物质，判断某物质的毒性
【解析】 动物细胞一般用液体培养基来培养，需要无菌环境、基本营养物质、适宜的温度和pH、一定量的O2和CO2等；由于动物细胞分化程度高，虽然细胞核内具有该物种的全套遗传物质，但单个细胞不能形成完整个体，所以目前还不能通过动物细胞的培养获得新个体；通过动物细胞培养可以生产生物制品，可以培养皮肤移植的材料，还可以检测有毒物质等；动物细胞培养过程中，需要氧气满足细胞代谢，需要二氧化碳维持pH。
【答案】 C
6．在进行动物细胞培养时，通常选用的培养材料是( ) A．衰老退化的动物组织细胞 B．成熟动物个体的体细胞 C．动物的受精卵
D．动物胚胎或幼龄动物个体的细胞
【解析】 培养的动物细胞大部分取自动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织。
【答案】 D
7．下列哪种营养物质是动物细胞培养中不需要的( ) A．淀粉 C．无机盐
B．氨基酸 D．水
【解析】 动物细胞培养过程中需要从外界吸收多种营养物质，如氨基酸、葡萄糖、无机盐、维生素等。淀粉是大分子有机物，动物细胞一般不能吸收大分子有机物作为营养物质。
【答案】 A
8．动物体内的细胞不易受到外界细菌、病毒等微生物的感染，原代培养的细胞( )
A．对微生物有一定的防御能力
B．细胞培养环境中可以有一定量的微生物 C．对微生物已失去了防御能力
D．刚离体的细胞必须生活在无菌条件下，以后的培养对无菌条件的要求不严格
【解析】 动物体具有一定免疫力，是因为动物体具有非特异性免疫系统和特异性免疫系统，对各种病原微生物有一定的防御能力，使机体细胞都生活在“无菌”条件下，而离体的动物细胞失去了对各种微生物的防御能力，因此，动物细胞培养的环境中不能存在微生物，否则，动物细胞就会死亡。
【答案】 C
9．动物细胞培养技术的用途有( )
①生产有价值的生物制品，如病毒疫苗、干扰素等 ②生产基因工程技术中所用的受体细胞 ③可以用于检测有毒物质
④培养的各种细胞可直接用于生理、病理、药理等方面的研究 A．①② C．②③④ 【答案】 D
10．科学家用接受移植者的体内细胞在实验室中成功培育出“新膀胱”，并顺利移植到患者体内，未见排异现象，给成千上万等待器官移植的患者带来福音。“新膀胱”培育及移植过程如图所示。
B．①②③ D．①②③④
根据图示信息回答下列问题。
(1)a过程属于细胞工程中的________，需要将肌肉和膀胱上皮分散成单个细胞，除将其剪碎外，还需用________酶处理。
(2)培育过程中，首先对培养液和培养皿等用具进行________处理。培养液应含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素等，通常还加入________、________等一些天然成分。
(3)a过程是在37 ℃左右的恒温箱内进行的。恒温箱内应满足一定的气体条件，主要指________和________，前者的作用是____________________，后者的作用是____________________。
(4)a过程大约持续一周，相当于________培养。
(5)b过程由数万个细胞繁殖到数亿个细胞是________的结果，由这些细胞再分别形成肌肉和膀胱上皮的过程要经过______________________。
(6)用接受移植者的体内细胞培育出“新膀胱”不会发生排异现象，请举一个与之相似的实例：________________________________________
_________________________________________________________。 【解析】 本题以“新膀胱”的培育过程为背景材料，考查动物细胞培养。动物细胞培养过程应尽量使培养液成分与体内营养成分相同，所以需要添加葡萄糖、氨基酸、无机盐、动物血清等。细胞培养所需要的气体主要有O2和CO2，O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。细胞数目的增加是有丝的结果。用自身健康体细胞进行细胞培养得到的“新细胞”，与原来体细胞具有相同的抗原决定簇，植入自体后不会发生排异现象。
【答案】 (1)动物细胞培养 胰蛋白 (2)灭菌 动物血清 血浆(鸡胚浸出液)
(3)O2 CO2 参与细胞的呼吸作用 维持培养基的pH (4)原代 (5)细胞
细胞分化
(6)用取自烧伤病人皮肤的健康细胞进行培养，获得大量自身的皮肤细胞，移植后也不会发生排异现象
[能力提升练]
11．下列有关动物细胞、组织培养的表述中，正确的是( ) A．动物细胞培养中，含5%CO2的恒温培养箱用来pH值和温度 B．动物组织培养过程中不会出现组织分化
C．传代培养的细胞因最接近于体内细胞的生长特性，常用于药物测试研究 D．动物细胞培养过程中，首先要用胃蛋白酶处理部分组织使细胞分散成单个
【解析】 在动物细胞培养过程中，含5%的CO2的恒温培养箱中可以温度，其中CO2可以调节培养液的pH，故A正确；动物组织培养过程中加入诱导因子可以诱导组织分化，故B错误；传代培养的细胞因为遗传物质可能发生变化，因此并不接近体内细胞，故C错误；动物细胞培养时，需要用到胰蛋白酶处理使细胞分散成单个细胞，故D错误。
【答案】 A
12．下列是动物细胞培养过程所用的工具酶是( ) A．性内切酶 C．胰蛋白酶
B．DNA连接酶 D．果胶酶
【解析】 明确性内切酶、DNA连接酶、果胶酶和胰蛋白酶的功能动物细胞培养过程中，需要用胰蛋白酶处理动物组织使其分散成单个细胞。
【答案】 C
13．在动物细胞培养过程中，使用胰蛋白酶的目的是( ) A．使动物组织分散为单个细胞进行培养 B．去掉细胞壁成为原生质体
C．去掉细胞膜暴露出原生质体，便于细胞融合 D．促进蛋白质水解为多肽
【解析】 在动物细胞培养过程中使用胰蛋白酶处理的目的是使动物组织分散为单个细胞，进行悬浮培养。
【答案】 A
14．动物细胞的培养常用于生理、病理、药理等方面的研究。如图是动物细胞培养的部分过程。
(1)图中A与B处理所用的物质是________。
(2)在细胞的增殖过程中，为了确定DNA合成的时间长短，加入以3H标记的________(从腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶中选一种)最合适。
(3)图中分装的过程称为________培养，成活的细胞叫做________，一般能传40～50代，其遗传物质______(填“改变”或“不变”)。但在培养到50代后，细胞会往癌变方向发展，此时的细胞团叫做________，其遗传物质______(填“改变”或“不变”)。人类保存的细胞一般是________代以内的细胞，采取的主要保存措施是____________。
【解析】 将组织取出来后，先用胰蛋白酶等处理使组织分散成单个细胞，然后配制成一定浓度的细胞悬浮液，再将该悬浮液放入培养瓶中，这个过程称为原代培养。把原代培养增殖的细胞定期用胰蛋白酶从瓶壁上脱离下来，制成悬浮液，分装到两个或两个以上的培养瓶中培养，这称为传代培养。原代培养的细胞一般传至10代左右就不容易传下去了，细胞的生长会出现停滞，大部分细胞衰老死亡，极少数存活，能传到40～50代，这种传代细胞叫做细胞株。50代后又出现不能再传下去的现象，但是有部分细胞的遗传物质发生了改变，并具有癌变的特点，有可能在适宜的培养条件下无地传下去，这种传代细胞称为细胞系。另外，细胞增殖的过程中，DNA复制所需原料为四种脱氧核苷酸，其中胸腺嘧啶是DNA所特有的，所以用3H标记的胸腺嘧啶确定DNA合成的时间长短最合适。
【答案】 (1)胰蛋白酶 (2)胸腺嘧啶 (3)传代 细胞株 不变 细胞系 改变 10 降低温度
15．为了探究不同浓度的某物质(X)对肺癌细胞体外生长的作用，研究人员进行了以下实验，请完善实验思路，并回答相关问题。
材料与用具：小鼠肺癌细胞悬浮液、物质X、癌细胞培养液、生理盐水、蒸馏水、活细胞检测仪、细胞培养瓶等(说明：对动物细胞的培养过程和检测方法不做具体要求)
(1)肺癌细胞是由正常细胞转化而来，除保留了原来细胞的某些特点外，其中最重要的特征是细胞表面粘连蛋白减少和________。
(2)实验思路：
①取五个大小相同的细胞培养瓶，编号A、B、C、D、E，每组加入等量的肺癌细胞悬浮液和____________，并测定初始细胞数。
②在B～E组中依次加入适量且等量不同浓度的物质X(浓度分别为1.0 μg/mL、2.0 μg/mL、3.0 μg/mL、4.0 μg/mL)，A组则加入________________作为对照；每组设置三个重复样品。
③以上各组均置于相同且适宜条件下培养。
④检测与数据处理：分别在24 h、48 h、72 h时取样检测各组存活的细胞数，取________值，求细胞存活率(细胞存活率＝实验组/对照组×100%)。
(3)实验结果见如图：
根据实验结果得出实验结论①________________________________ _________________________________________________________； ②________________________________________________________ _________________________________________________________。 【解析】 (1)癌细胞的重要特征是细胞膜上糖蛋白减少，癌细胞容易分散和转移及无限增殖。
(2)实验设计思路：由曲线可知，实验结果为5条曲线，因此实验分为5组，其中一组加等量生理盐水的是空白对照，另外四组是加入不同浓度的X物质的相互对照，曲线的纵轴代表细胞存活率，因此需要先测初始细胞数，才能计算存活率，为了保证结果的准确性，应该设计重复实验，取平均值，按照实验设
计的对照原则与单一变量原则，实验步骤如下：
①取五个大小相同的细胞培养瓶，编号A、B、C、D、E，每组加入等量的肺癌细胞悬浮液和癌细胞培养液，并测定初始细胞数；
②在B～E组中依次加入适量不同浓度的物质X(浓度分别为1.0 μg/mL、2.0 μg/mL、3.0 μg/mL、4.0 μg/mL)，A组则加入等量的生理盐水，作为对照；每组设置三个重复样品；
③以上各组均置于相同且适宜的条件下培养；
④检测与数据处理：分别在24 h、48 h、72 h时取样检测各组存活的细胞数，取平均值，求细胞存活率(细胞存活率＝实验组/对照组×100%)。
(3)分析实验结果中的曲线可知，与加入生理盐水的空白对照实验A相比，加入X物质的实验组的肺癌细胞的存活率降低，说明X物质对癌细胞生长有抑制作用；B、C、D、E实验组相比，相同时间内，X物质浓度越高，存活率越低，同一浓度条件，时间越长，细胞的存活率越低，这说明一定范围内抑制作用随浓度的增大和时间的延长而加强。
【答案】 (1)无限增殖
(2)①癌细胞培养液 ②等量的生理盐水 ④平均
(3)实验结论：①X物质对癌细胞生长有抑制作用 ②一定范围内抑制作用随浓度的增大和时间的延长而加强
