2023学年新教材高中生物细胞工程21动物细胞培养作业含解析新人教版选择性必修

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1、考试(20 分钟70 分)动物细胞培育一、选择题(共 7 小题,每题 5 分,共 35 分)1. 某争论小组对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进展培育,以下表达正确的选项是 ()A.制备肝细胞悬液时先用剪刀剪碎肝组织,再用胃蛋白酶处理 B.肝细胞培育过程中向培育液中通入5%的 CO2 刺激细胞呼吸C.为了防止培育过程中杂菌的污染,可向培育液中参加适量的干扰素D.甲、乙细胞在持续的原代培育过程中,乙细胞会消灭停顿增殖的现象【解析】选 D。制备肝细胞悬液时先用剪刀剪碎肝组织,再用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,使组织细胞分散开,选项A 错误;肝细胞培育过程中向培育液中通入5%的 CO2 的目

2、的是维持培育液的pH,而不是刺激细胞呼吸,选项B 错误;为了防止培育过程中杂菌的污染,可向培育液中参加适量的抗生素,选项C 错误;甲(肝肿瘤细胞)不发生接触抑制现象,而乙(正常肝细胞)具有接触抑制现象,因此甲、乙细胞在持续的原代培育过程中,乙细胞会消灭停顿增殖的现象,选项 D 正确。2.皮肤基底层细胞(干细胞)能通过如下图的方式修补破损的皮肤。据图推断干细胞的功能是 ( )自我更细胞分裂细胞分化A.B.C.D.- 1 - / 11【解析】选 D。由题图可知,干细胞首先通过分裂方式增殖和自我更,其次通过分化形成组织细胞来修补破损的皮肤。3. 某某农业大学的科研人员用动物干细胞研发出我国第一块肌肉

3、干细胞培育肉,该团队使用第 六代猪肌肉干细胞,经过约 20 天培育得到重达 5 克的培育肉。以下相关表达不正确的选项是( ) A.用胃蛋白酶处理肌肉组织,可以获得分裂力量强的肌肉母细胞B.生物反响器内应掌握温度适宜,并充入肯定量的 CO2 保证培育液的 pH 相对稳定C.培育液中的支架供给了更多的细胞附着面积,有利于细胞贴壁生长 D.“培育肉”的培育有利于工厂化生产【解析】选 A。用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理肌肉组织,可以获得分裂力量强的肌肉母细胞,A 错误;动物细胞培育需掌握适宜温度,并充入肯定量的CO2 来维持培育液的pH,B 正确;动物细胞培育会消灭贴壁生长的特点,培育液中的支架可供给更多

4、的细胞附着面积,C 正确;动物细胞培养有利于工厂化生产,D 正确。4. 试验小鼠皮肤细胞培育的根本过程如下图。以下表达错误的选项是()A. 甲过程需要对试验小鼠进展消毒B. 乙过程对皮肤组织可用胰蛋白酶处理C. 丙过程得到的细胞大多具有特别二倍体核型D.丁过程得到的局部细胞失去贴壁黏附性【解析】选 C。甲过程表示猎取试验小鼠的组织细胞,需要对试验小鼠进展消毒处理,选项 A 正确;乙表示用胰蛋白酶处理皮肤组织,使其分散成单个皮肤细胞,选项 B 正确;丙过程表示原代培育,形成的细胞株遗传物质没有发生转变,具有正常的二倍体核型,选项 C 错误;丁是传代培育过程,该过程局部细胞遗传物质发生了变化而失去

5、贴壁黏附性,选项 D 正确。考试【互动探究】(1) 丙、丁过程中通常要向培育箱中通入5%的 CO2的目的是什么? 提示:维持培育液的 pH。(2) 图示过程中除乙过程需用到胰蛋白酶处理外,还有哪一过程需用胰蛋白酶处理?处理的是什么?提示:丙过程。处理原代培育时贴壁生长的细胞。5. 在将动物组织块分散成单个细胞时,可以使用胰蛋白酶。由此推断以下推想不合理的是() A.动物细胞之间可能依靠蛋白质相互联系B. 肯定要留意处理时间、加酶量C. 胰蛋白酶肯定不会对动物细胞造成损伤D. 动物细胞培育液的 pH 应与胰蛋白酶作用的适宜 pH 根本全都【解析】选 C。胰蛋白酶可使蛋白质分解,由胰蛋白酶可破坏动

6、物细胞之间的联系,可推想动物细胞之间可能依靠蛋白质相互联系;细胞膜中含有蛋白质成分,所以肯定要留意处理的时间和酶的用量,以防止对动物细胞造成损伤;酶促反响需要适宜的 pH,所以培育液的 pH 应与胰蛋白酶作用的适宜 pH 根本全都。6. 有争论说明渐冻症是由于突变的基因导致神经元合成了某种毒蛋白,从而阻碍了轴突内养分物质的流淌;也有最争论结果说明,利用诱导多能干细胞(iPS 细胞)制作前驱细胞,然后移植给渐冻症试验鼠,能延长其寿命。以下相关描述错误的选项是( )A. 诱导多能干细胞分化的实质是基因的选择性表达,细胞种类增多B. 诱导多能干细胞分化成的多种细胞中遗传物质一样,蛋白质不完全一样C.

7、诱导多能干细胞分化成多种细胞的过程中核遗传物质渐渐削减D.植入神经干细胞,使受损的运动功能得到恢复,可以在肯定程度上改善“渐冻症”- 3 - / 11【解析】选 C。诱导多能干细胞分化的实质是基因的选择性表达,细胞分化使细胞种类增多,A 正确;诱导多能干细胞分化成的多种细胞中遗传物质一样,蛋白质不完全一样,B 正确;诱导多能干细胞分化成多种细胞的过程中核遗传物质不发生转变,C 错误;由“有最争论结果说明,利用诱导多能干细胞(iPS 细胞)制作前驱细胞,然后移植给渐冻症试验鼠,能延长其寿命”可推想植入神经干细胞,使受损的运动功能得到恢复,可以在肯定程度上改善“渐冻症”,D 正确。7. 哈佛大学的

8、科学家从怀孕妇女胎盘的羊水中提取了干细胞,并在试验室培育后生成了多种人体组织和器官,如骨骼、肌肉、肝脏等。以下有关表达错误的选项是( )A. 该争论说明提取的干细胞是全能干细胞B. 这些干细胞与由其生成的肌肉细胞的染色体组成一样C.这些干细胞在器官移植上将有较好的医学用途D.这些骨骼、肌肉的形成与细胞分裂和分化有关而与细胞凋亡无关【解析】选 D。干细胞在试验室培育后能生成多种人体组织和器官,这说明干细胞具有发育的全能性,A 正确;细胞分化的实质是基因的选择性表达,细胞中的染色体数目不变,因此干细胞与 由其生成的肌肉细胞的染色体组成一样,B 正确;这些干细胞能培育形成人体组织和器官,在器官移植上

9、将有较好的医学用途,C 正确;这些骨骼、肌肉等的形成与细胞分裂和分化有关,与细胞凋亡也有关,D 错误。二、非选择题(共 2 小题,共 35 分)8.(18 分)以下图所示为人类“治疗性克隆”的或许过程,答复以下问题:考试(1) 在培育体细胞时需要制造无菌无毒的环境,“无菌无毒环境”中的“毒”是指。对培育液进展(举两项)操作,可制造无菌无毒的环境。(2) 植物组织培育有一项应用是培育“脱毒苗”,脱毒苗中的“毒”是指,此过程常常选取茎尖作为外植体,其依据是。(3) 假设将上述结果用于白血病患者的骨髓移植,假设图中患者是 A 型血,供给卵细胞的女性是 AB 型血,则骨髓移植成功后患者的血型是型。按上

10、述方法克隆的器官在移植方面的主要优点是。【解析】(1)“无菌无毒环境”中的“毒”是指代谢废物。在培育液中添加肯定量的抗生素,可以防止杂菌污染;定期更换培育液,可以去除代谢废物,防止细胞代谢产物积存对细胞自身造成 危害,进而制造无菌无毒的环境。(2)脱毒苗中的“毒”是指病毒,由于茎尖的病毒极少,甚至无病毒,故此过程常常选取茎尖作为外植体。(3)假设将上述结果用于白血病患者的骨髓移植,假设图中患者是A 型血,供给卵细胞的女性是AB 型血,由于细胞核中的遗传物质仍来自患者,故骨髓移植成功后患者的血型仍为A 型。按上述方法克隆的器官没有免疫排斥反响,有利于移植器官的存活。答案:(1)代谢废物灭菌,添加

11、肯定量的抗生素、定期更换培育液(写出两项即可)(2)病毒茎尖的病毒极少,甚至无病毒(3)A没有免疫排斥反响- 5 - / 119.(17 分)某生物兴趣小组对一种抗癌药进展试验时,以动物肝癌细胞为材料,测定抗癌药物对体外培育细胞增殖的影响。请答复以下有关动物细胞培育的问题。(1) 在动物细胞培育时,将细胞所需的养分物质按其种类和所需量严格配制而成的培育基称为 培育基。通常在培育基中还需要参加适量等一些自然成分。细胞培育应在含 5%CO2的恒温培育箱中进展,另外,还应当保证被培育的细胞处于、 的环境。(2) 在细胞生长过程中,当细胞贴壁生长到肯定程度时,其生长会受到抑制,这种现象称为 。(3)

12、为了防止细胞培育过程中细菌的污染,可向培育液中参加适量的。(4)请你帮助兴趣小组的同学分析本试验,试验的自变量是 ,试验组和比照组除了自变量不同外,其他处理均应当一样,这是遵循试验设计的原则。【解析】(1)将动物细胞所需要的各种养分物质按其种类和所需量严格配制而成的培育基,称为合成培育基。由于对细胞所需的养分物质还没有完全搞清楚,因此,在使用合成培育基时,还要参加一些动物血清等自然成分。被培育的细胞必需处于无菌、无毒的环境中,才能保证细胞正常地生长增殖。(2)动物细胞在分裂、生长过程中有接触抑制的现象。(3)抗生素能杀死培育基中的微生物,保证无菌无毒环境。(4)要测定抗癌药物对体外培育细胞增殖

13、的影响,试验的自变量为抗癌药物的有无,其他无关变量应当一样,否则会干扰试验结果,这种设计遵循的是试验的单一 变量原则。(10 分钟30 分)答案:(1)合成血清无菌无毒(2)接触抑制(3)抗生素(4)是否参加抗癌药物单一变量1.(6 分)动物细胞体外培育时,通常要在培育基中补充肯定浓度的某些物质。如图是血清对正常细胞和癌细胞培育影响的试验结果。从该图供给的信息可以获得的正确结论有()有无血清对正常细胞培育的影响不同正常细胞与癌细胞的增殖速率一样培育基中补充血清有助于正常细胞的培育培育基中是否补充血清对癌细胞的培育影响不大A.B.C.D.【解析】选 B。正常细胞在有血清和无血清培育时,同一培育时

14、间下细胞数目不同,说明有无血清对正常细胞培育的影响不同,正确;正常细胞与癌细胞在有血清和无血清时曲线均不重叠, 说明正常细胞与癌细胞的增殖速率不同,错误;正常细胞在有血清的条件下,同一培育时间的 细胞数目均比无血清时多,说明培育基中补充血清有助于正常细胞的培育,正确;癌细胞在有 血清和无血清培育时,细胞数目变化趋势全都,说明培育基中是否补充血清对癌细胞的培育影响不大,正确。2.(6 分)(不定项)不同诱导因素使 iPS 细胞可以在体外分裂、分化成多种组织细胞,如下图。以下表达错误的选项是()考试A. 各种组织细胞中的 DNA 和 RNA 与 iPS 细胞中的一样B. iPS 细胞不断增殖分化,

15、所以比组织细胞更易年轻C. iPS 细胞中的基因都不能表达时,该细胞开头凋亡D. 转变诱导因素能使 iPS 细胞分化形成更多类型的细胞【解析】选 A、B、C。细胞分化的实质是基因的选择性表达,所以分化后形成的各种组织细胞中与 iPS 细胞中 DNA 一样,但 RNA 不同,A 错误;iPS 细胞不断增殖分化,说明分化程度低,不易年轻,B 错误;细胞凋亡是受基因掌握的程序性死亡,细胞内也存在基因表达,C 错误;在iPS 细胞的培育液中参加不同分化诱导因子,就可以诱导 iPS 细胞向不同类型的组织细胞分化,有利于提高细胞生理功能的效率,D 正确。【试验探究】3.(18 分)争论觉察,不同浓度的胰岛

16、素可以缓解肝细胞的损伤,且胰岛素浓度越高保护作用越强。LPS 是一种导致肝细胞损伤的常见物质(用生理盐水配制)。现供给正常大鼠的肝脏完成试验步骤。(要求:胰岛素配制成低中高三种浓度,用细胞存活数作为指标)(1) 试验步骤:肝细胞悬液的制备:取安康幼年鼠肝脏,适宜条件下剪碎再用处理,放入卡氏瓶中和 中进展培育。得到细胞悬液后分成组,编号 AE 备用。胰岛素溶液:用配制低中高三种不同浓度的胰岛素溶液,分别参加对应的 C、D、E 培育瓶中。A 组作为空白比照,其余各组参加。各组存活细胞数的检测。(2) 用柱形图推测各组的试验结果:【解析】(1)试验步骤:- 8 - / 11肝细胞悬液的制备:取某安康

17、幼年大鼠的肝脏,适宜条件下取出剪碎再用胰蛋白酶处理,经多 次洗涤离心处理得到分散的肝细胞;参加适宜的细胞培育液置于卡氏瓶和CO2 培育箱中进展原代培育;将培育得到的肝细胞悬液随机分为5 组,编号为AE,每组均需再设置多个重复样液,置于一样且适宜的培育瓶中培育备用。胰岛素溶液:用生理盐水配制低、中、高三种浓度的胰岛素溶液,分别参加 C、D、E 组的肝细胞悬液中。A 组作为空白比照,其余各组参加等量的 LPS。各组存活细胞数的检测。(2)试验结果预期:假设本试验的结果用细胞存活率作为检测指标,各组的存活细胞数先用比色计 测出 OD 值,然后计算各组的细胞存活率=该组 OD 值/A 组 OD 值10

18、0%,不考虑细胞死亡对OD 值的影响,由于 LPS 能导致肝细胞损伤,不同浓度的胰岛素可以缓解肝细胞的损伤,等量 LPS 的状况下,胰岛素浓度越大,细胞存活率越高,用柱形图表示各组的试验结果如下:(2)答案:(1)胰蛋白酶 CO2 培育箱原代 5 生理盐水等量的 LPS【补偿训练】考试某医院病理室为确诊一患者的肿瘤是良性的还是恶性的,切取了小块肿瘤组织进展培育。答复以下问题:(1) 培育之前,肿瘤组织必需先用处理成单个细胞。(2) 假设开头培育时,取一滴培育液观看,有 100 个肿瘤细胞,经过 24h 培育后,取一滴稀释 100 倍后,再取一滴(设三次的“一滴”等量)观看,觉察有 64 个肿瘤

19、细胞,此肿瘤的细胞周期约为 h。(3) 与正常细胞相比,在显微镜下可见明显增多的细胞器是(填两项)。(4) 某科研单位研制出一种型药物X,据说对此类肿瘤有较好的疗效,请你设计一个方案加以验证。写出你所设计的试验步骤:将一样的培育液分为相等的两份,一份 ,另一份 ;放在一样的条件下培育,_。【解析】(1)设计试验确诊肿瘤是良性的还是恶性的,培育之前先用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理肿瘤组织,使其分散开,成为单个细胞,然后进展细胞培育。(2) 开头观看,一滴培育液中有 100 个肿瘤细胞,培育后稀释 100 倍,一滴培育液中有 64 个肿瘤细胞,这相当于1 个肿瘤细胞在24 h 内经过 6 次分裂形成了64 个细胞,则肿瘤细胞的细胞周期为 246=4 h。(3) 肿瘤细胞有丝分裂旺盛,周期变短,所以与正常细胞相比,在显微镜下可见明显增多的细胞器是线粒体、核糖体。- 10 - / 11(4) 要验证型药物 X 对此类肿瘤有较好的疗效,需要设置比照试验,所以将一样的培育液分为相等的两份,一份参加药物 X,另一份不加,然后将等量的肿瘤细胞置于两份培育液中,放在一样且适宜的条件下培育,一段时间后观看肿瘤细胞生长状况,依据观看结果作出推断。答案:(1)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶) (2)4(3)线粒体、核糖体 (4)参加药物 X不参加药物X将等量的肿瘤细胞置于两份培育液中观看肿瘤细胞生长状况