2024-2025學年高二生物人教版選擇性必修3同步練習 第2章 第2節(jié) 第1課時 動物細胞培養(yǎng)

第2節(jié)動物細胞工程第1課時動物細胞培養(yǎng)課標內容(1)闡明動物細胞培養(yǎng)的條件和過程。(2)簡述干細胞在生物醫(yī)學工程中有廣泛的應用價值。知識點1動物細胞培養(yǎng)的條件和過程1.動物細胞工程常用技術(1)常用技術：動物細胞培養(yǎng)、動物細胞融合和動物細胞核移植等。(2)基礎：動物細胞培養(yǎng)。2.動物細胞培養(yǎng)(1)概念：從動物體中取出相關的組織，將它分散成單個細胞，然后在適宜的培養(yǎng)條件下，讓這些細胞生長和增殖的技術。(2)條件提醒：合成培養(yǎng)基中加血清的原因：血清中含有多種未知的促細胞生長因子及其他活性物質，可以補充合成培養(yǎng)基中缺乏的物質。(3)過程提醒正常細胞在培養(yǎng)瓶的瓶壁上形成的是單層細胞；癌細胞沒有接觸抑制現(xiàn)象，可以在培養(yǎng)瓶壁上形成多層細胞。知識點2干細胞培養(yǎng)及其應用1.種類及存在部位2.應用(1)可以用于治療人類的某些頑癥：如神經(jīng)干細胞在治療神經(jīng)組織損傷和神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病(如帕金森病、阿爾茨海默病等)方面有重要的應用價值。(2)誘導多能干細胞(iPS細胞)：誘導過程無須破壞胚胎，而且iPS細胞可以來源于病人自身的體細胞，將它移植回病人體內后，理論上可以避免免疫排斥反應。(1)多數(shù)動物細胞培養(yǎng)過程中其培養(yǎng)液所需的適宜pH為6.8～7.0。(×)提示：多數(shù)動物細胞培養(yǎng)過程中其培養(yǎng)液所需的適宜pH為7.2～7.4。(2)動物細胞培養(yǎng)要定期更換培養(yǎng)液，其目的是便于清除代謝物，防止代謝物積累對細胞自身造成傷害。(√)(3)動物細胞培養(yǎng)技術的原理是動物細胞的全能性。(×)提示：動物細胞培養(yǎng)技術的原理是細胞增殖。(4)制備肝細胞懸液時先用剪刀剪碎肝組織，再用胃蛋白酶處理。(×)提示：應該用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理。(5)培養(yǎng)動物細胞的第一代(即第一次細胞增殖)被稱為原代培養(yǎng)。(×)提示：原代培養(yǎng)指動物組織經(jīng)處理后的初次培養(yǎng)。(6)胚胎干細胞和成體干細胞都具有形成機體的所有組織和器官，甚至個體的潛能。(×)提示：成體干細胞具有組織特異性，只能分化成特定的細胞或組織，不具有發(fā)育成完整個體的能力。一、動物細胞培養(yǎng)的條件和過程【情境探疑】完善有關動物細胞培養(yǎng)示意圖，并回答問題：(1)幼齡動物的細胞與老齡動物的細胞比較，分化程度低的細胞與分化程度高的細胞比較，哪些細胞更易于培養(yǎng)？為什么？提示：幼齡動物的細胞和分化程度低的細胞更易培養(yǎng)，原因是這些細胞分裂能力強。(2)進行動物細胞傳代培養(yǎng)時用胰蛋白酶分散細胞，說明細胞間的物質主要是什么？用胃蛋白酶可以嗎？為什么？提示：蛋白質。不可以。多數(shù)動物細胞生存的適宜pH為7.2～7.4，胃蛋白酶(適宜pH為1.5左右)在此環(huán)境中沒有活性，而胰蛋白酶在此環(huán)境中活性較高，因此胰蛋白酶適用于細胞培養(yǎng)時的處理。(3)動物細胞培養(yǎng)過程中有接觸抑制現(xiàn)象，這一現(xiàn)象說明了細胞膜具有什么功能？細胞膜接受信息后，細胞停止分裂又說明了什么？提示：細胞培養(yǎng)過程中的接觸抑制說明了細胞膜能進行細胞間的信息交流。細胞膜接受信息后，細胞停止分裂，說明了細胞膜接受的信息能夠傳遞到細胞核。(4)為什么動物細胞培養(yǎng)中有貼壁生長的特性？提示：動物細胞膜上有糖蛋白，使細胞具有黏著性。(5)動物細胞培養(yǎng)要經(jīng)過脫分化的過程嗎？為什么？提示：不需要。因為動物細胞培養(yǎng)是為了培養(yǎng)出大量的細胞，而不是把單個或少量細胞培養(yǎng)成器官或生物個體。1.動物細胞培養(yǎng)過程中“兩次”使用胰蛋白酶的作用(1)第一次：用胰蛋白酶處理動物組織，目的是把組織分散為單個細胞后進行培養(yǎng)，即原代培養(yǎng)。(2)第二次：細胞培養(yǎng)過程中出現(xiàn)接觸抑制，用胰蛋白酶處理使其從瓶壁上脫離下來，然后將其分散到多個培養(yǎng)瓶中繼續(xù)進行培養(yǎng)，即傳代培養(yǎng)。2.原代培養(yǎng)與傳代培養(yǎng)(1)原代培養(yǎng)：細胞懸液第一次在培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)，分瓶之前的細胞培養(yǎng)，即動物組織經(jīng)處理后的初次培養(yǎng)。(2)傳代培養(yǎng)：貼滿瓶壁的細胞需要重新用胰蛋白酶等處理，然后分瓶繼續(xù)培養(yǎng)，讓細胞繼續(xù)增殖，這樣的培養(yǎng)過程通常被稱為傳代培養(yǎng)。10代以內的細胞可保持正常的二倍體核型。細胞傳至10～50代左右時，會出現(xiàn)核型異常，細胞增殖會明顯減緩，甚至完全停止。當繼續(xù)傳代培養(yǎng)時，少部分細胞會克服細胞壽命的自然極限，獲得不死性。3.動物細胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)的比較【典例應用】例1對某種動物的肝腫瘤細胞進行細胞培養(yǎng)，下列說法錯誤的是()A.在利用肝組織塊制備細胞懸液時，可用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理B.細胞培養(yǎng)應在含5%CO2的恒溫培養(yǎng)箱中進行，CO2的作用是刺激細胞呼吸C.選擇幼齡動物的組織細胞更易于培養(yǎng)D.在合成培養(yǎng)基中，通常需加入血清等天然成分答案B解析在利用肝組織塊制備細胞懸液時，可用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理，以分解組織細胞間的蛋白質，得到單個細胞，A正確；細胞培養(yǎng)應在含5%CO2的恒溫培養(yǎng)箱中進行，CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH，B錯誤；采用幼齡動物的組織或器官作為動物細胞培養(yǎng)的材料，原因是幼齡動物生命力旺盛，細胞分裂能力強，C正確；合成培養(yǎng)基的成分包括糖類、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素等，通常還需加入血清等天然成分，D正確。例2(多選)如圖為豬輸卵管上皮細胞培養(yǎng)過程示意圖。下列有關敘述錯誤的是()A.甲→乙和丙→丁過程需要用胃蛋白酶處理B.丙為原代培養(yǎng)，丁為傳代培養(yǎng)，二者都需要在添加血清的合成培養(yǎng)基中進行C.丙過程會出現(xiàn)細胞貼壁生長和接觸抑制現(xiàn)象，而丁過程不會出現(xiàn)此現(xiàn)象D.為避免培養(yǎng)過程中的雜菌污染，丙、丁過程中培養(yǎng)瓶蓋必須旋緊不漏氣答案ACD解析甲→乙和丙→丁過程需要用胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理，A錯誤；丙為原代培養(yǎng)，丁為傳代培養(yǎng)，二者都需在添加血清的合成培養(yǎng)基中進行，B正確；丙過程和丁過程均會出現(xiàn)細胞貼壁生長和接觸抑制現(xiàn)象，C錯誤；為避免培養(yǎng)過程中的雜菌污染，保證其氣體需要，丙、丁過程中需松動培養(yǎng)瓶蓋，將其置于含95%空氣和5%CO2的混合氣體的CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，D錯誤。二、干細胞培養(yǎng)及其應用【情境探疑】科研人員利用人類誘導多能干細胞(iPS細胞)同時培育出肝臟、膽管和胰臟3種迷你器官。該項研究成功研發(fā)了多器官系統(tǒng)再生技術，是解析人體內復雜器官形成發(fā)育的有效方法。(1)利用iPS細胞同時培育出構成肝臟、膽管和胰臟的多種細胞群，這是細胞進行分化的結果。(2)胚胎干細胞為什么可以解決供體器官不足的問題？其應用有什么限制因素？提示：通過胚胎干細胞體外誘導分化，可以培育出人造組織器官，從而解決供體器官不足問題。胚胎干細胞必須從胚胎中獲取，這涉及倫理問題，因而限制了它在醫(yī)學上的應用。(3)為什么科學家認為iPS細胞的應用前景優(yōu)于胚胎干細胞？提示：iPS細胞的誘導過程無須破壞胚胎，而且iPS細胞可以來源于病人自身的體細胞，將它移植回病人體內后，理論上可以避免免疫排斥反應。三種干細胞的比較【典例應用】例3干細胞具有能夠分裂、分化成為人體任何一種組織的潛能，被醫(yī)學界稱為“萬用細胞”。下列有關干細胞的敘述，錯誤的是()A.干細胞包括胚胎干細胞和成體干細胞等B.成體干細胞具有組織特異性C.胚胎干細胞和成體干細胞均具有發(fā)育成完整個體的能力D.用正常人(異體)的造血干細胞治療白血病，白血病患者體內會發(fā)生排斥反應答案C解析胚胎干細胞具有發(fā)育成完整個體的潛能，成體干細胞只能分化成特定的細胞或組織，不具有發(fā)育成完整個體的能力，C錯誤。例4(2023·河北衡水高二期末)某實驗室做了下圖所示的實驗研究，下列相關敘述正確的是()小鼠纖維母細胞eq\o(→,\s\up12(①),\s\do10(誘導基因))誘導多能干細胞eq\o(→,\s\up7(②))肝細胞、神經(jīng)細胞、上皮細胞等A.過程②是誘導多能干細胞的形態(tài)、結構和遺傳物質發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程B.與纖維母細胞相比，經(jīng)過程①形成的誘導多能干細胞的全能性較高C.肝細胞、神經(jīng)細胞、上皮細胞等細胞中基因組成相同，蛋白質完全不同D.上述細胞中具有細胞周期的是誘導多能干細胞和神經(jīng)細胞答案B解析②表示細胞分化過程，該過程會使細胞的形態(tài)、結構和功能發(fā)生穩(wěn)定性差異，但不會改變細胞中的遺傳物質，A錯誤；與纖維母細胞相比，經(jīng)過程①形成的誘導多能干細胞的分化程度較低，其全能性較高，B正確；肝細胞、神經(jīng)細胞、上皮細胞都是由誘導多能干細胞分裂、分化形成的，含有相同的基因，但不同細胞選擇性表達的基因不同，因此細胞中所含蛋白質有所區(qū)別，但不是完全不同，C錯誤；神經(jīng)細胞已經(jīng)高度分化，不再分裂，不具有細胞周期，D錯誤。思維導圖晨讀必背1.一般來說，動物細胞培養(yǎng)需要滿足以下幾個條件：①營養(yǎng)條件(糖類、氨基酸、無機鹽、維生素等，還需要加入動物血清等天然成分)；②無菌、無毒的環(huán)境；③適宜的溫度、pH和滲透壓；④適宜的氣體環(huán)境等。2.動物細胞培養(yǎng)一般選用胚胎或幼齡動物的組織，細胞在培養(yǎng)過程中會出現(xiàn)細胞貼壁(生長)和接觸抑制現(xiàn)象。3.干細胞存在于早期胚胎、骨髓和臍帶血等多種組織和器官中，包括胚胎干細胞和成體干細胞等。隨堂檢測1.(2023·山東煙臺高二檢測)下列哪項條件不是動物細胞培養(yǎng)所需要的()A.無菌、無毒的環(huán)境 B.充足的營養(yǎng)物質C.適宜的溫度和pH D.95%的空氣和5%的氧氣答案D解析動物細胞培養(yǎng)需要無菌、無毒的環(huán)境，A不符合題意；用于動物細胞培養(yǎng)的合成培養(yǎng)基需加入糖類、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素等營養(yǎng)物質，還需加入血清、血漿等天然物質，B不符合題意；動物細胞培養(yǎng)需要適宜的溫度和pH，其中溫度要與動物體溫相近，C不符合題意；動物細胞培養(yǎng)需要一定的氣體環(huán)境，即95%空氣和5%的CO2，其中5%的CO2能維持培養(yǎng)液的pH，D符合題意。2.(2023·河南南陽高二檢測)下列關于動物細胞培養(yǎng)的敘述，錯誤的是()A.通常將動物組織經(jīng)處理后的初次培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng)B.在原代培養(yǎng)過程中，細胞在培養(yǎng)液中懸浮生長和增殖C.發(fā)生接觸抑制時需要再次使用胰蛋白酶處理細胞D.動物細胞培養(yǎng)時要求培養(yǎng)瓶或培養(yǎng)皿內表面光滑答案B解析通常將動物組織細胞經(jīng)處理后的初次培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng)，A正確；在原代培養(yǎng)過程中，細胞會出現(xiàn)兩種類型，一類能夠懸浮在培養(yǎng)液中生長和增殖，另一類則需要貼壁生長，B錯誤；發(fā)生接觸抑制時，需要再次使用胰蛋白酶處理細胞，制成細胞懸液，C正確；動物細胞培養(yǎng)時，要求培養(yǎng)瓶或培養(yǎng)皿的內表面要光滑、無毒，易于貼附，D正確。3.2020年6月，學術期刊《自然》發(fā)表論文稱，利用人類多能干細胞培養(yǎng)的皮膚“類器官”在培養(yǎng)4～5個月后，形成了多層皮膚組織，包含毛囊、皮脂腺和神經(jīng)元回路，是迄今最逼真的人皮膚“類器官”。下列相關敘述，正確的是()A.多能干細胞形成多層皮膚組織的過程中，遺傳物質通常會發(fā)生改變B.多能干細胞培養(yǎng)形成多層皮膚組織，說明了動物的體細胞具有全能性C.給燒傷病人移植自身多能干細胞培養(yǎng)成的皮膚“類器官”可減弱免疫排斥反應D.該項研究結果表明，多能干細胞可以分化成為人體內所需的各種組織和器官答案C解析多能干細胞形成多層皮膚組織的過程中，遺傳物質并未發(fā)生改變，只是基因進行了選擇性表達，A錯誤；全能性是指細胞經(jīng)分裂和分化后，仍具有產(chǎn)生完整有機體或分化成其他各種細胞的潛能，多能干細胞培養(yǎng)形成多層皮膚組織，未發(fā)育成其他各類細胞或完整個體，不能體現(xiàn)全能性，B錯誤；由于多能干細胞培養(yǎng)成的皮膚“類器官”由自身細胞發(fā)育而來，理論上不會出現(xiàn)免疫排斥反應，C正確；研究結果表明，多能干細胞能形成多層皮膚組織，包含毛囊、皮脂腺和神經(jīng)元回路，但不能說明其能分化成各種組織和器官，D錯誤。4.(2023·福建莆田高二期末)紅豆杉，又名紫杉，人們可從其樹皮中分離出高抗癌活性的紫杉醇。下圖是某同學設計的有關紫杉醇抗腫瘤實驗的研究流程，下列相關敘述錯誤的是()A.酶X可以是胰蛋白酶或膠原蛋白酶B.物質Y是生理鹽水，實驗結果可與加入紫杉醇的甲組形成對照C.培養(yǎng)時需要定期更換培養(yǎng)液，目的是營造無菌、無毒的培養(yǎng)條件D.若甲組腫瘤細胞的數(shù)目少于乙組，則可以說明紫杉醇有抗腫瘤作用答案C解析動物細胞培養(yǎng)時，通常需要先用胰蛋白酶或膠原蛋白酶等將組織細胞分散開，從而得到單個細胞，故酶X可以是胰蛋白酶或膠原蛋白酶，A正確；實驗設計時，需要遵循對照原則和單一變量原則，該實驗的目的是探究紫杉醇對腫瘤細胞的作用，所以單一變量是紫杉醇，加入紫杉醇的甲組為實驗組，則乙組應加入等量的生理鹽水，作為對照組，其實驗結果可與加入紫杉醇的甲組形成對照，B正確；培養(yǎng)時需要定期更換培養(yǎng)液，定期更換培養(yǎng)液可清除細胞代謝物，防止細胞代謝物積累對細胞自身造成危害，而營造無菌的培養(yǎng)條件需對培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進行滅菌處理，并在無菌環(huán)境下進行操作，C錯誤；若紫杉醇有抗腫瘤作用，則實驗結果應是甲組腫瘤細胞的數(shù)目少于乙組，D正確。5.(多選)利用逆轉錄病毒將4個關鍵基因導入已分化的體細胞中并表達，可使這個細胞成為類似胚胎干細胞的誘導多能干細胞(iPS細胞)。下圖為該技術在人體細胞中的實驗示意圖。下列相關敘述中，正確的是()A.由iPS細胞產(chǎn)生其他種類細胞的過程為細胞分化B.利用患者的iPS細胞對其自身受損器官進行修復，與傳統(tǒng)器官移植相比成功率更高C.目前iPS細胞在實際應用中還存在許多問題，例如，有研究發(fā)現(xiàn)iPS細胞的增殖難以控制，即iPS細胞具有衰老細胞的特征D.結合以上信息分析，iPS細胞可能容易分散答案ABD解析由iPS細胞產(chǎn)生其他種類細胞的過程為細胞分化，圖中①②③表示細胞分化，其實質是基因的選擇性表達，A正確；iPS細胞來源于供體細胞，用其得到的新生器官替換供體病變器官，從理論上可以避免免疫排斥反應，大大提高器官移植成功率，B正確；iPS細胞是類似胚胎干細胞的一種細胞，說明其具有與胚胎干細胞相似的分化潛力，細胞分化程度低，不易衰老，C錯誤；根據(jù)圖示分析，iPS細胞可能容易分散，分化成不同的組織、器官，D正確。eq\a\vs4\al(課時精練)(時間：30分鐘)【基礎對點】知識點1動物細胞培養(yǎng)的條件和過程1.一般來說，動物細胞體外培養(yǎng)需要滿足的條件有()①無毒的環(huán)境②無菌的環(huán)境③培養(yǎng)液中需加血清④溫度與動物體溫相近⑤需要O2⑥加CO2維持培養(yǎng)液的pHA.①②③④⑤⑥ B.①②③④C.①③④⑤⑥ D.①②③④⑥答案A解析動物細胞體外培養(yǎng)要求環(huán)境無菌、無毒；在細胞培養(yǎng)液中需添加血清等一些天然成分；培養(yǎng)溫度一般與動物體溫相近；動物細胞培養(yǎng)還需要O2和CO2，O2是細胞代謝所必需的，CO2可維持培養(yǎng)液的pH。2.(2023·湖北十堰高二期末)實驗小鼠皮膚細胞培養(yǎng)的基本過程如下圖所示。下列敘述錯誤的是()實驗小鼠eq\o(→,\s\up7(甲))皮膚組織eq\o(→,\s\up7(乙))皮膚細胞eq\o(→,\s\up7(丙))細胞培養(yǎng)1eq\o(→,\s\up7(丁))細胞培養(yǎng)2A.小鼠皮膚細胞的培養(yǎng)應在無菌條件下進行B.乙過程需要將獲得的皮膚細胞制成細胞懸液C.丙過程的原代培養(yǎng)出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象D.丁過程是傳代培養(yǎng)，細胞增殖時一般不會貼附在瓶壁上答案D解析離體動物細胞培養(yǎng)需要無菌、無毒的環(huán)境，故小鼠皮膚細胞的培養(yǎng)應在無菌條件下進行，A正確；乙過程需用胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理皮膚組織使組織細胞分散開來，制成細胞懸液，B正確；丙過程中原代培養(yǎng)，會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象，C正確；丁過程是傳代培養(yǎng)，傳代培養(yǎng)時細胞會貼附在瓶壁上，D錯誤。3.(2023·湖北鄂州高二期末)動物體內的細胞之所以能夠進行正常的生命活動，是因為機體給這些細胞提供了適宜的條件，包括充足的營養(yǎng)、穩(wěn)定的內環(huán)境。下列有關動物細胞培養(yǎng)所需條件的敘述，錯誤的是()A.培養(yǎng)液中通常含有糖類、氨基酸、無機鹽、維生素和動物血清等B.培養(yǎng)液需要定期更換，防止細胞代謝物積累對細胞自身造成危害C.培養(yǎng)液需要適宜的溫度、pH和滲透壓，以維持細胞生存D.動物細胞培養(yǎng)的環(huán)境中需要O2，不需要CO2答案D解析培養(yǎng)液中的營養(yǎng)物質通常含有糖類、氨基酸、無機鹽、維生素和動物血清等，A正確；培養(yǎng)液需要定期更換，以清除代謝物，防止細胞代謝物積累對細胞自身造成危害，B正確；培養(yǎng)液需要適宜的溫度、pH和滲透壓，以維持細胞生存，C正確；動物細胞培養(yǎng)的環(huán)境中需要95%的空氣(細胞代謝必需的)和5%的CO2(維持培養(yǎng)液的pH)，D錯誤。4.(2023·西安高二期中)某研究小組為測定某藥物對體外培養(yǎng)細胞的毒性，準備對某種動物的肝腫瘤細胞(甲)和正常肝細胞(乙)進行動物細胞培養(yǎng)。下列有關說法正確的是()A.在利用兩種肝組織塊制備肝細胞懸液時，可用胃蛋白酶處理B.細胞培養(yǎng)應在CO2培養(yǎng)箱中進行，CO2的作用是刺激細胞的呼吸C.取單個肝腫瘤細胞進行培養(yǎng)，獲得細胞群的方法不屬于克隆培養(yǎng)法D.乙細胞在原代培養(yǎng)過程中，最終均會出現(xiàn)停止增殖的現(xiàn)象答案D解析在利用兩種肝組織塊制備肝細胞懸液時，常用胰蛋白酶或膠原蛋白酶等處理，不能使用胃蛋白酶處理，因為多數(shù)動物細胞生存的適宜pH為7.2～7.4，胃蛋白酶(適宜pH為1.5左右)在此環(huán)境中沒有活性，A錯誤；細胞培養(yǎng)應在CO2培養(yǎng)箱中進行，CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH，B錯誤；取單個肝腫瘤細胞進行培養(yǎng)，獲得細胞群的方法屬于克隆培養(yǎng)法，C錯誤；乙細胞在原代培養(yǎng)過程中，細胞貼壁生長，細胞數(shù)目不斷增多，當貼壁細胞分裂生長到表面相互接觸時，細胞通常會停止分裂增殖，D正確。5.(2022·江蘇句容高級中學檢測)如圖為腎臟上皮細胞培養(yǎng)過程示意圖，下列敘述錯誤的是()A.甲→乙過程需要用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理B.丙過程指細胞在添加血清的合成培養(yǎng)基中原代培養(yǎng)C.丙和丁過程均會出現(xiàn)細胞貼壁和接觸抑制現(xiàn)象D.丁過程是傳代培養(yǎng)的細胞，細胞都能進行無限增殖答案D解析甲剪碎腎臟組織塊→乙制成細胞懸液過程需要用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理，分散成單個細胞，A正確；丙過程指細胞在添加血清的合成培養(yǎng)基中原代培養(yǎng)，B正確；丙原代培養(yǎng)過程和丁傳代培養(yǎng)過程均會出現(xiàn)細胞貼壁和接觸抑制現(xiàn)象，C正確；丁過程是傳代培養(yǎng)過程，該過程少部分細胞遺傳物質可能發(fā)生了變化，進而無限繁殖，D錯誤。6.(2023·湖北孝感高二期末)下圖為科學家在實驗室中培養(yǎng)“人造牛肉”的簡要過程。下列相關敘述錯誤的是()A.用胰蛋白酶處理牛肌肉組織，獲得分裂能力強的肌肉母細胞B.“人造牛肉”的培養(yǎng)有利于牛肉的工廠化生產(chǎn)，有利于減輕環(huán)境污染C.培養(yǎng)液中的支架提供了更大的細胞貼附面積，有利于細胞貼壁生長D.生物反應器內應控制好適宜的溫度，并充入純氧保證細胞呼吸答案D解析用胰蛋白酶處理動物組織，可以使組織分散成單個細胞，有利于動物細胞培養(yǎng)，A正確；理論上來說，僅來自1頭牛的干細胞，可制成的肉類食品數(shù)量比宰殺1頭牛多很多倍，有利于牛肉的工廠化生產(chǎn)，同時也可減少對土地、飲用水和飼料等的需求，溫室氣體等其他環(huán)境污染物也會減少，B正確；動物細胞培養(yǎng)過程中懸液中的細胞會很快貼附在瓶壁上，如果想得到大量的產(chǎn)物，可以增大細胞貼附面積，有利于細胞貼壁生長，C正確；動物細胞培養(yǎng)的氣體環(huán)境為95%空氣(細胞代謝所必需的)和5%CO2(維持培養(yǎng)液的pH)的混合氣體，D錯誤。7.(2022·徐州沛縣期中)下圖為動物成纖維細胞的培養(yǎng)過程示意圖。下列敘述正確的是()A.步驟①不需要在無菌環(huán)境中進行操作B.步驟②中用鹽酸溶解細胞間物質使細胞分離C.步驟③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶處理D.步驟④培養(yǎng)過程中不會發(fā)生細胞遺傳物質改變答案C解析動物細胞培養(yǎng)過程需要無菌操作，故步驟①的操作需要在無菌環(huán)境中進行，A錯誤；動物細胞培養(yǎng)過程需要用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理動物組織，分散成單個細胞，制成細胞懸液，B錯誤；傳代培養(yǎng)時需要用胰蛋白酶處理貼壁生長的細胞，使之分散成單個細胞，再分瓶培養(yǎng)，C正確；步驟④為傳代培養(yǎng)過程，該過程中部分細胞可能發(fā)生細胞轉化，核型改變，即發(fā)生遺傳物質的改變，D錯誤。知識點2干細胞培養(yǎng)及其應用8.下列關于動物細胞培養(yǎng)技術應用的敘述，錯誤的是()A.可用于檢測某種物質的毒性B.可通過培養(yǎng)各種病變細胞，用于藥理等方面的研究C.可通過動物細胞的大規(guī)模培養(yǎng)來生產(chǎn)病毒疫苗、干擾素等D.經(jīng)過脫分化、再分化，可構建人造皮膚答案D解析動物細胞培養(yǎng)沒有脫分化與再分化過程，D錯誤。9.肌肉萎縮性側索硬化癥(即漸凍癥)是由突變的基因導致神經(jīng)元合成了某種毒蛋白，從而阻礙了軸突內營養(yǎng)物質的流動。最新實驗表明，利用誘導多功能干細胞(iPS細胞)制作前驅細胞，然后移植給漸凍癥實驗鼠，能延長其壽命。下列相關描述正確的是()A.iPS細胞分化形成的多種細胞的細胞核中脫氧核糖核酸種類不同B.iPS細胞分化成的多種細胞中全部DNA種類和數(shù)量完全相同C.漸凍癥體現(xiàn)了基因可通過控制蛋白質的結構直接控制生物的性狀D.臨床上，直接給漸凍癥患者植入iPS細胞能更有效治愈該種疾病答案C解析iPS細胞能分化形成多種細胞，其實質是基因的選擇性表達，分化形成的多種細胞的細胞核中脫氧核糖核酸種類相同，A錯誤；iPS細胞分化成的多種細胞中，DNA種類(細胞核DNA和細胞質DNA)和數(shù)量不完全相同，B錯誤；漸凍癥體現(xiàn)了基因可通過控制蛋白質的結構直接控制生物的性狀，C正確；臨床上，給漸凍癥患者植入iPS細胞，能恢復受損的運動功能，在一定程度上也許會使?jié)u凍癥病情改善，但不能治愈該種疾病，D錯誤。10.科學家將人體皮膚細胞改造成了多能干細胞——“iPS細胞”，人類“iPS細胞”可以形成神經(jīng)元等人體多種組織細胞。以下有關“iPS細胞”的說法，正確的是()A.“iPS細胞”分化為神經(jīng)細胞的過程體現(xiàn)了細胞的全能性B.“iPS細胞”有細胞周期，它分化形成的神經(jīng)細胞一般不具有細胞周期C.“iPS細胞”可分化形成多種組織細胞，說明“iPS細胞”在分裂時很容易發(fā)生突變D.“iPS細胞”分化成人體多種組織細胞，是因為它具有不同于其他細胞的特定基因答案B解析全能性是指細胞經(jīng)分裂和分化后，仍具有產(chǎn)生完整個體或分化成其他各種細胞的潛能，“iPS細胞”分化為神經(jīng)細胞的過程不能體現(xiàn)細胞的全能性；細胞分化是基因選擇性表達的結果。【綜合提升】11.(2023·北京石景山區(qū)高三一模)為檢測某藥物X的抗癌活性，在細胞培養(yǎng)板的每個孔中加入相同數(shù)量的肝癌細胞，使其貼壁生長，實驗組加入溶于二甲基亞礬的藥物X，培養(yǎng)72h后進行計數(shù)，比較實驗組和對照組每個孔中細胞數(shù)目。下列有關敘述，錯誤的是()A.細胞培養(yǎng)液中通常需要加入血清等天然成分B.可用胰蛋白酶處理使肝癌細胞脫落下來并進行計數(shù)C.對照組中應加入等體積的無菌蒸餾水，其他條件一致D.若實驗組細胞數(shù)遠低于對照組，可初步判斷此藥物有抗癌效果答案C解析培養(yǎng)動物細胞時，細胞培養(yǎng)液中通常需要加入血清等天然成分，A正確；對于已經(jīng)貼壁生長的肝癌細胞，可用胰蛋白酶處理，使肝癌細胞脫落下來并進行計數(shù)，B正確；實驗組加入一定體積的溶有藥物X的二甲基亞礬(溶劑)，故對照組中應加入等體積相同濃度的二甲基亞礬(溶劑)，C錯誤；若添加藥物X的實驗組肝癌細胞數(shù)目遠低于對照組，可以初步判斷藥物X有抗癌效果，D正確。12.(多選)動物細胞培養(yǎng)中需要經(jīng)常轉換培養(yǎng)基，以下對其原因的說明正確的是()A.正常細胞貼壁生長一段時間后會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象，即只能形成單細胞層，而不能重疊B.由于考慮到O2等的供應而在培養(yǎng)瓶中加入的培養(yǎng)基不是很多，會出現(xiàn)營養(yǎng)供給不足的現(xiàn)象C.活細胞產(chǎn)生的一些代謝產(chǎn)物對細胞自身有毒害作用，需要定時“轉管”加以清除D.細胞長到一定階段，換成促分化培養(yǎng)基，誘導產(chǎn)生各種組織、器官或系統(tǒng)，直至產(chǎn)生動物新個體答案ABC解析正常細胞貼壁生長一段時間后會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象，即只能形成單細胞層，而不能重疊，A正確；由于考慮到O2等的供應而在培養(yǎng)瓶中加入的培養(yǎng)基不是很多，會出現(xiàn)營養(yǎng)供給不足現(xiàn)象，B正確；由于活細胞產(chǎn)生的一些代謝產(chǎn)物對細胞自身有毒害作用，需要定時“轉管”加以清除，C正確；動物細胞的全能性受到限制，不能培養(yǎng)成動物個體，動物細胞培養(yǎng)的結果是細胞株、細胞系，D錯誤。13.(多選)在治療大面積燒傷病人時，通常選取皮膚燒傷患者的自身細胞(如具有分裂能力的成纖維細胞)，經(jīng)體外培養(yǎng)獲得自體健康皮膚，再通過皮膚移植手術對患者進行治療。下列說法錯誤的是()A.通常選取皮膚中分裂能力強、易培養(yǎng)的成纖維細胞或皮膚干細胞進行體外培養(yǎng)B.用胃蛋白酶處理組織使其分散成單個細胞，有利于單個細胞與培養(yǎng)液充分接觸C.該細胞體外培養(yǎng)過程只需要提供O2，其呼吸產(chǎn)生的CO2就足以維持培養(yǎng)液的pHD.與體外培養(yǎng)癌細胞過程相比，該患者皮膚細胞培養(yǎng)過程中會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象答案BC解析根據(jù)題意，為治療皮膚大面積燒傷的患者，選取其自身細胞進行體外培養(yǎng)獲得健康皮膚，皮膚中成纖維細胞或皮膚干細胞分裂能力強、易于體外培養(yǎng)，通常選取這些細胞進行體外培養(yǎng)更容易成功，A正確；用胰蛋白酶處理組織使其分散成單個細胞，可以使單個細胞與培養(yǎng)液充分接觸，有利于細胞充分吸收培養(yǎng)液中的營養(yǎng)物質，并排出代謝廢物，B錯誤；動物細胞培養(yǎng)所需的氣體主要有O2和CO2，O2是細胞代謝所必需的，CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH，因細胞呼吸產(chǎn)生的CO2不足以維持培養(yǎng)液的pH，才需要提供5%的CO2，C錯誤；癌細胞在營養(yǎng)充足的條件下具有無限增殖的能力，不會出現(xiàn)動物細胞培養(yǎng)過程中出現(xiàn)的接觸抑制現(xiàn)象，D正確。14.(多選)(2023·石家莊一中高二檢測)有一種“生物活性繃帶”的原理是先采集一些細胞標本，再讓其在特殊膜片上增殖，5～7d后，將膜片敷到患者傷口上，膜片會將細胞逐漸“釋放”到傷口處，并促進新生皮膚層生長，達到愈合傷口的目的。下列有關敘述中，正確的是()A.人的皮膚燒傷后易引起感染，主要是由非特異性免疫機能受損所致B.種植在膜片上的細胞樣本最好選擇本人的干細胞C.膜片“釋放”的細胞能與患者自身皮膚愈合，與兩者細胞間的信息交流有關D.采用異體皮膚移植會導致排斥反應，主要是因為抗體對移植皮膚細胞的黏附作用答案ABC 解析皮膚是人體的第一道防線，屬于非特異性免疫，因此人的皮膚燒傷后易引起感染，主要是由非特異性免疫機能受損所致，A正確；種植在膜片上的細胞樣本最好選擇來自本人的干細胞，這樣通常可避免發(fā)生排斥反應，B正確；膜片“釋放”的細胞能與患者自身皮膚愈合，該過程涉及兩者細胞膜上糖蛋白的識別，進行細胞間的信息交流，C正確；若采用異體皮膚移植會導致排斥反應，主要是因為細胞免疫對移植皮膚細胞有殺傷作用，而不是因為抗體對移植皮膚細胞的黏附作用，D錯誤。15.某研究小組進行藥物實驗時，以動物肝細胞為材料，測定某藥物對體外培養(yǎng)細胞的毒性。供培養(yǎng)的細胞有甲、乙兩種，甲細胞為肝腫瘤細胞，乙細胞為正常肝細胞。請回答下列有關動物細胞培養(yǎng)的問題：(1)將數(shù)量相等的甲細胞和乙細胞分別置于培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)，培養(yǎng)液及其他培養(yǎng)條件均相同。一段時間后，觀察到甲細胞數(shù)量比乙細胞數(shù)量________。(2)在動物細胞培養(yǎng)時，通常在合成培養(yǎng)基中加入適量血清，其原因是____________________________________________________________________。細胞培養(yǎng)應在含5%CO2的恒溫培養(yǎng)箱中進行，CO2的主要作用是____________________________________________________________________。(3)在兩種細胞生長過程中，當乙細胞鋪滿瓶壁時，其生長________________。藥物實驗需要大量細胞，兩種細胞頻繁傳代，甲細胞比乙細胞可以傳代的次數(shù)更____________。若用動物的肝臟組織塊制備肝細胞懸液，需要用__________處理。答案(1)多(2)血清可以補充合成培養(yǎng)基中缺乏的物質維持培養(yǎng)液的pH(3)停止多胰蛋白酶(或膠原蛋白酶、機械的方法)解析癌細胞具有無限增殖的特點，故相同培養(yǎng)條件下，肝腫瘤細胞數(shù)量多于正常肝細胞數(shù)量。動物細胞培養(yǎng)需提供一定的營養(yǎng)，如向培養(yǎng)基中加入適量血清，以便補充合成培養(yǎng)基中缺乏的物質；需提供一定的氣體環(huán)境，如向恒溫培養(yǎng)箱中通入含有95%空氣(O2是細胞代謝所必需的)和5%CO2(CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH)的混合氣體。16.(2023·山東泰安高三模擬)胚胎干細胞必須從胚胎中獲取，但這涉及倫理問題，因而限制了它在醫(yī)學上的應用。科學家通過體外誘導成纖維細胞，獲得了類似于胚胎干細胞的一種細胞，稱為誘導多能干細胞(簡稱iPS細胞)。因為誘導過程無須破壞胚胎，而且iP