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学习目标定位,基础自主梳理,知能创新导学,【典例1】（2008宁夏高考）回答下列有关动物细胞培养的问题：（1）在动物细胞培养过程中，当贴壁细胞分裂生长到细胞表面_时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的_。此时，瓶壁上形成的细胞层数是_。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用酶处理，可用的酶是_。,（2）随着细胞传代次数的增多，绝大部分细胞分裂停止，进而出现_的现象；但极少数细胞可以连续增殖，其中有些细胞会因遗传物质发生改变而变成_细胞，该种细胞的黏着性_，细胞膜表面蛋白质（糖蛋白）的量_。（3）检查某种毒物是否能改变细胞染色体的数目，最好选用细胞分裂到_期的细胞用显微镜进行观察。（4）在细胞培养过程中，通常在_条件下保存细胞。因为在这种条件下，细胞中_的活性降低，细胞_的速率降低。,【思路点拨】本题主要考查细胞培养的有关知识，解答本题需明确以下几点：,【自主解答】（1）动物细胞培养过程中具有贴壁生长和接触抑制的特点，若要传代培养应先用胰蛋白酶处理，使其从瓶壁上分离下来。（2）在传代培养过程中，随着传代次数的增多，绝大多数细胞停止分裂，进而出现衰老甚至死亡，极少数细胞遗传物质发生改变，克服细胞寿命的自然极限，获得不死性，这种细胞黏着性降低，细胞膜表面的糖蛋白减少。（3）若要观察染色体的数目，最好选择细胞分裂中期的细胞，因为分裂中期染色体螺旋程度最高，形态固定，数目清晰。（4）低温可以抑制酶的活性，从而降低细胞的新陈代谢速率。,答案：（1）相互接触接触抑制单层（或一层）胰蛋白酶（2）衰老甚至死亡 不死性降低 减少（3）中（4）冷冻（或超低温、液氮）酶新陈代谢,【典例2】（2009徐州高二检测）下列是应用动物细胞工程技术获取单克隆抗X抗体的具体操作步骤，其中对单克隆抗体制备的相关叙述中不正确的是从患骨髓瘤的小鼠体内获取骨髓瘤细胞将X抗原注入小鼠体内，获得能产生抗X抗体的B淋巴细胞将杂交瘤细胞注入小鼠腹腔培养筛选出能产生抗X抗体的杂交瘤细胞利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞从腹水中提取抗体利用促细胞融合因子使两种细胞发生融合,A.实验顺序应当是B.过程中产生的多个杂交瘤细胞称为克隆C.过程获得的细胞均可无限增殖D.利用细胞融合生产单克隆抗体过程中通常要经过两次筛选【规范解答】选C。实验过程中经促融会产生多种融合细胞，假设骨髓瘤细胞为a，经免疫的B淋巴细胞为b，则会产生aa、ab、bb等融合细胞，所以要筛选出ab型杂交细胞，这些细胞并不是都能产生抗体，所以要经两次筛选，筛选出符合要求的ab型细胞，对其培养产生大量相同细胞的过程为克隆。,学业达标训练,1.动物细胞工程技术的基础是（）A.动物细胞融合B.胚胎移植C.动物细胞培养D.核移植【解析】选C。四个选项都为动物细胞工程的内容，其中动物细胞培养技术是其他三个动物细胞工程技术的基础，因为细胞融合技术、胚胎移植技术、核移植技术都要借助于动物细胞培养来完成。,2.关于动物细胞培养的叙述，正确的是()A.动物细胞培养选用的材料大多是动物的受精卵B.动物细胞培养过程中要用胰蛋白酶处理使细胞分散开C.动物细胞培养既可用液体培养基，也可用固体培养基D.人的成熟红细胞经过培养能形成细胞株【解析】选B。动物细胞培养材料多选用动物早期胚胎或幼龄动物的组织或器官；动物细胞在培养过程中要用胰蛋白酶处理，使细胞分散开；动物细胞培养只能用液体培养基，不能用固体培养基；人的成熟红细胞没有细胞核，不再分裂，更不能形成细胞株。,3.用于诱导动物细胞融合的病毒需要灭活，其目的是使病毒()A.易于促进细胞融合B.不会侵染细胞C.易被抗体消灭D.没有抗原决定簇【解析】选B。灭活的病毒既保存了诱导细胞融合的能力，又不会侵染细胞。,4.（2009枣庄模拟）科学家用小鼠骨髓瘤细胞与某种细胞融合，得到杂交瘤细胞，经培养可产生大量的单克隆抗体，与骨髓瘤细胞融合的是（）A.经过免疫的B淋巴细胞B.没经过免疫的T淋巴细胞C.经过免疫的T淋巴细胞D.没经过免疫的B淋巴细胞【解析】选A。经过免疫的B淋巴细胞即效应B淋巴细胞，能产生抗体，但不具备无限增殖的能力；骨髓瘤细胞具有无限增殖的能力，但不能产生抗体，使骨髓瘤细胞与经过免疫的B淋巴细胞融合成的杂交瘤细胞既能产生抗体，又能不断增殖，从而产生大量的单克隆抗体。,5.下列有关单克隆抗体的制备过程的叙述中，正确的是()A.将抗原注入小鼠体内，能获得大量增殖的B淋巴细胞B.用纤维素酶处理B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞C.用聚乙二醇作诱导剂，促使B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合D.将融合后的细胞进行培养就可提取单克隆抗体【解析】选C。单克隆抗体的制备过程中，先要将抗原注入动物体内，以获得能产生特异性抗体的B淋巴细胞（不能增殖），然后在聚乙二醇或灭活病毒的诱导下将其与骨髓瘤细胞融合，并在选择性培养基上筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞，最后将其在体外条件下培养或注射到小鼠腹腔内增殖，以获得大量的单克隆抗体。纤维素酶处理的是植物细胞，以除去细胞壁。,6.如图表示用生物工程制备人抗A抗体的过程。请回答下列问题：,(1)图中细胞1是小鼠体内注入人A型血红细胞后而获得的_细胞，这种细胞具有产生_的特点，但难以在体外培养。甲培养皿中培养的细胞2，是从患骨髓瘤的小鼠体内获取的骨髓瘤细胞，这种细胞在体外培养时能_，但不会产生抗体。（2）为了能充分发挥上述两种细胞各自的特点，经特殊处理，在促细胞融合因子的作用下，使两种细胞发生融合，形成图中的细胞3，这种细胞称为_。把它在乙培养皿中进行培养，则能产生大量的细胞群，这种方法称为_。（3）过程的主要目的是_。通过过程或的培养方法能产生大量_抗体。,【解析】（1）单克隆抗体技术的基本原理是通过融合两种细胞而同时保持两者的特征。细胞1是向小鼠体内注射A型血红细胞（抗原）后获得的特定效应B细胞；该细胞能产生单一的抗A抗体。骨髓瘤细胞可在培养条件下无限增殖。（2）在促融因子作用下，能产生抗A抗体的B细胞与骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞。杂交瘤细胞具有持续增殖能力，产生大量细胞群，该过程叫单克隆。（3）过程的目的主要是筛选出能产生单一抗A抗体的杂交瘤细胞。,答案：（1）免疫（效应）B 单一的抗A抗体快速大量增殖（2）杂交瘤细胞单克隆（3）筛选出能产生单一抗A抗体的杂交瘤细胞抗A单克隆,素能综合检测,一、选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分）1.动物细胞培养过程的顺序是（）原代培养传代培养胰蛋白酶处理组织，形成分散的悬浮液A.B.C.D.【解析】选D。动物细胞培养是通过胰蛋白酶处理动物的组织制成细胞悬浮液，再通过原代培养和传代培养得到细胞系或细胞株。,2.关于动物细胞培养的下列叙述中，不正确的是()A.动物细胞培养是动物细胞工程技术的基础B.动物细胞培养可大规模的生产蛋白质生物制品C.细胞遗传物质的改变发生于传代培养过程中D.培养至50代后仍能继续传代的细胞叫细胞株【解析】选D。当细胞株传至50代后，有部分细胞遗传物质发生改变，在培养条件下可无限制地传代下去，这种传代细胞叫细胞系。,3.关于动物细胞培养的培养基的叙述中，正确的是（）A.是液体培养基B.培养基中含有7类营养物质C.培养基中含有胰蛋白酶D.动物血清只是提供营养物质【解析】选A。动物细胞培养所用的培养基是液体培养基。动物细胞培养基中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等，没有胰蛋白酶。动物血清中含有多种成分，其作用不只是提供营养物质，还与渗透压、pH等有密切关系。,4.动物细胞融合和植物原生质体融合相比，动物细胞融合的特殊性表现在（）A.融合的原理B.融合的优点C.融合的诱导手段D.融合的过程【解析】选C。植物细胞融合所用的诱导方法有物理法，如离心、振动和电刺激，化学法，如用聚乙二醇诱导；而动物细胞的融合常用到的诱导剂是灭活的病毒。,5.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】选C。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。,6.动物细胞融合和植物原生质体融合决定于()A.细胞膜的流动性B.细胞膜的选择透过性C.细胞质的流动性D.细胞质中酶的活性【解析】选A。动物细胞融合和植物原生质体融合的原理是细胞膜具有流动性。7.下列关于杂交瘤细胞的叙述，不正确的是()A.有双亲细胞的遗传物质B.无增殖能力C.可分泌特异性抗体D.有大量增殖的本领【解析】选B。杂交瘤细胞结合了B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的遗传物质，具有两者的特点，一方面可以无限增殖，另一方面可以分泌特异性抗体。,8.下列有关单克隆抗体制备及其应用的叙述，不正确的是()A.制备单克隆抗体运用的技术有动物细胞融合和动物细胞培养B.需要用选择培养基筛选杂交瘤细胞C.需要从杂交瘤细胞中筛选出能产生特定抗体的细胞群D.利用“生物导弹”治疗癌症就是利用了单克隆抗体清除癌细胞【解析】选D。利用“生物导弹”治疗癌症是利用了单克隆抗体的导向作用，将抗癌药物定向带到癌细胞所在的部位，既消灭了癌细胞，又不会伤害健康细胞。,9.单克隆抗体的制备过程中，骨髓瘤细胞和B淋巴细胞诱导融合后，要用特定的培养基选出杂交瘤细胞。在这种培养基上不能存活和增殖的细胞是（）B淋巴细胞骨髓瘤细胞B淋巴细胞自身融合细胞骨髓瘤细胞自身融合细胞杂交瘤细胞A.B.C.D.,【解析】选A。单克隆抗体的制备过程中，骨髓瘤细胞和B淋巴细胞诱导融合时，发生了以下三种情况：未发生融合的细胞（B淋巴细胞，小鼠骨髓瘤细胞），自身融合的细胞（B淋巴细胞自身融合，小鼠骨髓瘤细胞自身融合），骨髓瘤细胞与单个B淋巴细胞融合的杂交瘤细胞。杂交瘤细胞是制备单克隆抗体所必需的，因此，将其筛选出来。,10.动物细胞体外培养时，通常要在培养基中补充一定浓度的某些物质。如图是血清对正常细胞和癌细胞培养影响的实验结果。从该图提供的信息获得的结论，不正确的是（）,A.正常细胞与癌细胞的增殖速率相同B.有无血清对正常细胞培养的影响不同C.培养基中补充血清有助于正常细胞的培养D.培养基中是否补充血清对癌细胞的培养影响不大【解析】选A。动物细胞培养时通常要在培养基中加入血清、血浆等物质。从图示中可看出癌细胞与正常细胞的增殖速率不同。有血清时正常细胞增殖快，而有无血清对癌细胞的培养影响不大。,11.（2008上海高考）制备单克隆抗体所采用的细胞工程技术包括（）细胞培养细胞融合胚胎移植细胞核移植A.B.C.D.【解析】选A。将B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞在灭活的仙台病毒或聚乙二醇的诱导下融合，在特定的选择性培养基中筛选出杂交瘤细胞，并通过细胞培养，获取大量的细胞制备单克隆抗体，该过程中包括了细胞工程技术中的细胞培养和细胞融合技术。,12.培养人细胞与小鼠细胞的融合细胞发现，细胞会随机丢失来自人细胞的染色体，在仅含有人的1号染色体的融合细胞中，合成出人的尿苷单磷酸激酶。下列有关叙述中，不合理的是()A.与人或小鼠细胞相比，融合细胞发生了遗传物质的改变B.研究方法中需要选择适当的培养基和细胞融合诱导技术C.在融合细胞中，人的1号染色体DNA与小鼠DNA发生了重组D.这种研究可能发现人的某一特定基因与特定染色体的关系【解析】选C。在人细胞与小鼠细胞的融合细胞中，与人或小鼠细胞相比，染色体数目发生了变化，发生了染色体变异，并非基因重组。,二、非选择题（本题包括3小题，共52分）13.（15分）请阅读下列材料：材料一由于细胞的密度不同，在地面上受重力影响，细胞的融合非常困难，在太空进行此实验比在地面实验的细胞融合率要高很多。“神舟”六号飞船上进行了B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的融合、黄花烟草原生质体和“革新”一号烟草原生质体的融合两个科学实验，在电融合仪内经过160 min后，终于获得成功。,材料二如图为哺乳动物生殖过程及相关细胞工程的示意图，其中b为卵细胞，c、d为体细胞。,根据以上材料回答：（1）细胞融合技术与传统的有性杂交相比，其优越性在于_。在太空进行细胞融合与在地面进行细胞融合相比，其优越性在于_。（2）动物细胞融合技术最重要的用途是_。（3）动物个体甲、乙的产生分别属于哪种生殖？_。（4）在“神舟”六号飞船上进行的“太空融合”，与上图中的方法_的原理相同。,【解析】该题主要考查了细胞融合的特点及应用。并把动物细胞融合、动物细胞核移植及有性生殖进行了比较。（1）细胞融合与精卵结合相比，通过人工的方法克服了存在于物种之间的遗传屏障的困难，从而能够按照人们的主观意愿，把来自不同物种的不同组织类型的细胞融合起来，克服了远缘杂交不亲和的障碍。若在太空中进行细胞融合，可以解决因两种细胞密度不同而难以融合的问题。（2）动物细胞融合最重要的用途是制备单克隆抗体。（3）动物个体甲是通过精卵结合产生的，属于有性生殖，而乙是通过体细胞核移植技术产生的，属于无性生殖。（4）“太空融合”是细胞融合，与方法三的原理相同，都是细胞膜的流动性。,答案：（1）克服了远缘杂交不亲和的障碍 解决了因两种细胞密度不同而难以融合的问题（2）制备单克隆抗体（3）有性生殖、无性生殖（4）三,14.（14分）下面是单克隆抗体的制备示意图，请分析回答：（1）_技术是单克隆抗体技术的基础，单克隆抗体与常规血清抗体相比，最大的优越性是_。（2）杂交瘤细胞通过_和_两个生理过程合成大量的单克隆抗体。（3）在动物细胞培养过程中，要不停地使用的一种工具酶是_，目的是使细胞分散开。（4）瘤细胞B相当于动物细胞培养得到的细胞系，它具有_细胞的特点，细胞A确切地说应该是一种_细胞。,【解析】（1）动物细胞培养是其他动物细胞工程技术的基础。因为一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体，所以单克隆抗体的优点是特异性强、灵敏度高。（2）单克隆抗体的化学本质是蛋白质，所以合成过程需要经过转录和翻译两个生理过程。（3）动物细胞培养过程中，需要定期地用胰蛋白酶使细胞从瓶壁上脱离下来，配制成细胞悬浮液。（4）骨髓瘤细胞具有肿瘤细胞的特点，能够无限增殖。只有B淋巴细胞才能产生抗体。答案：（1）动物细胞培养 灵敏度高、特异性强（2）转录 翻译（3）胰蛋白酶（4）肿瘤B淋巴,实验探究15.（23分）（2009江苏高考）动物器官的体外培养技术对于研究器官的生理、病理过程及其机制意义重大。如图是一个新生小鼠的肝脏小块培养装置示意图。请回答下列问题。,（1）肝脏切成小薄片，这有利于肝脏细胞_。（2）气室中充入5%CO2气体的主要作用是_。（3）培养液中添加抗生素是为了抑制细菌生长，但要注意选择抗生素的_，以保证抗生素对肝脏无害。（4）有机物X有毒性，可诱发染色体断裂。利用上图所示装置和提供的下列材料用具，探究肝脏小块对有机物X是否具有解毒作用。材料用具：肝脏小块，外周血淋巴细胞，淋巴细胞培养液，植物凝集素（刺激淋巴细胞分裂）；显微镜，载玻片，盖玻片，玻璃皿，滴管；0.01g/mL的龙胆紫溶液（使染色体着色），有机物X溶液等。,实验过程：在淋巴细胞培养液中加入植物凝集素培养淋巴细胞，取4等份，备用。利用甲、乙、丙、丁4组上图所示装置，按下表步骤操作（“”表示已完成的步骤）。,上表中还需进行的操作是_。培养一段时间后，取4组装置中的等量培养液，分别添加到4份备用的淋巴细胞培养液中继续培养。一段时间后取淋巴细胞分别染色、制片。在显微镜下观察_，并对比分析。若丙组淋巴细胞的染色体出现异常，而甲组的淋巴细胞的染色体正常，则说明_。,【解析】本题考查动物细胞培养的相关知识，分析如下：（1）把肝脏切成小薄片，有利于肝脏细胞的新陈代谢，即吸收氧气和营养物质、排出代谢废物。（2）维持培养液适宜的pH是动物细胞培养的一个重要条件，气室中充入5%CO2的作用是形成碳酸来维持培养液适宜的pH。（3）有些抗生素不仅能抑制细菌的生长和繁殖，也可能对肝脏细胞有毒害作用，因此培养时要注意选择抗生素的种类和剂量来抑制细菌生长。,（4）由上表可以看出乙组或丁组没有放置肝脏小块，因此应向乙（或丁）组装置中放置肝脏小块作为对照实验，有机物X有毒性，可诱发染色体断裂，所以要通过观察淋巴细胞的染色体形态和数量是否变化来检测肝脏小块是否有解毒作用。甲组添加肝脏小块，淋巴细胞的染色体正常，丙组没有添加肝脏小块，淋巴细胞的染色体出现异常，说明肝脏小块对有机物X具有解毒作用，所以甲组正常。答案：（1）吸收氧气和营养物质、排出代谢废物（2）维持培养液适宜的pH（3）种类和剂量（4）向乙（或丁）组装置中放置肝脏小块染色体的形态和数量肝脏小块对有机物X具有解毒作用,教师备课资源,1.动物细胞培养必须满足的条件是()无菌、无毒的环境一定的营养物质适宜的温度与pH必需的CO2和O2的混合气体环境适当的光照A.B.C.D.,【解析】选D。动物细胞体外培养要求环境无菌、无毒，培养液中添加一定量的抗生素，合成培养基中，需加血清、血浆等一些天然成分，适宜温度为36.5 0.5，适宜pH为7.27.4。O2是细胞代谢所必需的，CO2可维持培养液的pH。动物细胞培养不需要光照。,2.动物细胞融合的目的中最重要的是（）A.克服远缘杂交不亲和的障碍B.制备单克隆抗体C.培育新物种D.生产杂交瘤细胞【解析】选B。动物细胞融合技术最重要的用途，是通过生产杂交瘤细胞制备单克隆抗体。克服远缘杂交不亲和的障碍，培育作物新品种是植物体细胞杂交的重要目的。,3.单克隆抗体制备过程中培育的杂交瘤细胞()A.由小鼠的能产生抗体的B淋巴细胞与肝细胞融合而成B.由小鼠的一个B淋巴细胞诱导融合而成C.由小鼠的一个B淋巴细胞与肿瘤细胞诱导融合而成D.由小鼠的一个能产生抗体的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞诱导融合而成【解析】选D。杂交瘤细胞获得过程：抗原注入小鼠体内获得能产生抗体的B淋巴细胞即效应B细胞；效应B细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合；特定培养基筛选出杂交瘤细胞。,4.某医院病理室为确诊患者的肿瘤是良性还是恶性，切取一小块肿瘤组织进行培养。请回答下列问题：（1）实验中所用的细胞培养液中，除水之外通常需要维生素、无机盐、葡萄糖和_等。（2）培养之前，肿瘤组织必须先用_处理成单个细胞。（3）若开始培养时取一滴培养液观察有100个肿瘤细胞，经24 h培养后，取一滴稀释100倍后再取一滴（设三次“一滴”等量）观察，发现有64个肿瘤细胞，此肿瘤细胞的细胞周期约为_h。,（4）与正常细胞相比，在显微镜下可见明显增多的细胞器是_。（5）某科研单位研制出一种新型药物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。写出你所设计的实验步骤：将相同的培养液分为两等份，_。将_置于两份培养液中。放在相同条件下培养，定期取样观察_。（6）设计表格记录实验结果。,【解析】（1）动物细胞培养所需营养物质有葡萄糖、氨基酸、维生素、无机盐和动物血清等。（2）培养前，肿瘤组织必须先用胰蛋白酶处理，使组织细胞分散成单个细胞，便于培养。（3）由2n=6 400/100=64，可得n=6，即24小时分裂6次，一个细胞周期为4 h。（4）肿瘤细胞能无限增殖，在分裂时要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，因此线粒体、核糖体等细胞器较多。（5）设计实验要注意控制无关变量，即遵循单一变量原则。（6）由题知：需记录的实验结果是随时间的变化，A、B两种培养液中细胞数量的变化情况。,答案：(1)氨基酸、动物血清（2）胰蛋白酶（3）4（4）线粒体、核糖体（其他正确也可）（5）一份（A）加入药物X，另一份（B）不加药物X等数量的肿瘤细胞肿瘤细胞生长情况（6）,本部分内容讲解结束,按ESC键返回,