课时1 动物细胞培养

用于动物细胞培养的合成培养基需加入糖类、氨基酸、无机盐、维生素等，通常还需加入血清等天然成分， $ \mathrm{A} $ 正确；哺乳动物细胞培养的温度多以 $ (36.5±0.5)℃ $ 为宜， $ \mathrm{B} $ 正确；动物细胞培养需要一定的气体环境 $ (95\% $ 空气和 $ 5\%{\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2} $ 的混合气体 $ ) $ ， $ {\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2} $ 能维持培养液的 $ \mathrm{p}\mathrm{H} $ ， $ \mathrm{C} $ 错误；培养动物细胞一般使用液体培养基，也称为培养液，培养液需要定期更换，以便清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害， $ \mathrm{D} $ 正确。

在动物细胞培养时，需将组织分散成单个细胞，步骤②可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，破坏细胞间的连接，使细胞分散开来， $ \mathrm{A} $ 正确；进行传代培养时，悬浮培养的细胞直接用离心法收集，贴壁细胞需要用胰蛋白酶等处理使之分散成单个细胞，再用离心法收集， $ \mathrm{B} $ 错误；步骤③原代培养和④传代培养过程中，为了保证气体交换，可使用松盖培养瓶进行培养， $ \mathrm{C} $ 正确；大多数类型动物细胞在培养时具有贴壁生长的特性，需要贴附于某些基质表面才能生长增殖， $ \mathrm{D} $ 正确。

在动物细胞培养过程中，为了促进细胞的增殖，培养基中通常需要添加某些特定的物质，如生长因子等， $ \mathrm{A} $ 正确； $ \mathrm{V}\mathrm{e}\mathrm{r}\mathrm{o} $ 细胞在培养时会因密度过大、有害代谢物质积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂、生长受阻，细胞表面相互接触后也会出现接触抑制现象而停止增殖进入平台期，②处细胞即将进入平台期，说明其生长缓慢甚至停止生长，而①处细胞正处于对数生长期，其生长和增殖速率均很快， $ \mathrm{B} $ 正确；该实验对非洲绿猴肾细胞进行培养，依据的原理是细胞增殖，理论上细胞只进行有丝分裂， $ \mathrm{C} $ 正确；更换培养基可清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害，进而延缓衰退期细胞数量下降的速率， $ \mathrm{D} $ 错误。

诱导多能干细胞 $ (\mathrm{i}\mathrm{P}\mathrm{S} $ 细胞 $ ) $ 是类似胚胎干细胞的一种细胞，可分化产生多种细胞，该项技术将来有可能应用于再生医学、药物安全性与有效性检测等领域， $ \mathrm{A} $ 正确；诱导多能干细胞分化成多种细胞是基因选择性表达的结果，不同细胞中细胞核 $ \mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 不变， $ \mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 及蛋白质不完全相同， $ \mathrm{B} $ 错误；成纤维细胞可以转化为 $ \mathrm{i}\mathrm{P}\mathrm{S} $ 细胞，已分化的 $ \mathrm{B} $ 细胞、 $ \mathrm{T} $ 细胞也可以转化为 $ \mathrm{i}\mathrm{P}\mathrm{S} $ 细胞， $ \mathrm{C} $ 正确；可通过诱导使 $ \mathrm{i}\mathrm{P}\mathrm{S} $ 细胞定向分化成用于移植的器官，这为某些疾病的治疗提供了广阔的前景， $ \mathrm{D} $ 正确。

体外培养的动物细胞大多需要贴附在基质表面才能生长增殖，称为贴壁生长， $ \mathrm{A} $ 正确；动物细胞培养时，可以用机械方法，也可以用胰蛋白酶或胶原蛋白酶等处理使组织分散为单个细胞， $ \mathrm{B} $ 正确；培养动物细胞一般使用液体培养基，常规细胞培养和三维细胞培养均不需要在培养基中添加琼脂， $ \mathrm{C} $ 错误；三维细胞培养形成的立体结构更接近体内组织，可用于检测药物对组织内部细胞的作用， $ \mathrm{D} $ 正确。

微囊法将细胞封闭在半透膜的微囊内，可减少外界对细胞的机械损伤，有利于大规模培养动物细胞， $ \mathrm{A} $ 正确；微囊悬浮培养能防止培养过程中细胞贴壁生长，但接触抑制是体外细胞培养时贴壁型细胞生长的特性，微囊悬浮培养仍然会出现接触抑制现象， $ \mathrm{B} $ 错误；半透膜可阻留细胞分泌的大分子产物（如蛋白质），使其在囊内积累，故微囊法培养动物细胞，有利于获得高度纯化的大分子细胞产物， $ \mathrm{C} $ 正确；动物细胞培养需严格的无菌无毒环境，以防杂菌和代谢物的污染导致细胞死亡， $ \mathrm{D} $ 正确。

培养肝癌细胞的过程中需定期更换培养液，以补充细胞生长所需的营养物质，清除细胞代谢物等， $ \mathrm{A} $ 错误；肝癌细胞具有无限增殖的特点，在培养过程中不会发生接触抑制， $ \mathrm{B} $ 错误；对照组应为未导入 $ TK $ 的肝癌细胞，实验组应为导入 $ TK $ 的肝癌细胞， $ \mathrm{C} $ 错误；从图中可以看出，添加更昔洛韦后，实验组细胞数量先减少后缓慢增长，而对照组细胞数量快速增长，说明外源基因 $ TK $ 与更昔洛韦可组成自杀基因系统， $ \mathrm{D} $ 正确。

根据题意可知，用不同浓度的血清培养 $ \mathrm{h}\mathrm{U}\mathrm{C}-\mathrm{M}\mathrm{S}\mathrm{C}\mathrm{s} $ ， $ 48\mathrm{h} $ 后取上清液，用上清液培养 $ \mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{E}\mathrm{C}\mathrm{s} $ ，而不是用不同浓度的血清直接培养， $ \mathrm{A} $ 错误。为检测 $ \mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{E}\mathrm{C}\mathrm{s} $ 的吸光度，可利用胰蛋白酶处理使 $ \mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{E}\mathrm{C}\mathrm{s} $ 分散成单个细胞， $ \mathrm{B} $ 正确。由表格数据可知，利用不同浓度的血清培养 $ \mathrm{h}\mathrm{U}\mathrm{C}-\mathrm{M}\mathrm{S}\mathrm{C}\mathrm{s} $ ，取其上清液来培养 $ \mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{E}\mathrm{C}\mathrm{s} $ ，原因可能是 $ \mathrm{h}\mathrm{U}\mathrm{C}-\mathrm{M}\mathrm{S}\mathrm{C}\mathrm{s} $ 在培养过程中产生某种物质调控 $ \mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{E}\mathrm{C}\mathrm{s} $ 增殖；培养 $ 24\mathrm{h} $ 后活细胞数目不同，血清浓度较低时活细胞数目较多， $ \mathrm{C} $ 、 $ \mathrm{D} $ 正确。

$ \mathrm{i}\mathrm{P}\mathrm{S} $ 细胞可以由病人自身的体细胞诱导形成，将它移植回病人体内，理论上可以避免免疫排斥反应，故 $ \mathrm{i}\mathrm{P}\mathrm{S} $ 细胞的应用前景优于胚胎干细胞， $ \mathrm{A} $ 正确； $ c-Myc $ 为原癌基因，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的，若 $ c-Myc $ 基因突变或表达过强，移植 $ \mathrm{i}\mathrm{P}\mathrm{S} $ 细胞可能存在发生恶性肿瘤的风险， $ \mathrm{B} $ 正确；体细胞被诱导为 $ \mathrm{i}\mathrm{P}\mathrm{S} $ 细胞，细胞的全能性增加、分化程度降低，发生了基因的选择性表达， $ \mathrm{C} $ 正确；由于基因的选择性表达， $ \mathrm{i}\mathrm{P}\mathrm{S} $ 细胞分裂分化而成的多种细胞中 $ \mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 和蛋白质均不完全相同， $ \mathrm{D} $ 错误。

动物细胞在进行体外培养时，大多数种类细胞是贴壁生长的， $ \mathrm{A} $ 错误；动物细胞培养时通常将细胞置于含有 $ 95\% $ 空气和 $ 5\%{\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2} $ 的混合气体环境中，其中 $ {\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2} $ 的作用是维持培养液的 $ \mathrm{p}\mathrm{H} $ ，而多数动物细胞生存的适宜 $ \mathrm{p}\mathrm{H} $ 为 $ 7.2\sim 7.4 $ ， $ \mathrm{B} $ 错误；由于人们对细胞所需营养物质尚未全部研究清楚，因此在使用合成培养基时，通常需要加入血清等一些天然成分， $ \mathrm{C} $ 错误。

培养液需要定期更换，以便清除代谢物，防止代谢物积累对细胞自身造成危害， $ \mathrm{A} $ 正确；血清中含有细胞所需的营养物质，所以上室无血清可以模拟低营养环境， $ \mathrm{B} $ 正确；上室为无血清培养液，下室为含血清培养液，加入上室的肿瘤细胞一段时间后出现在下室中，说明血清培养液中含有某些因子促使肿瘤细胞向营养高的下室移动， $ \mathrm{C} $ 错误；要研究特定基因对细胞侵袭的影响，可先敲除基因或让该基因过表达，即改变特定基因的表达水平， $ \mathrm{D} $ 正确。

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，使组织块分散成单个细胞后才能进行细胞培养， $ \mathrm{A} $ 正确；细胞在体外培养时，需要对培养液和培养用具进行灭菌，以及在无菌环境下进行操作，定期更换培养液以防止细胞代谢物对细胞造成危害， $ \mathrm{B} $ 错误；动物细胞在培养过程中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， $ \mathrm{C} $ 正确；细胞膜表面上可能存在接收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， $ \mathrm{D} $ 正确。