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　第一节　细胞培养是动物细胞工程的基础
知识点一　动物体细胞可在体外适宜条件下进行培养
1.细胞培养过程中需要满足一定的条件，下列关于培养条件的叙述，正确的是（　　）
A.培养液中需要加入一定的抗生素杀死病毒，保证无毒条件
B.需要向二氧化碳培养箱中通入95％的O2和5％的CO2
C.大多数细胞培养的最适pH在7.35～7.45之间
D.通常要向合成培养基中添加血清或其他天然成分
2.（2024·绍兴高二月考）动物细胞培养要处于无菌、无毒的环境中，下列操作与其无关的是（　　）
A.对培养液和培养用具进行无菌处理
B.在培养液中添加一定量的抗生素
C.定期更换培养液，防止代谢产物积累
D.向培养液中添加生长因子等成分
3.（2024·金华高二期末）一般来说，动物细胞体外培养需要满足的条件是（　　）
①无毒的环境
②无菌的环境
③使用合成培养基，但通常需要加血清等天然成分
④温度与动物的体温相近
⑤因在二氧化碳培养箱中培养，故不需要O2
⑥适宜的pH
A.①②③④⑤⑥ B.①②③④
C.①②④⑤⑥ D.①②③④⑥
知识点二　动物细胞培养包括原代培养和传代培养
4.动物细胞培养是动物细胞工程的基础，其培养过程的顺序是（　　）
①胰蛋白酶处理动物组织，形成分散的悬浮细胞
②传代培养
③定期用酶消化贴附生长的细胞，制成细胞悬液
④原代培养
A.①②③④ B.①③④②
C.①④②③ D.①④③②
5.（2024·杭州高二检测）如图是动物细胞培养过程中可能出现的接触抑制现象，下列有关叙述错误的是（　　）
A.正常动物细胞培养过程中均会出现接触抑制现象
B.癌细胞无接触抑制因而培养时可形成多层细胞
C.出现接触抑制时细胞将停止分裂活动
D.出现接触抑制后需要利用胰蛋白酶处理后才可进行传代培养
6.如图为实验小鼠皮肤组织进行细胞培养的过程，下列叙述正确的是（　　）
A.动物细胞培养体现了动物细胞的全能性
B.乙过程处理后的细胞即出现接触抑制现象
C.丙过程为原代培养，遗传物质一定不变
D.丁过程中某些细胞可能会无限增殖
7.下列关于动物细胞培养技术应用的叙述，错误的是（　　）
A.可用于检测某种物质的毒性
B.可通过培养各种病变细胞，用于药理等方面的研究
C.可通过动物细胞的大规模培养来生产病毒疫苗、干扰素等
D.经过脱分化、再分化，可构建人造皮肤
8.在动物细胞培养的过程中，贴壁细胞不一定都能增殖并进行细胞克隆（单个细胞繁殖形成新的细胞群体的技术），而进行细胞克隆的贴壁细胞是有增殖活力的细胞，这一特点可用于测定动物细胞的增殖能力。大致流程如图所示，下列相关叙述正确的是（　　）
A.出现接触抑制后，细胞克隆停止
B.克隆形成的细胞与接种的细胞的遗传信息一定相同
C.需采用固体培养基培养才能进行细胞克隆
D.胰蛋白酶可使细胞分散成单层利于计数
9.（2024·浙江联考）下图为动物细胞培养过程中细胞的增殖曲线。下列叙述错误的是（　　）
A.图中A点进行的是细胞的原代培养
B.B点无需使用胰蛋白酶处理细胞
C.B点到C点过程中进行了多次传代培养
D.CD段细胞系可能为无限细胞系
10.（2024·温州高二模拟）SIRT1基因被称为长寿基因，SIRT1蛋白对于延缓内皮细胞衰老，改善因衰老而引起的内皮细胞功能障碍方面具有重要作用。科学家研究白藜芦醇对人内皮细胞衰老凋亡、SIRT1基因的影响的部分实验结果如图，其中P1～P35是指体外培养的人内皮细胞的传代次数。下列叙述正确的是（　　）
A.人内皮细胞传代培养时，细胞程序性死亡与基因的选择性表达有关
B.随着传代次数增加，人内皮细胞内端粒变短，SIRT1的表达水平升高
C.对照组应使用等量清水处理人内皮细胞，温度等与实验组保持一致
D.适宜浓度的白藜芦醇可以提高体外培养的内皮细胞的凋亡率
11.某研究小组为测定药物对体外培养细胞的毒性，准备对某种动物的肝肿瘤细胞（甲）和正常肝细胞（乙）进行动物细胞培养。下列有关说法正确的是（　　）
A.在利用两种肝组织块制备肝细胞悬液时，可用胃蛋白酶处理
B.细胞培养应在二氧化碳培养箱中进行，CO2的作用是刺激细胞的呼吸
C.取单个肝肿瘤细胞进行培养，获得细胞群的方法不属于克隆培养法
D.甲、乙细胞在原代培养过程中，最终均会出现停止增殖的现象
12.如图是某动物细胞培养时，培养液中活细胞和死亡细胞的密度统计结果。下列相关叙述错误的是（　　）
A.实验中要控制胰蛋白酶溶液的浓度和处理时间，以免损伤细胞
B.培养液中应适当加入青霉素、链霉素，以避免杂菌污染
C.曲线bc段变化的主要原因是培养液中营养物质不足及有害代谢产物积累
D.培养至第6天时，新产生的细胞数等于死亡细胞数
13.为了初步检测药物X和Y的抗癌活性，在细胞培养板的每个孔中加入相同数量的肝癌细胞，使其贴壁生长，实验组加入等体积相同浓度的溶于二甲基亚矾（溶剂）的药物X或Y，培养过程及结果如图所示。下列有关叙述错误的是（　　）
A.对照组中应加入与实验组等体积的无菌蒸馏水
B.细胞培养液中通常需要加入血清等天然成分
C.可用胰蛋白酶处理，使肝癌细胞脱落下来并进行计数
D.根据实验结果，可以初步判断药物X的抗癌效果较好
14.（2024·杭州月考）如图为肾脏上皮细胞培养过程示意图，下列叙述不正确的是（　　）
A.甲→乙过程一般需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理
B.丙培养瓶中进行的是原代培养，培养基中需含维生素、血清等
C.丙和丁过程均会出现细胞贴壁和接触抑制现象
D.丙到丁是传代培养的过程，细胞的遗传物质均已发生改变
15.如图为科学家在实验室中培养“人造牛肉”的简要过程示意图，下列叙述不正确的是（　　）
A.用胰蛋白酶处理牛肌肉组织，获得分裂能力强的肌肉母细胞
B.生物反应器内应控制好适宜的温度，并冲入纯氧保证细胞呼吸
C.培养液中的支架提供了更多的细胞吸附面积，有利于细胞贴壁生长
D.“人造牛肉”的培养有利于牛肉的工厂化生产，减少环境污染
16.2019年11月18日上午，中国诞生了第一块“人造肉”，即“细胞培养肉”。下图是“细胞培养肉”生物制造流程图，请结合所学知识回答下列问题：
（1）“细胞培养肉”生物制造的关键技术是动物细胞培养技术。进行动物细胞培养时，需要用　　　　　　酶将从动物体内取出的组织块分散成单个细胞以制备细胞悬液。贴附是有机体细胞在体内生存和生长发育的基本方式，包括细胞与　　　　　　间的相互接触和细胞与　　　　　　　　之间的相互接触。
（2）当细胞由于移动而相互靠近发生接触时，细胞不再移动，接触区域的细胞膜皱褶样活动停止，最终细胞分裂停止，这种现象称为　　　　　　　，它是体外细胞培养时　　　　型细胞生长的特性。
（3）一般的动物细胞培养需要向培养基中添加一定量的　　　　，以保证细胞顺利地生长增殖；还需要添加一定量的抗生素，以抑制　　　　的生长，从而预防污染。但从食品安全的角度考虑，在生物制造“细胞培养肉”时，这两种成分均不能添加。
（4）“细胞培养肉”生物制造过程中，肌肉细胞培养需要利用合适的支架体系，请推测其原因　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
17.（2024·浙江台州模拟）科学家发现大部分的乳腺癌细胞都是雌激素敏感型，乳腺癌细胞会表达雌激素受体α（ERα），而且雌激素会促进肿瘤的生长。药物甲和药物乙对乳腺癌都有疗效，且两者联合用药效果更好。
实验目的：验证药物甲和药物乙对乳腺癌都有治疗作用，且两者联合用药效果更好。
实验材料：人乳腺癌细胞悬液、生理盐水配制的药物甲、生理盐水配制的药物乙、生理盐水、相应检查装置。
（要求与说明：药物浓度用量不作要求；用增殖率反映癌细胞活性，检测具体方法不作要求）
（1）完善实验思路：
①分组：取等量已知细胞密度的人乳腺癌细胞悬液，分别加入到含细胞培养液的四组培养瓶中，然后置于　　　　　　中培养。
②处理：A组：乳腺癌细胞悬液＋生理盐水；
B组：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；
C组：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；
D组：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
③检测：培养一段时间后，检测乳腺癌细胞数量并计算乳腺癌细胞的　　　　　　　　。
（2）预测结果：请绘制一个柱状图表示实验结果。
（3）分析与讨论：
①雌激素可与位于肿瘤细胞　　　　（填部位）的雌激素受体α（ERα）结合，形成　　　　　　复合物。随后该复合物与DNA特定区域结合，影响　　　　　　　　，从而调节相应代谢过程。
②研究发现药物甲能抑制身体产生雌激素，而药物乙能加速雌激素受体的降解，请在以上两种药物的基础上，尝试提出一种治疗乳腺肿瘤的新思路　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
③临床发现，男性也会患乳腺癌，请根据题中信息推测可能的原因：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
18.某医院病理室为确诊一患者的肿瘤是良性还是恶性，切取了一小块肿瘤组织进行培养。请回答下列问题：
（1）培养之前，肿瘤组织必须先用　　　　　　等处理成单个细胞。
（2）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（设三次的“一滴”等量）观察，发现有64个肿瘤细胞，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　　　　　　　　。
（4）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：
a.将相同的培养液分为相等的两份，　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；
b.将等数量的肿瘤细胞置于两份培养基中；
c.　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
第一节　细胞培养是动物细胞工程的基础
1.D　为保证该过程无菌、无毒条件，应在培养液中添加一定量的抗生素，抗生素可以抑制细菌和真菌的生长，但不能直接杀死病毒，A错误；需要向二氧化碳培养箱中通入95％的空气和5％的CO2，B错误；大多数细胞适宜的pH为7.2～7.4，C错误。
2.D　对培养液和培养用具进行无菌处理，可以为动物细胞培养提供无菌环境，A不符合题意；在培养液中添加一定量的抗生素能抑制真菌和细菌的生长，为动物细胞培养提供无菌环境，B不符合题意；定期更换培养液，防止代谢产物积累，可以为动物细胞培养提供无毒的环境，C不符合题意；向培养液中添加生长因子等成分可以促进细胞生长增殖，但不能为动物细胞培养创造无菌、无毒的环境，D符合题意。
3.D　动物细胞培养需要无菌、无毒的环境，①②正确；用于动物细胞培养的合成培养基需要加入糖类、氨基酸、无机盐、维生素等，还需要加入一定比例的血清等天然成分，③正确；动物细胞培养需要适宜的温度和pH，其中温度要与动物体温相近，④⑥正确；动物细胞培养需要一定的气体环境，为95％的空气和5％的CO2的混合气体，⑤错误。
4.D　动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础，其培养过程为：取动物组织块——剪碎组织——用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞——制成细胞悬液——转入培养液中（原代培养）——放入二氧化碳培养箱培养——贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞，制成细胞悬液——转入培养液（传代培养）——放入二氧化碳培养箱培养，由以上分析可知，动物细胞培养的顺序为①④③②。
5.A　接触抑制是体外细胞培养时贴壁型细胞生长的特性，故正常动物细胞培养过程中不都会出现接触抑制现象，A错误。
6.D　细胞的全能性是指已分化的细胞仍然具有发育成完整个体或分化成其他各种细胞的潜能，动物细胞培养没有体现动物细胞的全能性，A错误；乙过程对皮肤组织可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，使细胞分散开，此时细胞还未出现接触抑制现象，B错误；丙过程属于原代培养，此过程的细胞大部分能保持正常的二倍体核型，有些细胞的遗传物质可能发生改变，C错误；丁过程属于传代培养，此过程少数细胞会发生突变，朝着癌细胞方向发展，可能会无限增殖，D正确。
7.D　动物细胞培养没有脱分化与再分化过程，D错误。
8.A　在动物细胞培养的过程中，当出现接触抑制后，细胞克隆停止，A正确；克隆形成的细胞与接种的细胞的遗传信息不一定相同，B错误；需采用液体培养基培养才能进行细胞克隆，C错误；胰蛋白酶可使细胞分散成单个，从而利于计数，D错误。
9.B　由图可知，在B点时更换了培养基，因此A点时为原代培养，A正确；B点时更换培养基，需要让细胞从卡氏瓶上剥离，因此需要用胰蛋白酶处理，B错误；BC段增殖代数较多，显然进行了多次传代培养，C正确；由图可知，D点后可无限增殖，故CD段细胞可能是保留了无限细胞系，D正确。
10.A　随着传代次数增加，人内皮细胞内染色体的端粒变短，SIRT1的表达水平降低，B错误；对照组应使用等量生理盐水处理人内皮细胞，温度等无关变量与实验组保持一致，C错误；结合图1和图2可知，SIRT1基因表达水平高时，细胞凋亡率低，由图3可知，干预组的细胞内SIRT1基因表达水平升高，说明适当浓度的白藜芦醇可以降低体外培养的内皮细胞的凋亡率，D错误。
11.D　在利用两种肝组织块制备肝细胞悬液时，常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，不能使用胃蛋白酶，因为多数动物细胞生存的适宜pH为7.2～7.4，胃蛋白酶（适宜pH为2左右）在此环境中没有活性，A错误；细胞培养应在二氧化碳培养箱中进行，CO2的作用是调节pH的相对稳定，B错误；取单个肝肿瘤细胞进行培养，获得细胞群的方法属于克隆培养法，C错误；甲、乙细胞在原代培养过程中，细胞数目不断增多，当细胞分裂生长到表面相互接触或营养物质消耗枯竭，细胞就会停止分裂增殖，D正确。
12.D　培养至第6天时，活细胞数等于死亡细胞数，D错误。
13.A　对照组中应加入等体积的二甲基亚矾（溶剂），A错误；培养动物细胞时，细胞培养液中通常需要加入血清等天然成分，B正确；对于已经贴壁生长的动物细胞，可用胰蛋白酶处理，使肝癌细胞分散并脱落下来，有利于计数，C正确；由实验结果可知，添加药物X的组别，肝癌细胞数目最少，可以初步确定药物X的抗癌效果较好，D正确。
14.D　甲→乙是将组织细胞分散开，可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，A正确；丙过程是原代培养，培养基中需含维生素、氨基酸、血清等，B正确；肾脏上皮细胞体外培养过程中仍然保持了贴壁生长和接触抑制的特性，故丙和丁过程均会出现细胞贴壁和接触抑制现象，C正确；丙到丁是传代培养的过程，该过程部分细胞遗传物质可能发生了变化，D错误。
15.B　胰蛋白酶处理动物组织，可以使组织分散成单个细胞，利于动物细胞培养，A正确；动物细胞培养的气体环境：95％的空气（细胞代谢必需的）和5％的CO2（调节pH值），B错误；动物细胞培养过程中悬液中的细胞会很快贴附在瓶壁上，所以细胞贴附瓶壁的培养瓶或培养皿的内表面光滑，无毒，易于贴附。如果想得到大量的产物，可以增大细胞吸附面积，有利于细胞贴壁生长，C正确；理论上来说，仅来自1只动物的干细胞，可制成的肉品数量，比宰杀1头牛还多100万倍，可有利于牛肉的工厂化生产，同时也可减少对土地、饮用水和饲料的需求，且温室气体等其他环境污染物也会减少，D正确。
16.（1）胰蛋白（或胶原蛋白）　细胞　细胞外基质　（2）接触抑制　贴附　（3）血清　细菌和真菌　（4）模拟体内肌肉生长环境，辅助形成细胞组织的三维结构
解析：（1）进行动物细胞培养时，需要用胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）将从动物体内取出的组织块分散成单个细胞以制备细胞悬液。贴附是有机体细胞在体内生存和生长发育的基本方式，包括细胞与细胞间的相互接触和细胞与细胞外基质之间的相互接触。（2）当细胞由于移动而相互靠近发生接触时，细胞不再移动，接触区域的细胞膜皱褶样活动停止，最终细胞分裂停止，这种现象称为接触抑制，它是体外细胞培养时贴附型细胞生长的特性。（4）“细胞培养肉”最终目标是要得到类似于从动物组织中取得的“肌肉”，这就要求细胞生长的环境也跟体内肌肉生长环境类似。所以采用支架体系主要就是模拟体内肌肉生长环境，辅助形成细胞组织的三维结构。
17.（1）①二氧化碳培养箱　②乳腺癌细胞悬液＋生理盐水配制的药物甲　乳腺癌细胞悬液＋生理盐水配制的药物乙　乳腺癌细胞悬液＋生理盐水配制的药物甲＋生理盐水配制的药物乙　③增殖率
（2）
（3）①细胞内（细胞质、细胞核、胞浆均可）　激素—受体　基因的表达　②减少雌激素与相应受体的结合　③该男性体内产生了较多的雌激素（或乳腺细胞表达了更多的雌激素受体）
解析：（1）本实验要验证药物甲和药物乙对乳腺癌都有治疗作用，且两者联合用药效果更好，自变量为是否给予药物甲、药物乙以及同时给予药物甲和药物乙，因变量为乳腺癌细胞的数量，故实验需要分四组。根据实验设计的对照原则和单一变量原则，结合题干所给的实验材料和用具，可设计的实验思路如下：①分组：取等量已知细胞密度的人乳腺癌细胞悬液，分别加入到含细胞培养液的四组培养瓶中，然后置于二氧化碳培养箱中培养。②处理：A组：乳腺癌细胞悬液＋生理盐水；B组：乳腺癌细胞悬液＋生理盐水配制的药物甲；C组：乳腺癌细胞悬液＋生理盐水配制的药物乙；D组：乳腺癌细胞悬液＋生理盐水配制的药物甲＋生理盐水配制的药物乙。③检测：培养一段时间后，检测乳腺癌细胞数量并计算乳腺癌细胞的增殖率。（2）预测结果：药物甲和药物乙对乳腺癌都有疗效，且两者联合用药效果更好，所以B组、C组和D组乳腺细胞的增殖率都低于A组，且D组乳腺细胞的增殖率最低，柱状图表示的实验结果见答案。（3）①雌激素为脂溶性激素，所以雌激素可与位于肿瘤细胞细胞内的雌激素受体α（ERα）结合，形成激素－受体复合物。随后该复合物与DNA特定区域结合，影响基因的表达，从而调节相应代谢过程。②研究发现药物甲能抑制身体产生雌激素，而药物乙能加速雌激素受体的降解，因此可以研究通过减少雌激素与相应受体的结合治疗乳腺肿瘤。③分析题中信息可推测男性患乳腺癌的原因可能为该男性体内产生了较多的雌激素或该男性乳腺细胞表达了更多的雌激素受体。
18.（1）胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）　（2）4　（3）线粒体、核糖体　（4）一份加入药物X，另一份不加　放在相同条件下培养，观察肿瘤细胞生长情况
解析：（1）在动物细胞培养时，将组织块用胰蛋白酶或胶原蛋白酶分散成单个细胞，因为胰蛋白酶可以分解细胞之间的糖蛋白。（2）由于溶液稀释了100倍，因此24 h后，一滴培养液中实际的细胞数目为64×100＝6 400，即100×2n＝6 400（n表示分裂次数），100个细胞经过6次有丝分裂，因此细胞周期＝24/6＝4 h。（3）癌细胞分裂快，代谢旺盛，因此线粒体多，核糖体也多。线粒体在分裂过程中供能，核糖体在间期进行蛋白质的合成。（4）该实验属于对照实验，应遵循单一变量原则，即题中的自变量为加不加药物X。
6 / 6第三章　动物细胞工程
第一节　细胞培养是动物细胞工程的基础
导学 聚焦 1.运用归纳与概括的方法，总结动物细胞培养的条件。 2.概述动物细胞培养的过程。 3.举例说明动物细胞培养的应用价值
知识点（一）　动物体细胞可在体外适宜条件下进行培养
1.动物细胞培养的定义
从动物体获得相关组织，分散成　　　　　后，在适宜环境下让细胞　　　　和　　　　的过程。
2.动物细胞培养的条件
3.判断下列相关表述的正误
（1）动物细胞培养技术的原理是动物细胞的全能性。（　　）
（2）动物细胞培养时，培养液中加入抗生素，可以抑制细菌和真菌的生长。（　　）
（3）哺乳动物细胞培养的适宜温度一般为（37±0.5）℃，适宜pH一般为7.2～7.4。（　　）
（4）动物细胞培养时，CO2的作用是刺激动物细胞的细胞呼吸。（　　）
（5）合成培养基中通常需添加一定比例的动物血清或其他天然成分。（　　）
探讨　分析动物细胞培养的条件
　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。下图是一个新生小鼠的肝脏小块培养装置示意图。
思考并回答以下问题：
（1）培养时，肝脏切成小薄片的目的是什么？
（2）动物细胞培养时，如何调节pH的相对稳定？
（3）为什么对动物细胞进行培养时通常要添加血清？
1.机体内的细胞之所以能够维持正常的生命活动，是因为机体给这些细胞提供了适宜的条件，包括充足的营养、稳定的内环境。下列有关动物细胞培养所需条件的叙述，错误的是（　　）
A.培养液中通常含有糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等
B.培养液需要定期更换，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害
C.培养液需要适宜的温度、pH和渗透压，维持细胞生存
D.动物细胞培养的环境中需要O2，不需要CO2
2.下列有关动物细胞培养时所提供的物质及其作用的描述错误的是（　　）
选项 提供物质 作用
A 抗生素 防止培养过程中被病毒感染
B 血清 补充培养基中缺乏的物质
C 氧气 满足细胞代谢的需要
D 二氧化碳 维持培养液的酸碱度
知识点（二）　动物细胞培养包括原代培养和传代培养
　
1.动物细胞培养过程
2.动物细胞体外培养的特点
（1）贴壁生长：贴壁是有机体细胞在体内生存和　　　　　　的基本方式，包括细胞与　　　　间的相互接触和细胞与　　　　　　　　　之间的相互接触。
（2）接触抑制：正常细胞在培养过程中不停顿地　　　　　　，其外周的细胞膜呈现一些特征性的　　　　活动，但是，当细胞由于移动而相互靠近发生接触时，细胞不再移动，接触区域的细胞膜皱褶样活动停止，最终细胞　　　　停止。
3.原代培养与传代培养
（1）原代培养
①定义：指细胞或组织离开有机体后的　　　培养。
②一般操作
（2）传代培养
①定义：指将原培养瓶内的细胞　　　　　　　　后转到多个培养瓶中继续培养。
②传代培养的原因
原培养瓶中发生　　　　　或培养空间的限制及　　　　　的消耗枯竭，细胞的生长逐渐减慢，甚至停止并死亡。
4.细胞系、细胞株和细胞克隆
（1）细胞系和细胞株
（2）细胞克隆
①定义：把一个　　　　从群体中分离出来单独培养，使之繁衍成一个新的　　　　　的技术，也称为克隆培养。
②基本要求：必须保证分离出来的细胞是一个而不是多个。
③特点：由于来源于一个共同的祖细胞，基因型一致，遗传性状均一。
5.细胞培养的应用
6.判断下列相关表述的正误
（1）体外培养的动物细胞都有贴壁生长和接触抑制的特点。（　　）
（2）贴壁生长的细胞经酶消化制成细胞悬液才能传代。（　　）
（3）细胞系是可无限传代的细胞，细胞株是具有特殊性质的细胞系。（　　）
（4）细胞克隆的最基本要求是必须保证分离出来的细胞是一个或多个同种细胞。（　　）
探讨　分析动物细胞培养的过程
　在治疗大面积烧伤病人时，通常取患者自身皮肤的成纤维细胞或皮肤干细胞，在体外培养获得大量的自体健康皮肤，再移植给患者进行恢复性治疗。如图为动物成纤维细胞的培养过程示意图。
（1）动物细胞培养时，为什么要将动物组织分散成单个细胞？
（2）过程③和过程④会出现接触抑制现象。有限细胞系和连续细胞系是否都有接触抑制？
（3）细胞系和细胞株二者有什么关系？
　细胞系与细胞株比较
种类 来源 特点
细胞系 有限 细胞系 通常由二倍体细胞传代培养建成 有接触抑制；不能连续培养
连续 细胞系 由传代细胞连续培养建成 发生了转化，多数具有异倍体核型；有些具有异体致瘤性；有些具有不死性，但不致癌
细胞株 有限 细胞株 通过一定的选择或纯化方法，从原代培养物或细胞系中获得的具有特殊性质的细胞 传代次数有限 一般具有恒定的染色体组型、病毒敏感性、抗性及其他生化特性等
连续 细胞株 可连续多次传 代　　
1.（2024·浙江绍兴诸暨中学月考）2013年8月，世界上第一个“试管汉堡”问世，其中的“牛肉饼”是科学家通过体外培养牛的细胞而得到的，其基本流程如图所示。有关说法正确的是（　　）
A.甲处还需要胰蛋白酶或胶原蛋白酶的处理
B.乙处利用液体悬浮培养获得单细胞
C.丙处需添加高压蒸汽灭菌后的动物血清
D.丙处采用开放式培养以减少培养基pH的波动
2.（2024·丽水质检）动物细胞培养时，培养细胞的生命期如下图所示。下列叙述正确的是（　　）
A.可以使用稀释涂布平板法或显微镜计数法对细胞进行计数
B.传代培养前，常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理使原培养瓶内细胞分散
C.随着细胞传代次数不断增加，传代间隔的时长越来越小
D.有限细胞系培养过程中会出现接触抑制现象，而无限细胞系不会
　　
　
（1）体外培养的动物细胞往往具有　　　　　　　　　　　　等特点。
（2）动物细胞培养要进行传代培养的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）细胞株和细胞系的关系是　　　　　　　　　　　　　　　。
（4）细胞克隆的基本要求是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
1.（2024·浙江绍兴统考）Vero细胞因不能合成抗病毒蛋白干扰素，因而广泛应用在病毒性疫苗生产上。将病毒接种到Vero细胞后，经细胞培养、病毒灭活及提纯，可制成病毒灭活疫苗。下列叙述错误的是（　　）
A.悬浮培养细胞可有效避免接触抑制
B.当病毒达到一定数量时会影响细胞的增殖
C.培养细胞的器具和试剂都需进行高压蒸汽灭菌
D.培养细胞的时候既需要氧气也需要二氧化碳
2.治疗大面积烧伤，常常从患者身上获取少量皮肤样本，并将皮肤细胞在体外培养，逐渐形成的“皮肤”组织用于移植、覆盖在伤口上，实现愈合。下列相关叙述错误的是（　　）
A.从患者身上获取皮肤样本的优点是移植后不会产生免疫排斥反应
B.往二氧化碳培养箱中通入5％的CO2是为了调节pH相对稳定
C.为了防止污染，实现无菌培养，可以在培养基中加入抗生素
D.培养过程往往在固体培养基上进行，以便于分离出“皮肤”组织
3.（2024·浙江金华期末）某兴趣小组在进行人体皮肤细胞原代培养过程中，将培养瓶瓶口密封后置于二氧化碳培养箱中培养。下列叙述正确的是（　　）
A.瓶口密封可有效防止污染
B.瓶口密封可有效防止接触抑制
C.瓶口密封会导致培养基呈弱酸性
D.瓶口密封会导致培养的原代细胞生长过快
4.（2024·浙江湖州期末）“细胞培养肉”技术是一种新型动物蛋白生产技术，其主要过程如下图所示，下列叙述正确的是（　　）
A.过程①需用胰蛋白酶进行处理
B.在生物反应器中培养的细胞丧失了贴壁生长的特性
C.过程②获得的肌肉组织可继续培养发育形成动物个体
D.生物反应器中加入血清是为了提供抗体以防止杂菌污染
5.（2024·浙江杭州期中）某研究小组为测定药物X对体外培养细胞的毒性，准备对某种动物的肝良性肿瘤细胞（甲）和正常肝细胞（乙）进行动物细胞培养实验。下列叙述正确的是（　　）
A.动物细胞间的胶原纤维，其化学本质为多糖
B.为充分利用空间，当贴壁细胞长满生长基质表面后进行传代培养
C.与正常肝细胞相比，肝良性肿瘤细胞仍保留接触抑制现象，但具有不死性
D.该培养过程中需加入经高压蒸汽灭菌的动物血清
第一节　细胞培养是动物细胞工程的基础
【核心要点·巧突破】
知识点（一）
自主学习
1.单个细胞　生长　增殖
2. （37±0.5）℃　 7.2～7.4　 空气　 氧气　 pH的相对稳定　 无菌　 细胞和真菌的生长　 细胞代谢产生的有毒物质危害细胞　 维生素　⑩天然　 合成
血清
3.（1）×　提示：动物细胞培养技术的原理是细胞增殖。
（2）√
（3）√
（4）×　提示：动物细胞培养时，CO2的作用是调节pH的相对稳定。
（5）√
互动探究
（1）提示：有利于肝脏细胞扩大与培养液的接触面积，利于吸收氧气和营养物质，排出代谢废物。
（2）提示：可采用开放式的培养方式，使细胞代谢产生的CO2及时溢出培养器皿，再通过给培养箱提供恒定的5％的CO2浓度，使之与培养基中的NaHCO3处于平衡状态，调节pH的相对稳定。
（3）提示：由于人们并没有完全了解动物细胞所需要的全部物质，而血清含有丰富的营养物质及各种生长因子等，所以往往在合成培养基中添加血清。
学以致用
1.D　动物细胞培养的环境中需要95％的空气（细胞代谢所必需的）和5％的CO2（维持培养液的pH），D错误。
2.A　抗生素抑制细菌和真菌的生长。
知识点（二）
自主学习
1.胰蛋白酶　细胞悬液　传代
2.（1）生长发育　细胞　细胞外基质　（2）活动和运动　皱褶样　分裂
3.（1）①首次　②取材　解离细胞　接种培养　（2）①分离并稀释　②接触抑制　营养物质
4.（1） 首次传代　 连续　 有限　 选择　 纯化
原代培养物　 细胞系　 染色体组型　 抗性
⑩连续　 有限　（2）①单细胞　细胞群体
5. 正常或病变　 损伤组织器官　 动物疫苗　 干扰素
6.（1）×　提示：癌细胞在培养过程中失去接触抑制现象。
（2）√
（3）×　提示：原代培养物经首次传代培养成功后即成为细胞系。
（4）×　提示：细胞克隆的最基本要求是必须保证分离出来的细胞是一个而不是多个同种细胞。
互动探究
（1）提示：分散后的单个细胞能与培养液充分接触，更容易进行物质交换。
（2）提示：有限细胞系存在接触抑制；连续细胞系中的恶性细胞系失去接触抑制，但良性无限细胞系保留接触抑制现象。
（3）提示：细胞系的概念范围要比细胞株大，细胞系泛指可传代的细胞，细胞株是具有特殊性质的细胞系。
学以致用
1.A　甲处动物组织被剪碎后还需要胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理以获得单个细胞，A正确；悬浮培养的细胞密度过大，不能获得单细胞，B错误；高压蒸汽灭菌会破坏动物血清中的营养成分，故动物血清不能高压蒸汽灭菌，C错误；动物细胞培养时需要在特殊的培养瓶中培养，不能开放式培养，D错误。
2.B　动物细胞不能用稀释涂布平板法计数，A错误；根据曲线图可知，随着细胞传代次数不断增加，传代间隔的时长基本不变，C错误；无限细胞系中的良性无限细胞系虽已获得了不死性，但保留接触抑制现象，D错误。
【过程评价·勤检测】
网络构建
（1）贴壁生长和接触抑制
（2）原培养瓶中发生接触抑制或培养空间的限制及营养物质的消耗枯竭，细胞的生长逐渐减慢，甚至停止并死亡
（3）细胞株是具有特殊性质的细胞系
（4）必须保证分离出来的细胞是一个而不是多个
课堂演练
1.C　悬浮培养细胞可有效避免接触抑制，故动物细胞培养时常用液体培养基，A正确；病毒是寄生型生物，寄生在活细胞内，故当病毒达到一定数量时会影响细胞的增殖，B正确；培养动物细胞的器具和培养液要进行高压蒸汽灭菌，试剂不用进行高压蒸汽灭菌，C错误；培养细胞的时候既需要氧气（细胞呼吸利用）也需要二氧化碳（维持培养液的pH），D正确。
2.D　动物细胞培养常用液体培养基，为了调节pH相对稳定，通常往二氧化碳培养箱中通入5％的CO2，B正确，D错误；抗生素能抑制细菌和真菌的生长，可以防止动物培养液被污染，C正确。
3.C　为防止细菌污染，可往培养液中加入一定的抗生素，瓶口密封不能有效防止污染，A错误；瓶口密封不会影响细胞接触抑制现象，B错误；培养瓶瓶口密封会使培养液中缺氧，皮肤细胞无氧呼吸产生乳酸增多，使培养基呈弱酸性，使细胞生存环境恶劣且能量供应不足等，可能使细胞生长缓慢，C正确，D错误。
4.A　过程①需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶进行处理，目的是将动物的组织分散成单个细胞，获得单细胞悬液，A正确；在生物反应器中培养的细胞依然具有贴壁生长的特性，只不过进行了人为避免，如添加细胞支架等，B错误；过程②获得的肌肉组织在继续培养的条件下不能发育形成动物个体，因为此时的细胞不能分裂分化成各种组织细胞，C错误；生物反应器中加入血清是为了提供动物细胞培养所需要的营养物质和某种生长因子，D错误。
5.C　动物细胞间的胶原纤维化学本质为蛋白质，因此用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织，A错误；一般来说，原代培养的贴壁细胞达到生长基质80％表面面积后可进行传代培养，B错误；肝良性肿瘤细胞相比癌细胞，保留接触抑制现象，相比正常细胞具有不死性，C正确；动物血清不能用高压蒸汽灭菌，D错误。
6 / 6(共85张PPT)
第一节　细胞培养是动物细胞工程的基础
导
学 聚
焦 1.运用归纳与概括的方法，总结动物细胞培养的条件。
2.概述动物细胞培养的过程。
3.举例说明动物细胞培养的应用价值
核心要点·巧突破
01
过程评价·勤检测
02
课时训练·提素能
03
目录
CONTENTS
核心要点·巧突破
01
精准出击 高效学习
知识点（一）　动物体细胞可在体外适宜条件下进行培养
1. 动物细胞培养的定义
从动物体获得相关组织，分散成 后，在适宜环境下让
细胞 和 的过程。
单个细胞　
生长　
增殖　
2. 动物细胞培养的条件
3. 判断下列相关表述的正误
（1）动物细胞培养技术的原理是动物细胞的全能性。 （　×　）
提示：动物细胞培养技术的原理是细胞增殖。
（2）动物细胞培养时，培养液中加入抗生素，可以抑制细菌和真
菌的生长。 （　√　）
（3）哺乳动物细胞培养的适宜温度一般为（37±0.5）℃，适宜
pH一般为7.2～7.4。 （　√　）
（4）动物细胞培养时，CO2的作用是刺激动物细胞的细胞呼吸。
（　×　）
提示：动物细胞培养时，CO2的作用是调节pH的相对稳定。
（5）合成培养基中通常需添加一定比例的动物血清或其他天然成分。 （　√　）
×
√
√
×
√
探讨　分析动物细胞培养的条件
　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。下图是一个新生小鼠的肝脏小块培养装置示意图。
思考并回答以下问题：
（1）培养时，肝脏切成小薄片的目的是什么？
提示：有利于肝脏细胞扩大与培养液的接触面积，利于吸收氧
气和营养物质，排出代谢废物。
（2）动物细胞培养时，如何调节pH的相对稳定？
提示：可采用开放式的培养方式，使细胞代谢产生的CO2及时溢
出培养器皿，再通过给培养箱提供恒定的5％的CO2浓度，使之
与培养基中的NaHCO3处于平衡状态，调节pH的相对稳定。
（3）为什么对动物细胞进行培养时通常要添加血清？
提示：由于人们并没有完全了解动物细胞所需要的全部物质，
而血清含有丰富的营养物质及各种生长因子等，所以往往在合
成培养基中添加血清。
1. 机体内的细胞之所以能够维持正常的生命活动，是因为机体给这些
细胞提供了适宜的条件，包括充足的营养、稳定的内环境。下列有
关动物细胞培养所需条件的叙述，错误的是（　　）
A. 培养液中通常含有糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等
B. 培养液需要定期更换，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害
C. 培养液需要适宜的温度、pH和渗透压，维持细胞生存
D. 动物细胞培养的环境中需要O2，不需要CO2
解析：　动物细胞培养的环境中需要95％的空气（细胞代谢所必需的）和5％的CO2（维持培养液的pH），D错误。
2. 下列有关动物细胞培养时所提供的物质及其作用的描述错误的是
（　　）
选项 提供物质 作用
A 抗生素 防止培养过程中被病毒感染
B 血清 补充培养基中缺乏的物质
C 氧气 满足细胞代谢的需要
D 二氧化碳 维持培养液的酸碱度
解析：　抗生素抑制细菌和真菌的生长。
知识点（二）　动物细胞培养包括原代培养和传代培养
1. 动物细胞培养过程
2. 动物细胞体外培养的特点
（1）贴壁生长：贴壁是有机体细胞在体内生存和 的
基本方式，包括细胞与 间的相互接触和细胞与
之间的相互接触。
（2）接触抑制：正常细胞在培养过程中不停顿地
，其外周的细胞膜呈现一些特征性的 活动，
但是，当细胞由于移动而相互靠近发生接触时，细胞不再移
动，接触区域的细胞膜皱褶样活动停止，最终细胞
停止。
生长发育　
细胞　
细
胞外基质　
活动和运
动　
皱褶样　
分裂　
3. 原代培养与传代培养
（1）原代培养
①定义：指细胞或组织离开有机体后的 培养。
②一般操作
首次　
（2）传代培养
①定义：指将原培养瓶内的细胞 后转到多个
培养瓶中继续培养。
②传代培养的原因
原培养瓶中发生 或培养空间的限制及
的消耗枯竭，细胞的生长逐渐减慢，甚至停止并死亡。
分离并稀释　
接触抑制　
营养物
质　
4. 细胞系、细胞株和
细胞克隆
（1）细胞系和细胞株
（2）细胞克隆
①定义：把一个 从群体中分离出来单独培养，使
之繁衍成一个新的 的技术，也称为克隆培养。
②基本要求：必须保证分离出来的细胞是一个而不是多个。
③特点：由于来源于一个共同的祖细胞，基因型一致，遗传
性状均一。
单细胞　
细胞群体　
5. 细胞培养的应用
6. 判断下列相关表述的正误
（1）体外培养的动物细胞都有贴壁生长和接触抑制的特点。
（　×　）
提示：癌细胞在培养过程中失去接触抑制现象。
（2）贴壁生长的细胞经酶消化制成细胞悬液才能传代。
（　√　）
（3）细胞系是可无限传代的细胞，细胞株是具有特殊性质的细胞系。 （　×　）
提示：原代培养物经首次传代培养成功后即成为细胞系。
×
√
×
（4）细胞克隆的最基本要求是必须保证分离出来的细胞是一个或
多个同种细胞。 （　×　）
提示：细胞克隆的最基本要求是必须保证分离出来的细胞是
一个而不是多个同种细胞。
×
探讨　分析动物细胞培养的过程
在治疗大面积烧伤病人时，通常取患者自身皮肤的成纤维细胞或皮
肤干细胞，在体外培养获得大量的自体健康皮肤，再移植给患者进行
恢复性治疗。如图为动物成纤维细胞的培养过程示意图。
（1）动物细胞培养时，为什么要将动物组织分散成单个细胞？
提示：分散后的单个细胞能与培养液充分接触，更容易进行物
质交换。
（2）过程③和过程④会出现接触抑制现象。有限细胞系和连续细胞
系是否都有接触抑制？
提示：有限细胞系存在接触抑制；连续细胞系中的恶性细胞系
失去接触抑制，但良性无限细胞系保留接触抑制现象。
（3）细胞系和细胞株二者有什么关系？
提示：细胞系的概念范围要比细胞株大，细胞系泛指可传代的
细胞，细胞株是具有特殊性质的细胞系。
　细胞系与细胞株比较
种类 来源 特点
细
胞
系 有限细胞系 通常由二倍体细胞
传代培养建成 有接触抑制；不能连续培养
连续细胞系 由传代细胞连续培
养建成 发生了转化，多数具有异倍体核
型；有些具有异体致瘤性；有些
具有不死性，但不致癌
种类 来源 特点
细
胞
株 有限细 胞株 通过一定的选择或
纯化方法，从原代
培养物或细胞系中
获得的具有特殊性
质的细胞 传代次数有限 一般具有恒
定的染色体
组型、病毒
敏感性、抗
性及其他生
化特性等
连续细 胞株 可连续多次传代
1. （2024·浙江绍兴诸暨中学月考）2013年8月，世界上第一个“试管
汉堡”问世，其中的“牛肉饼”是科学家通过体外培养牛的细胞而
得到的，其基本流程如图所示。有关说法正确的是（　　）
A. 甲处还需要胰蛋白酶或胶原蛋白酶的处理
B. 乙处利用液体悬浮培养获得单细胞
C. 丙处需添加高压蒸汽灭菌后的动物血清
D. 丙处采用开放式培养以减少培养基pH的波动
解析：　甲处动物组织被剪碎后还需要胰蛋白酶或胶原蛋白酶处
理以获得单个细胞，A正确；悬浮培养的细胞密度过大，不能获得
单细胞，B错误；高压蒸汽灭菌会破坏动物血清中的营养成分，故
动物血清不能高压蒸汽灭菌，C错误；动物细胞培养时需要在特殊
的培养瓶中培养，不能开放式培养，D错误。
2. （2024·丽水质检）动物细胞培养时，培养细胞的生命期如下图所
示。下列叙述正确的是（　　）
A. 可以使用稀释涂布平板法或显微镜计数法对细胞进行计数
B. 传代培养前，常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理使原培养瓶内细胞分散
C. 随着细胞传代次数不断增加，传代间隔的时长越来越小
D. 有限细胞系培养过程中会出现接触抑制现象，而无限细胞系不会
解析：　动物细胞不能用稀释涂布平板法计数，A错误；根据曲
线图可知，随着细胞传代次数不断增加，传代间隔的时长基本不
变，C错误；无限细胞系中的良性无限细胞系虽已获得了不死性，
但保留接触抑制现象，D错误。
过程评价·勤检测
02
反馈效果 筑牢基础
（1）体外培养的动物细胞往往具有 等特
点。
（2）动物细胞培养要进行传代培养的原因是

。
（3）细胞株和细胞系的关系是 。
（4）细胞克隆的基本要求是
。
贴壁生长和接触抑制　
原培养瓶中发生接触
抑制或培养空间的限制及营养物质的消耗枯竭，细胞的生长逐
渐减慢，甚至停止并死亡　
细胞株是具有特殊性质的细胞系
必须保证分离出来的细胞是一个而不
是多个　
1. （2024·浙江绍兴统考）Vero细胞因不能合成抗病毒蛋白干扰素，
因而广泛应用在病毒性疫苗生产上。将病毒接种到Vero细胞后，经
细胞培养、病毒灭活及提纯，可制成病毒灭活疫苗。下列叙述错误
的是（　　）
A. 悬浮培养细胞可有效避免接触抑制
B. 当病毒达到一定数量时会影响细胞的增殖
C. 培养细胞的器具和试剂都需进行高压蒸汽灭菌
D. 培养细胞的时候既需要氧气也需要二氧化碳
解析：　悬浮培养细胞可有效避免接触抑制，故动物细胞培养时
常用液体培养基，A正确；病毒是寄生型生物，寄生在活细胞内，
故当病毒达到一定数量时会影响细胞的增殖，B正确；培养动物细
胞的器具和培养液要进行高压蒸汽灭菌，试剂不用进行高压蒸汽灭
菌，C错误；培养细胞的时候既需要氧气（细胞呼吸利用）也需要
二氧化碳（维持培养液的pH），D正确。
2. 治疗大面积烧伤，常常从患者身上获取少量皮肤样本，并将皮肤细
胞在体外培养，逐渐形成的“皮肤”组织用于移植、覆盖在伤口
上，实现愈合。下列相关叙述错误的是（　　）
A. 从患者身上获取皮肤样本的优点是移植后不会产生免疫排斥反应
B. 往二氧化碳培养箱中通入5％的CO2是为了调节pH相对稳定
C. 为了防止污染，实现无菌培养，可以在培养基中加入抗生素
D. 培养过程往往在固体培养基上进行，以便于分离出“皮肤”组织
解析：　动物细胞培养常用液体培养基，为了调节pH相对稳定，
通常往二氧化碳培养箱中通入5％的CO2，B正确，D错误；抗生素
能抑制细菌和真菌的生长，可以防止动物培养液被污染，C正确。
3. （2024·浙江金华期末）某兴趣小组在进行人体皮肤细胞原代培养
过程中，将培养瓶瓶口密封后置于二氧化碳培养箱中培养。下列叙
述正确的是（　　）
A. 瓶口密封可有效防止污染
B. 瓶口密封可有效防止接触抑制
C. 瓶口密封会导致培养基呈弱酸性
D. 瓶口密封会导致培养的原代细胞生长过快
解析：　为防止细菌污染，可往培养液中加入一定的抗生素，瓶
口密封不能有效防止污染，A错误；瓶口密封不会影响细胞接触抑
制现象，B错误；培养瓶瓶口密封会使培养液中缺氧，皮肤细胞无
氧呼吸产生乳酸增多，使培养基呈弱酸性，使细胞生存环境恶劣且
能量供应不足等，可能使细胞生长缓慢，C正确，D错误。
4. （2024·浙江湖州期末）“细胞培养肉”技术是一种新型动物蛋白
生产技术，其主要过程如下图所示，下列叙述正确的是（　　）
A. 过程①需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶进行处理
B. 在生物反应器中培养的细胞丧失了贴壁生长的特性
C. 过程②获得的肌肉组织可继续培养发育形成动物个体
D. 生物反应器中加入血清是为了提供抗体以防止杂菌污染
解析：　过程①需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶进行处理，目的是将
动物的组织分散成单个细胞，获得单细胞悬液，A正确；在生物反
应器中培养的细胞依然具有贴壁生长的特性，只不过进行了人为避
免，如添加细胞支架等，B错误；过程②获得的肌肉组织在继续培
养的条件下不能发育形成动物个体，因为此时的细胞不能分裂分化
成各种组织细胞，C错误；生物反应器中加入血清是为了提供动物
细胞培养所需要的营养物质和某种生长因子，D错误。
5. （2024·浙江杭州期中）某研究小组为测定药物X对体外培养细胞
的毒性，准备对某种动物的肝良性肿瘤细胞（甲）和正常肝细胞
（乙）进行动物细胞培养实验。下列叙述正确的是（　　）
A. 动物细胞间的胶原纤维，其化学本质为多糖
B. 为充分利用空间，当贴壁细胞长满生长基质表面后进行传代培养
C. 与正常肝细胞相比，肝良性肿瘤细胞仍保留接触抑制现象，但具
有不死性
D. 该培养过程中需加入经高压蒸汽灭菌的动物血清
解析：　动物细胞间的胶原纤维化学本质为蛋白质，因此用胰蛋
白酶或胶原蛋白酶处理动物组织，A错误；一般来说，原代培养的
贴壁细胞达到生长基质80％表面面积后可进行传代培养，B错误；
肝良性肿瘤细胞相比癌细胞，保留接触抑制现象，相比正常细胞具
有不死性，C正确；动物血清不能用高压蒸汽灭菌，D错误。
课时训练·提素能
03
分级练习 巩固提升
知识点一　动物体细胞可在体外适宜条件下进行培养
1. 细胞培养过程中需要满足一定的条件，下列关于培养条件的叙述，
正确的是（　　）
A. 培养液中需要加入一定的抗生素杀死病毒，保证无毒条件
B. 需要向二氧化碳培养箱中通入95％的O2和5％的CO2
C. 大多数细胞培养的最适pH在7.35～7.45之间
D. 通常要向合成培养基中添加血清或其他天然成分
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解析：　为保证该过程无菌、无毒条件，应在培养液中添加一定
量的抗生素，抗生素可以抑制细菌和真菌的生长，但不能直接杀死
病毒，A错误；需要向二氧化碳培养箱中通入95％的空气和5％的
CO2，B错误；大多数细胞适宜的pH为7.2～7.4，C错误。
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2. （2024·绍兴高二月考）动物细胞培养要处于无菌、无毒的环境
中，下列操作与其无关的是（　　）
A. 对培养液和培养用具进行无菌处理
B. 在培养液中添加一定量的抗生素
C. 定期更换培养液，防止代谢产物积累
D. 向培养液中添加生长因子等成分
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解析：　对培养液和培养用具进行无菌处理，可以为动物细胞培
养提供无菌环境，A不符合题意；在培养液中添加一定量的抗生素
能抑制真菌和细菌的生长，为动物细胞培养提供无菌环境，B不符
合题意；定期更换培养液，防止代谢产物积累，可以为动物细胞培
养提供无毒的环境，C不符合题意；向培养液中添加生长因子等成
分可以促进细胞生长增殖，但不能为动物细胞培养创造无菌、无毒
的环境，D符合题意。
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3. （2024·金华高二期末）一般来说，动物细胞体外培养需要满足的
条件是（　　）
①无毒的环境　②无菌的环境　③使用合成培养基，但通常需要加
血清等天然成分　④温度与动物的体温相近　⑤因在二氧化碳培养
箱中培养，故不需要O2 　⑥适宜的pH
A. ①②③④⑤⑥ B. ①②③④
C. ①②④⑤⑥ D. ①②③④⑥
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解析：　动物细胞培养需要无菌、无毒的环境，①②正确；用于
动物细胞培养的合成培养基需要加入糖类、氨基酸、无机盐、维生
素等，还需要加入一定比例的血清等天然成分，③正确；动物细胞
培养需要适宜的温度和pH，其中温度要与动物体温相近，④⑥正
确；动物细胞培养需要一定的气体环境，为95％的空气和5％的
CO2的混合气体，⑤错误。
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知识点二　动物细胞培养包括原代培养和传代培养
4. 动物细胞培养是动物细胞工程的基础，其培养过程的顺序是（　　）
①胰蛋白酶处理动物组织，形成分散的悬浮细胞　②传代培养　③
定期用酶消化贴附生长的细胞，制成细胞悬液　④原代培养
A. ①②③④ B. ①③④②
C. ①④②③ D. ①④③②
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解析：　动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础，其
培养过程为：取动物组织块——剪碎组织——用胰蛋白酶或胶原蛋
白酶处理分散成单个细胞——制成细胞悬液——转入培养液中（原
代培养）——放入二氧化碳培养箱培养——贴满瓶壁的细胞用酶分
散为单个细胞，制成细胞悬液——转入培养液（传代培养）——放
入二氧化碳培养箱培养，由以上分析可知，动物细胞培养的顺序为
①④③②。
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5. （2024·杭州高二检测）如图是动物细胞培养过程中可能出现的接触抑制现象，下列有关叙述错误的是（　　）
A. 正常动物细胞培养过程中均会出现接触抑制现象
B. 癌细胞无接触抑制因而培养时可形成多层细胞
C. 出现接触抑制时细胞将停止分裂活动
D. 出现接触抑制后需要利用胰蛋白酶处理后才可进行传代培养
解析：　接触抑制是体外细胞培养时贴壁型细胞生长的特性，故
正常动物细胞培养过程中不都会出现接触抑制现象，A错误。
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6. 如图为实验小鼠皮肤组织进行细胞培养的过程，下列叙述正确的是
（　　）
A. 动物细胞培养体现了动物细胞的全能性
B. 乙过程处理后的细胞即出现接触抑制现象
C. 丙过程为原代培养，遗传物质一定不变
D. 丁过程中某些细胞可能会无限增殖
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解析：　细胞的全能性是指已分化的细胞仍然具有发育成完整个
体或分化成其他各种细胞的潜能，动物细胞培养没有体现动物细胞
的全能性，A错误；乙过程对皮肤组织可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶
处理，使细胞分散开，此时细胞还未出现接触抑制现象，B错误；
丙过程属于原代培养，此过程的细胞大部分能保持正常的二倍体核
型，有些细胞的遗传物质可能发生改变，C错误；丁过程属于传代
培养，此过程少数细胞会发生突变，朝着癌细胞方向发展，可能会
无限增殖，D正确。
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7. 下列关于动物细胞培养技术应用的叙述，错误的是（　　）
A. 可用于检测某种物质的毒性
B. 可通过培养各种病变细胞，用于药理等方面的研究
C. 可通过动物细胞的大规模培养来生产病毒疫苗、干扰素等
D. 经过脱分化、再分化，可构建人造皮肤
解析：　动物细胞培养没有脱分化与再分化过程，D错误。
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8. 在动物细胞培养的过程中，贴壁细胞不一定都能增殖并进行细胞克
隆（单个细胞繁殖形成新的细胞群体的技术），而进行细胞克隆的
贴壁细胞是有增殖活力的细胞，这一特点可用于测定动物细胞的增
殖能力。大致流程如图所示，下列相关叙述正确的是（　　）
A. 出现接触抑制后，细胞克隆停止
B. 克隆形成的细胞与接种的细胞的遗传信息一定相同
C. 需采用固体培养基培养才能进行细胞克隆
D. 胰蛋白酶可使细胞分散成单层利于计数
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解析：　在动物细胞培养的过程中，当出现接触抑制后，细胞克
隆停止，A正确；克隆形成的细胞与接种的细胞的遗传信息不一定
相同，B错误；需采用液体培养基培养才能进行细胞克隆，C错
误；胰蛋白酶可使细胞分散成单个，从而利于计数，D错误。
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9. （2024·浙江联考）下图为动物细胞培养过程中细胞的增殖曲线。
下列叙述错误的是（　　）
A. 图中A点进行的是细胞的原代培养
B. B点无需使用胰蛋白酶处理细胞
C. B点到C点过程中进行了多次传代培养
D. CD段细胞系可能为无限细胞系
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解析：　由图可知，在B点时更换了培养基，因此A点时为原代
培养，A正确；B点时更换培养基，需要让细胞从卡氏瓶上剥离，
因此需要用胰蛋白酶处理，B错误；BC段增殖代数较多，显然进行
了多次传代培养，C正确；由图可知，D点后可无限增殖，故CD段
细胞可能是保留了无限细胞系，D正确。
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10. （2024·温州高二模拟）SIRT1基因被称为长寿基因，SIRT1蛋白对
于延缓内皮细胞衰老，改善因衰老而引起的内皮细胞功能障碍方
面具有重要作用。科学家研究白藜芦醇对人内皮细胞衰老凋亡、
SIRT1基因的影响的部分实验结果如图，其中P1～P35是指体外培
养的人内皮细胞的传代次数。下列叙述正确的是（　　）
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A. 人内皮细胞传代培养时，细胞程序性死亡与基因的选择性表达有关
B. 随着传代次数增加，人内皮细胞内端粒变短，SIRT1的表达水平升高
C. 对照组应使用等量清水处理人内皮细胞，温度等与实验组保持一致
D. 适宜浓度的白藜芦醇可以提高体外培养的内皮细胞的凋亡率
解析：　随着传代次数增加，人内皮细胞内染色体的端粒变短，SIRT1的表达水平降低，B错误；对照组应使用等量生理盐水处理人内皮细胞，温度等无关变量与实验组保持一致，C错误；结合图1和图2可知，SIRT1基因表达水平高时，细胞凋亡率低，由图3可知，干预组的细胞内SIRT1基因表达水平升高，说明适当浓度的白藜芦醇可以降低体外培养的内皮细胞的凋亡率，D错误。
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11. 某研究小组为测定药物对体外培养细胞的毒性，准备对某种动物
的肝肿瘤细胞（甲）和正常肝细胞（乙）进行动物细胞培养。下
列有关说法正确的是（　　）
A. 在利用两种肝组织块制备肝细胞悬液时，可用胃蛋白酶处理
B. 细胞培养应在二氧化碳培养箱中进行，CO2的作用是刺激细胞的呼吸
C. 取单个肝肿瘤细胞进行培养，获得细胞群的方法不属于克隆培 养法
D. 甲、乙细胞在原代培养过程中，最终均会出现停止增殖的现象
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解析：　在利用两种肝组织块制备肝细胞悬液时，常用胰蛋白
酶或胶原蛋白酶处理，不能使用胃蛋白酶，因为多数动物细胞生
存的适宜pH为7.2～7.4，胃蛋白酶（适宜pH为2左右）在此环境
中没有活性，A错误；细胞培养应在二氧化碳培养箱中进行，CO2
的作用是调节pH的相对稳定，B错误；取单个肝肿瘤细胞进行培
养，获得细胞群的方法属于克隆培养法，C错误；甲、乙细胞在
原代培养过程中，细胞数目不断增多，当细胞分裂生长到表面相
互接触或营养物质消耗枯竭，细胞就会停止分裂增殖，D正确。
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12. 如图是某动物细胞培养时，培养液中活细胞和死亡细胞的密度统
计结果。下列相关叙述错误的是（　　）
A. 实验中要控制胰蛋白酶溶液的浓度和处理时间，以免损伤细胞
B. 培养液中应适当加入青霉素、链霉素，以避免杂菌污染
C. 曲线bc段变化的主要原因是培养液中营养物质不足及有害代谢产物积累
D. 培养至第6天时，新产生的细胞数等于死亡细胞数
解析：　培养至第6天时，活细胞数等于死亡细胞数，D错误。
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13. 为了初步检测药物X和Y的抗癌活性，在细胞培养板的每个孔中加
入相同数量的肝癌细胞，使其贴壁生长，实验组加入等体积相同
浓度的溶于二甲基亚矾（溶剂）的药物X或Y，培养过程及结果如
图所示。下列有关叙述错
误的是（　　）
A. 对照组中应加入与实验
组等体积的无菌蒸馏水
B. 细胞培养液中通常需要加入血清等天然成分
C. 可用胰蛋白酶处理，使肝癌细胞脱落下来并进行计数
D. 根据实验结果，可以初步判断药物X的抗癌效果较好
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解析：　对照组中应加入等体积的二甲基亚矾（溶剂），A错
误；培养动物细胞时，细胞培养液中通常需要加入血清等天然成
分，B正确；对于已经贴壁生长的动物细胞，可用胰蛋白酶处
理，使肝癌细胞分散并脱落下来，有利于计数，C正确；由实验
结果可知，添加药物X的组别，肝癌细胞数目最少，可以初步确
定药物X的抗癌效果较好，D正确。
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14. （2024·杭州月考）如图为肾脏上皮细胞培养过程示意图，下列叙
述不正确的是（　　）
A. 甲→乙过程一般需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理
B. 丙培养瓶中进行的是原代培养，培养基中需含维生素、血清等
C. 丙和丁过程均会出现细胞贴壁和接触抑制现象
D. 丙到丁是传代培养的过程，细胞的遗传物质均已发生改变
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解析：　甲→乙是将组织细胞分散开，可用胰蛋白酶或胶原蛋
白酶处理，A正确；丙过程是原代培养，培养基中需含维生素、
氨基酸、血清等，B正确；肾脏上皮细胞体外培养过程中仍然保
持了贴壁生长和接触抑制的特性，故丙和丁过程均会出现细胞贴
壁和接触抑制现象，C正确；丙到丁是传代培养的过程，该过程
部分细胞遗传物质可能发生了变化，D错误。
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15. 如图为科学家在实验室中培养“人造牛肉”的简要过程示意图，下列叙述不正确的是（　）
A. 用胰蛋白酶处理牛肌肉组织，获得分裂能力强的肌肉母细胞
B. 生物反应器内应控制好适宜的温度，并冲入纯氧保证细胞呼吸
C. 培养液中的支架提供了更多的细胞吸附面积，有利于细胞贴壁生长
D. “人造牛肉”的培养有利于牛肉的工厂化生产，减少环境污染
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解析：　胰蛋白酶处理动物组织，可以使组织分散成单个细
胞，利于动物细胞培养，A正确；动物细胞培养的气体环境：95
％的空气（细胞代谢必需的）和5％的CO2（调节pH值），B错
误；动物细胞培养过程中悬液中的细胞会很快贴附在瓶壁上，所
以细胞贴附瓶壁的培养瓶或培养皿的内表面光滑，无毒，易于贴
附。如果想得到大量的产物，可以增大细胞吸附面积，有利于细
胞贴壁生长，C正确；理论上来说，仅来自1只动物的干细胞，可
制成的肉品数量，比宰杀1头牛还多100万倍，可有利于牛肉的工
厂化生产，同时也可减少对土地、饮用水和饲料的需求，且温室
气体等其他环境污染物也会减少，D正确。
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16. 2019年11月18日上午，中国诞生了第一块“人造肉”，即“细胞
培养肉”。下图是“细胞培养肉”生物制造流程图，请结合所学
知识回答下列问题：
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（1）“细胞培养肉”生物制造的关键技术是动物细胞培养技术。进行动物细胞培养时，需要用 酶将从动物体内取出的组织块分散成单个细胞以制备细胞悬液。贴附是有机体细胞在体内生存和生长发育的基本方式，包括细胞与 间的相互接触和细胞与 之间的相互接触。
胰蛋白（或胶原蛋白）　
细胞　
细胞外基质　
解析：进行动物细胞培养时，需要用胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）将从动物体内取出的组织块分散成单个细胞以制备细胞悬液。贴附是有机体细胞在体内生存和生长发育的基本方式，包括细胞与细胞间的相互接触和细胞与细胞外基质之间的相互接触。
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（2）当细胞由于移动而相互靠近发生接触时，细胞不再移动，接
触区域的细胞膜皱褶样活动停止，最终细胞分裂停止，这种
现象称为 ，它是体外细胞培养时 型细胞生
长的特性。
接触抑制　
贴附　
解析：当细胞由于移动而相互靠近发生接触时，细胞不再移动，接触区域的细胞膜皱褶样活动停止，最终细胞分裂停止，这种现象称为接触抑制，它是体外细胞培养时贴附型细胞生长的特性。
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（4）“细胞培养肉”生物制造过程中，肌肉细胞培养需要利用合
适的支架体系，请推测其原因
。
模拟体内肌肉生长环境，辅
助形成细胞组织的三维结构　
解析： “细胞培养肉”最终目标是要得到类似于从动物组织中取得的“肌肉”，这就要求细胞生长的环境也跟体内肌肉生长环境类似。所以采用支架体系主要就是模拟体内肌肉生长环境，辅助形成细胞组织的三维结构。
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（3）一般的动物细胞培养需要向培养基中添加一定量的 ，
以保证细胞顺利地生长增殖；还需要添加一定量的抗生素，
以抑制 的生长，从而预防污染。但从食品安全
的角度考虑，在生物制造“细胞培养肉”时，这两种成分均
不能添加。
血清　
细菌和真菌　
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17. （2024·浙江台州模拟）科学家发现大部分的乳腺癌细胞都是雌激
素敏感型，乳腺癌细胞会表达雌激素受体α（ERα），而且雌激素
会促进肿瘤的生长。药物甲和药物乙对乳腺癌都有疗效，且两者
联合用药效果更好。
实验目的：验证药物甲和药物乙对乳腺癌都有治疗作用，且两者
联合用药效果更好。
实验材料：人乳腺癌细胞悬液、生理盐水配制的药物甲、生理盐
水配制的药物乙、生理盐水、相应检查装置。
（要求与说明：药物浓度用量不作要求；用增殖率反映癌细胞活
性，检测具体方法不作要求）
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（1）完善实验思路：
①分组：取等量已知细胞密度的人乳腺癌细胞悬液，分别加
入到含细胞培养液的四组培养瓶中，然后置于
中培养。
二氧化碳培
养箱　
②处理：A组：乳腺癌细胞悬液＋生理盐水；
B组： ；
C组： ；
D组：
。
乳腺癌细胞悬液＋生理盐水配制的药物甲　
乳腺癌细胞悬液＋生理盐水配制的药物乙　
乳腺癌细胞悬液＋生理盐水配制的药物甲＋生理盐
水配制的药物乙　
③检测：培养一段时间后，检测乳腺癌细胞数量并计算乳腺
癌细胞的 。
增殖率　
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解析：本实验要验证药物甲和药物乙对乳腺癌都有治疗作用，且两者联合用药效果更好，自变量为是否给予药物甲、药物乙以及同时给予药物甲和药物乙，因变量为乳腺癌细胞的数量，故实验需要分四组。根据实验设计的对照原则和单一变量原则，结合题干所给的实验材料和用具，可设计的实验思路如下：①分组：取等量已知细胞密度的人乳腺癌细胞悬液，分别加入到含细胞培养液的四组培养瓶中，然后置于二氧化碳培养箱中培养。②处理：A组：乳腺癌细胞悬液＋生理盐水；B组：乳腺癌细胞悬液＋生理盐水配制的药物甲；C组：乳腺癌细胞悬液＋生理盐水配制的药物乙；D组：乳腺癌细胞悬液＋生理盐水配制的药物甲＋生理盐水配制的药物乙。③检测：培养一段时间后，检测乳腺癌细胞数量并计算乳腺癌细胞的增殖率。
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（2）预测结果：请绘制一个柱状图表示实验结果。
答案：
解析：预测结果：药物甲和药物乙对乳腺癌都有疗效，且两者联合用药效果更好，所以B组、C组和D组乳腺细胞的增殖率都低于A组，且D组乳腺细胞的增殖率最低，柱状图表示的实验结果见答案。
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①雌激素可与位于肿瘤细胞
（填部位）的雌激素受体α（ERα）结合，形成
复合物。随后该复合物与DNA特定区域结合，影
响 ，从而调节相应代谢过程。
②研究发现药物甲能抑制身体产生雌激素，而药物乙能加速
雌激素受体的降解，请在以上两种药物的基础上，尝试提出
一种治疗乳腺肿瘤的新思路 。
③临床发现，男性也会患乳腺癌，请根据题中信息推测可能
的原因：
。
细胞内（细胞质、细胞核、胞
浆均可）　
激
素—受体　
基因的表达　
减少雌激素与相应受体的结合
（3）分析与讨论：
该男性体内产生了较多的雌激素（或乳腺细胞表
达了更多的雌激素受体）　
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解析：①雌激素为脂溶性激素，所以雌激素可与位于肿瘤细胞细胞内的雌激素受体α（ERα）结合，形成激素－受体复合物。随后该复合物与DNA特定区域结合，影响基因的表达，从而调节相应代谢过程。②研究发现药物甲能抑制身体产生雌激素，而药物乙能加速雌激素受体的降解，因此可以研究通过减少雌激素与相应受体的结合治疗乳腺肿瘤。③分析题中信息可推测男性患乳腺癌的原因可能为该男性体内产生了较多的雌激素或该男性乳腺细胞表达了更多的雌激素受体。
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18. 某医院病理室为确诊一患者的肿瘤是良性还是恶性，切取了一小
块肿瘤组织进行培养。请回答下列问题：
（1）培养之前，肿瘤组织必须先用
等处理成单个细胞。
解析：在动物细胞培养时，将组织块用胰蛋白酶或胶原蛋白酶分散成单个细胞，因为胰蛋白酶可以分解细胞之间的糖蛋白。
胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）　
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（2）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（设三次的“一滴”等量）观察，发现有64个肿瘤细胞，此肿瘤的细胞周期约为 h。
解析：由于溶液稀释了100倍，因此24 h后，一滴培养液中实际的细胞数目为64×100＝6 400，即100×2n＝6 400（n表示分裂次数），100个细胞经过6次有丝分裂，因此细胞周期＝24/6＝4 h。
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（3）与正常细胞相比，在显微镜下可见明显增多的细胞器是
。
解析：癌细胞分裂快，代谢旺盛，因此线粒体多，核糖体也多。线粒体在分裂过程中供能，核糖体在间期进行蛋白质的合成。
线
粒体、核糖体　
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（4）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：
a.将相同的培养液分为相等的两份，
；
b.将等数量的肿瘤细胞置于两份培养基中；
c. 。
解析：该实验属于对照实验，应遵循单一变量原则，即题中的自变量为加不加药物X。
一份加入药物X，另一
份不加　
放在相同条件下培养，观察肿瘤细胞生长情况　
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