Question

11．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，这有利于肝脏细胞吸收氧气和营养物质、排出代谢废物．
（2）气室中充入5%CO₂气体的主要作用是维持培养液适宜的pH．
（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种类和剂量，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．利用如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；吉姆萨染液（使染色体着色），有机物X溶液等．
实验过程：
①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．
②利用甲、乙、丙、丁4组如图所示装置，按下表步骤操作（“√”表示已完成的步骤）．

	甲	乙	丙	丁
步骤一：加入肝脏培养液	√	√	√	√
步骤二：加入有机物X溶液	√		√
步骤三：放置肝脏小块	√

上表中还需进行的操作是向乙（或丁）组装置中放置肝脏小块．
③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．
④一段时间后取淋巴细胞分别染色、制片．在显微镜下观察染色体形态和数量，并对比分析．若丙组淋巴细胞出现异常，而甲组的淋巴细胞正常，则说明肝脏小块对有机物X具有解毒作用．

Answer 1

分析 动物细胞培养的基本过程：取动物胚胎或幼龄动物器官、组织．将材料剪碎，并用胰蛋白酶（或用胶原蛋白酶）处理（消化），形成分散的单个细胞，将处理后的细胞移入培养基中配成一定浓度的细胞悬浮液．悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，成为细胞贴壁．当贴壁细胞分裂生长到互相接触时，细胞就会停止分裂增殖，出现接触抑制．此时需要将出现接触抑制的细胞重新使用胰蛋白酶处理．再配成一定浓度的细胞悬浮液．另外，原代培养就是从机体取出后立即进行的细胞、组织培养．当细胞从动植物中生长迁移出来，形成生长晕并增大以后，科学家接着进行传代培养，即将原代培养细胞分成若干份，接种到若干份培养基中，使其继续生长、增殖．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称为细胞株．当培养超过50代时，大多数的细胞已经衰老死亡，但仍有部分细胞发生了遗传物质的改变出现了无限传代的特性，即癌变．此时的细胞被称为细胞系．

解答 解：（1）把肝脏切成小薄片，有利于肝脏细胞的呼吸代谢，即吸收氧气和营养物质、排出代谢废物．
（2）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）同时也要注意选择抗生素的种类和剂量来抑制细菌生长．
（4）乙组和丁组没有做处理，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，所以要观察淋巴细胞的染色体形态和数量是否变化．甲组添加肝脏小块，淋巴细胞染色体正常，丙组没有添加，出现染色体异常，说明肝脏小块对有机物X具有解毒作用．
故答案为：
（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 染色体形态和数量 肝脏小块对有机物X具有解毒作用

点评 本题考查学生对动物细胞培养相关知识的理解和分析能力．动物细胞培养的条件：1、无菌、无毒的环境：对培养液和所有培养用具进行无菌处理，通常还要在培养液中加入一定量的抗生素，以防被污染．此外应定期更换培养液，以便清除代谢产物防止细胞代谢产物累积对细胞自身产生危害；2、营养物质：无机物（无机盐、微量元素等），有机物（糖、氨基酸、促生长因子等）；3、血清和血浆 （提供细胞生长必须的营养成份）；4、温度和pH（36.5±0.5℃，7.2～7.4）；5、气体环境：95%的空气+5%CO₂的混合气体，其中5%CO₂气体是为保持培养液的pH稳定．