Question

11．動(dòng)物器官的體外培養(yǎng)技術(shù)對于研究器官的生理、病理過程及其機(jī)制意義重大．如圖是一個(gè)新生小鼠的肝臟小塊培養(yǎng)裝置示意圖．請回答下列問題：
（1）肝臟切成小薄片，這有利于肝臟細(xì)胞吸收氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)、排出代謝廢物．
（2）氣室中充入5%CO₂氣體的主要作用是維持培養(yǎng)液適宜的pH．
（3）培養(yǎng)液中添加抗生素是為了抑制細(xì)菌生長，但要注意選擇抗生素的種類和劑量，以保證抗生素對肝臟無害．
（4）有機(jī)物X有毒性，可誘發(fā)染色體斷裂．利用如圖所示裝置和提供的下列材料用具，探究肝臟小塊對有機(jī)物X是否具有解毒作用．
材料用具：
肝臟小塊，外周血淋巴細(xì)胞，淋巴細(xì)胞培養(yǎng)液，植物凝集素（刺激淋巴細(xì)胞分裂）；顯微鏡，載玻片，蓋玻片，玻璃皿，滴管；吉姆薩染液（使染色體著色），有機(jī)物X溶液等．
實(shí)驗(yàn)過程：
①在淋巴細(xì)胞培養(yǎng)液中加入植物凝集素培養(yǎng)淋巴細(xì)胞，取4等份，備用．
②利用甲、乙、丙、丁4組如圖所示裝置，按下表步驟操作（“√”表示已完成的步驟）．

	甲	乙	丙	丁
步驟一：加入肝臟培養(yǎng)液	√	√	√	√
步驟二：加入有機(jī)物X溶液	√		√
步驟三：放置肝臟小塊	√

上表中還需進(jìn)行的操作是向乙（或�。┙M裝置中放置肝臟小塊．
③培養(yǎng)一段時(shí)間后，取4組裝置中的等量培養(yǎng)液，分別添加到4份備用的淋巴細(xì)胞培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)．
④一段時(shí)間后取淋巴細(xì)胞分別染色、制片．在顯微鏡下觀察染色體形態(tài)和數(shù)量，并對比分析．若丙組淋巴細(xì)胞出現(xiàn)異常，而甲組的淋巴細(xì)胞正常，則說明肝臟小塊對有機(jī)物X具有解毒作用．

Answer 1

分析 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的基本過程：取動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物器官、組織．將材料剪碎，并用胰蛋白酶（或用膠原蛋白酶）處理（消化），形成分散的單個(gè)細(xì)胞，將處理后的細(xì)胞移入培養(yǎng)基中配成一定濃度的細(xì)胞懸浮液．懸液中分散的細(xì)胞很快就貼附在瓶壁上，成為細(xì)胞貼壁．當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到互相接觸時(shí)，細(xì)胞就會(huì)停止分裂增殖，出現(xiàn)接觸抑制．此時(shí)需要將出現(xiàn)接觸抑制的細(xì)胞重新使用胰蛋白酶處理．再配成一定濃度的細(xì)胞懸浮液．另外，原代培養(yǎng)就是從機(jī)體取出后立即進(jìn)行的細(xì)胞、組織培養(yǎng)．當(dāng)細(xì)胞從動(dòng)植物中生長遷移出來，形成生長暈并增大以后，科學(xué)家接著進(jìn)行傳代培養(yǎng)，即將原代培養(yǎng)細(xì)胞分成若干份，接種到若干份培養(yǎng)基中，使其繼續(xù)生長、增殖．通過一定的選擇或純化方法，從原代培養(yǎng)物或細(xì)胞系中獲得的具有特殊性質(zhì)的細(xì)胞稱為細(xì)胞株．當(dāng)培養(yǎng)超過50代時(shí)，大多數(shù)的細(xì)胞已經(jīng)衰老死亡，但仍有部分細(xì)胞發(fā)生了遺傳物質(zhì)的改變出現(xiàn)了無限傳代的特性，即癌變．此時(shí)的細(xì)胞被稱為細(xì)胞系．

解答 解：（1）把肝臟切成小薄片，有利于肝臟細(xì)胞的呼吸代謝，即吸收氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)、排出代謝廢物．
（2）氣室中充入5% CO2的作用是形成碳酸來維持培養(yǎng)液適宜的pH．
（3）同時(shí)也要注意選擇抗生素的種類和劑量來抑制細(xì)菌生長．
（4）乙組和丁組沒有做處理，向乙（或�。┙M裝置中放置肝臟小塊作為對照實(shí)驗(yàn)，有機(jī)物X有毒性，可誘發(fā)染色體斷裂，所以要觀察淋巴細(xì)胞的染色體形態(tài)和數(shù)量是否變化．甲組添加肝臟小塊，淋巴細(xì)胞染色體正常，丙組沒有添加，出現(xiàn)染色體異常，說明肝臟小塊對有機(jī)物X具有解毒作用．
故答案為：
（1）吸收氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)、排出代謝廢物
（2）維持培養(yǎng)液適宜的pH
（3）種類和劑量
（4）向乙（或�。┙M裝置中放置肝臟小塊 染色體形態(tài)和數(shù)量 肝臟小塊對有機(jī)物X具有解毒作用

點(diǎn)評 本題考查學(xué)生對動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)相關(guān)知識的理解和分析能力．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件：1、無菌、無毒的環(huán)境：對培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進(jìn)行無菌處理，通常還要在培養(yǎng)液中加入一定量的抗生素，以防被污染．此外應(yīng)定期更換培養(yǎng)液，以便清除代謝產(chǎn)物防止細(xì)胞代謝產(chǎn)物累積對細(xì)胞自身產(chǎn)生危害；2、營養(yǎng)物質(zhì)：無機(jī)物（無機(jī)鹽、微量元素等），有機(jī)物（糖、氨基酸、促生長因子等）；3、血清和血漿 （提供細(xì)胞生長必須的營養(yǎng)成份）；4、溫度和pH（36.5±0.5℃，7.2～7.4）；5、氣體環(huán)境：95%的空氣+5%CO₂的混合氣體，其中5%CO₂氣體是為保持培養(yǎng)液的pH穩(wěn)定．