第2节 第1课时 动物细胞培养-【金版新学案】2024-2025学年高中生物选择性必修3同步课堂高效讲义配套课件（人教版2019 单选）

第1课时　动物细胞培养 　 第2章　第2节　动物细胞工程 学习目标 1．运用归纳与概括、模型构建的形式表示动物细胞培养过程。 2．简述干细胞在生物医学工程中有广泛的应用价值。 知识点一　动物细胞培养的条件和过程 1 知识点二　干细胞培养及其应用 2 课时测评 5 学习小结 3 内容索引 随堂达标演练 4 动物细胞培养的条件和过程 知识点一 返回 新知导学 1．动物细胞工程常用技术 (1)常用技术：动物细胞培养、_______________和_________________等。 (2)基础：______________。 2．动物细胞培养 (1)概念：从动物体中取出相关的组织，将它分散成___________，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞生长和______的技术。 动物细胞融合 动物细胞核移植 动物细胞培养 单个细胞 增殖 (2)条件 糖类 氨基酸 维生素 血清 液体 培养液 培养用具 无菌环境 (36.5±0.5) ℃ 7.2～7.4 O2 pH 培养皿 松盖培养瓶 CO2培养箱 (3)过程 ①细胞贴壁：悬液中分散的细胞往往_____在 培养瓶的瓶壁上。 ②接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到________ _______时，细胞通常______________的现象。 ③原代培养：指动物组织经处理后的________。 ④传代培养：______后的细胞培养。 贴附 表面相 停止分裂增殖 初次培养 分瓶 互接触 机械的方法 胰蛋白酶　 原代 密度 有害代 谢物 营养 接触 抑制 传代 精通教材 1．动物细胞培养体现了动物细胞的全能性吗？ 提示：动物细胞培养未体现动物细胞的全能性，其原理是细胞增殖。 2.分散组织细胞能否用胃蛋白酶处理，处理时间越长效果越好吗？ 提示：使细胞相互分散不能用胃蛋白酶处理，主要是因为pH不合适。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1.5左右)在此环境中没有活性，而胰蛋白酶在此环境中活性较高，因此胰蛋白酶适用于细胞培养时的处理。使用胰蛋白酶时，要控制好作用时间，因为胰蛋白酶不仅能消化细胞间的蛋白质，长时间作用还会分解细胞膜蛋白等，对细胞造成损伤。 合作探究 任务　分析动物细胞培养的过程和条件 完善有关动物细胞培养示意图，思考下列问题： (1)在动物细胞培养时，如何操作才能创造 无菌、无毒的培养环境？ 提示：①需要对培养液和所有培养用具进 行灭菌处理以及在无菌环境下进行操作； ②培养液还需要定期更换，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。 (2)动物细胞培养需要控制什么样的气体 环境？各自起什么作用？ 提示：95%空气加5%CO2。空气中的O2 维持细胞代谢，CO2维持培养液的pH。 (3)幼龄动物的细胞与老龄动物的细胞比 较，分化程度低的细胞与分化程度高的细 胞比较，哪些细胞更易于培养？为什么？ 提示：幼龄动物的细胞和分化程度低的细 胞更易培养。原因是这些细胞分裂能力强。 (4)动物细胞培养时，为什么要定时更换 培养基？ 提示：①保证细胞所需要的营养供应； ②保证细胞内有害代谢产物的及时排出。 (5)培养瓶中的细胞培养为什么要进行传 代培养？ 提示：随着原代培养的进行，细胞密度 过大、有害代谢物积累和营养物质缺乏 以及贴壁生长会出现接触抑制，细胞会逐渐停止分裂增殖，因此要传代培养。 1．细胞贴壁和接触抑制 (1)细胞贴壁：体外培养的细胞有些需要贴附于某些基质表面才能生长增殖，这类细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上，称为细胞贴壁。 (2)接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞通常会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。 2．原代培养和传代培养 区分两种“培养”的关键是看用胰蛋白酶处理的对象：①第一次：用胰蛋白酶对剪碎的动物组织进行处理，使其分散成单个细胞后进行培养，为原代培养；②第二次：细胞培养过程中出现接触抑制，用胰蛋白酶使其从瓶壁上脱离下来，然后，将其分散到多个培养瓶中继续培养，为传代培养。 核心归纳 3．植物组织培养与动物细胞培养的比较 比较项目 植物组织培养 动物细胞培养 原理 植物细胞的全能性 细胞增殖 培养基 固体培养基 液体培养基 过程 结果 新的植株 新的细胞 相同点 ①都需人工条件下的无菌操作；②都需要适宜的温度、pH等条件；③都进行有丝分裂，都不涉及减数分裂 应用1．(2024·云南昆明高二期末)动物细胞无论是在动物体内还是在体外培养，都需要一定的条件。下列相关叙述正确的是 A．动物细胞一般是在合成培养基中培养，但需要加入血清等一些天然成分 B．动物细胞培养可以在液体培养基或固体培养基中进行 C．动物细胞培养需要在无菌、无毒环境中进行，该条件只受环境因素的影响 D．动物细胞培养无需考虑渗透压问题 √ 用于动物细胞培养的合成培养基需加入糖类、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质，补充培养基中缺乏的物质，A正确；动物细胞培养是在液体培养基中进行，不能用固体培养基培养，B错误；动物细胞培养时，培养环境必须保证无菌、无毒，该条件除了受环境因素的影响以外，还会受到自身因素的影响，如细胞代谢废物积累会对细胞自身造成危害，C错误；动物细胞培养需要考虑渗透压问题，培养液的渗透压的高低会影响细胞的形态、结构和功能，D错误。 知识拓展 合成培养基中加血清的原因：血清中含有多种未知的促细胞生长因子及其他活性物质，可以补充合成培养基中缺乏的物质。 应用2．(2024·江苏淮安高二期中)如图为猪输卵管上皮细胞培养过程示意图。下列叙述正确的是 A．甲→乙和丙→丁过程需要用胃蛋白酶处理 B．丙为原代培养，丁为传代培养，二者都需要在添加血清的合成培养基中进行 C．丙过程会出现细胞贴壁生长和接触抑制现象，而丁过程不会出现此现象 D．为避免培养过程中的杂菌污染，丙、丁过程中培养瓶盖必须旋紧不漏气 √ 由于动物细胞间存在粘连蛋白，故 甲→乙和丙→丁过程需要用胰蛋白 酶或胶原蛋白酶处理，分散成单个 细胞，该过程中不能用胃蛋白酶处 理，A错误；丙为原代培养，丁为传代培养，二者都需在添加血清的合成培养基进行培养，因为对动物细胞培养所需要的营养尚不明确，B正确；丙原代培养过程和丁传代培养过程均会出现细胞贴壁和接触抑制现象，C错误；为避免培养过程中的杂菌污染，保证其气体需要，丙、丁过程中需松动培养瓶盖，将其置于含95%空气和5% CO2的混合气体的CO2培养箱中培养，D错误。 规律方法 有关动物细胞培养知识点可归纳为4个“2” 1．培养材料为“2”：即动物胚胎、幼龄动物的组织和器官。 2．培养过程为“2”：即原代培养、传代培养。 3．胰蛋白酶使用“2”次：即原代培养和传代培养中均使用，目的是使细胞分散开。 4．细胞生长特点有“2”种：即贴壁生长、接触抑制或悬浮生长。 返回 干细胞培养及其应用 知识点二 返回 新知导学 1．胚胎干细胞 (1)存在位置：__________中。 (2)特点：具有分化为成年动物体内的_________类型的细胞，并进一步形成机体的________________________的潜能。 (3)应用：分离并证明了某些动物和人的ES细胞可以在体外分化成心肌细胞、神经元和____________等细胞。 早期胚胎 任何一种 所有组织和器官甚至个体 造血干细胞 2．成体干细胞 (1)存在位置：_____________________________中。如骨髓中的造血干细胞、神经系统中的______干细胞和睾丸中的______干细胞。 (2)特点：具有___________性，只能分化成__________________，不具有发育成完整个体的能力。 (3)应用 ①用正常的______干细胞治疗白血病等造血系统、免疫系统功能障碍等疾病。 ②用______干细胞治疗神经组织损伤和神经系统退行性疾病。 成体的骨髓、外周血和脐带血 神经 精原 组织特异 特定的细胞或组织 造血 神经 3．诱导多能干细胞 (1)概念：通过体外诱导_________细胞等，获得类似胚胎干细胞的一种细胞，被称为诱导多能干细胞(简称iPS细胞)。 (2)应用：治疗小鼠的镰状细胞贫血；用iPS细胞治疗阿尔茨海默病、心血管疾病等领域的研究也取得了新进展。 (3)优点：诱导过程无须破坏胚胎；iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞，将它移植回病人体内后，理论上可以避免免疫排斥反应。 成纤维 精通教材 1．科学家制备iPS细胞的方法有____________________________________ ___________________________________________________________； iPS细胞最初是由______________转化而来的，后来发现已分化的______________等也能被诱导为iPS细胞。 2．为什么说iPS细胞的应用前景要优于ES细胞？ 提示：因为ES细胞必须从胚胎中获取，涉及伦理问题，因而限制了在医学上的应用。iPS细胞的诱导过程无须破坏胚胎，而且iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞，将它移植回病人体内后，理论上可以避免免疫排斥反应，所以科学家普遍认为iPS细胞的应用前景要优于ES细胞。 借助载体将特定基因导入细胞中，直接 将特定蛋白导入细胞中或者用小分子化合物等来诱导形成iPS细胞 成纤维细胞 T细胞、B细胞 合作探究 任务　分析干细胞培养和应用 如图为iPS细胞的培养和利用过程，请据图回答： (1)1→2过程的实质是什么？ 提示：基因的选择性表达。 (2)诱导多能干细胞用于治疗人类的某些 疾病的原理是什么？ 提示：诱导多能干细胞具有发育的全能 性，可以被诱导分化形成新的组织细胞， 经移植可使坏死或退化部位得以修复并恢复正常功能。 (3)诱导多能干细胞为什么可以解决供体器 官不足和器官移植后免疫排斥的问题？ 提示：通过干细胞体外诱导分化，可以培 育出人造器官，从而解决供体器官不足的 问题。又由于人造器官是自身细胞经诱导 分化形成的，所以可以避免免疫排斥反应。 干细胞的种类及功能 核心归纳 种类 来源 功能及应用 胚胎干细胞 (ES细胞) 早期胚胎 能够分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞， 并进一步形成机体的所有组织、器官甚至生物个体 成体干细胞 成体组织 或器官 只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整 个体的能力 诱导多能干细胞(iPS细胞) 体外诱导体 细胞产生 能分化成为具有特定功能的细胞，用于治疗疾病 应用1．干细胞的培养成功是动物细胞培养领域重大的成就之一。人脐带间充质干细胞在特定诱导条件下，可分化为脂肪、肝、神经等多种组织细胞。下图表示培养人脐带间充质干细胞的大致过程。下列叙述错误的是 A．人脐带间充质干细胞属于一种iPS细胞 B．通过离心除去上清液可以除去胰蛋白酶 C．过程①通常用胰蛋白酶处理 D．出现接触抑制前的一段时间内，培养瓶中的细胞数量有可能接近“J”形增长 √ iPS细胞是经人工诱导产生的， 脐带间充质干细胞不是诱导多 能干细胞，A错误；离心后， 胰蛋白酶存在于离心管的上清 液中，通过去除上清液可除去胰蛋白酶，B正确；过程①为分散组织细胞获得单细胞的过程，常用胰蛋白酶处理，C正确；开始培养的一段时间内，细胞分裂旺盛，其数量可接近“J”形增长，D正确。 应用2．(2024·江苏苏州高三开学考试)再生医学领域在2019年首次利用异源诱导多能干细胞(iPS细胞)培养出的眼角膜组织，移植到病人体内，成功治疗一名失明患者，且未发生免疫排斥反应。下列叙述正确的是 A．造血干细胞和诱导多能干细胞(iPS细胞)的分化程度相同 B．神经干细胞和iPS细胞在治疗阿尔茨海默病等方面有重要价值 C．体外培养iPS细胞时培养液中不需要加入血清等物质 D．患者未发生免疫排斥反应是因为移植细胞与其自身细胞的基因相同 √ 造血干细胞和诱导多能干细胞(iPS细胞)的分化程度不同，前者大于后者，A错误。神经干细胞在治疗神经组织损伤和神经系统退行性疾病(如帕金森病、阿尔茨海默病等)方面有重要的应用价值；用iPS细胞治疗阿尔茨海默病、心血管疾病等领域的研究也取得了新进展；可见神经干细胞和iPS细胞在治疗阿尔茨海默病等方面有重要价值，B正确。体外培养iPS细胞时培养液中需要加入血清等物质，C错误。患者未发生免疫排斥反应是因为角膜是一层透明的膜，不含有血管，也不含有淋巴组织，属于免疫豁免的部位，D错误。 返回 学　习　小　结 返回 思维导图 要语必背 1.动物细胞培养需要满足以下条件：①营养条件(糖类、氨基酸、无机盐、维生素等，还需要加入动物血清等天然成分)；②无菌、无毒的环境；③适宜的温度、pH和渗透压；④适宜的气体环境等。 2.动物细胞的培养分为原代培养和传代培养。大多数细胞在培养过程中会出现细胞贴壁(生长)和细胞接触抑制现象。 3.干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中，包括胚胎干细胞和成体干细胞等。 返回 随 堂 达 标 演 练 返回 1．(2024·北京海淀高三期末)下列与动物细胞培养有关的叙述，错误的是 A．动物细胞培养的原理是细胞的全能性 B．CO2的作用是维持细胞培养液pH的相对稳定 C．动物细胞培养需要添加一定量的动物血清 D．可以用体外培养的人体细胞培养病毒 √ 动物细胞培养的原理是细胞增殖，A错误；进行动物细胞培养时，需要将其置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养，CO2的作用是维持细胞培养液pH的相对稳定，B正确；由于人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚，动物细胞培养需要添加一定量的动物血清，C正确；病毒需要寄生在活细胞中，可以用体外培养的人体细胞培养病毒，D正确。 2．(2024·安徽蚌埠高三期末)动物细胞培养是动物细胞工程的基础。下列叙述正确的是 A．一般选择幼龄动物的细胞培养，原因是其细胞分化程度低 B．进行细胞传代培养时，每传一代，细胞数目增加一倍 C．传代培养前需用胰蛋白酶处理贴壁细胞，制成细胞悬液 D．为保证无菌的环境，需要定期更换培养液，清除代谢物 √ 选用幼龄动物的器官或组织进行细胞培养，是因为幼龄动物的器官或组织的分裂能力强，A错误；细胞培养中每更换一次培养瓶算是传一代，并不是细胞分裂一次，B错误；贴壁细胞会出现接触抑制现象，需用胰蛋白酶处理进行传代培养，C正确；为保证无菌、无毒的环境，需要对培养液和培养用具进行灭菌处理及在无菌条件下操作，而不是更换培养液，定期更换培养液，其目的是便于清除代谢物，防止代谢物积累对细胞的毒害，D错误。 3．下列关于动物细胞培养的叙述，错误的是 A．通常将动物组织经处理后的初次培养称为原代培养 B．在原代培养过程中，细胞在培养液中悬浮生长和增殖 C．发生接触抑制时需要再次使用胰蛋白酶处理细胞 D．动物细胞培养时要求培养瓶或培养皿内表面光滑 √ 通常将动物组织细胞经处理后的初次培养称为原代培养，A正确；在原代培养过程中，细胞会出现两种类型，一类能够悬浮在培养液中生长和增殖，另一类则需要贴壁生长，B错误；发生接触抑制时，需要再次使用胰蛋白酶处理细胞，制成细胞悬液，C正确；动物细胞培养时，要求培养瓶或培养皿的内表面要光滑、无毒，易于贴附，D正确。 4．研究人员研究肥胖机理时发现了一种与脂肪细胞的分化形成有关的蛋白质M，其细胞分化过程如图所示。下列叙述错误的是 A．已分化的细胞不可能继续分化为其他类型的细胞 B．肌肉细胞与脂肪细胞中均含控制蛋白质M合成的基因 C．促进蛋白质M的合成是解决肥胖问题的一条途径 D．间充质细胞是一种成体干细胞，其分化过程具有组织特异性 √ 已分化的细胞也可能继续分化为其他类型的细胞，如人体的干细胞可分化为间充质细胞，间充质细胞又分化为肌肉细胞或脂肪细胞，A错误。 5．(2024·北京石景山高三期末)我国科研人员利用人的成纤维细胞培养出可增殖、具有功能的肝样细胞(hihep细胞)，成功构建了新型的生物人工肝。下列叙述错误的是 A．培养过程中需要在培养液中添加动物血清 B．成纤维细胞与hihep细胞的遗传物质不相同 C．成纤维细胞培养成hihep细胞并未体现细胞的全能性 D．成纤维细胞培养成hihep细胞的实质是基因的选择性表达 √ 动物细胞培养需要在培养液中添加一些天然成分，比如动物血清，A正确；人的成纤维细胞培养出可增殖、具有功能的肝样细胞(hihep细胞)，均由同一个受精卵发育而来，所含遗传物质相同，B错误；细胞具有全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整个体或分化成其他各种细胞的潜能，成纤维细胞培养成hihep细胞并未体现细胞的全能性，C正确；人的成纤维细胞培养出可增殖、具有功能的肝样细胞发生了细胞的分化，实质是基因的选择性表达，D正确。 6．(创新情境)如图为动物细胞培养过程中细胞增 殖情况的变化曲线，图中O、A、B、C、D、E是 曲线上的点，其中B、E两点表示经筛选、分装后 继续培养。据图回答问题： (1)通常将动物组织消化后的初次培养称为_________， 在图中是________段(填字母)。 人们通常将动物组织处理后的初次培养称为原代培养，在图中是OB段。 原代培养　 OB (2)在动物细胞培养时，将细胞所需的营养物质按其 种类和所需量严格配制而成的培养基称为________ 培养基。通常在培养基中还需要加入适量血清、血 浆等一些天然成分，血清、血浆作为天然培养基的 作用是_____________________________。 在动物细胞培养时，将细胞所需的营养物质按其种类和所需量严格配制而成的培养基称为合成培养基。通常还需要在培养基中加入适量血清等一些天然成分，血清作为天然培养基的作用是补充合成培养基中缺失的成分，有利于细胞的正常生长与增殖。 合成 补充合成培养基中缺失的成分 (3)进行动物细胞培养时，选用液体培养基的pH的 范围是___________，若将组织块剪碎，加入胰蛋 白酶，可使其分散成单个细胞，为什么不能改用 胃蛋白酶？ ____________________________________________ _______________________________________。 进行动物细胞培养时，选用液体培养基的pH为7.2～7.4，若将组织块剪碎，加入胰蛋白酶，可使其分散成许多单个细胞，若改用胃蛋白酶则不行，因为胃蛋白酶发挥作用的pH值约为1.5，在pH值为7.2～7.4的环境下，酶会变性失活，不能发挥作用。 7.2～7.4 胃蛋白酶发挥作用的pH值约为1.5，在pH值7.2～ 7.4环境下，酶会变性失活，不能发挥作用 返回 课　时　测　评 返回 知识点一　动物细胞培养的条件和过程 1．一般来说，动物细胞体外培养需要满足以下条件 ①无毒的环境　②无菌的环境　③合成培养基需加血浆　④温度与动物的体温相近　⑤需要O2，也需要CO2　⑥适宜的pH A．①②③④⑤⑥ B．①②③④ C．①②④⑤⑥　 D．①②③④⑥ √ 动物细胞体外培养需要无毒、无菌的环境，①、②正确；用于动物细胞培养的合成培养基需加入糖类、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清等天然物质，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，④、⑥正确；动物细胞培养需要一定的气体环境，即95%空气和5% CO2的混合气体，⑤正确，A正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2．下列关于动物细胞培养的叙述不正确的是 A．动物细胞培养技术的原理是细胞膜的流动性 B．传代培养时需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞 C．癌细胞在培养瓶中不会出现接触抑制现象 D．动物细胞培养一般需要使用CO2培养箱 √ 动物细胞培养技术的原理是细胞增殖，A错误；传代培养时需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞，使其分散培养，B正确；癌细胞在培养瓶中不会出现接触抑制现象，能无限增殖，C正确；动物细胞培养一般需要使用CO2培养箱，以维持培养液的pH值，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 3．(2024·辽宁沈阳一模)治疗大面积烧伤时，可通过细胞培养构建“人造皮肤”进行移植。下列叙述错误的是 A．使用烧伤病人健康皮肤细胞可培养出不产生免疫排斥反应的“皮肤” B．用胰蛋白酶处理皮肤组织，目的是使它分散成单个细胞 C．贴壁生长的皮肤细胞会发生接触抑制现象 D．传代培养时，贴壁细胞直接用离心法收集，然后再分瓶培养 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 用于人造皮肤的细胞取自患者本身而非其他个体，可以有效降低皮肤移植后的排斥反应，A正确；组织中细胞间的主要成分为蛋白质，可以用胰蛋白酶处理动物组织，以便得到单个细胞，但是处理时间不宜过长，B正确；贴壁生长的皮肤细胞会发生接触抑制现象，当贴壁培养细胞出现接触抑制时，需要用胰蛋白酶处理，将接触的细胞分散为单个细胞，才可用离心法收集，之后再进行分瓶进行传代培养，C正确，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 4．(2024·湖南岳阳高三期末)下列有关动物细胞培养的叙述，错误的是 A．为保证培养的动物细胞处于无菌、无毒的环境，措施之一需要定期更换培养液 B．动物细胞培养应在含95%O2和5% CO2的恒温箱中培养，CO2的作用是维持培养液的pH C．部分细胞能够悬浮在培养液中生长增殖 D．使用合成培养基时，应加入动物的血清等一些天然成分 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 动物细胞培养也需要无菌、无毒的环境，为保证培养的动物细胞处于无菌、无毒的环境，措施之一需要定期更换培养液，此外培养用具等需要进行灭菌处理，A正确；动物细胞培养需要一定的气体环境，即95%空气和5% CO2的混合气体，其中5%的CO2能维持培养液pH，B错误；动物细胞具有贴壁生长的特点，此外部分细胞能够悬浮在培养液中生长增殖，C正确；使用合成培养基时，应加入动物的血清等一些天然成分，以保证其能正常生长，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 知识点二　干细胞培养及其应用 5．某实验室做了下图所示的实验研究，下列相关叙述正确的是 A．过程②是诱导多能干细胞的形态、结构和遗传物质发生稳定性差异的过程 B．与纤维母细胞相比，经过程①形成的诱导多能干细胞的全能性较高 C．肝细胞、神经细胞、上皮细胞等细胞中基因组成相同，蛋白质完全不同 D．上述细胞中具有细胞周期的是诱导多能干细胞和神经细胞 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 ②表示细胞分化过程，该过程会使细胞的形态、结构和功能发生稳定性差异，但不会改变细胞中的遗传物质，A错误；与纤维母细胞相比，经过程①形成的诱导多能干细胞的分化程度较低，其全能性较高，B正确；肝细胞、神经细胞、上皮细胞都是由诱导多能干细胞分裂、分化形成的，含有相同的基因，但不同细胞选择性表达的基因不同，因此细胞中所含蛋白质有所区别，但不是完全不同，C错误；神经细胞已经高度分化，不再分裂，不具有细胞周期，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 6．(2024·江苏扬州高三期末)牙齿再生术的难点在于牙髓再生和牙周组织再生。空军军医大学口腔医院金岩教授率领团队经历多年潜心努力，从患者脱落的乳牙中获取牙髓干细胞，经过体外培养，将形成的干细胞聚合体植入患者牙髓腔里，使得牙齿神经、血管再生，完全恢复牙齿原有功能。针对以上技术，下列叙述正确的是 A．此技术的原理与植物组织培养的原理相同 B．此技术需要适宜的温度(36.5 ℃)和pH(6.8～7.8) C．牙髓干细胞与胚胎干细胞一样都可以分化为成年动物体内任何一种类型的细胞，甚至产生个体 D．对于牙髓干细胞的培养过程需要经历原代培养，用胰蛋白酶处理后再用离心法收集悬液中的细胞进行传代 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 该技术属于动物细胞培养，原理是细胞增殖，而植物组织培养的原理是植物细胞的全能性，两者不同，A错误；此技术即动物细胞培养需要适宜的温度(36.5±0.5 ℃)和pH(7.2～7.4)，B错误；由于技术条件等的制约，目前不能将动物体细胞培养为完整个体，且牙髓干细胞属于分化程度较高的细胞，不能分化为任何一种类型的细胞，C错误；对于牙髓干细胞的培养过程需要经历原代培养(分瓶前的培养过程)，用胰蛋白酶处理后再用离心法收集悬液中的细胞进行传代，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 7．利用人类多能干细胞培养的皮肤“类器官”在培养4～5个月后，形成了多层皮肤组织，包含毛囊、皮脂腺和神经元回路，是迄今最逼真的人皮肤“类器官”。下列相关叙述，正确的是 A．多能干细胞形成多层皮肤组织的过程中，遗传物质通常会发生改变 B．多能干细胞培养形成多层皮肤组织，说明了动物的体细胞具有全能性 C．给烧伤病人移植自身多能干细胞培养成的皮肤“类器官”可减弱免疫排斥反应 D．该项研究结果表明，多能干细胞可以分化成为人体内所需的各种组织和器官 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 多能干细胞形成多层皮肤组织的过程中，遗传物质并未发生改变，只是基因进行了选择性表达，A错误；全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整个体或分化成其他各种细胞的潜能，多能干细胞培养形成多层皮肤组织，未体现出能发育成其他各类细胞或完整个体，不能体现全能性，B错误；由于多能干细胞培养成的皮肤“类器官”由自身细胞发育而来，理论上不会出现免疫排斥反应，C正确；研究结果表明，多能干细胞能形成多层皮肤组织，包含毛囊、皮脂腺和神经元回路，但不能说明其能分化成各种组织和器官，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 8．科学家们从27种候选分子中，通过排列组合实验，最终选取了8种在卵子发育早期十分关键的分子(NOBOX、FIGLA、TBPL2、SOHLH1、STAT3、DYNLL1、SUB1和LHX8)，通过基因工程的方法改造胚胎干细胞，赋予了胚胎干细胞制造这8种蛋白质的能力。这些蛋白质表达以后，通过调控细胞的分化，将这些胚胎干细胞转化成了像卵子一样的细胞，它们甚至还可以与精子受精，并且发育成一个早期胚胎。下列相关叙述正确的是 A．胚胎干细胞制造出这8种蛋白质是细胞全能性的体现 B．上述方法得到的早期胚胎能发育为正常个体 C．胚胎干细胞转化成像卵子一样的细胞是通过细胞分化来实现的 D．胚胎干细胞能够不断分裂和分化，不会发生衰老和凋亡 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 细胞全能性的体现必须由细胞发育得到完整个体或其他各种细胞，胚胎干细胞制造出8种蛋白质并未体现细胞全能性，A错误；由于上述方法得到的早期胚胎是由胚胎干细胞转化后和精子受精结合形成的，胚胎干细胞是体细胞，并不是经过减数分裂得到染色体减半的卵细胞，故不能发育为正常个体，B错误；据题干信息，通过基因工程赋予胚胎干细胞制造8种蛋白质的能力，在这些蛋白质表达以后，通过调控细胞的分化，将这些胚胎干细胞转化成了像卵子一样的细胞，C正确；胚胎干细胞也会发生衰老和凋亡，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 9．(2024·河南商丘高二期末)关于动物细胞培养过程中原代培养和传代培养的叙述错误的是 A．从机体取得动物组织经处理后的初次培养称为原代培养 B．分瓶培养可能会用到胰蛋白酶、胶原蛋白酶 C．分瓶后的细胞培养称为传代培养 D．传代培养细胞不断进行有丝分裂，因此传代培养的所有细胞遗传物质一定相同 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 从机体取得动物组织经处理后的初次培养称为原代培养，A正确；培养的细胞可能具有贴壁生长的特性，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理贴壁生长的细胞使之分散成单个细胞再进行传代培养，B正确；分瓶之后的细胞培养称为传代培养，C正确；由于培养的细胞一直处于不断增殖过程，因此它们容易受到培养条件和诱变因素的影响而产生突变，并不是所有细胞遗传物质一定相同，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 10．(2024·广东深圳一模)通过细胞培养构建的人造皮肤在治疗大面积烧伤时具有较好的应用前景，下列叙述正确的是 A．选择非患者细胞进行培养获得人造皮肤，可以降低免疫排斥的发生 B．细胞培养获得人造皮肤的过程中，可加入纤维素酶处理贴壁的细胞 C．细胞培养时需置于含有95%O2和5% CO2的混合气体的CO2培养箱 D．由于对细胞所需的营养物质未全部研究清楚，培养时通常加入血清 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 选择患者自身的细胞进行培养获得人造皮肤，可以避免免疫排斥的发生，选择非患者细胞进行培养获得人造皮肤，一般会发生免疫排斥反应，A错误；细胞培养获得人造皮肤的过程中，可加入胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理贴壁的细胞，B错误；动物细胞培养的气体环境是5%CO2和95%空气，CO2可维持培养液的pH，C错误；在进行动物细胞培养时，培养液中通常需加入血清、血浆等一些天然成分，主要目的是补充细胞生长和增殖过程中所需的营养物质，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 11．(2024·云南昆明高二期末)下列关于动物细胞培养过程的叙述，错误的是 A．大多数动物细胞增殖需要贴附于某些基质表面上才能进行 B．贴壁生长的细胞存在接触抑制的现象 C．动物细胞培养先进行原代培养再进行传代培养 D．传代培养时需要收集细胞，都可以直接利用离心法收集 √ 大多数动物细胞增殖需要贴附于某些基质表面上才能进行，贴壁生长的细胞存在接触抑制的现象，少数可以进行悬浮培养，A、B正确；由动物细胞培养的过程可知，动物细胞培养先进行原代培养再进行传代培养，C正确；传代培养时需要收集细胞，悬浮细胞可以直接利用离心法收集，贴壁生长细胞需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理后再利用离心法收集，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 12．(2024·山东潍坊高二期末)下列有关细胞培养的叙述正确的是 A．动物细胞培养过程中要注意细胞分裂素和生长素的适宜比例 B．植物细胞培养过程中，首先要用胰蛋白酶处理部分组织使细胞分散获得单个细胞 C．动物细胞培养时，培养瓶中的细胞需定期用胰蛋白酶处理，分瓶后才能继续增殖 D．用纤维素酶和果胶酶水解法获得的植物细胞原生质体仍具有全能性 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 细胞分裂素和生长素应用于植物组织培养过程，不用于动物细胞的培养，A错误。动物细胞培养过程中，首先要用胰蛋白酶处理部分组织使细胞分散获得单个细胞，B错误。动物细胞培养时，贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞通常会停止分裂增殖，需定期用胰蛋白酶处理，分瓶后才能继续增殖；悬浮培养的细胞会因细胞密度过大、有害代谢物积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻，需要对细胞进行分瓶培养，让细胞继续增殖，C错误。纤维素酶和果胶酶水解法是去除细胞壁，不影响原生质体的全能性，故用纤维素酶和果胶酶水解法获得的植物细胞原生质体仍具有全能性，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 13．利用逆转录病毒将4个关键基因 导入已分化的体细胞中并表达，可使 这个细胞成为类似胚胎干细胞的诱导 多能干细胞(iPS细胞)。如图为该技术 在人体细胞中的实验示意图。下列相关叙述中，错误的是 A．由iPS细胞产生其他种类细胞的过程为细胞分化 B．利用患者的iPS细胞对其自身受损器官进行修复，与传统器官移植相比成功率更高 C．目前iPS细胞在实际应用中还存在许多问题，例如，有研究发现iPS细胞的增殖难以控制，即iPS细胞具有衰老细胞的特征 D．结合以上信息分析，iPS细胞可能容易分散 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 由iPS细胞产生其他种类细胞的过程 为细胞分化，图中①②③表示细胞分 化，其实质是基因的选择性表达，A 正确；iPS细胞来源于供体细胞，用 其得到的新生器官替换供体病变器官，从理论上可以避免免疫排斥反应，大大提高器官移植成功率，B正确；iPS细胞是类似胚胎干细胞的一种细胞，说明其具有与胚胎干细胞相似的分化潜力，细胞分化程度低，不易衰老，C错误；根据图示分析，iPS细胞可能容易分散，分化成不同的组织、器官，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 14．(10分)研究人员利用成年鼠嗅黏膜制 备的嗅鞘细胞，在添加不同浓度血清的 培养基中培养并测量其细胞生长(增殖)情 况，实验结果如图所示。请据图分析回答： (1)将获取的嗅黏膜用剪刀剪碎，并用某种 酶处理一段时间，该操作的生物学意义是________________，以便制成细胞悬液。该过程中，所使用的酶主要是________________________。 使细胞分散开来 胰蛋白酶(或胶原蛋白酶) 用剪刀将组织剪碎，并将剪碎的组织用酶处理一段时间，使细胞充分分散开来；实验中通常选用胰蛋白酶或胶原蛋白酶来处理动物组织。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 (2)将获得的细胞悬液及时离心，将分离得 到的细胞放入培养基，摇匀后再离心获取 细胞，这样操作的意义主要是去除______ ___________________，以免其对细胞正常 的生命活动造成影响。将获得的细胞用特 定培养基置于培养箱内培养。进行原代培养时，细胞增殖的方式是______ ______。 白酶(或胶原蛋白酶) 有丝 胰蛋 分裂 细胞膜和细胞内部都含有蛋白质，如果将动物细胞长期接触胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)，可能会造成动物细胞结构被破坏；原代培养中，动物细胞进行的是有丝分裂。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 (3)据实验结果可知，当培养基中血清浓度 为40%～80%时，随血清浓度升高，对细 胞生长的促进作用不断____________。 下降(减弱) 当培养基中血清浓度为40%～80%时，血清对细胞生长仍有促进作用，但随着血清浓度的升高，对细胞生长的促进作用不断下降。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 15．(14分)科学家仅使用小分子 化合物的组合对体细胞进行处理， 成功地将已高度分化的小鼠成纤 维上皮细胞诱导成多潜能干细胞， 并将其命名为诱导多能干细胞(iPS 细胞)。如图是利用iPS细胞对镰状细胞贫血小鼠进行基因治疗的技术流程，据图回答下列问题。 (1)从小鼠体内获得成纤维上皮细胞后，对其进行的初次培养称为________ ___，培养的细胞在贴壁生长至贴满瓶壁时停止分裂，这种现象称为__________。 原代培 接触抑制　 养 返回 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 (2)胚胎干细胞存在于__________ 中，具有分化为成年动物体内的 ______________的细胞，并进一 步形成机体的__________和____ 甚至________的潜能。 (3)过程①的培养液中除合成培养基的成分外，还需添加______等天然成分。 (4)iPS的诱导成功具有重要的医学价值，又因为诱导过程无须___________ ______，而且iPS细胞可以来源于人______的体细胞，将它移植回病人体内后，理论上可以避免_______________，所以科学家普遍认为iPS的应用前景优于胚胎干细胞。 早期胚胎 任何一种类型 所有组织 器官 个体　 血清 自身 免疫排斥反应 破坏早期 胚胎 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 谢 谢 观 看 ！ 第 2 章 　 细 胞 工 程 小鼠纤维母细胞诱导多能干细胞肝细胞、神经细胞、上皮细胞等 小鼠纤维母细胞诱导多能干细胞肝细胞、神经细胞、上皮细胞等 $$