3.1细胞培养是动物细胞工程的基础导学案-2024-2025学年高二下学期生物浙科版选择性必修3

（6）细胞培养是动物细胞工程的基础 ——高二生物学浙科版（2019）选择性必修三课前导学 知识填空 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(animal cell culture)是从动物体获得相关组织，分散成 后，在适宜环境下让细胞生长和增殖的过程。 2．动物细胞的生长和增殖需要适宜的温度、湿度、pH、气体条件。 (1)二氧化碳培养箱可模拟类似体内的生长环境条件而用于动物细胞培养。 (2)培养箱不仅提供了适宜的温度，还能控制稳定的 环境。 (3)造成培养基pH波动的主要物质是细胞代谢产生的 。 (4)通过给培养箱提供恒定的 的 浓度，使之与培养基中的 处于平衡状态，调节pH的相对稳定。 (5)95%的空气可以保证细胞呼吸对氧气的需要。 3．培养动物细胞需要提供无菌、无毒的条件。 (1)防止污染是决定细胞培养成败的关键，无菌意识和无菌操作应贯穿整个培养过程的始终。 (2)除了培养材料、培养基、培养环境、操作过程严格控制无菌外，在培养基中加入抗生素也能抑制细菌和真菌的生长，从而预防污染。 (3)动物细胞培养液中常含有在高温条件下变性失去功能的物质，如血清等，因而对培养液的这些成分采用过滤除菌。 (4)为防止细胞代谢产生的有毒物质危害细胞，应 更换培养液。 4．动物细胞的生长和增殖需要充足的营养物质。 (1)培养动物细胞的培养基通常为 培养基。 (2) 培养基主要来自动物体液或动物组织分离提取液，如血清、淋巴液、鸡胚浸出液等。 (3) 培养基是根据细胞生存所需物质的种类和含量，用人工方法模拟合成的，便于对各种成分进行人工控制和标准化。 二、动物细胞培养包括原代培养和传代培养 1．原代培养是指细胞或组织离开有机体后的首次培养。 (1)培养过程 取材―→解离细胞―→制成细胞悬液―→接种―→培养。 (2)解离细胞的方法是先将组织块剪碎，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶等消化处理一段时间，使组织松散，细胞分开。 (3) 的动物细胞往往具有贴附生长和接触抑制等特点。 ①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来源于血液、淋巴组织的细胞以及某些肿瘤细胞不需要贴附在支持物上，而是呈悬浮生长状态。 (4) 是体外细胞培养时贴附型细胞生长的特性。 ①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。 ②是否接触抑制可作为区别正常细胞与癌细胞的标志之一。 2． 是指将 瓶内的细胞分离并稀释后转到多个培养瓶中，在新的培养基中进行的培养。 (1)细胞系：原代培养物经首次传代成功后即成细胞系。 ①连续细胞系：能连续培养下去的细胞系称为连续细胞系或无限细胞系。 ②有限细胞系：不能连续培养下去的细胞系称为有限细胞系。 (2)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称为细胞株。 ①特点：一般具有恒定的染色体组型、病毒敏感性或抗性及其他生化特性等。 ②类型： 细胞株、 细胞株。 ③比较： 是泛指可传代的细胞， 是具有特殊性质的细胞系。 (3)细胞克隆 ①定义：把一个单细胞从群体中分离出来单独培养，使之繁衍成一个新的细胞群体的技术，称为 cell cloning)或 (clone culture)。 ②细胞克隆的最基本要求是：必须保证分离出来的细胞是 而不是多个，即必须肯定所建成的克隆来源于单个细胞。 3．动物细胞培养的应用 (1)在动物细胞、组织培养技术还不成熟的时期，研究人员主要选取整个动物体或其组织、细胞予以固定，然后通过观察来了解细胞的形态结构和生命活动。 (2)动物细胞培养技术完善之后，能直接观察到培养细胞的动态变化过程，从而能直接观察、分析细胞的形态结构和真正意义上的生命活动。 (3)培养 或病变的细胞，可用于生理、病理、药理等方面的研究。 (4)细胞培养在现实生活中具有重要意义，如皮肤细胞的培养用于 患者的皮肤移植，其他器官的细胞培养用于相关损伤组织器官的修复等。 (5)借助于某些细胞的大规模培养获得细胞代谢产物。 基础练习 1.在动物细胞培养过程中遗传物质发生改变的细胞是( ) A.获得不死性的细胞 B.10代以内细胞 C.原代细胞 D.传代细胞 2.动物细胞培养的顺序是( ) ① 原代培养    ② 传代培养    ③ 胰蛋白酶处理组织，形成分散的悬浮细胞． A. ③ ① ② B. ① ② ③ C. ② ① ③ D. ① ③ ② 3.下列关于体外动物细胞培养所需培养条件的叙述中，不正确的是( ) A.无毒、无菌的环境 B.温度与动物体温相近 C.合成培养基中通常需加动物血清 D.CO2能调节培养液pH，不需要O2 4.体外培养动物细胞时常需要提供一个类似该细胞在生物体内的环境条件，培养方式可分为悬浮培养和贴壁培养。下列叙述正确的是( ) A.悬浮培养一般使用液体培养基 B.贴壁培养一般使用固体培养基 C.悬浮培养会发生接触抑制现象 D.血液中淋巴细胞适合贴壁培养 5.下列关于动物细胞培养的叙述，错误的是( ) A.动物细胞培养液中可添加一定量的抗生素，以防培养过程中的污染 B.用胰蛋白酶处理剪碎的动物组织，可使其分散成单个细胞 C.传代培养的细胞一般可传50代以上 D.动物细胞培养的原理是细胞增殖 6.下列关于动物细胞培养和植物组织培养的叙述，正确的是( ) A.都需要无菌操作 B.都需要使用血清等天然成分 C.都需要脱分化 D.都需要固体培养基 7.一般来说，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只使用合成培养基 ④温度与动物的体温相近 ⑤因在CO2培养箱中培养，故不需要O2 ⑥多数动物细胞培养在7.2～7.4的pH环境 A.①②④⑤⑥ B.①②③④ C.①②④⑤⑥ D.①②④⑥ 8.有关动物细胞培养，以下说法正确的是( ) A.用胃蛋白酶处理以获得单细胞悬液 B.不用定期更换培养液 C.不需要加入血清以提供营养 D.充入5%CO2维持培养液的pH 答案以及解析 1.答案：A 解析：A、动物细胞传代培养过程中产生的不死性的细胞，其遗传物质已发生改变，A正确；B、动物细胞培养过程中一般细胞可连续分裂10-50代，遗传物质不发生改变，B错误；C、原代培养的细胞具有继续增殖能力，遗传物质一般不发生改变，C错误；D、传代培养10代以内的细胞，细胞核型不变，遗传物质不变，D错误。故选A。 2.答案：A 解析：动物细胞培养的过程：取动物组织块→剪碎组织→用胰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。 3.答案：D 解析：动物细胞培养需要定期更换培养液，添加抗生素，以创造无菌、无毒的环境，A正确；温度应该与动物的体温相近，B正确；培养液中要加入动物血清，以补充正常的营养，C正确；动物细胞培养需要一定的气体环境，O2可以维持细胞的代谢，故需要O2，D错误。 4.答案：A 解析：动物细胞培养均采用液体培养基，A正确，B错误；贴壁培养会发生接触抑制现象，悬浮培养不会发生接触抑制现象，C错误。体外培养动物细胞时常需要提供一个类似该细胞在生物体内的环境条件，因此血液中淋巴细胞适合悬浮培养，D错误。 5.答案：C 解析：A、动物细胞培养液中应添加一定量的抗生素，以防培养过程中杂菌的污染，A正确； B、用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理剪碎的动物组织，可使其分散成单个细胞，B正确； C、传代培养的细胞10代以内可以保持正常的核型，一般选用10代以内的细胞，C错误； D、动物细胞培养的目的是获得细胞和细胞产物，原理是细胞增殖，D正确。 故选C。 6.答案：A 解析：A、动物细胞培养和植物组织培养都需要无菌操作，A正确； B、植物组织培养不需要添加血清，B错误； C、动物细胞培养不需要脱分化，C错误； D、动物细胞培养一般是液体培养基，D错误。 故选A。 7.答案：D 解析：①动物细胞培养需要无毒环境，①正确；②动物细胞培养需要无菌环境，②正确；③用于动物细胞培养的合成培养基中还需加入血清、血浆等天然物质，③错误；④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正确；⑤动物细胞培养需要一定的气体环境，95%空气和5%的CO2，⑤错误；⑥动物细胞培养需要适宜的温度和pH值，多数动物细胞培养在7.2~7.4的pH环境，⑥正确综上所述，D正确，ABC错误。故选D。 8.答案：D 解析：A、获得单细胞悬液时，常用胰蛋白酶，不能使用胃蛋白酶，因为胃蛋白酶需要在强酸环境下才能起作用，但这样的环境不适于细胞生存，A错误； B、需要定期更换培养液，可以清除代谢产物，保证细胞的正常生长，B错误； C、动物细胞培养的培养液通常需加入血清，为细胞提供相应的营养，C错误； D、充入5%CO2的目的是维持培养液pH，D正确。 故选D。 学科网（北京）股份有限公司 $$