第2章 第2节 第2课时 动物细胞融合技术与单克隆抗体（教师版）-【创新教程】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程五维课堂同步复习（人教版）

世五维课堂 生物·选择性必修3 第2节 动物细胞工程 第1课时 动物细胞培养 课标内容要求 核心素养对接 1.阐明动物细胞培养是从动物体获得相关组织，分散成单个细：生命观念：理解动物细胞培养的条件 胞后，在适宜的培养条件下让细胞生长和增殖的过程。动物科学思维：说出动物细胞培养的具体过程 细胞培养是动物细胞工程的基础 社会责任：阐述干细胞培养过程及其在医 2.简述干细胞在生物医学工程中有广泛的应用价值 学上的应用 对应学生讲义P26 ● 教材梳理。预新知 ◆[基础梳理] 2.分类及功能 一、动物细胞培养 特性：具有分化为成年动 1.动物细胞的培养过程 物体内的任何一种类型 取动物组织块 的细胞，并进一步形成机 老剪碎组织 体的所有组织和器官甚 胚胎干 至个体的潜能 细胞 用胰蛋白酶处理 实例：ES细胞可以在体 态分散成单个细胞 外分化成心肌细胞、神经 元和造血干细胞等细胞。 制成细胞悬液 放入二氧化碳 特性：成体组织或器官内的 转入培养液中三 培养箱中培养 进行原代培养 干细胞，具有组织特异性。 成体干 干细胞 贴满瓶壁的细胞用胰蛋白酶处理 细胞 分类：包括骨髓中的造血 分散成单个细胞，制成细胞悬液 转入培养 干细胞、神经系统中的神 液中进行 传代培养 经干细胞和睾丸中的精 原干细胞 2.培养条件 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，添加抗生素，定期更换培养液以清除 特性：类似胚胎干细胞的 代谢产物。 诱导多功 种细胞，避免免疫排斥 ②营养：除正常的有机和无机营养外，需加人血清、 能干细胞 反应 血浆等一些天然成分 ◆[基础诊断] ③适宜的温度和pH:温度为36.5土0.5℃（哺乳动 (1)制备肝细胞悬液时先用机械方法处理肝组织，再 物)，pH为7.2~7.4。 用胃蛋白酶处理。 (×) ④气体环境：含95%空气加5%CO2的混合气体， (2)培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多 其中后者的作用是维持培养液的pH 层细胞。 (×) 3.应用：生物制品的生产、检测有毒物质、医学研究。 (3)动物细胞培养技术的原理是动物细胞的全能性。 二、干细胞培养及其应用 (×) 1.定义及分布：在一定条件下，干细胞可以分化成其 (4)胚胎干细胞可以来源于早期胚胎，也可以来源于 他类型的细胞。干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐 组织细胞。 (×) 带血等多种组织和器官中。 ·56· 第二章细胞工程 五维课堂兰 互动探究⊙克疑难 对应学生讲义P27 疑难点一 动物细胞培养 1.动物细胞培养过程分析 3.培养条件的分析 (1)培养流程 (1)添加血清的作用：血清和血浆中含有多种维持细 动物胚胎剪统单个加蜂细胞，贴壁鞘分瓶 燃玉疆 胞正常代谢和生长的物质，如蛋白质、氨基酸、未 或幼龄动 胰蛋息细胞养液悬液一生长一培养 物组织块 知的促生长因子等。细胞培养时，一般需添加 原代培养 传代培养 10%~20%的血清或血浆。 (2)酶处理 (2)气体环境：CO2调节培养液pH,O2维持细胞有氧 ①用酶“两次”处理的目的：第一次使用的目的是 使组织细胞分散开；第二次使用的目的是使细胞 呼吸。 从瓶壁上脱离下来，便于分散后继续培养。 [特别提醒](1)培养动物细胞时没有脱分化的过 ②使细胞分散开的原因：一是能保证细胞所需要 程，因为高度分化的动物细胞发育潜能受到限制，失 的营养供应；二是能保证细胞内有害代谢产物及 去了发育成完整个体的能力。 时排出。 (2)不是所有的细胞在增殖过程中都存在接触抑制。 ③不能用胃蛋白酶处理：由于大多数动物细胞培 例如，癌细胞增殖时不存在接触抑制，所以在培养瓶 养的适宜pH为7.2~7.4，而胃蛋白酶发挥作用 的最适pH为1.5~2.0，因此不能用胃蛋白酶使 中可以形成多层细胞。 细胞分散开。 ◆[互动探究] (3)原代培养和传代培养 1.动物细胞培养时，要先将动物组织分散成单个细 ①原代培养：动物组织分散后的初次培养。 胞，为什么？ ②传代培养：原代培养过程中，贴满瓶壁的细胞需 提示：①保证细胞所需要的营养供应；②保证细胞 要重新用胰蛋白酶处理，然后分瓶培养（或液态细 内有害代谢产物的及时排出。 胞悬液的分瓶培养)，让细胞继续增殖的过程。 2.动物细胞培养为什么需要无菌、无毒的环境？ 2.动物细胞培养与植物组织培养的比较 提示：细菌、真菌和病毒等均可造成细胞培养环境 比较项目 动物细胞培养 植物组织培养 的污染，而离体培养的细胞已失去了对微生物和有 生物学原理 细胞增殖 细胞全能性 毒物质的防御能力，一旦受到污染或自身代谢物质 培养基性质 液体 固体 积累等，培养的细胞就会死亡。 3.动物细胞培养能否获得完整个体，为什么？ 培养结果 子代细胞 新的植株 提示：不能，动物细胞高度分化，不能表现出细胞的 (1)快速繁殖； 全能性，培养时细胞只进行生长和增殖，不能得到 (2)培育作物新品种； 完整个体。 应用 是动物细胞 (3)细胞产物的工厂化 工程的基础 ◆[对点训练] 生产； 1.如图为实验小鼠皮肤组织进行细胞培养的过程，下 (4)作物脱毒 列叙述正确的是 ( ) 培养条件 无菌、适宜的温度和pH 实验甲皮肤乙皮肤丙 细胞 丁 细胞 取材 新鲜的组织 植物器官、组织或细胞 小鼠 组织 细胞 培养1 培养2 培养对象 分散的单个 A.动物细胞培养体现了动物细胞的全能性 细胞 植物器官、组织或细胞 B.乙过程对皮肤组织可用胃蛋白酶消化 过程 原代培养、 脱分化、再分化 C.丙过程为原代培养，遗传物质一定不变 传代培养 D.丁过程中某些细胞可能会无限增殖 (1)贴壁 (1)脱分化：形成愈伤 解析：D[全能性是指已分化的细胞仍然具有发 细胞分裂、 生长； 组织； 生长、分化 育成完整个体的潜能，动物细胞培养没有体现动物 特点 (2)接触 (2)再分化：形成根 细胞的全能性，A错误；乙过程对皮肤组织可用胰 抑制 芽等 蛋白酶或胶原蛋白酶处理，B错误；丙过程属于原 57· 世五维课堂 生物·选择性必修3 代培养，此过程的细胞大部分能保持正常的二倍体 解析：B[动物细胞的全能性随分化程度的提高而 核型，有些细胞的遗传物质也可能发生改变，C错 受限变弱，只能通过核移植实现克隆动物的目的， 误；丁过程属于传代培养，此过程少数细胞会发生 所以动物细胞的全能性不容易实现；动物细胞的全 突变，朝着癌细胞方向发展，可能会无限增 能性与细胞核大小无关。] 殖，D正确。] ◆[方法总结] 2.离体的植物组织或细胞在适当培养条件下发育成 原代培养和传代培养的区分 完整的植株，而离体动物细胞却没有发育成动物的 区分两种“培养”的关键是看用胰蛋白酶处理的对象。 成熟个体，原因是 ( ①第一次：用胰蛋白酶对剪碎的动物组织进行处理， A.动物细胞内没有成套的遗传物质 使其分散成单个细胞后进行培养，为原代培养。 B.动物细胞的全能性随分化程度提高而受到限制， ②第二次：细胞培养过程中出现接触抑制，用胰蛋白 分化潜能变弱 酶使其从瓶壁上脱离下来，然后，将其分散到多个培 C.动物细胞的细胞核太小 养瓶中继续培养，为传代培养。 D.动物细胞的全能性低于植物细胞 疑难点二 干细胞培养及其应用 1.三种干细胞的比较 植到病人体内，恢复病人的造血和免疫功能，已成 为治疗白血病及一些恶性肿瘤放疗或化疗后引起 诱导多能干细胞 胚胎干细胞 成体干细胞 的造血系统、免疫系统功能障碍等疾病的一种重要 (PS细胞) 手段；神经干细胞在治疗神经组织损伤和神经系统 成体组织或 退行性疾病（如帕金森病、阿尔茨海默病等）方面有 器官。包括 重要的应用价值。 骨髓中的造 来源 高度分化的组 ◆[互动探究] 或分 血干细胞，神 早期胚胎 织细胞诱导 1.胚胎干细胞的来源有哪些？为什么可以分化为动 经系统中的 类 而来 物体内任何一种组织？ 神经干细胞， 提示：胚胎干细胞可从早期胚胎中分离出来。胚胎 睾丸中的精 于细胞具有发育的全能性，能分化为动物体内任何 原干细胞 一种组织。 具有分化成 诱导过程中无 2.PS细胞为什么可以解决供体器官不足和器官移 为成年动物 须破坏胚胎，且 植后免疫排斥的问题？ 具有组织特 体内的任何 PS细胞可以来 提示：通过胚胎干细胞体外诱导分化，可以培育出 异性，只能分 种类型的 源于病人自身 人造器官，从而解决供体器官不足的问题。另一方 化成特定的 细胞，并进 的体细胞，将它 面，由于是自身细胞经诱导分化形成的，所以无免 特点 细胞或组织， 一步形成机 移植回病人体 疫排斥反应。 体的所有组 不具有发育 内后，理论上可 ◆[对点训练] 成完整个体 织和器官甚 以避免免疫排 1.中国科学家倡导的以脐带血作储存的“生命银行”， 的能力 至个体的 斥反应，无伦理 是利用脐带血中的 潜能 问题 A.红细胞 B.营养物质 C,遗传基因 D.干细胞 分化 胚胎干细胞<成体干细胞<诱导多能干细胞 解析：D[脐带血中含有干细胞，干细胞具有全能 程度 性，可以分化得到不同种类的细胞。] 2.干细胞的应用 2.现在有一个婴儿在出生后医院为他保留了脐带血， 有着自我更新能力及分化潜能的干细胞，与组织、 在他以后生长发育过程中如果出现了某种难治疗 器官的发育、再生和修复等密切相关，因而在医学 的疾病，就可以通过血液中的干细胞来为他治病， 上有着广泛的应用。例如，将正常的造血干细胞移 关于这个实例说法正确的是 58· 第二章细胞工程 五维课堂型 A.用干细胞培育出人体需要的器官用来移植治 解析：C[脐带血中含有大量未成熟的造血干细 病，需要激发细胞的所有全能性 胞，将脐带血细胞移植，对白血病、再生障碍性贫血 B.用脐带血中的干细胞能够治疗这个孩子有的 等恶性血液病的治疗具有疗效；用干细胞培育出人 疾病 体需要的器官用来移植治疗，只要诱导细胞分化成 C.如果要移植用他的干细胞培育出的器官，需要用 该组织、器官即可，不需激发其所有全能性；脐带血 到细胞培养技术 移植属自体移植，基本不会发生免疫排斥反应，不 D.如果要移植用他的干细胞培育出的器官，应该 需要长期给他使用免疫抑制药物。] 长期给他使用免疫抑制药物 课堂自测⊙固双基 对应学生讲义P29 1.动物细胞培养与植物组织培养的重要区别在于 B.培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成 多层细胞 A.培养基不同 C.动物细胞培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、无 B.动物细胞培养不需要在无菌条件下进行 机盐、动物血清等 C.动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能 D.动物细胞培养应在含5%CO2的恒温箱中培养， D.动物细胞能够大量培养，而植物细胞只能培养 CO2的作用是维持培养液的pH 成植株 解析：B[动物细胞培养前要用胰蛋白酶或胶原蛋 解析：A[动物细胞培养的培养基与植物组织培 白酶处理分散成单个细胞，细胞培养过程中贴满瓶 养的培养基不同，动物细胞一般用液体培养基培 壁的细胞重新要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分 养，而植物组织培养一般用固体培养基，与植物组 散成单个细胞继续传代培养，A正确；培养保留接 织培养的培养基相比，动物细胞培养的培养基中还 触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成单层细胞，B错 要加动物血清等，A项正确；它们都是在无菌条件 误；动物细胞培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、无 下进行的，都可以传代培养，且都能够大量培养，B、 机盐、动物血清等，以满足动物细胞对营养的需求， C、D项的叙述有误。] C正确；动物细胞培养需要气体环境，将其置于含 2.下列关于动物细胞培养的相关叙述，正确的是 95%的空气和5%的CO,混合气体的恒温箱中培 ( 养，CO2的作用是维持培养液的pH,D正确。] A,动物细胞培养的理论基础是细胞的全能性 4.下列人体细胞中分化程度最低的是 B.动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的 A.胚胎干细胞 B.造血干细胞 基础 C.胰腺细胞 D.肌肉细胞 C.动物细胞培养前和培养过程中都要用胃蛋白酶 解析：A[在体细胞中胚胎干细胞具有发育的全 处理 能性，分化程度最低；造血干细胞只能分化为各种 D.动物细胞在培养过程中都会出现细胞贴壁现象 血细胞，分化程度较高；胰腺细胞和肌肉细胞执行 解析：B[动物细胞培养的理论基础是动物细胞增 特定功能，分化程度最高。] 殖，A错误；动物细胞培养技术是其他动物细胞工 5.如图为动物细胞培养过程示意图，请回答以下几个 程技术的基础，其他的动物细胞工程技术是在动物 问题： 细胞培养的基础上建立起来的，B正确；动物细胞 培养前和培养过程中都要用胰蛋白酶处理，不能用 胃蛋白酶处理，C错误；动物细胞培养过程中通常 会出现细胞贴壁现象，癌细胞培养过程中未必会出 现该现象，D错误。] 3.下列关于动物细胞培养的叙述，错误的是( A.动物细胞培养前和培养过程中常需要用胰蛋白 酶或胶原蛋白酶处理 ·59· 世五维课堂 生物·选择性必修3 (1)容器A中的动物器官或组织首先要剪碎，然后 解析：(1)用胰蛋白酶处理动物的组织碎块，能使组 用胰蛋白酶处理，其目的是 织分散成单个细胞，形成细胞悬液，有利于细胞的 生长和增殖；(2)进行动物细胞培养，需要在培养基 中加入一定量的动物血清，内含多种营养物质和促 (2)培养先在B瓶中进行。瓶中的培养基成分有葡 生长因子；体外进行细胞培养，细胞会表现出贴壁 萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和 等。 生长现象，当它们分裂生长到表面相互接触时，细 细胞增殖产生的新细胞通常会表现出 生 胞的分裂增殖就会停止，即所谓的接触抑制，而癌 长现象。当细胞分裂生长到 时，就会 细胞不受这一机制的制约，表现为“疯长”。出现接 停止分裂增殖，这种现象称为接触抑制，需用胰蛋 触抑制时，需对细胞进行传代培养。 白酶处理后分瓶继续培养，称为 有一类 答案：(1)使细胞分散成单个细胞，每个细胞可以与 不正常的动物细胞，体外培养不受接触抑制机制的制 培养液充分接触(2)动物血清贴壁表面相互 约而表现为“疯长”，这类细胞最可能是 接触传代培养癌细胞 对应课时作业P19 ●】 课时评价⊙提能力 基础点精练 解析：C[通入CO2的目的主要是维持培养液的 pH,A错误；生长素属于植物激素，培养液中不需 [知识点一]动物细胞培养 要加入生长素，需含有葡萄糖、氨基酸、无机盐和动 1.下列有关动物细胞培养的叙述，正确的是( 物血清等，B错误；为了防止细胞培养过程中的细 A.动物细胞培养技术的原理是细胞的全能性 B.原代培养过程中小部分细胞会发生细胞核型改 菌污染，可向培养液中加入适量的抗生素，C正确； 变而获得不死性 肝肿瘤细胞属于癌细胞，癌细胞可一直增殖，不会 C.传代培养时需要用胃蛋白酶处理贴壁生长的 出现接触抑制等停止增殖的现象，D错误。] 细胞 3.一般来说，动物细胞体外培养需要满足以下哪些 D.培养过程中细胞表面相互接触时，细胞会停止 条件 分裂增殖 ①无毒的环境②无菌的环境③使用合成培养 解析：D[动物细胞培养技术的原理是细胞增殖， 基，但通常需加血浆、血清等天然成分④温度与 A错误；传代培养过程中小部分细胞会发生细胞核 动物的体温相近⑤因在CO2培养箱中培养，故 型改变而获得不死性，B错误；传代培养时需要用 不需要O2⑥适宜的pH 胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞，C错误；培养过程 A.①②③④⑤⑥ B.①②③④ 中细胞表面相互接触时，细胞会停止分裂增殖，D C.①②④⑤⑥ D.①②③④⑥ 正确。] 解析：D[动物细胞培养需要无菌、无毒的环境， 2.某研究小组为测定某种药物对体外培养细胞的毒 ①②正确；用于动物细胞培养的合成培养基需加入 性，准备对某种动物的肝肿瘤细胞（甲）和正常肝细 葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等， 胞（乙）进行动物细胞培养。下列叙述正确的是 还需加入血清、血浆等天然成分，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 A.动物细胞培养过程中，通常要通人5%的CO2 温相近，④⑥正确；动物细胞培养需要一定的气体 刺激细胞呼吸 环境，即95%空气和5%C02,⑤错误。故选D。] B.培养液需含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、生长素和 4.如图为动物细胞培养的基本过程示意图。下列叙 动物血清等 述错误的是 C.为了防止细胞培养过程中的细菌污染，可向培养 液中加入适量的抗生素 D.甲、乙细胞在持续传代培养过程中，均会出现停 止增殖的现象 ·60· 第二章细胞工程 五维课堂型 A.容器A中所用的材料为分裂能力相对较强的组 C.骨髓造血干细胞具有全套的遗传物质 织细胞 D.捐献骨髓造血干细胞后，会影响造血功能和身 B.向容器B中加人胰蛋白酶进行酶解，可获得单 体健康 个的动物细胞 解析：C[骨髓造血干细胞是发育程度较低，具有 C.C瓶的细胞具有异体致瘤性 一定分裂能力的多能干细胞。骨髓造血干细胞具 D.无限细胞系比C瓶中的细胞更容易克隆 有全套的遗传物质，因此也具有全能性，但是不能 解析：C[进行动物细胞培养时，通常选用分裂能 分化形成一个完整个体。捐献骨髓造血干细胞后， 力相对较强的组织细胞作为培养材料，A正确。获 造血功能会增强，不会影响身体健康。综上分析，C 得动物组织样品后，可用胰蛋白酶消化动物组织中 的胶原纤维和细胞外的其他成分，获得单个动物细 正确，A、B、D错误。] 胞，B正确。在传代培养中，有的连续细胞系是恶 7.关于人体造血干细胞的叙述，错误的是( ) 性细胞系，具有异体致瘤性，而C瓶中的培养为原 A.造血干细胞与成熟红细胞中的酶存在差异 代培养，其细胞不具有异体致瘤性，C错误。理论 B.造血干细胞分化形成的红细胞和白细胞寿命 上各种培养细胞都可被克隆，但原代培养细胞和有 不同 限细胞系克隆起来有实际困难；相反，无限细胞系、 C.健康成年人的造血干细胞主要存在于其骨髓中 转化细胞系和肿瘤细胞系等比较容易克隆，D D.造血干细胞分化为成熟红细胞的过程是可逆的 正确。门 解析：D[成熟的红细胞没有细胞核和细胞器，与 5.下列与动物细胞培养有关的表述，不正确的是 造血干细胞的形态、结构和功能存在稳定性的差 异，则酶也存在差异，A正确；红细胞和白细胞的形 A.培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维 态、结构和功能不同，其中白细胞寿命更短，B正 生素和动物血清 确；健康成年人的造血干细胞主要存在于其骨髓 B.传代培养的细胞一般传至10代后就不易传下 去了 中，增殖分化形成血细胞和淋巴细胞等，C正确；在 C.动物细胞培养和植物组织培养的目的一致，都是 生物体内，造血干细胞分化为成熟红细胞的过程是 为了获得某种优良个体 不可逆的，D错误。] D.动物细胞培养可用于检测有毒物质和获得大量 8.将经处理后的胚胎干细胞，移植到因胰岛受损而患 自身健康细胞 糖尿病的小白鼠体内后，该鼠血糖浓度趋于正常。 解析：C[动物细胞培养时，使用的液体培养基中 上述事实说明 ( 通常含有葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、维 A.该过程体现了胚胎干细胞的全能性 生素、微量元素和动物血清、血浆等，A正确；人们 B.移植的细胞中所有基因都得到表达 通常将动物组织消化后的初次培养称为原代培 C.移植的细胞具有无限增殖的能力 养，贴满瓶壁的细胞用胰蛋白酶等处理、分瓶后的 D.干细胞经处理后进行了定向分化 培养称为传代培养，传代培养的细胞一般传至10 解析：D[该过程中胚胎干细胞移植后分化形成 代后就不易传下去了，B正确；动物细胞培养的目 了胰岛B细胞，没有发育为完整个体，也没有分化 的是让这些细胞生长和增殖，植物组织培养的目 为各种组织细胞，没有体现胚胎干细胞的全能性， 的是为了获得某种优良个体，C错误；动物细胞培 养可用于检测有毒物质和获得大量自身健康细胞 A错误；移植的细胞分化形成了胰岛B细胞，是基 等，D正确。] 因选择性表达的结果，所有基因并不都得到表达，B [知识点二]干细胞的培养及应用 错误；该过程只能说明胚胎干细胞分化成相应的组 6.治疗白血病可用骨髓（造血干细胞）移植的方法，下 织细胞，不能说明其具有无限增殖的能力，C错误； 列关于造血干细胞的说法正确的是 ( ) 该鼠血糖浓度趋近正常，说明胚胎干细胞定向分化 A.骨髓造血干细胞是高度分化的细胞 形成了胰岛B细胞，胰岛B细胞分泌胰岛素调节血 B.骨髓造血干细胞可以发育成一个完整个体 糖平衡，D正确。] ·61· 世五维课堂 生物·选择性必修3 9.下列对胚胎干细胞的叙述，错误的是 解析：(1)容器A中放置的一般是幼龄动物的器 A.具有自我更新和多向分化的潜能 官或组织，原因是其细胞分裂能力强，易于培养。 B.一般取自早期胚胎 培养时先要剪碎，然后用胰蛋白酶分散细胞，制成 C.iPS细胞比胚胎干细胞更有优越性 B瓶中的细胞悬液，将细胞悬液转入C瓶中进行 的初次培养称为原代培养。 D.可用于治疗所有的遗传病 (2)细胞正常培养了一段时间后，发现细胞绝大部 解析：D[胚胎干细胞可以通过有丝分裂实现自 分死亡，只有极少数细胞存活，这是因为存活的细 我更新，同时具有该物种生长、发育所需要的全套 胞发生了突变，可无限增殖。 遗传信息，具有多向分化的潜能，A项正确；胚胎干 (3)C、D瓶中的培养液为保证无菌、无毒的环境， 细胞一般取自早期胚胎，B项正确；iPS细胞可来自 需要添加一定量的抗生素。培养过程中还需要提 病人，再移植入病人体内，无免疫排斥，更有优越 供O。和CO,等气体环境，CO2的作用主要是维持 性，C项正确；遗传病是遗传物质引起的疾病，干细 培养液的pH值。 胞不能全部治疗，D错误。] (4)分析曲线图：是否添加血清对于瘟细胞的增殖 10.下图为动物细胞培养的基本过程示意图。 影响不大，而对于正常细胞增殖影响很大，故培养 正常细胞一定需要添加血清。 答案：(1)分裂能力强胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）》 原代培养(2)突变10二倍体(3)抗生素 维持培养液的pH(4)正常 请回答： 拓展点提升 -》 (1)容器A中放置的一般是幼龄动物的器官或组 1.关于培养分散的动物细胞与培养动物组织块的说 织，原因是其细胞 ,易于培养。培养 法，错误的是 时先要剪碎，然后用 分散细胞，制成 A.用胰蛋白酶处理的目的是使组织分散为单个细 B瓶中的细胞悬液。将细胞悬液转入C瓶中进行 胞，增加细胞与培养液的接触面积 的初次培养称为 B.分散成单个细胞，会使在细胞水平操作的其他技 (2)细胞正常培养了一段时间后，发现细胞绝大部 术难以实现 分死亡，只有极少数细胞存活，这是因为存活的细 C.分散成单个细胞，细胞所需的营养容易供应，其 胞发生了 ,可无限增殖。目前使用的或冷 代谢废物容易排出 冻保存的细胞通常为 代以内，以保持细胞 D.用大块组织培养时，内部细胞的营养供应和代 正常的 核型。 谢废物的排出都较困难 (3)C、D瓶中的培养液为保证无菌、无毒的环境， 解析：B[用胰蛋白酶处理的目的是使组织分散为 单个细胞，以增加细胞与培养液的接触面积，A正 需要添加一定量的 。培养过程中还需要 确；分散成单个细胞，会使包括动物细胞融合技术 提供O2和CO2等气体环境，CO2的作用主要是 在内的细胞水平操作的其他技术容易实现，B错 误；分散成单个细胞，增大了细胞与培养液的接触 (4)动物细胞体外培养时，通常要在培养基中补充 面积，细胞所需的营养容易供应，其代谢废物容易 一定浓度的某些物质。下图是血清对正常细胞和 排出，C正确；用大块组织培养时，内部细胞难以接 癌细胞培养影响的实验结果 触培养液，其营养供应和代谢废物的排出都较困 癌细胞（有血清） 难，D正确。] 细胞数 癌细胞（无血清） 2.下图是肾脏上皮细胞的培养过程，下列叙述正确的 正常细胞（有血清） 是 正常细胞（无血清） 肾脏组织块 培养时间 据图可知，培养 细胞一定需要添加血清。 ·62· 第二章细胞工程 五维课堂型 A.甲→乙过程用胰蛋白酶或胃蛋白酶进行处理 5.(多选)某研究小组以动物肝细胞为材料，将数量相 B.丙和丁过程均出现细胞贴壁和接触抑制现象 等的甲细胞和乙细胞分别置于相同培养液中培养， C.丁过程中的细胞不能保持正常的二倍体核型 甲细胞为肝肿瘤细胞，乙细胞为肝正常细胞，下列 D.丙过程中细胞体积不变、细胞数目不断增多 说法正确的是 解析：B[甲到乙过程不能使用胃蛋白酶处理，A A.细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进 错误；丙和丁为培养细胞的过程，都有贴壁生长和 行，CO2的作用是维持培养液pH 接触抑制现象，B正确：传代培养时，十代以内的细 B.为了防止细胞培养过程中细菌的污染，可向培养 胞能保持正常的二倍体核型，C错误；细胞的培养 液中加入适量的抗生素 过程包括细胞分裂和细胞生长，D错误。] C.两种细胞频繁传代，乙细胞比甲细胞可以传代的 3.人体内干细胞的分裂是一种不对称分裂，亲代细胞 次数多 产生的两个子细胞的类型不同，即一个子细胞获得 D.一段时间后，可观察到甲细胞数量比乙细胞数 维持干细胞状态所必需的信息而成为子代干细胞， 量多 另一个子代细胞则不得不走向分化。下列对干细 解析：ABD[动物细胞培养的气体环境：95%空气 胞不对称分裂的相关叙述，错误的是 (细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的 A.分裂间期有中心体复制、染色体复制和核DNA pH值)，A正确；向培养液中加入适量的抗生素，可 复制 以防止细胞培养过程中细菌的污染，B正确；肝肿 B.着丝粒分裂后，两条子染色体分别移向细胞两极 瘤细胞能无限传代，而正常肝细胞只能分裂50代 C.同一干细胞产生的两个子细胞中含有的核DNA 左右，因此两种细胞频繁传代，甲肝肿瘤细胞比乙 不同 肝正常细胞可以传代的次数多，C错误；肝肿瘤细 D.同一干细胞产生的两个子细胞的全能性大小 胞代谢和繁殖速度较快，故数量相等的甲、乙细胞 不同 分别置于相同适宜条件下培养，一段时间后，会观 解析：C[由同一个干细胞分裂产生的两个子细胞 察到甲细胞数量比乙细胞数量多，D正确。] 都含有和原细胞相同的核DNA。] 6.(多选)下列有关动物细胞培养的叙述，错误的是 4.干细胞顾名思义是“干什么都行的细胞”，具体是指 一种尚未充分分化的未成熟细胞。医学工作者、研 A.用于培养的细胞大都取自胚胎或幼龄动物的器 究者正尝试利用干细胞治疗人类某些疾病，用骨髓 官或组织 移植法有效治疗白血病便是成功的例证。由此判 B.将所取的组织先用胃蛋白酶等进行处理使其分 断下列说法中，不正确的是 ( ) 散成单个细胞 A.利用干细胞治疗某些疾病，是因为干细胞具有 C.正常体细胞在培养过程中会出现接触抑制和贴 再生出各种组织、器官的潜能 壁生长现象 B.造血干细胞在骨髓中可分化出B细胞，在胸腺 D.动物细胞培养只能传至50代左右，所培养的细 中分化为T细胞 胞全部会衰老死亡 C.在体外培养的条件下，ES细胞可以增殖而不发 解析：BD[动物细胞培养时，用于培养的细胞大 生分化 都取自胚胎或幼龄动物的器官或组织，是因为这部 D.异体骨髓移植成功后，康复者的血型会发生改 分细胞的分化程度较低，细胞分裂能力较强，A正 变且遗传给后代 确；将所取的组织先用胰蛋白酶或胶原蛋白酶等进 解析：D[由于干细胞具有再生各种组织、器官的 行处理使其分散成单个细胞，B错误；正常体细胞 潜能，因此可以利用干细胞治疗某些顽疾，A正确； 在培养过程中会出现接触抑制和贴壁生长现象，C B细胞和T细胞起源于骨髓中的造血千细胞，其中 正确；动物细胞培养至50代左右，部分细胞的细胞 B血细胞在骨髓中成熟，T细胞在胸腺中成熟，即 核型会发生改变，少数细胞会突破细胞寿命的自然 在胸腺中发生分化，B正确；在体外培养的条件下 极限，获得不死性，D错误。] (如在饲养层细胞中培养)，ES细胞可以增殖而不 7.(多选)动物细胞培养中存在“接触抑制”现象，如果 发生分化，C正确；异体骨髓移植成功后，康复者的 清除一部分贴壁细胞，邻近细胞又迅速分裂重新填 血型有可能发生改变，但骨髓移植没有改变患者体 满这一区域，然后再次停止分裂。据此作出的假 内的遗传物质，因此不能遗传给后代，D错误。] 设，不合理的是 ·63· 世五维课堂 生物·选择性必修3 A.清除部分细胞，邻近细胞释放某种信号分子重 向培养液中加入分化诱导因子，如牛磺酸、丁酰环 新启动细胞周期 腺苷酸等化学物质时，就可以诱导干细胞向不同类 B.细胞接触后，为动物细胞重新启动细胞周期提供 型的组织细胞分化。 了信号 (2)动物细胞培养所用的培养基属于合成培养基， C.细胞周期是有其内在节律性的，不受环境因素的 常需加入血清、血浆等天然成分。细胞培养所需的 影响 气体主要有O2和CO2,其中O2是细胞代谢所必需 D.细胞膜表面上可能存在接受邻近细胞信号的 的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。 受体 (3)进行动物细胞培养时，为了防止污染，常在培养 解析：BC[“接触抑制”是细胞接触时会出现停止 液中加入一定量的抗生素；为了清除代谢产物，防 分裂的现象，根据题目信息可知，如果将一些贴壁 止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害，应定期 细胞清除，细胞又重新分裂，分裂到一定程度接触 更换培养液。 时再次停止分裂，原因可能是邻近细胞释放某种信 (4)动物细胞培养过程中出现接触抑制现象后，可 号分子被其他细胞上的受体识别，从而重新启动细 用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理使贴壁细胞再分散 胞分裂，细胞接触后又因为某种信息传递而停止分 成单个细胞，再传代培养。传代培养10代以内的 裂，A、D说法正确；细胞周期受周围环境细胞释放 细胞遗传物质基本不发生改变，具有正常的二倍体 的一些信息分子的调控，B、C说法错误。] 核型。 8.某癌症中心利用基因修饰技术在体外诱导PSC 答案：(1)营养分化诱导因子 (一种由正常体细胞经人工逆转后形成的多能干细 (2)血清或血浆O2和CO2 胞)分化成了特定T淋巴细胞，研究表明该T淋巴 (3)抗生素清除细胞代谢产物，防止细胞代谢产 细胞具有很强的抗肿瘤效果，有望通过提高患者自 物积累对细胞自身造成危害 身免疫力而治疗癌症。请回答下列问题： (4)胰蛋白（或胶原蛋白）保持细胞正常的二倍体 (1)在体外培养PSC时，为了维持PSC不分化的 状态，可在输卵管上皮细胞上进行培养，输卵管上 核型 皮细胞可以为PSC分裂、增殖提供 ;为 易错点警示 了诱导PSC向不同类型的组织细胞分化，可以向培 动物细胞培养的条件 养液中加入 ,如牛磺酸、丁酰环腺苷酸等 ·般来说，动物细胞体外培养需要满足以下条件 化学物质。 (2)体外培养iPSC所用的培养基中通常含有 ①无毒的环境②无菌的环境③合成培养基需 等天然成分。细胞培养所需的气体主要有 加血浆④温度与动物体温相近⑤需要O2,不 需要CO,⑥CO2能调节培养液pH (3)在体外培养PSC时，为了防止污染，需在培养 A.①②③④⑤⑥ B.①②③④ 液中添加 ;定期更换培养液的目的是 C.①③④⑤⑥ D.①②③④⑥ 解析：D[①动物细胞培养需要无毒环境， (4)体外培养PSC过程中会出现接触抑制现象，此 ①正确；②动物细胞培养需要无菌环境，②正确；用 时可用 酶处理后进行传代培养。培养 于动物细胞培养的合成培养基需加入糖、氨基酸、 获得的PSC要用于诱导分化成特定T淋巴细胞， 促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、 应将细胞增殖代数控制在10代以内，其目的是 血浆等天然物质，③正确；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 解析：本题主要考查动物细胞培养的相关内容，意 确；⑤动物细胞培养需要一定的气体环境，95%空 在考查考生的理解能力和分析能力。 气和5%的CO2,⑤错误；⑥5%的CO2能调节培养 (1)饲养层细胞一般为输卵管上皮细胞，在千细胞 液pH,⑥正确。] 培养时，可作为提供干细胞分裂、增殖的营养细胞。 ·64