2025年高考生物一轮复习 51 第十单元 第46课 动物细胞工程.docx

第46课动物细胞工程

·学业质量水平要求·

1.结合具体实例，说出动物细胞工程的技术原理。

2.建立动物细胞培养与单克隆抗体制备的基本流程模型；阐明动物细胞融合和植物体细胞杂交的异同。

3.探究动物细胞工程的应用；结合高产奶牛的克隆过程，掌握动物细胞核移植技术。

动物细胞培养

1．动物细胞培养的概念：从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。

2．动物细胞培养的条件

营养

①无机物：无机盐等；

②有机物：糖类、氨基酸、维生素、血清等

无菌、无毒环境

①对培养液和所有培养用具进行灭菌处理；

②在无菌环境下进行操作；

③定期更换培养液，以便清除代谢物

温度、pH和渗透压

①温度：哺乳动物细胞多以(36.5±0.5)__℃为宜；

②pH：多数动物细胞生存的适宜pH为7.2～7.4

气体环境

①O2：细胞代谢所必需的②CO

3.动物细胞培养的过程

(1)体外培养的动物细胞的类型

①能够悬浮在培养液中生长增殖；

②需要贴附于某些基质表面才能生长繁殖，而且还会发生接触抑制现象，从而使细胞停止分裂增殖。

(2)过程

4．干细胞培养及其应用

种类

胚胎干细胞

成体干细胞

诱导多能干

细胞来源

早期胚胎

骨髓、脐带血等

体细胞(如成纤维细胞等)

特点

具有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和器官甚至个体的潜能

具有组织特异性，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

能诱导分化成类似胚胎干细胞的一种细胞

应用

分化成心肌细胞、神经元和造血干细胞等

造血干细胞用于治疗白血病，神经干细胞用于治疗帕金森病、阿尔茨海默病等

治疗镰状细胞贫血、阿尔茨海默病、心血管疾病等

5.动物细胞培养与植物组织培养的比较

比较项目

动物细胞培养

植物组织培养

生物学原理

细胞的增殖

细胞的全能性

培养基性质

液体

固体

培养结果

子代细胞

新的植株

应用

是动物细胞工程的基础

①快速繁殖；

②培育作物新品种；

③细胞产物的工厂化生产；

④作物脱毒

培养条件

无菌、适宜的温度和pH、营养等

取材

新鲜的动物组织

离体的植物器官、组织或细胞

培养对象

分散的单个细胞

离体的植物器官、组织或细胞

过程

原代培养、传代培养

脱分化、再分化

细胞分裂、生

长、分化特点

①贴壁生长；

②接触抑制

①脱分化形成愈伤组织；

②再分化形成根、芽等

1．使用合成培养基培养动物细胞时，通常需要加入血清等天然成分。(√)

2．胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养。(√)

3．肝细胞培养过程中通常在培养液中通入5%的CO2刺激细胞呼吸。(×)

4．培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞。(×)

5．干细胞与组织、器官的发育、再生和修复等密切相关，在医学上有广泛应用。(√)

6．已分化的T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞。(√)

1．(选择性必修3P44旁栏思考)进行动物细胞培养时常用胰蛋白酶分散细胞，不能用胃蛋白酶的原因是胃蛋白酶作用的适宜pH为1.5左右，而动物细胞培养的适宜pH为7.2～7.4，胃蛋白酶在此环境中没有活性。

2．(选择性必修3P44正文)细胞在培养过程中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。

3．(选择性必修3P46正文)iPS细胞的应用前景优于ES细胞的原因是ES细胞必须从胚胎中获取，涉及伦理问题，限制其在医学上的应用。iPS细胞的诱导过程无须破坏胚胎，而且可以来自病人自身的体细胞，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iPS细胞的应用前景要优于ES细胞。

考向1|动物细胞培养分析

1．动物细胞培养是动物细胞工程的基础，科研人员将数量相等的动物肝脏肿瘤细胞和肝脏正常细胞分别置于相同培养液中培养。下列叙述正确的是()

A．动物组织经处理后的初次培养称为原代培养，细胞只分裂一次

B．细胞培养液中通常含有维生素、激素、糖等多种能源物质

C．定期更换培养液可以防止代谢产物的积累对细胞造成危害

D．培养过程中两种细胞都会出现接触抑制现象

C解析：原代培养是指动物组织经处理后的初次培养，细胞可以分裂多次，A错误。维生素既不是细胞的结构物质，也不能提供能量，只是对细胞的生长和代谢起调节作用；激素是信息分子，对细胞的生长只具有调节作用，也不是能源物质，B错误。动物细胞培养过程中，细胞会产生代谢产物，包括有害物质，故定期更换培养液可以防止有害代谢产物的积累对细胞造成危害，C正确。肝脏肿瘤细胞培养过程中不会出现接触抑制的现象，D错误。

2．(2024·山东济南模拟)Transwell实验可模拟肿瘤细胞侵袭过程。取用无血清培养液制成的待测细胞悬液加入膜上铺