2024-2025学年高二生物人教版选择性必修3同步练习 第2章 第2节 第1课时 动物细胞培养.docx

第2节动物细胞工程

第1课时动物细胞培养

课标内容(1)阐明动物细胞培养的条件和过程。

(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1动物细胞培养的条件和过程

1.动物细胞工程常用技术

(1)常用技术：动物细胞培养、动物细胞融合和动物细胞核移植等。

(2)基础：动物细胞培养。

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)条件

提醒：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。

(3)过程

提醒正常细胞在培养瓶的瓶壁上形成的是单层细胞；癌细胞没有接触抑制现象，可以在培养瓶壁上形成多层细胞。

知识点2干细胞培养及其应用

1.种类及存在部位

2.应用

(1)可以用于治疗人类的某些顽症：如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。

(2)诱导多能干细胞(iPS细胞)：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。

(1)多数动物细胞培养过程中其培养液所需的适宜pH为6.8～7.0。(×)

提示：多数动物细胞培养过程中其培养液所需的适宜pH为7.2～7.4。

(2)动物细胞培养要定期更换培养液，其目的是便于清除代谢物，防止代谢物积累对细胞自身造成伤害。(√)

(3)动物细胞培养技术的原理是动物细胞的全能性。(×)

提示：动物细胞培养技术的原理是细胞增殖。

(4)制备肝细胞悬液时先用剪刀剪碎肝组织，再用胃蛋白酶处理。(×)

提示：应该用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理。

(5)培养动物细胞的第一代(即第一次细胞增殖)被称为原代培养。(×)

提示：原代培养指动物组织经处理后的初次培养。

(6)胚胎干细胞和成体干细胞都具有形成机体的所有组织和器官，甚至个体的潜能。(×)

提示：成体干细胞具有组织特异性，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。

一、动物细胞培养的条件和过程

【情境探疑】

完善有关动物细胞培养示意图，并回答问题：

(1)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。

(2)进行动物细胞传代培养时用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是什么？用胃蛋白酶可以吗？为什么？

提示：蛋白质。不可以。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。

(3)动物细胞培养过程中有接触抑制现象，这一现象说明了细胞膜具有什么功能？细胞膜接受信息后，细胞停止分裂又说明了什么？

提示：细胞培养过程中的接触抑制说明了细胞膜能进行细胞间的信息交流。细胞膜接受信息后，细胞停止分裂，说明了细胞膜接受的信息能够传递到细胞核。

(4)为什么动物细胞培养中有贴壁生长的特性？

提示：动物细胞膜上有糖蛋白，使细胞具有黏着性。

(5)动物细胞培养要经过脱分化的过程吗？为什么？

提示：不需要。因为动物细胞培养是为了培养出大量的细胞，而不是把单个或少量细胞培养成器官或生物个体。

1.动物细胞培养过程中“两次”使用胰蛋白酶的作用

(1)第一次：用胰蛋白酶处理动物组织，目的是把组织分散为单个细胞后进行培养，即原代培养。

(2)第二次：细胞培养过程中出现接触抑制，用胰蛋白酶处理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进行培养，即传代培养。

2.原代培养与传代培养

(1)原代培养：细胞悬液第一次在培养瓶中培养，分瓶之前的细胞培养，即动物组织经处理后的初次培养。

(2)传代培养：贴满瓶壁的细胞需要重新用胰蛋白酶等处理，然后分瓶继续培养，让细胞继续增殖，这样的培养过程通常被称为传代培养。10代以内的细胞可保持正常的二倍体核型。细胞传至10～50代左右时，会出现核型异常，细胞增殖会明显减缓，甚至完全停止。当继续传代培养时，少部分细胞会克服细胞寿命的自然极限，获得不死性。

3.动物细胞培养和植物组织培养的比较

【典例应用】

例1对某种动物的肝肿瘤细胞进行细胞培养，下列说法错误的是()

A.在利用肝组织块制备细胞悬液时，可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理

B.细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是刺激细胞呼吸

C.选择幼龄动物的组织细胞更易于培养

D.在合成培养基中，通常需加入血清等天然成分

答案B

解析在利用肝组织块制备细胞悬液时，可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，以分解组织细胞间的蛋白质，得到单个细胞，