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第2节 动物细胞工程第1课时 动物细胞培养一、动物细胞培养的条件和过程1．动物细胞工程常用的技术：动物细胞培养、动物细胞融合和动物细胞核移植等，其中动物细胞培养是动物细胞工程的基础。
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)培养条件①营养条件⎩⎪⎨⎪⎧ 无机物：无机盐有机物：糖类、氨基酸、维生素等天然成分：血清等将细胞所需的营养物质按种类和所需量严格配制而成的培养基，称为合成培养基。
培养动物细胞一般使用液体培养基，也称为培养液。
②无菌、无毒的环境：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。
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。
③温度、pH 和渗透压⎩⎪⎨⎪⎧ 温度：哺乳动物细胞多以36.5±0.5 ℃为宜pH ：多数动物细胞适宜pH 为7.2～7.4渗透压④气体环境⎩⎪⎨⎪⎧O 2：细胞代谢所必需的CO 2：维持培养液的pH 在进行细胞培养时，通常采用培养皿或松盖培养瓶，并将它们置于含有95%空气和5%CO 2的混合气体的CO 2培养箱中进行培养。
(3)培养过程①细胞贴壁：悬液中分散的细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上。
②接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞停止分裂增殖的现象。
③原代培养：指动物组织经处理后的初次培养。
④传代培养：分瓶后的细胞培养。
(1)动物细胞培养体现了动物细胞的全能性()(2)培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞()(3)悬浮培养的细胞直接用离心法收集，贴壁细胞需要用胰蛋白酶等处理后再用离心法收集()(4)动物细胞培养时，O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH() 〖答案〗(1)×(2)×(3)√(4)√1．动物细胞培养的原理是细胞增殖。
2．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。
新教材同步系列高中生物新人教版选择性必修3：第2章第2节二[基础达标]题组一动物细胞融合1．有关动物细胞融合的叙述不正确的是( )A．使远缘杂交成为可能B．杂交细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息C．其基本原理是细胞膜的选择透过性D．为制造单克隆抗体开辟了新途径【答案】C【解析】动物细胞融合的原理是细胞膜具有一定的流动性，C错误。
2．(2023·广东名校阶段练习)如图为动物细胞融合技术过程图，相关叙述错误的是( )A．图中A为灭活的病毒，此外还可用物理或化学方法诱导动物细胞融合B．图中①过程发生了细胞膜的融合，体现了细胞膜的选择透过性C．图中②过程表示细胞核融合形成杂种细胞D．动物细胞融合技术可用于制备单克隆抗体【答案】B【解析】图中A为灭活的病毒(生物方法)，此外还可用物理(如电融合)或化学方法(如PEG)诱导融合，A正确；图中①过程发生了细胞膜的融合，体现了细胞膜的流动性，B错误；结合图示可知，图中②过程表示通过细胞核融合产生杂种细胞，C正确；利用动物细胞融合技术将小鼠骨髓瘤细胞和浆细胞融合为杂交瘤细胞，能够生产单克隆抗体，D正确。
题组二单克隆抗体的制备3．(2023·广东肇庆期末)PD1(程序性死亡受体1)是一种重要的免疫抑制分子，以其为靶点的免疫调节对抗肿瘤、抗感染、抗自身免疫性疾病等均有重要意义。
其受体PDL1也可作为靶点，相应的抗体也能起到相同的作用。
如图是制备PD1或PDL1单克隆抗体的过程，有关说法错误的是( )A．人的PD1或PDL1作为抗原，可引起小鼠的特异性免疫反应B．细胞B能够无限增殖，①过程可使用聚乙二醇进行诱导C．两两融合的细胞C有3种，通过选择培养即可筛选出细胞DD．细胞D既能迅速大量增殖，又能产生特定的抗体【答案】C【解析】注射的PD1或PDL1属于抗原，可引起小鼠的特异性免疫，A正确；细胞B为骨髓瘤细胞，能够无限增殖，过程①指细胞融合，可使用聚乙二醇诱导，B正确；若只考虑两两融合的细胞，细胞C有3种类型，即细胞A自身融合的细胞、骨髓瘤细胞自身融合的细胞、杂交瘤细胞，需先用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞，再对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选，获得细胞D(特定杂交瘤细胞)，C错误；细胞D为能产生特定抗体的杂交瘤细胞，其既能迅速大量增殖，又能产生特定的抗体，D正确。
人教(2019)生物选择性必修三(学案+练习)动物细胞培养1．动物细胞培养及其条件(1)动物细胞培养：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 ①营养：除糖类、氨基酸、无机盐、维生素之外，通常还需加入血清等一些天然成分。
②无菌、无毒环境⎩⎨⎧培养液和培养用具进行灭菌处理及在无菌环境下操作定期更换培养液，清除代谢物③温度、pH 和渗透压适宜的温度：36.5±0.5 ℃；适宜的pH ：7.2～7.4；渗透压也是需要考虑的一个重要环境参数。
④气体环境⎩⎨⎧95%的空气：其中O 2为细胞代谢必需的5%的CO 2：维持培养液的pH 2．动物细胞培养的过程(1)过程(2)体外培养的动物细胞类型①一类细胞能够悬浮于培养液中生长增殖。
②另一类则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。
(3)生长特点①细胞贴壁：将细胞悬液放入培养瓶内，置于适宜环境中培养，悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，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，细胞停止分裂增殖的现象称为细胞的接触抑制。
(4)原代培养和传代培养①原代培养：通常指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：指分瓶之后的细胞培养。
3．干细胞培养及其应用(1)分布：存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中。
(2)类型：胚胎干细胞和成体干细胞等。
(3)胚胎干细胞：简称ES细胞，存在于早期胚胎中，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。
(4)成体干细胞①分布：成体组织或器官内。
②类型：骨髓中的造血干细胞、神经系统中的神经干细胞和睾丸中的精原干细胞等。
③特性：一般认为，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。
动物细胞融合技术与单克隆抗体必备知识基础练1.(2021黑龙江哈尔滨三中高二月考)下列关于细胞融合的说法,错误的是()A.动、植物组织中的细胞在融合之前都需经酶处理B.灭活病毒通过溶解磷脂双分子层诱导细胞融合C.融合后,动植物细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息D.可根据细胞中染色体数目和形态的差异来鉴定杂种细胞,植物细胞在融合之前需要用纤维素酶和果胶酶处理,而动物细胞融合同样需要获得单个细胞,需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,A项正确;灭活的病毒可以诱导细胞融合,但不会溶解磷脂双分子层,B项错误;由于融合可能出现两个或多个细胞融合的情况,那么动植物细胞会具有原来两个或多个细胞的遗传信息,C项正确;细胞融合过程可出现同种细胞融合的细胞和异种细胞融合的细胞,因此,可根据细胞中染色体数目和形态的差异来鉴定杂种细胞,D项正确。
2.下列关于动物细胞融合的说法,错误的是()A.动物细胞融合是使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程B.动物细胞融合需要用纤维素酶处理C.动物细胞融合时需要人工诱导D.常用的诱导动物细胞融合的因素有聚乙二醇、灭活的病毒、电激等,A项正确;动物细胞无细胞壁,所以诱导融合前不需要用纤维素酶处理,B项错误;动物细胞融合需要人工诱导融合,常用的诱导因素包括聚乙二醇、灭活的病毒、电激等,C、D两项正确。
3.在飞船上,科学家进行了无人搭载的空间动物细胞融合实验。
该实验所依据的原理和促进细胞融合的常用方法分别是()A.细胞的全能性、灭活病毒诱导融合B.细胞的全能性、电刺激融合C.生物膜的流动性、灭活病毒诱导融合D.生物膜的流动性、自然融合,常用的促进细胞融合的方法有PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法等。
4.下列关于动物细胞融合的说法,错误的是()A.动物细胞融合后形成的具有原来两个或多个动物细胞遗传信息的多核细胞称为杂交细胞B.动物细胞融合已经成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育的重要手段C.常用于诱导动物细胞融合的方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等D.细胞融合技术突破了有性杂交的局限,使远缘杂交成为可能,A项错误;动物细胞融合已经成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育的重要手段,B项正确;常用于诱导动物细胞融合的方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等,C项正确;细胞融合技术突破了有性杂交的局限,使远缘杂交成为可能,D项正确。
动物体细胞核移植技术和克隆动物必备知识基础练1.下列有关培育体细胞克隆牛的叙述,正确的是()A.这种克隆方式可以改变动物基因型B.克隆牛的培育说明高度分化的动物细胞具有全能性C.克隆牛是对体细胞供体牛100%的复制D.对受体卵母细胞去核是在MⅡ期,其基因型与供核动物相同,基因型不发生改变;克隆牛的培育说明高度分化的动物细胞核具有全能性;克隆动物的细胞核基因都来自提供细胞核的生物,而细胞质基因都来自提供细胞质的生物,因此克隆动物并不是对体细胞供体动物100%的复制;采用去核的MⅡ期的卵母细胞作为供体细胞核的受体。
2.下列关于动物体细胞核移植技术和克隆动物的叙述,正确的是()A.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B.用于核移植的供体细胞一般都选用传代50代以内的细胞C.体细胞的细胞核移植到受体细胞之前,要先去掉受体细胞的核D.动物体细胞核移植的难度低于胚胎细胞核移植95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行,CO2的主要作用是维持培养液的pH,A项错误;为了保证供体细胞正常的遗传基础,用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞,培养的动物细胞一般传代至10~50代左右时,部分细胞核型可能会发生变化,其细胞遗传物质可能会发生突变,而10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型,B项错误;为使核移植的胚胎或动物的遗传物质全部来自有重要利用价值的动物提供的体细胞,在供体细胞的细胞核移至受体细胞之前,必须将受体细胞的细胞核去掉或将其破坏,C项正确;动物体细胞核移植的难度要明显高于胚胎细胞核移植,因为体细胞的分化程度高,全能性表达较为困难,D项错误。
3.下列关于高产奶牛克隆过程的叙述,错误的是()A.供体牛体细胞在进行体外培养时,会发生细胞贴壁和接触抑制的现象B.培养至MⅡ期的卵母细胞的细胞质中含有能促进细胞核全能性表达的物质C.通过电融合法促进供体与去核受体细胞两两融合,供体核进入卵母细胞D.胚胎移植时,重构胚可以直接移入代孕母牛的子宫,会发生细胞贴壁和接触抑制的现象,A项正确;核移植用MⅡ期的卵母细胞作受体细胞的主要原因是其细胞质中含有能促使细胞核全能性表达的物质,B项正确;通过电融合法使去核的卵母细胞与供体细胞两两融合,供体核进入受体卵母细胞,形成重构胚,C项正确;胚胎移植前,应用物理或化学方法(如电刺激、Ca2+载体、乙醇和蛋白酶合成抑制剂等)激活重构胚,再移入代孕母牛的子宫,D项错误。
课时演练·促提升A.动、植物细胞的融合之前都需经酶处理B.细胞融合过程依赖细胞膜的功能特点——流动性C.融合后,动、植物细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息D.动、植物细胞融合均需要诱导剂诱导解析:细胞融合的原理是细胞膜的流动性,这是细胞膜的结构特点。
答案:B2.下列哪一选项中的两个过程都存在细胞融合而且都与形成新个体有关?( )A.动物细胞融合、细胞分裂B.制备单克隆抗体、细胞分化C.植物组织培养、动物细胞培养D.植物体细胞杂交、受精作用解析:植物体细胞杂交存在原生质体的融合,而且操作的目的是培育杂种植株。
受精作用是精子和卵细胞的融合,形成的受精卵最后发育成新个体。
动物细胞融合与制备单克隆抗体均存在细胞融合,但与形成新个体无关。
答案:D3.基因型为Aa与基因型为Bb的动物体细胞混合,用灭活的病毒处理后,不可能获得下列哪种基因型的细胞?( )A.AAaaB.AaBbC.AabbD.BBbb答案:C4.下列有关单克隆抗体制备及其应用的叙述,不正确的是( )A.制备单克隆抗体运用的技术有动物细胞融合和动物细胞培养B.需要用选择培养基筛选杂交瘤细胞C.需要从杂交瘤细胞中筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞D.利用生物导弹治疗癌症就是利用单克隆抗体清除癌细胞解析:生物导弹由单克隆抗体与药物、酶或放射性同位素配合而成,因带有单克隆抗体而能自动导向,在生物体内与特定目标细胞或组织结合,主要由其携带的药物产生治疗作用。
答案:D5.单克隆抗体是指( )A.单个骨髓瘤细胞增殖产生的抗体B.单个B淋巴细胞增殖产生的抗体C.单个杂交瘤细胞增殖产生的高度专一的抗体D.单个抗体通过克隆化,产生大量抗体答案:C6.用a表示骨髓瘤细胞,b表示已免疫的B淋巴细胞,则细胞融合过程中两次筛选的目的分别为( )A.a、aa、ab、bb、b→a、aa、ab→ab培养B.a、aa、ab、bb、b→ab、bb、b→ab培养C.a、aa、ab、bb、b→ab→产生特定抗体的ab培养D.a、aa、ab、bb、b→aa→能无限增殖的aa培养解析:单克隆抗体制备过程中,需要两次筛选,第一次筛选的目的是获得杂交瘤细胞,即ab;第二次筛选的目的是获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞群。
新教材高中生物新人教版选择性必修3：第2节动物细胞工程第1课时动物细胞培养课时·训练基础巩固1.下列有关细胞工程的叙述,正确的是( )A.动物细胞培养时,与幼龄动物的细胞相比,老龄动物的细胞更容易培养B.由于植物细胞具有全能性,所以分化程度不同的细胞全能性相同C.动物细胞培养前需要将组织、器官分散成单个细胞D.对原生质体的活力进行检测,可以采用质壁分离的方法答案:C解析:动物细胞培养时,幼龄动物的细胞与老龄动物的细胞相比,更容易培养,A项错误。
分化程度不同的细胞全能性不同,分化程度越高,其全能性越低,B项错误。
原生质体没有细胞壁结构,无法进行质壁分离,D项错误。
2.一般来说,动物细胞体外培养需要满足的条件是( )①无毒的环境②无菌的环境③使用合成培养基,但通常需加血清等天然成分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O2⑥适宜的pHA.①②③④⑤⑥B.①②③④C.①②④⑤⑥D.①②③④⑥答案:D解析:动物细胞培养需要无菌、无毒的环境,①②正确;用于动物细胞培养的合成培养基需加入糖类、氨基酸、无机盐、维生素等,还需加入血清等天然成分,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温相近,④⑥正确;动物细胞培养需要一定的气体环境,为95%空气和5%CO2的混合气体,⑤错误。
3.航天员在天宫课堂上展示培养的心肌细胞跳动的视频。
下列相关叙述正确的是( )A.培养心肌细胞的器具和试剂都要先进行高压蒸汽灭菌B.培养心肌细胞的时候既需要氧气也需要二氧化碳C.心肌细胞在培养容器中通过有丝分裂不断增殖D.心肌细胞在神经细胞发出的神经冲动的支配下跳动答案:B解析:动物细胞培养需要无菌、无毒的环境,但培养心肌细胞的试剂不能进行高压蒸汽灭菌,A 项错误。
在体外培养条件下,细胞会因接触抑制、有害代谢物积累、营养物质缺乏等因素而分裂受阻或停止分裂,C项错误。
心肌细胞节律性收缩,受植物性神经的支配,是不随意的,在神经细胞释放的神经递质的支配下跳动,D项错误。
第2节动物细胞工程第1课时动物细胞培养基础过关练题组一归纳动物细胞培养的条件1.(2020河北沧州一中高二月考)一般来说,动物细胞体外培养需要满足以下哪些条件(易错)①无毒的环境②无菌的环境③合成培养基需加入血清④温度与动物体温相近⑤需要O2,不需要CO2⑥适宜的渗透压A.①②③④⑤⑥B.①②③④C.①③④⑤⑥D.①②③④⑥2.(2020江苏南通高三一模)在进行动物细胞培养时,需要(易错)A.用胃蛋白酶处理以获得细胞悬液B.充入5%CO2以刺激细胞正常呼吸C.加入经高压蒸汽灭菌的血清以提供营养D.定期更换培养液以清除代谢物题组二理解动物细胞培养的过程3.(2020山东章丘四中高三月考)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.③①②B.①②③C.②①③D.①③②4.下列有关动物细胞培养的叙述,错误的是()A.细胞通常贴壁生长B.细胞进行有丝分裂和减数分裂C.细胞之间有接触抑制现象D.体外培养的动物细胞的分类:一类悬浮在培养液中生长增殖,另一类贴附于某些基质表面生长增殖5.(2020辽宁六校协作体高二期中)下列关于动物细胞培养的叙述,正确的是()A.培养保留接触抑制的细胞在培养瓶瓶壁上可形成多层细胞B.传代培养时,贴壁生长的细胞可直接用离心法收集C.细胞的传代培养次数通常是无限的D.动物细胞培养中定期更换培养液可以清除代谢物6.(2020江苏徐州一中高二开学考试)某研究小组为测定药物对体外培养细胞的毒性,准备对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行细胞培养。
下列说法正确的是(易错)A.在利用两种肝组织块制备肝细胞悬液时,也可用胃蛋白酶处理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.甲、乙细胞在持续的培养过程中,乙会出现停止增殖的现象D.仅用培养肝细胞的培养液也能用来培养乙肝病毒7.(2020云南师大附中高三二模)如图为动物细胞培养过程的示意图。
动物细胞工程动物细胞培养必备知识基础练1.(2021山东青岛高二期中)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.在培养过程中通常要通入5%的CO2刺激细胞呼吸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.为了防止细菌污染,可向培养液中加入适量的干扰素5%的CO2,目的是维持培养液的pH,A项错误;维生素和激素不是能源物质,B项错误;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,C项正确;为了防止细胞培养过程中被细菌污染,可向培养液中加入适量的抗生素,D项错误。
2.右图表示动物细胞培养过程中,动物细胞增殖情况的变化曲线(图中B、D两点表示经筛选后继续培养),下列相关叙述错误的是()A.OA段的培养称为原代培养B.AB段可能发生了接触抑制C.BD段的培养需用胰蛋白酶处理和更换培养液D.动物细胞培养过程中,细胞可通过有丝分裂和减数分裂实现细胞增殖段的培养称为原代培养,为动物组织经处理后的初次培养,A项正确;AB段细胞几乎不再增殖,可能发生了接触抑制,需要用胰蛋白酶等处理,使组织细胞分散开来,形成单个细胞才能继续培养,B 项正确;BD段的培养需用胰蛋白酶处理和更换培养液,C项正确;减数分裂是有性生殖生物形成配子的方式,而动物细胞培养是通过有丝分裂实现细胞增殖的,D项错误。
3.下列关于动物细胞培养的有关叙述,正确的是()A.细胞的癌变发生于原代培养向传代培养的过渡过程中B.动物细胞培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、生长素和动物血清等C.动物细胞培养前和培养过程中都要用胰蛋白酶处理D.动物细胞培养的目的是获得大量的细胞分泌蛋白,A项错误;动物细胞培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、动物血清等,不需要生长素,B项错误;动物细胞培养前和培养过程中都要用胰蛋白酶处理,使细胞分散,C项正确;动物细胞培养的目的是获得细胞产物或细胞群,D项错误。
4.下列关于动物细胞培养技术和说法,错误的是()A.动物细胞培养技术是动物细胞工程的基础B.定期更换培养液能够保证充足的营养物质供应C.在培养液中添加抗生素的目的是防止杂菌污染D.只要条件适宜细胞就能一直分裂,A项正确;定期更换培养液以清除细胞代谢物,可以保证充足的营养物质供应,另外可使细胞分开,防止发生接触抑制,B项正确;在动物细胞培养液中添加一定量的抗生素可起到杀菌作用,以防止杂菌污染,C项正确;即使培养条件适宜,正常细胞也不会在体外无限繁殖,只有癌细胞能无限增殖,D项错误。
5.为检测某药物X的抗癌活性,在细胞培养板的每个孔中加入相同数量的肝癌细胞,使其贴壁生长,实验组加入溶于二甲亚矾的药物X,培养72小时后进行计数,比较实验组和对照组每个孔中细胞数目。
下列有关叙述错误的是()A.细胞培养液中通常需要加入血清等天然成分B.可用胰蛋白酶处理使肝癌细胞脱落下来并进行计数C.对照组中应加入等体积的无菌蒸馏水,其他条件一致D.若实验组细胞数远低于对照组,可初步判断此药物有抗癌效果,细胞培养液中通常需要加入血清等一些天然成分,A项正确;对于已经贴壁生长的动物细胞,可用胰蛋白酶处理,使肝癌细胞脱落下来并进行计数,B项正确;实验组加入等体积相同浓度的溶于二甲亚矾(溶剂)的药物X,故对照组中应加入等体积的二甲亚矾(溶剂),C项错误;若添加药物X的实验组肝癌细胞数目远低于对照组,可以初步判断药物X有抗癌效果,D项正确。
6.科学家将C-myc、KIF4、Sox2和Oct-3/4这四个关键基因转入高度分化的小鼠成纤维细胞内,细胞在一定条件下转变成iPS细胞。
在适当条件诱导下,iPS细胞可以定向分化成各种细胞。
下列叙述错误的是()A.图示过程运用了转基因技术和动物细胞培养技术B.iPS细胞分化成各种组织细胞过程中DNA序列不变C.iPS细胞的分裂、分化能力比造血干细胞弱D.小鼠成纤维细胞转变成iPS细胞与植物组织培养的脱分化过程类似,将四个关键基因转入高度分化的小鼠成纤维细胞,再通过培养使其转变成iPS细胞,运用了转基因技术和动物细胞培养技术,A项正确;细胞分化的实质是基因的选择性表达,使得不同种类的细胞内mRNA和蛋白质改变,但DNA序列不变,B项正确;iPS细胞可以分化为多种组织细胞,造血干细胞只能分化为各种血细胞或免疫细胞,故iPS的分裂分化能力比造血干细胞强,C项错误;小鼠成纤维细胞转变成iPS细胞的过程中,细胞恢复分裂、分化能力,与植物组织培养的脱分化过程类似,D 项正确。
7.下列关于动物细胞培养的叙述,正确的是()A.在利用肝组织块制备细胞悬液时,可用胰蛋白酶或胃蛋白酶处理B.使用冷冻保存的正常细胞通常为10代以内,以保持细胞正常的二倍体核型C.动物细胞培养过程中,多数细胞的基因型会发生改变D.在适宜条件下进行动物细胞培养,细胞周期的长短不随细胞培养进程而改变,常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶来分散细胞,不能用胃蛋白酶,A项错误;使用冷冻保存的正常细胞通常为10代以内,以保持细胞正常的二倍体核型,B项正确;动物细胞培养时,所有子代细胞都来源于同一个亲代细胞,基因型一般都相同,C项错误;在适宜条件下进行动物细胞培养,细胞周期的长短可随细胞培养进程而改变,D项错误。
8.下列关于动物细胞培养和植物组织培养的叙述,错误的是()A.动物细胞培养和植物组织培养所用的营养成分不完全相同B.离体的植物组织、器官(外植体)和培养基都需严格灭菌C.动物细胞培养和植物组织培养都是细胞工程的重要基础技术D.植物组织培养能体现细胞的全能性,动物细胞培养不能体现细胞的全能性,前者是液体培养基,后者是固体培养基,同时培养基的成分也有区别,但二者的营养成分有一些是相同的,比如都需添加无机盐、氨基酸等,A项正确;离体的植物组织、器官必须经过消毒,然后再接种到组织培养基中,B项错误;细胞工程包括动物细胞工程和植物细胞工程两方面,前者包括动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体,其中动物细胞培养是其他动物工程技术的基础,后者包括植物组织培养和植物体细胞杂交,植物体细胞杂交需要植物组织培养技术,C项正确;植物组织培养的结果是完整植株,体现了细胞的全能性;动物细胞培养的结果是细胞株、细胞系,原理是细胞增殖,不能体现细胞的全能性,D项正确。
9.下图为动物细胞培养的基本过程示意图。
请回答下列问题。
(1)容器A中放置的一般是幼龄动物的器官或组织,原因是其细胞,易于培养。
培养时先要剪碎,然后用分散细胞,制成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。
(2)细胞正常培养了一段时间后,发现细胞绝大部分死亡,只有极少数细胞存活,这是因为存活的细胞发生了,可无限增殖。
(3)动物细胞培养过程中还需要提供O2和CO2等气体环境,CO2的作用主要是。
(4)动物细胞体外培养时,通常要在培养基中补充一定浓度的某些物质。
下图是血清对正常细胞和癌细胞培养影响的实验结果。
据图可知,培养细胞一定需要添加血清。
分裂能力强胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)原代培养(2)突变(3)维持培养液的pH(4)正常容器A中放置的一般是幼龄动物的器官或组织,原因是其细胞分裂能力强,易于培养。
培养时先要剪碎,然后用胰蛋白酶或胶原蛋白酶分散细胞,制成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。
(2)细胞正常培养了一段时间后,发现细胞绝大部分死亡,只有极少数细胞存活,这是因为存活的细胞发生了突变,可无限增殖。
(3)动物细胞培养过程中还需要提供O2和CO2等气体环境,CO2的作用主要是维持培养液的pH。
(4)分析曲线图可知,是否添加血清对于癌细胞的增殖影响不大,而对于正常细胞的增殖影响很大,故培养正常细胞一定需要添加血清。
关键能力提升练10.通常选取皮肤烧伤患者自身的细胞(如具有分裂能力的成纤维细胞),经体外培养获得自体健康皮肤,再通过皮肤移植术对患者进行治疗。
下列说法错误的是()A.通常选取皮肤中分裂能力强、易培养的成纤维细胞或皮肤干细胞进行体外培养B.用胰蛋白酶处理组织使其分散成单个细胞,有利于单个细胞与培养液充分接触C.该细胞体外培养过程只需要提供O2,其呼吸产生的CO2就足以维持培养液pHD.与体外培养癌细胞过程相比,该患者皮肤细胞培养过程中会出现接触抑制现象,为治疗皮肤大面积烧伤的病人,皮肤中成纤维细胞或皮肤干细胞分裂能力强,易于体外培养,通常选取这些细胞进行体外培养更容易成功,A项正确;用胰蛋白酶处理组织使其分散成单个细胞,可以使单个细胞与培养液充分接触,有利于细胞充分吸收培养液中的营养物质,B项正确;动物细胞培养所需的气体主要有O2和CO2,O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH,因细胞呼吸产生的CO2不足以维持培养液的pH,才需要提供5%的CO2,C项错误;癌细胞在营养充足的条件下具有无限增殖的能力,不会出现动物组织培养过程中出现的接触抑制现象,D项正确。
11.(多选)有一种“生物活性绷带”,其原理是先采集一些细胞标本,再让其在特殊膜上增殖,5~7 d后,将膜片敷到患者伤口上,膜片会将细胞逐渐释放到伤口处,并促进新生皮肤层生长,达到愈合伤口的目的。
下列有关叙述正确的是()A.这种“生物活性绷带”的生产应用了动物细胞培养技术B.种植在膜片上的细胞样本最好选择患者本人的干细胞C.膜片“释放”的细胞能与患者自身皮肤愈合,与两者细胞膜的信息交流有关D.若采用异体皮肤移植会导致排异反应,主要是因为抗体对移植的皮肤细胞有杀伤作用生物活性绷带”的生产是先采集一些细胞标本,再让其在特殊膜上增殖,应用了动物细胞培养技术,A项正确;种植在膜片上的细胞最好选择本人的干细胞,因为干细胞分化程度很低,可以分化成其他类型的组织,且本人的干细胞不会产生免疫排斥反应,B项正确;膜片“释放”的细胞能与患者自身皮肤愈合,这与细胞膜表面的糖蛋白的识别作用和细胞膜的信息交流有关,C项正确;排异反应主要是发生细胞免疫,发挥作用的细胞是效应T细胞,D项错误。
12.(多选)胚胎干细胞在功能上具有发育的全能性,下列有关胚胎干细胞的叙述,正确的是()A.胚胎干细胞可以从早期胚胎或原始性腺中分离获得B.在形态上具有体积大、细胞核小、核仁明显的特点C.ES细胞在饲养层细胞上能够维持不分化的状态D.分化诱导因子可诱导ES细胞向不同类型的细胞分化,A项正确;胚胎干细胞在形态上表现出体积小、细胞核大、核仁明显的特点,B项错误;在饲养层细胞上,胚胎干细胞可维持不分化的状态,C项正确;在ES细胞培养液中加入分化诱导因子时,就可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化,D项正确。
