11动物细胞培养所需的基本条件

考点2 动物细胞工程及应用1．动物细胞培养(1)地位：动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合等。

其中动物细胞培养是其他动物细胞工程技术的基础。

(2)培养过程(3)培养条件 ①无菌、无毒环境⎩⎪⎨⎪⎧培养液和培养用具进行无菌处理培养过程加抗生素定期更换培养液，清除代谢产物②营养：除糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素之外通常还需加入血清、血浆等一些天然成分。

③适宜的温度：36.5 ℃±0.5 ℃；适宜的pH ：7.2～7.4。

④气体环境⎩⎪⎨⎪⎧ 95%的空气：其中O 2为细胞代谢必需5%的CO 2：维持培养液的pH2．动物体细胞克隆技术(核移植技术)(1)原理：动物细胞核具有全能性。

(2)核移植分类：胚胎细胞核移植和体细胞核移植。

(3)核移植过程(以克隆高产奶牛为例)(4)应用①加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育。

②保护濒危物种。

③生产医用蛋白。

④作为异种移植的供体。

⑤用于组织器官的移植。

3．动物细胞融合和单克隆抗体的制备(1)动物细胞融合①原理：细胞膜的流动性。

②融合方法：聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒、电激等。

③意义：突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能，也为制造单克隆抗体开辟了新途径。

(2)单克隆抗体①制备过程②优点：特异性强、灵敏度高，并可以大量制备。

③用途：作为诊断试剂；用于治疗疾病和运载药物。

提醒单克隆抗体制备过程B淋巴细胞要经过免疫过程，即接触抗原，增殖分化为有特异性免疫功能的B淋巴细胞，才能产生相应的抗体，所以，与骨髓瘤细胞融合的B淋巴细胞实际上是浆细胞。

(析图建模)下图为单克隆抗体制备流程(顺序已被打乱)，请据图分析：(1)图中B注射的物质是什么？其目的是什么？(2)在获取C细胞的过程中，筛选淘汰了哪些细胞？(3)C细胞有什么特点？(4)请用箭头把代表各图解的字母按单克隆抗体制备过程的顺序连接起来。

答案(1)注射特定抗原；目的是刺激机体发生免疫应答，从而产生浆细胞(效应B细胞)。

动物细胞培养时对培养基的要求：培养基按其来源可分为天然培养基和合成培养基。

天然培养基的营养成分与细胞在体内所需条件比较接近，但就细胞在体外生存的环境来说，合成培养液也有其独特之处，譬如成分便于控制和标准化。

体外培养的细胞直接生活于培养基中，无论何种培养基都应该能满足细胞生长所需的营养与生理的基本要求。

(1)营养成分：1）氨基酸合成培养液中的氨基酸以12种必需氨基酸为主，这些氨基酸不能由细胞自身合成，必需由培养液供给。

在氨基酸的成分中谷氨酰胺的作用特别重要，细胞需要谷氨酰胺合成核酸和蛋白质，在配制各种培养液中应补加一定量的谷氨酰胺。

2）单糖葡萄糖是最常用和最好的单糖3）维生素维生素在细胞代谢过程中必不可少，主要可以提供辅酶和辅基。

生物素、叶酸、泛酸、核黄素、维生素B12等等4）其他成分：细胞生长过程中除需钠、钾、钙、镁、氮和磷等基本元素外，还需要一些微量元素，如铁、锌、硒、铜、锰、钼等。

此外，为优化细胞生存环境，合成培养基中有时还添加些其他成分，包括核酸降解物、抗氧化剂等。

（2）促生长因子及激素各种激素、生长因子对于促进细胞生长、维持细胞功能、保持细胞的状态具有十分重要的作用。

如胰岛素能促进细胞利用葡萄糖和氨基酸，泌乳素可促进乳腺上皮细胞生长的作用。

各种生长调节因子的作用更加明显并具有特异性。

（3）pH大多数细胞的适宜pH为7.2-7.4，偏离此范围对细胞将产生有害影响。

造成培养基pH 波动的主要物质是细胞代谢产生的二氧化碳。

解决这一问题可采取两种方法：一是用具有一定缓冲能力的培养基，如使用NaHCO3-CO2缓冲系统，二是采用开放式培养的方法，使细胞代谢产生的二氧化碳及时逸出培养皿。

（4）渗透压细胞必须生活在等渗的环境中，大多数培养细胞对渗透压有一定的耐受性。

注：天然培养基主要指来自动物体液或利用组织分离提取的一类培养基，如血浆、血清、淋巴液、鸡胚浸出液等。

合成培养基是人工配制的培养基，给细胞提供一个近似体内生存的环境，又便于控制和标准化的体外生存环境，但合成培养基尚未成为十分完全的培养基。

高三生物细胞工程试题答案及解析1.单克隆抗体技术在疾病诊断和治疗以及生命科学研究中具有广泛的应用，请回答下列问题：（1）技术是单克隆抗体技术的基础。

（2）单克隆抗体与常规的血清抗体相比，最大的优越性是。

（3）动物细胞融合除了采用植物细胞原生质体融合常用的诱导剂外，还可以采用（生物方法）或（物理方法）（4）选出的杂交瘤细胞既具备骨髓瘤细胞的特点，又具备淋巴细胞的特点。

（5）杂交瘤细胞从培养基中吸收葡萄糖、氨基酸的主要方式是。

【答案】（1）动物细胞培养（2）特异性强灵敏度高（3）聚乙二醇灭活的病毒振动（4）无限增殖分泌特异性抗体（5）主动运输【解析】⑴单克隆抗体技术的基础是动物细胞培养。

⑵单克隆抗体的优点是特异性强、灵敏度高。

⑶诱导植物细胞原生质体融合的诱导剂是聚乙二醇，还可以采用灭活的病毒或者振动、电击等。

⑷杂交瘤细胞的特点是既能无限增殖又能产生特异性抗体。

⑸葡萄糖、氨基酸进入杂交瘤细胞的方式为主动运输。

【考点】本题主要考查单克隆抗体的知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构的能力。

2.培育克隆蛙的基本过程如图所示。

下列叙述错误的是A．①过程可以用紫外线破坏细胞核B．若把皮肤细胞换成胚胎细胞则可以提高成功率C．⑤过程需要进行胚胎移植D．上述过程证明了细胞质具有调控细胞核发育的作用【答案】C【解析】紫外线可以破坏细胞的结构，包括破坏细胞核，故A正确；胚胎细胞的全能性高，因此胚胎细胞会比皮肤细胞移植的成功率高，故B正确；蛙是体外发育不需要胚胎移植，故C错误；在此过程中需要有卵细胞提供的细胞质，细胞核才能发育成蛙，说明了细胞质具有调控细胞核发育的作用，故D正确。

【考点】本题考查细胞核移植的有关知识，意在考查考生识记能力和理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。

3.下列关于细胞工程的叙述，错误的是A．电刺激可诱导植物原生质体融合或动物细胞融合B．去除植物细胞的细胞壁和将动物组织分散成单个细胞均需酶处理C．小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫小鼠的 B 淋巴细胞融合可制备单克隆抗体D．某种植物甲乙两品种的体细胞杂种与甲乙两品种杂交后代的染色体数目相同【答案】D【解析】电刺激这一物理性刺激可诱导细胞之间的融合，所以A正确；去除植物细胞的细胞壁可以利用纤维素酶和果胶酶处理，而动物组织分散成单个细胞需要通过胰蛋白酶处理，所以B正确；小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫小鼠的 B 淋巴细胞经过融合处理，再进行筛选，可制备得到单克隆抗体，所以C正确；某种植物甲乙两品种的体细胞杂种，是杂种细胞中染色体数目加倍而甲乙两品种杂交是精子和卵细胞经受精作用形成受精卵再发育成后代的染色体数目与每一品种的体细胞中染色体数目相同，所以D错误。

高中生物选择性必修3第一章发酵工程第1节传统发酵技术的应用1.腐乳、泡菜、果酒、果醋的制作，主要用到了哪些微生物，这些微生物的代谢类型分别是。

酵母菌和醋酸菌在细胞结构方面的主要区别是什么？。

2.腐乳制作原理（反应式）：。

制作腐乳时，让豆腐块长毛的目的是：。

加盐腌制豆腐块的目的是：。

3.泡菜的制作原理（反应式）：。

制作泡菜配制的盐水质量分数为：，浓度太低，则制作泡菜时，盐水为什么煮沸后冷却？蔬菜装坛时，装八层满，原因是：。

在泡菜制作的发酵过程中，为什么要经常向泡菜坛的水槽中补充水？。

腌制时乳酸的含量变化为；亚硝酸盐的含量变化为泡菜腌制过程中，杂菌逐渐减少的原因有。

4.果酒的制作原理（反应式）：。

酵母菌的最适生长温度是，发酵温度是清洗葡萄时，应该先除去枝梗还是先冲洗葡萄？，为什么？将葡萄榨汁装入发酵瓶，为什么要留1/3的空间？发酵过程中，每12小时松开瓶盖1次，原因是：。

松盖排气后及时拧紧瓶盖，目的是：。

酒精发酵旺盛时，其他杂菌一般难以存活，原因是。

为什么在酒精发酵过程中往往“先通气后密封”？。

酒精如何鉴定？。

5.果醋的制作原理（反应式）：。

果酒制作完成后如何做进行果醋的制作？。

果醋制作的温度和气体条件与果酒制作有什么不同？。

第一章发酵工程第2节微生物的培养技术及应用1.研究和应用微生物的前提（发酵过程的重要基础）是什么？。

按物理性质分，培养基可以分为，分离鉴定微生物一般用培养基，工业生产一般用培养基。

按功能来分，培养基可以分为，在培养基中加刚果红可以鉴别菌。

按成分来分，培养基可以分为，工业生产一般用培养基。

2.培养基的营养成分一般含有，此外培养基还需要满足微生物对PH、特殊营养及O2的需求。

如培养乳酸杆菌时，需要在培养基中加，培养霉菌时，PH调至；培养细菌时，PH调至。

牛肉膏、蛋白胨都能为微生物提供，牛肉膏还能提供。

3.获得纯净微生物的关键是，无菌技术主要包括4.消毒是指，无菌操作时，一般对什么进行消毒？，常用的消毒方法有，牛奶用巴氏消毒法有什么优点？。

2024年高中生物新教材同步选择性必修第三册教材答案与提示第1章发酵工程第1节传统发酵技术的应用教材第6～7页探究·实践一、制作泡菜结果分析与评价1.隔绝空气；无氧条件。

2.装完原料后还需要加入冷却好的盐水，留有一定空间，便于冷却好的盐水淹没全部菜料。

3.根据实际情况作答即可。

二、制作果酒和果醋结果分析与评价1.在制作果醋的过程中，发酵液表面出现菌膜；在制作果酒的过程中，发酵液中出现气泡，发酵液温度上升，逐渐变为深红色，葡萄皮覆盖在发酵液表面。

其中最明显的变化为制作果酒时气泡的释放，在发酵10天后变化最明显。

原因：果醋发酵液表面的菌膜是醋酸菌进行有氧呼吸大量繁殖并聚集在发酵液表面形成的；果酒发酵液中产生气泡是由于酵母菌进行无氧呼吸释放CO2，发酵过程产热，使发酵液温度上升，发酵过程中果皮中的花青素进入发酵液中使发酵液呈深红色。

2.在制作果酒的过程中，可能会有除酵母菌之外的微生物生长，它们会对果酒发酵产生影响。

为避免这种影响，应按照“方法步骤”所述来处理材料及器具，避免杂菌污染，并保持无氧条件，注意在排气时仅拧松瓶盖，切勿打开，防止其他微生物进入。

3.在制作果醋的过程中，发酵温度为30～35 ℃，且保持有氧条件，而酵母菌是兼性厌氧微生物，发酵温度为18～30 ℃，故其不会继续发酵。

醋酸菌来自空气，可通过人工接种醋酸菌加快果醋的制作。

4.可以通过检查容器密闭性、选用优质原料、人工接种菌种等措施改进。

教材第8页练习与应用一、概念检测1.(1)×[卤汁中的乳酸菌和芽孢杆菌会竞争营养物质和生存空间。

](2)×[乳酸菌发酵不产生CO2。

](3)√[经过微生物的发酵，豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸，使该臭豆腐具有特殊的味道。

]2.D[醋酸菌是好氧细菌，制作果醋利用了其在有氧条件下产生乙酸。

]二、拓展应用1.利用传统发酵技术制作的食品有酒、酸奶、食醋等；它们制作的原理分别是：酵母菌的无氧呼吸、乳酸菌的无氧呼吸、醋酸菌的有氧呼吸。

第1课时动物细胞培养新课标核心素养1.概述动物细胞培养需要的基本条件。

2.简述动物细胞培养的基本操作过程。

3.说出干细胞的分类及作用。

1.生命观念：构建动物细胞培养的流程图，认同动物细胞培养是动物细胞工程的基础。

2.社会责任：理性客观地分析干细胞在临床上的应用所产生的效益与风险。

知识点(一)动物细胞培养的条件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(1)营养条件①常用培养基的类型：液体培养基。

②成分：糖类、氨基酸、无机盐、维生素、血清等。

(2)无菌无毒的环境①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。

②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①哺乳动物细胞培养的温度多以36.5±0.5_℃为宜。

②多数动物细胞生存的适宜pH为7.2～7.4。

③渗透压也是动物细胞培养过程中需要考虑的一个重要环境参数。

(4)气体环境：动物细胞培养所需气体主要有O2和CO2①O2是细胞代谢所必需的。

②CO2的主要作用是维持培养液的pH。

(1)动物细胞培养是一个在适宜的条件下，细胞增殖和分化的过程(×)(2)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(√)(3)在进行细胞培养时，通常采用培养皿或打开培养瓶盖的方式以获取新陈代谢所必需的O2(×)(4)将动物细胞置于含有95%O2和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养(×)1．(生命观念)为什么探究动物细胞培养时，要在培养基中加入血清、血浆等天然成分？提示：血清和血浆中含有多种维持细胞正常代谢和生长的物质，如蛋白质、氨基酸、未知的促生长因子等，人们对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚。

2．(科学思维)动物细胞培养需要控制什么样的气体环境？各自起什么作用？提示：95%空气加5%CO2。

动物细胞培养必备知识·素养奠基一、动物细胞培养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。

二、动物细胞培养的条件1。

营养条件:(1)合成培养基：将细胞所需的营养物质按种类和所需量严格配制而成。

（2)天然成分：血清等.（3）一般使用液体培养基,即培养液。

2。

无菌、无毒的环境：(1）培养液和培养用具灭菌处理。

(2）无菌环境下操作.（3）培养液定期更换的目的：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:(1)适宜的温度：哺乳动物多以36。

5±0。

5℃为宜。

(2）适宜的pH:多数细胞生存的适宜pH为7.2～7.4。

(3)适宜的渗透压。

动物细胞培养能否体现动物体细胞的全能性？说明你的理由。

提示:不能。

动物细胞培养只是细胞的增殖，没有体现细胞的全能性。

4.气体环境：95％空气和5%CO2。

（1)O2作用：细胞代谢所必需的。

(2）CO2的主要作用：维持培养液的pH。

三、动物细胞培养的过程填一填：基于动物细胞培养的过程，完成下面的问题:（1)过程①处理方法有:机械法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理的方法.(2）过程②为原代培养,培养的动物细胞有两类:①悬浮在培养液中生长增殖;②贴附于某些基质表面生长增殖。

(3）进行过程③时,悬浮培养的细胞直接用离心法收集;贴壁细胞需要使用胰蛋白酶等处理，然后用离心法收集.（4)过程③为传代培养，进行过程③的原因主要有:细胞密度过大、有害代谢物积累、营养物质缺乏和接触抑制等。

四、干细胞培养及其应用1。

干细胞分布：早期胚胎、骨髓和脐带等。

2.种类：胚胎干细胞和成体干细胞。

3.判一判：基于干细胞的类型和应用,判断下列说法的正误。

(1)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。