第2章 细胞培养-2

第2节动物细胞工程第1课时动物细胞培养[学习目标] 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。

一、动物细胞培养的条件和过程1．动物细胞工程(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)培养条件①营养a．合成培养基：将细胞所需的营养物质(糖类、氨基酸、无机盐、维生素等)按种类和所需量严格配制而成的培养基。

b．天然成分：使用合成培养基时，通常需要加入血清等一些天然成分，原因是血清中含有尚未全部研究清楚的细胞所需的营养物质。

c．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a．对培养液和所有培养用具进行灭菌处理。

b．在无菌环境下进行操作。

c．培养液需定期更换，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a．温度：以36.5 ℃±0.5 ℃为宜。

b．pH：以pH为7.2～7.4为宜。

c．适宜的渗透压。

④气体环境a．组成：动物细胞培养所需气体主要有O2和CO2。

b．不同气体的作用O2：是细胞代谢所必需的。

CO2：维持培养液的pH。

c．培养容器：通常采用培养皿或松盖培养瓶。

d．培养仪器：含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱。

(3)培养过程①②过程(4)相关概念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，细胞通常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。

特别提醒区分两种“培养”的关键是看用胰蛋白酶处理的对象。

用胰蛋白酶对剪碎的动物组织进行处理，使其分散成单个细胞后进行培养，为原代培养；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分散成单个细胞，然后再用离心法收集，之后，将收集的细胞制成细胞悬浸，分瓶培养，为传代培养。

第2章第2节第1课时动物细胞培养A级必备知识基础练1.可利用干细胞在体外定向诱导培育出组织和器官。

下列有关干细胞的叙述,错误的是( )A.人的干细胞具有连续分裂能力,是未分化的细胞B.利用干细胞培育出器官,未体现出干细胞的全能性C.造血干细胞含有一整套基因,能分化出多种血细胞D.干细胞分化成相应组织细胞的过程中会合成特异性蛋白质2.下列关于植物组织培养和动物细胞培养的比较,正确的是( )A.动物细胞培养没有体现细胞的全能性,是因为细胞核中没有本物种全套的遗传物质B.将动物组织细胞分散开时只能使用胶原蛋白酶或胰蛋白酶C.两者的培养过程都只涉及有丝分裂,不进行减数分裂D.植物组织培养时也有将组织细胞分散开的操作3.[江苏扬州高二期中]下图为肾脏上皮细胞培养过程示意图,下列有关叙述错误的是( )A.乙、丙、丁过程所需的培养液成分相同B.丙过程指细胞在添加血清的合成培养基中原代培养C.丙过程培养的细胞与体内细胞的生长特性相近D.丁过程为传代培养,没有接触抑制现象4.下列关于动物细胞培养所需要的条件的叙述,正确的是( )A.为了创造无菌、无毒的环境,培养基中通常添加一定量的血清B.动物细胞培养和植物组织培养所需营养物质相同C.动物细胞培养的适宜温度一般与动物的体温相近D.动物细胞培养的适宜pH为酸性条件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 h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6.小鼠的某种上皮细胞与某种淋巴细胞体外培养时,细胞周期基本相同,但上皮细胞在培养时,呈现扁平不规则多角形,且贴附在培养瓶内壁上;而该淋巴细胞则常常悬浮在培养液中。

哺乳动物的克隆方法：胚胎干细胞核移植、胚胎细胞核移植、胎儿成纤维细胞核移植、体细胞核移植。

第一章绪论课后习题答案1. 动物细胞工程主要有哪些内容？这些技术有何用途？答：1. 组织和细胞培养技术2. 细胞融合与单克隆抗体技术3. 细胞核移植技术4. 胚胎工程技术5. 干细胞技术6. 转基因技术7. 染色体工程细胞工程的应用有：A. 单克隆抗体的应用：疾病诊断与治疗、微量大分子物资的检测、贵重生物活性物的分离与提纯、特殊疾病治疗、与药物交联治疗疾病；B. 转基因技术的应用：建立疾病的动物模型、品种改良和抗病育种、“乳腺生物发应器”、基因代替治疗、异种器官移植、基因功能研究；C. 细胞与组织替代治疗；D. 治疗人类不孕症；E. 优良品种繁育；F. 生产转基因家畜；G. 保护濒危动物。

2.追踪动物细胞工程研究与应用的最新进展，并预测其发展趋势。

第二章细胞培养1、体外培养细胞有哪些类型？其生长特点有什么区别？答：体外培养的细胞根据其生长方式，主要分为贴壁生长型细胞和悬浮生长型细胞。

离体细胞必须贴附于底物上才能生长的细胞称为贴壁生长型细胞。

有机体的绝大部分细胞必须贴附在某一固相表面才能生存和生长。

动物细胞培养中，大多数细胞必须贴附在固相表面才能生长，当细胞布满表面后即停止生长。

从生长表面脱落进入液体得细胞通常不再生长而逐渐退化，这种细胞称为单层附壁细胞。

贴壁生长的细胞在活体体内时，形态各异，而体外培养状态下则在形态上比较单一而失去其在体内时原有的特征。

按照培养细胞的形态，主要可分为以下几类：成纤维细胞型、上皮型细胞、游走型细胞、多形型细胞；少数细胞类型在体外培养时不需要附着于底物而于悬浮状态下即可生长，包括一些取自血、脾或骨髓的培养细胞，如血液白细胞、淋巴组织细胞、某些肿瘤细胞、杂交瘤细胞、转化细胞等，这些细胞在悬浮中生长良好，可以是单个细胞或为细小的细胞团，观察使细胞呈圆形。

由于悬浮生长于培养液中，因此其生存空间大，具有能够提供繁殖大量细胞、传代方便、易于收获细胞等优点，易于大规模生产，便于过程的控制。

第2节动物细胞工程第1课时动物细胞培养课后·训练提升基础巩固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。

动物细胞培养前需要将组织、器官分散成单个细胞,C项正确。

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.在将动物组织块分散成单个细胞时,可以使用胰蛋白酶。

由此判断下列推测不合理的是( )A.动物细胞之间可能依靠蛋白质相互联系B.一定要注意处理时间以及加酶量C.胰蛋白酶一定不会对动物细胞造成损伤D.动物细胞培养液的pH应与胰蛋白酶作用的适宜pH基本一致答案:C解析:胰蛋白酶可水解蛋白质,且胰蛋白酶可破坏动物细胞之间的联系,从而将组织块分散成单个细胞,可推测动物细胞之间可能依靠蛋白质相互联系;细胞膜中含有蛋白质成分,所以一定要注意处理的时间和酶的用量,以防止对动物细胞造成损伤;酶促反应需要适宜的pH,所以培养液的pH应与胰蛋白酶作用的适宜pH基本一致。

2019版生物选择性必修3 课后集训第1章细胞工程第2节 1动物细胞培养题组一动物细胞培养的条件1．下列不属于动物细胞培养的条件是()A．无毒、无菌的环境B．合成培养基通常需加血清、血浆C．pH＝7的中性环境D．提供细胞代谢所需的O22．动物细胞体外培养需要满足一定的条件，下列说法错误的是()A．细胞培养液通常会添加一定量的抗生素，以防止杂菌污染B．O2是细胞代谢所必需的，CO2有利于维持培养液pH的稳定C．使用合成培养基时，通常要加入血清、血浆等一些天然的成分D．多数动物细胞生存的适宜pH为7.2～7.4，适宜温度为25±0.5 ℃题组二动物细胞培养的过程3．下列有关动物细胞培养的叙述，正确的是()A．原代培养和传代培养前都可以使用胰蛋白酶B．培养过程中需将细胞置于含95%O2和5%CO2的混合气体的培养箱中C．配制合成培养基要加入糖、促生长因子、氨基酸、琼脂等成分D．培养液中添加适量的抗生素可为细胞提供无菌、无毒的培养环境4．小鼠的某种上皮细胞与某种淋巴细胞体外培养时，细胞周期基本相同，但上皮细胞在培养时，呈现扁平不规则多角形，且贴附在培养瓶内壁上；该淋巴细胞则常常悬浮在培养液中。

下列有关叙述错误的是()A．使用合成培养基培养动物细胞时通常需添加一些血清等天然成分B．培养基内加入适量的抗生素以防止培养过程中杂菌的污染C．相同次数分瓶培养所获得的两者细胞数目完全相同D．培养上皮细胞更易观察判断细胞是否具有接触抑制现象5．下列关于动物细胞培养过程的叙述，错误的是()①制作细胞悬液时，可以使用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理②悬液中分散的细胞很快贴附在瓶壁上，细胞贴壁体现了细胞的适应性③10代以内的细胞能保持细胞正常的二倍体核型④细胞培养在含混合气体的培养箱中，其中的CO2可刺激细胞的呼吸⑤动物细胞培养需要在严格无菌的条件下进行⑥用胰蛋白酶处理动物组织后，可用无菌水稀释制成细胞悬浮液⑦根据培养时是否有接触抑制现象判断细胞是否癌变A．②③④B．②③⑥C．②④⑥D．④⑥6．如图所示为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)，据图分析，下列说法错误的是()A．动物细胞培养需要使用液体培养基B．OA段的培养称为原代培养C．AB段可能发生了接触抑制现象，可用胰蛋白酶处理使细胞分散开来D．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题组三干细胞的培养及应用7．下列关于胚胎干细胞的叙述，不正确的是()A．动物胚胎的每一个细胞都是胚胎干细胞B．胚胎干细胞具有分化为动物各种组织的潜能C．胚胎干细胞的遗传物质在质和量上与受精卵相同D．胚胎干细胞在体外可诱导分化为不同类型的组织8．胚胎干细胞是哺乳动物或人早期胚胎中的细胞，可以进一步分裂、分化成各种组织干细胞，再进一步分化成各种不同的组织。

《第2章第2节动物细胞工程—动物细胞培养》分层作业1一、单选题1．如图是动物细胞培养过程中可能出现的接触抑制现象，对此下列有关叙述错误的是（）A．正常动物细胞培养过程中均会出现接触抑制现象B．癌细胞无接触抑制因而培养时可形成多层细胞C．出现接触抑制时细胞将停止分裂活动D．出现接触抑制后需利用胰蛋白酶消化后才可进行传代培养2．下列有关动物细胞培养及细胞工程的叙述，正确的是（）A．动物组织培养过程中不会出现细胞的分化B．动物成熟体细胞的细胞核仍然具有脱分化和使其后代细胞再分化实现全能性的能力C．培养骨髓瘤细胞时要定期使细胞从培养瓶壁上脱离，以解除接触抑制D．细胞传代培养过程中，一定要用到胰蛋白酶处理3．某研究小组为测定药物对体外培养细胞毒性的大小，准备对某种动物的肝肿瘤细胞（甲）和正常肝细胞（乙）进行动物细胞培养。

下列说法正确的是（）A．制备肝细胞悬液时，可用胃蛋白酶代替胰蛋白酶处理肝组织B．CO2培养箱中CO2浓度维持在5%左右，以促进细胞呼吸C．本实验应设置对照实验，以检测药物对甲、乙的毒性大小D．为防止细胞培养过程中细菌的污染，需适量添加干扰素4．下列关于动物细胞培养所需条件的叙述，错误的是（）A．无毒、无菌的环境B．温度与动物体温相近C．不需要O2，需要CO2调节培养液的pH D．合成培养基中通常需加入血清5．一般来说，动物细胞体外培养需要满足以下条件（）①无毒的环境②无菌的环境③培养基需加动物血清④温度与体温相近⑤需要O2，不需要CO2⑥需要保持稳定的pHA．①②③④⑤⑥B．①②③④C．①③④⑤⑥D．①②③④⑥6．下列关于动物细胞培养的叙述，错误的是（）A．一般选取动物胚胎或幼龄组织细胞进行细胞培养B．为防止杂菌污染，可在培养基中添加一定量的抗生素C．培养动物细胞的培养基中无需添加血清、血浆，以免造成污染D．定期更换培养液，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害7．下图为动物成纤维细胞的培养过程示意图。