《动物细胞培养》课件

一动物细胞培养第2章内容索引0102课前篇自主预习课堂篇探究学习素养目标课前篇自主预习一、动物细胞培养的条件1.动物细胞培养是动物细胞工程的基础。2.动物细胞培养是指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。3.动物细胞培养的条件(1)营养合成培养基:将细胞所需的营养物质按种类和所需量严格配制而成的培养基。①成分:在合成培养基中通常需要加入血清等一些天然成分。②状态:液体培养基,也称为培养液。(2)无菌、无毒的环境①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定期更换培养液,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温度:多以36.5±0.5

℃为宜。②pH:7.2~7.4。

维持细胞正常形态③渗透压:适宜。

(4)气体环境

①O2是细胞代谢必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH。②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%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养。二、动物细胞培养的过程1.过程取动物组织↓分散组织细胞:用机械的方法,或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理的方法,将组织分散成单个细胞

↓制成细胞悬液↓

转入培养液中进行原代培养

↓传代培养

胰蛋白酶处理,分瓶之后的培养利用酶的专一性,不宜选用胃蛋白酶

初次培养

2.体外培养的动物细胞类型及影响因素

类

型影响因素能够悬浮在培养液中生长增殖的细胞细胞密度、有害代谢物、培养液中营养物质含量

定期更换培养液需贴附于某些基质表面才能生长增殖的细胞除上述因素外,还有接触抑制3.相关概念(1)细胞贴壁:细胞悬液中分散的细胞贴附在培养瓶的瓶壁上的现象。(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:分瓶之前的细胞培养,即动物组织经处理后的初次培养。(4)传代培养:分瓶之后的细胞培养。在进行传代培养时,悬浮培养的细胞直接用离心法收集;贴壁细胞需要重新用胰蛋白酶等处理,使之分散成单个细胞,然后再用离心法收集。之后,将收集的细胞制成细胞悬液,分瓶培养。自我检测1.动物细胞培养是指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,判断下列有关动物细胞培养的表述是否正确。(1)制备肝细胞悬液时,可用机械的方法或用胰蛋白酶处理一段时间。(

√

)(2)培养保留接触抑制的细胞时,可在培养瓶壁上可形成多层细胞。(

×

)(3)动物细胞培养技术的原理是动物细胞的全能性。(

×

)(4)悬浮培养的细胞会因密度过大、有害代谢物积累、培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻。(

√

)2.下列关于动物细胞培养的叙述,错误的是(

)A.传代培养时需要用胰蛋白酶等处理贴壁生长的细胞B.大多数细胞能够悬浮在培养液中生长增殖C.癌细胞在培养瓶中不会出现接触抑制现象D.动物细胞培养一般需要使用CO2培养箱答案

B解析

由原代培养换瓶进行传代培养时,需要用胰蛋白酶等处理贴壁生长的细胞,A项正确;动物细胞培养过程中,大多数细胞需要贴附于某些基质表面才能生长增殖,B项错误;癌细胞由于膜上糖蛋白减少,细胞黏着性降低,因而失去了接触抑制,容易分散和转移,C项正确;动物细胞培养的场所是CO2培养箱,培养箱内含有95%的空气和5%的CO2的混合气体,为动物细胞提供适宜的环境,D项正确。三、干细胞培养及其应用1.干细胞及其应用2.iPS细胞及其应用

自我检测1.干细胞在一定条件下,可以分化成其他类型的细胞,判断下列有关干细胞的表述是否正确。(1)胚胎干细胞可以来源于早期胚胎,也可以来源于成熟个体。(

×

)(2)成体干细胞没有组织特异性,可以分化成特定的细胞或组织,不具有发育成完整个体的能力。(

×

)(3)由iPS细胞产生的特定细胞,可以在新药的测试中发挥重要作用。(

√

)(4)体外培养胚胎干细胞可以不断增殖而不发生分化。(

√

)2.有一个婴儿在出生后医院为他保留了脐带血,在他的生长发育过程中如果出现了某种难治疗的疾病,就可以通过脐带血中的干细胞来为他治病,下列关于这个实例说法正确的是(

)A.用干细胞培育出人体需要的器官用来移植治病,需要激发细胞的所有全能性B.用脐带血中的干细胞能够治疗这个孩子所有的疾病C.如果要移植用他的干细胞培育出的器官,需要用到细胞培养技术D.如果要移植用他的干细胞培育出的器官,应该长期给他使用免疫抑制药物答案

C解析

用干细胞培育出人体需要的组织、器官用来移植治疗,只需诱导干细胞分化成该组织、器官即可,不需激发其所有全能性;脐带血中含有大量造血干细胞,将正常的造血干细胞移植到病人体内,对白血病及一些恶性肿瘤放疗或化疗后引起的造血系统、免疫系统功能障碍等疾病的治疗具有疗效;移植用他脐带血中的干细胞培育出的器官属于自体移植,基本不会发生免疫排斥反应,不需长期给他使用免疫抑制药物。课堂篇探究学习探究点一动物细胞培养的条件和过程[流程分析]依据下面动物细胞培养过程探究以下问题。

1.以上过程依据的原理为

。

提示

细胞增殖2.培养材料:一般取自

,因为这些组织或器官的生命力旺盛,分裂能力强。

提示

幼龄动物的器官或组织3.将动物细胞分散成单个细胞培养的原因。(1)保证细胞所需要的

供应。

(2)保证细胞内有害

的及时排出。

提示

(1)营养(2)代谢物4.动物细胞培养时,用胰蛋白酶把细胞分散成单个细胞,用胃蛋白酶行吗?胰蛋白酶对细胞有伤害吗?怎么解决这个问题?

。

提示

不行,因为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。用胰蛋白酶处理细胞时,作用时间长了会损伤细胞膜蛋白。要控制好胰蛋白酶的作用时间[归纳提升]1.动物细胞培养过程分析(1)培养流程(2)酶处理①用酶“两次”处理的目的:第一次使用的目的是使组织细胞分散开;第二次使用的目的是使细胞从瓶壁上脱离下来,分散后继续培养。②使细胞分散开的原因:一是能保证细胞所需要的营养供应;二是能保证细胞内有害代谢物的及时排出。③不能用胃蛋白酶处理:由于大多数动物细胞培养的适宜pH为7.2~7.4,而胃蛋白酶发挥作用的最适pH为2.0左右,因此不能用胃蛋白酶使细胞分散开。(3)原代培养和传代培养:区分两种“培养”的关键是看用胰蛋白酶处理的对象①第一次: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。②第二次:细胞培养过程中出现接触抑制,用胰蛋白酶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培养,为传代培养。2.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增殖细胞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人造皮肤的构建、动物分泌蛋白的规模化生产等(1)快速繁殖(2)作物脱毒(3)培育作物新品种(4)细胞产物的工厂化生产培养条件无菌、适宜的温度和pH等比较项目动物细胞培养植物组织培养取材新鲜的组织植物器官、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3.培养条件的分析(1)添加血清的作用:血清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。细胞培养时,一般需添加10%~20%的血清。(2)气体环境:CO2维持培养液的pH,O2维持细胞有氧呼吸。特别提醒

(1)培养动物细胞时没有脱分化的过程,因为高度分化的动物细胞发育潜能变低,失去了发育成完整个体的能力。(2)不是所有的细胞在增殖过程中都存在接触抑制。例如,癌细胞增殖时不存在接触抑制,所以在培养瓶中可以形成多层细胞。[探究应用]1.(多选)实验小鼠皮肤细胞培养的基本过程如图所示。下列叙述正确的是(

)A.甲过程需要在无菌条件下进行,需要对小鼠进行消毒B.乙过程可用胰蛋白酶等处理皮肤组织,使组织细胞分散开C.丙过程表示原代培养,该过程会出现接触抑制现象D.丁过程表示传代培养,该过程需要用酶处理答案

ABCD解析

离体动物细胞培养需要无菌、无毒的环境,需要对实验小鼠进行消毒处理,A项正确;乙过程可用胰蛋白酶等处理皮肤组织,使组织细胞分散开,B项正确;丙过程表示原代培养,该过程会出现接触抑制现象,C项正确;丁过程表示传代培养,该过程需要使用胰蛋白酶使贴壁细胞从瓶壁上脱离下来,使之分散成单个细胞,便于后续培养,D项正确。2.下列关于动物细胞培养的叙述,错误的是(

)A.体外培养癌细胞不会出现接触抑制现象B.原代培养可形成单层细胞C.动物细胞培养技术的原理是细胞增殖D.培养皿需置于含95%O2和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养答案

D解析

癌细胞具有无限增殖的特点,由于其细胞膜上糖蛋白减少,细胞之间的黏着性降低,故体外培养癌细胞不会出现接触抑制现象,A项正确;大多数动物细胞在培养过程中细胞会贴壁生长,并伴随接触抑制现象,故原代培养可形成单层细胞,B项正确;动物细胞培养技术的原理是细胞增殖,即有丝分裂,C项正确;培养皿需置于含95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养,D项错误。3.(山东师大附中高二期中)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,且黏附在培养瓶内壁上;而该淋巴细胞则常常悬浮在培养液中。下列有关叙述正确的是(

)A.需将细胞置于含有95%空气和5%O2的培养箱中培养B.对这两种动物细胞培养时,可用胰蛋白酶或胃蛋白酶分散细胞C.培养消化道上皮细胞更易观察判断细胞是否具有接触抑制现象D.传代培养时对这两类细胞的处理方式是相同的答案

C解析

在进行细胞培养时,需将细胞置于含有95%空气(细胞代谢必需的)和5%CO2的培养箱中培养,A项错误;对动物上皮细胞培养时,可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶分散细胞,不能用胃蛋白酶,B项错误;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,如存在接触抑制现象,则细胞在瓶壁上只有一层,所以培养消化道上皮细胞更易观察判断细胞是否具有接触抑制现象,C项正确;上皮细胞在培养时贴附在培养瓶内壁上,传代培养需要用胰蛋白酶处理,而淋巴细胞则常常悬浮在培养液中,所以传代培养时对这两类细胞的处理方式是不同的,D项错误。易错提醒

关于细胞培养的提醒(1)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。(2)动物细胞培养中有贴壁生长的特性是因为动物细胞膜上的糖蛋白使细胞具有黏着性。(3)癌细胞细胞膜上糖蛋白减少,细胞的黏着性降低,在适宜的条件下可以无限增殖,因此培养的癌细胞无接触抑制现象,在培养瓶中能够生长成多层。探究点二干细胞培养及其应用[流程分析]下图为iPS细胞的培养和利用过程示意图,请据图回答下列问题。

1.由iPS细胞分化为各种组织细胞过程的实质是什么?提示

基因的选择性表达。2.从病人体内提取成纤维细胞,将其转化成iPS细胞,经诱导后产生所需细胞,将所需细胞植入病人体内,这种技术的优点有哪些?提示

iPS细胞诱导过程无须破坏胚胎,不会产生伦理问题,且因iPS细胞来自病人自身,将诱导产生的所需细胞移植回病人体内后,理论上可以避免免疫排斥反应。3.iPS细胞是多能干细胞还是专能干细胞?在分裂过程中会发生哪些变异?提示

多能干细胞。由于细胞增殖方式为有丝分裂,故能发生基因突变、染色体变异。[归纳提升]三种干细胞的比较比较项目胚胎干细胞成体干细胞诱导多能干细胞来源早期胚胎成体组织或器官中诱导高度分化的组织细胞形成特点具有分化成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诱导过程无须破坏胚胎,不涉及伦理问题,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[探究应用]1.(多选)(山东枣庄高二期中)科学家将4个关键基因移植入已分化的肌肉细胞中并表达,使这个细胞成为多能干细胞(iPS细胞),下图为该实验示意图。下列有关叙述错误的是(

)A.应用该技术可缓解器官移植时器官供应不足的问题B.iPS细胞所携带的遗传信息与肌肉细胞相同C.关键基因表达使细胞功能趋向专门化,降低了细胞的分化程度D.病人的iPS细胞分化而来的细胞移植回体内后,可以避免免疫排斥答案

BC解析

用iPS细胞诱导分化成需要的器官后进行自体移植,可以避免免疫排斥反应,可缓解器官移植时器官供应不足的问题,A项正确;将4个关键基因移植入已分化的肌肉细中并表达,使这个细胞成为多能干细胞(iPS细胞),可见iPS细胞所带遗传信息与肌肉细胞不同,B项错误;图中关键基因表达形成iPS细胞,没有使细胞功能趋向专门化,C项错误;用患者自己的体细胞通过体外诱导成iPS细胞,所以将iPS细胞增殖分化出的不同细胞移植回病人体内,理论上可以避免免疫排斥反应,D项正确。2.某研究小组宣布,其研究人员成功地将人体皮肤细胞改造成了几乎可以和胚胎干细胞相媲美的多功能干细胞——“iPS细胞”,人类“iPS细胞”可以形成神经元等人体多种组织细胞。以下有关“iPS细胞”的说法,正确的是(

)A.“iPS细胞”分化为人体多种组织细胞的过程体现了细胞的全能性B.“iPS细胞”既可分化形成神经元,也可用于制造心肌细胞,说明“iPS细胞”在分裂时很容易发生突变C.“iPS细胞”有细胞周期,它分化形成的神经细胞没有细胞周期D.“iPS细胞”只能分化成人体多种组织细胞,是因为它具有人体部分细胞的遗传物质答案

C解析

细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能,因此,“iPS细胞”分化为人体多种组织细胞的过程并未体现细胞的全能性,A项错误;“iPS细胞”分化为多种细胞是基因的选择性表达的结果,B项错误;“iPS细胞”具有连续分裂能力,有细胞周期,而其分化形成的神经细胞无增殖能力,故没有细胞周期,C项正确;“iPS细胞”与人体内其他细胞的遗传物质相同,其只能分化成人体多种组织细胞,是因为其分化能力有限,D项错误。3.下列有关干细胞的叙述,错误的是(

)A.自体干细胞移植通常不会引起免疫排斥反应B.胚胎干细胞在体外培养能增殖但不能被诱导分化C.组织细胞的更新包括细胞凋亡和细胞增殖、分化等过程D.造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力,可用于治疗白血病答案

B解析

自体干细胞移植过程中,干细胞来自患者本身,干细胞表面的组织相容性抗原与患者自身的组织相容性抗原完全相同,所以通常不会发生免疫排斥反应,A项正确;若给予适宜的外界环境条件,胚胎干细胞在体外也能被诱导分化,B项错误;组织细胞的更新过程包括细胞分裂增加细胞数量和细胞分化增加细胞种类,同时也有基因控制的细胞自动结束生命的过程,即细胞凋亡,C项正确;造血干细胞属于专能干细胞,能分化成各种血细胞,通过移植造血干细胞,可治疗白血病,D项正确。易错提醒

关于iPS细胞的提醒(1)由iPS细胞分化为各种组织细胞过程的实质是基因的选择性表达。(2)从病人体内提取成纤维细胞,将其转化成iPS细胞,经诱导后产生所需细胞,将所需细胞植入病人体内,该过程无须破坏胚胎,不会产生伦理问题,且因iPS细胞来自病人自身,将诱导产生的所需细胞移植回病人体内后,理论上可以避免免疫排斥反应。(3)iPS细胞是多能干细胞。由于iPS细胞的增殖方式为有丝分裂,故能发生基因突变、染色体变异。123456789101112131415A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A123456789101112131415解析

干细胞具有连续分裂能力,大多是分化程度较低的细胞,A项错误;利用干细胞培育出器官,该过程未发育成完整个体和分化成其他各种细胞,故未体现出干细胞的全能性,B项正确;造血干细胞含有一整套基因,能分化出多种血细胞,C项正确;干细胞分化成相应组织细胞是基因的选择性表达,会合成特异性蛋白质,D项正确。1234567891011121314152.下列关于植物组织培养和动物细胞培养的比较,正确的是(

)比较项目植物组织培养动物细胞培养原理植物细胞的全能性细胞增殖培养前处理离体将组织细胞分散开特有成分植物激素血清特殊环境条件再分化需光照气体环境主要过程脱分化、再分化原代培养、传代培养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C123456789101112131415解析

动物细胞培养的原理是细胞增殖,该过程没有体现动物细胞的全能性,但动物细胞核中含有本物种全套的遗传物质,A项错误;将动物组织细胞分散开,除使用胶原蛋白酶或胰蛋白酶,还可使用机械法,B项错误;两者的原理分别是植物细胞的全能性和细胞增殖,这两个过程都只涉及有丝分裂,不进行减数分裂,C项正确;植物组织培养时没有将组织细胞分散开的操作,D项错误。1234567891011121314153.[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D123456789101112131415解析

原代培养和传代培养所需的培养液成分相同,其中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等,A项正确;分析题图可知,丙指细胞在添加血清的合成培养基中原代培养的过程,B项正确;丙过程为原代培养,会出现细胞贴壁生长和接触抑制现象,与体内细胞的生长特性相近,C项正确;丁过程为传代培养,贴壁细胞在传代培养和原代培养中均存在接触抑制现象,D项错误。1234567891011121314154.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C解析

为了创造无菌、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,A项错误;动物细胞培养和植物组织培养所需营养物质不同,例如植物组织培养的培养基中不需要添加动物血清等,B项错误;动物细胞培养的适宜pH为7.2~7.4,D项错误。1234567891011121314155.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72h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C123456789101112131415解析

培养动物细胞时,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。1234567891011121314156.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。下列有关叙述正确的是(

)A.使用合成培养基培养动物细胞通常不添加天然成分B.培养基内加入适量的抗生素可以形成无病毒的培养环境C.培养上皮细胞更易观察判断细胞是否具有接触抑制现象D.相同次数分瓶培养所获得的两者细胞数目完全相同C123456789101112131415解析

动物细胞培养应在无毒、无菌的环境下进行,由合成培养基提供各种营养成分,但通常还需要添加血清等天然成分,A项错误;抗生素具有抑菌或杀菌作用,但对病毒无作用效果,B项错误;相同次数分瓶培养所获得的两者细胞数目不一定相同,D项错误。1234567891011121314157.[江苏泰州高二期中]下图为科学家在实验室中培养“人造牛肉”的简要过程。下列相关叙述正确的是(

)A.用胃蛋白酶处理牛肌肉组织,获得分裂能力强的肌肉干细胞B.生物反应器中应充以95%空气加5%CO2的混合气体,CO2的作用是刺激细胞呼吸C.培养液中的支架提供了更多的细胞吸附面积,有利于细胞贴壁生长D.“人造牛肉”的培养有利于牛肉的工厂化生产,但环境污染严重C123456789101112131415解析

用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织,可以使组织分散成单个细胞,利于动物细胞培养,A项错误;生物反应器中应充以95%空气加5%CO2的混合气体,CO2的作用是维持培养液的pH,B项错误;动物细胞培养过程中悬液中的细胞会很快贴附在瓶壁上,如果想得到大量的产物,可以增大细胞吸附面积,如在培养液中放置支架,有利于细胞贴壁生长,C项正确;理论上来说,“人造牛肉”的培养有利于牛肉的工厂化生产,同时也可减少对土地、饮用水和饲料的需求,且温室气体等其他环境污染物也会减少,D项错误。1234567891011121314158.[山东临沂高二期中]iPS细胞用于治疗人类疾病的一般流程是把患者(供体)的成纤维细胞转入相关因子,让细胞发生转化,然后从中分离出iPS细胞,并诱导iPS细胞定向分化为所需的特定细胞类型用于移植。下列说法错误的是(

)A.iPS细胞和胚胎干细胞一样具有发育的全能性B.iPS细胞在核遗传上和供体细胞相同C.该iPS细胞用于治疗疾病的方法是治疗遗传病的根本措施D.该方法可解决器官移植时的免疫排斥问题C123456789101112131415解析

iPS细胞和胚胎干细胞都具有分化成为其他各种细胞的潜能,具有发育的全能性,A项正确;iPS细胞来源于供体细胞并转入相关因子,其在核遗传上和供体细胞相同,B项正确;治疗遗传病的根本措施是修改基因,C项错误;由于iPS来自自身细胞,移植时不会发生免疫排斥反应,D项正确。1234567891011121314159.[黑龙江西北部八校高二期中]科学家将4个关键基因移植到已分化的体细胞中并表达,使这个细胞成为具有类似干细胞功能的诱导多能干细胞(iPS细胞)。下图为该技术在人体细胞中的实验示意图,据图分析下列说法正确的是(

)123456789101112131415A.iPS细胞与肌肉细胞有相同的遗传物质,关键基因在肌肉细胞中能复制、转录和翻译B.过程①②③是基因选择性表达的结果,图示过程体现了iPS细胞具有全能性C.用该技术得到的新生器官替换供体病变器官,可避免异体移植产生的免疫排斥反应D.4个关键基因表达过程将改变肌肉细胞的细胞质环境,使iPS细胞功能趋向专门化答案

C123456789101112131415解析

肌肉细胞中无关键基因,因此与iPS细胞的遗传物质不同,A项错误;图示过程①②③中没有新个体的产生,也没有分化成其他各种细胞,因此没有体现出iPS细胞的全能性,B项错误;用该技术得到的新生器官替换供体病变器官,可避免异体移植产生的免疫排斥反应,C项正确;由题图可知,4个关键基因的表达使肌肉细胞发生了“脱分化”,使iPS细胞功能趋向多能化,D项错误。12345678910111213141510.下图为动物细胞培养的基本过程示意图。

请分析回答下列问题。(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___________________

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

。

分裂能力强胰蛋白酶或胶原蛋白原代培养123456789101112131415(2)C、D瓶中的培养液为保证无菌、无毒的环境,需要添加一定量的

。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

。

(3)干细胞的培养成功是动物细胞培养领域重大的成就之一,干细胞的应用前景吸引着众多科学家投入相关研究中。干细胞包括胚胎干细胞和

等,干细胞培养时通常采用培养皿或

,目的是

。

抗生素维持培养液的pH成体干细胞松盖培养瓶保证细胞对气体的需求123456789101112131415(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。

正常123456789101112131415解析

(1)容器A中放置的一般是幼龄动物的器官或组织,原因是其细胞分裂能力强,易于培养。培养时先要剪碎器官或组织,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)C、D瓶中的培养液为保证无菌、无毒的环境,需要添加一定量的抗生素。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。(3)细胞培养时通常采用培养皿或松盖培养瓶,这样培养箱内的气体可以进入培养皿或培养瓶中,保证细胞对气体的需求。(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,而对于正常细胞增殖影响很大,故培养正常细胞一定需要添加血清。123456789101112131415B级能力素养提升练11.[广东潮州高二月考]干细胞顾名思义是“干什么都行的细胞”,具体是指一种尚未充分分化的未成熟细胞。医学工作者、研究者正进行尝试利用干细胞治疗人类某些疾病,用骨髓移植法有效治疗白血病便是成功的例证。由此判断下列说法不正确的是(

)A.利用干细胞治疗某些疾病,是因为干细胞具有再生出各种组织、器官的潜能B.造血干细胞在骨髓中可分化出B细胞,在胸腺中分化为T细胞C.异体骨髓移植成功后,康复者的血型会发生改变且会遗传给后代D.造血干细胞是最为成熟的一类成体干细胞C123456789101112131415解析

由于干细胞具有再生各种组织、器官的潜能,因此可以利用干细胞治疗某些疾病,A项正确;B细胞和T细胞起源于骨髓中的造血干细胞,其中B细胞在骨髓中成熟,T细胞在胸腺中成熟,B项正确;异体骨髓移植成功后,康复者的血型有可能发生改变,但骨髓移植没有改变患者体内的遗传物质,因此不能遗传给后代,C项错误;造血干细胞可以分化为各种血细胞,是最为成熟的一类成体干细胞,D项正确。12345678910111213141512.细胞直接共培养是指将2种或2种以上的细胞接种在同一孔中进行培养,以达到模拟体内不同种类的细胞直接接触来探究它们信息交流方式的目的,具体操作如图。下列分析错误的是(

)123456789101112131415A.成块的组织中细胞与细胞靠在一起,在培养前需先将组织块分散成单个细胞B.细胞培养过程需要对培养液进行灭菌,对所有培养用具进行消毒,以保证无菌、无毒的培养环境C.推测第二种细胞会贴壁到无细胞区,当两种细胞分裂生长到表面相互接触时停止分裂D.通过检测混合培养液中是否存在信息类物质可初步推测两种细胞间的信息交流方式答案

B123456789101112131415解析

成块的组织中细胞与细胞靠在一起,在培养前需用机械法、胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,将组织块分散成为单个细胞后才能进行培养,A项正确;细胞培养过程需要对培养液、培养用具进行灭菌,以保证无菌、无毒的培养环境,B项错误;动物细胞在培养过程中会出现细胞贴壁和接触抑制的现象,由此推测第二种细胞会贴壁到无细胞区,当两种细胞分裂生长到表面相互接触时停止分裂,C项正确;细胞膜表面上可能存在接受邻近细胞信号的受体,以完成细胞间的信息交流,通过检测混合培养液中是否存在信息类物质可初步推测两种细胞间的信息交流方式,D项正确。12345678910111213141513.[多选]灭活疫苗是将培养扩增的活病毒通过物理或化学手段灭活后,经过系列纯化制备的生物制剂。国产新冠灭活疫苗的大致生产流程如下,将抗原性强的病毒接种到Vero细胞中培养,再使病毒经过β-丙内酯灭活等过程制备成疫苗。下列相关说法错误的是(

)A.新冠病毒能够特异性识别Vero细胞的细胞膜上的受体,体现了细胞间的信息交流B.培养Vero细胞时,培养液需要定期更换,以保证无毒的环境C.培养时,需将Vero细胞置于含95%空气和5%O2的气体环境中D.β-丙内酯灭活会使新冠病毒失去感染能力但不会破坏其抗原结构AC123456789101112131415解析

用Vero细胞培养新冠病毒,Vero细胞的细胞膜上存在新冠病毒能够特异性识别的受体,便于病毒识别,但没有体现细胞间的信息交流,A项错误;培养Vero细胞时,培养液需要定期更换,及时清除代谢物,以保证细胞培养的无毒环境,B项正确;培养时,需将Vero细胞置于含95%空气和5%CO2混合气体的培养箱中进行培养,O2是细胞代谢所必需的,CO2主要作用是维持培养液的pH,C项错误;β-丙内酯灭活会使新冠病毒失去感染能力,但不会破坏其表面的蛋白结构,保留其抗原性,D项正确。12345678910111213141514.[多选][江苏扬州高二月考]科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞,可获得类似胚胎干细胞的诱导多能干细胞(iPS细胞)。下图为该技术的实验示意图,下列有关说法正确的是(

)A.iPS细胞可分化成多种组织细胞,说明iPS细胞在分裂时容易发生基因突变B.图中iPS细胞分化成各种组织细胞的过程中DNA序列不变C.图中体细胞转化成iPS细胞时,细胞内部分不表达的基因可能会重新表达D.iPS细胞经过定向诱导分化,成功修复损伤心脏,体现了iPS细胞的全能性BC123456789101112131415解析

iPS