《2.2.1 动物细胞培养》讲义案

学而优·教有方PAGE试卷第=1页，共=sectionpages33页PAGE12.2.1动物细胞培养目标导航目标导航课程标准目标解读动物细胞工程包括细胞培养、核移植、细胞融合和干细胞的应用等技术。阐明动物细胞培养是从动物体获得相关组织，分散成单个细胞后，在适宜的培养条件下让细胞生长和增殖的过程。动物细胞培养是动物细胞工程的基础。阐明动物细胞核移植一般是将体细胞核移入一个去核的卵母细胞中，并使重组细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的过程。阐明动物细胞融合是指通过物理、化学或生物学等手段，使两个或多个动物细胞结合成一个细胞的过程。概述细胞融合技术是单克隆抗体制备的重要技术。简述干细胞在生物医学工程中有广泛的应用价值。阐明动物细胞培养的条件和过程。简述干细胞在生物医学工程中有广泛的应用价值。阐明利用动物细胞融合技术制备单克隆抗体的过程，认同单克隆抗体在临床上有重要的应用价值。阐明利用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程和该技术的应用前景。课前预习课前预习一.动物细胞工程段：包括、和等。2.基础：是动物细胞工程的基础。二.动物细胞培养1.概念：动物细胞培养就是从动物体中取出相关的，将它分散成，然后在适宜的下，让这些细胞的技术。2.动物细胞培养的条件①营养：将细胞所需的营养物质按和严格配制而成的培养基，称为合成培养基，通常需加入等天然成分。培养动物细胞一般使用液体培养基，也称为。②、的环境：培养液和所有培养用具应进行处理以及在无菌环境下进行操作。需要定期更换，以便清除代谢物。③温度、pH和渗透压：哺乳动物细胞培养的温度多是℃；多数细胞适宜pH为；也是动物细胞培养过程中需要考虑的重要环境参数。④气体环境：95%＋5%。O2是所必需，CO2的主要作用是。3.动物细胞培养的过程：取动物组织块→用的方法或用等处理的方法，将组织分散成→制成→转入培养瓶中进行代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续代培养。（1）．悬浮生长：细胞悬浮在培养液中生长增殖。密度过大时，由于积累和培养液中等因素而分裂受阻。（2）．细胞贴壁：多数细胞贴附在上生长。（3）．接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到表面时，细胞通常会停止的现象称为细胞的接触抑制。（4）．原代培养：指动物组织经处理后的。（5）．传代培养：分瓶后的细胞培养。传代培养时，悬浮生长的细胞直接用法收集；贴壁生长的细胞要先用等处理，再用法收集。三.干细胞培养及其应用（1）．干细胞功能：在一定条件下，可以分化成。（2）．干细胞的存在：、和等多种组织和器官中。（3）．干细胞的种类判断对错：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。 ()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。 ()4．制备肝细胞悬液时用胃蛋白酶处理。 ()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。 ()6．培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞。 ()一.动物细胞培养动物细胞融合动物细胞核移植动物细胞培养二.1.组织单个细胞培养条件生长和增殖2.①种类所需量血清培养液②无菌无毒灭菌培养液③36.50.57.2-7.4渗透压④空气CO2细胞代谢维持培养液的pH2.机械胰蛋白酶、胶原蛋白酶单个细胞细胞悬液原传（1）有害代谢物营养物质缺乏（2）培养瓶的瓶壁（3）相互接触分裂增殖（4）初次培养（5）离心胰蛋白酶离心3.（1）其他类型的细胞（2）早期胚胎骨髓脐带血（3）①早期胚胎所有组织器官个体②造血干细胞神经干细胞精原干细胞特定的细胞或组织完整个体③免疫排斥反应判断对错：×√××××知识讲解知识讲解知识点一动物细胞工程和动物细胞培养1．动物细胞工程常用的技术包括动物细胞培养、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。(1)相关组织：一般是指动物胚胎或出生不久的幼龄动物组织，因为这些组织细胞比老龄动物的组织细胞生命力旺盛，易于培养，同时增殖能力也更强。(2)适宜的培养基：不同的细胞、组织适合生存的环境不同，需要配制不同的培养基。3．动物细胞培养的条件(1)营养条件：细胞在体外培养时，培养基中应含有细胞所需要的各种营养物质。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。由于人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚，因此在使用合成培养基时，通常需要加入血清等一些天然成分。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：在体外培养细胞时，必须保证环境是无菌、无毒的，即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：维持细胞生存必须有适宜的温度。哺乳动物细胞培养的温度多以36.5±0.5℃为宜。多数动物细胞生存的适宜pH为7.2～7.4。此外，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。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。知识点二动物细胞培养的过程1．体外培养的动物细胞可以分为两大类：一类细胞能够悬浮在培养液中生长增殖；另一类则需要贴附于某些基质表面才能生长增殖，大多数细胞属于这种类型，这类细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上，这种现象称为细胞贴壁。2．动物细胞培养过程(1)原理：细胞增殖(2)过程：3．动物细胞培养过程中的相关概念(1)原代培养：动物组织经处理后的初次培养称为原代培养。(2)接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞通常会停止分裂增殖，这种现象称为接触抑制。(3)传代培养：将分瓶后的细胞培养称为传代培养。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。知识点三干细胞培养及其应用1．干细胞：动物和人体内保留的具有分裂和分化能力的细胞。干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中，包括胚胎干细胞和成体干细胞等。(1)胚胎干细胞(embryonicstemcell，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。(2)成体干细胞是成体组织或器官内的干细胞，包括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。造血干细胞是发现最早、研究最多、应用也最为成熟的一类成体干细胞。2．干细胞的主要用途(1)移植正常的造血干细胞可治疗白血病及一些恶性肿瘤在放疗或化疗后引起的造血系统、免疫系统功能障碍等疾病。(2)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。(3)科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞，获得了类似胚胎干细胞的一种细胞，将它称为诱导多能干细胞(简称iPS细胞)，并用iPS细胞治疗了小鼠的镰状细胞贫血。现在iPS细胞在治疗阿尔茨海默病、心血管疾病等领域的研究也取得了新进展。因为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，理论上可以避免发生免疫排斥反应，所以科学家普遍认为iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞。课后拓展课后拓展拓展动物细胞培养及干细胞的培养和应用一、动物细胞培养动物细胞培养是从动物机体中取出相关的组织，将它用胰蛋白酶或胶原蛋白酶分散成单个细胞，再放在适宜的培养基中，让细胞生长和增殖。体外细胞培养所需营养物质与体内基本相同，所用的培养基称为合成培养基，还需要加入动物血清、血浆等一些天然成分以提供一个类似生物体内的环境。将处理后的细胞移入培养基中配成一定浓度的细胞悬浮液。所以，合成培养基从物理性质上看是液体培养基。悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上。当贴壁细胞分裂生长到互相接触时，细胞就会停止分裂增殖，出现接触抑制。此时将出现接触抑制的细胞重新使用胰蛋白酶处理，再配成一定浓度的细胞悬浮液，将其稀释分装成多瓶，细胞才能继续生长，这一过程就叫传代。从原代培养物或细胞系中获得的具有特殊性质的细胞称为细胞株。当培养超过50代时，大多数的细胞已经衰老死亡，但仍有部分细胞发生了遗传物质的改变出现了无限传代的特性，即癌变。此时的细胞被称为细胞系。动物细胞培养与植物细胞培养相比：培养基不同：植物细胞培养（固体培养基），动物细胞培养（液体培养基）。培养基的成分不同：动物细胞培养必须利用动物血清，植物组织培养则不需要，而需要加入植物激素。产物不同：植物组织培养一般得到的是个体，而动物细胞培养得到的是细胞系（或者叫细胞群）。原理不同：植物组织培养的原理为植物细胞的全能性，动物细胞培养的原理为细胞增殖。过程不同：植物组织培养的过程为脱分化和再分化，动物细胞培养的过程为原代培养和传代培养。干细胞的培养和应用干细胞是一种未充分分化的、不成熟的，是一类具有自我复制能力的多潜能细胞，在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞，医学界称为“万用细胞”。根据干细胞所处的发育阶段分为胚胎干细胞和成体干细胞。根据发育潜能分为全能干细胞、多能干细胞和单能干细胞。干细胞研究受到科学家的广泛关注，在细胞修复、发育生物学、药物学等领域有着极为广阔的应用前景

。如：作为细胞治疗与组织器官替代治疗的种子细胞、探讨胚胎发育的调控机制、作为疾病基因治疗的载体、体外整合外源基因，研究基因功能、药物筛选平台的建立，药理研究与新药开发等。背诵笔记背诵笔记笔记一：动物细胞培养的条件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。2.动物细胞培养的条件笔记二：动物细胞培养的过程笔记三：动物细胞培养和植物细胞培养的比较课后自测课后自测1．2001年2月，一只背上长着“人耳”的老鼠在北京展览馆与观众见面，这只老鼠其实是一只切去脾脏的老鼠，它背上的“人耳”是一种高分子化学材料聚羟基乙酸作为模型支架用物理方法增植成的，增植的“人耳鼠”的生物工程技术是（

）A．细胞和组织培养 B．细胞融合 C．动物胚胎移植 D．细胞核移植2．下列关于动物细胞培养技术的叙述，错误的是（）A．用胰蛋白酶处理可使动物组织分散成单个细胞B．动物细胞培养技术是动物细胞工程技术的基础C．贴附性细胞培养时会出现细胞贴壁和接触抑制现象D．动物细胞培养液中通入5%的CO2可促进细胞呼吸3．肿瘤中具有自我更新能力并能产生异质性肿瘤细胞的细胞称为肿瘤干细胞。肿瘤干细胞对肿瘤的存活、增殖、转移及复发有着重要作用，为我们重新认识肿瘤的起源和本质，以及临床肿瘤治疗提供了新的方向和视觉角度。下列相关叙述错误的是（

）A．肿瘤干细胞增殖过程中既有同源染色体分离也有姐妹染色单体分离B．肿瘤干细胞产生异质性肿瘤细胞的过程中存在着基因的选择性表达C．肿瘤干细胞自我更新进行DNA复制时是边解旋边复制D．诊治肿瘤时可考虑如何识别并消灭肿瘤干细胞4．某兴趣小组在进行人体皮肤细胞原代培养过程中，将培养瓶瓶口密封后置于二氧化碳培养箱中培养。下列叙述正确的是（

）A．瓶口密封可有效的防止污染 B．瓶口密封可有效的防止接触抑制C．瓶口密封会导致培养基呈弱酸性 D．瓶口密封会导致培养的原代细胞生长过快5．如图为实验小鼠皮肤组织进行细胞培养的过程，下列叙述正确的是（

）A．动物细胞培养体现了动物细胞的全能性B．乙过程对皮肤组织可用胃蛋白酶消化C．丙过程为原代培养，遗传物质一定不变D．丁过程中某些细胞可能会无限增殖6．实验小鼠皮肤细胞培养的基本过程如图所示。下列叙述错误的是（

）实验小鼠皮肤组织皮肤细胞细胞培养1细胞培养2A．甲过程需要在无菌条件下进行B．乙过程需要将获得的皮肤细胞制成细胞悬液C．丙过程是原代培养出现接触抑制现象D．丁过程是传代培养，细胞增殖时一般不会贴附在瓶壁上7．动物细胞工程常用的技术手段中，最基础的是（）A．动物细胞培养 B．动物细胞融合C．单克隆抗体 D．胚胎核移植8．绝大部分用以生产生物医药产品的哺乳动物细胞均为贴壁生长细胞，这给大规模生物医药产品的生产带来很大困难。微载体的出现，从根本上改变了传统的细胞培养工艺以悬浮在培养液中的微珠作为细胞贴附的载体，可以在轻度搅拌下进行动物细胞培养。下列说法错误的是（

）A．轻度搅拌有利于细胞的氧气供应B．接触抑制现象为传统工艺中产品的大规模生产带来困难C．微珠为细胞的贴壁生长提供了足够的表面积D．传代培养时只需将附着有细胞的微珠分到更多的瓶中即可9．美国和日本的两个研究小组分别宣布，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细胞分化为神经细胞的过程体现了细胞的全能性B．iPS细胞含有人体生长发育的完整基因组C．人体皮肤细胞诱导形成iPS细胞的过程中，细胞分化程度逐渐增加D．iPS细胞分化成心肌细胞过程中，染色体数量发生了变化10．如图为动物成纤维细胞的培养过程示意图。在此过程中发生了（

）A．仅细胞分裂 B．仅有基因选择性表达C．仅细胞分化 D．细胞分裂和细胞分化11．测定药物对体外培养的某种动物肝肿瘤细胞（甲）和正常肝细胞（乙）细胞的毒性。下列叙述正确的是（

）A．制备肝细胞悬液时，可用胃蛋白酶处理肝组织块B．本实验应设置对照实验，以检测药物对甲、乙的毒性大小C．为了保证细胞培养所需的无毒环境，需大量添加各种抗生素D．恒温培养箱中的CO2浓度维持在左右，以促进细胞呼吸12．胚胎干细胞研究在医学上有重大应用价值。通过移植胚胎干细胞期望可以治疗的疾病是①糖尿病

②高血压

③唐氏综合征（21三体综合征）④老年痴呆症

⑤白化病

⑥肝衰竭A．①②⑤ B．②③⑥ C．①④⑥ D．③④⑤13．某生物兴趣小组在体外培养小鼠肝细胞。下列说法正确的是（

）A．将肝组织剪碎后用胃蛋白酶处理可得到肝细胞悬液B．在持续的培养过程中，肝细胞会出现停止增殖的现象C．在培养过程中通常要通入5%的以刺激细胞呼吸D．该试验中用到的培养液也能用来培养乙肝病毒14．下列与动物细胞培养有关的叙述中，不正确的是（

）A．用胰蛋白酶处理可使组织分散成单个细胞B．原代培养指从供体获取细胞的初次培养C．原代培养的细胞一般传至10代左右便会出现生长停滞D．动物细胞传代培养的过程中，大部分细胞的遗传物质会发生改变15．如图为肾脏上皮细胞培养过程示意图，已知肾脏上皮细胞属于需要贴附于某些基质表面才能生长增殖的细胞，下列叙述错误的是（

）A．甲→乙过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理B．丙过程指细胞在添加血清的合成培养基中原代培养C．动物细胞培养的气体环境是95%O2和5%CO2D．丙过程会出现细胞贴壁和接触抑制现象16．如果诱导iPS细胞定向分化为生殖细胞的技术发展成熟，该技术可能会有哪些应用？。17．动物细胞培养的流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）→剪碎→用处理分散成→制成→转入培养瓶中进行培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续培养。18．动物细胞培养的关键操作：和。19．一般来说，动物细胞体外培养需要满足的条件有：，，以及，由于，因此，在使用时，通常需加入血清、血浆等一些天然成分。20．营养物质主要包括：、、、等。未知营养条件：使用合成培养基时，通常需加入等一些天然成分。其作用为：。动物细胞利用的营养物质包括蔗糖和淀粉吗？。

2.2.1动物细胞培养目标导航目标导航课程标准目标解读动物细胞工程包括细胞培养、核移植、细胞融合和干细胞的应用等技术。阐明动物细胞培养是从动物体获得相关组织，分散成单个细胞后，在适宜的培养条件下让细胞生长和增殖的过程。动物细胞培养是动物细胞工程的基础。阐明动物细胞核移植一般是将体细胞核移入一个去核的卵母细胞中，并使重组细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的过程。阐明动物细胞融合是指通过物理、化学或生物学等手段，使两个或多个动物细胞结合成一个细胞的过程。概述细胞融合技术是单克隆抗体制备的重要技术。简述干细胞在生物医学工程中有广泛的应用价值。阐明动物细胞培养的条件和过程。简述干细胞在生物医学工程中有广泛的应用价值。阐明利用动物细胞融合技术制备单克隆抗体的过程，认同单克隆抗体在临床上有重要的应用价值。阐明利用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程和该技术的应用前景。课前预习课前预习一.动物细胞工程段：包括、和等。2.基础：是动物细胞工程的基础。二.动物细胞培养1.概念：动物细胞培养就是从动物体中取出相关的，将它分散成，然后在适宜的下，让这些细胞的技术。2.动物细胞培养的条件①营养：将细胞所需的营养物质按和严格配制而成的培养基，称为合成培养基，通常需加入等天然成分。培养动物细胞一般使用液体培养基，也称为。②、的环境：培养液和所有培养用具应进行处理以及在无菌环境下进行操作。需要定期更换，以便清除代谢物。③温度、pH和渗透压：哺乳动物细胞培养的温度多是℃；多数细胞适宜pH为；也是动物细胞培养过程中需要考虑的重要环境参数。④气体环境：95%＋5%。O2是所必需，CO2的主要作用是。3.动物细胞培养的过程：取动物组织块→用的方法或用等处理的方法，将组织分散成→制成→转入培养瓶中进行代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续代培养。（1）．悬浮生长：细胞悬浮在培养液中生长增殖。密度过大时，由于积累和培养液中等因素而分裂受阻。（2）．细胞贴壁：多数细胞贴附在上生长。（3）．接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到表面时，细胞通常会停止的现象称为细胞的接触抑制。（4）．原代培养：指动物组织经处理后的。（5）．传代培养：分瓶后的细胞培养。传代培养时，悬浮生长的细胞直接用法收集；贴壁生长的细胞要先用等处理，再用法收集。三.干细胞培养及其应用（1）．干细胞功能：在一定条件下，可以分化成。（2）．干细胞的存在：、和等多种组织和器官中。（3）．干细胞的种类判断对错：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。 ()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。 ()4．制备肝细胞悬液时用胃蛋白酶处理。 ()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。 ()6．培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞。 ()一.动物细胞培养动物细胞融合动物细胞核移植动物细胞培养二.1.组织单个细胞培养条件生长和增殖2.①种类所需量血清培养液②无菌无毒灭菌培养液③36.50.57.2-7.4渗透压④空气CO2细胞代谢维持培养液的pH2.机械胰蛋白酶、胶原蛋白酶单个细胞细胞悬液原传（1）有害代谢物营养物质缺乏（2）培养瓶的瓶壁（3）相互接触分裂增殖（4）初次培养（5）离心胰蛋白酶离心3.（1）其他类型的细胞（2）早期胚胎骨髓脐带血（3）①早期胚胎所有组织器官个体②造血干细胞神经干细胞精原干细胞特定的细胞或组织完整个体③免疫排斥反应判断对错：×√××××知识讲解知识讲解知识点一动物细胞工程和动物细胞培养1．动物细胞工程常用的技术包括动物细胞培养、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。(1)相关组织：一般是指动物胚胎或出生不久的幼龄动物组织，因为这些组织细胞比老龄动物的组织细胞生命力旺盛，易于培养，同时增殖能力也更强。(2)适宜的培养基：不同的细胞、组织适合生存的环境不同，需要配制不同的培养基。3．动物细胞培养的条件(1)营养条件：细胞在体外培养时，培养基中应含有细胞所需要的各种营养物质。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。由于人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚，因此在使用合成培养基时，通常需要加入血清等一些天然成分。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：在体外培养细胞时，必须保证环境是无菌、无毒的，即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：维持细胞生存必须有适宜的温度。哺乳动物细胞培养的温度多以36.5±0.5℃为宜。多数动物细胞生存的适宜pH为7.2～7.4。此外，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。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。知识点二动物细胞培养的过程1．体外培养的动物细胞可以分为两大类：一类细胞能够悬浮在培养液中生长增殖；另一类则需要贴附于某些基质表面才能生长增殖，大多数细胞属于这种类型，这类细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上，这种现象称为细胞贴壁。2．动物细胞培养过程(1)原理：细胞增殖(2)过程：3．动物细胞培养过程中的相关概念(1)原代培养：动物组织经处理后的初次培养称为原代培养。(2)接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞通常会停止分裂增殖，这种现象称为接触抑制。(3)传代培养：将分瓶后的细胞培养称为传代培养。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。知识点三干细胞培养及其应用1．干细胞：动物和人体内保留的具有分裂和分化能力的细胞。干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中，包括胚胎干细胞和成体干细胞等。(1)胚胎干细胞(embryonicstemcell，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。(2)成体干细胞是成体组织或器官内的干细胞，包括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。造血干细胞是发现最早、研究最多、应用也最为成熟的一类成体干细胞。2．干细胞的主要用途(1)移植正常的造血干细胞可治疗白血病及一些恶性肿瘤在放疗或化疗后引起的造血系统、免疫系统功能障碍等疾病。(2)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。(3)科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞，获得了类似胚胎干细胞的一种细胞，将它称为诱导多能干细胞(简称iPS细胞)，并用iPS细胞治疗了小鼠的镰状细胞贫血。现在iPS细胞在治疗阿尔茨海默病、心血管疾病等领域的研究也取得了新进展。因为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，理论上可以避免发生免疫排斥反应，所以科学家普遍认为iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞。课后拓展课后拓展拓展动物细胞培养及干细胞的培养和应用一、动物细胞培养动物细胞培养是从动物机体中取出相关的组织，将它用胰蛋白酶或胶原蛋白酶分散成单个细胞，再放在适宜的培养基中，让细胞生长和增殖。体外细胞培养所需营养物质与体内基本相同，所用的培养基称为合成培养基，还需要加入动物血清、血浆等一些天然成分以提供一个类似生物体内的环境。将处理后的细胞移入培养基中配成一定浓度的细胞悬浮液。所以，合成培养基从物理性质上看是液体培养基。悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上。当贴壁细胞分裂生长到互相接触时，细胞就会停止分裂增殖，出现接触抑制。此时将出现接触抑制的细胞重新使用胰蛋白酶处理，再配成一定浓度的细胞悬浮液，将其稀释分装成多瓶，细胞才能继续生长，这一过程就叫传代。从原代培养物或细胞系中获得的具有特殊性质的细胞称为细胞株。当培养超过50代时，大多数的细胞已经衰老死亡，但仍有部分细胞发生了遗传物质的改变出现了无限传代的特性，即癌变。此时的细胞被称为细胞系。动物细胞培养与植物细胞培养相比：培养基不同：植物细胞培养（固体培养基），动物细胞培养（液体培养基）。培养基的成分不同：动物细胞培养必须利用动物血清，植物组织培养则不需要，而需要加入植物激素。产物不同：植物组织培养一般得到的是个体，而动物细胞培养得到的是细胞系（或者叫细胞群）。原理不同：植物组织培养的原理为植物细胞的全能性，动物细胞培养的原理为细胞增殖。过程不同：植物组织培养的过程为脱分化和再分化，动物细胞培养的过程为原代培养和传代培养。干细胞的培养和应用干细胞是一种未充分分化的、不成熟的，是一类具有自我复制能力的多潜能细胞，在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞，医学界称为“万用细胞”。根据干细胞所处的发育阶段分为胚胎干细胞和成体干细胞。根据发育潜能分为全能干细胞、多能干细胞和单能干细胞。背诵笔记干细胞研究受到科学家的广泛关注，在细胞修复、发育生物学、药物学等领域有着极为广阔的应用前景

。如：作为细胞治疗与组织器官替代治疗的种子细胞、探讨胚胎发育的调控机制、作为疾病基因治疗的载体、体外整合外源基因，研究基因功能、药物筛选平台的建立，药理研究与新药开发等。背诵笔记笔记一：动物细胞培养的条件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。2.动物细胞培养的条件笔记二：动物细胞培养的过程笔记三：动物细胞培养和植物细胞培养的比较课后自测课后自测1．2001年2月，一只背上长着“人耳”的老鼠在北京展览馆与观众见面，这只老鼠其实是一只切去脾脏的老鼠，它背上的“人耳”是一种高分子化学材料聚羟基乙酸作为模型支架用物理方法增植成的，增植的“人耳鼠”的生物工程技术是（

）A．细胞和组织培养 B．细胞融合 C．动物胚胎移植 D．细胞核移植【答案】A【分析】动物细胞培养条件：（1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌②添加一定量的抗生素③定期更换培养液，以清除代谢废物。（2）营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质。（3）温度和PH。（4）气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO2（维持培养液的PH）。【详解】试题分析：人耳鼠的做法是搭一个人耳形状的支架，然后让细胞生长在这个支架上，最终覆盖满整个支架，形成一个“人耳”，再把这个支架整体移到小鼠后背上，用切去脾脏的裸鼠，就是防止免疫排斥反应。所以，这个过程不涉及细胞融合、胚胎移植和核移植技术，只涉及动物细胞这组织培养技术，A正确。故选A。2．下列关于动物细胞培养技术的叙述，错误的是（）A．用胰蛋白酶处理可使动物组织分散成单个细胞B．动物细胞培养技术是动物细胞工程技术的基础C．贴附性细胞培养时会出现细胞贴壁和接触抑制现象D．动物细胞培养液中通入5%的CO2可促进细胞呼吸【答案】D【分析】一、动物细胞培养：1、定义：就是从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后，在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。2、重要概念：①细胞贴壁：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。产生原因：培养贴附性细胞时，细胞要能够贴附于底物上才能生长增殖。培养要求：培养瓶或培养皿内表面光滑、无毒，易于贴附。②细胞的接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。2、动物培养条件：（1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌；②添加一定量的抗生素；③定期更换培养液，以清除代谢废物。（2）营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质。（3）温度和PH。（4）气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO2（维持培养液的pH）。【详解】A、用胰蛋白酶处理可使动物组织分散成单个细胞，从而制成细胞悬液，A正确；B、动物细胞培养是制备单克隆抗体、动物细胞核移植、胚胎工程等动物细胞工程技术的基础，B正确；C、贴附性细胞培养时会出现细胞贴壁和接触抑制现象，因此培养贴附性细胞时要求培养瓶或培养皿内表面光滑、无毒、易于贴附，C正确；D、动物细胞培养过程中通常在培养液中通入5%CO2以维持培养液的pH，D错误。故选D。3．肿瘤中具有自我更新能力并能产生异质性肿瘤细胞的细胞称为肿瘤干细胞。肿瘤干细胞对肿瘤的存活、增殖、转移及复发有着重要作用，为我们重新认识肿瘤的起源和本质，以及临床肿瘤治疗提供了新的方向和视觉角度。下列相关叙述错误的是（

）A．肿瘤干细胞增殖过程中既有同源染色体分离也有姐妹染色单体分离B．肿瘤干细胞产生异质性肿瘤细胞的过程中存在着基因的选择性表达C．肿瘤干细胞自我更新进行DNA复制时是边解旋边复制D．诊治肿瘤时可考虑如何识别并消灭肿瘤干细胞【答案】A【分析】DNA复制是指DNA双链在细胞分裂以前进行的复制过程，从一个原始DNA分子产生两个相同DNA分子的生物学过程。DNA复制是通过名为半保留复制的机制来得以顺利完成的。【详解】A、肿瘤干细胞增殖过程为有丝分裂，没有同源染色体分离，A错误；B、肿瘤干细胞产生异质性肿瘤细胞的过程中存在着基因的选择性表达，导致细胞的形态、结构、功能发生改变，B正确；C、肿瘤干细胞自我更新进行DNA复制时是边解旋边复制，且为半保留复制，C正确；D、诊治肿瘤时可考虑如何识别并消灭肿瘤干细胞，从肿瘤的起源和本质入手，D正确。故选A。4．某兴趣小组在进行人体皮肤细胞原代培养过程中，将培养瓶瓶口密封后置于二氧化碳培养箱中培养。下列叙述正确的是（

）A．瓶口密封可有效的防止污染 B．瓶口密封可有效的防止接触抑制C．瓶口密封会导致培养基呈弱酸性 D．瓶口密封会导致培养的原代细胞生长过快【答案】C【分析】人体皮肤细胞培养属于动物细胞培养，需要在无菌无毒和培养液提供类似内环境的条件下进行。【详解】A、为防止细菌污染，可往培养液中加入一定的抗生素，瓶口密封不可有效的防止污染，A错误；B、瓶口密封不会影响细胞接触抑制现象，B错误；CD、培养瓶瓶口密封会使培养液中缺氧，皮肤细胞无氧呼吸产生乳酸增多，使培养基呈弱酸性，使细胞生存环境恶劣且能量供应不足等，可能使细胞生长缓慢，C正确，D错误。故选C。5．如图为实验小鼠皮肤组织进行细胞培养的过程，下列叙述正确的是（

）A．动物细胞培养体现了动物细胞的全能性B．乙过程对皮肤组织可用胃蛋白酶消化C．丙过程为原代培养，遗传物质一定不变D．丁过程中某些细胞可能会无限增殖【答案】D【分析】分析题图：图示表示小鼠皮肤细胞培养（非克隆培养）的基本过程，甲表示从实验小鼠获取皮肤组织，该过程需要对小鼠进行消毒；乙表示用胰蛋白酶将组织细胞分散成单个细胞；丙表示原代培养过程；丁表示传代培养。【详解】A、全能性是指已分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能，动物细胞培养没有体现动物细胞的全能性，A错误；B、乙过程对皮肤组织可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，B错误；C、丙过程属于原代培养，此过程的细胞大部分能保持正常的二倍体核型，有些细胞的遗传物质也可能发生改变，C错误；D、丁过程属于传代培养，此过程少数细胞会发生突变，朝着癌细胞方向发展，可能会无限增殖，D正确。故选D。6．实验小鼠皮肤细胞培养的基本过程如图所示。下列叙述错误的是（

）实验小鼠皮肤组织皮肤细胞细胞培养1细胞培养2A．甲过程需要在无菌条件下进行B．乙过程需要将获得的皮肤细胞制成细胞悬液C．丙过程是原代培养出现接触抑制现象D．丁过程是传代培养，细胞增殖时一般不会贴附在瓶壁上【答案】D【分析】据图分析，甲表示取实验小鼠的组织细胞，乙表示用胰蛋白酶处理分散成单个皮肤细胞，丙表示原代培养，丁表示传代培养。【详解】A、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正确；B、乙表示用胰蛋白酶处理皮肤组织，使其分散成单个皮肤细胞，B正确；C、丙表示原代培养，出现接触抑制现象，需要进行传代培养，C正确；D、丁是传代培养过程，该过程少部分细胞遗传物质可能发生了变化，大部分能保持二倍体核型，会出现贴壁生长，D错误。故选D。7．动物细胞工程常用的技术手段中，最基础的是（）A．动物细胞培养 B．动物细胞融合C．单克隆抗体 D．胚胎核移植【答案】A【分析】细胞工程：以细胞为对象，应用生命科学理论，借助工程学原理与技术，有目的地利用或改造生物遗传性状，以获得特定的细胞、组织产品或新型物种的一门综合性科学技术。【详解】动物细胞工程常用的技术手段包括动物细胞培养、动物细胞融合、生产单克隆抗体、动物细胞核移植。其中，最基础的是动物细胞培养。故选A。8．绝大部分用以生产生物医药产品的哺乳动物细胞均为贴壁生长细胞，这给大规模生物医药产品的生产带来很大困难。微载体的出现，从根本上改变了传统的细胞培养工艺以悬浮在培养液中的微珠作为细胞贴附的载体，可以在轻度搅拌下进行动物细胞培养。下列说法错误的是（

）A．轻度搅拌有利于细胞的氧气供应B．接触抑制现象为传统工艺中产品的大规模生产带来困难C．微珠为细胞的贴壁生长提供了足够的表面积D．传代培养时只需将附着有细胞的微珠分到更多的瓶中即可【答案】D【分析】1、原代培养和传代培养：①原代培养：指没有分瓶之前的细胞培养。②传代培养指细胞悬浮液培养一段时间后，分瓶进行的细胞培养。2、细胞贴壁：进行细胞培养时，一般情况下，细胞悬液中分散的细胞会很快贴附在瓶壁上，即细胞贴壁。接触抑制：贴壁细胞不断分裂生长到相互接触时，会停止分裂增殖，这种现象即为接触抑制。因为有接触抑制现象，所以贴壁生长的细胞一般为单层细胞。癌变的细胞没有接触抑制现象，可无限增殖。【详解】A、动物细胞培养需要满足营养条件、无菌无毒条件、适宜的温度、PH和渗透压、适宜的气体环境，搅拌有利于氧气供应，A正确；B、接触抑制即当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞通常会停止分裂增殖，因此为产品的大规模生产带来困难，B正确；C、以悬浮在培养液中的微珠作为细胞贴附的载体，增加了细胞贴壁的表面积，C正确；D、传代培养时，悬浮培养的细胞直接利用离心法收集，贴壁细胞用胰蛋白酶处理，使之分散成单个细胞，再用离心法收集，之后，将收集的细胞制成悬浮液，分瓶培养，D错误。故选D。9．美国和日本的两个研究小组分别宣布，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细胞分化为神经细胞的过程体现了细胞的全能性B．iPS细胞含有人体生长发育的完整基因组C．人体皮肤细胞诱导形成iPS细胞的过程中，细胞分化程度逐渐增加D．iPS细胞分化成心肌细胞过程中，染色体数量发生了变化【答案】B【分析】胚胎干细胞的特点是具有胚胎细胞的特性，体积较小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物任何一种组织细胞。另一方面，在体外培养条件下，ES细胞可不断增殖而不发生分化，可进行冷冻保存，也可以进行某些遗传改造。【详解】A、“iPS细胞”分化为神经细胞的过程没有体现细胞的全能性，因为该过程中没有形成完整个体，也没有体现出分化成各种细胞的能力，A错误；B、“iPS细胞”是人体细胞改造形成的，其所含基因与人体体细胞相同，即含有人体生长发育的完整基因组，B正确；C、人体皮肤细胞诱导形成iPS细胞的过程中，细胞分化程度逐渐下降，C错误；D、iPS细胞分化成心肌细胞过程中，只是发生了基因选择性表达，遗传物质没有发生改变，其中的染色体数量也没有变化，D错误。故选B。10．如图为动物成纤维细胞的培养过程示意图。在此过程中发生了（

）A．仅细胞分裂 B．仅有基因选择性表达C．仅细胞分化 D．细胞分裂和细胞分化【答案】A【分析】1、动物细胞培养的过程：取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中（原代培养）→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞，制成细胞悬液→转入培养液（传代培养）→放入二氧化碳培养箱培养。2、培养条件：（1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌；②添加一定量的抗生素；③定期更换培养液，以清除代谢废物。（2）营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质。（3）温度和PH。（4）气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO2（维持培养液的pH值）。【详解】在体外培养细胞时，需要提供与体内细胞相似的环境条件，如充足的营养物质，适宜的温度和pH、稳定的渗透压等，以保证培养的细胞能正常生长、增殖。不同来源的细胞还需要添加不同的生长因子（如表皮生长因子、成纤维细胞生长因子等）。生长因子对促进细胞生长、维持细胞形态及功能具有十分重要的作用。细胞分化是细胞形态、结构、功能发生稳定性差异的过程。根据以上描述（来源于教材），该过程中没有出现分化，仅有分裂。故选A。11．测定药物对体外培养的某种动物肝肿瘤细胞（甲）和正常肝细胞（乙）细胞的毒性。下列叙述正确的是（

）A．制备肝细胞悬液时，可用胃蛋白酶处理肝组织块B．本实验应设置对照实验，以检测药物对甲、乙的毒性大小C．为了保证细胞培养所需的无毒环境，需大量添加各种抗生素D．恒温培养箱中的CO2浓度维持在左右，以促进细胞呼吸【答案】B【分析】1、动物细胞培养的过程：取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中（原代培养）→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞，制成细胞悬液→转入培养液（传代培养）→放入二氧化碳培养箱培养。2、培养条件：（1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌；②添加一定量的抗生素；③定期更换培养液，以清除代谢废物。（2）营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质。（3）温度和PH。（4）气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO2（维持培养液的pH值）。【详解】A、制备肝细胞悬液时，可用胰蛋白酶处理肝组织块，A错误；B、测定药物对体外培养的某种动物肝肿瘤细胞（甲）和正常肝细胞（乙）细胞的毒性，应设置加药物溶剂（不含药物）作为对照，B正确；C、抗生素是用来杀菌的，不是杀病毒的，C错误；D、恒温培养箱中的CO2浓度维持在5%左右，以维持培养液的pH，D错误。故选B。12．胚胎干细胞研究在医学上有重大应用价值。通过移植胚胎干细胞期望可以治疗的疾病是①糖尿病

②高血压

③唐氏综合征（21三体综合征）④老年痴呆症

⑤白化病

⑥肝衰竭A．①②⑤ B．②③⑥ C．①④⑥ D．③④⑤【答案】C【详解】胚胎干细胞可以被诱导分化形成新的组织细胞，移植胚胎干细胞可以使坏死或退化的部位得以修复和恢复正常功能，因此，通过移植胚胎干细胞期望可以治疗的疾病是①糖尿病、④老年痴呆症、⑥肝衰竭，这些疾病都是由于相关细胞坏死或退化引起的；而②高血压是不良生活习惯或遗传引起的，③唐氏综合征（21三体综合征）是染色体变异引起的，⑤白化病是遗传引起的，C正确。故选C。13．某生物兴趣小组在体外培养小鼠肝细胞。下列说法正确的是（

）A．将肝组织剪碎后用胃蛋白酶处理可得到肝细胞悬液B．在持续的培养过程中，肝细胞会出现停止增殖的现象C．在培养过程中通常要通入5%的以刺激细胞呼吸D．该试验中用到的培养液也能用来培养乙肝病毒【答案】B【分析】动物细胞培养的流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。【详解】A、处理肝组织块获得到肝细胞悬液，应该用胰蛋白酶或胶原蛋白酶，不能用胃蛋白酶，A错误；B、正常细胞不具有无限增殖能力，因此在持续的培养过程中，肝细胞会出现停止增殖的现象，B