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學(xué)而優(yōu)·教有方PAGE1PAGE2.2.1動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)Part1目標(biāo)任務(wù):對(duì)接課標(biāo),了解目標(biāo)Part1目標(biāo)任務(wù):對(duì)接課標(biāo),了解目標(biāo)Part2預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué):自主梳理+預(yù)習(xí)檢測(cè),掌握基本知識(shí)點(diǎn)Part3探究提升:代入情景+典例精講,深入學(xué)習(xí)知識(shí)要點(diǎn)iPS細(xì)胞的培養(yǎng)和利用Part4網(wǎng)絡(luò)梳理:建立知識(shí)間的聯(lián)系Part5強(qiáng)化訓(xùn)練:必刷經(jīng)典試題,能力提升內(nèi)容導(dǎo)航新課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.闡明動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)是從動(dòng)物體獲得相關(guān)組織、分散成單個(gè)細(xì)胞后,在適宜的培養(yǎng)條件下讓細(xì)胞生長和增殖的過程。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)是動(dòng)物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)。2.簡述干細(xì)胞在生物醫(yī)學(xué)工程中有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。闡明動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件和過程。闡述干細(xì)胞在生物醫(yī)學(xué)工程中有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。闡明利用動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)制備單克隆抗體的過程,認(rèn)同單克隆抗體在臨床上有重要的應(yīng)用價(jià)值。闡明利用動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆動(dòng)物的過程和該技術(shù)的應(yīng)用前景。自主梳理動(dòng)物細(xì)胞工程常用的技術(shù)包括、和等,其中是動(dòng)物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)是指從動(dòng)物機(jī)體中取出相關(guān)的組織,將它分散成,然后放在適宜的培養(yǎng)條件下,讓這些細(xì)胞和的技術(shù)。一、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件(1)營養(yǎng):所用培養(yǎng)從物理性質(zhì)劃分類型為,從成分上劃分類型為。通常需加入等天然成分。(2)無菌、無毒的環(huán)境①對(duì)培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進(jìn)行處理以及在環(huán)境下進(jìn)行操作。②定期更換,以便清除,防止細(xì)菌代謝物積累對(duì)細(xì)胞自身造成傷害。(3)溫度、pH和滲透壓①溫度:多以℃為宜。②pH:。③滲透壓:適宜(4)氣體環(huán)境①氧氣是細(xì)胞新陳代謝的,二氧化碳的主要作用是。②在進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)時(shí),通常采用培養(yǎng)皿或松蓋培養(yǎng)瓶,并將他們置于含有空氣和CO2的混合氣體的CO2培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)。二、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程取動(dòng)物組織塊(動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物的器官或組織)→剪碎→用的方法或用、處理一段時(shí)間,將組織分散成→制成→轉(zhuǎn)入培養(yǎng)皿或培養(yǎng)瓶中進(jìn)行培養(yǎng)→貼滿瓶壁的細(xì)胞重新用或處理分散成單個(gè)細(xì)胞繼續(xù)培養(yǎng)。(1)體外培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞可以分為兩大類:一類細(xì)胞能夠在培養(yǎng)液中生長增殖。另一類則需要于某些基質(zhì)表面才能生長增殖,大多數(shù)細(xì)胞屬于這種類型。(2)細(xì)胞貼壁:將細(xì)胞懸液放入培養(yǎng)瓶內(nèi),置于適宜環(huán)境中培養(yǎng),懸液中分散的細(xì)胞很快就,稱為細(xì)胞貼壁。(3)接觸抑制:當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到表面時(shí),細(xì)胞停止的現(xiàn)象稱為細(xì)胞的接觸抑制。(4)原代培養(yǎng):指動(dòng)物組織經(jīng)處理后的。(分瓶之前的培養(yǎng))(5)傳代培養(yǎng):指的細(xì)胞培養(yǎng)。(6)在進(jìn)行傳代培養(yǎng)時(shí),懸浮培養(yǎng)的細(xì)胞直接用收集;貼壁細(xì)胞需要重新用等處理,使之分散成,然后再用法收集。三、干細(xì)胞培養(yǎng)及其應(yīng)用1.干細(xì)胞的概念:動(dòng)物和人體內(nèi)仍保留的少數(shù)具有和能力的細(xì)胞。在一定條件下,干細(xì)胞可以分化成其他類型的細(xì)胞。2.干細(xì)胞的分布:存在于、和等多種組織和器官中。3.干細(xì)胞的分類:包括胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞等。(1)胚胎干細(xì)胞(簡稱細(xì)胞)①分布:存在于中。②特點(diǎn):具有分化為成年動(dòng)物體內(nèi)的一種類型的細(xì)胞,并進(jìn)一步形成機(jī)體的所有組織和器官甚至的潛能。③局限性:胚胎干細(xì)胞必須從胚胎中獲取,涉及倫理問題,因而限制了在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用。④應(yīng)用實(shí)例:ES細(xì)胞在體外分化成心肌細(xì)胞、神經(jīng)元細(xì)胞和造血干細(xì)胞等。(2)成體干細(xì)胞①分布:存在于成體組織或器官內(nèi)中。②舉例:骨髓中的造血干細(xì)胞、神經(jīng)系統(tǒng)中的神經(jīng)干細(xì)胞、睪丸中的精原干細(xì)胞等。③特點(diǎn):一般認(rèn)為,成體干細(xì)胞具有組織,只能分化成特定的細(xì)胞或組織,發(fā)育成完整個(gè)體的能力。④發(fā)現(xiàn)最早、研究最多的、應(yīng)用最成熟的實(shí)例:造血干細(xì)胞,主要存在于成體的中。(3)誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)①概念:通過體外誘導(dǎo)小鼠成纖維細(xì)胞,獲得了類似的一種細(xì)胞。②優(yōu)點(diǎn):誘導(dǎo)過程無須破壞胚胎。iPS細(xì)胞可來源于病人自身的體細(xì)胞,將它移植回病人體內(nèi)后,理論上可以避免。4.干細(xì)胞的應(yīng)用(1)應(yīng)用原理:有著自我更新能力及分化潛能的干細(xì)胞,與組織、器官的發(fā)育、再生和修復(fù)等密切相關(guān)。(2)應(yīng)用實(shí)例:造血干細(xì)胞:治療白血病及一些惡性腫瘤放療或化療后引起的造血系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)功能障礙等疾病。神經(jīng)干細(xì)胞:治療神經(jīng)組織損傷和神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病(如帕金森病、阿爾茨海默病等)。(3)面臨的問題:存在導(dǎo)致腫瘤發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。(4)應(yīng)用展望:干細(xì)胞將在再生醫(yī)學(xué)、藥物安全性與有效性檢測(cè)等領(lǐng)域發(fā)揮大作用。預(yù)習(xí)檢測(cè)(限時(shí)10分鐘)1.如圖為科學(xué)家制備誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)的操作流程圖。下列敘述錯(cuò)誤的是(
)A.該項(xiàng)技術(shù)將來有可能用于再生醫(yī)學(xué)、藥物安全性與有效性檢測(cè)等領(lǐng)域B.借助載體將特定基因?qū)爰?xì)胞中可以制備iPS細(xì)胞C.成纖維細(xì)胞可以轉(zhuǎn)化為iPS細(xì)胞,已分化的B細(xì)胞、T細(xì)胞也可以轉(zhuǎn)化為iPS細(xì)胞D.誘導(dǎo)多能干細(xì)胞應(yīng)用前景不如胚胎干細(xì)胞2.科學(xué)家通過體外誘導(dǎo)小鼠成纖維細(xì)胞形成iPS細(xì)胞,iPS細(xì)胞可進(jìn)一步分化為神經(jīng)元細(xì)胞、胰島細(xì)胞、肝細(xì)胞等組織細(xì)胞。下列說法錯(cuò)誤的是(
)A.iPS細(xì)胞是誘導(dǎo)多能干細(xì)胞,在誘導(dǎo)過程中不需要破壞胚胎B.誘導(dǎo)過程中需在培養(yǎng)液添加適量的干擾素,以防止雜菌污染C.iPS細(xì)胞分化為神經(jīng)元細(xì)胞的過程并未體現(xiàn)出細(xì)胞的全能性D.對(duì)iPS細(xì)胞進(jìn)行定向誘導(dǎo)獲得的胰島細(xì)胞可用于治療某些疾病3.下列關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的敘述,正確的是(
)A.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)一般使用固體培養(yǎng)基B.培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具要進(jìn)行消毒處理C.定期更換培養(yǎng)液可以防止代謝產(chǎn)物的積累對(duì)細(xì)胞造成的危害D.細(xì)胞培養(yǎng)液中通常含有維生素、激素、糖等多種能源物質(zhì)4.科學(xué)家將4個(gè)關(guān)鍵基因移植入已分化的肌肉細(xì)胞中并表達(dá),使這個(gè)細(xì)胞成為多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)。下圖為該實(shí)驗(yàn)示意圖。下列有關(guān)敘述正確的是()
A.應(yīng)用該技術(shù)可大大降低免疫排斥反應(yīng),提高器官移植的成功率B.iPS細(xì)胞所攜帶的遺傳信息與肌肉細(xì)胞相同C.關(guān)鍵基因表達(dá)使細(xì)胞功能趨向?qū)iT化,降低了細(xì)胞的分化程度D.圖示過程體現(xiàn)了iPS細(xì)胞的全能性5.下列有關(guān)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)的敘述,錯(cuò)誤的是()A.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)都需要無菌條件B.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)過程中都要用到胰蛋白酶C.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)可獲得大量細(xì)胞,莖尖組織培養(yǎng)可獲得脫毒植株D.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)不同6.對(duì)某種動(dòng)物的肝腫瘤細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng),下列敘述錯(cuò)誤的是()A.在利用肝組織塊制備細(xì)胞懸液時(shí),可用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理B.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)在含5%CO2的恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行,CO2的作用是刺激細(xì)胞呼吸C.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中必須保證培養(yǎng)環(huán)境是無菌、無毒的D.在合成培養(yǎng)基中,通常需加入血清等天然成分7.治療大面積燒傷時(shí),可通過細(xì)胞培養(yǎng)構(gòu)建“人造皮膚”進(jìn)行移植。下列敘述錯(cuò)誤的是(
)A.使用燒傷病人健康皮膚細(xì)胞可培養(yǎng)出不產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)的“皮膚”B.用胰蛋白酶處理皮膚組織,目的是使它分散成單個(gè)細(xì)胞C.貼壁生長的皮膚細(xì)胞會(huì)發(fā)生接觸抑制現(xiàn)象D.傳代培養(yǎng)時(shí),貼壁細(xì)胞直接用離心法收集,然后再分瓶培養(yǎng)8.現(xiàn)在有一個(gè)嬰兒在出生后醫(yī)院為他保留了臍血,在他以后生長發(fā)育過程中如果出現(xiàn)了某種難治療的疾病,就可以通過血液中的干細(xì)胞來為他治病,關(guān)于這個(gè)實(shí)例說法正確的是()A.用干細(xì)胞培育出人體需要的器官用來移植治病,需要激發(fā)細(xì)胞的全能性B.用臍血中的干細(xì)胞能夠治療這個(gè)孩子所有的疾病C.如果要移植用他的干細(xì)胞培育出的器官,需要用到細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)D.如果要移植用他的干細(xì)胞培育出的器官,應(yīng)該長期給他使用免疫抑制藥物9.某科研團(tuán)隊(duì)利用7個(gè)小分子化合物的組合處理小鼠體細(xì)胞。使其重編程為多潛能干細(xì)胞(稱為CiPS細(xì)胞),使得轉(zhuǎn)入外源基因的方法不再是細(xì)胞編程所必需的。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(
)A.這一過程類似于植物細(xì)胞的脫分化過程B.小鼠的體細(xì)胞誘導(dǎo)成CiPS細(xì)胞后,細(xì)胞周期會(huì)變短C.與小鼠的體細(xì)胞相比,誘導(dǎo)形成的CiPS細(xì)胞全能性較低D.小鼠體細(xì)胞誘導(dǎo)成CiPS細(xì)胞是形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程10.干眼癥是由于淚液分泌減少導(dǎo)致的眼睛干澀病癥。將有關(guān)基因?qū)胍逊只捏w細(xì)胞獲得誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞),培養(yǎng)iPS細(xì)胞得到的眼結(jié)膜組織可分泌淚液成分“粘液素”,有望治療干眼癥。下列說法不正確的是(
)A.導(dǎo)入的基因具有促使體細(xì)胞恢復(fù)分裂能力的作用B.利用iPS細(xì)胞獲得眼結(jié)膜組織時(shí),應(yīng)加入分化抑制因子C.利用iPS細(xì)胞治療人類疾病理論上可避免免疫排斥反應(yīng)D.iPS細(xì)胞可在一定程度上避免胚胎干細(xì)胞涉及的倫理問題?環(huán)節(jié)iPS細(xì)胞的培養(yǎng)和利用【情景材料】在治療大面積燒傷時(shí),通常采用的方法是取燒傷病人的健康皮膚進(jìn)行自體移植。但對(duì)這樣的病人來說,自體健康皮膚非常有限,使用他人皮膚來源又不足,而且還會(huì)產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)。那么,怎樣才能獲得大量的自體健康皮膚?能不能用自體皮膚的單個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)出可供移植的皮膚?下圖為iPS細(xì)胞的培養(yǎng)和利用過程示意圖,請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題?!締栴}探究】1.由iPS細(xì)胞分化為各種組織細(xì)胞過程的實(shí)質(zhì)是什么?2.從病人體內(nèi)提取成纖維細(xì)胞,將其轉(zhuǎn)化成iPS細(xì)胞,經(jīng)誘導(dǎo)后產(chǎn)生所需細(xì)胞,將所需細(xì)胞植入病人體內(nèi),這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)有哪些?3.iPS細(xì)胞是多能干細(xì)胞,還是專能干細(xì)胞?在分裂過程中會(huì)發(fā)生哪些變異?4.誘導(dǎo)多能干細(xì)胞用于治療人類的某些頑癥的原理是什么?誘導(dǎo)多能干細(xì)胞為什么可以解決器官移植時(shí)供體器官不足和器官移植后免疫排斥的問題?典例精講【例1】動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)是動(dòng)物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)。下列有關(guān)敘述正確的是(
)A.一般選擇幼齡動(dòng)物的細(xì)胞培養(yǎng),原因是其細(xì)胞分化程度低B.進(jìn)行細(xì)胞傳代培養(yǎng)時(shí),細(xì)胞每傳一代,細(xì)胞數(shù)目增加一倍C.傳代培養(yǎng)前需用胰蛋白酶處理貼壁細(xì)胞,制成細(xì)胞懸液D.為保證無菌的環(huán)境,需要定期更換培養(yǎng)液,清除代謝物【例2】目前肺類器官主要有兩種培養(yǎng)方式:其一是誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)生成;其二是將肺上皮干細(xì)胞與篩選后的體細(xì)胞進(jìn)行共培養(yǎng)(過程如圖所示)。下列敘述錯(cuò)誤的是(
)A.iPS細(xì)胞具有組織特異性,只能分化成特定的細(xì)胞或組織B.肺類裝配體的培養(yǎng)需要適宜的營養(yǎng)、溫度、pH等基本條件C.培養(yǎng)肺類裝配體時(shí)需定期更換培養(yǎng)液以便清除代謝廢物等D.肺類器官A和B細(xì)胞中的DNA相同,RNA和蛋白質(zhì)存在差異【例3】下列關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的敘述,不正確的是()A.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)可用于檢測(cè)有毒物質(zhì)和獲得大量自身健康細(xì)胞B.從細(xì)胞株中分離出特殊性質(zhì)的細(xì)胞經(jīng)過培養(yǎng)獲得細(xì)胞系C.培養(yǎng)保留接觸抑制的細(xì)胞在培養(yǎng)瓶壁上可形成單層細(xì)胞D.能連續(xù)傳代的細(xì)胞系是發(fā)生轉(zhuǎn)化的細(xì)胞系,但不一定有異倍體核型、接觸抑制【例4】如圖為動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的基本過程,以下敘述錯(cuò)誤的是(
)A.a(chǎn)中放置的一般是幼齡動(dòng)物的器官或組織,原因是其細(xì)胞分裂能力強(qiáng)B.c過程屬于原代培養(yǎng),d過程屬于傳代培養(yǎng)C.c、d瓶中的培養(yǎng)液需要加入血清等天然成分D.將培養(yǎng)的細(xì)胞置于95%O2和5%CO2混合氣體的CO2培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)【例5】研究人員利用逆轉(zhuǎn)錄病毒將Oct-3/4等四個(gè)關(guān)鍵基因?qū)肫つw纖維母細(xì)胞并表達(dá),獲得了與胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)極為相似的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞),其在體外可分化成神經(jīng)細(xì)胞、心血管細(xì)胞等組織細(xì)胞。相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.?dāng)y帶關(guān)鍵基因的逆轉(zhuǎn)錄病毒以胞吞的方式進(jìn)入皮膚纖維母細(xì)胞B.iPS細(xì)胞與ES細(xì)胞一樣具有細(xì)胞周期和組織特異性C.利用iPS細(xì)胞對(duì)自身受損器官進(jìn)行修復(fù),可以避免免疫排斥反應(yīng)D.獲得iPS細(xì)胞過程無須破壞胚胎,可以避免獲取ES細(xì)胞涉及的倫理問題【例6】為探究H基因?qū)δ[瘤細(xì)胞M增殖能力的影響,分別將H基因和突變h基因過量表達(dá)的細(xì)胞M在含瓊脂的半固體培養(yǎng)基中培養(yǎng),檢測(cè)細(xì)胞克隆(由單個(gè)細(xì)胞分裂形成的肉眼可見的細(xì)胞群)數(shù)量如下表,作為判斷腫瘤細(xì)胞惡性程度的指標(biāo)之一。下列敘述錯(cuò)誤的是(
)①②③④10%血清-+++H基因--+-突變h基因+細(xì)胞克隆數(shù)量(個(gè))591527注:“+”表示加入或過量表達(dá);“-”表示未加入或無表達(dá)A.血清為細(xì)胞M的生長增殖提供了營養(yǎng)物質(zhì)等天然成分B.克隆間相互離散,能有效避免克隆內(nèi)細(xì)胞的接觸抑制C.H基因的過量表達(dá)導(dǎo)致克隆數(shù)增加,說明其不是抑癌基因D.突變h基因過量表達(dá),容易引起細(xì)胞M在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移【例7】再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域在2019年首次利用異源誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)培養(yǎng)出的眼角膜組織,移植到病人體內(nèi),成功治療一名失明患者,且未發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。下列有關(guān)敘述正確的是()A.造血干細(xì)胞和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)的分化程度相同B.體外培養(yǎng)iPS細(xì)胞時(shí)培養(yǎng)液中通常需要加入血清等物質(zhì)C.干細(xì)胞分化成特定組織細(xì)胞后可再受刺激變回原來的干細(xì)胞D.患者未發(fā)生免疫排斥反應(yīng)是因?yàn)橐浦布?xì)胞與其自身細(xì)胞的基因相同【例8】我國科研人員利用人的成纖維細(xì)胞培養(yǎng)出可增殖、具有功能的肝樣細(xì)胞(hihep細(xì)胞),成功構(gòu)建了新型的生物人工肝。下列敘述不正確的是(
)A.培養(yǎng)過程中需要在培養(yǎng)液中添加動(dòng)物血清B.成纖維細(xì)胞與hihep細(xì)胞的遺傳物質(zhì)不相同C.成纖維細(xì)胞培養(yǎng)成hihep細(xì)胞并未體現(xiàn)細(xì)胞的全能性D.成纖維細(xì)胞培養(yǎng)成hihep細(xì)胞的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)要點(diǎn)歸納1.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程(1)原理:細(xì)胞增殖。(2)選材:一般取自幼齡動(dòng)物的器官或組織,因?yàn)檫@些組織或器官的生命力旺盛,分裂能力強(qiáng)。(3)酶處理①用酶兩次處理的目的:第一次使用的目的是使組織細(xì)胞分散開;第二次使用的目的是使細(xì)胞從瓶壁上脫離下來,便于分散后繼續(xù)培養(yǎng)。②使細(xì)胞分散開的原因:一是能保證細(xì)胞所需要的營養(yǎng)供應(yīng);二是能保證細(xì)胞內(nèi)有害代謝產(chǎn)物的及時(shí)排出。③不能用胃蛋白酶處理:由于大多數(shù)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的適宜pH為7.2~7.4,而胃蛋白酶發(fā)揮作用的最適pH為2.0左右,因此不能用胃蛋白酶使細(xì)胞分散開。(4)原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)區(qū)分兩種“培養(yǎng)”的關(guān)鍵是看用胰蛋白酶處理的對(duì)象。①第一次:用胰蛋白酶對(duì)剪碎的動(dòng)物組織進(jìn)行處理,使其分散成單個(gè)細(xì)胞后進(jìn)行培養(yǎng),為原代培養(yǎng)。②第二次:細(xì)胞培養(yǎng)過程中出現(xiàn)接觸抑制,用胰蛋白酶使其從瓶壁上脫離下來,然后,將其分散到多個(gè)培養(yǎng)瓶中繼續(xù)培養(yǎng),為傳代培養(yǎng)。2.干細(xì)胞的種類和比較來源功能及應(yīng)用胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)早期胚胎能夠分化成為動(dòng)物體內(nèi)的任何細(xì)胞,并進(jìn)一步形成組織、器官甚至生物個(gè)體成體干細(xì)胞成體組織或器官只能分化成特定的細(xì)胞或組織,不具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)體外誘導(dǎo)體細(xì)胞產(chǎn)生能分化成為具有特定功能的細(xì)胞,用于治療疾病【特別提醒】1.關(guān)于細(xì)胞培養(yǎng)的提醒(1)細(xì)胞培養(yǎng)過程中的接觸抑制說明了細(xì)胞膜能進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流。細(xì)胞膜接受信息后,細(xì)胞停止分裂,說明了細(xì)胞膜接受的信息能夠傳遞到細(xì)胞核。(2)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)中有貼壁生長的特性是因?yàn)閯?dòng)物細(xì)胞膜上的糖蛋白使細(xì)胞具有黏著性。(3)癌細(xì)胞細(xì)胞膜上糖蛋白的減少,細(xì)胞的黏著性降低,在適宜的條件下可以無限增殖,因此培養(yǎng)的癌細(xì)胞無接觸抑制的現(xiàn)象,在培養(yǎng)瓶中能生長成多層。2.關(guān)于iPS細(xì)胞的提醒(1)由iPS細(xì)胞分化為各種組織細(xì)胞過程的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)。(2)從病人體內(nèi)提取成纖維細(xì)胞,將其轉(zhuǎn)化成iPS細(xì)胞,經(jīng)誘導(dǎo)后產(chǎn)生所需細(xì)胞,將所需細(xì)胞植入病人體內(nèi),該過程無須破壞胚胎,不會(huì)產(chǎn)生倫理問題,且因iPS細(xì)胞來自病人身上,將誘導(dǎo)產(chǎn)生所需細(xì)胞移植回病人體內(nèi)后,理論上可以避免免疫排斥反應(yīng)。(3)iPS細(xì)胞是多功能干細(xì)胞,由于iPS細(xì)胞的增殖方式為有絲分裂,故能發(fā)貨發(fā)生基因突變,染色體變異。3.培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞時(shí)沒有脫分化的過程,因?yàn)楦叨确只膭?dòng)物細(xì)胞發(fā)育潛能變低,失去了發(fā)育成完整個(gè)體的能力。4.不是所有的細(xì)胞在增殖過程中都存在接觸抑制。例如:癌細(xì)胞增殖時(shí)不存在接觸抑制,所以在培養(yǎng)瓶中可以形成多層細(xì)胞1.2013年8月,世界上第一個(gè)“試管漢堡”問世,其中的“牛肉餅”是科學(xué)家通過體外培養(yǎng)牛的細(xì)胞而得到的,其基本流程如圖所示。有關(guān)說法正確的是()A.甲處還需要胰蛋白酶的處理B.乙處利用液體懸浮培養(yǎng)獲得單細(xì)胞C.丙處需添加高壓蒸汽滅菌后的動(dòng)物血清D.丙處采用開放式培養(yǎng)以減少培養(yǎng)基pH的波動(dòng)2.下列與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)有關(guān)的敘述,不正確的是(
)A.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的原理是細(xì)胞的全能性B.CO?的作用是維持細(xì)胞培養(yǎng)液pH的相對(duì)穩(wěn)定C.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要添加一定量的動(dòng)物血清D.可以用體外培養(yǎng)的人體細(xì)胞培養(yǎng)病毒3.牙齒再生術(shù)的難點(diǎn)在于牙髓再生和牙周組織再生??哲娷娽t(yī)大學(xué)口腔醫(yī)院金巖教授率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)經(jīng)歷多年潛心努力,從患者脫落的乳牙中獲取牙髓干細(xì)胞,經(jīng)過體外培養(yǎng),將形成的干細(xì)胞聚合體植入患者牙髓腔里,使得牙齒神經(jīng)、血管再生,完全恢復(fù)牙齒原有功能。針對(duì)以上技術(shù),下列敘述正確的是(
)A.此技術(shù)的原理與植物組織培養(yǎng)的原理相同B.此技術(shù)需要適宜的溫度(36.5℃)和pH(6.8—7.8)C.牙髓干細(xì)胞與胚胎干細(xì)胞一樣都可以分化為成年動(dòng)物體內(nèi)任何一種類型的細(xì)胞,甚至產(chǎn)生個(gè)體D.對(duì)于牙髓干細(xì)胞的培養(yǎng)過程需要經(jīng)歷原代培養(yǎng),用胰蛋白酶處理后再用離心法收集懸液中的細(xì)胞進(jìn)行傳代4.如圖表示科學(xué)家利用牛的體細(xì)胞誘導(dǎo)出多能干細(xì)胞(iPS),進(jìn)而再分化成多種體細(xì)胞的過程。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(
)
A.過程①所取的組織可用胰蛋白酶處理成單個(gè)細(xì)胞B.過程②轉(zhuǎn)入的相關(guān)因子影響體細(xì)胞內(nèi)基因的表達(dá)C.過程③所用培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具需進(jìn)行滅菌處理D.過程④獲得的神經(jīng)細(xì)胞和肌細(xì)胞含有的基因種類不同5.從1907年哈里森首創(chuàng)動(dòng)物組織體外培養(yǎng)法,到2017年我國科學(xué)家首次培育出體細(xì)胞克隆猴,動(dòng)物細(xì)胞工程獲得了突破性的進(jìn)展。其中,動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)是動(dòng)物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(
)A.用培養(yǎng)基培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞時(shí),通常需要加入血清等一些天然成分B.體外培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞時(shí),所需的氣體主要有O2和CO2C.體外培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞時(shí),大多數(shù)細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)細(xì)胞貼壁現(xiàn)象D.體外培養(yǎng)的癌細(xì)胞常發(fā)生接觸抑制現(xiàn)象,此時(shí)應(yīng)用胰蛋白酶處理6.如圖是某動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液中活細(xì)胞和死亡細(xì)胞密度統(tǒng)計(jì)結(jié)果,敘述錯(cuò)誤的是()A.實(shí)驗(yàn)中要控制胰蛋白酶溶液濃度和處理時(shí)間,以免損傷細(xì)胞B.培養(yǎng)液中應(yīng)適當(dāng)加入青霉素、鏈霉素等抗生素,以避免雜菌污染C.曲線bc段變化的主要原因是培養(yǎng)液中營養(yǎng)物質(zhì)不足及有害代謝產(chǎn)物積累D.培養(yǎng)至第6天時(shí),新產(chǎn)生的細(xì)胞數(shù)等于死亡細(xì)胞數(shù)7.研究人員從動(dòng)物體內(nèi)取出正常結(jié)腸組織和結(jié)腸瘤,經(jīng)酶處理后制成單細(xì)胞懸浮液,然后分瓶并在適宜的相同條件下進(jìn)行培養(yǎng)。在上述培養(yǎng)過程中均會(huì)發(fā)生的現(xiàn)象是()A.細(xì)胞因接觸抑制而失去分裂能力B.細(xì)胞出現(xiàn)貼壁生長現(xiàn)象C.部分細(xì)胞核型發(fā)生改變并逐漸凋亡D.細(xì)胞增殖并只能形成一層細(xì)胞8.無菌操作在微生物培養(yǎng)、植物組織培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)中都至關(guān)重要。下列敘述正確的是(
)A.生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)中所有器皿、培養(yǎng)基及生物材料均需進(jìn)行滅菌處理B.酒精能使細(xì)胞中的蛋白質(zhì)變性失活,95%的酒精用來消毒效果最好C.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)基配置時(shí),加入抗生素即可達(dá)到無菌培養(yǎng)的目的D.易分解的活性物質(zhì)過濾除菌后,在無菌條件下加入滅菌的培養(yǎng)基中9.為了檢測(cè)藥物X、Y和Z的抗癌效果,采用細(xì)胞培養(yǎng)板添加溶于DMSO溶劑的三種藥物培養(yǎng)肺癌細(xì)胞,培養(yǎng)過程及結(jié)果如圖所示。下列說法正確的是(
)
A.細(xì)胞培養(yǎng)液中通常需要加入一定量的血清和抗生素,防止病毒污染B.對(duì)照組中應(yīng)加入等體積的生理鹽水在CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)肺癌細(xì)胞C.起始肺癌細(xì)胞數(shù)量應(yīng)保持一致,計(jì)數(shù)時(shí)應(yīng)用胃蛋白酶處理貼壁細(xì)胞D.根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,藥物X的抗癌效果比Y好,藥物Z沒有抗癌作用10.中國科學(xué)家用一種簡單的化學(xué)物質(zhì)誘導(dǎo)方法,將成年鼠皮膚細(xì)胞制成多潛能干細(xì)胞,并用這種細(xì)胞培育出多只健康的小鼠。這是一項(xiàng)革命性的研究成果,是比克隆羊“多莉”更徹底更方便的克隆技術(shù)。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.皮膚細(xì)胞制成多潛能干細(xì)胞的過程,類似于植物組織培養(yǎng)中的脫分化B.多潛能干細(xì)胞培育出多只小鼠的過程,不需要用到胚胎移植技術(shù)C.多潛能干細(xì)胞與皮膚細(xì)胞的基因型相同,化學(xué)物質(zhì)的作用是誘導(dǎo)基因表達(dá)D.此項(xiàng)技術(shù)可用自身細(xì)胞實(shí)現(xiàn)器官克隆,避免外來器官移植發(fā)生免疫排斥11.實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)小鼠的體細(xì)胞中轉(zhuǎn)入四種基因就可以誘導(dǎo)產(chǎn)生一種與胚胎干細(xì)胞功能類似的誘導(dǎo)多能干(iPS)細(xì)胞??茖W(xué)家將獲得的iPS細(xì)胞分化為T細(xì)胞以期用于傳染病的治療。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(
)
A.誘導(dǎo)iPS細(xì)胞的過程細(xì)胞發(fā)生形態(tài)、結(jié)構(gòu)的改變B.誘導(dǎo)iPS細(xì)胞中含有本物種生長發(fā)育所需的遺傳信息C.研制iPS細(xì)胞的原理類似于植物細(xì)胞的脫分化與再分化D.KLF4基因能夠抑制細(xì)胞凋亡和衰老,可使細(xì)胞無限增殖12.(多選)微載體培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞技術(shù)是目前公認(rèn)的最有發(fā)展前途的一種動(dòng)物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù),其兼具懸浮培養(yǎng)和貼壁培養(yǎng)的優(yōu)點(diǎn)。培養(yǎng)的細(xì)胞貼附在微載體表面,可以在較短時(shí)間內(nèi)得到大量的細(xì)胞,細(xì)胞傳代只需要添加新的微載體,基本上可避免細(xì)胞在胰蛋白酶消化過程中受到的損傷。下列敘述正確的是(
)A.動(dòng)物細(xì)胞必須貼壁才可以在培養(yǎng)液中生長B.培養(yǎng)液中添加微載體可以使細(xì)胞在懸浮狀態(tài)下培養(yǎng)C.培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞時(shí)應(yīng)保證無菌、無毒的環(huán)境及適宜的溫度、pH等條件D.在培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞時(shí)提供的氣體環(huán)境應(yīng)為95%的空氣和5%的CO213.(多選)敲除大鼠心肌細(xì)胞H的T基因,對(duì)照組與敲除組的H細(xì)胞在培養(yǎng)瓶中貼壁生長,檢測(cè)兩組細(xì)胞的數(shù)量變化,結(jié)果如圖所示。下列相關(guān)敘述合理的是(
)A.體外培養(yǎng)H細(xì)胞需要添加動(dòng)物血清B.可用胰蛋白酶處理H細(xì)胞便于計(jì)數(shù)C.敲除T基因的H細(xì)胞失去了分裂能力D.提高T基因表達(dá)可能促進(jìn)心臟損傷修復(fù)14.CAR-T細(xì)胞療法又名嵌合抗原受體T細(xì)胞療法,是近年來推出的新型精準(zhǔn)靶向治療腫瘤細(xì)胞技術(shù)。CAR-T細(xì)胞治療的基本過程:從癌癥患者身上取出免疫的T細(xì)胞,通過轉(zhuǎn)染技術(shù)給T細(xì)胞加入一個(gè)能快速識(shí)別腫瘤細(xì)胞并能同時(shí)激活T細(xì)胞殺死腫瘤細(xì)胞的嵌合抗體,制成CAR-T細(xì)胞,再輸回病人體內(nèi),其制備過程如圖所示?;卮鹣铝袉栴}:
(1)T細(xì)胞是由增殖分化而來的,先天性胸腺發(fā)育不良的患者幾乎沒有特異性免疫能力,原因是。(2)圖中T細(xì)胞在體外培養(yǎng)需要滿足以下條件:加入血清的液體培養(yǎng)基;培養(yǎng)基必須保持無菌、的環(huán)境;適宜的溫度、pH和;含有95%的空氣和5%CO2的混合氣體。(3)CAR-T細(xì)胞識(shí)別癌細(xì)胞表面的某些特定結(jié)構(gòu),攻擊并清除癌細(xì)胞,達(dá)到治療癌癥的目的。分泌抗體的漿細(xì)胞由增殖分化而成。把免疫的Т細(xì)胞制成CAR-T細(xì)胞的目的是。(4)健康人的免疫系統(tǒng)對(duì)腫瘤細(xì)胞具有功能。CAR-T細(xì)胞輸回患者體內(nèi)后,患者并沒有發(fā)生免疫排斥反應(yīng),原因是。15.下圖為動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中細(xì)胞增殖情況的變化曲線,圖中O、A、B、C、D、E是曲線上的點(diǎn),其中B、E兩點(diǎn)表示經(jīng)篩選、分裝后繼續(xù)培養(yǎng)。據(jù)圖回答問題:(1)通常將動(dòng)物組織消化后的初次培養(yǎng)稱為,在圖中是段(填字母)。(2)在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí),將細(xì)胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)按其種類和所需數(shù)量嚴(yán)格配制而成的培養(yǎng)基稱為培養(yǎng)基。通常在培養(yǎng)基中還需要加入適量血清、血漿等一些天然成分,血清、血漿作為天然培養(yǎng)基的作用是。(3)進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí),選用液體培養(yǎng)基的pH的范圍是,若將組織塊剪碎,加入胰蛋白酶,可使其分散成單個(gè)細(xì)胞,為什么不能改用胃蛋白酶?。16.干細(xì)胞的應(yīng)用前景吸引眾多科學(xué)家投入到相關(guān)研究中。請(qǐng)回答下列問題:(1)人體干細(xì)胞主要包括成體干細(xì)胞和。(2)科學(xué)家將Oct3/4、Sox2、Klf4和c﹣Myc基因通過逆轉(zhuǎn)錄病毒轉(zhuǎn)入小鼠成纖維細(xì)胞中,然后在特定培養(yǎng)基中培養(yǎng)可獲得iPS細(xì)胞。①在進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)除了提供充足的營養(yǎng)和所需氣體環(huán)境外,還需滿足的條件有(答兩點(diǎn)內(nèi)容)。②實(shí)驗(yàn)中逆轉(zhuǎn)錄病毒的作用是。③已知c﹣Myc是原癌基因,研究表明將誘導(dǎo)iPS細(xì)胞獲得的神經(jīng)干細(xì)胞移入小鼠體內(nèi)會(huì)增加發(fā)生惡性腫瘤的風(fēng)險(xiǎn),推測(cè)可能的原因是細(xì)胞中原癌基因?qū)е孪鄳?yīng)蛋白質(zhì)活性過強(qiáng)。當(dāng)實(shí)驗(yàn)對(duì)象是人類成纖維細(xì)胞時(shí),為提高應(yīng)用iPS細(xì)胞的安全性,可通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)判斷c﹣Myc在誘導(dǎo)獲得iPS細(xì)胞的過程中是否必需,思路如下:將導(dǎo)入的小鼠成纖維細(xì)胞,與導(dǎo)入的小鼠成纖維細(xì)胞的誘導(dǎo)情況進(jìn)行比較。2.2.1動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)Part1目標(biāo)任務(wù):對(duì)接課標(biāo),了解目標(biāo)Part1目標(biāo)任務(wù):對(duì)接課標(biāo),了解目標(biāo)Part2預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué):自主梳理+預(yù)習(xí)檢測(cè),掌握基本知識(shí)點(diǎn)Part3探究提升:代入情景+典例精講,深入學(xué)習(xí)知識(shí)要點(diǎn)iPS細(xì)胞的培養(yǎng)和利用Part4網(wǎng)絡(luò)梳理:建立知識(shí)間的聯(lián)系Part5強(qiáng)化訓(xùn)練:必刷經(jīng)典試題,能力提升內(nèi)容導(dǎo)航新課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.闡明動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)是從動(dòng)物體獲得相關(guān)組織、分散成單個(gè)細(xì)胞后,在適宜的培養(yǎng)條件下讓細(xì)胞生長和增殖的過程。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)是動(dòng)物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)。2.簡述干細(xì)胞在生物醫(yī)學(xué)工程中有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。闡明動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件和過程。闡述干細(xì)胞在生物醫(yī)學(xué)工程中有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。闡明利用動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)制備單克隆抗體的過程,認(rèn)同單克隆抗體在臨床上有重要的應(yīng)用價(jià)值。闡明利用動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆動(dòng)物的過程和該技術(shù)的應(yīng)用前景。自主梳理動(dòng)物細(xì)胞工程常用的技術(shù)包括動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)胞融合和動(dòng)物細(xì)胞核移植等,其中動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)是動(dòng)物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)是指從動(dòng)物機(jī)體中取出相關(guān)的組織,將它分散成單個(gè)細(xì)胞,然后放在適宜的培養(yǎng)條件下,讓這些細(xì)胞生長和增殖的技術(shù)。一、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件(1)營養(yǎng):所用培養(yǎng)從物理性質(zhì)劃分類型為液體培養(yǎng)基,從成分上劃分類型為合成培養(yǎng)基。通常需加入血清等天然成分。(2)無菌、無毒的環(huán)境①對(duì)培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進(jìn)行滅菌處理以及在無菌環(huán)境下進(jìn)行操作。②定期更換培養(yǎng)液,以便清除代謝物,防止細(xì)菌代謝物積累對(duì)細(xì)胞自身造成傷害。(3)溫度、pH和滲透壓①溫度:多以36.5±0.5℃為宜②pH:7.2-7.4③滲透壓:適宜(4)氣體環(huán)境①氧氣是細(xì)胞新陳代謝必須的,二氧化碳的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH②在進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)時(shí),通常采用培養(yǎng)皿或松蓋培養(yǎng)瓶,并將他們置于含有95%空氣和5%CO2的混合氣體的CO2培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)。二、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程取動(dòng)物組織塊(動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物的器官或組織)→剪碎→用機(jī)械的方法或用胰蛋白酶、膠原蛋白酶處理一段時(shí)間,將組織分散成單個(gè)細(xì)胞→制成細(xì)胞懸液→轉(zhuǎn)入培養(yǎng)皿或培養(yǎng)瓶中進(jìn)行培養(yǎng)→貼滿瓶壁的細(xì)胞重新用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散成單個(gè)細(xì)胞繼續(xù)分瓶培養(yǎng)。(1)體外培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞可以分為兩大類:一類細(xì)胞能夠懸浮在培養(yǎng)液中生長增殖。另一類則需要貼附于某些基質(zhì)表面才能生長增殖,大多數(shù)細(xì)胞屬于這種類型。(2)細(xì)胞貼壁:將細(xì)胞懸液放入培養(yǎng)瓶內(nèi),置于適宜環(huán)境中培養(yǎng),懸液中分散的細(xì)胞很快就貼附在培養(yǎng)瓶的瓶壁上,稱為細(xì)胞貼壁。(3)接觸抑制:當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到表面相互接觸時(shí),細(xì)胞停止分裂增殖的現(xiàn)象稱為細(xì)胞的接觸抑制。(4)原代培養(yǎng):指動(dòng)物組織經(jīng)處理后的初次培養(yǎng)。(分瓶之前的培養(yǎng))(5)傳代培養(yǎng):指分瓶后的細(xì)胞培養(yǎng)。(6)在進(jìn)行傳代培養(yǎng)時(shí),懸浮培養(yǎng)的細(xì)胞直接用離心法收集;貼壁細(xì)胞需要重新用胰蛋白酶等處理,使之分散成單個(gè)細(xì)胞,然后再用離心法收集。三、干細(xì)胞培養(yǎng)及其應(yīng)用1.干細(xì)胞的概念:動(dòng)物和人體內(nèi)仍保留的少數(shù)具有分裂和分化能力的細(xì)胞。在一定條件下,干細(xì)胞可以分化成其他類型的細(xì)胞。2.干細(xì)胞的分布:存在于早期胚胎、骨髓和臍帶血等多種組織和器官中。3.干細(xì)胞的分類:包括胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞等。(1)胚胎干細(xì)胞(簡稱ES細(xì)胞)①分布:存在于早期胚胎中。②特點(diǎn):具有分化為成年動(dòng)物體內(nèi)的任何一種類型的細(xì)胞,并進(jìn)一步形成機(jī)體的所有組織和器官甚至個(gè)體的潛能。③局限性:胚胎干細(xì)胞必須從胚胎中獲取,涉及倫理問題,因而限制了在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用。④應(yīng)用實(shí)例:ES細(xì)胞在體外分化成心肌細(xì)胞、神經(jīng)元細(xì)胞和造血干細(xì)胞等。(2)成體干細(xì)胞①分布:存在于成體組織或器官內(nèi)中。②舉例:骨髓中的造血干細(xì)胞、神經(jīng)系統(tǒng)中的神經(jīng)干細(xì)胞、睪丸中的精原干細(xì)胞等。③特點(diǎn):一般認(rèn)為,成體干細(xì)胞具有組織特異性,只能分化成特定的細(xì)胞或組織,不具有發(fā)育成完整個(gè)體的能力。④發(fā)現(xiàn)最早、研究最多的、應(yīng)用最成熟的實(shí)例:造血干細(xì)胞,主要存在于成體的骨髓、外周血、臍帶血中。(3)誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)①概念:通過體外誘導(dǎo)小鼠成纖維細(xì)胞,獲得了類似胚胎干細(xì)胞的一種細(xì)胞。②優(yōu)點(diǎn):誘導(dǎo)過程無須破壞胚胎。iPS細(xì)胞可來源于病人自身的體細(xì)胞,將它移植回病人體內(nèi)后,理論上可以避免免疫排斥反應(yīng)。4.干細(xì)胞的應(yīng)用(1)應(yīng)用原理:有著自我更新能力及分化潛能的干細(xì)胞,與組織、器官的發(fā)育、再生和修復(fù)等密切相關(guān)。(2)應(yīng)用實(shí)例:造血干細(xì)胞:治療白血病及一些惡性腫瘤放療或化療后引起的造血系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)功能障礙等疾病。神經(jīng)干細(xì)胞:治療神經(jīng)組織損傷和神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾?。ㄈ缗两鹕 柎暮D〉龋#?)面臨的問題:存在導(dǎo)致腫瘤發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。(4)應(yīng)用展望:干細(xì)胞將在再生醫(yī)學(xué)、藥物安全性與有效性檢測(cè)等領(lǐng)域發(fā)揮大作用。預(yù)習(xí)檢測(cè)(限時(shí)10分鐘)1.如圖為科學(xué)家制備誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)的操作流程圖。下列敘述錯(cuò)誤的是(
)A.該項(xiàng)技術(shù)將來有可能用于再生醫(yī)學(xué)、藥物安全性與有效性檢測(cè)等領(lǐng)域B.借助載體將特定基因?qū)爰?xì)胞中可以制備iPS細(xì)胞C.成纖維細(xì)胞可以轉(zhuǎn)化為iPS細(xì)胞,已分化的B細(xì)胞、T細(xì)胞也可以轉(zhuǎn)化為iPS細(xì)胞D.誘導(dǎo)多能干細(xì)胞應(yīng)用前景不如胚胎干細(xì)胞【答案】D【詳解】A、誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)是類似胚胎干細(xì)胞的一種細(xì)胞,該項(xiàng)技術(shù)將來有可能用于再生醫(yī)學(xué)、藥物安全性與有效性檢測(cè)等領(lǐng)域,A正確;B、借助載體將特定基因?qū)爰?xì)胞中可以制備iPS細(xì)胞,也可以直接將特定蛋白導(dǎo)入細(xì)胞或用小分子化合物誘導(dǎo)形成iPS細(xì)胞,B正確;C、成纖維細(xì)胞可以轉(zhuǎn)化為iPS細(xì)胞,已分化的B細(xì)胞、T細(xì)胞也可以轉(zhuǎn)化為iPS細(xì)胞,C正確;D、誘導(dǎo)多能干細(xì)胞無需破壞胚胎,理論上可以避免免疫排斥反應(yīng),科學(xué)家普遍認(rèn)為iPS細(xì)胞的應(yīng)用前景優(yōu)于胚胎干細(xì)胞,D錯(cuò)誤。故選D。2.科學(xué)家通過體外誘導(dǎo)小鼠成纖維細(xì)胞形成iPS細(xì)胞,iPS細(xì)胞可進(jìn)一步分化為神經(jīng)元細(xì)胞、胰島細(xì)胞、肝細(xì)胞等組織細(xì)胞。下列說法錯(cuò)誤的是(
)A.iPS細(xì)胞是誘導(dǎo)多能干細(xì)胞,在誘導(dǎo)過程中不需要破壞胚胎B.誘導(dǎo)過程中需在培養(yǎng)液添加適量的干擾素,以防止雜菌污染C.iPS細(xì)胞分化為神經(jīng)元細(xì)胞的過程并未體現(xiàn)出細(xì)胞的全能性D.對(duì)iPS細(xì)胞進(jìn)行定向誘導(dǎo)獲得的胰島細(xì)胞可用于治療某些疾病【答案】B【詳解】A、科學(xué)家通過體外誘導(dǎo)小鼠成纖維細(xì)胞,誘導(dǎo)過程無需破壞胚胎,獲得了類似胚胎干細(xì)胞的一種細(xì)胞,將它稱為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞,簡稱iPS細(xì)胞,A正確;B、誘導(dǎo)過程中需在培養(yǎng)液添加適量的抗生素,以防止雜菌污染,B錯(cuò)誤;C、成纖維細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)分化為iPS細(xì)胞,并未形成完整個(gè)體,也未形成各種細(xì)胞,沒有體現(xiàn)了細(xì)胞全能性,C正確;D、iPS細(xì)胞是多能干細(xì)胞,可以進(jìn)行定向誘導(dǎo),使特定基因表達(dá),分化成胰島細(xì)胞,可用于治療某些疾病,D正確。故選B。3.下列關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的敘述,正確的是(
)A.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)一般使用固體培養(yǎng)基B.培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具要進(jìn)行消毒處理C.定期更換培養(yǎng)液可以防止代謝產(chǎn)物的積累對(duì)細(xì)胞造成的危害D.細(xì)胞培養(yǎng)液中通常含有維生素、激素、糖等多種能源物質(zhì)【答案】C【詳解】A、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)一般使用液體培養(yǎng)基,能大量增殖,A錯(cuò)誤;B、培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具要滅菌處理,消毒不能起到徹底殺菌的作用,B錯(cuò)誤;C、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中,細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生代謝產(chǎn)物,包括有害物質(zhì),故定期更換培養(yǎng)液可以防止代謝產(chǎn)物的積累對(duì)細(xì)胞造成危害,C正確;D、維生素既不是細(xì)胞的結(jié)構(gòu)物質(zhì),也不能提供能量,只是對(duì)細(xì)胞的生長和代謝起到調(diào)節(jié)作用;激素是信息分子,對(duì)細(xì)胞的生長只具有調(diào)節(jié)作用,兩者都不是能源物質(zhì),D錯(cuò)誤。故選C。4.科學(xué)家將4個(gè)關(guān)鍵基因移植入已分化的肌肉細(xì)胞中并表達(dá),使這個(gè)細(xì)胞成為多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)。下圖為該實(shí)驗(yàn)示意圖。下列有關(guān)敘述正確的是()
A.應(yīng)用該技術(shù)可大大降低免疫排斥反應(yīng),提高器官移植的成功率B.iPS細(xì)胞所攜帶的遺傳信息與肌肉細(xì)胞相同C.關(guān)鍵基因表達(dá)使細(xì)胞功能趨向?qū)iT化,降低了細(xì)胞的分化程度D.圖示過程體現(xiàn)了iPS細(xì)胞的全能性【答案】A【詳解】A、用iPS細(xì)胞誘導(dǎo)分化成需要的器官后進(jìn)行自體移植,沒有免疫排斥反應(yīng),故提高了器官移植的成功率,A正確;B、iPS細(xì)胞中多了4個(gè)關(guān)鍵基因,故iPS細(xì)胞所帶遺傳信息與肌肉細(xì)胞不同,B錯(cuò)誤;C、圖中關(guān)鍵基因表達(dá)形成iPS細(xì)胞,沒有使細(xì)胞功能趨向?qū)iT化,C錯(cuò)誤;D、圖示過程只是分化形成幾種細(xì)胞,沒有分化出各種細(xì)胞或者形成個(gè)體,故沒有體現(xiàn)iPS細(xì)胞的全能性,D錯(cuò)誤。故選A。5.下列有關(guān)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)的敘述,錯(cuò)誤的是()A.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)都需要無菌條件B.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)過程中都要用到胰蛋白酶C.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)可獲得大量細(xì)胞,莖尖組織培養(yǎng)可獲得脫毒植株D.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)不同【答案】B【詳解】A、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)都需要無菌、無毒條件,以防止雜菌污染,保證動(dòng)植物細(xì)胞正常生長和增殖,A正確;B、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要用胰蛋白酶處理使細(xì)胞分散,但植物組織培養(yǎng)過程不需要胰蛋白酶處理,B錯(cuò)誤;C、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)通過細(xì)胞增殖獲得大量細(xì)胞,植物的莖尖幾乎不含病毒,經(jīng)植物組織培養(yǎng)可獲得脫毒植株,C正確;D、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)是細(xì)胞增殖,但植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)是植物細(xì)胞一般具有全能性,D正確。故選B。6.對(duì)某種動(dòng)物的肝腫瘤細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng),下列敘述錯(cuò)誤的是()A.在利用肝組織塊制備細(xì)胞懸液時(shí),可用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理B.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)在含5%CO2的恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行,CO2的作用是刺激細(xì)胞呼吸C.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中必須保證培養(yǎng)環(huán)境是無菌、無毒的D.在合成培養(yǎng)基中,通常需加入血清等天然成分【答案】B【詳解】A、在利用肝組織塊制備細(xì)胞懸液時(shí),可用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理,以分解組織細(xì)胞間的蛋白質(zhì),得到單個(gè)細(xì)胞,A正確;B、細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)在含5%CO2的恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行,CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH,B錯(cuò)誤;C、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中必須保證培養(yǎng)環(huán)境是無菌、無毒的,C正確;D、合成培養(yǎng)基的成分包括糖、氨基酸、促生長因子、無機(jī)鹽、微量元素等,通常需加入血清、血漿等天然成分,D正確。故選B。7.治療大面積燒傷時(shí),可通過細(xì)胞培養(yǎng)構(gòu)建“人造皮膚”進(jìn)行移植。下列敘述錯(cuò)誤的是(
)A.使用燒傷病人健康皮膚細(xì)胞可培養(yǎng)出不產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)的“皮膚”B.用胰蛋白酶處理皮膚組織,目的是使它分散成單個(gè)細(xì)胞C.貼壁生長的皮膚細(xì)胞會(huì)發(fā)生接觸抑制現(xiàn)象D.傳代培養(yǎng)時(shí),貼壁細(xì)胞直接用離心法收集,然后再分瓶培養(yǎng)【答案】D【詳解】A、用于人造皮膚的細(xì)胞取自患者本身而非其他個(gè)體,可以有效降低皮膚移植后的排斥反應(yīng),A正確;B、組織中細(xì)胞間的主要成分為蛋白質(zhì),可以用胰蛋白酶處理細(xì)胞組織,以便得到單個(gè)細(xì)胞,但是處理時(shí)間不宜過長,B正確;CD、貼壁生長的皮膚細(xì)胞會(huì)發(fā)生接觸抑制現(xiàn)象,當(dāng)貼壁培養(yǎng)細(xì)胞出現(xiàn)接觸抑制時(shí),需要用胰蛋白酶處理,將接觸的細(xì)胞分散為單個(gè)細(xì)胞,才可用離心法收集,之后再進(jìn)行分瓶進(jìn)行傳代培養(yǎng),C正確,D錯(cuò)誤。故選D。8.現(xiàn)在有一個(gè)嬰兒在出生后醫(yī)院為他保留了臍血,在他以后生長發(fā)育過程中如果出現(xiàn)了某種難治療的疾病,就可以通過血液中的干細(xì)胞來為他治病,關(guān)于這個(gè)實(shí)例說法正確的是()A.用干細(xì)胞培育出人體需要的器官用來移植治病,需要激發(fā)細(xì)胞的全能性B.用臍血中的干細(xì)胞能夠治療這個(gè)孩子所有的疾病C.如果要移植用他的干細(xì)胞培育出的器官,需要用到細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)D.如果要移植用他的干細(xì)胞培育出的器官,應(yīng)該長期給他使用免疫抑制藥物【答案】C【詳解】A、用干細(xì)胞培育出人體需要的器官用來移植治療,只要誘導(dǎo)細(xì)胞分化成該組織、器官即可,不需激發(fā)其所有全能性,A錯(cuò)誤;B、臍血中含有大量未成熟的造血干細(xì)胞,將臍血細(xì)胞移植,對(duì)白血病、再生障礙性貧血等惡性血液病的治療具有療效,但不是所有疾病都能治療(如流行性疾病),B錯(cuò)誤;C、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)是動(dòng)物細(xì)胞工程的基礎(chǔ),如果要移植用他的干細(xì)胞培育出的器官,需要用到細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù),C正確;D、臍血移植屬自體移植,基本不會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng),不需長期給他使用免疫抑制藥物,D錯(cuò)誤。故選C。9.某科研團(tuán)隊(duì)利用7個(gè)小分子化合物的組合處理小鼠體細(xì)胞。使其重編程為多潛能干細(xì)胞(稱為CiPS細(xì)胞),使得轉(zhuǎn)入外源基因的方法不再是細(xì)胞編程所必需的。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(
)A.這一過程類似于植物細(xì)胞的脫分化過程B.小鼠的體細(xì)胞誘導(dǎo)成CiPS細(xì)胞后,細(xì)胞周期會(huì)變短C.與小鼠的體細(xì)胞相比,誘導(dǎo)形成的CiPS細(xì)胞全能性較低D.小鼠體細(xì)胞誘導(dǎo)成CiPS細(xì)胞是形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程【答案】C【詳解】A、已高度分化的小鼠體細(xì)胞,使其重編程為具有分裂、分化能力的多潛能干細(xì)胞CiPS細(xì)胞,這一過程類似于植物細(xì)胞的脫分化過程,A正確;B、小鼠的體細(xì)胞誘導(dǎo)成CiPS細(xì)胞后,細(xì)胞增殖能力增強(qiáng),細(xì)胞周期會(huì)變短,B正確;C、與小鼠的體細(xì)胞相比,誘導(dǎo)形成的CiPS具有分裂、分化能力,細(xì)胞全能性較高,C錯(cuò)誤;D、小鼠體細(xì)胞誘導(dǎo)成CiPS細(xì)胞的過程類似于植物細(xì)胞的脫分化過程,該過程發(fā)生基因選擇性表達(dá),其形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能發(fā)生了穩(wěn)定性差異,D正確。故選C。10.干眼癥是由于淚液分泌減少導(dǎo)致的眼睛干澀病癥。將有關(guān)基因?qū)胍逊只捏w細(xì)胞獲得誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞),培養(yǎng)iPS細(xì)胞得到的眼結(jié)膜組織可分泌淚液成分“粘液素”,有望治療干眼癥。下列說法不正確的是(
)A.導(dǎo)入的基因具有促使體細(xì)胞恢復(fù)分裂能力的作用B.利用iPS細(xì)胞獲得眼結(jié)膜組織時(shí),應(yīng)加入分化抑制因子C.利用iPS細(xì)胞治療人類疾病理論上可避免免疫排斥反應(yīng)D.iPS細(xì)胞可在一定程度上避免胚胎干細(xì)胞涉及的倫理問題【答案】B【詳解】A、根據(jù)題文,導(dǎo)入的基因能促使已分化的體細(xì)胞成為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞),體細(xì)胞無分裂能力,而干細(xì)胞是一類有分裂能力的細(xì)胞,故導(dǎo)入的基因能促使已分化的體細(xì)胞恢復(fù)分裂能力,A正確;B、iPS可分化為多種細(xì)胞,加入分化誘導(dǎo)因子才能獲得相應(yīng)的組織或器官,B錯(cuò)誤;C、iPS細(xì)胞可以來自于病人自身,誘導(dǎo)成的組織進(jìn)行移植,可以避免免疫排斥反應(yīng),C正確;D、iPS技術(shù)不使用胚胎細(xì)胞或卵細(xì)胞,只需對(duì)體細(xì)胞進(jìn)行操作及適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)即可,沒有倫理學(xué)的問題,D正確。故選B。?環(huán)節(jié)iPS細(xì)胞的培養(yǎng)和利用【情景材料】在治療大面積燒傷時(shí),通常采用的方法是取燒傷病人的健康皮膚進(jìn)行自體移植。但對(duì)這樣的病人來說,自體健康皮膚非常有限,使用他人皮膚來源又不足,而且還會(huì)產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)。那么,怎樣才能獲得大量的自體健康皮膚?能不能用自體皮膚的單個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)出可供移植的皮膚?下圖為iPS細(xì)胞的培養(yǎng)和利用過程示意圖,請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題。【問題探究】1.由iPS細(xì)胞分化為各種組織細(xì)胞過程的實(shí)質(zhì)是什么?2.從病人體內(nèi)提取成纖維細(xì)胞,將其轉(zhuǎn)化成iPS細(xì)胞,經(jīng)誘導(dǎo)后產(chǎn)生所需細(xì)胞,將所需細(xì)胞植入病人體內(nèi),這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)有哪些?3.iPS細(xì)胞是多能干細(xì)胞,還是專能干細(xì)胞?在分裂過程中會(huì)發(fā)生哪些變異?4.誘導(dǎo)多能干細(xì)胞用于治療人類的某些頑癥的原理是什么?誘導(dǎo)多能干細(xì)胞為什么可以解決器官移植時(shí)供體器官不足和器官移植后免疫排斥的問題?【答案】1.基因的選擇性表達(dá)。2.iPS細(xì)胞誘導(dǎo)過程無須破壞胚胎,不會(huì)產(chǎn)生倫理問題,且因iPS細(xì)胞來自病人自身,將誘導(dǎo)產(chǎn)生的所需細(xì)胞移植回病人體內(nèi)后,理論上可以避免免疫排斥反應(yīng)。3.多能干細(xì)胞。由于細(xì)胞增殖方式為有絲分裂,故能發(fā)生基因突變、染色體變異。4.誘導(dǎo)多能干細(xì)胞具有發(fā)育的全能性,可以被誘導(dǎo)分化形成新的組織細(xì)胞,經(jīng)移植后可使壞死或退化部位得以修復(fù)并恢復(fù)正常功能。5.通過干細(xì)胞體外誘導(dǎo)分化,可以培育出人造器官,從而解決供體器官不足的問題。另一方面,由于是自身細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)分化形成的,所以無免疫排斥反應(yīng)。典例精講【例1】動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)是動(dòng)物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)。下列有關(guān)敘述正確的是(
)A.一般選擇幼齡動(dòng)物的細(xì)胞培養(yǎng),原因是其細(xì)胞分化程度低B.進(jìn)行細(xì)胞傳代培養(yǎng)時(shí),細(xì)胞每傳一代,細(xì)胞數(shù)目增加一倍C.傳代培養(yǎng)前需用胰蛋白酶處理貼壁細(xì)胞,制成細(xì)胞懸液D.為保證無菌的環(huán)境,需要定期更換培養(yǎng)液,清除代謝物【答案】C【詳解】A、選用幼齡動(dòng)物的器官或組織進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng),是因?yàn)橛g動(dòng)物的器官或組織的分裂能力強(qiáng),A錯(cuò)誤;B、細(xì)胞培養(yǎng)中每更換一次培養(yǎng)瓶算是傳一代,并不是細(xì)胞分裂一次,B錯(cuò)誤;C、貼壁細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)相互抑制現(xiàn)象,需用胰蛋白酶處理進(jìn)行傳代培養(yǎng),C正確;D、為保證無菌、無毒的環(huán)境,需要對(duì)培養(yǎng)液和培養(yǎng)用具進(jìn)行滅菌處理及在無菌條件下操作,而不是更換培養(yǎng)液,定期更換培養(yǎng)液,其目的是便于清除代謝物,防止代謝物積累對(duì)細(xì)胞的毒害,D錯(cuò)誤。故選C。【例2】目前肺類器官主要有兩種培養(yǎng)方式:其一是誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)生成;其二是將肺上皮干細(xì)胞與篩選后的體細(xì)胞進(jìn)行共培養(yǎng)(過程如圖所示)。下列敘述錯(cuò)誤的是(
)A.iPS細(xì)胞具有組織特異性,只能分化成特定的細(xì)胞或組織B.肺類裝配體的培養(yǎng)需要適宜的營養(yǎng)、溫度、pH等基本條件C.培養(yǎng)肺類裝配體時(shí)需定期更換培養(yǎng)液以便清除代謝廢物等D.肺類器官A和B細(xì)胞中的DNA相同,RNA和蛋白質(zhì)存在差異【答案】A【詳解】A、成體干細(xì)胞具有組織特異性,只能分化成特定的細(xì)胞或組織,iPS細(xì)胞類似胚胎干細(xì)胞,可以分化成各種細(xì)胞或組織,A錯(cuò)誤;B、在體外培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞,需要滿足相應(yīng)的條件,所以肺類裝配體的培養(yǎng)需要適宜的營養(yǎng)、溫度、pH等基本條件,B正確;C、培養(yǎng)肺類裝配體時(shí)需定期更換培養(yǎng)液以便清除代謝廢物等,防止細(xì)胞代謝物積累對(duì)細(xì)胞自身造成危害,C正確;D、由題圖可知,肺類器官A和B細(xì)胞是由肺上皮干細(xì)胞分化而來,細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá),所以肺類器官A和B細(xì)胞中的DNA相同,RNA和蛋白質(zhì)存在差異,D正確。故選A?!纠?】下列關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的敘述,不正確的是()A.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)可用于檢測(cè)有毒物質(zhì)和獲得大量自身健康細(xì)胞B.從細(xì)胞株中分離出特殊性質(zhì)的細(xì)胞經(jīng)過培養(yǎng)獲得細(xì)胞系C.培養(yǎng)保留接觸抑制的細(xì)胞在培養(yǎng)瓶壁上可形成單層細(xì)胞D.能連續(xù)傳代的細(xì)胞系是發(fā)生轉(zhuǎn)化的細(xì)胞系,但不一定有異倍體核型、接觸抑制【答案】B【詳解】A、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的原理即是細(xì)胞增殖,可獲得大量自身健康細(xì)胞,用于檢測(cè)有毒物質(zhì)等,A正確;B、通過選擇法或克隆形成法從原代培養(yǎng)物或細(xì)胞系中獲得具有特殊性質(zhì)或標(biāo)志物的培養(yǎng)物稱為細(xì)胞株,細(xì)胞株是具有特殊性質(zhì)的細(xì)胞系,B錯(cuò)誤;C、由于接觸抑制,動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)只能形成單層細(xì)胞,C正確;D、連續(xù)細(xì)胞系是指發(fā)生了轉(zhuǎn)化的細(xì)胞系,有的獲得了不死性(癌變),但保留接觸抑制現(xiàn)象,大多數(shù)具有異倍體核型,D正確。故選B?!纠?】如圖為動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的基本過程,以下敘述錯(cuò)誤的是(
)A.a(chǎn)中放置的一般是幼齡動(dòng)物的器官或組織,原因是其細(xì)胞分裂能力強(qiáng)B.c過程屬于原代培養(yǎng),d過程屬于傳代培養(yǎng)C.c、d瓶中的培養(yǎng)液需要加入血清等天然成分D.將培養(yǎng)的細(xì)胞置于95%O2和5%CO2混合氣體的CO2培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)【答案】D【詳解】A、a中放置的一般是幼齡動(dòng)物的器官或組織,原因是其細(xì)胞分裂能力強(qiáng),因而可以作為動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的材料,A正確;B、細(xì)胞培養(yǎng)過程中沒有分瓶之前的培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng),分瓶之后的培養(yǎng)稱為傳代培養(yǎng),即c過程屬于原代培養(yǎng),d過程屬于傳代培養(yǎng),B正確;C、c、d瓶中的培養(yǎng)液屬于合成培養(yǎng)基,通常還需要加入血清等天然成分,因?yàn)槟壳皩?duì)于動(dòng)物細(xì)胞增殖所需要的營養(yǎng)尚不完全清楚,C正確;D、將培養(yǎng)的細(xì)胞置于95%空氣和5%CO2混合氣體的CO2培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng),其中二氧化碳起到了維持pH相對(duì)穩(wěn)定的作用,D錯(cuò)誤。故選D。【例5】研究人員利用逆轉(zhuǎn)錄病毒將Oct-3/4等四個(gè)關(guān)鍵基因?qū)肫つw纖維母細(xì)胞并表達(dá),獲得了與胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)極為相似的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞),其在體外可分化成神經(jīng)細(xì)胞、心血管細(xì)胞等組織細(xì)胞。相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.?dāng)y帶關(guān)鍵基因的逆轉(zhuǎn)錄病毒以胞吞的方式進(jìn)入皮膚纖維母細(xì)胞B.iPS細(xì)胞與ES細(xì)胞一樣具有細(xì)胞周期和組織特異性C.利用iPS細(xì)胞對(duì)自身受損器官進(jìn)行修復(fù),可以避免免疫排斥反應(yīng)D.獲得iPS細(xì)胞過程無須破壞胚胎,可以避免獲取ES細(xì)胞涉及的倫理問題【答案】B【詳解】A、有些逆轉(zhuǎn)錄病毒是存在包膜的,如HIV,其侵入細(xì)胞的方式是膜的融合,A正確;B、iPS細(xì)胞與ES細(xì)胞一樣具有細(xì)胞周期,不具有組織特異性,B錯(cuò)誤;C、用該技術(shù)得到的新生器官替換供體病變器官,屬于自體移植,不發(fā)生免疫排斥反應(yīng),這可以大大提高器官移植成功率,C正確;D、ES細(xì)胞需從胚胎中獲得,而獲得iPS細(xì)胞過程無須破壞胚胎,可以避免獲取ES細(xì)胞涉及的倫理問題,D正確。故選B。【例6】為探究H基因?qū)δ[瘤細(xì)胞M增殖能力的影響,分別將H基因和突變h基因過量表達(dá)的細(xì)胞M在含瓊脂的半固體培養(yǎng)基中培養(yǎng),檢測(cè)細(xì)胞克隆(由單個(gè)細(xì)胞分裂形成的肉眼可見的細(xì)胞群)數(shù)量如下表,作為判斷腫瘤細(xì)胞惡性程度的指標(biāo)之一。下列敘述錯(cuò)誤的是(
)①②③④10%血清-+++H基因--+-突變h基因+細(xì)胞克隆數(shù)量(個(gè))591527注:“+”表示加入或過量表達(dá);“-”表示未加入或無表達(dá)A.血清為細(xì)胞M的生長增殖提供了營養(yǎng)物質(zhì)等天然成分B.克隆間相互離散,能有效避免克隆內(nèi)細(xì)胞的接觸抑制C.H基因的過量表達(dá)導(dǎo)致克隆數(shù)增加,說明其不是抑癌基因D.突變h基因過量表達(dá),容易引起細(xì)胞M在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移【答案】B【詳解】A、在進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí),培養(yǎng)液中通常需加入血清、血漿等一些天然成分,主要目的是為細(xì)胞提供促生長因子,以補(bǔ)充細(xì)胞生長和增殖過程中所需的營養(yǎng)物質(zhì),A正確;B、形成的肉眼可見的細(xì)胞群過程中發(fā)生了基因突變,則可能不會(huì)出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象,B錯(cuò)誤;C、原癌基因負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)細(xì)胞周期,控制細(xì)胞生長和分裂的過程,抑癌基因主要是阻止細(xì)胞不正常的增殖,原癌基因突變使相應(yīng)的基因產(chǎn)物過量表達(dá)可引起細(xì)胞癌變,因此H基因的過量表達(dá)導(dǎo)致克隆數(shù)增加,說明其不是抑癌基因,C正確;D、突變h基因過量表達(dá),導(dǎo)致細(xì)胞克隆數(shù)量增多,容易引起細(xì)胞M在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移,D正確。故選B。【例7】再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域在2019年首次利用異源誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)培養(yǎng)出的眼角膜組織,移植到病人體內(nèi),成功治療一名失明患者,且未發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。下列有關(guān)敘述正確的是()A.造血干細(xì)胞和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)的分化程度相同B.體外培養(yǎng)iPS細(xì)胞時(shí)培養(yǎng)液中通常需要加入血清等物質(zhì)C.干細(xì)胞分化成特定組織細(xì)胞后可再受刺激變回原來的干細(xì)胞D.患者未發(fā)生免疫排斥反應(yīng)是因?yàn)橐浦布?xì)胞與其自身細(xì)胞的基因相同【答案】B【詳解】A、造血干細(xì)胞和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)的分化程度不同,前者大于后者,A錯(cuò)誤;B、iPS細(xì)胞是動(dòng)物細(xì)胞的一種,動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)通常需要加入血清等物質(zhì),B正確;C、細(xì)胞分化具有不可逆性,C錯(cuò)誤;D、患者未發(fā)生免疫排斥反應(yīng)是因?yàn)橐浦布?xì)胞與其自身細(xì)胞的HLA相同,D錯(cuò)誤。故選B?!纠?】我國科研人員利用人的成纖維細(xì)胞培養(yǎng)出可增殖、具有功能的肝樣細(xì)胞(hihep細(xì)胞),成功構(gòu)建了新型的生物人工肝。下列敘述不正確的是(
)A.培養(yǎng)過程中需要在培養(yǎng)液中添加動(dòng)物血清B.成纖維細(xì)胞與hihep細(xì)胞的遺傳物質(zhì)不相同C.成纖維細(xì)胞培養(yǎng)成hihep細(xì)胞并未體現(xiàn)細(xì)胞的全能性D.成纖維細(xì)胞培養(yǎng)成hihep細(xì)胞的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)【答案】B【詳解】A、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要在培養(yǎng)液中添加一些天然成分,比如動(dòng)物血清,A正確;B、人的成纖維細(xì)胞培養(yǎng)出可增殖、具有功能的肝樣細(xì)胞(hihep細(xì)胞),均由同一個(gè)受精卵發(fā)育而來,所含遺傳物質(zhì)相同,B錯(cuò)誤;C、細(xì)胞核具有全能性是指分化為完整個(gè)體或其他各種細(xì)胞的潛能,成纖維細(xì)胞培養(yǎng)成hihep細(xì)胞并未體現(xiàn)細(xì)胞的全能性,C正確;D、人的成纖維細(xì)胞培養(yǎng)出可增殖、具有功能的肝樣細(xì)胞(hihep細(xì)胞)發(fā)生了細(xì)胞的分化,實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá),D正確。故選B。要點(diǎn)歸納1.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程(1)原理:細(xì)胞增殖。(2)選材:一般取自幼齡動(dòng)物的器官或組織,因?yàn)檫@些組織或器官的生命力旺盛,分裂能力強(qiáng)。(3)酶處理①用酶兩次處理的目的:第一次使用的目的是使組織細(xì)胞分散開;第二次使用的目的是使細(xì)胞從瓶壁上脫離下來,便于分散后繼續(xù)培養(yǎng)。②使細(xì)胞分散開的原因:一是能保證細(xì)胞所需要的營養(yǎng)供應(yīng);二是能保證細(xì)胞內(nèi)有害代謝產(chǎn)物的及時(shí)排出。③不能用胃蛋白酶處理:由于大多數(shù)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的適宜pH為7.2~7.4,而胃蛋白酶發(fā)揮作用的最適pH為2.0左右,因此不能用胃蛋白酶使細(xì)胞分散開。(4)原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)區(qū)分兩種“培養(yǎng)”的關(guān)鍵是看用胰蛋白酶處理的對(duì)象。①第一次:用胰蛋白酶對(duì)剪碎的動(dòng)物組織進(jìn)行處理,使其分散成單個(gè)細(xì)胞后進(jìn)行培養(yǎng),為原代培養(yǎng)。②第二次:細(xì)胞培養(yǎng)過程中出現(xiàn)接觸抑制,用胰蛋白酶使其從瓶壁上脫離下來,然后,將其分散到多個(gè)培養(yǎng)瓶中繼續(xù)培養(yǎng),為傳代培養(yǎng)。2.干細(xì)胞的種類和比較來源功能及應(yīng)用胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)早期胚胎能夠分化成為動(dòng)物體內(nèi)的任何細(xì)胞,并進(jìn)一步形成組織、器官甚至生物個(gè)體成體干細(xì)胞成體組織或器官只能分化成特定的細(xì)胞或組織,不具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)體外誘導(dǎo)體細(xì)胞產(chǎn)生能分化成為具有特定功能的細(xì)胞,用于治療疾病【特別提醒】1.關(guān)于細(xì)胞培養(yǎng)的提醒(1)細(xì)胞培養(yǎng)過程中的接觸抑制說明了細(xì)胞膜能進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流。細(xì)胞膜接受信息后,細(xì)胞停止分裂,說明了細(xì)胞膜接受的信息能夠傳遞到細(xì)胞核。(2)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)中有貼壁生長的特性是因?yàn)閯?dòng)物細(xì)胞膜上的糖蛋白使細(xì)胞具有黏著性。(3)癌細(xì)胞細(xì)胞膜上糖蛋白的減少,細(xì)胞的黏著性降低,在適宜的條件下可以無限增殖,因此培養(yǎng)的癌細(xì)胞無接觸抑制的現(xiàn)象,在培養(yǎng)瓶中能生長成多層。2.關(guān)于iPS細(xì)胞的提醒(1)由iPS細(xì)胞分化為各種組織細(xì)胞過程的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)。(2)從病人體內(nèi)提取成纖維細(xì)胞,將其轉(zhuǎn)化成iPS細(xì)胞,經(jīng)誘導(dǎo)后產(chǎn)生所需細(xì)胞,將所需細(xì)胞植入病人體內(nèi),該過程無須破壞胚胎,不會(huì)產(chǎn)生倫理問題,且因iPS細(xì)胞來自病人身上,將誘導(dǎo)產(chǎn)生所需細(xì)胞移植回病人體內(nèi)后,理論上可以避免免疫排斥反應(yīng)。(3)iPS細(xì)胞是多功能干細(xì)胞,由于iPS細(xì)胞的增殖方式為有絲分裂,故能發(fā)貨發(fā)生基因突變,染色體變異。3.培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞時(shí)沒有脫分化的過程,因?yàn)楦叨确只膭?dòng)物細(xì)胞發(fā)育潛能變低,失去了發(fā)育成完整個(gè)體的能力。4.不是所有的細(xì)胞在增殖過程中都存在接觸抑制。例如:癌細(xì)胞增殖時(shí)不存在接觸抑制,所以在培養(yǎng)瓶中可以形成多層細(xì)胞1.2013年8月,世界上第一個(gè)“試管漢堡”問世,其中的“牛肉餅”是科學(xué)家通過體外培養(yǎng)牛的細(xì)胞而得到的,其基本流程如圖所示。有關(guān)說法正確的是()A.甲處還需要胰蛋白酶的處理B.乙處利用液體懸浮培養(yǎng)獲得單細(xì)胞C.丙處需添加高壓蒸汽滅菌后的動(dòng)物血清D.丙處采用開放式培養(yǎng)以減少培養(yǎng)基pH的波動(dòng)【答案】A【詳解】A、甲處動(dòng)物組織被剪碎后還需要胰蛋白酶處理獲得單個(gè)細(xì)胞,A正確;B、懸浮培養(yǎng)的細(xì)胞會(huì)細(xì)胞密度過大,不能獲得單細(xì)胞,B錯(cuò)誤;C、高壓蒸汽滅菌會(huì)破壞動(dòng)物血清中的營養(yǎng)成分,故動(dòng)物血清不能高壓蒸汽滅菌,C錯(cuò)誤;D、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)需要特殊的培養(yǎng)瓶中培養(yǎng),不能開放式培養(yǎng),D錯(cuò)誤。故選A。2.下列與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)有關(guān)的敘述,不正確的是(
)A.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的原理是細(xì)胞的全能性B.CO?的作用是維持細(xì)胞培養(yǎng)液pH的相對(duì)穩(wěn)定C.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要添加一定量的動(dòng)物血清D.可以用體外培養(yǎng)的人體細(xì)胞培養(yǎng)病毒【答案】A【詳解】A、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的原理是細(xì)胞增殖,A錯(cuò)誤;B、進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí),需要提供95%的空氣和5%CO2,CO?的作用是維持細(xì)胞培養(yǎng)液pH的相對(duì)穩(wěn)定,B正確;C、由于人們對(duì)細(xì)胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)尚未全部研究清楚,動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要添加一定量的動(dòng)物血清,C正確;D、病毒需要寄生在活細(xì)胞中,可以用體外培養(yǎng)的人體細(xì)胞培養(yǎng)病毒,D正確。故選A。3.牙齒再生術(shù)的難點(diǎn)在于牙髓再生和牙周組織再生。空軍軍醫(yī)大學(xué)口腔醫(yī)院金巖教授率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)經(jīng)歷多年潛心努力,從患者脫落的乳牙中獲取牙髓干細(xì)胞,經(jīng)過體外培養(yǎng),將形成的干細(xì)胞聚合體植入患者牙髓腔里,使得牙齒神經(jīng)、血管再生,完全恢復(fù)牙齒原有功能。針對(duì)以上技術(shù),下列敘述正確的是(
)A.此技術(shù)的原理與植物組織培養(yǎng)的原理相同B.此技術(shù)需要適宜的溫度(36.5℃)和pH(6.8—7.8)C.牙髓干細(xì)胞與胚胎干細(xì)胞一樣都可以分化為成年動(dòng)物體內(nèi)任何一種類型的細(xì)胞,甚至產(chǎn)生個(gè)體D.對(duì)于牙髓干細(xì)胞的培養(yǎng)過程需要經(jīng)歷原代培養(yǎng),用胰蛋白酶處理后再用離心法收集懸液中的細(xì)胞進(jìn)行傳代【答案】D【詳解】A、該技術(shù)屬于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng),原理是細(xì)胞增殖,而植物組織培養(yǎng)的原理是植物細(xì)胞的全能性,兩者不同,A錯(cuò)誤;B、此技術(shù)即動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要適宜的溫度(36.5±0.5℃)和pH(7.2-7.4),B錯(cuò)誤;C、由于技術(shù)條件等的制約,目前不能將動(dòng)物體細(xì)胞培養(yǎng)為完整個(gè)體,且牙髓干細(xì)胞屬于分化程度較高的細(xì)胞,不能分為任何一種類型的細(xì)胞,C錯(cuò)誤;D、對(duì)于牙髓干細(xì)胞的培養(yǎng)過程需要經(jīng)歷原代培養(yǎng)(分瓶前的培養(yǎng)過程),用胰蛋白酶處理后再用離心法收集懸液中的細(xì)胞進(jìn)行傳代,D正確。故選D。4.如圖表示科學(xué)家利用牛的體細(xì)胞誘導(dǎo)出多能干細(xì)胞(iPS),進(jìn)而再分化成多種體細(xì)胞的過程。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(
)
A.過程①所取的組織可用胰蛋白酶處理成單個(gè)細(xì)胞B.過程②轉(zhuǎn)入的相關(guān)因子影響體細(xì)胞內(nèi)基因的表達(dá)C.過程③所用培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具需進(jìn)行滅菌處理D.過程④獲得的神經(jīng)細(xì)胞和肌細(xì)胞含有的基因種類不同【答案】D【詳解】A、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的流程:取動(dòng)物組織塊(動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物的器官或組織)→剪碎→用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散成單個(gè)細(xì)胞,A正確;B、由題圖可知,過程②轉(zhuǎn)入的相關(guān)因子會(huì)影響體細(xì)胞內(nèi)基因的表達(dá),使細(xì)胞恢復(fù)未分化狀態(tài),B正確;C、細(xì)胞培養(yǎng)成功的關(guān)鍵條件是培養(yǎng)基(液)、培養(yǎng)用具及培養(yǎng)環(huán)境無菌無毒,故過程③所用培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具需進(jìn)行滅菌處理,C正確;D、過程④為細(xì)胞再分化,其實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá),不改變基因種類,故獲得的神經(jīng)細(xì)胞和肌細(xì)胞含有的基因種類相同,D錯(cuò)誤。故選D。5.從1907年哈里森首創(chuàng)動(dòng)物組織體外培養(yǎng)法,到2017年我國科學(xué)家首次培育出體細(xì)胞克隆猴,動(dòng)物細(xì)胞工程獲得了突破性的進(jìn)展。其中,動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)是動(dòng)物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(
)A.用培養(yǎng)基培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞時(shí),通常需要加入血清等一些天然成分B.體外培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞時(shí),所需的氣體主要有O2和CO2C.體外培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞時(shí),大多數(shù)細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)細(xì)胞貼壁現(xiàn)象D.體外培養(yǎng)的癌細(xì)胞常發(fā)生接觸抑制現(xiàn)象,此時(shí)應(yīng)用胰蛋白酶處理【答案】D【詳解】A、通常需要加入血清等一些天然成分,從而有利于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng),A正確;B、體外培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞時(shí),O2用于細(xì)胞呼吸,CO2維持培養(yǎng)液的PH,B正確;C、體外培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞時(shí),大多數(shù)細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)細(xì)胞貼壁生長的現(xiàn)象,C正確;D、癌細(xì)胞體外培養(yǎng)時(shí)不會(huì)發(fā)生接觸抑制現(xiàn)象,D錯(cuò)誤。故選D。6.如圖是某動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液中活細(xì)胞和死亡細(xì)胞密度統(tǒng)計(jì)結(jié)果,敘述錯(cuò)誤的是()A.實(shí)驗(yàn)中要控制胰蛋白酶溶液濃度和處理時(shí)間,以免損傷細(xì)胞B.培養(yǎng)液中應(yīng)適當(dāng)加入青霉素、鏈霉素等抗生素,以避免雜菌污染C.曲線bc段變化的主要原因是培養(yǎng)液中營養(yǎng)物質(zhì)不足及有害代謝產(chǎn)物積累D.培養(yǎng)至第6天時(shí),新產(chǎn)生的細(xì)胞數(shù)等于死亡細(xì)胞數(shù)【答案】D【詳解】A、實(shí)驗(yàn)中貼壁細(xì)胞需要重新用胰蛋白酶等處理,使之分散成單個(gè)細(xì)胞,然后再用離心法收集,要控制胰蛋白酶溶液濃度和處理時(shí)間,以免損傷細(xì)胞,A正確;B、培養(yǎng)液中應(yīng)適當(dāng)加入青霉素、鏈霉素等抗生素,以避免培養(yǎng)過程中雜菌污染,B正確;C、曲線bc段表示活細(xì)胞密度減少而死細(xì)胞密度增加,產(chǎn)生的主要原因是培養(yǎng)液中營養(yǎng)物質(zhì)不足及有害代謝產(chǎn)物積累等,C正確;D、圖中可以看出培養(yǎng)第6天時(shí),活細(xì)胞數(shù)等于死亡細(xì)胞數(shù),D錯(cuò)誤。故選D。7.研究人員從動(dòng)物體內(nèi)取出正常結(jié)腸組織和結(jié)腸瘤,經(jīng)酶處理后制成單細(xì)胞懸浮液,然后分瓶并在適宜的相同條件下進(jìn)行培養(yǎng)。在上述培養(yǎng)過程中均會(huì)發(fā)生的現(xiàn)象是()A.細(xì)胞因接觸抑制而失去分裂能力B.細(xì)胞出現(xiàn)貼壁生長現(xiàn)象C.部分細(xì)胞核型發(fā)生改變并逐漸凋亡D.細(xì)胞增殖并只能形成一層細(xì)胞【答案】B【詳解】A、在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中,首先出現(xiàn)細(xì)胞貼壁現(xiàn)象,隨著培養(yǎng)瓶中細(xì)胞數(shù)目的增多,正常細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)接觸抑制,癌細(xì)胞不會(huì)出現(xiàn)接觸抑制或接觸抑制弱,但細(xì)胞仍可分裂,A錯(cuò)誤;B、在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中,首先都會(huì)出現(xiàn)細(xì)胞貼壁現(xiàn)象,B正確;C、在培養(yǎng)過程中,多數(shù)正常細(xì)胞會(huì)失去分裂能力而出現(xiàn)凋亡,少數(shù)細(xì)胞因核型發(fā)生改變而獲得不死性,癌細(xì)胞具有無限分裂能力,不會(huì)凋亡,C錯(cuò)誤;D、在細(xì)胞培養(yǎng)過程中,癌細(xì)胞增殖可形成多層細(xì)胞,正常細(xì)胞因接觸抑制而形成單層細(xì)胞,D錯(cuò)誤。故選B。8.無菌操作在微生物培養(yǎng)、植物組織培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)中都至關(guān)重要。下列敘述正確的是(
)A.生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)中所有器皿、培養(yǎng)基及生物材料均需進(jìn)行滅菌處理B.酒精能使細(xì)胞中的蛋白質(zhì)變性失活,95%的酒精用來消毒效果最好C.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)基配置時(shí),加入抗生素即可達(dá)到無菌培養(yǎng)的目的D.易分解的活性物質(zhì)過濾除菌后,在無菌條件下加入滅菌的培養(yǎng)基中【答案】D【詳解】A、要對(duì)所有培養(yǎng)基和培養(yǎng)皿消毒,但是生物材料要根據(jù)實(shí)際情況來,比如說植物組織培養(yǎng),外植體只能消毒,不能滅菌,不然高溫下植物細(xì)胞會(huì)死亡,A錯(cuò)誤;B、一般消毒用的是70%的酒精,B錯(cuò)誤;C、抗生素只能殺滅細(xì)菌和一部分真菌,不能達(dá)到無菌的效果,C錯(cuò)誤;D、易分解的活性物質(zhì)應(yīng)該用過濾滅菌,無菌條件下加入無菌培養(yǎng)基,D正確。故選D。9.為了檢測(cè)藥物X、Y和Z的抗癌效果,采用細(xì)胞培養(yǎng)板添加溶于DMSO溶劑的三種藥物培養(yǎng)肺癌細(xì)胞,培養(yǎng)過程及結(jié)果如圖所示。下列說法正確的是(
)
A.細(xì)胞培養(yǎng)液中通常需要加入一定量的血清和抗生素,防止病毒污染B.對(duì)照組中應(yīng)加入等體積的生理鹽水在CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)肺癌細(xì)胞C.起始肺癌細(xì)胞數(shù)量應(yīng)保持一致,計(jì)數(shù)時(shí)應(yīng)用胃蛋白酶處理貼壁細(xì)胞D.根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,藥物X的抗癌效果比Y好,藥物Z沒有抗癌作用【答案】D【詳解】A、抗生素具有殺菌(不是殺病毒)作用,為防止培養(yǎng)液被污染,可在培養(yǎng)液中加入一定量的抗生素,A錯(cuò)誤;B、由題干信息可知,三種藥物是溶于DMSO溶劑的,則對(duì)照組中應(yīng)加入等體積的DMSO溶劑,以排除體積和溶劑等無關(guān)因素的影響,B錯(cuò)誤;C、遵循實(shí)驗(yàn)的單一變量原則,無關(guān)變量起始肺癌細(xì)胞數(shù)量應(yīng)保持一致,計(jì)數(shù)時(shí)要使貼壁細(xì)胞從瓶壁上分離下來,需要用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理,C錯(cuò)誤;D、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,加入X的癌細(xì)胞個(gè)數(shù)是6.7×104,加入Y的癌細(xì)胞個(gè)數(shù)是5.3×105,說明藥物X的抗癌效果比Y好,加入Z的癌細(xì)胞個(gè)數(shù)是8.0×106,與空白對(duì)照相比,藥物Z無抗癌作用,D正確。故選D。10.中國科學(xué)家用一種簡單的化學(xué)物質(zhì)誘導(dǎo)方法,將成年鼠皮膚細(xì)胞制成多潛能干細(xì)胞,并用這種細(xì)胞培育出多只健康的小鼠。這是一項(xiàng)革命性的研究成果,是比克隆羊“多莉”更徹底更方便的克隆技術(shù)。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.皮膚細(xì)胞制成多潛能干細(xì)胞的過程,類似于植物組織培養(yǎng)中的脫分化B.多潛能干細(xì)胞培育出多只小鼠的過程,不需要用到胚胎移植技術(shù)C.多潛能干細(xì)胞與皮膚細(xì)胞的基因型相同,化學(xué)物質(zhì)的作用是誘導(dǎo)基因表達(dá)D.此項(xiàng)技術(shù)可用自身細(xì)胞實(shí)現(xiàn)器官克隆,避免外來器官移植發(fā)生免疫排斥【答案】B【詳解】A、皮膚細(xì)胞是高度分化的細(xì)胞,而多潛能干細(xì)胞的分化程度很低,所以皮膚細(xì)胞制成多潛能干細(xì)胞的過程,類似于植物組織培養(yǎng)中的脫分化,A正確;B、多潛能干細(xì)胞培育出多只小鼠的過程,需要用到胚胎移植技術(shù),B錯(cuò)誤;C、多潛能干細(xì)胞是皮膚細(xì)胞經(jīng)化學(xué)物質(zhì)誘導(dǎo)后形成的。所以基因型相同,化學(xué)物質(zhì)的作用是誘導(dǎo)基因表達(dá),C正確;D、此項(xiàng)技術(shù)可用自身細(xì)胞實(shí)現(xiàn)器官克隆,由于是自身細(xì)胞克隆出來的器官,所以可以避免外來器官移植發(fā)生免疫排斥,D正確。故選B。11.實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)小鼠的體細(xì)胞中轉(zhuǎn)入四種基因就可以誘導(dǎo)產(chǎn)生一種與胚胎干細(xì)胞功能類似的誘導(dǎo)多能干(iPS)細(xì)胞。科學(xué)家將獲得的iPS細(xì)胞分化為T細(xì)胞以期用于傳染病的治療。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(
)
A.誘導(dǎo)iPS細(xì)胞的過程細(xì)胞發(fā)生形態(tài)、結(jié)構(gòu)的改變B.誘導(dǎo)iPS細(xì)胞中含有本物種生長發(fā)育所需的遺傳信息C.研制iPS細(xì)胞的原理類似于植物細(xì)胞的脫分化與再分化D.KLF4基因能夠抑制細(xì)胞凋亡和衰老,可使細(xì)胞無限增殖【答案】C【詳解】A、iPS細(xì)胞是由體細(xì)胞誘導(dǎo)分化而成的,該過程中有細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)的改變,A正確;B、iPS細(xì)胞內(nèi)具有本物種的全套遺傳信息,因此具有全能性,由iPS細(xì)胞分化產(chǎn)生其他種類細(xì)胞,其實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá),B正確;C、小鼠的體細(xì)胞中轉(zhuǎn)入四種基因就可以誘導(dǎo)產(chǎn)生一種與胚胎干細(xì)胞功能類似的誘導(dǎo)多能干(iPS)細(xì)胞,類似于植物組織培養(yǎng)中的脫分化的過程,C錯(cuò)誤;D、據(jù)圖可知,KLF4基因能夠抑制細(xì)胞凋亡和衰老,可實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的無限增殖,從而產(chǎn)生腫瘤細(xì)胞,D正確。故選C。12.(多選)微載體培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞技術(shù)是目前公認(rèn)的最有發(fā)展前途的一種動(dòng)物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù),其兼具懸浮培養(yǎng)和貼壁培養(yǎng)的優(yōu)點(diǎn)。培養(yǎng)的細(xì)胞貼附在微載體表面,可以在較短時(shí)間內(nèi)得到大量的細(xì)胞,細(xì)胞傳代只需要添加新的微載體,基本上可避免細(xì)胞在胰蛋白酶消化過程中受到的損傷。下列敘述正確的是(
)A.動(dòng)物細(xì)胞必須貼壁才可以在培養(yǎng)液中生長B.培養(yǎng)液中添加微載體可以使細(xì)胞在懸浮狀態(tài)下培養(yǎng)C.培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞時(shí)應(yīng)保證無菌、無毒的環(huán)境及適宜的溫度、pH等條件D.在培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞時(shí)提供的氣體環(huán)境應(yīng)為95%的空氣和5%的CO2【答案】CD【詳解】A、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí),有些細(xì)胞需要貼壁生長,而有些細(xì)胞可以懸浮生長,如腫瘤細(xì)胞,A錯(cuò)誤;B、微載體為細(xì)胞提供附著位點(diǎn),使細(xì)胞能夠在微載體上貼壁生長,B錯(cuò)誤;C、培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞時(shí)應(yīng)保證無菌、無毒的環(huán)境及適宜的溫度、pH等條件,C正確;D、在培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞時(shí)應(yīng)提供的氣體環(huán)境為95%的空氣和5%的CO2,D正確。故選CD。13.(多選)敲除大鼠心肌細(xì)胞H的T基因,對(duì)照組與敲除組的H細(xì)胞在培養(yǎng)瓶中貼壁生長,檢測(cè)兩組細(xì)胞的數(shù)量變化,結(jié)果如圖所示。下列相關(guān)敘述合理的是(
)A.體外培養(yǎng)H細(xì)胞需要添加動(dòng)物血清B.可用胰蛋白酶處理H細(xì)胞便于計(jì)數(shù)C.敲除T基因的H細(xì)胞失去了分裂能力D.提高T基因表達(dá)可能促進(jìn)心臟損傷修復(fù)【答案】ABD【詳解】A、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)常加入動(dòng)物血清,因此體外培養(yǎng)H細(xì)胞需要添加動(dòng)物血清,A正確;B、可用胰蛋白酶處理H細(xì)胞使其分離為單細(xì)胞,便于計(jì)數(shù),B正確;C、隨著時(shí)間的延長,敲除組的H細(xì)胞數(shù)量依然增加了,說明敲除T基因的H細(xì)胞仍然有分裂能力,C錯(cuò)誤;D、對(duì)照組含有T基因,相同培養(yǎng)時(shí)間內(nèi),對(duì)照組的細(xì)胞數(shù)量多于敲除組,說明T基因能促進(jìn)細(xì)胞分裂,因此提高T基因表
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