2025版高考生物一輪總復(fù)習(xí)教師用書選擇性必修3第10單元生物技術(shù)與工程第4講動物細胞工程考點一動物細胞培養(yǎng)

第4講動物細胞工程考情研讀·備考定位課標要求核心素養(yǎng)1.闡明動物細胞培養(yǎng)是從動物體獲得相關(guān)組織，分散成單個細胞后，在適宜的培養(yǎng)條件下讓細胞生長和增殖的過程。動物細胞培養(yǎng)是動物細胞工程的基礎(chǔ)。2．闡明動物細胞核移植一般是將動物一個細胞的細胞核移入去核的卵母細胞中，并使重組細胞發(fā)育成新胚胎，繼而發(fā)育成動物個體的過程。3．闡明動物細胞融合是指通過物理、化學(xué)或生物學(xué)等手段，使兩個或多個動物細胞結(jié)合形成一個細胞的過程。4．概述細胞融合技術(shù)是單克隆抗體制備的重要技術(shù)。5．簡述干細胞在生物醫(yī)學(xué)工程中有廣泛的應(yīng)用價值。1.應(yīng)用結(jié)構(gòu)與功能觀理解動物細胞工程的原理和操作。(生命觀念)2．構(gòu)建各種動物細胞工程操作流程模型，分析操作注意事項。(科學(xué)思維)3．結(jié)合生產(chǎn)生活實踐，分析動物細胞工程的應(yīng)用，關(guān)注倫理與人體健康。(社會責(zé)任)考點一動物細胞培養(yǎng)必備知識·夯實基礎(chǔ)知|識|鞏|固1．動物細胞培養(yǎng)的條件2．動物細胞培養(yǎng)的過程3．干細胞培養(yǎng)及其應(yīng)用種類胚胎干細胞成體干細胞誘導(dǎo)多能干細胞來源早期胚胎骨髓、臍帶血等體細胞(如成纖維細胞等)特點能分化成任何一種細胞、組織或器官，甚至成為個體分化成特定的細胞或組織能誘導(dǎo)分化成類似胚胎干細胞的細胞應(yīng)用分化成心肌細胞、神經(jīng)元和造血干細胞等造血干細胞用于治療白血病，神經(jīng)干細胞用于治療帕金森病、阿爾茨海默病等治療鐮狀細胞貧血、阿爾茨海默病、心血管疾病等思|維|辨|析易錯整合，判斷正誤。(1)體外培養(yǎng)的動物細胞一類能懸浮在培養(yǎng)液中生長增殖，另一類需要貼附于某些基質(zhì)表面才能生長增殖。(√)(2)進行動物細胞培養(yǎng)時常用胃蛋白酶分散成單個細胞。(×)(3)幼齡動物的細胞比老齡動物的細胞更容易進行動物細胞培養(yǎng)。(√)(4)干細胞存在于早期胚胎、骨髓和臍帶血等多種組織和器官中。(√)延|伸|探|究1．動物細胞培養(yǎng)時，要將動物組織分散成單個細胞的原因是什么？提示：①保證細胞所需要的營養(yǎng)供應(yīng)；②保證細胞內(nèi)有害代謝物的及時排出；③防止細胞與細胞靠在一起限制彼此的生長和增殖。2．為什么說iPS細胞的應(yīng)用前景要優(yōu)于ES細胞？提示：ES細胞必須從胚胎中獲取，涉及倫理問題，限制了在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用。iPS細胞的誘導(dǎo)過程無須破壞胚胎，而且iPS細胞可以來自病人自身的體細胞，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)。剖析難點·考點突破重|難|精|講1．細胞貼壁和接觸抑制①細胞貼壁是指體外培養(yǎng)的細胞貼附在瓶壁生長的現(xiàn)象；接觸抑制是指當(dāng)貼壁細胞分裂生長到表面相互接觸時，細胞通常會停止分裂增殖的現(xiàn)象。②細胞貼壁生長對培養(yǎng)瓶的要求：培養(yǎng)瓶或培養(yǎng)皿的內(nèi)表面光滑、無毒、易于貼附。③打破接觸抑制現(xiàn)象的方法是將貼滿瓶壁的細胞重新用胰蛋白酶等處理，然后分瓶繼續(xù)培養(yǎng)，讓細胞繼續(xù)增殖。2．動物細胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)的比較項目動物細胞培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)生物學(xué)原理細胞增殖細胞全能性培養(yǎng)基性質(zhì)液體固體培養(yǎng)結(jié)果子代細胞新的植株應(yīng)用是動物細胞工程的基礎(chǔ)快速繁殖、培育作物新品種、細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)、作物脫毒培養(yǎng)條件無菌、適宜的溫度和pH、營養(yǎng)等取材動物組織植物器官、組織或細胞培養(yǎng)對象分散的單個細胞植物器官、組織或細胞過程原代培養(yǎng)、傳代培養(yǎng)脫分化、再分化細胞分裂、生長、分化特點貼壁生長、接觸抑制①脫分化形成愈傷組織；②再分化形成根、芽等精|準|命|題考向一結(jié)合動物細胞培養(yǎng)，考查生命觀念》例1下列關(guān)于動物細胞培養(yǎng)的敘述，錯誤的是(C)A．動物細胞培養(yǎng)所需的營養(yǎng)物質(zhì)與植物細胞培養(yǎng)不同B．傳代培養(yǎng)時需要用胰蛋白酶處理貼壁生長的細胞C．癌細胞在培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象D．動物細胞培養(yǎng)時需要添加抗生素以防止雜菌污染解析：動物細胞培養(yǎng)需要血清、血漿等，植物細胞培養(yǎng)需要蔗糖等，A項正確；傳代培養(yǎng)時需要用胰蛋白酶等處理貼壁生長的細胞，不然會因為接觸抑制而無法繼續(xù)分裂，B項正確；癌細胞膜表面的糖蛋白減少，細胞間信息交流受到限制，在培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)不會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象，C項錯誤；動物細胞培養(yǎng)時需添加一定量抗生素以防止雜菌污染，D正確。(1)原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)①原代培養(yǎng)：動物組織經(jīng)處理后的初次培養(yǎng)。②傳代培養(yǎng)：原代培養(yǎng)過程中，貼滿瓶壁的細胞需要重新用胰蛋白酶處理，然后分瓶培養(yǎng)，讓細胞繼續(xù)增殖。(2)區(qū)分原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)的關(guān)鍵是看用胰蛋白酶處理的對象①第一次：用胰蛋白酶對剪碎的動物組織進行處理，使其分散成單個細胞后進行培養(yǎng)，為原代培養(yǎng)。②第二次：細胞培養(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，將其分散到多個培養(yǎng)瓶中繼續(xù)培養(yǎng)，為傳代培養(yǎng)?！沧兪接?xùn)練1〕(2024·山西運城高三模擬)對某種動物的肝腫瘤細胞進行細胞培養(yǎng)，下列說法錯誤的是(C)A．在利用肝組織塊制備細胞懸液時，可用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理B．動物細胞培養(yǎng)應(yīng)在含5%CO2的CO2培養(yǎng)箱中進行，CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pHC．為了防止動物細胞培養(yǎng)過程中受污染，可向培養(yǎng)液中加入適量的干擾素D．在合成培養(yǎng)基中，通常需加入血清等一些天然成分解析：在利用肝組織塊制備細胞懸液時，可用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理，以分解組織細胞間的蛋白質(zhì)，得到單個細胞，A正確；動物細胞培養(yǎng)應(yīng)在含5%CO2的CO2培養(yǎng)箱中進行，CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH，B正確；為防止動物細胞培養(yǎng)過程中雜菌的污染，可向培養(yǎng)液中加入適量的抗生素，C錯誤；使用合成培養(yǎng)基培養(yǎng)動物細胞時，通常要加入血清等一些天然成分，以利于動物細胞生長，D正確。考向二圍繞干細胞培養(yǎng)及其應(yīng)用，考查社會責(zé)任》例2(2024·江蘇南京高三模擬)某學(xué)術(shù)期刊發(fā)表論文稱，利用人類多能干細胞培養(yǎng)的皮膚類器官在培養(yǎng)4～5個月后，形成了多層皮膚組織，包含毛囊、皮脂腺和神經(jīng)元回路，是迄今最逼真的人皮膚類器官。下列相關(guān)敘述正確的是(C)A．多能干細胞形成多層皮膚組織的過程中，遺傳物質(zhì)通常會發(fā)生改變B．多能干細胞培養(yǎng)形成多層皮膚組織，說明動物的體細胞具有全能性C．給燒傷病人移植自身多能干細胞培養(yǎng)成的皮膚類器官可減弱免疫排斥反應(yīng)D．該項研究結(jié)果表明多能干細胞可以分化成為人體內(nèi)所需的各種組織和器官解析：多能干細胞形成多層皮膚組織的過程中，遺傳物質(zhì)并未發(fā)生改變，只是發(fā)生了基因的選擇性表達，A錯誤；多能干細胞培養(yǎng)形成多層皮膚組織，未分化成各種細胞或發(fā)育成完整個體，不能體現(xiàn)動物體細胞的全能性，B錯誤；研究結(jié)果表明，多能干細胞能形成多層皮膚組織，包含毛囊、皮脂腺和神經(jīng)元回路，但不能說明其能分化成各種組織和器官，D錯誤?！沧兪接?xùn)練2〕某大學(xué)的教授將4個關(guān)鍵基因移植入已分化的體細胞中并表達，使這個細胞成為具有類似干細胞功能的誘導(dǎo)多能干細胞(iPS細胞)。如圖為該技術(shù)在人體細胞中的實驗示意圖，據(jù)圖分析下列說法正確的是(C)A．iPS細胞與肌肉細胞有相同的遺傳物質(zhì)，關(guān)鍵基因在肌肉細胞中能復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯B．過程①②③是基因選擇性表達的結(jié)果，圖示過程體現(xiàn)了iPS細胞具有全能性C．用該技術(shù)得到的新生器官替換供體病變器官，可避免異體移植產(chǎn)生的免疫排斥反應(yīng)D．4個關(guān)鍵基因表達過程將改變肌肉細胞的細胞質(zhì)環(huán)境，使iPS細胞