備考2025屆高考生物一輪復(fù)習(xí)講義第十一章生物技術(shù)與工程課時4動物細胞工程考點1物細胞培養(yǎng)和干細胞的應(yīng)用

課時4動物細胞工程課標要求核心考點五年考情核心素養(yǎng)對接1.闡明動物細胞培育是從動物體獲得相關(guān)組織，分散成單個細胞后，在相宜的培育條件下讓細胞生長和增殖的過程。動物細胞培育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體細胞核移入一個去核的卵母細胞中，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)用價值動物細胞培育和干細胞的應(yīng)用2024：遼寧T7、海南T7、湖南T21（4）；2024：海南T20（1）（3）（4）、湖北T7、江蘇T14；2024：湖南T22（2）、重慶T5、浙江1月T18；2024：江蘇T231.生命觀念——深化理解動物細胞核移植和克隆技術(shù)，理解生命的發(fā)生、發(fā)展過程。2.科學(xué)思維——分析動物細胞培育的條件、細胞融合和單克隆抗體制備的原理，形成科學(xué)思維的習(xí)慣。3.科學(xué)探究——通過動物細胞培育操作，培育科學(xué)探究實力。4.社會責(zé)任——了解生物工程技術(shù)在生產(chǎn)上的應(yīng)用，認同生物技術(shù)對社會發(fā)展的影響，擔(dān)當(dāng)應(yīng)有的社會責(zé)任動物細胞融合技術(shù)和單克隆抗體2024：北京T12、湖北T22（1）（2）（3）；2024：浙江1月T29（二）（3）、遼寧T24Ⅱ、江蘇T19、山東T15；2024：山東T15；2024：江蘇T28（4）、全國ⅠT38；2024：江蘇T23動物體細胞核移植技術(shù)和克隆動物2024：天津T7；2024：遼寧T13、湖南T22（3）；2024：天津T1命題分析預(yù)料1.高考對本部分的考查常以生產(chǎn)或科研實踐為情境，也可以圖為載體，主要考查動物細胞培育、動植物細胞融合的異同、單克隆抗體的制備等，既有選擇題，也有非選擇題。2.預(yù)料2025年高考仍可能持續(xù)往年的考查形式及特點，與基因工程、胚胎工程等其他學(xué)問相結(jié)合進行命題考點1動物細胞培育和干細胞的應(yīng)用1.動物細胞培育（1）動物細胞培育的原理、條件和過程辨析細胞貼壁和接觸抑制（1）細胞貼壁是指體外培育的細胞貼附在培育瓶的瓶壁上生長的現(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）細胞貼壁生長對培育瓶的要求：培育瓶或培育皿的內(nèi)表面光滑、無毒、易于貼附。（3）應(yīng)對接觸抑制現(xiàn)象的方法是將貼滿瓶壁的細胞重新用胰蛋白酶等處理，然后分瓶接著培育，讓細胞接著增殖。（2）動物細胞培育和植物組織培育比較項目動物細胞培育植物組織培育理論基礎(chǔ)細胞增殖植物細胞的全能性取材簇新的組織植物的器官、組織或細胞培育基狀態(tài)[10]液體固體培育基成分糖、氨基酸、無機鹽、維生素、動物血清等礦質(zhì)元素、蔗糖、維生素、植物激素等過程原代培育、傳代培育脫分化、再分化細胞分裂、生長、分化特點貼壁生長、接觸抑制脫分化形成愈傷組織，再分化形成根、芽等結(jié)果[11]子代細胞產(chǎn)生新個體相同點①都需人工條件下的無菌操作；②都須要相宜的溫度、pH等條件；③都進行有絲分裂，都不涉及減數(shù)分裂2.干細胞的類型及其應(yīng)用（1）干細胞的類型類型胚胎干細胞（ES細胞）成體干細胞誘導(dǎo)多能干細胞（iPS細胞）分布或來源[12]早期胚胎成體組織或器官中，包括造血干細胞、神經(jīng)干細胞、精原干細胞等最初通過體外誘導(dǎo)小鼠成纖維細胞獲得，也可誘導(dǎo)已分化的B細胞、T細胞產(chǎn)生特點具有分化為成年動物體內(nèi)的任何一種類型的細胞，并進一步形成機體的全部組織和器官甚至[13]個體的潛能具有組織特異性，只能分化為[14]特定的細胞或組織，不具有發(fā)育成完整個體的實力不涉及倫理問題，可以避開免疫排斥反應(yīng)分化程度胚胎干細胞（ES細胞）＜成體干細胞＜誘導(dǎo)多能干細胞（iPS細胞）（2）干細胞的應(yīng)用類型應(yīng)用造血干細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、阿爾茨海默病等誘導(dǎo)多能干細胞治療小鼠的鐮狀細胞貧血，在治療阿爾茨海默病、心血管疾病等領(lǐng)域的探討也取得新進展基礎(chǔ)自測1.動物細胞培育選用的培育材料大多為動物的受精卵。（×）2.多數(shù)動物細胞培育過程中，其培育液所需的相宜pH為6.8～7.0。（×）3.幼齡動物的細胞比老齡動物的細胞更簡潔進行動物細胞培育。（√）4.動物細胞培育技術(shù)的原理是動物細胞的全能性。（×）5.培育動物細胞的第一代（即第一次細胞增殖）被稱為原代培育。（×）6.肝細胞培育過程中通常在培育液中通入5％的CO2刺激細胞呼吸。（×）7.在確定條件下，胚胎干細胞能分化成成年動物體內(nèi)任何一種類型的細胞。（√）8.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。（√）情境應(yīng)用自身皮膚移植是治療創(chuàng)傷、燒傷及其他因素所致皮膚缺損的常用方法。這種治療方式，須要先取患者自身細胞，經(jīng)體外培育獲得自體健康皮膚，再移植到創(chuàng)面上。培育自身細胞時，須要進行原代培育和傳代培育，進行傳代培育的緣由是什么？提示貼壁細胞在生長增殖時會發(fā)生接觸抑制現(xiàn)象，因此須要進行傳代培育。深度思索1.在動物細胞培育過程中，合成培育基中加入血清的緣由是什么？用胰蛋白酶處理組織塊使其分散成單個細胞的目的是什么？提示加入血清的緣由是血清中含有多種未知的促細胞生長因子以及其他活性物質(zhì)，可以補充合成培育基中缺乏的物質(zhì)。用胰蛋白酶處理組織塊使其分散成單個細胞，可以使細胞與培育液充分接觸，保證細胞所需的養(yǎng)分供應(yīng)，以及細胞內(nèi)代謝物剛好排出。2.傳代培育時為什么不選用胃蛋白酶分散細胞？提示多數(shù)動物細胞培育的相宜pH為7.2～7.4，此環(huán)境下胃蛋白酶失去活性。3.為什么說iPS細胞的應(yīng)用前景要優(yōu)于ES細胞？提示ES細胞必需從胚胎中獲得，涉及倫理問題，限制了其在醫(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，理論上可以避開免疫排斥反應(yīng)。4.科學(xué)家已嘗試接受多種方法來制備iPS細胞，嘗試說出幾種獲得iPS細胞的方法。提示借助載體將特定基因?qū)爰毎校纱鄬⑻囟ǖ鞍讓?dǎo)入細胞中或者用小分子化合物等來誘導(dǎo)形成iPS細胞。iPS細胞最初是由成纖維細胞轉(zhuǎn)化而來的，后來發(fā)覺已分化的T細胞、B細胞等也能被誘導(dǎo)為iPS細胞。研透高考明確方向命題點1動物細胞培育的應(yīng)用1.[2024湖北]某愛好小組開展小鼠原代神經(jīng)元培育的探討，結(jié)果發(fā)覺其培育的原代神經(jīng)元生長緩慢，其緣由不行能是（A）A.試驗材料取自小鼠胚胎的腦組織B.為了防止污染將培育瓶瓶口密封C.血清經(jīng)過高溫處理后加入培育基D.所運用的培育基呈弱酸性解析小鼠胚胎的腦組織中含有豐富的神經(jīng)元，這些神經(jīng)元增殖實力強，在體外培育的條件下一般不會生長緩慢，A符合題意；將培育瓶瓶口密封會使培育液中缺氧，影響細胞進行有氧呼吸，從而造成供能不足，可能會使原代神經(jīng)元生長緩慢甚至死亡，B不符合題意；血清經(jīng)過高溫處理后，其活性成分會因變性而失去原有功能，因此，將血清經(jīng)過高溫處理后加入培育基，可能會使原代神經(jīng)元生長緩慢，C不符合題意；小鼠內(nèi)環(huán)境呈弱堿性，若運用呈弱酸性的培育基培育小鼠原代神經(jīng)元，可能會導(dǎo)致原代神經(jīng)元生長緩慢，D不符合題意。2.[2024浙江1月改編]如圖為動物成纖維細胞的培育過程示意圖。下列敘述正確的是（C）A.步驟①的操作不須要在無菌環(huán)境中進行B.步驟②中用鹽酸溶解細胞間物質(zhì)使細胞分別C.步驟③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶處理D.步驟④培育過程中遺傳物質(zhì)不會發(fā)生變更解析為避開雜菌污染，步驟①的切取組織操作須要在無菌、無毒的環(huán)境條件下進行，A錯誤。步驟②須要用胰蛋白酶處理，使細胞分別，B錯誤。步驟③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶處理貼壁細胞，使細胞分別，以便分瓶進行傳代培育，C正確。步驟④為傳代培育過程，該過程中部分細胞的遺傳物質(zhì)會發(fā)生變更，D錯誤。命題點2干細胞的培育和應(yīng)用分析3.[2024海南]某團隊通過多代細胞培育，將小鼠胚胎干細胞的Y染色體去除，獲得XO胚胎干細胞，再經(jīng)過一系列處理，使之轉(zhuǎn)變?yōu)橛泄δ艿穆涯讣毎Ｏ铝杏嘘P(guān)敘述錯誤的是（A）A.養(yǎng)分供應(yīng)足夠時，傳代培育的胚胎干細胞不會發(fā)生接觸抑制B.獲得XO胚胎干細胞的過程發(fā)生了染色體數(shù)目變異C.XO胚胎干細胞轉(zhuǎn)變?yōu)橛泄δ艿穆涯讣毎倪^程發(fā)生了細胞分化D.若某瀕危哺乳動物僅存雄性個體，可用該法獲得有功能的卵母細胞用于繁育解析養(yǎng)分供應(yīng)足夠時，傳代培育的胚胎干細胞分裂生長到確定程度時會發(fā)生接觸抑制，A錯誤；據(jù)題干“將小鼠胚胎干細胞……XO胚胎干細胞”可知，獲得XO胚胎干細胞的過程發(fā)生了染色體數(shù)目變異，B正確；依據(jù)細胞分化的概念可知，XO胚胎干細胞轉(zhuǎn)變?yōu)橛泄δ艿穆涯讣毎倪^程發(fā)生了細胞分化，C正確；若某瀕危哺乳動物僅存雄性個體，可以通過一系列處理獲得有功能的卵母細胞，用于繁育，D正確。4.[2024大慶質(zhì)檢]誘導(dǎo)多能干細胞（iPS細胞）在很多方面類似于胚胎干細胞（ES細胞），科學(xué)家干脆將特定蛋白導(dǎo)入成年體細胞誘導(dǎo)出iPS細胞，如圖所示。下列說法正確的是（B）A.人工誘導(dǎo)細胞核重編程過程中細胞中的遺傳物質(zhì)會發(fā)生變更B.iPS細胞分化產(chǎn)生多種細胞的實質(zhì)是基因的選擇性表達C.人體的骨髓造血干細胞屬于iPS細胞的一種D.表皮細胞蒼老時，其細胞核體積變小，呼吸速率減慢解析人工誘導(dǎo)細胞核重編程過程導(dǎo)致細胞分化，形成iPS細胞，細胞分化是基因選擇性表達的結(jié)果，細胞