2024-2025學(xué)年人教版高二生物選擇性必修3同步練習(xí)：動物細胞培養(yǎng)

第2節(jié)動物細胞工程

第1課時動物細胞培養(yǎng)

課標內(nèi)容(1)闡明動物細胞培養(yǎng)的條件和過程。

(2)簡述干細胞在生物醫(yī)學(xué)工程中有廣泛的應(yīng)用價值。

-----?自主梳理?-----

知識點1動物細胞培養(yǎng)的條件和過程

1.動物細胞工程常用技術(shù)

(1)常用技術(shù)：動物細胞培養(yǎng)、動物細胞融合和動物細胞核移植等。

(2)基礎(chǔ)：動物細胞培養(yǎng)。

2.動物細胞培養(yǎng)

(1)概念：從動物體中取出相關(guān)的組織，將它分散成單個細胞,然后在適宜的培養(yǎng)

條件下，讓這些細胞生長和增殖的技術(shù)。

⑵條件

|①常用培養(yǎng)基的類型：液體培養(yǎng)基,也

醫(yī)養(yǎng)■葉②成分：糖類、氨基酸、無機鹽、維生

I素、血清等

I①需要對培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進行支

嘉C菌處理以及在無以環(huán)境下進行操作

無毒的-②培養(yǎng)液還需要定期更換，以便清除代

環(huán)境謝物，防止細胞代謝物積累對細胞口身

I造成危害

溫度:(36.5±0.5)t

中氽用培養(yǎng)■皿或松

pH：7.2~7.4

孟培茶欷，并里子

適宜的滲透壓

C。,培壽箱中\(zhòng)

H|①是細胞代謝所必需的

氣體

環(huán)境一②CO,的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH

I③氣體組合：95%空氣+5%CC>2

提醒：合成培養(yǎng)基中加血清的原因：血清中含有多種未知的促細胞生長因子及其

他活性物質(zhì)，可以補充合成培養(yǎng)基中缺乏的物質(zhì)。

⑶過程

取動物組織

①細胞貼壁：體外

I利用機械法或鰻解達

培養(yǎng)的大多數(shù)動物I分散成單個細麗丁

細胞往往她附在培

養(yǎng)瓶的瓶壁上胺蚤白酶、胺

②接觸抑制：當貼制成細胞懸液原將白酶竽

壁細胞分裂生長到

二...:分瓶之前的;

表面相互接觸時,國胞培養(yǎng)，;

細胞通常會停止金;轉(zhuǎn)入培養(yǎng)液進：即動物組織;

裂增殖,、行固世填養(yǎng)經(jīng)處理后的;

,初次培養(yǎng);

放入co,

傳代培養(yǎng)時，懸培養(yǎng)箱

浮培養(yǎng)的細胞直培養(yǎng)

接用逃法收集；

貼壁細胞需要重

新用胰蛋白酶等;二二

處理，使之分散成

單個細胞，然后'三:』..三科'

;分瓶后

再用離心法收集

;的細胞

分瓶后進行傳代培養(yǎng)，培養(yǎng)

提醒正常細胞在培養(yǎng)瓶的瓶壁上形成的是單層細胞；癌細胞沒有接觸抑制現(xiàn)象,

可以在培養(yǎng)瓶壁上形成多層細胞。

知識點2干細胞培養(yǎng)及其應(yīng)用

1.種類及存在部位

血語干如麗

;（ES細胞）：〔成體干細胞1

V

Y

成體組織或器官

早期胚胎楙位|內(nèi),如骨髓、神

經(jīng)系統(tǒng)、睪丸

具有分化為成年動

物體內(nèi)的任何一種具有組織特異性,

類型的細胞,并進只能分化成特定

一步形成機體的所[53的細胞或組織，

不具有發(fā)育成完

有組織和器官甚至

整個體的能力

個體的潛能

2.應(yīng)用

（1）可以用于治療人類的某些頑癥：如神經(jīng)干細胞在治療神經(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）方面有重要的應(yīng)用價值。

（2）誘導(dǎo)多能干細胞（iPS細胞）：誘導(dǎo)過程無須破壞胚胎，而且iPS細胞可以來源于

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)。

H自查自糾

⑴多數(shù)動物細胞培養(yǎng)過程中其培養(yǎng)液所需的適宜pH為6.8?7.0。(X)

提示：多數(shù)動物細胞培養(yǎng)過程中其培養(yǎng)液所需的適宜pH為7.2?7.4。

(2)動物細胞培養(yǎng)要定期更換培養(yǎng)液，其目的是便于清除代謝物，防止代謝物積累

對細胞自身造成傷害。(J)

(3)動物細胞培養(yǎng)技術(shù)的原理是動物細胞的全能性。(X)

提示：動物細胞培養(yǎng)技術(shù)的原理是細胞增殖。

(4)制備肝細胞懸液時先用剪刀剪碎肝組織，再用胃蛋白酶處理。(X)

提示：應(yīng)該用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理。

(5)培養(yǎng)動物細胞的第一代(即第一次細胞增殖)被稱為原代培養(yǎng)。(X)

提示：原代培養(yǎng)指動物組織經(jīng)處理后的初次培養(yǎng)。

(6)胚胎干細胞和成體干細胞都具有形成機體的所有組織和器官，甚至個體的潛能。

(X)

提示：成體干細胞具有組織特異性，只能分化成特定的細胞或組織，不具有發(fā)育

成完整個體的能力。

-?合作探究?

一、動物細胞培養(yǎng)的條件和過程

【情境探疑】

完善有關(guān)動物細胞培養(yǎng)示意圖，并回答問題：

取動，組織

剪碎組織

I

八用胰蛋白酶、膠原蛋白酶處

&理將組織分散成單個細胞

I

制成細胞懸液

轉(zhuǎn)入培養(yǎng)液中_______放入CC>2培養(yǎng)箱

進行原代培養(yǎng)'中培布廣

轉(zhuǎn)入培養(yǎng)液中進行傳代培養(yǎng)

(1)幼齡動物的細胞與老齡動物的細胞比較，分化程度低的細胞與分化程度高的細

胞比較，哪些細胞更易于培養(yǎng)？為什么？

提示：幼齡動物的細胞和分化程度低的細胞更易培養(yǎng)，原因是這些細胞分裂能力

強。

⑵進行動物細胞傳代培養(yǎng)時用胰蛋白酶分散細胞，說明細胞間的物質(zhì)主要是什么？

用胃蛋白酶可以嗎？為什么？

提示：蛋白質(zhì)。不可以。多數(shù)動物細胞生存的適宜pH為7.2?7.4,胃蛋白酶(適

宜pH為1.5左右)在此環(huán)境中沒有活性，而胰蛋白酶在此環(huán)境中活性較高，因此

胰蛋白酶適用于細胞培養(yǎng)時的處理。

(3)動物細胞培養(yǎng)過程中有接觸抑制現(xiàn)象，這一現(xiàn)象說明了細胞膜具有什么功能？

細胞膜接受信息后，細胞停止分裂又說明了什么？

提示：細胞培養(yǎng)過程中的接觸抑制說明了細胞膜能進行細胞間的信息交流。細胞

膜接受信息后，細胞停止分裂，說明了細胞膜接受的信息能夠傳遞到細胞核。

(4)為什么動物細胞培養(yǎng)中有貼壁生長的特性？

提示：動物細胞膜上有糖蛋白，使細胞具有黏著性。

(5)動物細胞培養(yǎng)要經(jīng)過脫分化的過程嗎？為什么？

提示：不需要。因為動物細胞培養(yǎng)是為了培養(yǎng)出大量的細胞，而不是把單個或少

量細胞培養(yǎng)成器官或生物個體。

[■歸納提升

1.動物細胞培養(yǎng)過程中“兩次”使用胰蛋白酶的作用

(1)第一次：用胰蛋白酶處理動物組織，目的是把組織分散為單個細胞后進行培養(yǎng)，

即原代培養(yǎng)。

(2)第二次：細胞培養(yǎng)過程中出現(xiàn)接觸抑制，用胰蛋白酶處理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)進行培養(yǎng)，即傳代培養(yǎng)。

2.原代培養(yǎng)與傳代培養(yǎng)

(1)原代培養(yǎng)：細胞懸液第一次在培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)，分瓶之前的細胞培養(yǎng)，即動物組

織經(jīng)處理后的初次培養(yǎng)。

(2)傳代培養(yǎng)：貼滿瓶壁的細胞需要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，這樣的培養(yǎng)過程通常被稱為傳代培養(yǎng)。10代以內(nèi)的細胞可保持

正常的二倍體核型。細胞傳至10?50代左右時，會出現(xiàn)核型異常，細胞增殖會明

顯減緩，甚至完全停止。當繼續(xù)傳代培養(yǎng)時，少部分細胞會克服細胞壽命的自然

極限，獲得不死性。

3.動物細胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)的比較

1植物組織培養(yǎng)，項目;動物細胞培養(yǎng)；

VVV

植物細胞一般具有

［原理）細胞增殖

全能性

液體培養(yǎng)基，包括

固體培養(yǎng)基，包括

礦質(zhì)元素、蔗糖、?［培養(yǎng)基）無機鹽、葡萄糖、

維生素、瓊脂、植維生素、氨基酸、

物激素等1動物血清等

離體植物器官、組'細胞1胚胎或幼齡動物組

來源）

織或細胞等織、器官等

脫分化、再分化原代培養(yǎng)、傳代培養(yǎng)

1

獲得新個體或細（知果］大量產(chǎn)生細胞或細

胞產(chǎn)品胞產(chǎn)物

［相高點）

①都需要進行人工條件下的無菌、無毒操作,

無菌培養(yǎng)

②都進行有絲分裂

【典例應(yīng)用】

例1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（）

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.細胞培養(yǎng)應(yīng)在含5%CO2的恒溫培養(yǎng)箱中進行，C02的作用是刺激細胞呼吸

C.選擇幼齡動物的組織細胞更易于培養(yǎng)

D.在合成培養(yǎng)基中，通常需加入血清等天然成分

答案B

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；細胞培養(yǎng)應(yīng)在含5%CC）2的恒溫

培養(yǎng)箱中進行，C02的作用是維持培養(yǎng)液的pH,B錯誤；采用幼齡動物的組織或

器官作為動物細胞培養(yǎng)的材料，原因是幼齡動物生命力旺盛，細胞分裂能力強，

C正確；合成培養(yǎng)基的成分包括糖類、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素

等，通常還需加入血清等天然成分，D正確。

例2（多選）如圖為豬輸卵管上皮細胞培養(yǎng)過程示意圖。下列有關(guān)敘述錯誤的是

豬輸卵管

上皮組織塊

丁

A.甲一乙和丙一丁過程需要用胃蛋白酶處理

B.丙為原代培養(yǎng)，丁為傳代培養(yǎng)，二者都需要在添加血清的合成培養(yǎng)基中進行

C.丙過程會出現(xiàn)細胞貼壁生長和接觸抑制現(xiàn)象，而丁過程不會出現(xiàn)此現(xiàn)象

D.為避免培養(yǎng)過程中的雜菌污染，丙、丁過程中培養(yǎng)瓶蓋必須旋緊不漏氣

答案ACD

解析甲一乙和丙一丁過程需要用胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理，A錯誤；丙為

原代培養(yǎng)，丁為傳代培養(yǎng)，二者都需在添加血清的合成培養(yǎng)基中進行，B正確；

丙過程和丁過程均會出現(xiàn)細胞貼壁生長和接觸抑制現(xiàn)象，C錯誤；為避免培養(yǎng)過

程中的雜菌污染，保證其氣體需要，丙、丁過程中需松動培養(yǎng)瓶蓋，將其置于含

95%空氣和5%CO2的混合氣體的C02培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，D錯誤。

二、干細胞培養(yǎng)及其應(yīng)用

【情境探疑】

科研人員利用人類誘導(dǎo)多能干細胞(iPS細胞)同時培育出肝臟、膽管和胰臟3種迷

你器官。該項研究成功研發(fā)了多器官系統(tǒng)再生技術(shù)，是解析人體內(nèi)復(fù)雜器官形成

發(fā)育的有效方法。

(1)利用iPS細胞同時培育出構(gòu)成肝臟、膽管和胰臟的多種細胞群，這是細胞進行

分化的結(jié)果。

(2)胚胎干細胞為什么可以解決供體器官不足的問題？其應(yīng)用有什么限制因素？

提示：通過胚胎干細胞體外誘導(dǎo)分化，可以培育出人造組織器官，從而解決供體

器官不足問題。胚胎干細胞必須從胚胎中獲取，這涉及倫理問題，因而限制了它

在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用。

(3)為什么科學(xué)家認為iPS細胞的應(yīng)用前景優(yōu)于胚胎干細胞？

提示：iPS細胞的誘導(dǎo)過程無須破壞胚胎，而且iPS細胞可以來源于病人自身的

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)。

度歸納提升

三種干細胞的比較

:名稱；：全能干細胞；:多能干細胞：；專能干細胞;

VVVV

具有分化為成

年動物體內(nèi)的

具有分化成多只能分化成

任何一種類型

種細胞或組織某一種類型

同國》的細胞，.并進

的潛能，但不或功能密切

能發(fā)育成完整相關(guān)的兩種

的所有組織和

的個體類型的細胞

器官甚至個體

的潛能

［舉例胚胎干細胞造血干細胞神經(jīng)干細胞

造血干細胞移

通過神經(jīng)干

植是治療血液

叵司A用于病人的細胞移植治

系統(tǒng)疾病、遺

器官移植等療腦癱、頭顱

傳性血液病等

外傷等病癥

的有效手段

【典例應(yīng)用】

例3干細胞具有能夠分裂、分化成為人體任何一種組織的潛能，被醫(yī)學(xué)界稱為

“萬用細胞”。下列有關(guān)干細胞的敘述，錯誤的是（）

A.干細胞包括胚胎干細胞和成體干細胞等

B.成體干細胞具有組織特異性

C.胚胎干細胞和成體干細胞均具有發(fā)育成完整個體的能力

D.用正常人（異體）的造血干細胞治療白血病，白血病患者體內(nèi)會發(fā)生排斥反應(yīng)

答案C

解析胚胎干細胞具有發(fā)育成完整個體的潛能，成體干細胞只能分化成特定的細

胞或組織，不具有發(fā)育成完整個體的能力，C錯誤。

例4（2023?河北衡水高二期末）某實驗室做了下圖所示的實驗研究，下列相關(guān)敘述

正確的是（）

①②

小鼠纖維母細胞京=二誘導(dǎo)多能干細胞一幺肝細胞、神經(jīng)細胞、上皮細胞等

誘導(dǎo)基因

A.過程②是誘導(dǎo)多能干細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和遺傳物質(zhì)發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程

B.與纖維母細胞相比，經(jīng)過程①形成的誘導(dǎo)多能干細胞的全能性較高

C.肝細胞、神經(jīng)細胞、上皮細胞等細胞中基因組成相同，蛋白質(zhì)完全不同

D.上述細胞中具有細胞周期的是誘導(dǎo)多能干細胞和神經(jīng)細胞

答案B

解析②表示細胞分化過程，該過程會使細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生穩(wěn)定性差

異，但不會改變細胞中的遺傳物質(zhì)，A錯誤；與纖維母細胞相比，經(jīng)過程①形成

的誘導(dǎo)多能干細胞的分化程度較低，其全能性較高，B正確；肝細胞、神經(jīng)細胞、

上皮細胞都是由誘導(dǎo)多能干細胞分裂、分化形成的，含有相同的基因，但不同細

胞選擇性表達的基因不同，因此細胞中所含蛋白質(zhì)有所區(qū)別，但不是完全不同，

C錯誤；神經(jīng)細胞已經(jīng)高度分化，不再分裂，不具有細胞周期，D錯誤。

課堂小結(jié)?

思維導(dǎo)圖晨讀必背

1.一般來說，動物細胞培養(yǎng)需要滿足以

下幾個條件：①營養(yǎng)條件（糖類、氨基酸、

概念］無機鹽、維生素等，還需要加入動物血

充足的營養(yǎng)

無菌、無毒的環(huán)境清等天然成分）；②無菌、無毒的環(huán)境；

條件

動適宜的溫度、pH和滲透壓

物③適宜的溫度、pH和滲透壓；④適宜的

細適宜的氣體環(huán)境

胞氣體環(huán)境等。

培取材一制備細胞懸液?原代

些L培養(yǎng)傳代培養(yǎng)

養(yǎng)?

2.動物細胞培養(yǎng)一般選用胚胎或幼齡動

|胚胎|

有自我更新與比

干細胞|干細胞|物的組織，細胞在培養(yǎng)過程中會出現(xiàn)細

、化潛能，與組織、

培養(yǎng)及

|成體|器官的發(fā)育、再胞貼壁（生長）和接觸抑制現(xiàn)象。

其應(yīng)用)

|干細胞|生和修復(fù)有關(guān)

3.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，包括胚胎干細

胞和成體干細胞等。

隨堂檢測

1.（2023?山東煙臺高二檢測）下列哪項條件不是動物細胞培養(yǎng)所需要的（）

A.無菌、無毒的環(huán)境B.充足的營養(yǎng)物質(zhì)

C.適宜的溫度和pHD.95%的空氣和5%的氧氣

答案D

解析動物細胞培養(yǎng)需要無菌、無毒的環(huán)境，A不符合題意；用于動物細胞培養(yǎng)

的合成培養(yǎng)基需加入糖類、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素等營養(yǎng)物質(zhì)，

還需加入血清、血漿等天然物質(zhì)，B不符合題意；動物細胞培養(yǎng)需要適宜的溫度

和pH,其中溫度要與動物體溫相近，C不符合題意；動物細胞培養(yǎng)需要一定的氣

體環(huán)境，即95%空氣和5%的C02,其中5%的CCh能維持培養(yǎng)液的pH,D符合

題意。

2.（2023?河南南陽高二檢測）下列關(guān)于動物細胞培養(yǎng)的敘述，錯誤的是（）

A.通常將動物組織經(jīng)處理后的初次培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng)

B.在原代培養(yǎng)過程中，細胞在培養(yǎng)液中懸浮生長和增殖

C.發(fā)生接觸抑制時需要再次使用胰蛋白酶處理細胞

D.動物細胞培養(yǎng)時要求培養(yǎng)瓶或培養(yǎng)皿內(nèi)表面光滑

答案B

解析通常將動物組織細胞經(jīng)處理后的初次培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng)，A正確；在原代

培養(yǎng)過程中，細胞會出現(xiàn)兩種類型，一類能夠懸浮在培養(yǎng)液中生長和增殖，另一

類則需要貼壁生長，B錯誤；發(fā)生接觸抑制時，需要再次使用胰蛋白酶處理細胞，

制成細胞懸液，C正確；動物細胞培養(yǎng)時，要求培養(yǎng)瓶或培養(yǎng)皿的內(nèi)表面要光滑、

無毒，易于貼附，D正確。

3.2020年6月，學(xué)術(shù)期刊《自然》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（）

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，說明了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

答案C

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，只是基

因進行了選擇性表達，A錯誤；全能性是指細胞經(jīng)分裂和分化后，仍具有產(chǎn)生完

整有機體或分化成其他各種細胞的潛能，多能干細胞培養(yǎng)形成多層皮膚組織，未

發(fā)育成其他各類細胞或完整個體，不能體現(xiàn)全能性，B錯誤；由于多能干細胞培

養(yǎng)成的皮膚“類器官”由自身細胞發(fā)育而來，理論上不會出現(xiàn)免疫排斥反應(yīng)，C

正確；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。

4.（2023?福建莆田高二期末）紅豆杉，又名紫杉，人們可從其樹皮中分離出高抗癌

活性的紫杉醇。下圖是某同學(xué)設(shè)計的有關(guān)紫杉醇抗腫瘤實驗的研究流程，下列相

關(guān)敘述錯誤的是（）

加入紫杉醇培群

剪碎

后

動物的（甲組）間

姓

肺

瘤

腫瘤腫

理

處

目

組織加入等量的數(shù)

物質(zhì)Y（乙組1

A.酶X可以是胰蛋白酶或膠原蛋白酶

B.物質(zhì)Y是生理鹽水，實驗結(jié)果可與加入紫杉醇的甲組形成對照

C.培養(yǎng)時需要定期更換培養(yǎng)液，目的是營造無菌、無毒的培養(yǎng)條件

D.若甲組腫瘤細胞的數(shù)目少于乙組，則可以說明紫杉醇有抗腫瘤作用

答案C

解析動物細胞培養(yǎng)時，通常需要先用胰蛋白酶或膠原蛋白酶等將組織細胞分散

開，從而得到單個細胞，故酶X可以是胰蛋白酶或膠原蛋白酶，A正確；實驗設(shè)

計時，需要遵循對照原則和單一變量原則，該實驗的目的是探究紫杉醇對腫瘤細

胞的作用，所以單一變量是紫杉醇，加入紫杉醇的甲組為實驗組，則乙組應(yīng)加入

等量的生理鹽水，作為對照組，其實驗結(jié)果可與加入紫杉醇的甲組形成對照，B

正確；培養(yǎng)時需要定期更換培養(yǎng)液，定期更換培養(yǎng)液可清除細胞代謝物，防止細

胞代謝物積累對細胞自身造成危害，而營造無菌的培養(yǎng)條件需對培養(yǎng)液和所有培

養(yǎng)用具進行滅菌處理，并在無菌環(huán)境下進行操作，C錯誤；若紫杉醇有抗腫瘤作

用，則實驗結(jié)果應(yīng)是甲組腫瘤細胞的數(shù)目少于乙組，D正確。

5.（多選）利用逆轉(zhuǎn)錄病毒將4個關(guān)鍵基因?qū)胍逊只捏w細胞中并表達，可使這個

細胞成為類似胚胎干細胞的誘導(dǎo)多能干細胞（iPS細胞）。下圖為該技術(shù)在人體細胞

中的實驗示意圖。下列相關(guān)敘述中，正確的是（）

細胞供體肌肉細胞iPS細胞正*為

心肌細胞

A.由iPS細胞產(chǎn)生其他種類細胞的過程為細胞分化

B.利用患者的iPS細胞對其自身受損器官進行修復(fù)，與傳統(tǒng)器官移植相比成功率

更高

C.目前iPS細胞在實際應(yīng)用中還存在許多問題，例如，有研究發(fā)現(xiàn)iPS細胞的增

殖難以控制，即iPS細胞具有衰老細胞的特征

D.結(jié)合以上信息分析，iPS細胞可能容易分散

答案ABD

解析由iPS細胞產(chǎn)生其他種類細胞的過程為細胞分化，圖中①②③表示細胞分

化，其實質(zhì)是基因的選擇性表達，A正確；iPS細胞來源于供體細胞，用其得到

的新生器官替換供體病變器官，從理論上可以避免免疫排斥反應(yīng)，大大提高器官

移植成功率，B正確；iPS細胞是類似胚胎干細胞的一種細胞，說明其具有與胚

胎干細胞相似的分化潛力，細胞分化程度低，不易衰老，C錯誤；根據(jù)圖示分析，

iPS細胞可能容易分散，分化成不同的組織、器官，D正確。

課時精練

（時間：30分鐘）

【基礎(chǔ)對點】

知識點1動物細胞培養(yǎng)的條件和過程

1.一般來說，動物細胞體外培養(yǎng)需要滿足的條件有（）

①無毒的環(huán)境②無菌的環(huán)境③培養(yǎng)液中需加血清④溫度與動物體溫相近

⑤需要02⑥加CO2維持培養(yǎng)液的pH

A.①②③④⑤⑥B.①②③④

C.①③④⑤⑥D(zhuǎn).①②③④⑥

答案A

解析動物細胞體外培養(yǎng)要求環(huán)境無菌、無毒；在細胞培養(yǎng)液中需添加血清等一

些天然成分；培養(yǎng)溫度一般與動物體溫相近；動物細胞培養(yǎng)還需要。2和CO2,

02是細胞代謝所必需的，CO2可維持培養(yǎng)液的pH。

2.（2023?湖北十堰高二期末）實驗小鼠皮膚細胞培養(yǎng)的基本過程如下圖所示。下列

敘述錯誤的是（）

實驗小鼠一里一皮膚組織一二皮膚細胞一乳細胞培養(yǎng)1工細胞培養(yǎng)2

A.小鼠皮膚細胞的培養(yǎng)應(yīng)在無菌條件下進行

B.乙過程需要將獲得的皮膚細胞制成細胞懸液

C.丙過程的原代培養(yǎng)出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象

D.丁過程是傳代培養(yǎng)，細胞增殖時一般不會貼附在瓶壁上

答案D

解析離體動物細胞培養(yǎng)需要無菌、無毒的環(huán)境，故小鼠皮膚細胞的培養(yǎng)應(yīng)在無

菌條件下進行，A正確；乙過程需用胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理皮膚組織使組

織細胞分散開來，制成細胞懸液，B正確；丙過程中原代培養(yǎng)，會出現(xiàn)接觸抑制

現(xiàn)象，C正確；丁過程是傳代培養(yǎng)，傳代培養(yǎng)時細胞會貼附在瓶壁上，D錯誤。

3.（2023?湖北鄂州高二期末）動物體內(nèi)的細胞之所以能夠進行正常的生命活動，是

因為機體給這些細胞提供了適宜的條件，包括充足的營養(yǎng)、穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境。下列

有關(guān)動物細胞培養(yǎng)所需條件的敘述，錯誤的是（）

A.培養(yǎng)液中通常含有糖類、氨基酸、無機鹽、維生素和動物血清等

B.培養(yǎng)液需要定期更換，防止細胞代謝物積累對細胞自身造成危害

C.培養(yǎng)液需要適宜的溫度、pH和滲透壓，以維持細胞生存

D.動物細胞培養(yǎng)的環(huán)境中需要。2,不需要CO2

答案D

解析培養(yǎng)液中的營養(yǎng)物質(zhì)通常含有糖類、氨基酸、無機鹽、維生素和動物血清

等，A正確；培養(yǎng)液需要定期更換，以清除代謝物，防止細胞代謝物積累對細胞

自身造成危害，B正確；培養(yǎng)液需要適宜的溫度、pH和滲透壓，以維持細胞生存，

C正確；動物細胞培養(yǎng)的環(huán)境中需要95%的空氣（細胞代謝必需的）和5%的CO2（維

持培養(yǎng)液的pH）,D錯誤。

4.（2023?西安高二期中）某研究小組為測定某藥物對體外培養(yǎng)細胞的毒性，準備對

某種動物的肝腫瘤細胞（甲）和正常肝細胞（乙）進行動物細胞培養(yǎng)。下列有關(guān)說法正

確的是（）

A.在利用兩種肝組織塊制備肝細胞懸液時，可用胃蛋白酶處理

B.細胞培養(yǎng)應(yīng)在CO2培養(yǎng)箱中進行，CO2的作用是刺激細胞的呼吸

C.取單個肝腫瘤細胞進行培養(yǎng)，獲得細胞群的方法不屬于克隆培養(yǎng)法

D.乙細胞在原代培養(yǎng)過程中，最終均會出現(xiàn)停止增殖的現(xiàn)象

答案D

解析在利用兩種肝組織塊制備肝細胞懸液時，常用胰蛋白酶或膠原蛋白酶等處

理，不能使用胃蛋白酶處理，因為多數(shù)動物細胞生存的適宜pH為7.2?7.4,胃蛋

白酶（適宜pH為1.5左右）在此環(huán)境中沒有活性，A錯誤；細胞培養(yǎng)應(yīng)在C02培養(yǎng)

箱中進行，C02的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH,B錯誤；取單個肝腫瘤細胞進行

培養(yǎng)，獲得細胞群的方法屬于克隆培養(yǎng)法，C錯誤；乙細胞在原代培養(yǎng)過程中，

細胞貼壁生長，細胞數(shù)目不斷增多，當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，D正確。

5.（2022?江蘇句容高級中學(xué)檢測）如圖為腎臟上皮細胞培養(yǎng)過程示意圖，下列敘述

錯誤的是（）

A.甲一乙過程需要用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理

B.丙過程指細胞在添加血清的合成培養(yǎng)基中原代培養(yǎng)

C.丙和丁過程均會出現(xiàn)細胞貼壁和接觸抑制現(xiàn)象

D.丁過程是傳代培養(yǎng)的細胞，細胞都能進行無限增殖

答案D

解析甲剪碎腎臟組織塊一乙制成細胞懸液過程需要用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處

理，分散成單個細胞，A正確；丙過程指細胞在添加血清的合成培養(yǎng)基中原代培

養(yǎng)，B正確；丙原代培養(yǎng)過程和丁傳代培養(yǎng)過程均會出現(xiàn)細胞貼壁和接觸抑制現(xiàn)

象，C正確；丁過程是傳代培養(yǎng)過程，該過程少部分細胞遺傳物質(zhì)可能發(fā)生了變

化，進而無限繁殖，D錯誤。

6.（2023?湖北孝感高二期末）下圖為科學(xué)家在實驗室中培養(yǎng)“人造牛肉”的簡要過

程。下列相關(guān)敘述錯誤的是（）

A.用胰蛋白酶處理牛肌肉組織，獲得分裂能力強的肌肉母細胞

B.“人造牛肉”的培養(yǎng)有利于牛肉的工廠化生產(chǎn)，有利于減輕環(huán)境污染

C.培養(yǎng)液中的支架提供了更大的細胞貼附面積，有利于細胞貼壁生長

D.生物反應(yīng)器內(nèi)應(yīng)控制好適宜的溫度，并充入純氧保證細胞呼吸

答案D

解析用胰蛋白酶處理動物組織，可以使組織分散成單個細胞，有利于動物細胞

培養(yǎng)，A正確；理論上來說，僅來自1頭牛的干細胞，可制成的肉類食品數(shù)量比

宰殺1頭牛多很多倍，有利于牛肉的工廠化生產(chǎn)，同時也可減少對土地、飲用水

和飼料等的需求，溫室氣體等其他環(huán)境污染物也會減少，B正確；動物細胞培養(yǎng)

過程中懸液中的細胞會很快貼附在瓶壁上，如果想得到大量的產(chǎn)物，可以增大細

胞貼附面積，有利于細胞貼壁生長，C正確；動物細胞培養(yǎng)的氣體環(huán)境為95%空

氣（細胞代謝所必需的）和5%CO2（維持培養(yǎng)液的pH）的混合氣體，D錯誤。

7.（2022.徐州沛縣期中）下圖為動物成纖維細胞的培養(yǎng)過程示意圖。下列敘述正確

的是（）

①切?、谥苽浼毎墼軅鞔?/p>

組織懸浮液培養(yǎng)培養(yǎng)

A.步驟①不需要在無菌環(huán)境中進行操作

B.步驟②中用鹽酸溶解細胞間物質(zhì)使細胞分離

C.步驟③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶處理

D.步驟④培養(yǎng)過程中不會發(fā)生細胞遺傳物質(zhì)改變

答案C

解析動物細胞培養(yǎng)過程需要無菌操作，故步驟①的操作需要在無菌環(huán)境中進行,

A錯誤；動物細胞培養(yǎng)過程需要用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理動物組織，分散成

單個細胞，制成細胞懸液，B錯誤；傳代培養(yǎng)時需要用胰蛋白酶處理貼壁生長的

細胞，使之分散成單個細胞，再分瓶培養(yǎng)，C正確；步驟④為傳代培養(yǎng)過程，該

過程中部分細胞可能發(fā)生細胞轉(zhuǎn)化，核型改變，即發(fā)生遺傳物質(zhì)的改變，D錯誤。

知識點2干細胞培養(yǎng)及其應(yīng)用

8.下列關(guān)于動物細胞培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用的敘述，錯誤的是（）

A.可用于檢測某種物質(zhì)的毒性

B.可通過培養(yǎng)各種病變細胞，用于藥理等方面的研究

C.可通過動物細胞的大規(guī)模培養(yǎng)來生產(chǎn)病毒疫苗、干擾素等

D.經(jīng)過脫分化、再分化，可構(gòu)建人造皮膚

答案D

解析動物細胞培養(yǎng)沒有脫分化與再分化過程，D錯誤。

9.肌肉萎縮性側(cè)索硬化癥（即漸凍癥）是由突變的基因?qū)е律窠?jīng)元合成了某種毒蛋

白，從而阻礙了軸突內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的流動。最新實驗表明，利用誘導(dǎo)多功能干細胞

（iPS細胞）制作前驅(qū)細胞，然后移植給漸凍癥實驗鼠，能延長其壽命。下列相關(guān)描

述正確的是（）

A.iPS細胞分化形成的多種細胞的細胞核中脫氧核糖核酸種類不同

B.iPS細胞分化成的多種細胞中全部DNA種類和數(shù)量完全相同

C.漸凍癥體現(xiàn)了基因可通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀

D.臨床上，直接給漸凍癥患者植入iPS細胞能更有效治愈該種疾病

答案C

解析iPS細胞能分化形成多種細胞，其實質(zhì)是基因的選擇性表達，分化形成的

多種細胞的細胞核中脫氧核糖核酸種類相同，A錯誤；iPS細胞分化成的多種細

胞中，DNA種類（細胞核DNA和細胞質(zhì)DNA）和數(shù)量不完全相同，B錯誤；漸凍

癥體現(xiàn)了基因可通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀，C正確；臨床上，

給漸凍癥患者植入iPS細胞，能恢復(fù)受損的運動功能，在一定程度上也許會使?jié)u

凍癥病情改善，但不能治愈該種疾病，D錯誤。

10.科學(xué)家將人體皮膚細胞改造成了多能干細胞——“iPS細胞”，人類“iPS細

胞”可以形成神經(jīng)元等人體多種組織細胞。以下有關(guān)“iPS細胞”的說法，正確

的是（）

A.“iPS細胞”分化為神經(jīng)細胞的過程體現(xiàn)了細胞的全能性

B.“iPS細胞”有細胞周期，它分化形成的神經(jīng)細胞一般不具有細胞周期

C.“iPS細胞”可分化形成多種組織細胞，說明“iPS細胞”在分裂時很容易發(fā)生

突變

D.“iPS細胞”分化成人體多種組織細胞，是因為它具有不同于其他細胞的特定

基因

答案B

解析全能性是指細胞經(jīng)分裂和分化后，仍具有產(chǎn)生完整個體或分化成其他各種

細胞的潛能，”iPS細胞”分化為神經(jīng)細胞的過程不能體現(xiàn)細胞的全能性；細胞

分化是基因選擇性表達的結(jié)果。

【綜合提升】

11.（2023?北京石景山區(qū)高三一模）為檢測某藥物X的抗癌活性，在細胞培養(yǎng)板的每

個孔中加入相同數(shù)量的肝癌細胞，使其貼壁生長，實驗組加入溶于二甲基亞磯的

藥物X,培養(yǎng)72h后進行計數(shù)，比較實驗組和對照組每個孔中細胞數(shù)目。下列有

關(guān)敘述，錯誤的是（）

A.細胞培養(yǎng)液中通常需要加入血清等天然成分

B.可用胰蛋白酶處理使肝癌細胞脫落下來并進行計數(shù)

C.對照組中應(yīng)加入等體積的無菌蒸儲水，其他條件一致

D.若實驗組細胞數(shù)遠低于對照組，可初步判斷此藥物有抗癌效果

答案C

解析培養(yǎng)動物細胞時，細胞培養(yǎng)液中通常需要加入血清等天然成分，A正確；

對于已經(jīng)貼壁生長的肝癌細胞，可用胰蛋白酶處理，使肝癌細胞脫落下來并進行

計數(shù)，B正確；實驗組加入一定體積的溶有藥物X的二甲基亞磯（溶劑），故對照

組中應(yīng)加入等體積相同濃度的二甲基亞磯（溶劑），C錯誤；若添加藥物X的實驗

組肝癌細胞數(shù)目遠低于對照組，可以初步判斷藥物X有抗癌效果，D正確。

12.（多選）動物細胞培養(yǎng)中需要經(jīng)常轉(zhuǎn)換培養(yǎng)基，以下對其原因的說明正確的是

（）

A.正常細胞貼壁生長一段時間后會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象，即只能形成單細胞層，而

不能重疊

B.由于考慮到02等的供應(yīng)而在培養(yǎng)瓶中加入的培養(yǎng)基不是很多，會出現(xiàn)營養(yǎng)供給

不足的現(xiàn)象

C.活細胞產(chǎn)生的一些代謝產(chǎn)物對細胞自身有毒害作用，需要定時“轉(zhuǎn)管”加以清

除

D.細胞長到一定階段，換成促分化培養(yǎng)基，誘導(dǎo)產(chǎn)生各種組織、器官或系統(tǒng)，直

至產(chǎn)生動物新個體

答案ABC

解析正常細胞貼壁生長一段時間后會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象，即只能形成單細胞層，

而不能重疊，A正確；由于考慮到02等的供應(yīng)而在培養(yǎng)瓶中加入的培養(yǎng)基不是很

多，會出現(xiàn)營養(yǎng)供給不足現(xiàn)象，B正確；由于活細胞產(chǎn)生的一些代謝產(chǎn)物對細胞

自身有毒害作用，需要定時''轉(zhuǎn)管"加以清除，C正確；動物細胞的全能性受到

限制，不能培養(yǎng)成動物個體，動物細胞培養(yǎng)的結(jié)果是細胞株、細胞系，D錯誤。

13.（多選）在治療大面積燒傷病人時，通常選取皮膚燒傷患者的自身細胞（如具有分

裂能力的成纖維細胞），經(jīng)體外培養(yǎng)獲得自體健康皮膚，再通過皮膚移植手術(shù)對患

者進行治療。下列說法錯誤的是（）

A.通常選取皮膚中分裂能力強、易培養(yǎng)的成纖維細胞或皮膚干細胞進行體外培養(yǎng)

B.用胃蛋白酶處理組織使其分散成單個細胞，有利于單個細胞與培養(yǎng)液充分接觸

C.該細胞體外培養(yǎng)過程只需要提供02,其呼吸產(chǎn)生的C02就足以維持培養(yǎng)液的

PH

D.與體外培養(yǎng)癌細胞過程相比，該患者皮膚細胞培養(yǎng)過程中會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象

答案BC

解析根據(jù)題意，為治療皮膚大面積燒傷的患者，選取其自身細胞進行體外培養(yǎng)

獲得健康皮膚，皮膚中成纖維細胞或皮膚干細胞分裂能力強、易于體外培養(yǎng)，通

常選取這些細胞進行體外培養(yǎng)更容易成功，A正確；用胰蛋白酶處理組織使其分

散成單個細胞，可以使單個細胞與培養(yǎng)液充分接觸，有利于細胞充分吸收培養(yǎng)液

中的營養(yǎng)物質(zhì)，并排出代謝廢物，B錯誤；動物細胞培養(yǎng)所需的氣體主要有02

和C02,02是細胞代謝所必需的，C02的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH,因細胞

呼吸產(chǎn)生的C02不足以維持培養(yǎng)液的pH,才需要提供5%的CO2,C錯誤；癌細

胞在營養(yǎng)充足的條件下具有無限增殖的能力，不會出現(xiàn)動物細胞培養(yǎng)過程中出現(xiàn)

的接觸抑制現(xiàn)象，D正確。

14.（多選）（2023?石家莊一中高二檢測）有一種“生物活性繃帶”的原理是先采集一

些細胞標本，再讓其在特殊膜片上增殖，5?7d后，將膜片敷到患者傷口上，膜

片會將細胞逐漸“釋放”到傷口處，并促進新生皮膚層生長，達到愈合傷口的目

的。下列有關(guān)敘述中，正確的是（）

A.人的皮膚燒傷后易引起感染，主要是由非特異性免疫機能受損所致

B.種植在膜片上的細胞樣本最好選擇本人的干細胞

C.膜片“釋放”的細胞能與患者自身皮膚愈合，與兩者細胞間的信息交流有關(guān)

D.采用異體皮膚移植會導(dǎo)致排斥反應(yīng)，主要是因為抗體對移植皮膚細胞的黏附作

用

答案ABC

解析皮膚是人體的第一道防線，屬于非特異性免疫，因此人的皮膚燒傷后易引

起感染，主要是由非特異性免疫機能受損所致，A正確；種植在膜片上的細胞樣

本最好選擇來自本人的干細胞，這樣通常可避免發(fā)生排斥反應(yīng)，B正確；膜片”釋

放”的細胞能與患者自身皮膚愈合，該過程涉及兩者細胞膜上糖蛋白的識別，進

行細胞間的信息交流，C正確；若采用異體皮膚移植會導(dǎo)致排斥反應(yīng)，主要是因

為細胞免疫對移植皮膚細胞有殺傷作用，而不是因為抗體對移植皮膚細胞的黏附

作用，D錯誤。

15.某研究小組進行藥物實驗時，以動物肝細胞為材料，測定某藥物對體外培養(yǎng)細

胞的毒性。供培養(yǎng)的細胞有甲、乙兩種，甲細胞為肝腫瘤細胞，乙細胞為正常肝

細胞。請回答下列有關(guān)動物細胞培養(yǎng)的問題：

（1）將數(shù)量相等的甲細胞和乙細胞分別置于培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)，培養(yǎng)液