2.2 动物细胞工程
（一）动物细胞培养 学案
学习目标
1. 说明动物细胞培养的条件和动物细胞培养过程中细胞生长的特点；比较动物细胞培养与植物组织培养的不同。
2. 说明干细胞在医学、药物安全性与有效性检测等领域的应用及存在的问题。
一、动物细胞培养的条件
1. 动物细胞培养的概念：动物细胞培养是指从动物体中取出 ，将它分散成 ，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞 和 的技术
2. 动物细胞培养的条件：
（1）营养： 无机物： 等
有机物：糖类、 、 、 、 等
（2）无菌、无毒的环境
①对培养液和所有 进行无菌处理
②在培养液中添加一定量的
无毒：定期更换培养基，以便
（3）温度和pH
温度：哺乳动物多以 为宜
pH ：多数细胞生存的适宜pH 为
（4）气体环境
O 2：细胞代谢所必需的
CO 2：维持培养液的
二、动物细胞培养的过程
1. 细胞贴壁的概念：细胞往往贴附在 ，这种现象称为细胞贴壁
2. 接触抑制的概念：贴壁细胞在生长增殖时，还会发生接触抑制现象，即当贴壁细胞分裂生长到 时，细胞通常会
3. 原代培养的概念：通常将 的细胞培养，即动物组织经 称 1.通过动物细胞培养获得大量细胞，可以证明动物细胞具有全能性（ ）
二、 干细胞培养及其应用
无菌 95%空气加5%CO 2的混合气体
1.干细胞的种类：干细胞存在于、和等多种组织和器官中，包括和等
2.胚胎干细胞的特点：胚胎干细胞，（简称细胞）存在于中，具有分化成为成年动物体内的的细胞，并进一步形成机体的所有和甚至的潜能
3.成体干细胞的种类：成体干细胞是或内的干细胞，包括骨髓中的、神经系统中的和睾丸中的等
4.成体干细胞的特点：成体干细胞具有，只能分化成特定的或
，不具有的能力
5.造血干细胞的分布：造血干细胞主要存在于成体的、和中课堂检测
一、单选题
1.提供骨髓造血干细胞并不会对试管婴儿造成损伤，其原因是( )
A.骨髓造血干细胞已高度分化
B.骨髓造血干细胞可以无限再生
C.骨髓造血干细胞完成功能后不再发挥作用
D.骨髓造血干细胞有再生能力，捐献后可刺激骨髓加速造血
2.某研究小组为测定某种药物对体外培养细胞的毒性，准备对某种动物的肝肿瘤细胞（甲）和正常肝细胞（乙）进行动物细胞培养。
下列叙述正确的是( )
A.动物细胞培养过程中，通常要通入5%的CO2刺激细胞呼吸
B.培养液需含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、生长素和动物血清等
C.为了防止细胞培养过程中的细菌污染，可向培养液中加入适量的抗生素
D.甲、乙细胞在持续传代培养过程中，均会出现停止增殖的现象
3.下列有关动物细胞培养的叙述，正确的是( )
A.动物细胞培养技术的原理是细胞的全能性
B.原代培养过程中小部分细胞会发生细胞核型改变而获得不死性
C.传代培养时需要用胃蛋白酶处理贴壁生长的细胞
D.培养过程中细胞表面相互接触时，细胞会停止分裂增殖
4.下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是( )
A.传代培养的正常动物细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞
B.原代培养过程中，多数细胞的基因型会发生改变
C.传代培养的细胞一般不会发生染色体变异
D.在高倍显微镜下观察发生基因突变的细胞比例可推知某化学药品的毒性
5.下列有关动物细胞培养的叙述，正确的是( )
A.培养瓶中要定期用胰蛋白酶处理，使细胞从瓶壁上脱离，制成悬浮液
B.将所取的组织先用胃蛋白酶等进行处理，使其分散成单个细胞
C.用于培养的细胞大都取自成年动物的器官或组织
D.动物细胞培养只能传50代左右，所培养的细胞全部衰老死亡
6.某研究小组对某种动物的肝肿瘤细胞（甲）和正常肝细胞（乙）进行培养，下列叙述正确的是( )
A.制备肝细胞悬浮液时先用剪刀剪碎肝组织，再用胃蛋白酶处理
B.肝细胞培养过程中通常在培养液中通入5%的CO2刺激细胞呼吸
C.为了防止培养过程中杂菌的污染，可向培养液中加入适量的干扰素
D.用血球计数板计数的方法，可推断乙细胞比甲细胞的增殖周期长
7.一般来说，动物细胞体外培养需要满足以下哪些条件( )
①无毒的环境
②无菌的环境
③使用合成培养基，但通常需加血浆、血清等天然成分
④温度与动物的体温相近
⑤因在CO2培养箱中培养，故不需要O2
⑥适宜的pH
A.①②③④⑤⑥
B.①②③④
C.①②④⑤⑥
D.①②③④⑥
二、填空题
8.动物细胞培养是其他动物细胞工程技术的基础。
回答下列与动物细胞培养有关的知识。
1.利用幼龄动物的组织进行动物细胞培养时,需剪碎,用__________处理分散成单个细胞。
在培养过程中,分散的单个细胞贴附瓶壁生长,称为__________。
2.当贴壁生长的细胞生长到彼此相互接触时停止生长,这种现象叫做__________。
培养的细胞一般传至__________代后不易传下去。
继续传代培养的细胞,某些细胞会克服细胞寿命,获得__________。
3.动物细胞培养所用的培养基是__________培养基,通常需加入__________等天然成分。
在细胞培养时,为了防止污染,常在培养基中加入一定量的__________。
细胞培养所需的气体主要有__________。
参考答案
1.答案：D
解析：捐献骨髓时只是从骨髓中分离出一部分造血干细胞供移植，干细胞的一个重要特点是自我更新能力很强，被分离走的那部分造血干细胞，很快就会被“补齐”，因此捐献骨髓不会影响捐献者身体的健康状况。
2.答案：C
解析：通入CO2的目的主要是维持培养液的pH，A错误；生长素属于植物激素，培养液中不需要加入生长素，需含有葡萄糖、氨基酸、无机盐和动物血清等，B错误；为了防止细胞培养过程中的细菌污染，可向培养液中加入适量的抗生素，C正确；肝肿瘤细胞属于癌细胞，癌细胞可一直增殖，不会出现接触抑制等停止增殖的现象，D错误。
3.答案：D
解析：动物细胞培养技术的原理是细胞增殖，A错误；传代培养过程中小部分细胞会发生细胞核型改变而获得不死性，B错误；传代培养时需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞，C错误；培养过程中细胞表面相互接触时，细胞会停止分裂增殖，D正确。
4.答案：C
解析：由于接触抑制，正常的动物细胞进行培养时，在培养瓶壁上只能形成单层细胞，A错误；来自同一动物组织的细胞基因型相同，而原代培养是对动物细胞的初次培养，细胞的遗传物质一般不会发生改变，所以基因型一般都相同，B错误；传代培养至10代左右多数细胞会死亡，少数生存下来的细胞在培养至50代左右时会大量死亡，只有少数细胞会发生基因突变导致其细胞核型发生变化，获得不死性，所以传代培养的细胞一般不会发生染色体变异，C正确；由于基因突变无法在高倍显微镜下观察到，所以无法由此推知某化学药品对细胞的毒性大小，D错误。
5.答案：A
解析：正常动物细胞培养时存在贴壁生长和接触抑制现象，因此培养瓶中要定期用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，使细胞从瓶壁上脱离，制成悬浮液，A正确；动物细胞培养的适宜pH 为7.2~7.4，这样的环境会使胃蛋白酶变性失活，因此动物细胞培养过程中，应将所取的组织先用胰蛋白酶或胶原蛋白酶等进行处理，使其分散成单个细胞，B错误；用于培养的细胞大都取自胚胎或幼龄动物的器官或组织，因为胚胎或幼龄动物的器官或组织分裂能力强，C 错误；动物细胞一般培养到50代左右后就不能再继续传代了，但部分细胞遗传物质改变，
具有癌变细胞的特点，可以无限制地传代下去，D错误。
6.答案：D
解析：制备肝细胞悬浮液时，先用剪刀剪碎肝组织，再用胰蛋白酶或者胶原蛋白酶处理肝组
织，使细胞分散开，A错误；肝细胞培养过程中通常在培养液中通入5%的CO2，目的是维持培养液的pH，B错误；为了防止培养过程中杂菌的污染，可向培养液中加入适量的抗生
素，C错误；肿瘤细胞没有接触抑制现象，能无限增殖，即细胞分裂旺盛、细胞周期短，因
此在相同的培养时间内，甲细胞数量更多，D正确。
7.答案：D
解析：动物细胞培养需要无菌、无毒的环境，①②正确；用于动物细胞培养的合成培养基需
加入葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然成分，
③正确；动物细胞培养需要适宜的温度和pH，其中温度要与动物体温相近，④⑥正确；动
物细胞培养需要一定的气体环境，即95%空气和5%CO2，⑤错误。
故选D。
8.答案：1.胰蛋白酶或胶原蛋白酶; 细胞贴壁; 2.接触抑制; 10; 不死性; 3.合成; 动物血清、血浆; 抗生素;
O2和CO2
解析：1.动物细胞培养时,用胰蛋白酶或胶原蛋白酶将组织分散成单个细胞。
细胞贴着瓶壁生长的现象叫细胞贴壁。
2.动物细胞生长存在接触抑制。
传代培养的细胞一般传到10代就不易传下去了。
继续传代培养时,少部分细胞会克服细胞寿命的自然极限,获得不死性。
3.动物细胞培养所用的培养基属于合成培养基,常需加入动物血清、血浆等天然成分。
在细胞培养时,为了防止杂菌污染,常在培养基中加入一定量的抗生素。
细胞培养所需气体主要有氧气和二氧化碳。