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高中生物人教版 (2019)选择性必修3第2章 细胞工程第1节 植物细胞工程二 植物细胞工程的应用学案
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这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修3第2章 细胞工程第1节 植物细胞工程二 植物细胞工程的应用学案，共8页。学案主要包含了学习目标，预习指导，我的疑问，预习自测等内容，欢迎下载使用。
【学习目标】
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。
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。
【预习案】
【预习指导】
1. 通读教材（43页-47页）一遍，再依据导学案问题提示，进一步研读教材一遍，并用铅笔标记和勾画问题的答案。
2.在研读课本的基础上，独立填写预习案，规范书写，将疑问写在疑问栏。
一、概念
动物细胞培养是指从动物体中取出相关的组织，将它分散成 ，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞生长和 的技术。
二、动物细胞培养的条件
1．无菌、无毒的环境eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(培养液和培养用具灭菌处理，,无菌环境下进行操作,更换培养液，清除代谢物))
2．营养eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(营养物质：糖类、氨基酸、无机盐、维生素等,血清、血浆：补充培养液中尚未研究清楚的成分))
3．温度和pHeq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(温度：哺乳动物多以36.5±0.5 ℃为宜,pH：7.2～7.4))
4．气体环境eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(O2：细胞代谢所必需的,CO2：维持培养液的pH))
三、动物细胞培养的过程
1．悬浮生长：细胞悬浮在培养液中生长增殖。密度过大时，由于 积累和培养液中 ，细胞分裂受阻。
2．细胞贴壁：多数细胞贴附在 上生长。
3．接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到表面 时，细胞 的现象称为细胞的接触抑制。
4．原代培养：指动物组织经处理后的 。
5．传代培养：分瓶后的细胞培养。传代培养时，悬浮生长的细胞直接用 法收集；贴壁生长的细胞要先用 等处理，再用 法收集。
四、干细胞的培养及其应用
1．干细胞功能：在一定条件下，可以分化成 。
2．干细胞的存在： 、 和 等多种组织和器官中。
3．干细胞的种类
【我的疑问】（请把你的疑问写在下面）
【预习自测】
1．下列有关动物细胞培养所需条件的叙述，错误的是（ ）
A．为保证培养的动物细胞处于无菌，无毒的环境，培养液和培养用具等需要进行消毒处理
B．动物细胞培养应在含95%空气和5%的恒温箱中培养，的作用是维持培养液的pH
C．培养液中有糖类、氨基酸、无机盐、维生素等
D．使用合成培养基时，应加入动物的血清等一些天然成分
2．动物细胞培养中需要经常转换培养基，以下对其原因的说明不符合实际的是（ ）
A．正常细胞贴壁生长一段时间后会出现接触抑制现象，即只能形成单细胞层，而不能重叠
B．由于考虑到氧气等的供应而在培养瓶中加入的培养基不是很多，会出现营养供给不足的现象
C．活细胞产生的一些代谢产物对细胞自身有毒害作用，需要定时“转管”加以清除
D．细胞长到一定阶段，换成促分化培养基，诱导产生各种组织器官或系统，直至产生动物新个体
3．成纤维细胞具有较强的分裂增殖能力，是较易培养的动物细胞。科学家通过体外诱导成纤维细胞，获得了形态和功能均类似胚胎干细胞的一类细胞，将其称为诱导多能干细胞（简称iPS细胞），并用iPS细胞治疗了镰刀型细胞贫血。下列说法错误的是（ ）
A．体外培养成纤维细胞时，若要使其保持正常的二倍体核型，则培养代数应控制在10代以内
B．iPS细胞在形态上应表现出体积大、细胞核小、核仁明显的特点
C．iPS细胞在功能上应可分化为成年动物体内任何一种组织细胞
D．将iPS细胞增殖分化出的不同细胞移植回病人体内，理论上可以避免免疫排斥反应
4．对某种动物的肝肿瘤细胞进行细胞培养，下列说法错误的是( )
A．在利用肝组织块制备细胞悬液时，可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理
B．细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是刺激细胞呼吸
C．为了防止细胞培养过程中细菌的污染，可向培养液中加入适量的抗生素
D．在合成培养基中，通常需加入血清、血浆等天然成分
5．我国科研人员利用大鼠、小鼠两个远亲物种创造出世界首例异种杂合二倍体胚胎干细胞（AdESCs），过程如下图所示。该细胞可分化成各种杂种体细胞，为研究不同物种性状差异的分子机制提供了模型。相关叙述不正确的是（ ）
A．单倍体囊胚1最可能由小鼠的卵细胞经体外诱导培养获得
B．体外培养AdESCs需向培养液中添加动物血清等天然成分
C．该项技术突破生殖隔离获得了哺乳动物远亲物种的杂种细胞
D．AdESCs的染色体组数与大鼠-小鼠体细胞融合的杂种细胞相同
6．生物活性绷带能够加速伤口愈合，其制作过程是：从患者身上采集一些细胞样本，让其在特殊的膜片上增殖，5至7天后，将这种特殊膜片敷在患者的伤口上，膜片会将其中细胞逐渐“释放”到伤口。下列相关叙述正确的是（ ）
A．一般用患者的口腔上皮细胞可作为特殊膜片上的细胞样本
B．特殊膜片上含有细胞分裂素等调整生命活动的物质
C．膜片释放到伤口的细胞一般不会引起机体发生免疫排斥
D．生物活性绷带可以源源不断地为伤口提供新的细胞
7．动物细胞的大规模培养常用来生产生物产品。下列相关叙述错误的是（ ）
A．制备动物细胞悬液时需用胰蛋白酶处理所培养的组织细胞
B．培养液中的葡萄糖与生长因子可作为碳源为细胞提供能量
C．细胞系细胞可无限增殖，适合用来生产某些细胞产品
D．向培养液中通入含5%CO2的空气，利于细胞代谢和维持培养液的pH
8．哺乳动物的单倍体胚胎干细胞是指只含有一套染色体、拥有类似于正常胚胎干细胞特性的细胞类群，可分为孤雌单倍体胚胎干细胞和狐雄单倍体胚胎干细胞两种类型，在研究隐性基因突变、表观遗传修饰和配子发育中具有独特的优势，下列叙述错误的是（ ）
A．在体外培养条件下，单倍体胚胎干细胞可增殖而不发生细胞分化
B．单倍体胚胎干细胞可能由精子或卵细胞激活后发育形成，仍保持配子的生殖功能
C．单倍体胚胎干细胞具有发育的全能性，可诱导分化成各种功能的细胞、组织和器官
D．单倍体胚胎干细胞中不含等位基因，可直接培育成单倍体动物模型研究性状与基因的关系
9．下列有关干细胞的叙述，错误的是（ ）
A．干细胞是具有分裂和分化能力的细胞
B．造血干细胞可定向诱导分化成机体所有种类的细胞
C．胚胎干细胞在饲养层细胞上培养能够维持不分化的状态
D．移植胚胎干细胞可使退化的组织得以修复并恢复正常功能
10．下图为动物成纤维细胞的培养过程示意图。下列叙述正确的是（ ）
A．步骤①的操作不需要在无菌环境中进行
B．步骤②中用盐酸溶解细胞间物质使细胞分离
C．步骤③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶处理
D．步骤④培养过程中不会发生细胞转化
参考答案
1．A
2．D
3．B
4．B
5．D
6．C
7．B
8．D
9．B
10．C
【学习目标】
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。
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。
【预习案】
【预习指导】
1. 通读教材（43页-47页）一遍，再依据导学案问题提示，进一步研读教材一遍，并用铅笔标记和勾画问题的答案。
2.在研读课本的基础上，独立填写预习案，规范书写，将疑问写在疑问栏。
一、概念
动物细胞培养是指从动物体中取出相关的组织，将它分散成 ，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞生长和 的技术。
二、动物细胞培养的条件
1．无菌、无毒的环境eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(培养液和培养用具灭菌处理，,无菌环境下进行操作,更换培养液，清除代谢物))
2．营养eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(营养物质：糖类、氨基酸、无机盐、维生素等,血清、血浆：补充培养液中尚未研究清楚的成分))
3．温度和pHeq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(温度：哺乳动物多以36.5±0.5 ℃为宜,pH：7.2～7.4))
4．气体环境eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(O2：细胞代谢所必需的,CO2：维持培养液的pH))
三、动物细胞培养的过程
1．悬浮生长：细胞悬浮在培养液中生长增殖。密度过大时，由于 积累和培养液中 ，细胞分裂受阻。
2．细胞贴壁：多数细胞贴附在 上生长。
3．接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到表面 时，细胞 的现象称为细胞的接触抑制。
4．原代培养：指动物组织经处理后的 。
5．传代培养：分瓶后的细胞培养。传代培养时，悬浮生长的细胞直接用 法收集；贴壁生长的细胞要先用 等处理，再用 法收集。
四、干细胞的培养及其应用
1．干细胞功能：在一定条件下，可以分化成 。
2．干细胞的存在： 、 和 等多种组织和器官中。
3．干细胞的种类
【我的疑问】（请把你的疑问写在下面）
【预习自测】
1．下列有关动物细胞培养所需条件的叙述，错误的是（ ）
A．为保证培养的动物细胞处于无菌，无毒的环境，培养液和培养用具等需要进行消毒处理
B．动物细胞培养应在含95%空气和5%的恒温箱中培养，的作用是维持培养液的pH
C．培养液中有糖类、氨基酸、无机盐、维生素等
D．使用合成培养基时，应加入动物的血清等一些天然成分
2．动物细胞培养中需要经常转换培养基，以下对其原因的说明不符合实际的是（ ）
A．正常细胞贴壁生长一段时间后会出现接触抑制现象，即只能形成单细胞层，而不能重叠
B．由于考虑到氧气等的供应而在培养瓶中加入的培养基不是很多，会出现营养供给不足的现象
C．活细胞产生的一些代谢产物对细胞自身有毒害作用，需要定时“转管”加以清除
D．细胞长到一定阶段，换成促分化培养基，诱导产生各种组织器官或系统，直至产生动物新个体
3．成纤维细胞具有较强的分裂增殖能力，是较易培养的动物细胞。科学家通过体外诱导成纤维细胞，获得了形态和功能均类似胚胎干细胞的一类细胞，将其称为诱导多能干细胞（简称iPS细胞），并用iPS细胞治疗了镰刀型细胞贫血。下列说法错误的是（ ）
A．体外培养成纤维细胞时，若要使其保持正常的二倍体核型，则培养代数应控制在10代以内
B．iPS细胞在形态上应表现出体积大、细胞核小、核仁明显的特点
C．iPS细胞在功能上应可分化为成年动物体内任何一种组织细胞
D．将iPS细胞增殖分化出的不同细胞移植回病人体内，理论上可以避免免疫排斥反应
4．对某种动物的肝肿瘤细胞进行细胞培养，下列说法错误的是( )
A．在利用肝组织块制备细胞悬液时，可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理
B．细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是刺激细胞呼吸
C．为了防止细胞培养过程中细菌的污染，可向培养液中加入适量的抗生素
D．在合成培养基中，通常需加入血清、血浆等天然成分
5．我国科研人员利用大鼠、小鼠两个远亲物种创造出世界首例异种杂合二倍体胚胎干细胞（AdESCs），过程如下图所示。该细胞可分化成各种杂种体细胞，为研究不同物种性状差异的分子机制提供了模型。相关叙述不正确的是（ ）
A．单倍体囊胚1最可能由小鼠的卵细胞经体外诱导培养获得
B．体外培养AdESCs需向培养液中添加动物血清等天然成分
C．该项技术突破生殖隔离获得了哺乳动物远亲物种的杂种细胞
D．AdESCs的染色体组数与大鼠-小鼠体细胞融合的杂种细胞相同
6．生物活性绷带能够加速伤口愈合，其制作过程是：从患者身上采集一些细胞样本，让其在特殊的膜片上增殖，5至7天后，将这种特殊膜片敷在患者的伤口上，膜片会将其中细胞逐渐“释放”到伤口。下列相关叙述正确的是（ ）
A．一般用患者的口腔上皮细胞可作为特殊膜片上的细胞样本
B．特殊膜片上含有细胞分裂素等调整生命活动的物质
C．膜片释放到伤口的细胞一般不会引起机体发生免疫排斥
D．生物活性绷带可以源源不断地为伤口提供新的细胞
7．动物细胞的大规模培养常用来生产生物产品。下列相关叙述错误的是（ ）
A．制备动物细胞悬液时需用胰蛋白酶处理所培养的组织细胞
B．培养液中的葡萄糖与生长因子可作为碳源为细胞提供能量
C．细胞系细胞可无限增殖，适合用来生产某些细胞产品
D．向培养液中通入含5%CO2的空气，利于细胞代谢和维持培养液的pH
8．哺乳动物的单倍体胚胎干细胞是指只含有一套染色体、拥有类似于正常胚胎干细胞特性的细胞类群，可分为孤雌单倍体胚胎干细胞和狐雄单倍体胚胎干细胞两种类型，在研究隐性基因突变、表观遗传修饰和配子发育中具有独特的优势，下列叙述错误的是（ ）
A．在体外培养条件下，单倍体胚胎干细胞可增殖而不发生细胞分化
B．单倍体胚胎干细胞可能由精子或卵细胞激活后发育形成，仍保持配子的生殖功能
C．单倍体胚胎干细胞具有发育的全能性，可诱导分化成各种功能的细胞、组织和器官
D．单倍体胚胎干细胞中不含等位基因，可直接培育成单倍体动物模型研究性状与基因的关系
9．下列有关干细胞的叙述，错误的是（ ）
A．干细胞是具有分裂和分化能力的细胞
B．造血干细胞可定向诱导分化成机体所有种类的细胞
C．胚胎干细胞在饲养层细胞上培养能够维持不分化的状态
D．移植胚胎干细胞可使退化的组织得以修复并恢复正常功能
10．下图为动物成纤维细胞的培养过程示意图。下列叙述正确的是（ ）
A．步骤①的操作不需要在无菌环境中进行
B．步骤②中用盐酸溶解细胞间物质使细胞分离
C．步骤③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶处理
D．步骤④培养过程中不会发生细胞转化
参考答案
1．A
2．D
3．B
4．B
5．D
6．C
7．B
8．D
9．B
10．C
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