Question

【題目】2019年11月18日上午，中國(guó)誕生了第一塊“人造肉”，即“細(xì)胞培養(yǎng)肉”。下圖是“細(xì)胞培養(yǎng)肉”生物制造流程圖，請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)題：

（l）生物制造“細(xì)胞培養(yǎng)肉”的第一步，就是要獲取肌肉干細(xì)胞，所謂的“干細(xì)胞”，是指動(dòng)物和人體內(nèi)仍保留著少數(shù)具有____能力的細(xì)胞。

（2）“細(xì)胞培養(yǎng)肉”生物制造的關(guān)鍵技術(shù)是動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)。

①進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，需要用____酶將從動(dòng)物體內(nèi)取出的組織塊分散成單個(gè)細(xì)胞。在適宜環(huán)境中培養(yǎng)，細(xì)胞懸液中的細(xì)胞很快貼附在瓶壁上，稱(chēng)為______________。

②在適宜條件下，培養(yǎng)瓶中的細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，數(shù)量不斷增多，當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞就會(huì)停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱(chēng)為細(xì)胞的____。

（3）一般的動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要向培養(yǎng)基中添加一定量的血清，以保證____；還需要添加一定量的抗生素，以防____。但從食品安全的角度考慮，在生物制造“細(xì)胞培養(yǎng)肉”時(shí)，這兩種成分均不能添加。

（4）“細(xì)胞培養(yǎng)肉”生物制造過(guò)程中，肌肉細(xì)胞培養(yǎng)需要利用合適的支架體系，請(qǐng)推測(cè)其原因：____。

Answer 1

【答案】分裂和分化 胰蛋白酶或膠原蛋白 貼壁生長(zhǎng) 接觸抑制 細(xì)胞順利地生長(zhǎng)增殖 培養(yǎng)過(guò)程被污染 模擬體內(nèi)肌肉生長(zhǎng)環(huán)境，輔助形成細(xì)胞組織的三維結(jié)構(gòu)

【解析】

1、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的流程：取動(dòng)物組織塊（動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物的器官或組織）→剪碎→用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散成單個(gè)細(xì)胞→制成細(xì)胞懸液→轉(zhuǎn)入培養(yǎng)瓶中進(jìn)行原代培養(yǎng)→貼滿(mǎn)瓶壁的細(xì)胞重新用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散成單個(gè)細(xì)胞繼續(xù)傳代培養(yǎng)。
2、細(xì)胞貼壁和接觸抑制：懸液中分散的細(xì)胞很快就貼附在瓶壁上，稱(chēng)為細(xì)胞貼壁．細(xì)胞數(shù)目不斷增多，當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到表面相互抑制時(shí)，細(xì)胞就會(huì)停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱(chēng)為細(xì)胞的接觸抑制。

（1）動(dòng)物和人體內(nèi)仍保留著少數(shù)具有分裂和分化能力的細(xì)胞，這些細(xì)胞叫做干細(xì)胞。

（2）①胰蛋白酶或膠原蛋白酶可以將組織分散成單個(gè)細(xì)胞，進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，可用胰蛋白酶或膠原蛋白酶將從動(dòng)物體內(nèi)取出的組織塊分散成單個(gè)細(xì)胞；在適宜環(huán)境中培養(yǎng)，細(xì)胞懸液中的細(xì)胞很快貼附在瓶壁上，稱(chēng)為貼壁生長(zhǎng)。

②當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞就會(huì)停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱(chēng)為細(xì)胞的接觸抑制。

（3）一般的動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要向培養(yǎng)基中添加一定量的血清，以保證細(xì)胞順利地生長(zhǎng)增殖；還需要添加一定量的抗生素，以防培養(yǎng)過(guò)程中被污染；但從食品安全的角度考慮，在生物制造“細(xì)胞培養(yǎng)肉”時(shí)，這兩種成分均不能添加。

（4）“細(xì)胞培養(yǎng)肉”最終目標(biāo)是要得到類(lèi)似于從動(dòng)物組織中取得的“肌肉”，這就要求細(xì)胞生長(zhǎng)的環(huán)境也跟體內(nèi)肌肉生長(zhǎng)環(huán)境類(lèi)似。所以采用支架體系主要就是模擬體內(nèi)肌肉生長(zhǎng)環(huán)境，輔助形成細(xì)胞組織的三維結(jié)構(gòu)。