2023年人教版高考生物一輪復(fù)習(xí)：動物細胞工程

第4課時動物細胞工程

【課標要求】1.闡明動物細胞培養(yǎng)是從動物體獲得相關(guān)組織，分散成單個細胞后，在適宜的培

養(yǎng)條件下讓細胞生長和增殖的過程。動物細胞培養(yǎng)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。

考點一動物細胞培養(yǎng)

■梳理歸納夯實必備知識

1.動物細胞培養(yǎng)的條件

營養(yǎng)條件：糖類、氨基酸、無機鹽、維生

素、促生長因子、微量元素等營養(yǎng)物質(zhì),

此外通常還需血遣等一些天然成分

■培養(yǎng)液和培養(yǎng)用具進行滅菌

無菌無處理

培毒的環(huán)境在無菌環(huán)境下操作

養(yǎng)〔定期更換培養(yǎng)液，清除代謝物

條

件

溫度、pH和滲透壓：哺乳動物的細胞培

養(yǎng)溫度多以36.5±0.5七為宜，多數(shù)動物

細胞生存的適宜pH為7.2~7.4

「95%的空氣：其中為細胞

氣體環(huán)境,代謝所必需的

I5%的CO?:維持培養(yǎng)液的pH

2.動物細胞培養(yǎng)的過程

取動物組織塊

胰蛋白酶或

機械法

膠原蛋白酶

分散成單個細胞

加入

培養(yǎng)液

制成細胞懸液

性瓶

原代培養(yǎng)

I細胞密度過

懸浮生長白書膏伐？貼壁生長

物積累、營養(yǎng)一培軸

物質(zhì)缺乏等、鼐譬

抑制

分裂受阻或停止

［分瓶

傳代培養(yǎng)

概念辨析細胞貼壁和接觸抑制

①細胞貼壁是指體外培養(yǎng)的細胞貼附在瓶壁生長的現(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細胞貼壁生長對培養(yǎng)瓶的要求：培養(yǎng)瓶或培養(yǎng)皿的內(nèi)表面光滑、無毒、易于貼附。

③打破接觸抑制現(xiàn)象的方法是將貼滿瓶壁的細胞重新用胰蛋白酶等處理，然后分瓶繼續(xù)培養(yǎng),

讓細胞繼續(xù)增殖。

【歸納總結(jié)】動物細胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)的比較

項目動物細胞培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)

理論

細胞增殖植物細胞的全能性

基礎(chǔ)

無菌；用機械的方法或胰蛋白酶、

培養(yǎng)前

膠原蛋白酶等處理，使組織分散成無菌、離體

處理

單個細胞

動物胚胎或出生不久的幼齡動物

取材植物幼嫩的部位或花藥等

的器官或組織

培養(yǎng)基

液體固體

性質(zhì)

培養(yǎng)基糖類、氨基酸、無機鹽、維生素和水、礦質(zhì)元素、蔗糖、維生素、植

成分動物血清等物激素和瓊脂等

細胞培養(yǎng)產(chǎn)生大量細胞，不形成新

結(jié)果可產(chǎn)生新個體

個體

人造皮膚的構(gòu)建、動物分泌蛋白的快速繁殖、作物脫毒、細胞產(chǎn)物的

應(yīng)用

規(guī)?；a(chǎn)工廠化生產(chǎn)和單倍體育種等

①都需人工條件下的無菌操作；②都需要適宜的溫度、pH等條件；

相同點

③都進行有絲分裂，都不涉及減數(shù)分裂

3.干細胞培養(yǎng)及其應(yīng)用

胚胎干誘導(dǎo)多能

種類成體干細胞

細胞干細胞

體細胞（如成纖維細

來源早期胚胎骨髓、臍帶血等

胞等）

能分化成任何一種細

能誘導(dǎo)分化成類似胚

特點胞、組織或器官，甚至分化成特定的細胞或組織

胎干細胞的細胞

成為個體

造血干細胞用于治療白血治療鐮狀細胞貧血、

分化成心肌細胞、神經(jīng)

應(yīng)用病，神經(jīng)干細胞用于治療帕阿爾茨海默病、心血

元和造血干細胞等

金森病、阿爾茨海默病等管疾病等

（1）胚胎干細胞為什么可以解決供體器官不足和器官移植后免疫排斥的問題？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，另一方面，由于是自身細胞經(jīng)誘導(dǎo)分化形成的，所以無免疫排斥反應(yīng)。胚胎干細胞必須

從胚胎中獲取，這涉及倫理問題，因而限制了應(yīng)用。

（2）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)過程無需破壞胚胎，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)。

（3）科學(xué)家已嘗試采用多種方法來制備iPS細胞，嘗試說出幾種獲取iPS細胞的方法。

提示借助載體將特定基因?qū)爰毎?，直接將特定蛋白?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)現(xiàn)已分化的T細胞、

B細胞等也能被誘導(dǎo)為iPS細胞。

■考向突破強化關(guān)鍵能力

考向一動物細胞培養(yǎng)

1.（2021?遼寧1月適應(yīng)性測試，15）為了初步檢測藥物X和Y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，實驗組加入等體積相同濃度的溶于二甲

基亞碉（溶劑）的藥物X或Y,培養(yǎng)過程及結(jié)果如下圖所示。下列有關(guān)敘述錯誤的是（）

組別細胞個數(shù)（個/孔）

對照7.8x106

藥物X6.7x104

藥物Y5.3x1O5

A.細胞培養(yǎng)液中通常需要加入血清

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鐳水

D.根據(jù)實驗結(jié)果，可以初步判斷藥物X的抗癌效果較好

答案C

解析實驗組加入等體積相同濃度的溶于二甲基亞砒（溶劑）的藥物X或Y,故對照組中應(yīng)加

入等體積的二甲基亞秋（溶劑），C錯誤；分析實驗結(jié)果可知，添加藥物X的實驗組肝癌細胞

數(shù)目最少，可以初步判斷藥物X的抗癌效果較好，D正確。

2.實驗小鼠皮膚細胞培養(yǎng)（非克隆培養(yǎng)）的基本過程如圖所示。下列敘述錯誤的是（）

實驗小鼠|皮膚組織|上一I皮膚細胞|』＞|細胞培養(yǎng)」一|細胞培養(yǎng)2

A.甲過程需要對實驗小鼠進行消毒

B.乙過程對皮膚組織可用胰蛋白酶處理

C.丙過程是原代培養(yǎng)

D.丁過程直接將丙過程得到的細胞分瓶培養(yǎng)

答案D

解析動物細胞培養(yǎng)需要無毒無菌的環(huán)境，甲過程是指從實驗小鼠身上取下皮膚組織，該過

程需要對小鼠進行消毒處理，A項正確；乙過程表示將皮膚組織分散成單個細胞制備成細胞

懸液，可用胰蛋白酶或膠原蛋白酶進行處理，B項正確；丁過程表示傳代培養(yǎng)，需要再次用

胰蛋白酶處理并離心收集，然后分瓶培養(yǎng)，D項錯誤。

考向二干細胞培養(yǎng)及其應(yīng)用

3.（2021?遼寧1月適應(yīng)性測試，14）下列有關(guān)干細胞的敘述，錯誤的是（）

A.干細胞是具有分裂和分化能力的細胞

B.造血干細胞可定向誘導(dǎo)分化成機體所有種類的細胞

C.胚胎干細胞在飼養(yǎng)層細胞上培養(yǎng)能夠維持不分化的狀態(tài)

D.移植胚胎干細胞可使退化的組織得以修復(fù)并恢復(fù)正常功能

答案B

解析造血干細胞屬于成體干細胞，其具有組織特異性，只能分化形成特定類型的細胞或組

織，B錯誤；胚胎干細胞在飼養(yǎng)層細胞上，或在添加抑制因子的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，能夠維持不

分化的狀態(tài)，C正確；當(dāng)身體某一類細胞功能退化時，可以通過誘導(dǎo)胚胎干細胞定向分化來

及時修補，并恢復(fù)正常功能，D正確。

4.胚胎干細胞必須從胚胎中獲取，但這涉及倫理問題，因而限制了它在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用。科學(xué)

家通過體外誘導(dǎo)成纖維細胞，獲得了類似于胚胎干細胞的一種細胞，稱為誘導(dǎo)多能干細胞（簡

稱iPS細胞）。因為誘導(dǎo)過程無須破壞胚胎，而且iPS細胞可來源于病人自身的體細胞，因此

iPS細胞的應(yīng)用前景優(yōu)于胚胎干細胞。如圖為iPS細胞的獲得及用其培育不同種細胞的示意

圖（C-Myc、Klf4,Sox2和。仃3/4等基因與細胞的脫分化有關(guān)）。回答下列問題：

q-Myc、Klf4、S”2、Oct3/,4

成纖維細胞類似胚胎干細胞

|②

肌細胞|71s造血干細胞

脂肪細胞/7稱胰島B細胞

神經(jīng)細胞

（1）在對成纖維細胞進行培養(yǎng)時，常用胰蛋白酶處理使之分散成單個細胞，這說明細胞間的物

質(zhì)為,（填“能”或“不能”）用胃蛋白酶處理成纖維細胞，原因是

（2）在培養(yǎng)iPS細胞的過程中，培養(yǎng)基中應(yīng)含有細胞所需的各種營養(yǎng)物質(zhì)，并定期更換培養(yǎng)液。

定期更換培養(yǎng)液的目的是____________________________________________________

⑶過程③④為iPS細胞提供的條件不同，分化得到的細胞不同，可知細胞分化是

的結(jié)果。若iPS細胞來源于病人自身體細胞的誘導(dǎo)，再將其分化出的細胞移入患者體內(nèi)的優(yōu)

勢是_______________________________________________________________________

（4）如果誘導(dǎo)iPS細胞定向分化為原始生殖細胞，該技術(shù)可能的應(yīng)用是o

答案（1）蛋白質(zhì)不能多數(shù)動物細胞培養(yǎng)的適宜pH為7.2?7.4,胃蛋白酶在此環(huán)境中失

活變性（2）清除代謝物，防止細胞代謝物積累對細胞自身造成危害（3）基因選擇性表達

避免了免疫排斥問題(4)解決不育問題

考點二動物細胞融合技術(shù)和單克隆抗體

?梳理歸納夯實必備知識

1.動物細胞融合技術(shù)

概念：使兩個或多個動物細胞結(jié)合形成一

個細胞的技術(shù)

方法：PEG融合法、電融合法和滅活病毒

動

誘導(dǎo)法等

物

細結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：細胞膜的流動性

胞

融■結(jié)果：形成具有原來兩個或多個細胞遺傳

合信息的雜交細胞

技

■①突破了有性雜交方法的局限，使

術(shù)

遠緣雜交成為可能；②成為研究

意義彳細胞遺傳、細胞免疫、腫瘤和培育

生物新品種等的重要手段，為制造

.單克隆抗體開辟了新途徑

2.單克隆抗體的制備

(1)制備原理

①B淋巴細胞特點：一種B淋巴細胞只分泌二種特異性抗體。

②骨髓瘤細胞特點：能在體外大量增殖。

③雜交瘤細胞的特點：既能大量增殖,又能產(chǎn)生足夠數(shù)量的特定抗體。

(2)制備過程

注射特定培養(yǎng)骨髓瘤細胞

的抗原

免疫小鼠

多種B淋巴細胞骨髓瘤細胞

豳④

多種雜

交細施＜66畫］?6力自身融合細胞

用特定的選捷瑞藕贏J柒贏吝最扃種融合的細胞死亡

?⑥雜交瘤細胞

I克隆上述雜交細胞

（J）?薩一專一抗體檢測陽性

將不同種雜交細胞分開,j并克隆專一抗體檢測呈陽性的細胞

統(tǒng)

小注鼠射到腹\①1^禺@7''、百體外培養(yǎng)

腔內(nèi)|I

苴廣々單克隆抗體”丫八單克隆抗體

①圖中給小鼠注射特定的抗原蛋白，其目的是什么？

提示刺激機體發(fā)生免疫應(yīng)答，從而產(chǎn)生特定的B淋巴細胞。

②若僅考慮細胞的兩兩融合，在獲取雜交瘤細胞的過程中，篩選淘汰的細胞有幾種類型？為

什么？

提示有未融合的細胞和同種細胞融合后形成的細胞（B—B融合細胞、瘤一瘤融合細胞）兩種

類型。出現(xiàn)不同類型是因為細胞融合不是100%的，且是隨機的。

③單克隆抗體制備過程中兩次篩選的方法及目的

項目第一次篩選第二次篩選

由于小鼠在生活中還受到其他抗原

篩選誘導(dǎo)融合后會得到多種雜交細胞，另

的刺激，所以經(jīng)選擇培養(yǎng)獲得的雜交

原因外還有未融合的細胞

瘤細胞中有能產(chǎn)生其他抗體的細胞

用特定的選擇培養(yǎng)基篩選：未融合的

用多孔培養(yǎng)皿培養(yǎng)，在每個孔只有一

細胞和融合的具有同種核的細胞

篩選個雜交瘤細胞的情況下開始克隆化

（“B—B”細胞、“瘤一瘤”細胞都

方法培養(yǎng)和抗體檢測，經(jīng)多次篩選得到能

會死亡，只有融合的雜交瘤細胞

產(chǎn)生特異性抗體的細胞群

（“B—瘤”細胞）才能生長

篩選

得到雜交瘤細胞得到能分泌所需抗體的雜交瘤細胞

目的

延伸應(yīng)用第一次篩選獲得雜交瘤細胞的方法：①細胞合成DNA有D和S兩條途徑，其中

D途徑能被氨基喋吟阻斷。②人淋巴細胞中有這兩種DNA的合成途徑，但不能分裂增殖。

③鼠骨髓瘤細胞中只有D途徑，沒有S途徑，但能不斷分裂增殖。在培養(yǎng)基中加入氨基喋吟,

B淋巴細胞及同型融合細胞不能增殖，骨髓瘤細胞及同型融合細胞(氨基嘿吟阻斷)不能增殖,

只有雜交瘤細胞能無限增殖。

2.單克隆抗體的應(yīng)用

(1)作為診斷試劑:在多種疾病的診斷和病原體鑒定中發(fā)揮重要的作用。

(2)運載藥物：抗體一藥物偶聯(lián)物(ADC)通過將細胞毒素與能特異性識別腫瘤抗原的單克隆抗

隹結(jié)合，實現(xiàn)了對腫瘤細胞的選擇性殺傷。ADC通常由抗體、接頭和藥物(如細胞毒素)三部

分組成。

①ADC的抗體和藥物各具有什么作用？

提示ADC的抗體和藥物具有的作用分別是導(dǎo)向和治療。

②除了細胞毒素，還有哪些物質(zhì)理論上可以作為ADC偶聯(lián)的藥物？

提示放射性同位素和化學(xué)藥物等。

③ADC在臨床應(yīng)用上的作用機理是什么？

提示其作用機理是通過單克隆抗體的靶向作用特異性地識別腫瘤細胞表面抗原，然后利用

細胞本身具備的內(nèi)吞作用使化學(xué)藥物進入腫瘤細胞體內(nèi)發(fā)生藥力，從而達到殺死腫瘤細胞的

目的。

(3)治療疾病。

【歸納比較】比較植物體細胞雜交和動物細胞融合

項目植物體細胞雜交動物細胞融合

原理細胞膜的流動性、細胞的全能性細胞膜的流動性、細胞增殖

融合

除去細胞壁使細胞分散開

前處理

相關(guān)酶纖維素酶和果膠酶胰蛋白酶或膠原蛋白酶

物理法：電融合法、離心法；物理法：電融合法；

誘導(dǎo)

化學(xué)法：聚乙二醇(PEG)融合法、化學(xué)法：聚乙二醇(PEG)融合法；

方法

高Ca2+—高pH融合法生物法：滅活病毒誘導(dǎo)法

結(jié)果雜種植株雜交細胞

應(yīng)用培育植物新品種主要用于制備單克隆抗體

突破遠緣雜交不親和的障礙，打破了生殖隔離，擴展了雜交的親本

意義

組合

動物細胞融合與植物原生質(zhì)體融合的基本原理相同，誘導(dǎo)動物細胞

相同點

融合的方法與植物原生質(zhì)體融合的方法相似

■考向突破強化關(guān)鍵能力

考向單克隆抗體

5.（2022?黑龍江黑河市高三一模）人乳頭瘤病毒（HPV）是一種DNA病毒，可誘發(fā)細胞癌變。

抗HPV的單克隆抗體可以準確檢測出HPV,從而及時監(jiān)控宮頸癌的發(fā)生。以HPV衣殼蛋白

為抗原制備出單克隆抗體的過程如下圖所示。下列敘述錯誤的是（）

小鼠骨髓瘤細胞

（不能在HAT

將特定的培養(yǎng)基上生長）

雜交

細

抗原注入胞

開

小鼠/，（混合并培

乂尸T

進行細

某些淋巴

胞融合，選育出產(chǎn)生

細胞（產(chǎn)轉(zhuǎn)到±

特異性抗體

生特異性HAT培普生

的高產(chǎn)細胞

抗體）養(yǎng)基上長

培養(yǎng)

A.在HAT培養(yǎng)基上存活的雜交瘤細胞既能無限增殖又可以分泌抗體

B.單克隆抗體的特點是靈敏度高、特異性強，可以大量制備

C.可用HPV衣殼蛋白檢測篩選出能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細胞

D.單克隆抗體制備過程涉及的生物學(xué)原理有細胞增殖和細胞膜的選擇透過性

答案D

解析單克隆抗體的制備過程主要運用的細胞工程技術(shù)包括動物細胞培養(yǎng)和動物細胞融合,

原理依次是細胞的增殖、細胞膜的流動性，D項錯誤。

6.下圖為單克隆抗體制備過程的示意圖。下列有關(guān)敘述錯誤的是（）

體外培養(yǎng)Y細胞

A.X細胞是從脾臟中提取的已免疫的B淋巴細胞

B.Y細胞是雜交瘤細胞，必須取用培養(yǎng)10代以內(nèi)的細胞

C.圖中的過程至少需要篩選兩次且方法不同，最終保留抗體檢測呈陽性的細胞

D.圖中能產(chǎn)生單克隆抗體的細胞在培養(yǎng)過程中不會出現(xiàn)接觸抑制的現(xiàn)象

答案B

解析Y細胞是骨髓瘤細胞，B錯誤；圖中篩選過程至少兩次且方法不同，第一次篩選是選

擇雜交瘤細胞，需要抑制同種細胞的融合體、以及未融合的細胞的增殖；第二次篩選是用抗

體檢測的方法選擇能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細胞，最終保留抗體檢測呈陽性的細胞，C正

確；由于雜交瘤細胞即保留了骨髓瘤細胞無限增殖的特點，又有漿細胞產(chǎn)生特異性抗體的作

用，所以圖中能產(chǎn)生單克隆抗體的細胞在培養(yǎng)過程中不會出現(xiàn)接觸抑制的現(xiàn)象，D正確。

考點三動物體細胞核移植技術(shù)和克隆動物

■梳理歸納夯實必備知識

1.動物細胞核移植技術(shù)

(1)概念分析

①供體：動物一個細胞的細胞核。

②受體：去掉細胞核的卵母細胞。

③結(jié)果：重新組合的細胞發(fā)育成新胚胎,繼而發(fā)育成動物個體。

④原理：動物體細胞核具有全能性。

(2)哺乳動物核移植類型：胚胎細胞核移植和體細胞核移植。

2.體細胞核移植的過程

(1)動物核移植技術(shù)的理論基礎(chǔ)(原理)是什么？克隆動物屬于有性生殖還是無性繁殖？

提示動物細胞核的全能性?？寺游飳儆跓o性繁殖。

(2)為什么體細胞核移植較胚胎細胞核移植更困難？

提示由于動物胚胎細胞分化程度低，表現(xiàn)全能性相對容易；而動物體細胞分化程度高，表

現(xiàn)全能性十分困難。因此動物體細胞核移植的難度就明顯高于胚胎細胞核移植。

(3)受體細胞為什么選用卵母細胞？

提示體積大，易操作；去核時易于同時吸走第一極體；含有激發(fā)細胞核全能性的物質(zhì)。

(4)為什么不是取供體細胞核進行核移植操作，而是將供體細胞整個注入去核卵母細胞中？

提示保證供核不被破壞，使克隆動物更像供體動物，操作也方便。

(5)在體細胞的細胞核移植到受體卵母細胞之前，為什么必須先去掉受體卵母細胞的核？

提示為使核移植的胚胎或動物的核遺傳物質(zhì)全部來自有重要利用價值的動物提供的體細

胞，在供體細胞的細胞核移至受體細胞之前，必須將受體細胞的核遺傳物質(zhì)去掉或?qū)⑵淦茐摹?/p>

（6）從多莉的產(chǎn)生過程可以看出多莉有三個親本，探究多莉的性狀表現(xiàn)與三個親本的關(guān)系并分

析原因。

提示①大多數(shù)性狀與母羊A（體細胞核供體）相同，因基因型與母羊A完全一樣。②少數(shù)性

狀與母羊B（卵母細胞細胞質(zhì)供體）相同，因細胞質(zhì)中的基因來自母羊B,受質(zhì)基因控制的性狀

與母羊B相同。③性狀與母羊C（代孕母體）無關(guān)，因母羊C沒有為新個體提供遺傳物質(zhì)。

■教材隱性知識

源于選擇性必修3P54“相關(guān)信息”：目前動物細胞核移植技術(shù)中普遍使用的去核方法是

顯微操作法。也有人采用梯度離心、紫外線短時間照射和化學(xué)物質(zhì)處理等方法。這些方法是

在沒有穿透卵母細胞透明帶的情況下去核或使其中的DNA變性o

2.體細胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景和存在的問題

畜牧業(yè)加速家畜遺傳改良進程,促進優(yōu)良畜群繁育

①作為生物反應(yīng)器生產(chǎn)醫(yī)用蛋白;

醫(yī)藥②轉(zhuǎn)基因克隆動物的細胞、組織和器官可以用于異種移植；

前景衛(wèi)生③人核移植胚胎干細胞經(jīng)過誘導(dǎo)分化形成相應(yīng)的細胞、組織、

器官，可用于器官移植

保護瀕

增加瀕危物種的存活數(shù)量

危物種

①成功率三F常低;②絕大多數(shù)克隆動物存在健康問題，表現(xiàn)出遺傳和生

問題

理缺陷

【歸納總結(jié)】細胞工程的各種技術(shù)手段及其原理總結(jié)

目的技術(shù)手段原理

植物細胞的全能性

細胞膜的流動性和

植物細胞的全能性

f細胞增殖

動物體細胞細胞

’核的全能性

細胞膜的流動性

細胞膜的流動性和

細胞增殖

考向動物體細胞核移植技術(shù)和克隆動物

7.（2022?雞西模擬）2018年1月國際頂尖學(xué)術(shù)期刊《Cell》雜志報道，我國科學(xué)家以一只雌性

舜猴胎兒成纖維細胞為核供體成功克隆兩只貓猴，成為全球首例體細胞克隆靈長類動物。下

列相關(guān)敘述錯誤的是（）

A.這項技術(shù)證明高度分化的動物體細胞具有全能性

B.研究中需要使用成熟卵母細胞作為核移植的受體

C.培育出的兩只雌性搟猴的基因組成幾乎完全相同

D.克隆獅猴的成功為大量培育靈長類遺傳病模型動物提供了可能

答案A

解析因為克隆的兩只猾猴是以一只雌性才彌猴胎兒成纖維細胞為核供體發(fā)育而來的，該過程

經(jīng)過了細胞核移植，只能說明分化的動物體細胞的細胞核具有全能性，A項錯誤。

8.“中中”和“華華”是兩只在我國出生的克隆卿猴，它們也是國際上首例利用體細胞克隆

技術(shù)獲得的非人靈長類動物。如圖表示培育“中中”和“華華”的流程。下列相關(guān)敘述正確

的是（）

（A猴體細胞卜畫網(wǎng)融合he培養(yǎng)俾麗

,----------1重構(gòu)胚J—"叮眸

〔B猴去核卵母細胞＞J

（“中中，，“華軍斗亡上億祠

A.圖示過程中利用的技術(shù)有核移植和干細胞移植技術(shù)等

B.這兩只克隆獅猴是由同一受精卵發(fā)育而成的雙胞胎

C.融合細胞的培養(yǎng)過程需要無菌、無毒的環(huán)境和營養(yǎng)等條件

D.利用A猴的胚胎干細胞核移植獲得克隆舜猴的難度更大些

答案C

解析圖示過程包括核移植和動物細胞培養(yǎng)等技術(shù)，沒有干細胞移植技術(shù)，A錯誤；這兩只

克隆猾猴是通過核移植、胚胎移植產(chǎn)生的，沒有用到受精卵，B錯誤。

重溫高考真題演練

1.（2021?山東，15）一個抗原往往有多個不同的抗原決定簇，一個抗原決定簇只能刺激機體產(chǎn)

生一種抗體，由同一抗原刺激產(chǎn)生的不同抗體統(tǒng)稱為多抗。將非洲豬瘟病毒衣殼蛋白p72注

入小鼠體內(nèi)，可利用該小鼠的免疫細胞制備抗p72的單抗，也可以從該小鼠的血清中直接分

離出多抗。下列說法正確的是（）

A.注入小鼠體內(nèi)的抗原純度對單抗純度的影響比對多抗純度的影響大

B.單抗制備過程中通常將分離出的漿細胞與骨髓瘤細胞融合

C.利用該小鼠只能制備出一種抗p72的單抗

D.p72部分結(jié)構(gòu)改變后會出現(xiàn)原單抗失效而多抗仍有效的情況

答案D

解析單抗的制作需要篩選，而多抗不需要篩選，抗原純度越高，產(chǎn)生的多抗純度越高，因

此抗原純度對單抗純度的影響比對多抗純度的影響小，A錯誤；單抗制備過程中通常是免疫

后將脾臟破碎，然后用離心法將脾臟細胞（包含各種產(chǎn)生或不產(chǎn)生抗體的B細胞）和紅細胞分

開，然后用脾細胞與骨髓瘤細胞融合，而不能直接分離出漿細胞，B錯誤；非洲豬瘟病毒衣

殼蛋白p72上有多種抗原決定簇，一個抗決定簇只能刺激機體產(chǎn)生一種抗體，所以向小鼠體

內(nèi)注入p72后，可以刺激小鼠產(chǎn)生多種抗p72的單抗，C錯誤；p72部分結(jié)構(gòu)改變只改變了

部分抗原決定簇，因此由這部分抗原決定簇產(chǎn)生的抗體失效，但由于還存在由其他抗原決定

簇刺激機體產(chǎn)生的抗體，所以多抗仍有效，D正確。

2.（2021?湖南，22）M基因編碼的M蛋白在動物A的肝細胞中特異性表達?，F(xiàn)設(shè)計實驗，將

外源DNA片段F插入M基因的特定位置，再通過核移植、胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)獲得

M基因失活的轉(zhuǎn)基因克隆動物A,流程如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：

F

質(zhì)粒卵母細胞

M基因

成纖維細胞去核卵母細胞

|核移植

［胚胎培養(yǎng)

早期胚胎

［胚胎移植

代孕母親

克隆動物A

（1）在構(gòu)建含有片段F的重組質(zhì)粒過程中，切割質(zhì)粒DNA的工具酶是

這類酶能將特定部位的兩個核甘酸之間的斷開。

（2）在無菌、無毒等適宜環(huán)境中進行動物A成纖維細胞的原代和傳代培養(yǎng)時，需要定期更換培

養(yǎng)液，目的是______________________________________________________________________

（3）與胚胎細胞核移植技術(shù)相比，體細胞核移植技術(shù)的成功率更低，原因是

從早期胚胎中分離獲得的胚胎干細胞，在形態(tài)上表現(xiàn)為（答出兩點即

可），功能上具有o

（4）鑒定轉(zhuǎn)基因動物：以免疫小鼠的淋巴細胞與骨髓瘤細胞進行融合，篩選融合雜種細

胞，制備M蛋白的單克隆抗體。簡要寫出利用此抗體確定克隆動物A中M基因是否失活的

實驗思路：_______________________________________________________________________

答案（1）限制性內(nèi)切核酸酶（限制酶）磷酸二酯鍵（2）清除代謝物，防止細胞代謝物積累對

細胞自身造成危害，同時給細胞提供足夠的營養(yǎng)（3）動物胚胎細胞分化程度低，恢復(fù)其全能

性相對容易，動物體細胞分化程度高，恢復(fù)其全能性十分困難細胞體積小，細胞核大，核

仁明顯發(fā)育的全能性（4）B取動物A和克隆動物A的肝組織細胞，分別提取蛋白質(zhì)進行

抗原一抗體雜交

解析（4）先給小鼠注射特定抗原使之發(fā)生免疫反應(yīng)，之后從小鼠脾臟中獲取已經(jīng)免疫的B淋

巴細胞；誘導(dǎo)B淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合，利用選擇培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細胞，制備M蛋

白的單克隆抗體；若要利用此抗體確定克隆動物A中M基因是否失活，如果M基因已經(jīng)失

活，則克隆動物A中無法產(chǎn)生M蛋白，則可利用抗原一抗體雜交技術(shù)進行檢測。故實驗思

路見答案。

3.（2020?全國I,38）為研制抗病毒A的單克隆抗體，某同學(xué)以小鼠甲為實驗材料設(shè)計了以

下實驗流程。

篩選1篩選2

制備單細胞懸液

(能產(chǎn)生抗,

雜

融交病毒的

（小鼠甲淋巴細胞卜A

HB合瘤

向單克隆抗

〔骨髓瘤細胞,細

胞胞體的雜交

〕瘤細胞

回答下列問題:

（1）上述實驗前必須給小鼠甲注射病毒A,該處理的目的是

（2）寫出以小鼠甲的脾臟為材料制備單細胞懸液的主要實驗步驟：

（3）為了得到能產(chǎn)生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細胞，需要進行篩選。圖中篩選1所采用

的培養(yǎng)基屬于，使用該培養(yǎng)基進行細胞培養(yǎng)的結(jié)果是

____________________________________________________________________________________________________________________________O

圖中篩選2含多次篩選,篩選所依據(jù)的基本原理是

⑷若要使能產(chǎn)生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細胞大量增殖，可采用的方法有

_____________________________________________________________________（答出2點即可）。

答案（1）誘導(dǎo)小鼠甲產(chǎn)生能夠分泌抗病毒A抗體的B淋巴細胞（2）取小鼠甲脾臟剪碎，用

胰蛋白酶處理使其分散成單個細胞，加入培養(yǎng)液制成單細胞懸液（3）選擇培養(yǎng)基只有雜交

瘤細胞能夠生存抗原與抗體的反應(yīng)具有特異性（4）將雜交瘤細胞注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖；

將雜交瘤細胞在體外培養(yǎng)

解析（1）利用小鼠甲制備單克隆抗體時，先要給小鼠甲注射相應(yīng)的抗原，目的是獲得經(jīng)免疫

的、能產(chǎn)生相應(yīng)抗體的B淋巴細胞。（2）利用小鼠甲的脾臟制備單細胞懸液的主要步驟是①取

小鼠甲的脾臟并剪碎；②用胰蛋白酶處理使其分散成單個細胞；③利用培養(yǎng)液將分散的細胞

制成細胞懸液。（3）為了得到所需要的雜交瘤細胞，在細胞培養(yǎng)過程中要進行篩選。第一次篩

選（篩選1）是利用選擇培養(yǎng)基進行篩選，在選擇培養(yǎng)基上只有融合的雜種細胞才能生長，未融

合的、同種細胞融合的細胞都不能存活。后續(xù)過程還需要利用抗原與抗體的反應(yīng)具有特異性

的原理進行多次篩選（篩選2）,目的是得到能產(chǎn)生所需要的抗體并能無限增殖的雜交瘤細胞。

⑷若要將得到的雜交瘤細胞進行大量培養(yǎng)，可以在體外條件下進行大規(guī)模培養(yǎng)或?qū)⑵渥⑸涞?/p>

小鼠腹腔內(nèi)增殖。

五分鐘查落實

一、易錯辨析

1.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）

2.動物細胞培養(yǎng)時，Ch是細胞代謝所必需的，CO?的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH（V）

3.制備單克隆抗體時，要選用已免疫的B淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合形成雜交瘤細胞

（V）

4.滅活的病毒能促進動物細胞融合，但不能促進植物細胞融合（V）

5.克隆動物都只具備一個親本的遺傳特性（X）

6.克隆動物的制備屬于有性繁殖（X）

二、填空默寫

1.（選擇性必修3P44）細胞貼壁：細胞貼附在培養(yǎng)瓶的瓶壁上的現(xiàn)象。

2.（選擇性必修3P44）接觸抑制：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。

3.（選擇性必修3P44）細胞在培養(yǎng)過程中分裂受阻的原因：懸浮培養(yǎng)的細胞會因細胞密度過大、

有害代謝物積累和培養(yǎng)液中營養(yǎng)物質(zhì)缺乏等因素而分裂受阻；對于貼壁細胞來說，除上述因

素外，還會因為接觸抑制而停止分裂增殖。

4.（選擇性必修3P49）雜交瘤細胞的特點是既能大量繁殖，又能產(chǎn)生足夠數(shù)量的特定抗體。

5.（選擇性必修3P50）單克隆抗體的優(yōu)點是能準確地識別抗原的細微差異，與特定抗原發(fā)生特

異性結(jié)合，并且可以大量制備。

6.（選擇性必修3P54）核移植技術(shù)中必須先去掉受體卵母細胞的細胞核的原因是保證核移植動

物的核遺傳物質(zhì)全部來自供體細胞。

7.（選擇性必修3P54）通過體細胞核移植技術(shù)培育的克隆動物，不是對體細胞供體動物進行了

100%的復(fù)制，原因是克隆動物絕大部分DNA來自供體細胞核，其核外還有少量的DNA,即

線粒體中的DNA來自受體卵母細胞。此外，動物的一些行為、習(xí)性的形成與所處環(huán)境有很

大關(guān)系。

課時精練

一、選擇題

1.（2022?通州市高三一模）下列關(guān)于動物細胞培養(yǎng)的敘述，錯誤的是（）

A.動物細胞培養(yǎng)所需的營養(yǎng)物質(zhì)與植物細胞培養(yǎng)不同

B.傳代培養(yǎng)時需要用胰蛋白酶處理貼壁生長的細胞

C.癌細胞在培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象

D.動物細胞培養(yǎng)時需要添加抗生素以防止雜菌污染

答案C

解析動物細胞培養(yǎng)需要血清、血漿等，植物細胞培養(yǎng)需要蔗糖等，A項正確；傳代培養(yǎng)時

需要用胰蛋白酶等處理貼壁生長的細胞，不然會因為接觸抑制而無法繼續(xù)分裂，B項正確；

癌細胞膜表面的糖蛋白減少，細胞間信息交流受到限制，在培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)不會出現(xiàn)接觸抑制

現(xiàn)象，C項錯誤。

2.如圖為雜交瘤細胞制備示意圖。骨髓瘤細胞由于缺乏次黃喋吟磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶（HGPRT）,

在HAT篩選培養(yǎng)液中不能正常合成DNA,無法生長。下列敘述不正確的是（）

免疫B細胞骨髓瘤細胞

@◎

HGPRT+HGPRT-

/\

/培養(yǎng)液\

0^0

體外長期融合的細胞在HAT

培養(yǎng)中死亡培養(yǎng)液中死亡

A.可用滅活的病毒誘導(dǎo)細胞融合

B.兩兩融合的細胞都能在HAT培養(yǎng)液中生長

C.雜交瘤細胞需進一步篩選才能用于生產(chǎn)

D.細胞膜的流動性是細胞融合的基礎(chǔ)

答案B

解析動物細胞融合可以用滅活的病毒、聚乙二醇（PEG）、電激等進行誘導(dǎo)，A正確；兩兩

融合的細胞包括：免疫B細胞的融合細胞、骨髓瘤細胞的融合細胞、雜交瘤細胞，由題干信

息可知，骨髓瘤細胞在HAT篩選培養(yǎng)液中無法生長，因此骨髓瘤細胞的融合細胞在HAT培

養(yǎng)液中無法生長，B錯誤；融合后產(chǎn)生的雜交瘤細胞并不是都能表達產(chǎn)生所需的單克隆抗體，

還需要進一步篩選才能用于生產(chǎn)，C正確；動物細胞融合依據(jù)的原理是細胞膜的流動性，D

正確。

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。

4.（2022?江蘇南通模擬）在利用細胞融合技術(shù)生產(chǎn)單克隆抗體的過程中，不需要考慮（）

A.B淋巴細胞和骨髓瘤細胞之間的免疫排斥

B.注射特定抗原蛋白，對實驗小鼠進行免疫

C.向細胞培養(yǎng)液中加入促融劑的種類和處理時間

D.選擇特定試劑篩選能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細胞

答案A

解析制備單克隆抗體過程中，要對實驗小鼠注射特定的抗原，抗原進入機體后刺激機體產(chǎn)

生特異性免疫反應(yīng)從而產(chǎn)生相應(yīng)的B淋巴細胞，B項不符合題意；向細胞培養(yǎng)液中加入促融

劑的種類和處理時間會影響細胞的融合，C項不符合題意；選擇特定試劑篩選能產(chǎn)生特定抗

體的雜交瘤細胞需要考慮，否則會影響單克隆抗體的產(chǎn)量或得到單克隆抗體的特異性差，D

項不符合題意。

5.科研人員在雜交瘤細胞的基礎(chǔ)上，將兩種雜交瘤細胞融合獲得了雙雜交瘤細胞，能夠產(chǎn)生

雙特異性抗體，該抗體可同時結(jié)合a、B兩種抗原。下列說法錯誤的是（）

恒

定＜

區(qū)

A.制備雙特異性抗體時需將抗原a、B分別注射到小鼠體內(nèi)，獲得免疫小鼠的脾臟細胞

B.用解離液處理免疫小鼠的脾臟細胞獲得單細胞，再與小鼠的骨髓瘤細胞融合后可獲得兩

種雜交瘤細胞

C.可用PEG試劑促進兩種雜交瘤細胞的融合，成功融合后經(jīng)過篩選可獲得雙雜交瘤細胞

D.在腫瘤治療方面研制與腫瘤細胞和抗腫瘤藥物結(jié)合的雙特異性抗體，能特異性殺死腫瘤

細胞

答案B

解析解離液能固定并殺死細胞，故不能用解離液處理；應(yīng)該用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理，

才能達到分散成單個細胞的目的，B錯誤。

6.（2022?太原模擬）腫瘤細胞表面抗原不能誘導(dǎo)強的免疫應(yīng)答，樹突狀細胞（DCs）與腫瘤細胞

的融合細胞保持了DCs和腫瘤細胞的特性，能高效地將腫瘤抗原呈遞給免疫系統(tǒng)，激發(fā)機體

的免疫應(yīng)答，同時還可以維持較長時期的抗腫瘤免疫。這種方法在臨床應(yīng)用中有著非常誘人

的前景。下列有關(guān)敘述錯誤的是（）

A.動物細胞融合與植物原生質(zhì)體融合的基本原理相同

B.融合細胞主要激活B淋巴細胞產(chǎn)生免疫應(yīng)答

C.樹突狀細胞可在體內(nèi)起呈遞腫瘤抗原的作用

D.體外培養(yǎng)動物細胞需要在培養(yǎng)液中添加適量抗生素

答案B

解析動物細胞融合和植物原生質(zhì)體融合的基本原理都是細胞膜的流動性，A項正確；融合

細胞主要激活T淋巴細胞產(chǎn)生免疫應(yīng)答，B項錯誤。

7.將細胞毒素類藥物與單克隆抗體結(jié)合形成抗體一藥物偶聯(lián)物(ADC),可實現(xiàn)對腫瘤細胞的

選擇性殺傷，過程如下圖。下列相關(guān)敘述錯誤的是()

A.體外培養(yǎng)單個已免疫B淋巴細胞可持續(xù)大量獲得單克隆抗體

B.ADC通過胞吞作用進入腫瘤細胞內(nèi)

C.ADC在溶酶體中被裂解后釋放出藥物

D.選擇性殺傷腫瘤細胞利用了單克隆抗體特異性強的特點

答案A

解析體外培養(yǎng)單個已免疫B淋巴細胞不能持續(xù)大量獲得單克隆抗體，因為B淋巴細胞沒有

分裂能力，A項錯誤；根據(jù)抗體能與抗原發(fā)生特異性結(jié)合的特點可推測，抗體一藥物偶聯(lián)物

(ADC)選擇性殺傷腫瘤細胞是利用了單克隆抗體特異性強的特點，D項正確。

8.中科院動物所和福州大熊貓研究中心合作，通過將大熊貓的細胞核植入去核后的兔子卵母

細胞中，在世界上最早克隆出一批大熊貓早期胚胎，這表明我國的大熊貓人工繁殖研究再次

走在世界前列。下列有關(guān)敘述中錯誤的是()

A.卵母細胞去核的方法是顯微注射法，還可以用紫外光短時間照射等方法

B.兔子卵母細胞質(zhì)中有使大熊貓細胞核表達全能性的物質(zhì)

C.重構(gòu)胚需要用物理或化學(xué)方法激活，使之完成細胞分裂和發(fā)育進程

D.在大熊貓早期胚胎的形成過程中，囊胚期開始出現(xiàn)細胞的分化

答案A

解析卵母細胞去核的方法有顯微操作直接去除、紫外光短時間照射、化學(xué)物質(zhì)處理等方法，

A項錯誤。

9.研究人員將猴胚胎細胞(a)中的細胞核取出，移植入一雌猴的去核卵母細胞(b)中，得到重

構(gòu)胚(c),經(jīng)培養(yǎng)獲得胚胎并移植到另一雌猴(d)體內(nèi)進一步發(fā)育，獲得克隆猴(e)。下列敘述正

確的是()

A.e的細胞內(nèi)的全部基因都來自a,b不提供基因