2023-2024届高考一轮复习生物学案（人教版）第十单元生物技术与工程第4课时动物细胞工程

第4课时动物细胞工程

【课标要求】1.阐明动物细胞培养是从动物体获得相关组织，分散成单个细胞后，在适宜的培

养条件下让细胞生长和增殖的过程。动物细胞培养是动物细胞工程的基础。2.阐明动物细胞

核移植一般是将体细胞核移入一个去核的卵母细胞中，并使重组细胞发育成新胚胎，继而发

育成动物个体的过程。3.阐明动物细胞融合是指通过物理、化学或生物学等手段，使两个或

多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。4.概述细胞融合技术是单克隆抗体制备的重要技术。

5.简述干细胞在生物医学工程中有广泛的应用价值。

考点一动物细胞培养

■归纳夯实必备知识

1.动物细胞培养的概念：从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞,然后在适宜的

培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。

2.动物细胞培养的条件

营养条件：糖类、氨基酸、无机盐、维生

素、促生长因子、微量元素等营养物质，

此外通常还需血道等一些天然成分

■培养液和培养用具进行灭菌

无菌无处理

培毒的环境在无菌环境下操作

养〔定期更换培养液，清除代谢物

条

件

温度、PH和渗透压：哺乳动物细胞培养

的温度多以(36.5±0.5)CC为宜，多数动

物细胞生存的适宜PH为7.2~7.4

・95%的空气：其中O2是细胞

气体环境<代谢所必需的

I5%的Co2：维持培养液的PH

3.动物细胞培养的过程

取动物组织块

胰蛋白酶或

机械法

胶原蛋白醐

分散成单个细胞

加人

培养液

制成细胞悬液

［装瓶

原代培养

I细胞密度过

悬浮生长i贴壁生长

—物积累、营养、垃制

物质缺乏等、鬻兽

抑制

分裂受阻或停止

［分瓶

传代培养

【概念辨析】细胞贴壁和接触抑制

细胞贴壁是指体外培养的细胞贴附在瓶壁生长的现象；接触抑制是指当贴壁细胞分裂生长到

表面相互接触时，细胞通常会停止分裂增殖的现象。

4.干细胞培养及其应用

种类胚胎干细胞成体干细胞诱导多能干细胞

体细胞（如成纤维

来源早期胚胎骨髓、脐带血和外周血

细胞等）

能分化为成年动物体内的任何能诱导分化成类

特点一种类型的细胞，并进一步形成分化成特定的细胞或组织似胚胎干细胞的

机体的组织和器官其至个体细胞

治疗小鼠的镰状

造血干细胞用于治疗白血

分化成心肌细胞、神经元和造血细胞贫血、阿尔

应用病；神经干细胞用于治疗帕

干细胞等茨海默病、心血

金森病、阿尔茨海默病等

管疾病等

■拓展提升科学思维

1.胚胎干细胞为什么可以解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题？其应用有什么限

制因素？

提示通过胚胎干细胞体外诱导分化，可以培育出人造组织器官，从而解决供体器官不足问

题，另一方面，由于是自身细胞经诱导分化形成的，所以无免疫排斥反应。胚胎干细胞必须

从胚胎中获取，这涉及伦理问题，因而限制了应用。

2.为什么科学家认为iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞？

提示iPS细胞的诱导过程无需破坏胚胎，而且iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞，将

它移植回病人体内后，理论上可以避免免疫排斥反应。

3.科学家已尝试采用多种方法来制备iPS细胞，尝试说出几种获取iPS细胞的方法。

提示借助载体将特定基因导入细胞中，直接将特定蛋白导入细胞中或者用小分子化合物等

来诱导形成iPS细胞。iPS细胞最初是由成纤维细胞转化而来的，后来发现已分化的T细胞、

B细胞等也能被诱导为iPS细胞。

■突破强化关键能力

1.（2023∙山西运城高三模拟）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.动物细胞培养应在含5%CO2的Co2培养箱中进行，CO2的作用维持培养液的PH

C.为了防止动物细胞培养过程中受污染，可向培养液中加入适量的干扰素

D.在合成培养基中，通常需加入血清等一些天然成分

答案C

解析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，以分解组织细胞

间的蛋白质，得到单个细胞，A正确；为防止动物细胞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；使用合成培养基培养动物细胞时，通常要加入血清等一些天

然成分，以利于动物细胞生长，D正确。

2.（2022∙江苏南京高三模拟）某学术期刊发表论文称，利用人类多能干细胞培养的皮肤类器官

在培养4〜5个月后，形成了多层皮肤组织，包含毛囊、皮脂腺和神经元回路，是迄今最逼真

的人皮肤类器官。下列相关叙述正确的是（）

A.多能干细胞形成多层皮肤组织的过程中，遗传物质通常会发生改变

B.多能干细胞培养形成多层皮肤组织，说明动物的体细胞具有全能性

C.给烧伤病人移植自身多能干细胞培养成的皮肤类器官可减弱免疫排斥反应

D.该项研究结果表明多能干细胞可以分化成为人体内所需的各种组织和器官

答案C

解析多能干细胞形成多层皮肤组织的过程中，遗传物质并未发生改变，只是基因的选择性

表达，A错误；多能干细胞培养形成多层皮肤组织，未分化成各种细胞或发育成完整个体，

不能体现动物体细胞的全能性，B错误；研究结果表明，多能干细胞能形成多层皮肤组织，

包含毛囊、皮脂腺和神经元回路，但不能说明其能分化成各种组织和器官，D错误。

【归纳总结】动物细胞培养和植物组织培养的比较

项目动物细胞培养植物组织培养

理论基础细胞增殖植物细胞的全能性

无菌；用机械的方法或胰蛋白酶、胶原

培养前处理无菌、离体

蛋白酶等处理，使组织分散成单个细胞

动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器

取材植物幼嫩的部位或花药等

官或组织

培养基性质液体

糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物水、矿质元素、蔗糖、维生

培养基成分

血清等素、植物激素和琼脂等

⅛⅛产生大量细胞，不形成新个体可产生新个体

快速繁殖、作物脱毒、细胞

人造皮肤的构建、动物分泌蛋白的规模

应用产物的工厂化生产和单倍体

化生产

育种等

①都需人工条件下的无菌操作；②都需3品适宜的温度、PH等条件；③

相同点

都进行有丝分裂，都不涉及减数分裂

考点二动物细胞融合技术与单克隆抗体

・归纳夯实必备知识

1.动物细胞融合技术

概念：使两个或多个动物细胞结合形成一

个细胞的技术

方法：PEG融合法、电融合法和灭活病毒

动

诱导法等

物

细结构基础：细胞膜的流动性

胞

融结果：形成具有原来两个或多个细胞遗传

合信息的杂交细胞

技

.①突破了有性杂交的局限,使远缘

术

杂交成为可能；②成为研究细胞

意义彳遗传、细胞免疫、肿瘤和培育生物

新品种等的重要手段，为制造单克

I隆抗体开辟了新途径

-教材隐性知识

源于选择性必修3P48“相关信息”：灭活病毒诱导细胞融合的原理是病毒表面含有的糖蛋白

和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞互相凝聚，细胞膜上的蛋白质分子和脂

质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。

2.单克隆抗体的制备

(1)传统抗体的获得

①方法

砌殴地I动物体内I卫I多种B淋巴细胞IjI多种抗体I-I从血渣中分赢正

②缺点：产量低、纯度低、特异性差。

(2)单克隆抗体的制备及优点

①制备过程

注射特定培界骨髓瘤细胞

的抗原

免疫小鼠

多种B淋巴细胞骨髓瘤细胞

多种杂_

交细加＜6©画®而＞自身融合细胞

用特定的邈明薄庙猫逅丁至⅛⅛⅛而种融合的细胞死亡

S)⑥杂交瘤细胞

I克隆上述杂交细胞

⑥仪女色一专一抗体检测阳性

将不同种杂交细胞分开,|并克隆专一抗体检测呈阳性的细胞

r⅛

注射到体外培养

小鼠腹

腔内♦I

A名单克隆抗体％r单克隆抗体

②单克隆抗体的优点

a.能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合(特异性强、灵敏度高)。

b.可以大量制备。

(3)单克隆抗体的应用

①被广泛用作诊断试剂,在多种疾病的诊断和病原体鉴定中发挥重要的作用。

②运载药物,形成抗体一药物偶联物，实现对肿瘤细胞的选择性杀伤。

③用于治疗疾病。

・拓展提升科学思维

1.植物体细胞杂交技术，可以跨越植物种属间生殖隔离的屏障，培育出新的作物类型。科学

家经过长期的探索，也实现了用不同种动物的体细胞进行杂交。参考图示，回答下列问题：

(1)动物细胞融合的结构基础是什么？

提示细胞膜的流动性。

(2)动物细胞完成融合的标志是什么?

提示动物细胞融合时，先是细胞膜发生融合，然后是细胞核的融合。当两个细胞核融合后

形成具有单核的杂交细胞，则标志着动物细胞融合的完成。

(3)动物与人细胞之间诱导融合，产生的融合细胞有多少种(只考虑两两融合)？

提示3种。

2.单克隆抗体的制备中需要给小鼠注射特定的抗原蛋白，其目的是什么？

提示刺激机体发生免疫应答，从而产生特定的B淋巴细胞。

3.单克隆抗体被广泛用作诊断试剂的原因是什么？

提示单克隆抗体能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并且可以大

量制备。

■突破强化关键能力

3.(2023•河北廊坊高三模拟)抗体一药物偶联物(ADC)通过采用特定技术将具有生物活性的小

分子药物连接到能特异性识别肿瘤细胞的单克隆抗体上，实现对肿瘤细胞的选择性杀伤。

ADC的结构及其发挥作用的机理如图所示，下列有关说法错误的是()

A.单克隆抗体制备过程中通常将免疫后得到的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合

B.用96孔板培养和多次筛选杂交瘤细胞后，在体外大规模培养可获得单克隆抗体

C.ADC通过抗体与细胞膜上的受体特异性结合，以主动运输的方式进入肿瘤细胞

D.ADC在肿瘤细胞里被溶酶体裂解，释放药物，使肿瘤细胞死亡

答案C

解析利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞，杂交瘤细胞既

能无限增殖，又能产生特异性抗体，A正确；单克隆抗体制备过程中至少经过两次筛选，一

次是用特定的选择培养基进行筛选，获得杂交瘤细胞，杂交瘤细胞还需进行克隆化培养和抗

体检测，即用96孔板培养和多次筛选杂交瘤细胞后，可获得既能无限增殖，又能分泌特异性

抗体的杂交瘤细胞，B正确；ADC通过胞吞的方式进入肿瘤细胞，溶酶体使其裂解，释放药

物，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤，C错误，D正确。

4.人乳头瘤病毒(HPV)是一种DNA病毒，可诱发细胞癌变。抗HPV的单克隆抗体可以准确

检测出HPV,从而及时监控宫颈癌的发生。以HPV衣壳蛋白为抗原制备出单克隆抗体的过

程如图所示。下列叙述不正确的是()

小鼠骨髓瘤细胞

(不能在HAT

将特定的培养基上生长)

杂

交瘤

细胞

抗原注入：匚分

开培

养

某些淋巴杂交

胞融合，选育出产生

细胞(产瘤细

转到特异性抗体

胞生

生特异性HAT培

长的高产细胞

抗体)养基上

培养

A.在HAr培养基上存活的杂交瘤细胞既能无限增殖又可以分泌抗体

B.单克隆抗体的特点是灵敏度高、特异性强，可以大量制备

C.可用HPV衣壳蛋白检测筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞

D.单克隆抗体制备过程涉及的生物学原理有细胞增殖和细胞膜的选择透过性

答案D

解析单克隆抗体的制备过程主要运用的细胞工程技术包括动物细胞培养和动物细胞融合,

原理依次是细胞增殖、细胞膜的流动性，D错误。

【归纳总结】比较植物体细胞杂交和动物细胞融合

项目植物体细胞杂交动物细胞融合

细胞膜的流动性、细胞的全能性细胞膜的流动性、细胞增殖

融合前处理除去细胞壁使细胞分散开

-相关酶―纤维素酶和果胶酶胰蛋白酶或胶原蛋白酶

物理法：电融合法、离心法；物理法：电融合法；

诱导方法化学法：聚乙二醇(PEG)融合法、化学法：聚乙二醇(PEG)融合法；

高Ca2+—高PH融合法生物法：灭活病毒诱导法

结果杂种植株杂交细胞

应用培育植物新品种主要用于制备单克隆抗体

意义突破远缘杂交不亲和的障碍，打破了生殖隔离，扩展了杂交的亲本组合

动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同，诱导动物细胞融合

相同点

的方法与植物原生质体融合的方法相似

考点三动物体细胞核移植技术和克隆动物

■归纳夯实必备知识

I.动物细胞核移植技术的概念和类型

⑴概念

将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中,使这个重新组合的细胞发育成新胚胎,继

而发育为动物个体的技术。

(2)原理：动物体细胞核具有全能性。

(3)类型：哺乳动物核移植可分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植,其中胚胎细胞核移植较易

成功。

2.体细胞核移植的过程

［取供隼细胞)I卵巢卵母细胞］

一细胞培养―一IMIl期.核

I供加细胞)(去核卵母细胞I

细胞融合

［a⅛κl

I完成细胞分裂和-育进程I

一胚胎移植一

［代孕动物)

［与供体遗传物—基本相同的折网

3.体细胞核移植技术的应用前景和存在的问题

畜牧业加速家畜遗传改良进程、促进优良畜群繁育

①作为生物反应器生产医用蛋ιiΓ-

②转基因克隆动物的细胞、组织或器官可以用于异种移植；

医药卫生

③人核移植胚胎干细胞经过诱导分化形成相应的细胞、组织

前景或器官，可用于器官移植

①研究克隆动物可使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过

程；②克隆一批遗传背景相同的动物，可以通过它们之间的

科学研究

对比来分析致病基因;③克隆特定疾病模型的动物，为研究

致病机制和开发相应的药物提供帮助

保护濒危物种增加濒危物种的存活数量

问题①成功率非常低;②绝大多数克隆动物存在健康问题，表现出遗传和生理缺陷

-教材隐性知识

(1)源于选择性必修3P52“相关信息”：减数分裂∏中期(Mn期)卵母细胞中的“核”其实是

纺锤体一染色体复合物。文中所说的“去核”是去除该复合物。

(2)源于选择性必修3P54“相关信息”：目前动物细胞核移植技术中普遍使用的去核方法是呈

微操作法。也有人采用梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等方法。这些方法是在

没有穿透卵母细胞透明带的情况下去核或使其中的DNA变性„

■拓展提升科学思维

某国批准了首例使用细胞核移植技术培育“三亲婴儿”的申请，其培育过程可选用如下技术

路线.

Mll期

捐献者蠹0⅛4细Q胞卵④母\细体胞外

Θ≡^∙z培养~卓

母亲卵母细胞U精子

三亲婴儿一一0'—1

受精卵

(1)探究“三亲婴儿”的性状表现与三个亲本的关系并分析原因。

提示①因基因型与母亲(卵母细胞核供体)和父亲(精子细胞核供体)的核基因有关，大多数性

状由母亲和父亲共同决定。②少数性状(受质基因控制的性状)与捐献者(卵母细胞细胞质供体)

相同。

(2)所谓的“三亲婴儿”中遗传学上的母亲应是哪一个？该技术主要是为了避免什么疾病？

提示“三亲婴儿”中遗传学上的母亲应是提供卵细胞核的个体。该技术主要是为了避免母

亲的线粒体遗传病基因传递给后代。

(3)据图分析，该技术涉及了哪些技术操作？

提示该技术涉及动物细胞培养、体外受精、细胞核移植、胚胎移植等操作。

(4)动物细胞核移植技术的理论基础(原理)是什么？

提示动物细胞核的全能性。

(5)受体细胞为什么选用卵母细胞？

提示因为卵母细胞体积大，易操作；去核时易于同时吸走第一极体；卵母细胞中含有激发

细胞核全能性的物质。

■突破强化关键能力

5.某杂志报道，我国科学家以一只雌性掰猴胎儿成纤维细胞为核供体成功克隆两只掰猴，成

为全球首例体细胞克隆灵长类动物。下列相关叙述错误的是（）

A.这项技术证明高度分化的动物体细胞具有全能性

B.研究中需要使用成熟卵母细胞作为核移植的受体

C.培育出的两只雌性物猴的基因组成几乎完全相同

D.克隆舜猴的成功为大量培育灵长类遗传病模型动物提供了可能

答案A

解析因为克隆的两只瘠猴是以一只雌性猾猴胎儿成纤维细胞为核供体发育而来的，该过程

经过了细胞核移植，只能说明分化的动物体细胞的细胞核具有全能性，A错误。

6.“中中”和“华华”是两只在我国出生的克隆赛猴，它们也是国际上首例利用体细胞克隆

技术获得的非人灵长类动物。如图表示培育“中中”和“华华”的流程。下列相关叙述正确

的是（）

〔猴体细胞细胞核卜硼合

AH培养早期

｛重构胚）

胚胎

（B猴去核卵母细胞1

（“中中，，，，华华，，PjLe翦一⅛

A.图示过程中利用的技术有核移植和干细胞移植技术等

B.这两只克隆舜猴是由同一受精卵发育而成的双胞胎

C.融合细胞的培养过程需要无菌、无毒的环境和营养等条件

D.利用A猴的胚胎干细胞核移植获得克隆舜猴的难度要更大

答案C

解析图示过程包括核移植、动物细胞培养、胚胎移植等技术，没有干细胞移植技术，A错

误；这两只克隆瘠猴是通过体细胞核移植、胚胎移植产生的，没有用到受精卵，B错误。

【归纳总结】细胞工程的各种技术手段及其原理总结

目的技术手段原理

植物组织

获得植株.→›植物细胞的全能性

培养

植物体细、细胞膜的流动性和

获得杂种植株＜-

胞杂交植物细胞的全能性

:I；

获得大量细胞动物细胞

→-细胞增殖

或细胞产物培养

：I;

动物体细动物体细胞细胞

获得克隆动物・

胞核移植核的全能性

：I;

动物细胞

获得杂交细胞+→细胞膜的流动性

融合

I

获得单克隆单克隆抗、细胞膜的流动性和

抗体.体的制备,细胞增殖

重温高考真题演练

1.（2021•江苏，11）下列关于哺乳动物胚胎工程和细胞工程的叙述，错误的是（）

A.细胞培养和早期胚胎培养的培养液中通常需要添加血清等物质

B.早期胚胎需移植到经同期发情处理的同种雌性动物体内发育成个体

C.猴的核移植细胞通过胚胎工程已成功地培育出了克隆猴

D.将骨髓瘤细胞和B淋巴细胞混合，经诱导后融合的细胞即为杂交瘤细胞

答案D

解析我国利用核移植技术成功培养出克隆猴“中中”和“华华”，C正确；将骨髓瘤细胞

和B淋巴细胞混合，经诱导后融合的细胞不都是杂交瘤细胞，还有B细胞自身融合的细胞、

骨髓瘤细胞自身融合的细胞等，D错误。

2.（2022∙江苏，19改编）下图表示利用细胞融合技术进行基因定位的过程，在人一鼠杂种细

胞中人的染色体会以随机方式丢失，通过分析基因产物进行基因定位。现检测细胞I、H、

川中人的4种酶活性，只有H具有芳烧羟化酶活性，只有HI具有胸首激酶活性，I、Hl都有

磷酸甘油酸激酶活性，I、II、In均有乳酸脱氢酶活性。下列相关叙述不正确的有（）

人的

7灭活的(鼠的

成纤维细胞,

%h台病毒'肿瘤细胞

融合介质,

在选择培养基上

增殖的杂种细胞

杂种细胞

保留的人IIlin

类染色体X,ll2,11X,ll,17

A.加入灭活仙台病毒的作用是促进细胞融合

B.细胞I、H、HI分别为人一人、人一鼠、鼠一鼠融合细胞

C.芳煌羟化酶基因位于2号染色体上，乳酸脱氢酶基因位于11号染色体上

D.胸首激酶基因位于17号染色体上，磷酸甘油酸激酶基因位于X染色体上

答案B

解析动物细胞融合过程中，可以利用灭活的仙台病毒或聚乙二醇作诱导剂促进细胞融合，

A正确：细胞In中保留了人的X、Ik17号染色体，故不会是鼠一鼠融合细胞，B错误；根

据题意和题图分析可知，芳烧羟化酶基因位于2号染色体上，乳酸脱氢酶基因位于11号染色

体上，胸苔激酶基因位于17号染色体上，磷酸甘油酸激酶基因位于X染色体上，C、D正确。

3.(2020.江苏，28)新型冠状病毒可通过表面的刺突蛋白(S蛋白)与人呼吸道黏膜上皮细胞的

ACE2受体结合，侵入人体，引起感染。图1为病毒侵入后，人体内发生的部分免疫反应示

意图。单克隆抗体可阻断病毒的黏附或入侵，故抗体药物的研发已成为治疗新冠感染的研究

热点之一。图2为筛选、制备抗S蛋白单克隆抗体的示意图。请据图回答下列问题：

二⅜f<?融合§

HAT筛选I

Θθ00

ΦΦθθΦΦ

(1)图1中人体内抗原呈递细胞吞噬病毒，并将病毒的抗原暴露在细胞表面，被细胞

表面的受体识别后激活该细胞。

(2)B细胞识别入侵的病毒后，在细胞因子作用下，经过细胞的,形成

______________细胞。

(3)为判断疑似患者是否为新型冠状病毒感染者，采集鼻咽拭子主要用于病原学检查，检测病

毒的；采集血液样本主要用于血清学检查,检测O

（4）据图2所示，研制抗S蛋白单克隆抗体，需先注射免疫小鼠以激活小鼠的免

疫细胞，再提取激活的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，用HAT培养基筛选获得细

胞。因为同一种抗原可能激活细胞，还需继续筛选才能获得分泌单克隆抗体的细胞

株。

答案（I）T（2）增殖、分化浆细胞和记忆

（3）核酸抗新型冠状病毒抗体（4）刺突蛋白（或S蛋白）杂交瘤多种B淋巴

解析（1）病毒可作为引起免疫反应的抗原，其侵入人体后，首先会被抗原呈递细胞吞噬处理,

将其特有的抗原暴露，从而被T细胞表面的受体识别并激活T细胞。（2）B细胞识别入侵的病

毒后，在细胞因子的作用下，会增殖、分化形成浆细胞和记忆细胞。（3）判断疑似患者是否为

新型冠状病毒感染者时，若采集鼻咽拭子进行病原学检查，则检测的是病毒的核酸；若病人

感染了该病毒，则血清中会存在相应的抗体，因此若采集血液样本进行血清学检查，则检测

的是抗新型冠状病毒抗体。（4）要研制抗S蛋白单克隆抗体，需先给小鼠注射刺突蛋白（S蛋白）

作为抗原，以获得激活的小鼠B淋巴细胞。激活的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合时，会出现

B—B细胞、瘤一瘤细胞以及杂交瘤细胞（只考虑2个细胞的融合），所以应先用HAT培养基

筛选获得杂交瘤细胞。又因为同一种抗原可能激活多种B淋巴细胞，所以对获得的杂交瘤细

胞还需继续进行克隆化培养和专一抗体的阳性检测，以获得能分泌单克隆抗体的细胞株。

4.（2020•全国I,38）为研制抗病毒A的单克隆抗体，某同学以小鼠甲为实验材料设计了以

下实验流程。

筛

」

选2

⅛1

制备单细胞悬液

-U(

（小鼠甲，（B淋巴细胞h杂能产生抗

融交病毒A的

ʌ

I⅞HI-U单克隆抗

晶细

卜骨髓瘤细胞卜

胞胞体的杂交

〕瘤细胞

回答下列问题：

（1）上述实验前必须给小鼠甲注射病毒A,该处理的目的是。

（2）写出以小鼠甲的脾脏为材料制备单细胞悬液的主要实验步骤：

__________________________________________________________________________________O

（3）为了得到能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞，需要进行筛选。图中筛选1所采用

的培养基属于,使用该培养基进行细胞培养的结果是。

图中筛选2含多次筛选,筛选所依据的基本原理是。

（4）若要使能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖，可采用的方法有

___________________________________________________________________________（答出2点即可）。

答案（1）诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞（2）取小鼠甲脾脏剪碎，用

胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）处理使其分散成单个细胞，加入培养液制成单细胞悬液（3）选择培

养基只有杂交瘤细胞能够生存抗原与抗体的反应具有特异性（4）将杂交瘤细胞注射到

小鼠腹腔内增殖；将杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养

解析（1）利用小鼠甲制备单克隆抗体时，先要给小鼠甲注射相应的抗原，目的是获得经免疫

的、能产生相应抗体的B淋巴细胞。（2）利用小鼠甲的脾脏制备单细胞悬液的主要步骤是①取

小鼠甲的脾脏并剪碎；②用胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）处理使其分散成单个细胞；③利用培养

液将分散的细胞制成细胞悬液。（3）为了得到所需要的杂交瘤细胞，在细胞培养过程中要进行

筛选。第一次筛选（筛选1）是利用选择培养基进行筛选，在选择培养基上只有融合的杂种细胞

才能生长，未融合的、同种细胞融合的细胞都不能存活。后续过程还需要利用抗原与抗体的

反应具有特异性的原理进行多次筛选（筛选2）,目的是得到能产生所需要的抗体并能无限增殖

的杂交瘤细胞。（4）若要将得到的杂交瘤细胞进行大量增殖，可以在体外条件下进行大规模培

养或将其注射到小鼠腹腔内增殖。

五分钟查落实

1.判断关于动物细胞培养和胚胎干细胞的叙述

（1）将动物细胞置于含有95%Ch和5%CO2的混合气体的C02培养箱中进行培养（X）

（2）动物细胞在培养过程中都具有细胞贴壁的现象（X）

（3）贴壁细胞用胰蛋白酶处理使之分散成单个细胞，然后再用离心法收集（√）

（4）胚胎干细胞是发现最早、研究最多、应用也最为成熟的一类成体干细胞（X）

（5）iPS细胞类似于胚胎干细胞，又称为诱导多能干细胞（√）

（6）神经干细胞可用于治疗帕金森病和阿尔茨海默病等（√）

2.判断关于动物细胞核移植的叙述

（1）通过电融合法使两细胞融合，供体核进入卵母细胞，形成重构胚（√）

（2）核移植中Mn期卵母细胞“去核”其实是去除纺锤体一染色体复合物（√）

（3）克隆一批遗传背景相同的动物，可以通过它们之间的对比来分析致病基因（√）

（4）用于核移植的供体细胞一般都选用10代以内的培养细胞（√）

3.判断关于动物细胞融合及单克隆抗体制备的叙述

（I）B淋巴细胞和骨髓瘤细胞经细胞融合后有三种细胞类型（仅考虑细胞两两融合的情

况）（√）

（2）动物体细胞融合后的杂交细胞仍然是二倍体细胞（X）

（3）将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行诱导融合，培养液中融合后的细胞即为杂交瘤细胞

（X）

（4）单克隆抗体诊断试剂提高了诊断的准确性、灵敏性（√）

4.填空默写

（1）（选择性必修3P44）细胞贴壁：细胞贴附在培养瓶的瓶壁上的现象。

（2）（选择性必修3P44）接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞通常会停止分

裂增殖的现象。

（3）（选择性必修3P44）细胞在培养过程中分裂受阻的原因:悬浮培养的细胞会因细胞密度过大、

有害代谢物积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻；对了贴壁细胞来说，除上述因

素外，还会因为接触抑制而停止分裂增殖。

（4）（选择性必修3P4√＞杂交瘤细胞的特点是既能大量繁殖，又能产生足够数量的特定抗体。

（5）（选择性必修3PG单克隆抗体的优点是能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特

异性结合，并且可以大量制备。

（6）（选择性必修3P54）核移植技术中必须先去掉受体卵母细胞的细胞核的原因是保证核移植动

物的核遗传物质全部来自供体细胞。

（7）（选择性必修3P54）通过体细胞核移植技术培育的克隆动物，不是对体细胞供体动物进行了

100%的复制，原因是克隆动物绝大部分DNA来自供体细胞核，其核外还有少量的DNA,即

线粒体中的DNA来自受体卵母细胞。此外，动物的一些行为、习性的形成与所处环境有很

大关系。

课时精练

一、选择题

1.人造皮肤的构建需要使用动物细胞培养技术，下列相关叙述正确的是（）

A.进行动物细胞培养时常用胃蛋白酶来分散细胞

B.只要进行好消毒，动物细胞培养可以在恒温培养箱进行

C.贴壁细胞在分裂生长到出现接触抑制后会分化为不同类型

D.培养动物细胞所需的基本条件与细胞所处的内环境理化条件接近

答案D

解析胃蛋白酶的最适PH为强酸性，进行动物细胞培养时常用胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）来分

散细胞，不能用胃蛋白酶，A错误；动物细胞培养要保证无菌、无毒的环境，而消毒只能杀

死部分微生物，B错误：贴壁细胞在分裂生长到出现接触抑制后既不能分裂，也不能分化，

C错误；动物细胞培养所需要的条件应类似于细胞所处内环境的理化条件，D正确。

2.（2021•辽宁1月适应性测试，14）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

答案B

解析造血干细胞属于成体干细胞，其具有组织特异性，只能分化形成特定的细胞或组织，

B错误；胚胎干细胞在饲养层细胞上，或在添加抑制因子的培养液中培养，能够维持不分化

的状态，C正确；当身体某一类细胞功能退化时，可以通过诱导胚胎干细胞定向分化来及时

修补，并恢复组织的正常功能，D正确。

3.在利用细胞融合技术生产单克隆抗体的过程中，不需要考虑（）

A.B淋巴细胞和骨髓瘤细胞之间的免疫排斥

B.注射特定抗原蛋白，对实验小鼠进行免疫

C.向细胞培养液中加入促融剂的种类和处理时间

D.选择特定试剂筛选能产生特定抗体的杂交瘤细胞

答案A

解析制备单克隆抗体过程中，要对实验小鼠注射特定的抗原，抗原进入机体后刺激机体产

生特异性免疫反应从而产生相应的B淋巴细胞，B不符合题意；向细胞培养液中加入促融剂

的种类和处理时间会影响细胞的融合，C不符合题意；选择特定试剂筛选能产生特定抗体的

杂交瘤细胞需要考虑，否则会影响单克隆抗体的产量或得到单克隆抗体的特异性差，D不符

合题意。

4.（2023•江苏连云港高三模拟）新冠变异毒株“奥密克戎”表面的刺突蛋白（S蛋白）存在30

多处改变，使其与细胞膜上的受体结合更紧密，逃避抗体结合的能力增强。下列说法不正确

的是（）

A.新冠病毒变异的根本原因是控制S蛋白合成的基因发生了突变

B.生产灭活疫苗需先培养病毒宿主细胞

C.毒株“奥密克戎”抗原检测利用了抗原一抗体特异性结合的原理，需要设计多种引物

D.大规模人群免疫接种，群体免疫力增强，新冠病毒无症状感染者比例也会上升

答案C

解析毒株“奥密克戎”抗原检测利用了抗原一抗体特异性结合的原理，该过程不需要设计

引物,C错误。

5.如图为肾脏上皮细胞培养过程示意图，下列叙述不正确的是（）

甲乙丙丁

A.甲f乙过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶等消化处理

B.丙过程指细胞在添加血清的合成培养基中进行原代培养

C.丙和丁过程均会出现细胞贴壁和接触抑制现象

D.丁过程是传代培养的细胞，该过程体现了动物细胞的全能性

答案D

解析丁过程为传代培养，属于动物细胞培养，没有发育成一个完整个体或其他各种细胞，

不能体现动物细胞的全能性，D错误。

6.下列有关动物细胞工程操作的叙述，正确的是（）

A.动物细胞培养是动物细胞工程的基础，在进行细胞培养时培养基中除了加入细胞所需的

各种营养物质外，还需要加入琼脂

B.单克隆抗体制备过程中，第一次筛选的目的是获得足够数量的能产生所需抗体的杂交瘤

细胞

C.干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中，包括胚胎干细胞和成体干

细胞等

D.体细胞核移植过程中只能通过显微操作方法去除细胞核

答案C

解析动物细胞培恭不需要加入琼脂，A错误；单克隆抗体制备过程中，第一次筛选是为了

获得杂交瘤细胞，B