2023届一轮复习浙科版动物细胞工程学案

第35讲动物细胞工程

［课标要求］4.2.动物细胞工程包括细胞培养、核移植、细胞融合和干细胞

的应用等技术。

考点一细胞培养是动物细胞工程的基础

¾鞋梳理

1.动物细胞培养

⑴概念：从动物体获得相关组织，分散成单个细胞后,在适宜环境下让细

胞生长和增殖的过程。

(2)培养条件

「温度：细胞生长的最适宜温度

温度、PH

是37±0.5qC

和湿度

-pH：大多数细胞适宜的PH为

7.2~7.4

rθ:细胞代谢所必需的195%空气和

气体I2

条件Ie。,：维持培养液中的PH"%C02的混

〔

培J合气体

养

对培养液和所有培养用具进行

条

无菌处理

件

无菌、无

〕-在培养基中加入抗生素

毒的条件

-在无菌环境下进行操作

定期更换培养液,以便清除代

谢物

「基本成分：水、无机盐、氨基酸、维生

营养

素、糖类、生长因子等

-培养基：天然培养基、合成培养基

［提醒］动物细胞培养一般用液体培养基，植物组织培养一般用固体培养

基。

2.原代培养

—细胞或组织离开有机体后的邈缩卷

原

代

培养

培丽取材一解离细胞一培养

养

,特点

贴附生长、接触抑制

［提醒］解离细胞所用的酶是胰蛋白酶或胶原蛋白酶等。

3.传代培养

概念将原培养瓶内的细胞分离并稀释后转到多

个培养瓶中，在新的培养基中进行传代培养

产泛指可传代的细胞

细胞系

I连艮)能连续培养下去的细胞系

3-ml*TfUMyil2⅛-------

斯理连续培养下去的细胞系

通过一定的选择或纯化方法，从原

产鲤代培养物或细胞系中获得的县遗

(殊性质的细胞

传

代特点一般具有恒定的染色体组型、病毒

细胞株

培一敏感性或抗性及其他生化特性

养

一就施可连续多次传代的细胞株

类型

有限

9凝可传代次数有限的细胞株

4.细胞克隆

概念把二！理<胸从群体中分离出来单独培养,

一使之繁衍成二体的技术

目甘木必须保证分离出来的细胞是一个而不是多

高千个，即必须肯定所建成的克隆来源于单个

要求鳗一

经过克隆培养后的细胞群，由于来源于一

意义个共同的祖细胞,基因型一致,遗传性状

一均一，是研究遗传规律和生理特性的重要

材料

♦(•3I/^^^^^^^≡mnmmmnunιnB∣ιmmmιnιιιιιmιππmmπιι≡ιι∣B∣ι>m

(1)制备肝细胞悬液时先用剪刀剪碎肝组织，再用胃蛋白酶处理。()

(2)肝细胞培养过程中通常在培养液中通入5%的CCh刺激细胞呼吸。()

(3)动物细胞培养要定期更换培养液，其目的是防止细胞代谢产生的有毒物

质危害细胞。()

(4)培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞。()

(5)动物细胞培养技术的原理是动物细胞的全能性。()

答案：⑴X(2)×(3)√(4)×(5)×

----因为装遹.

1.(2022•哈尔滨高三模拟)下图为动物细胞培养的基本过程示意图，相关叙

述错误的是()

A.容器A中放置的一般是幼龄动物的器官或组织，需要用胰蛋白酶将组织

分散成单个细胞

B.在D瓶中极少数细胞存活，是因为存活的细胞获得不死性，其遗传物质

未发生改变

C.为保证培养条件无菌，除进行灭菌外，所有操作都需在无菌条件下完成

D.细胞培养时，需通入5%CO2，其主要作用是维持培养液的PH

答案：B

2.培育肉是利用动物体内分离的成肌细胞或全能干细胞，采用动物细胞培

养技术培养出类似动物肌肉的肉丝，同时添加了人体所需的元素如铁、钙等，使

其营养更加丰富。下列相关叙述不正确的是（）

A.用胰蛋白酶处理肌肉组织，可以获得分裂能力强的肌肉母细胞

B.生物反应器内应控制温度适宜，并充入一定量的C02保证细胞呼吸

C.培养液中的支架为细胞提供了更多的附着面积，有利于细胞贴壁生长

D.“人造牛肉”的培养有利于工业化生产，产品是真肉

解析：选B。生物反应器内应控制温度适宜，并充入一定量的CCh以保证培

养液的pH,B错误。

回房信膻D画图

植物组织培养和动物细胞培养的比较

项目植物组织培养动物细胞培养

原理-细胞全能性、细胞增殖细胞增殖

胚胎或出生不久的幼龄动物器官

取材植物的细胞、组织或器官

或组织

水、无机盐、氨基酸、维生素、

培养基成水、无机盐、有机营养成分、琼

糖类、生长因子、抗生素、血清

分脂、植物激素等

等

-O-植株或大量细胞只能获得大量细胞，不能得到生

物个体

相同点都需人工条件下的无菌操作；都需适宜的温度、PH等条件

考点二通过细胞核移植克隆动物

自助理

1.动物细胞核移植

将体细胞核移入一个去核的卵母细胞中,并使其发育成动物个体的过程。

2.克隆动物

利用动物细胞核移植技术培育出的动物。

3.发展历程

(1)蛙肠上皮细胞和胚胎细胞核移植实验

胚胎细胞核的移植成功率远高于成体细胞。

(2)小鼠核移植实验

低等动物细胞的全能性一般比高等动物容易体现。

(3)克隆羊“多莉”

①高度分化的细胞经过一定技术处理,也可回复到类似受精卵时期的功能,

表现出全能性。

②在胚胎和个体发育中，细胞质具有调控细胞核发育的作用。

4.体细胞核移植过程

广德一细胞培养—供体细胞、

体细胞---------\细胞重组

住入/衍细胞

卵巢卵_______去核_^去核卵/

母细胞'军区一母细胞

发育.际胪・胚胎移植代孕.生出与供体遗传物

一胫痂*母体一质基本相同的个体

［提醒］核移植时应选MII中期的卵母细胞的原因

(1)此类细胞体积大，易于操作；(2)卵黄多，营养物质丰富；(3)卵母细胞的

细胞质中存在激发细胞核全能性表达的物质。

⑴与“多莉”羊等克隆哺乳动物相关的技术有胚胎移植、细胞培养和核移

植。()

(2)克隆植物和克隆动物都只具备一个亲本的遗传特性。()

(3)动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。()

(4)选择Mll中期的卵母细胞作为核移植的受体细胞的主要原因是该细胞

大，显微操作方便。()

(5)通过核移植技术克隆动物还存在着成功率低、某些克隆动物早衰等问题。

()

(6)重组细胞具有发育成完整个体的能力。()

(7)动物细胞核移植技术中普遍使用的去核方法是梯度离心法。()

答案：⑴J(2)×(3)√(4)×(5)√(6)√

(7)×

1----------------善营

I.科学家培育克隆羊时，使用了三种供体细胞的细胞核，分别将这些细胞

核移入去核卵母细胞中，形成重组细胞，发育成重组胚胎，这些重组胚胎的发育

情况如下。

供体细胞类型妊娠数/受体母羊数

乳腺上皮细胞1/13

胚胎成纤维细胞4/10

早期胚胎细胞14/27

下列相关分析不正确的是()

A.早期胚胎细胞作为供体细胞时，妊娠成功率最高

B.克隆羊的遗传信息与供体细胞完全相同

C.体细胞核移植难度高于胚胎细胞核移植

D.重组细胞的发育与去核卵母细胞的细胞质有关

答案：B

2.(2022・南通高三模拟)为研究治疗性克隆技术能否用于帕金森病的治疗,

科研人员利用人帕金森病模型鼠进行下图实验，相关叙述错误的是()

鼠皮肤细胞②

<£>①早期胚③④

\核移性胎培养萝导分化移植―

Oz获取彘馨「懿章安

去核卵母细胞

A.过程①中选择Mn中期的卵母细胞有利于细胞核全能性恢复

B.过程②重组细胞培养依次经历了卵裂、桑意胚、原肠胚和囊胚等过程

C.过程③的关键是利用特定条件诱导胚胎干细胞相关基因表达

D.过程④对受体小鼠无需注射免疫抑制剂以抑制其细胞免疫功能

解析：选B。过程②重组细胞培养依次经历了卵裂、桑甚胚、囊胚和原肠胚

等过程，B错误。

3.胚胎干细胞也称为ES细胞，下图是来自小鼠囊胚的ES细胞形成组织细

胞的示意图。相关叙述错误的是()

一›脂肪细胞

内细胞团的细胞

一►神经元

----巨噬细胞

培养的ES细胞

早期胚胎'~►平滑肌细胞

(囊胚)

一►神经胶质细胞

A.脂肪细胞、神经元等的形成是ES细胞分化的结果

B.培养ES细胞的培养基中加入胰岛素等激素以提高形成率

C.ES细胞不具有发育的全能性

D.神经元和神经胶质细胞构成鼠的神经系统

解析：选C。ES细胞具有发育的全能性，C错误。

(1)克隆动物的重组细胞的细胞质基因来源于受体细胞，细胞核基因来源于

提供细胞核的亲本，其遗传物质来自2个亲本。

(2)克隆动物绝大部分性状与供体动物相同，少数性状与提供卵母细胞的动

物相同，与代孕动物的性状无遗传关系。

(3)动物体细胞核移植技术(克隆)从生殖方式的角度看属于无性生殖，重组细

胞相当于受精卵，需要动物细胞培养和胚胎工程技术的支持。

考点三通过细胞融合可产生具有新特性的细胞

一r⅛以H主梳理一

1.细胞融合

概念在一些融合因子的作用下,将两个或两个以

一上的细胞合并成一个细胞的技术

(

细

胞左迭聚乙二醇处理、电流刺激或病等诱导等

融

合

一招成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿痛等的

一重要手段

实例培育单克隆抗体

2.单克隆抗体

(1)概念：由一个B淋巴细胞增殖形成的细胞群所产生的单一型抗体分子。

(2)制备原理

①B淋巴细胞的特点：每一种B淋巴细胞只产生一种特异的抗体。

②骨髓瘤细胞的特点：具有无限繁殖能力。

③寿命有限的B淋巴细胞与具有无限繁殖能力的骨髓瘤细胞融合,经筛选

后就可以获得既能产生特异性抗体，又能在正常培养条件下进行无限增殖的杂交

瘤细胞。

(3)制备过程

单克隆抗体单克隆抗体

(4)优点：纯度高,可大量制备，在应用时具有特异性强、灵敏度高的特点。

(5)应用

①将其作为特异性的探针,研究相应抗原蛋白的结构、细胞学分布及功能。

②用单克隆抗体可以快捷、准确地诊断和治疗一些疾病。

③将抗癌药物连接到专门识别某种肿瘤细胞的单克隆抗体上，单克隆抗体就

会像“生物导弹”一样携带抗癌药物准确地聚集到肿瘤细胞，专一地杀死肿瘤细

胞，这样就避免了抗癌药物在消灭肿瘤细胞的同时对人体正常细胞的损伤。

(1)植物原生质体融合与动物细胞融合的原理是相同的。()

(2)动物细胞融合过程中既有细胞膜融合也有核的融合。()

(3)跟植物原生质体融合相比，动物细胞融合特有的诱导因素有聚乙二醇、

病毒。()

(4)动物细胞融合后的杂交细胞仍然是二倍体细胞。()

(5)单克隆抗体的制备首先要从小鼠体内提取B淋巴细胞。()

(6)单克隆抗体制备过程中需要经过筛选才能获得所需的杂交瘤细胞。()

(7)杂交瘤细胞进行体内培养，更容易控制培养条件。()

答案：(I)J(2)√(3)×(4)×(5)×(6)√

(7)√

1.植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较

比较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

原理细胞膜的流动性、细胞增殖

性

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

电刺激、离心振荡、聚乙二醇PEG融合法、电脉冲诱导、激

诱导方法

等光融合、病毒诱导等

杂种植株杂交细胞

培育植物新品种等主要用于制备单克隆抗体

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

意义

本组合

体的比较

名称产生特点

一般从血清中分离，产量低、纯度低、特异

血清抗体由浆细胞分泌

性差

~^单克隆由杂交瘤细胞分

特异性强，灵敏度高，能大量制备，纯度高

抗体泌

项目第一次筛选第二次筛选

由于小鼠在生活中还受到其他

筛选诱导融合后会得到多种杂交细抗原的刺激，所以经选择培养获

原因胞，另外还有未融合的细胞得的杂交瘤细胞中有能产生其

他抗体的细胞

用特定的选择培养基筛选：在该

用多孔培养皿培养，在每个孔只

培养基上，未融合的细胞和同种

有一个杂交瘤细胞的情况下开

筛选细胞融合后形成的细胞

始克隆化培养和抗体检测，经多

方法（uB-Bv细胞、“瘤一瘤”细

次筛选得到能产生特异性抗体

胞）都会死亡，只有融合的杂交瘤

的细胞群

细胞（“B—瘤”细胞）才能生长

筛选得到能分泌所需抗体的杂交瘤

得到杂交瘤细胞

目的细胞

7

突破1动物细胞融合技术

核心素养生命观念

1.将患者肿瘤细胞与B淋巴细胞“杂交”制成的新型肿瘤疫苗，能使人体

免疫系统识别并杀伤肿瘤细胞，有效控制肿瘤的转移和复发，为癌症治疗增添了

新手段。下列说法错误的是（）

A.细胞融合前，可以用胰蛋白酶处理肿瘤组织

B.该技术突破了有性杂交方法的局限性，使细胞远缘杂交成为可能

C.该技术可采用灭活病毒作为动物细胞融合的诱导剂

D.两种细胞诱导融合完成后，可直接将融合细胞进行大规模培养

解析：选D。两种细胞诱导融合完成后，还需进行筛选，不可直接将融合细

胞进行大规模培养，D错误。

2.下图为细胞融合的示意图，下列叙述正确的是（）

©a

A.若a细胞和b细胞是植物细胞，需先去分化再诱导融合

B.a细胞和b细胞之间的融合需要促融处理后才能实现

C.c细胞的形成与a、b细胞膜的选择透过性有关

D.C细胞将同时表达a细胞和b细胞中的所有基因

解析：选B。若a细胞和b细胞是植物细胞，需要用酶解法去掉细胞壁后再

诱导融合，融合完成后的细胞再经脱分化和再分化培养，A错误；a细胞和b细

胞之间的融合需要一些特殊的诱导因素，B正确；C细胞的形成要经过细胞膜的

融合，与a、b细胞膜的流动性有关，C错误；C细胞内有a、b两细胞的遗传物

质，但不能同时表达a、b细胞中的所有基因，D错误。

突破2单克隆抗体的制备及应用

核心素养生命观念、社会责任

3.（2022•浙江选考预测）下列关于利用细胞融合技术生产单克隆抗体的叙述,

错误的是（）

A.注射特定的抗原后，从小鼠的脾脏中获取B淋巴细胞

B.B淋巴细胞和骨髓瘤细胞能够融合依赖于细胞膜具有流动性

C.使用聚乙二醇促进细胞融合时，聚乙二醇的浓度及处理时间会影响融合

效果

D.利用特定的选择培养基可以筛选出能产生专一抗体的杂交瘤细胞

解析：选D。制备单克隆抗体时，首先对小鼠注射特定的抗原，获得免疫小

鼠，然后从免疫小鼠的脾脏中获得B淋巴细胞，A正确：单克隆抗体的制备过

程中，B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的融合依赖于细胞膜的流动性，B正确；促融剂

的浓度和处理时间会影响细胞的融合效果，C正确；特定的选择培养基可以筛选

出杂交瘤细胞，但想要筛选出能产生专一抗体的杂交瘤细胞，还需要进行专一抗

体检验，D错误。

4.（2022・丽水模拟）如图表示抗人体胃癌的单克隆抗体的制备过程，有关叙

述错误的是（）

抗

癌

甲注射小昭B淋巴胃

隆

单

甲一＞小鼠细胞融合选择克

H专一抗

抗

骨髓瘤一乙体

培养内休丽T

细胞一

A.图中实验小鼠注射的甲是能与抗人体胃癌抗体特异性结合的抗原

B.利用PEG、仙台病毒诱导和电脉冲诱导等方法可诱导细胞融合获得乙

C.用特定的选择培养基对乙进行筛选，融合细胞均能生长，未融合细胞均

不能生长

D.丙需进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选后可获得大量能分泌所需

抗体的丁

解析：选