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第十单元 第59课时 动物细胞工程-2025年高考生物大一轮复习课件
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1.阐明动物细胞培养的条件和过程。2.阐明动物细胞核移植的原理和过程。3.阐明动物细胞融合的概念。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
考点二 动物细胞融合技术与单克隆抗体
考点三 动物体细胞核移植技术和克隆动物
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 ，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞 的技术。
2.动物细胞培养的条件
3.动物细胞培养的过程
(1)细胞贴壁：体外培养的大多数动物细胞往往 在培养瓶的瓶壁上。(2)接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到表面 时，细胞通常会停止 。(3)原代培养： 之前的细胞培养，即动物组织经处理后的 。(4)传代培养： 后的细胞培养。
4.干细胞培养及其应用
(1)在进行细胞培养时，通常采用培养皿或打开培养瓶盖的方式以获取新陈代谢所必需的O2( )
(2)将动物细胞置于含有95%O2和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养( )
(3)动物细胞在培养过程中都具有细胞贴壁的现象( )
(4)培养动物细胞的第一代(即第一次细胞增殖)被称为原代培养( )
(5)干细胞都能分化成多种类型的细胞( )
(6)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( )
为研究长春新碱(VCR)对肝癌细胞凋亡的影响，科研人员进行了相关研究。①将等量的小鼠肝癌Hepa 1－6细胞悬液，分别接种于若干个含有等量培养液的培养瓶中；②将培养瓶放于37 ℃、5% CO2培养箱中培养24 h，静置、去除上清液；③分别加入等量但含不同浓度VCR的培养液，置于37 ℃、5%的CO2培养箱中继续培养；④分别在24 h、36 h、48 h时吸取培养液，观察结果，得到不同浓度VCR作用于肝癌细胞不同时间的抑制率(%)如表所示。
请回答下列问题：(1)步骤③中需要设置对照组，对照组的处理方法为__________________ 。步骤③中每个实验组设置5个培养瓶同时进行培养，计数后统计平均值，目的是什么？
提示 目的是减小误差，使实验结果更准确。
培养液(或只加等量培养液)
(2)根据表格中的结果可以得出的结论是什么？
提示 VCR对肝癌细胞的抑制率与VCR的浓度和作用时间呈正相关。
考向一 动物细胞培养1.(2022·江苏，14)航天员叶光富和王亚平在天宫课堂上展示了培养的心肌细胞跳动的视频。下列相关叙述正确的是A.培养心肌细胞的器具和试剂都要先进行高压蒸汽灭菌B.培养心肌细胞的时候既需要氧气也需要二氧化碳C.心肌细胞在培养容器中通过有丝分裂不断增殖D.心肌细胞在神经细胞发出的神经冲动的支配下跳动
2.(2022·湖北，6)某兴趣小组开展小鼠原代神经元培养的研究，结果发现其培养的原代神经元生长缓慢，其原因不可能是A.实验材料取自小鼠胚胎的脑组织B.为了防止污染将培养瓶瓶口密封C.血清经过高温处理后加入培养基D.所使用的培养基呈弱酸性
动物细胞融合技术与单克隆抗体
PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等
2.单克隆抗体的制备(1)传统抗体的获得①方法
②缺点：产量低、 低、 差。
(2)单克隆抗体的制备及优点①制备过程
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 结合(特异性强、灵敏度高)。b.可以 制备。
(3)单克隆抗体的应用①被广泛用作 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 ，形成抗体—药物偶联物，实现对肿瘤细胞的 杀伤。③用于 。
(1)动物细胞融合过程中既有细胞膜的融合也有核的融合( )(2)动物细胞融合的结果是形成单核的杂交细胞，植物体细胞杂交的结果是得到杂种植株( )(3)动物体细胞融合后的杂交细胞仍然是二倍体细胞( )
(4)将抗原注入小鼠体内，是为了获得能产生相应抗体的B淋巴细胞( )(5)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杂交瘤细胞( )
(6)单克隆抗体诊断试剂提高了诊断的准确性、灵敏性( )
长春新碱(VCR)能够干扰肿瘤细胞的有丝分裂，也会影响正常细胞的增殖和分裂，导致药物副作用的发生。H18杂交瘤细胞产生的抗人肝癌单克隆抗体HAb18对于人体肝癌的诊断和靶向治疗具有重要的意义。回答下列问题：(1)抗人肝癌单克隆抗体HAb18的制备过程中，需要向小鼠体内注射肝癌细胞悬液，其目的是什么？
提示 刺激机体发生免疫应答，从而得到能产生特定抗体的B淋巴细胞。
(2)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。
(3)资料：①细胞合成DNA包括D和S两条途径，其中D途径能被氨基蝶呤阻断。②免疫的B淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但它不能分裂增殖，其本身也不能在体外长期存活。③鼠骨髓瘤细胞中只有D途径，没有S途径，但它能不断分裂增殖。如果它的D途径被阻断的话，它会因不能合成DNA而死亡。
抗人肝癌单克隆抗体HAb18的制备过程中，需要两次筛选，请根据上述资料提出第1次筛选的目的和具体方法。
提示 第1次筛选的目的是筛选出杂交瘤细胞；第1次筛选的具体方法是利用加入氨基蝶呤的选择培养基筛选。
(4)将VCR与抗人肝癌单克隆抗体HAb18通过接头连接形成抗体—药物偶联物(ADC)，可实现对肝癌细胞的特异性杀伤，ADC的作用机制如图。据图分析，ADC的抗体和药物(VCR)各具有什么作用？
提示 ADC的抗体主要发挥靶向运输作用，携带 VCR 与肝癌细胞特异性结合；药物(VCR)发挥治疗效应，通过抑制微管蛋白聚合妨碍纺锤体的形成，从而阻断肝癌细胞分裂，诱导肝癌细胞凋亡。
考向二 动物细胞融合技术与单克隆抗体3.(2021·山东，15)一个抗原往往有多个不同的抗原决定簇，一个抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体，由同一抗原刺激产生的不同抗体统称为多抗。将非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p72注入小鼠体内，可利用该小鼠的免疫细胞制备抗p72的单抗，也可以从该小鼠的血清中直接分离出多抗。下列说法正确的是A.注入小鼠体内的抗原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响大B.单抗制备过程中通常将分离出的浆细胞与骨髓瘤细胞融合C.利用该小鼠只能制备出一种抗p72的单抗D.p72部分结构改变后会出现原单抗失效而多抗仍有效的情况
4.(2023·湖北，22节选)某病毒对动物养殖业危害十分严重。我国学者拟以该病毒外壳蛋白A为抗原来制备单克隆抗体，以期快速检测该病毒，其主要技术路线如图所示。回答下列问题：
(1)与小鼠骨髓瘤细胞融合前，已免疫的脾细胞(含浆细胞)________(填“需要”或“不需要”)通过原代培养扩大细胞数量；添加脂溶性物质PEG可促进细胞融合，该过程中PEG对细胞膜的作用是___________________________________________________________。
磷脂分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合
(2)在杂交瘤细胞筛选过程中，常使用特定的选择培养基(如HAT培养基)，该培养基对__________________和_______________________生长具有抑制作用。
融合的具有同种核的细胞
(3)单克隆抗体筛选中，将抗体与该病毒外壳蛋白进行杂交，其目的是_________________________________________________。
通过抗体检测呈阳性来获得分泌所需抗体的杂交瘤细胞
动物体细胞核移植技术和克隆动物
1.动物细胞核移植技术的概念和类型(1)概念将动物一个细胞的 移入去核的 中，使这个重新组合的细胞发育成 ，继而发育为 的技术。(2)原理： 。(3)类型：哺乳动物核移植可分为 核移植和 核移植，其中 核移植较易成功。
动物体细胞核具有全能性
2.体细胞核移植的过程
提醒 目前动物细胞核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作法。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。
3.体细胞核移植技术的应用前景和存在的问题
(1)通过克隆技术形成重组细胞并发育成一个新个体，体现了动物细胞的全能性( )
(2)核移植中MⅡ期卵母细胞“去核”其实是去除纺锤体—染色体复合物( )(3)核移植过程中供体理论上是提供细胞核，但操作过程中可以把整个细胞注入去核的卵母细胞中( )(4)重构胚是指人工重新构建的胚胎，具有发育成完整个体的能力( )(5)可用Ca2＋载体激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程( )
(6)克隆动物的性状与供核动物完全相同( )
癌症早中期的患者往往通过相应的组织或者器官摘除来进行治疗，但是组织和器官摘除往往严重影响患者的正常生活和身心健康，如图是利用体细胞核移植技术生产器官的过程。分析并回答下列问题：
(1)细胞A一般选用卵母细胞，为什么？
提示 因为卵母细胞体积大，易操作；营养丰富；卵母细胞中含有激发细胞核全能性的物质。
(2)在将体细胞的核移植到细胞A之前，为什么必须先对细胞A进行去核操作？
提示 为了使核移植的胚胎或核遗传物质全部来自患者提供的正常体细胞。
考向三 动物体细胞核移植技术和克隆动物5.(2021·辽宁，13)如图是利用体细胞核移植技术克隆优质奶牛的简易流程图，有关叙述正确的是A.后代丁的遗传性状由甲和 丙的遗传物质共同决定B.过程①需要提供95%空气 和5%CO2的混合气体C.过程②常使用显微操作去核法对受精卵进行处理D.过程③将激活后的重组细胞培养至原肠胚后移植
6.(不定项)我国科学家利用CRISPR/Cas9技术获得了一只生物节律核心基因BMAL1敲除的猕猴。并通过体细胞克隆技术，获得5只生物节律紊乱的猕猴，用于研究生物节律机制，技术流程如图所示(①②表示操作过程)。下列说法不正确的是
A.在核移植操作前，应对成纤维细胞进行动物细胞培养B.①是利用显微操作技术去核，去核前需要先将采集的卵母细胞培养至MⅡ 时期C.②可以通过电融合法使两细胞融合，形成重构胚D.该技术得到的敲除BMAL1基因的克隆猕猴的遗传物质与猕猴甲相同
1.(选择性必修3 P44)动物细胞培养时，一般置于含有 的混合气体的CO2培养箱中进行培养。CO2的主要作用是 。2.(选择性必修3 P44)细胞贴壁： 。3.(选择性必修3 P44)接触抑制：________________________________________________________________。
95%空气和5%CO2
细胞贴附在培养瓶的瓶壁上的现象
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.(选择性必修3 P44)细胞在培养过程中分裂受阻的原因：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。5.(选择性必修3 P48)诱导动物细胞融合的常用方法有___________、__________和_______________等。
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；对于贴壁细胞来说，除上述因素外，还会因为接触抑制而停止分裂增殖
6.(选择性必修3 P49)杂交瘤细胞的特点是_________________________________________。7.(选择性必修3 P50)单克隆抗体的优点是______________________________________________________________________。8.(选择性必修3 P54)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___________________________________________。
既能大量增殖，又能产生足够数量的特定抗体
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
保证核移植动物的核遗传物质全部来自供体细胞
9.(选择性必修3 P54)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________________________________________________________________________________________________。此外，动物的一些行为、习性的形成与所处环境有很大关系。
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
10.(2020·全国Ⅰ，38节选)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。
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_____________ 。
生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞
(2)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 。
只有杂交瘤细胞能够生存
抗原与抗体的反应具有特异性
一、选择题：每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。1.体外培养动物细胞时常需要提供一个类似该细胞在生物体内的环境条件，培养方式可分为悬浮培养和贴壁培养。下列叙述正确的是A.悬浮培养一般使用液体培养基B.贴壁培养一般使用固体培养基C.悬浮培养会发生接触抑制现象D.血液中淋巴细胞适合贴壁培养
2.(2024·滨州高三诊断)为初步验证药物P1和P2的抗癌效果，研究人员将用动物细胞培养液培养的癌细胞随机分成3份，每一份均分成5组，实验组分别加入用生理盐水配制的不同浓度的药物P1和P2，实验结果如图所示。下列相关分析错误的是A.本实验至少要设计并完成11组 实验B.对照组需要加入等量的生理盐水C.药物P2的抗癌效果比药物P1的抗癌效果强D.实验不能说明药物P1和P2对正常细胞有抑制作用
3.科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞，获得了类似胚胎干细胞的一种细胞，将它称为诱导多能干细胞(简称iPS细胞)，iPS细胞增殖分化后可形成多种组织细胞，用于多种疾病的治疗。如图为该技术的实验示意图，下列有关说法错误的是
A.体外培养小鼠成 纤维细胞和iPS 细胞时，定期更 换培养液可以清除细胞的代谢物B.选取的小鼠成纤维组织需经胃蛋白酶或胶原蛋白酶处理成单个细胞后 制成细胞悬液C.iPS细胞用于疾病治疗时存在分化为肿瘤细胞的风险D.若iPS细胞取自病人，经诱导并移植回病人体内后，理论上可以避免免 疫排斥反应
4.(2024·郴州高三调研)甲型流感单克隆抗体的制备过程中，杂交瘤细胞在克隆化培养过程中来自B淋巴细胞的染色体往往出现随机丢失现象，不考虑基因互作和其他变异。下列相关叙述错误的是A.可从多次间歇注射甲型流感疫苗的动物脾脏中筛选获得已免疫的B淋 巴细胞B.在HAT 选择培养基上，B淋巴细胞和骨髓瘤细胞均无法长期存活C.用96孔板培养和筛选杂交瘤细胞时每一个孔尽量只接种一个细胞D.抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞即具有持续产生甲型流感抗体的能力
5.(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
6.(2024·湘潭高三期末)细胞毒素类药物能有效杀伤肿瘤细胞，但也会对健康细胞造成伤害，科学家将细胞毒素与单克隆抗体结合制成抗体—药物偶联物(ADC)，ADC又被称作“生物导弹”，通常由抗体、接头和药物三部分组成(如图所示)。下列相关叙述错误的是A.杂交瘤细胞释放单克隆抗体，体现了细胞 膜的流动性B.接头的结构不稳定会导致药物分子脱落， 造成正常细胞被破坏C.ADC中的抗体能特异性识别并杀伤肿瘤细胞D.利用放射性同位素或荧光标记的单克隆抗体可定位诊断肿瘤、心血管 畸形等疾病
7.(2024·常州高三模拟)CD47是一种在多种细胞中广泛表达的跨膜糖蛋白，能够与巨噬细胞膜上的受体结合，并抑制其吞噬作用。结肠癌等多种癌细胞表面的CD47含量比正常细胞高1.6～5倍。科研人员制备抗CD47的单克隆抗体，以探究其对巨噬细胞吞噬作用的影响。下列说法正确的是A.编码CD47的基因是一种原癌基因B.制备抗CD47的单克隆抗体过程中需为细胞提供95%O2、5%CO2的气体 环境C.制备抗 CD47的单克隆抗体过程中可利用CD47筛选出目标杂交瘤细胞D.将细胞毒素与抗CD47单克隆抗体偶联到一起，可实现对癌细胞的精准 杀伤
8.如图所示，将由2种不同的抗原分别制备的单克隆抗体分子，在体外解偶联后重新偶联可制备双特异性抗体，简称双抗。下列说法错误的是A.制备单克隆抗体时可采用PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法诱 导细胞融合B.筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所 使用的2种抗原C.同时注射2种抗原可刺激B细胞分化为产双抗的浆细胞D.利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞
9.(2024·长沙高三模拟)2017年11月，世界上首个体细胞克隆猴“中中”在我国诞生，同年“华华”诞生，寓意为“中华”。下列叙述错误的是A.“中中”和“华华”的培育过程属于无性生殖B.克隆猴培育过程利用的技术有核移植、体外受精和胚胎移植C.卵母细胞中含有大量的营养物质，并含有诱导体细胞核表现全能性的 物质D.可采用电融合法使供体细胞和去核卵母细胞融合
10.(2024·扬州高三月考)科学家采集了一只一岁半的、睡眠紊乱最明显的BMAL1(生物节律基因)敲除猴A6的体细胞，通过体细胞核移植技术，获得了5只克隆猴——这是国际上首次成功构建的一批遗传背景一致的生物节律紊乱猕猴模型。下列相关叙述错误的是A.体细胞核移植技术的基础是动物细胞培养B.5只克隆猴细胞的核基因型与核供体细胞的完全一致C.取自新鲜卵巢的卵母细胞可以直接作为受体细胞使用D.该研究可以弥补实验猕猴繁殖周期长、单胎数量少的不足
11.(2024·济宁高三月考)2017年，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。下列叙述错误的是A.卵母细胞捐献者携带的 红绿色盲基因能够遗传 给“三亲婴儿”B.该技术可以有效避免母 亲线粒体DNA中的致病基因遗传给后代C.捐赠者的卵子去核实质是指去除细胞中的纺锤体—染色体复合物D.“三亲婴儿”同时拥有自己父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因
二、选择题：每小题给出的四个选项中有一个或多个符合题目要求。12.iPS细胞被称为诱导多能干细胞，可通过转入相关因子来制备。iPS细胞最初是由成纤维细胞转化而来，后来发现已分化的T细胞、B细胞等也能被诱导成该类细胞。下列说法正确的是A.导入的物质可以是DNA、蛋白质，还可用小分子物质来诱导B.iPS细胞的体外培养需要在无菌的CO2培养箱中进行C.T细胞、B细胞能被诱导为iPS细胞，说明体内细胞的分化是可逆的D.与胚胎干细胞相比，iPS细胞的优点是分裂能力强，分化程度低
13.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。下列叙述正确的是A.在HAT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
14.(2024·济南高三模拟)在体细胞克隆猴培育过程中，为调节相关基因的表达，提高胚胎的发育率和妊娠率，研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂(TSA)处理，具体流程如图所示。下列相关叙述不正确的是A.常用显微操作法去除由核膜包 被的卵母细胞的细胞核B.去核时使用的梯度离心、紫外 光照射和化学物质处理等方法 都没有穿透卵母细胞透明带C.灭活的仙台病毒可使细胞膜上的蛋白质和脂质分子重新排布，利于融合D.组蛋白去甲基化和乙酰化的表观遗传修饰都有利于重构胚的分裂和发育
三、非选择题15.(2024·南京高三调研)人心肌细胞中的肌钙蛋白由三种结构不同的亚基组成，即肌钙蛋白T(cTnT)、肌钙蛋白I(cTnI)和肌钙蛋白C(cTnC)，其中cTnI在血液中含量上升是心肌损伤的特异性指标。为制备抗cTnI的单克隆抗体，科研人员完成了以下过程。请回答相关问题：
(1)动物细胞培养时，可以用___________________酶处理动物组织，得到分散的组织细胞，培养基除了添加葡萄糖、氨基酸、生长因子等必要的营养成分外，往往还需加入一定量的__________，以满足动物细胞培养的营养需要。在培养瓶中动物细胞培养一段时间后停止增殖的原因是______________________________________________________(至少回答两点)。
细胞密度过大、培养液中营养物质缺乏、有害代谢产物积累
(2)为了刺激小鼠机体产生更多的B淋巴细胞，每隔2周用______作为抗原注射小鼠1次，共注射3次。最后一次免疫后第3天，取脾脏内部分组织制成细胞悬液与骨髓瘤细胞诱导融合，常用的化学诱导剂是__________。为了获得杂交瘤细胞，应将甲放在__________________培养基上进行培养。②过程表示将乙细胞接种到多孔培养板上，进行______检测，之后稀释、培养、再检测，并多次重复上述操作，其目的是筛选获得抗cTnI抗体产量高、纯度高的杂交瘤细胞丙。与传统方法生成的抗体相比，杂交瘤细胞丙产生的单克隆抗体最主要的优点是____________________________________________________________________。
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
特定的选择(或HAT)
(3)酶联免疫吸附双抗体夹心法是医学上常用的定量检测抗原的方法，具体原理如图所示：据图分析，固相抗体和酶标抗体均能与同一抗原结合，这是由于不同抗体能与同一抗原表面的不同部位结合。该检测方法中，酶标抗体的作用是________________________________。
与待测抗原结合，酶催化底物水解
1.阐明动物细胞培养的条件和过程。2.阐明动物细胞核移植的原理和过程。3.阐明动物细胞融合的概念。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
考点二 动物细胞融合技术与单克隆抗体
考点三 动物体细胞核移植技术和克隆动物
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 ，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞 的技术。
2.动物细胞培养的条件
3.动物细胞培养的过程
(1)细胞贴壁：体外培养的大多数动物细胞往往 在培养瓶的瓶壁上。(2)接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到表面 时，细胞通常会停止 。(3)原代培养： 之前的细胞培养，即动物组织经处理后的 。(4)传代培养： 后的细胞培养。
4.干细胞培养及其应用
(1)在进行细胞培养时，通常采用培养皿或打开培养瓶盖的方式以获取新陈代谢所必需的O2( )
(2)将动物细胞置于含有95%O2和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养( )
(3)动物细胞在培养过程中都具有细胞贴壁的现象( )
(4)培养动物细胞的第一代(即第一次细胞增殖)被称为原代培养( )
(5)干细胞都能分化成多种类型的细胞( )
(6)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( )
为研究长春新碱(VCR)对肝癌细胞凋亡的影响，科研人员进行了相关研究。①将等量的小鼠肝癌Hepa 1－6细胞悬液，分别接种于若干个含有等量培养液的培养瓶中；②将培养瓶放于37 ℃、5% CO2培养箱中培养24 h，静置、去除上清液；③分别加入等量但含不同浓度VCR的培养液，置于37 ℃、5%的CO2培养箱中继续培养；④分别在24 h、36 h、48 h时吸取培养液，观察结果，得到不同浓度VCR作用于肝癌细胞不同时间的抑制率(%)如表所示。
请回答下列问题：(1)步骤③中需要设置对照组，对照组的处理方法为__________________ 。步骤③中每个实验组设置5个培养瓶同时进行培养，计数后统计平均值，目的是什么？
提示 目的是减小误差，使实验结果更准确。
培养液(或只加等量培养液)
(2)根据表格中的结果可以得出的结论是什么？
提示 VCR对肝癌细胞的抑制率与VCR的浓度和作用时间呈正相关。
考向一 动物细胞培养1.(2022·江苏，14)航天员叶光富和王亚平在天宫课堂上展示了培养的心肌细胞跳动的视频。下列相关叙述正确的是A.培养心肌细胞的器具和试剂都要先进行高压蒸汽灭菌B.培养心肌细胞的时候既需要氧气也需要二氧化碳C.心肌细胞在培养容器中通过有丝分裂不断增殖D.心肌细胞在神经细胞发出的神经冲动的支配下跳动
2.(2022·湖北，6)某兴趣小组开展小鼠原代神经元培养的研究，结果发现其培养的原代神经元生长缓慢，其原因不可能是A.实验材料取自小鼠胚胎的脑组织B.为了防止污染将培养瓶瓶口密封C.血清经过高温处理后加入培养基D.所使用的培养基呈弱酸性
动物细胞融合技术与单克隆抗体
PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等
2.单克隆抗体的制备(1)传统抗体的获得①方法
②缺点：产量低、 低、 差。
(2)单克隆抗体的制备及优点①制备过程
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 结合(特异性强、灵敏度高)。b.可以 制备。
(3)单克隆抗体的应用①被广泛用作 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 ，形成抗体—药物偶联物，实现对肿瘤细胞的 杀伤。③用于 。
(1)动物细胞融合过程中既有细胞膜的融合也有核的融合( )(2)动物细胞融合的结果是形成单核的杂交细胞，植物体细胞杂交的结果是得到杂种植株( )(3)动物体细胞融合后的杂交细胞仍然是二倍体细胞( )
(4)将抗原注入小鼠体内，是为了获得能产生相应抗体的B淋巴细胞( )(5)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杂交瘤细胞( )
(6)单克隆抗体诊断试剂提高了诊断的准确性、灵敏性( )
长春新碱(VCR)能够干扰肿瘤细胞的有丝分裂，也会影响正常细胞的增殖和分裂，导致药物副作用的发生。H18杂交瘤细胞产生的抗人肝癌单克隆抗体HAb18对于人体肝癌的诊断和靶向治疗具有重要的意义。回答下列问题：(1)抗人肝癌单克隆抗体HAb18的制备过程中，需要向小鼠体内注射肝癌细胞悬液，其目的是什么？
提示 刺激机体发生免疫应答，从而得到能产生特定抗体的B淋巴细胞。
(2)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。
(3)资料：①细胞合成DNA包括D和S两条途径，其中D途径能被氨基蝶呤阻断。②免疫的B淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但它不能分裂增殖，其本身也不能在体外长期存活。③鼠骨髓瘤细胞中只有D途径，没有S途径，但它能不断分裂增殖。如果它的D途径被阻断的话，它会因不能合成DNA而死亡。
抗人肝癌单克隆抗体HAb18的制备过程中，需要两次筛选，请根据上述资料提出第1次筛选的目的和具体方法。
提示 第1次筛选的目的是筛选出杂交瘤细胞；第1次筛选的具体方法是利用加入氨基蝶呤的选择培养基筛选。
(4)将VCR与抗人肝癌单克隆抗体HAb18通过接头连接形成抗体—药物偶联物(ADC)，可实现对肝癌细胞的特异性杀伤，ADC的作用机制如图。据图分析，ADC的抗体和药物(VCR)各具有什么作用？
提示 ADC的抗体主要发挥靶向运输作用，携带 VCR 与肝癌细胞特异性结合；药物(VCR)发挥治疗效应，通过抑制微管蛋白聚合妨碍纺锤体的形成，从而阻断肝癌细胞分裂，诱导肝癌细胞凋亡。
考向二 动物细胞融合技术与单克隆抗体3.(2021·山东，15)一个抗原往往有多个不同的抗原决定簇，一个抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体，由同一抗原刺激产生的不同抗体统称为多抗。将非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p72注入小鼠体内，可利用该小鼠的免疫细胞制备抗p72的单抗，也可以从该小鼠的血清中直接分离出多抗。下列说法正确的是A.注入小鼠体内的抗原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响大B.单抗制备过程中通常将分离出的浆细胞与骨髓瘤细胞融合C.利用该小鼠只能制备出一种抗p72的单抗D.p72部分结构改变后会出现原单抗失效而多抗仍有效的情况
4.(2023·湖北，22节选)某病毒对动物养殖业危害十分严重。我国学者拟以该病毒外壳蛋白A为抗原来制备单克隆抗体，以期快速检测该病毒，其主要技术路线如图所示。回答下列问题：
(1)与小鼠骨髓瘤细胞融合前，已免疫的脾细胞(含浆细胞)________(填“需要”或“不需要”)通过原代培养扩大细胞数量；添加脂溶性物质PEG可促进细胞融合，该过程中PEG对细胞膜的作用是___________________________________________________________。
磷脂分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合
(2)在杂交瘤细胞筛选过程中，常使用特定的选择培养基(如HAT培养基)，该培养基对__________________和_______________________生长具有抑制作用。
融合的具有同种核的细胞
(3)单克隆抗体筛选中，将抗体与该病毒外壳蛋白进行杂交，其目的是_________________________________________________。
通过抗体检测呈阳性来获得分泌所需抗体的杂交瘤细胞
动物体细胞核移植技术和克隆动物
1.动物细胞核移植技术的概念和类型(1)概念将动物一个细胞的 移入去核的 中，使这个重新组合的细胞发育成 ，继而发育为 的技术。(2)原理： 。(3)类型：哺乳动物核移植可分为 核移植和 核移植，其中 核移植较易成功。
动物体细胞核具有全能性
2.体细胞核移植的过程
提醒 目前动物细胞核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作法。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。
3.体细胞核移植技术的应用前景和存在的问题
(1)通过克隆技术形成重组细胞并发育成一个新个体，体现了动物细胞的全能性( )
(2)核移植中MⅡ期卵母细胞“去核”其实是去除纺锤体—染色体复合物( )(3)核移植过程中供体理论上是提供细胞核，但操作过程中可以把整个细胞注入去核的卵母细胞中( )(4)重构胚是指人工重新构建的胚胎，具有发育成完整个体的能力( )(5)可用Ca2＋载体激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程( )
(6)克隆动物的性状与供核动物完全相同( )
癌症早中期的患者往往通过相应的组织或者器官摘除来进行治疗，但是组织和器官摘除往往严重影响患者的正常生活和身心健康，如图是利用体细胞核移植技术生产器官的过程。分析并回答下列问题：
(1)细胞A一般选用卵母细胞，为什么？
提示 因为卵母细胞体积大，易操作；营养丰富；卵母细胞中含有激发细胞核全能性的物质。
(2)在将体细胞的核移植到细胞A之前，为什么必须先对细胞A进行去核操作？
提示 为了使核移植的胚胎或核遗传物质全部来自患者提供的正常体细胞。
考向三 动物体细胞核移植技术和克隆动物5.(2021·辽宁，13)如图是利用体细胞核移植技术克隆优质奶牛的简易流程图，有关叙述正确的是A.后代丁的遗传性状由甲和 丙的遗传物质共同决定B.过程①需要提供95%空气 和5%CO2的混合气体C.过程②常使用显微操作去核法对受精卵进行处理D.过程③将激活后的重组细胞培养至原肠胚后移植
6.(不定项)我国科学家利用CRISPR/Cas9技术获得了一只生物节律核心基因BMAL1敲除的猕猴。并通过体细胞克隆技术，获得5只生物节律紊乱的猕猴，用于研究生物节律机制，技术流程如图所示(①②表示操作过程)。下列说法不正确的是
A.在核移植操作前，应对成纤维细胞进行动物细胞培养B.①是利用显微操作技术去核，去核前需要先将采集的卵母细胞培养至MⅡ 时期C.②可以通过电融合法使两细胞融合，形成重构胚D.该技术得到的敲除BMAL1基因的克隆猕猴的遗传物质与猕猴甲相同
1.(选择性必修3 P44)动物细胞培养时，一般置于含有 的混合气体的CO2培养箱中进行培养。CO2的主要作用是 。2.(选择性必修3 P44)细胞贴壁： 。3.(选择性必修3 P44)接触抑制：________________________________________________________________。
95%空气和5%CO2
细胞贴附在培养瓶的瓶壁上的现象
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.(选择性必修3 P44)细胞在培养过程中分裂受阻的原因：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。5.(选择性必修3 P48)诱导动物细胞融合的常用方法有___________、__________和_______________等。
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；对于贴壁细胞来说，除上述因素外，还会因为接触抑制而停止分裂增殖
6.(选择性必修3 P49)杂交瘤细胞的特点是_________________________________________。7.(选择性必修3 P50)单克隆抗体的优点是______________________________________________________________________。8.(选择性必修3 P54)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___________________________________________。
既能大量增殖，又能产生足够数量的特定抗体
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
保证核移植动物的核遗传物质全部来自供体细胞
9.(选择性必修3 P54)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________________________________________________________________________________________________。此外，动物的一些行为、习性的形成与所处环境有很大关系。
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
10.(2020·全国Ⅰ，38节选)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。
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_____________ 。
生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞
(2)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 。
只有杂交瘤细胞能够生存
抗原与抗体的反应具有特异性
一、选择题：每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。1.体外培养动物细胞时常需要提供一个类似该细胞在生物体内的环境条件，培养方式可分为悬浮培养和贴壁培养。下列叙述正确的是A.悬浮培养一般使用液体培养基B.贴壁培养一般使用固体培养基C.悬浮培养会发生接触抑制现象D.血液中淋巴细胞适合贴壁培养
2.(2024·滨州高三诊断)为初步验证药物P1和P2的抗癌效果，研究人员将用动物细胞培养液培养的癌细胞随机分成3份，每一份均分成5组，实验组分别加入用生理盐水配制的不同浓度的药物P1和P2，实验结果如图所示。下列相关分析错误的是A.本实验至少要设计并完成11组 实验B.对照组需要加入等量的生理盐水C.药物P2的抗癌效果比药物P1的抗癌效果强D.实验不能说明药物P1和P2对正常细胞有抑制作用
3.科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞，获得了类似胚胎干细胞的一种细胞，将它称为诱导多能干细胞(简称iPS细胞)，iPS细胞增殖分化后可形成多种组织细胞，用于多种疾病的治疗。如图为该技术的实验示意图，下列有关说法错误的是
A.体外培养小鼠成 纤维细胞和iPS 细胞时，定期更 换培养液可以清除细胞的代谢物B.选取的小鼠成纤维组织需经胃蛋白酶或胶原蛋白酶处理成单个细胞后 制成细胞悬液C.iPS细胞用于疾病治疗时存在分化为肿瘤细胞的风险D.若iPS细胞取自病人，经诱导并移植回病人体内后，理论上可以避免免 疫排斥反应
4.(2024·郴州高三调研)甲型流感单克隆抗体的制备过程中，杂交瘤细胞在克隆化培养过程中来自B淋巴细胞的染色体往往出现随机丢失现象，不考虑基因互作和其他变异。下列相关叙述错误的是A.可从多次间歇注射甲型流感疫苗的动物脾脏中筛选获得已免疫的B淋 巴细胞B.在HAT 选择培养基上，B淋巴细胞和骨髓瘤细胞均无法长期存活C.用96孔板培养和筛选杂交瘤细胞时每一个孔尽量只接种一个细胞D.抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞即具有持续产生甲型流感抗体的能力
5.(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
6.(2024·湘潭高三期末)细胞毒素类药物能有效杀伤肿瘤细胞，但也会对健康细胞造成伤害，科学家将细胞毒素与单克隆抗体结合制成抗体—药物偶联物(ADC)，ADC又被称作“生物导弹”，通常由抗体、接头和药物三部分组成(如图所示)。下列相关叙述错误的是A.杂交瘤细胞释放单克隆抗体，体现了细胞 膜的流动性B.接头的结构不稳定会导致药物分子脱落， 造成正常细胞被破坏C.ADC中的抗体能特异性识别并杀伤肿瘤细胞D.利用放射性同位素或荧光标记的单克隆抗体可定位诊断肿瘤、心血管 畸形等疾病
7.(2024·常州高三模拟)CD47是一种在多种细胞中广泛表达的跨膜糖蛋白，能够与巨噬细胞膜上的受体结合，并抑制其吞噬作用。结肠癌等多种癌细胞表面的CD47含量比正常细胞高1.6～5倍。科研人员制备抗CD47的单克隆抗体，以探究其对巨噬细胞吞噬作用的影响。下列说法正确的是A.编码CD47的基因是一种原癌基因B.制备抗CD47的单克隆抗体过程中需为细胞提供95%O2、5%CO2的气体 环境C.制备抗 CD47的单克隆抗体过程中可利用CD47筛选出目标杂交瘤细胞D.将细胞毒素与抗CD47单克隆抗体偶联到一起，可实现对癌细胞的精准 杀伤
8.如图所示，将由2种不同的抗原分别制备的单克隆抗体分子，在体外解偶联后重新偶联可制备双特异性抗体，简称双抗。下列说法错误的是A.制备单克隆抗体时可采用PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法诱 导细胞融合B.筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所 使用的2种抗原C.同时注射2种抗原可刺激B细胞分化为产双抗的浆细胞D.利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞
9.(2024·长沙高三模拟)2017年11月，世界上首个体细胞克隆猴“中中”在我国诞生，同年“华华”诞生，寓意为“中华”。下列叙述错误的是A.“中中”和“华华”的培育过程属于无性生殖B.克隆猴培育过程利用的技术有核移植、体外受精和胚胎移植C.卵母细胞中含有大量的营养物质，并含有诱导体细胞核表现全能性的 物质D.可采用电融合法使供体细胞和去核卵母细胞融合
10.(2024·扬州高三月考)科学家采集了一只一岁半的、睡眠紊乱最明显的BMAL1(生物节律基因)敲除猴A6的体细胞，通过体细胞核移植技术，获得了5只克隆猴——这是国际上首次成功构建的一批遗传背景一致的生物节律紊乱猕猴模型。下列相关叙述错误的是A.体细胞核移植技术的基础是动物细胞培养B.5只克隆猴细胞的核基因型与核供体细胞的完全一致C.取自新鲜卵巢的卵母细胞可以直接作为受体细胞使用D.该研究可以弥补实验猕猴繁殖周期长、单胎数量少的不足
11.(2024·济宁高三月考)2017年，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。下列叙述错误的是A.卵母细胞捐献者携带的 红绿色盲基因能够遗传 给“三亲婴儿”B.该技术可以有效避免母 亲线粒体DNA中的致病基因遗传给后代C.捐赠者的卵子去核实质是指去除细胞中的纺锤体—染色体复合物D.“三亲婴儿”同时拥有自己父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因
二、选择题：每小题给出的四个选项中有一个或多个符合题目要求。12.iPS细胞被称为诱导多能干细胞，可通过转入相关因子来制备。iPS细胞最初是由成纤维细胞转化而来，后来发现已分化的T细胞、B细胞等也能被诱导成该类细胞。下列说法正确的是A.导入的物质可以是DNA、蛋白质，还可用小分子物质来诱导B.iPS细胞的体外培养需要在无菌的CO2培养箱中进行C.T细胞、B细胞能被诱导为iPS细胞，说明体内细胞的分化是可逆的D.与胚胎干细胞相比，iPS细胞的优点是分裂能力强，分化程度低
13.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。下列叙述正确的是A.在HAT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
14.(2024·济南高三模拟)在体细胞克隆猴培育过程中，为调节相关基因的表达，提高胚胎的发育率和妊娠率，研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂(TSA)处理，具体流程如图所示。下列相关叙述不正确的是A.常用显微操作法去除由核膜包 被的卵母细胞的细胞核B.去核时使用的梯度离心、紫外 光照射和化学物质处理等方法 都没有穿透卵母细胞透明带C.灭活的仙台病毒可使细胞膜上的蛋白质和脂质分子重新排布，利于融合D.组蛋白去甲基化和乙酰化的表观遗传修饰都有利于重构胚的分裂和发育
三、非选择题15.(2024·南京高三调研)人心肌细胞中的肌钙蛋白由三种结构不同的亚基组成，即肌钙蛋白T(cTnT)、肌钙蛋白I(cTnI)和肌钙蛋白C(cTnC)，其中cTnI在血液中含量上升是心肌损伤的特异性指标。为制备抗cTnI的单克隆抗体，科研人员完成了以下过程。请回答相关问题：
(1)动物细胞培养时，可以用___________________酶处理动物组织，得到分散的组织细胞，培养基除了添加葡萄糖、氨基酸、生长因子等必要的营养成分外，往往还需加入一定量的__________，以满足动物细胞培养的营养需要。在培养瓶中动物细胞培养一段时间后停止增殖的原因是______________________________________________________(至少回答两点)。
细胞密度过大、培养液中营养物质缺乏、有害代谢产物积累
(2)为了刺激小鼠机体产生更多的B淋巴细胞，每隔2周用______作为抗原注射小鼠1次，共注射3次。最后一次免疫后第3天，取脾脏内部分组织制成细胞悬液与骨髓瘤细胞诱导融合，常用的化学诱导剂是__________。为了获得杂交瘤细胞，应将甲放在__________________培养基上进行培养。②过程表示将乙细胞接种到多孔培养板上，进行______检测，之后稀释、培养、再检测，并多次重复上述操作，其目的是筛选获得抗cTnI抗体产量高、纯度高的杂交瘤细胞丙。与传统方法生成的抗体相比，杂交瘤细胞丙产生的单克隆抗体最主要的优点是____________________________________________________________________。
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
特定的选择(或HAT)
(3)酶联免疫吸附双抗体夹心法是医学上常用的定量检测抗原的方法，具体原理如图所示：据图分析，固相抗体和酶标抗体均能与同一抗原结合，这是由于不同抗体能与同一抗原表面的不同部位结合。该检测方法中，酶标抗体的作用是________________________________。
与待测抗原结合，酶催化底物水解
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