高中生物高考2023年高考生物一轮复习（新人教新高考） 第10单元 第4课时　动物细胞工程

这是一份高中生物高考2023年高考生物一轮复习（新人教新高考） 第10单元 第4课时　动物细胞工程，共23页。试卷主要包含了干细胞培养及其应用，2～7等内容，欢迎下载使用。
考点一 动物细胞培养
1．动物细胞培养的条件
2．动物细胞培养的过程
归纳总结 动物细胞培养和植物组织培养的比较
3.干细胞培养及其应用
(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。
考向一 动物细胞培养
1．(2021·辽宁1月适应性测试，15)为了初步检测药物X和Y的抗癌活性，在细胞培养板的每个孔中加入相同数量的肝癌细胞，使其贴壁生长，实验组加入等体积相同浓度的溶于二甲基亚砜(溶剂)的药物X或Y，培养过程及结果如下图所示。下列有关叙述错误的是( )
A．细胞培养液中通常需要加入血清
B．可用胰蛋白酶处理使肝癌细胞脱落下来并进行计数
C．对照组中应加入等体积的无菌蒸馏水
D．根据实验结果，可以初步判断药物X的抗癌效果较好
答案 C
解析 实验组加入等体积相同浓度的溶于二甲基亚砜(溶剂)的药物X或Y，故对照组中应加入等体积的二甲基亚砜(溶剂)，C错误；分析实验结果可知，添加药物X的实验组肝癌细胞数目最少，可以初步判断药物X的抗癌效果较好，D正确。
2．实验小鼠皮肤细胞培养(非克隆培养)的基本过程如图所示。下列叙述错误的是( )
eq \x(实验小鼠)eq \(――→,\s\up7(甲))eq \x(皮肤组织)eq \(――→,\s\up7(乙))eq \x(皮肤细胞)eq \(――→,\s\up7(丙))eq \x(细胞培养1)eq \(――→,\s\up7(丁))eq \x(细胞培养2)
A．甲过程需要对实验小鼠进行消毒
B．乙过程对皮肤组织可用胰蛋白酶处理
C．丙过程是原代培养
D．丁过程直接将丙过程得到的细胞分瓶培养
答案 D
解析 动物细胞培养需要无毒无菌的环境，甲过程是指从实验小鼠身上取下皮肤组织，该过程需要对小鼠进行消毒处理，A项正确；乙过程表示将皮肤组织分散成单个细胞制备成细胞悬液，可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶进行处理，B项正确；丁过程表示传代培养，需要再次用胰蛋白酶处理并离心收集，然后分瓶培养，D项错误。
考向二 干细胞培养及其应用
3．(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，只能分化形成特定类型的细胞或组织，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，并恢复正常功能，D正确。
4．胚胎干细胞必须从胚胎中获取，但这涉及伦理问题，因而限制了它在医学上的应用。科学家通过体外诱导成纤维细胞，获得了类似于胚胎干细胞的一种细胞，称为诱导多能干细胞(简称iPS细胞)。因为诱导过程无须破坏胚胎，而且iPS细胞可来源于病人自身的体细胞，因此iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞。如图为iPS细胞的获得及用其培育不同种细胞的示意图(c－Myc、Klf4、Sx2和Oct3/4等基因与细胞的脱分化有关)。回答下列问题：
(1)在对成纤维细胞进行培养时，常用胰蛋白酶处理使之分散成单个细胞，这说明细胞间的物质为________，________(填“能”或“不能”)用胃蛋白酶处理成纤维细胞，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)在培养iPS细胞的过程中，培养基中应含有细胞所需的各种营养物质，并定期更换培养液。定期更换培养液的目的是__________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)过程③④为iPS细胞提供的条件不同，分化得到的细胞不同，可知细胞分化是________________________________________________________________________
的结果。若iPS细胞来源于病人自身体细胞的诱导，再将其分化出的细胞移入患者体内的优势是____________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)如果诱导iPS细胞定向分化为原始生殖细胞，该技术可能的应用是__________________。
答案 (1)蛋白质 不能 多数动物细胞培养的适宜pH为7.2～7.4，胃蛋白酶在此环境中失活变性 (2)清除代谢物﹐防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害 (3)基因选择性表达 避免了免疫排斥问题 (4)解决不育问题
考点二 动物细胞融合技术和单克隆抗体
1．动物细胞融合技术
2．单克隆抗体的制备
(1)制备原理
①B淋巴细胞特点：一种B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。
②骨髓瘤细胞特点：能在体外大量增殖。
③杂交瘤细胞的特点：既能大量增殖，又能产生足够数量的特定抗体。
(2)制备过程
①图中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。
②若仅考虑细胞的两两融合，在获取杂交瘤细胞的过程中，筛选淘汰的细胞有几种类型？为什么？
提示 有未融合的细胞和同种细胞融合后形成的细胞(B－B融合细胞、瘤－瘤融合细胞)两种类型。出现不同类型是因为细胞融合不是100%的，且是随机的。
③单克隆抗体制备过程中两次筛选的方法及目的
2．单克隆抗体的应用
(1)作为诊断试剂：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：抗体—药物偶联物(ADC)通过将细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。ADC通常由抗体、接头和药物(如细胞毒素)三部分组成。
①ADC的抗体和药物各具有什么作用？
提示 ADC的抗体和药物具有的作用分别是导向和治疗。
②除了细胞毒素，还有哪些物质理论上可以作为ADC偶联的药物？
提示 放射性同位素和化学药物等。
③ADC在临床应用上的作用机理是什么？
提示 其作用机理是通过单克隆抗体的靶向作用特异性地识别肿瘤细胞表面抗原，然后利用细胞本身具备的内吞作用使化学药物进入肿瘤细胞体内发生药力，从而达到杀死肿瘤细胞的目的。
(3)治疗疾病。
归纳比较 比较植物体细胞杂交和动物细胞融合
考向 单克隆抗体
5．(2022·黑龙江黑河市高三一模)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下图所示。下列叙述错误的是( )
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，原理依次是细胞的增殖、细胞膜的流动性，D项错误。
6．下图为单克隆抗体制备过程的示意图。下列有关叙述错误的是( )
A．X细胞是从脾脏中提取的已免疫的B淋巴细胞
B．Y细胞是杂交瘤细胞，必须取用培养10代以内的细胞
C．图中的过程至少需要筛选两次且方法不同，最终保留抗体检测呈阳性的细胞
D．图中能产生单克隆抗体的细胞在培养过程中不会出现接触抑制的现象
答案 B
解析 Y细胞是骨髓瘤细胞，B错误；图中筛选过程至少两次且方法不同，第一次筛选是选择杂交瘤细胞，需要抑制同种细胞的融合体、以及未融合的细胞的增殖；第二次筛选是用抗体检测的方法选择能产生特异性抗体的杂交瘤细胞，最终保留抗体检测呈阳性的细胞，C正确；由于杂交瘤细胞即保留了骨髓瘤细胞无限增殖的特点，又有浆细胞产生特异性抗体的作用，所以图中能产生单克隆抗体的细胞在培养过程中不会出现接触抑制的现象，D正确。
考点三 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
(1)概念分析
①供体：动物一个细胞的细胞核。
②受体：去掉细胞核的卵母细胞。
③结果：重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体。
④原理：动物体细胞核具有全能性。
(2)哺乳动物核移植类型：胚胎细胞核移植和体细胞核移植。
2．体细胞核移植的过程
(1)动物核移植技术的理论基础(原理)是什么？克隆动物属于有性生殖还是无性繁殖？
提示 动物细胞核的全能性。克隆动物属于无性繁殖。
(2)为什么体细胞核移植较胚胎细胞核移植更困难？
提示 由于动物胚胎细胞分化程度低，表现全能性相对容易；而动物体细胞分化程度高，表现全能性十分困难。因此动物体细胞核移植的难度就明显高于胚胎细胞核移植。
(3)受体细胞为什么选用卵母细胞？
提示 体积大，易操作；去核时易于同时吸走第一极体；含有激发细胞核全能性的物质。
(4)为什么不是取供体细胞核进行核移植操作，而是将供体细胞整个注入去核卵母细胞中？
提示 保证供核不被破坏，使克隆动物更像供体动物，操作也方便。
(5)在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞之前，为什么必须先去掉受体卵母细胞的核？
提示 为使核移植的胚胎或动物的核遗传物质全部来自有重要利用价值的动物提供的体细胞，在供体细胞的细胞核移至受体细胞之前，必须将受体细胞的核遗传物质去掉或将其破坏。
(6)从多莉的产生过程可以看出多莉有三个亲本，探究多莉的性状表现与三个亲本的关系并分析原因。
提示 ①大多数性状与母羊A(体细胞核供体)相同，因基因型与母羊A完全一样。②少数性状与母羊B(卵母细胞细胞质供体)相同，因细胞质中的基因来自母羊B，受质基因控制的性状与母羊B相同。③性状与母羊C(代孕母体)无关，因母羊C没有为新个体提供遗传物质。
源于选择性必修3 P54“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。
2．体细胞核移植技术的应用前景和存在的问题
归纳总结 细胞工程的各种技术手段及其原理总结
考向 动物体细胞核移植技术和克隆动物
7．(2022·鸡西模拟)2018年1月国际顶尖学术期刊《Cell》杂志报道，我国科学家以一只雌性猕猴胎儿成纤维细胞为核供体成功克隆两只猕猴，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．培育出的两只雌性猕猴的基因组成几乎完全相同
D．克隆猕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 因为克隆的两只猕猴是以一只雌性猕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项错误。
8．“中中”和“华华”是两只在我国出生的克隆猕猴，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( )
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．这两只克隆猕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猕猴的难度更大些
答案 C
解析 图示过程包括核移植和动物细胞培养等技术，没有干细胞移植技术，A错误；这两只克隆猕猴是通过核移植、胚胎移植产生的，没有用到受精卵，B错误。
重温高考 真题演练
1．(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
答案 D
解析 单抗的制作需要筛选，而多抗不需要筛选，抗原纯度越高，产生的多抗纯度越高，因此抗原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响小，A错误；单抗制备过程中通常是免疫后将脾脏破碎，然后用离心法将脾脏细胞(包含各种产生或不产生抗体的B细胞)和红细胞分开，然后用脾细胞与骨髓瘤细胞融合，而不能直接分离出浆细胞，B错误；非洲猪瘟病毒衣壳蛋白 p72 上有多种抗原决定簇，一个抗决定簇只能刺激机体产生一种抗体，所以向小鼠体内注入p72 后，可以刺激小鼠产生多种抗p72的单抗，C错误；p72 部分结构改变只改变了部分抗原决定簇，因此由这部分抗原决定簇产生的抗体失效，但由于还存在由其他抗原决定簇刺激机体产生的抗体，所以多抗仍有效，D正确。
2．(2021·湖南，22)M基因编码的M蛋白在动物A的肝细胞中特异性表达。现设计实验，将外源DNA片段F插入M基因的特定位置，再通过核移植、胚胎培养和胚胎移植等技术获得M基因失活的转基因克隆动物A，流程如图所示。回答下列问题：
(1)在构建含有片段F的重组质粒过程中，切割质粒DNA的工具酶是___________________，
这类酶能将特定部位的两个核苷酸之间的______________断开。
(2)在无菌、无毒等适宜环境中进行动物A成纤维细胞的原代和传代培养时，需要定期更换培养液，目的是___________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)与胚胎细胞核移植技术相比，体细胞核移植技术的成功率更低，原因是_______________
________________________________________________________________________。
从早期胚胎中分离获得的胚胎干细胞，在形态上表现为______________________(答出两点即可)，功能上具有____________________。
(4)鉴定转基因动物：以免疫小鼠的______淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合，筛选融合杂种细胞，制备M蛋白的单克隆抗体。简要写出利用此抗体确定克隆动物A中M基因是否失活的实验思路：____________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)限制性内切核酸酶(限制酶) 磷酸二酯键 (2)清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害，同时给细胞提供足够的营养 (3)动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易，动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难 细胞体积小，细胞核大，核仁明显 发育的全能性 (4)B 取动物A和克隆动物A的肝组织细胞，分别提取蛋白质进行抗原—抗体杂交
解析 (4)先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞，制备M蛋白的单克隆抗体；若要利用此抗体确定克隆动物A中M基因是否失活，如果M基因已经失活，则克隆动物A中无法产生M蛋白，则可利用抗原—抗体杂交技术进行检测。故实验思路见答案。
3．(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。
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：________________________
________________________________________________________________________。
(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培养，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。
一、易错辨析
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．动物细胞培养时，O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH( √ )
3．制备单克隆抗体时，要选用已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞( √ )
4．灭活的病毒能促进动物细胞融合，但不能促进植物细胞融合( √ )
5．克隆动物都只具备一个亲本的遗传特性( × )
6．克隆动物的制备属于有性繁殖( × )
二、填空默写
1．(选择性必修3 P44)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3 P44)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3 P44)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。
4．(选择性必修3 P49)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3 P50)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．(2022·通州市高三一模)下列关于动物细胞培养的叙述，错误的是( )
A．动物细胞培养所需的营养物质与植物细胞培养不同
B．传代培养时需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞
C．癌细胞在培养瓶中培养会出现接触抑制现象
D．动物细胞培养时需要添加抗生素以防止杂菌污染
答案 C
解析 动物细胞培养需要血清、血浆等，植物细胞培养需要蔗糖等，A项正确；传代培养时需要用胰蛋白酶等处理贴壁生长的细胞，不然会因为接触抑制而无法继续分裂，B项正确；癌细胞膜表面的糖蛋白减少，细胞间信息交流受到限制，在培养瓶中培养不会出现接触抑制现象，C项错误。
2．如图为杂交瘤细胞制备示意图。骨髓瘤细胞由于缺乏次黄嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT－)，在HAT筛选培养液中不能正常合成DNA，无法生长。下列叙述不正确的是( )
A．可用灭活的病毒诱导细胞融合
B．两两融合的细胞都能在HAT培养液中生长
C．杂交瘤细胞需进一步筛选才能用于生产
D．细胞膜的流动性是细胞融合的基础
答案 B
解析 动物细胞融合可以用灭活的病毒、聚乙二醇(PEG)、电激等进行诱导，A正确；两两融合的细胞包括：免疫B细胞的融合细胞、骨髓瘤细胞的融合细胞、杂交瘤细胞，由题干信息可知，骨髓瘤细胞在HAT筛选培养液中无法生长，因此骨髓瘤细胞的融合细胞在HAT培养液中无法生长，B错误；融合后产生的杂交瘤细胞并不是都能表达产生所需的单克隆抗体，还需要进一步筛选才能用于生产，C正确；动物细胞融合依据的原理是细胞膜的流动性，D正确。
3．干细胞具有能够分裂、分化成为人体任何一种组织的潜能，被医学界称为“万用细胞”。下列有关干细胞的叙述，错误的是( )
A．干细胞包括胚胎干细胞和成体干细胞等
B．成体干细胞具有组织特异性
C．胚胎干细胞和成体干细胞均具有发育成完整个体的能力
D．用正常人(异体)的造血干细胞治疗白血病，白血病患者体内会发生排斥反应
答案 C
解析 胚胎干细胞具有发育成完整个体的潜能，成体干细胞只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力，C错误。
4．(2022·江苏南通模拟)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项不符合题意；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项不符合题意；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项不符合题意。
5．科研人员在杂交瘤细胞的基础上，将两种杂交瘤细胞融合获得了双杂交瘤细胞，能够产生双特异性抗体，该抗体可同时结合α、β两种抗原。下列说法错误的是( )
A．制备双特异性抗体时需将抗原α、β分别注射到小鼠体内，获得免疫小鼠的脾脏细胞
B．用解离液处理免疫小鼠的脾脏细胞获得单细胞，再与小鼠的骨髓瘤细胞融合后可获得两种杂交瘤细胞
C．可用PEG试剂促进两种杂交瘤细胞的融合，成功融合后经过筛选可获得双杂交瘤细胞
D．在肿瘤治疗方面研制与肿瘤细胞和抗肿瘤药物结合的双特异性抗体，能特异性杀死肿瘤细胞
答案 B
解析 解离液能固定并杀死细胞，故不能用解离液处理；应该用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，才能达到分散成单个细胞的目的，B错误。
6．(2022·太原模拟)肿瘤细胞表面抗原不能诱导强的免疫应答，树突状细胞(DCs)与肿瘤细胞的融合细胞保持了DCs和肿瘤细胞的特性，能高效地将肿瘤抗原呈递给免疫系统，激发机体的免疫应答，同时还可以维持较长时期的抗肿瘤免疫。这种方法在临床应用中有着非常诱人的前景。下列有关叙述错误的是( )
A．动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同
B．融合细胞主要激活B淋巴细胞产生免疫应答
C．树突状细胞可在体内起呈递肿瘤抗原的作用
D．体外培养动物细胞需要在培养液中添加适量抗生素
答案 B
解析 动物细胞融合和植物原生质体融合的基本原理都是细胞膜的流动性，A项正确；融合细胞主要激活T淋巴细胞产生免疫应答，B项错误。
7．将细胞毒素类药物与单克隆抗体结合形成抗体—药物偶联物(ADC)，可实现对肿瘤细胞的选择性杀伤，过程如下图。下列相关叙述错误的是( )
A．体外培养单个已免疫B淋巴细胞可持续大量获得单克隆抗体
B．ADC通过胞吞作用进入肿瘤细胞内
C．ADC在溶酶体中被裂解后释放出药物
D．选择性杀伤肿瘤细胞利用了单克隆抗体特异性强的特点
答案 A
解析 体外培养单个已免疫B淋巴细胞不能持续大量获得单克隆抗体，因为B淋巴细胞没有分裂能力，A项错误；根据抗体能与抗原发生特异性结合的特点可推测，抗体—药物偶联物(ADC)选择性杀伤肿瘤细胞是利用了单克隆抗体特异性强的特点，D项正确。
8．中科院动物所和福州大熊猫研究中心合作，通过将大熊猫的细胞核植入去核后的兔子卵母细胞中，在世界上最早克隆出一批大熊猫早期胚胎，这表明我国的大熊猫人工繁殖研究再次走在世界前列。下列有关叙述中错误的是( )
A．卵母细胞去核的方法是显微注射法，还可以用紫外光短时间照射等方法
B．兔子卵母细胞质中有使大熊猫细胞核表达全能性的物质
C．重构胚需要用物理或化学方法激活，使之完成细胞分裂和发育进程
D．在大熊猫早期胚胎的形成过程中，囊胚期开始出现细胞的分化
答案 A
解析 卵母细胞去核的方法有显微操作直接去除、紫外光短时间照射、化学物质处理等方法，A项错误。
9．研究人员将猴胚胎细胞(a)中的细胞核取出，移植入一雌猴的去核卵母细胞(b)中，得到重构胚(c)，经培养获得胚胎并移植到另一雌猴(d)体内进一步发育，获得克隆猴(e)。下列叙述正确的是( )
A．e的细胞内的全部基因都来自a，b不提供基因
B．c经一系列增殖和分化形成e的过程中，细胞核起控制作用
C．d为胚胎发育提供遗传物质和其他适宜条件
D．e的形成过程中没经过受精作用，其体细胞中无同源染色体
答案 B
解析 根据题意可知，e的细胞内的细胞核基因来自a，细胞质基因来自b；遗传物质主要存在于细胞核中，c经一系列增殖和分化形成e的过程中，细胞核起控制作用；d为胚胎发育提供适宜条件，但不提供遗传物质；e的细胞核来源于a猴胚胎细胞，胚胎细胞含有同源染色体。
10．下图是生产抗新冠病毒的单克隆抗体的过程，下列相关叙述正确的是( )
A．②过程融合的杂交瘤细胞只有一种
B．④过程若进行抗体检测结果为阴性，应重新实验
C．③过程经过选择培养后只有自身融合的细胞死亡
D．为保证获得相应的B淋巴细胞，①过程给小鼠注射大量的新冠病毒
答案 B
解析 生物体内含有多种抗原刺激产生形成的B淋巴细胞，故②过程融合形成的杂交瘤细胞有多种，A项错误；④过程若进行专一抗体检测结果为阴性，说明没有提取到相应抗原刺激产生的B淋巴细胞，应重新实验，B项正确；③过程经过选择培养后自身融合细胞和未融合的细胞都死亡，C项错误；为保证获得相应的B淋巴细胞，①过程应给小鼠注射适量的新冠病毒的相应抗原，D项错误。
11．近年来，单倍体胚胎干细胞的研究发展迅速，下图为建立孤雄单倍体胚胎干细胞(AG－haESCs)的流程。获得小鼠的AG－haESCs后，科研团队又将其细胞核移植到正常未受精的卵母细胞中，获得半克隆小鼠，发现这些半克隆小鼠都是雌性。以下叙述正确的是( )
A．与二倍体胚胎干细胞相比，对AG－haESCs进行基因改造，更容易获得理想表型
B．若囊胚细胞中某些基因表达错误影响滋养层的功能，则会影响AG－haESCs的获取
C．根据结果推测仅携带X染色体的AG－haESCs很可能发育异常，难以稳定培养和扩增
D．哺乳动物的单倍体胚胎干细胞技术成熟后，在半克隆人的研究中有广阔的前景
答案 A
解析 与二倍体胚胎干细胞相比，对AG－haESCs进行基因改造，更容易获得理想表型，因为AG－haESCs只具有一套染色体，有利于研究一些未知的隐性表型基因突变，A项正确；滋养层将来发育成胎膜和胎盘，若囊胚细胞中某些基因表达错误影响滋养层的功能，不会影响AG－haESCs的获取，B项错误；根据结果推测仅携带X染色体的AG－haESCs很可能发育正常，可以稳定培养和扩增，C项错误；哺乳动物的单倍体胚胎干细胞技术成熟后，在疾病的治疗等方面有广阔的前景，但法律规定禁止克隆人或半克隆人，D项错误。
12．如图表示我国体细胞克隆猴的培育过程，下列说法正确的是( )
A．克隆小猴的遗传物质全部来自提供体细胞的胎猴
B．灭活的仙台病毒短暂处理是为了诱导细胞融合
C．代孕母猴应使用一定的激素进行同期发情和超数排卵处理
D．克隆猴培育应用了体外受精﹑胚胎移植和胚胎分割技术
答案 B
解析 克隆小猴的细胞核由胎猴提供，细胞质基因由提供卵母细胞的母猴提供，因此遗传物质大部分来自于提供体细胞的胎猴，A错误；在实际操作中将胎猴的体细胞注入去核卵母细胞时需要灭活的仙台病毒诱导两类细胞融合，B正确；代孕母猴作为胚胎的“受体”仅需使用激素进行同期发情处理，不需要超数排卵，C错误；克隆猴培育过程属于无性繁殖，没有应用体外受精技术，D错误。
二、非选择题
13．Graves病(GD)可导致甲状腺功能亢进。研究发现，GD患者甲状腺细胞表面表达大量细胞间黏附分子1(ICAM－1)，导致甲状腺肿大。科研人员通过制备单克隆抗体，对治疗GD进行了尝试。
(1)用ICAM－1作为抗原间隔多次免疫若干只小鼠，几周后取这些免疫小鼠的血清，分别加入多孔培养板的不同孔中，多孔培养板中需加入______________以检测这些小鼠产生的抗体。依据反应结果，选出抗原—抗体反应最____________________________________________(填“强”或“弱”)的培养孔所对应的小鼠M。
(2)取小鼠M的脾脏细胞制成细胞悬液，与实验用骨髓瘤细胞进行融合，用选择培养基筛选得到具有______________能力的细胞。核酸合成有两个途径，物质A可以阻断其中的全合成途径(如图)。正常细胞内含有补救合成途径所必需的转化酶和激酶，制备单克隆抗体时选用的骨髓瘤细胞中缺乏转化酶。可用加入H、A、T三种物质的“HAT培养基”筛选出特定的杂交瘤细胞。
融合前将部分培养细胞置于含HAT的选择培养基中培养，一段时间后培养基中____________(填“有”或“无”)骨髓瘤细胞生长，说明培养基符合实验要求。杂交瘤细胞可以在HAT培养基上大量增殖的原因是_____________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)将获得的上述细胞在多孔培养板上培养，用ICAM－1检测，从中选择__________________________的杂交瘤细胞，将其植入小鼠腹腔中进行克隆培养，一段时间后从小鼠腹水中提取实验用抗体。
(4)若进一步比较实验用抗体和131I对GD模型小鼠的治疗作用，可将若干GD模型小鼠等分为三组，请补充下表中的实验设计。
答案 (1)ICAM－1 强 (2)无限增殖 无 杂交瘤细胞可以进行补救合成途径 (3)大量产生抗ICAM－1抗体 (4)给GD模型小鼠腹腔注射溶于0.1 mL无菌生理盐水的抗ICAM－1单克隆抗体
解析 (1)抗原和抗体结合具有特异性，多孔培养板中需加入ICAM－1以检测小鼠是否产生抗ICAM－1的抗体。依据反应结果，选出阳性(或“抗原—抗体”)反应最强的培养孔所对应的小鼠M。(2)B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成的杂交细胞具有骨髓瘤细胞无限增殖的特点。制备单克隆抗体时选用的骨髓瘤细胞中缺乏转化酶，无法进行补救合成途径，且物质A阻断了全合成途径，故在HAT培养基中无骨髓瘤细胞生长。杂交瘤细胞含有补救合成途径所必需的转化酶和激酶，可以进行补救合成途径，故可以在HAT培养基上大量增殖。(3)根据抗原和抗体结合的特异性，用ICAM－1检测，从中选择大量产生抗ICAM－1抗体的杂交瘤细胞，将其植入小鼠腹腔中进行克隆培养，一段时间后从小鼠腹水中提取实验用抗体。(4)根据题干中实验目的“比较实验用抗体和131I对GD模型小鼠的治疗作用”，依据实验的单一变量原则，单克隆抗体治疗组(C)中应给GD模型小鼠腹腔注射溶于0.1 mL无菌生理盐水的抗ICAM－1单克隆抗体。
14．科学家们发现，在核移植过程中，卵母细胞通过表达一些特异因子“修补”了体细胞核中缺失的端粒酶基因，最终成功地从端粒酶杂合缺失的小鼠体细胞中得到多能干细胞，该多能干细胞的端粒长度被有效延长，功能得以恢复。通过核移植后形成的多能干细胞，能分化发育成身体内多种细胞，可用于自身组织修复，并具有安全性。这一成果从实验和理论层面都表明人类“返老还童”不再是梦想。请回答下列问题：
(1)动物体细胞核移植所用的受体细胞通常是____________________，选择该细胞的主要原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)目前动物核移植技术中普遍使用的去核方法是____________。哺乳动物的核移植可以分为__________________和体细胞核移植，其中移植成功率较高的是____________________。
(3)端粒学说认为，细胞衰老的原因是染色体上的端粒结构缩短，而端粒酶能够修复缩短的端粒，从而延缓细胞衰老。由此分析，题干中核移植小鼠的端粒酶活性应较正常小鼠的____________。
(4)早期胚胎最终要通过____________技术才能发育成一个完整的个体。
答案 (1)(MⅡ期)去核的卵母细胞 卵细胞内含有激发体细胞核全能性表达的成分 (2)显微操作法 胚胎细胞核移植 胚胎细胞核移植 (3)高 (4)胚胎移植概念辨析 细胞贴壁和接触抑制
①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。
②细胞贴壁生长对培养瓶的要求：培养瓶或培养皿的内表面光滑、无毒、易于贴附。
③打破接触抑制现象的方法是将贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶等处理，然后分瓶继续培养，让细胞继续增殖。
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
培养前
处理
无菌；用机械的方法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理，使组织分散成单个细胞
无菌、离体
取材
动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织
植物幼嫩的部位或花药等
培养基
性质
液体
固体
培养基
成分
糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等
水、矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素和琼脂等
结果
细胞培养产生大量细胞，不形成新个体
可产生新个体
应用
人造皮肤的构建、动物分泌蛋白的规模化生产
快速繁殖、作物脱毒、细胞产物的工厂化生产和单倍体育种等
相同点
①都需人工条件下的无菌操作；②都需要适宜的温度、pH等条件；
③都进行有丝分裂，都不涉及减数分裂
种类
胚胎干
细胞
成体干细胞
诱导多能
干细胞
来源
早期胚胎
骨髓、脐带血等
体细胞(如成纤维细胞等)
特点
能分化成任何一种细胞、组织或器官，甚至成为个体
分化成特定的细胞或组织
能诱导分化成类似胚胎干细胞的细胞
应用
分化成心肌细胞、神经元和造血干细胞等
造血干细胞用于治疗白血病，神经干细胞用于治疗帕金森病、阿尔茨海默病等
治疗镰状细胞贫血、阿尔茨海默病、心血管疾病等
项目
第一次筛选
第二次筛选
筛选
原因
诱导融合后会得到多种杂交细胞，另外还有未融合的细胞
由于小鼠在生活中还受到其他抗原的刺激，所以经选择培养获得的杂交瘤细胞中有能产生其他抗体的细胞
筛选
方法
用特定的选择培养基筛选：未融合的细胞和融合的具有同种核的细胞(“B—B”细胞、“瘤—瘤”细胞)都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞(“B—瘤”细胞)才能生长
用多孔培养皿培养，在每个孔只有一个杂交瘤细胞的情况下开始克隆化培养和抗体检测，经多次筛选得到能产生特异性抗体的细胞群
筛选
目的
得到杂交瘤细胞
得到能分泌所需抗体的杂交瘤细胞
延伸应用 第一次筛选获得杂交瘤细胞的方法：①细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基嘌呤阻断。②人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但不能分裂增殖。③鼠骨髓瘤细胞中只有D途径，没有S途径，但能不断分裂增殖。在培养基中加入氨基嘌呤，B淋巴细胞及同型融合细胞不能增殖，骨髓瘤细胞及同型融合细胞氨基嘌呤阻断不能增殖，只有杂交瘤细胞能无限增殖。
项目
植物体细胞杂交
动物细胞融合
原理
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
诱导
方法
物理法：电融合法、离心法；
化学法：聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2＋—高pH融合法
物理法：电融合法；
化学法：聚乙二醇(PEG)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
相同点
动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同，诱导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法相似
前景
畜牧业
加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育
医药
卫生
①作为生物反应器生产医用蛋白；
②转基因克隆动物的细胞、组织和器官可以用于异种移植；
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、器官，可用于器官移植
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
对照组(A)
131I治疗组(B)
单克隆抗
体治疗组(C)
给GD模型小鼠腹腔注射0.1 mL无菌生理盐水
给GD模型小鼠腹腔注射溶于0.1 mL无菌生理盐水的131I