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。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、化學或生物學等手段，使兩個或

多個動物細胞結合形成一個細胞的過程。4.概述細胞融合技術是單克隆抗體制備的重要技術。

5.簡述干細胞在生物醫(yī)學工程中有廣泛的應用價值。

考點一動物細胞培養(yǎng)

■歸納夯實必備知識

1.動物細胞培養(yǎng)的概念：從動物體中取出相關的組織，將它分散成單個細胞,然后在適宜的

培養(yǎng)條件下，讓這些細胞生長和增殖的技術。

2.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，

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：哺乳動物細胞培養(yǎng)

的溫度多以(36.5±0.5)t為宜，多數(shù)動

物細胞生存的適宜pH為7.2~7.4

[95%的空氣：其中是細胞

氣體環(huán)境代謝所必需的

[5%的CO,：維持培養(yǎng)液的pH

3.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

加人

培養(yǎng)液

制成細胞懸液

[裝瓶

原代培養(yǎng)

]細胞密度過

懸浮生長貼壁生長

物積累、營養(yǎng)一培軸

物質缺乏等、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

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。

4.干細胞培養(yǎng)及其應用

種類胚胎干細胞成體干細胞誘導多能干細胞

體細胞（如成纖維

來源早期胚胎骨髓、臍帶血和外周血

細胞等）

能分化為成年動物體內的任何能誘導分化成類

特點一種類型的細胞，并進一步形成分化成特定的細胞或組織似胚胎干細胞的

機體的組織和器官甚至隹細胞

治療小鼠的鐮狀

造血干細胞用于治療白血

分化成心肌細胞、神經元和造血細胞貧血、阿爾

應用??；神經干細胞用于治療帕

干細胞等茨海默病、心血

金森病、阿爾茨海默病等

管疾病等

■拓展提升科學思維

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？其應用有什么限

制因素？

提示通過胚胎干細胞體外誘導分化，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，由于是自身細胞經誘導分化形成的，所以無免疫排斥反應。胚胎干細胞必須

從胚胎中獲取，這涉及倫理問題，因而限制了應用。

2.為什么科學家認為iPS細胞的應用前景優(yōu)于胚胎干細胞？

提示iPS細胞的誘導過程無需破壞胚胎，而且iPS細胞可以來源于病人自身的體細胞，將

它移植回病人體內后，理論上可以避免免疫排斥反應。

3.科學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導入細胞中，直接將特定蛋白導入細胞中或者用小分子化合物等

來誘導形成iPS細胞。iPS細胞最初是由成纖維細胞轉化而來的，后來發(fā)現(xiàn)已分化的T細胞、

B細胞等也能被誘導為iPS細胞。

■突破強化關鍵能力

1.（2023?山西運城高三模擬）對某種動物的肝腫瘤細胞進行細胞培養(yǎng)，下列說法錯誤的是

（）

A.在利用肝組織塊制備細胞懸液時，可用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理

B.動物細胞培養(yǎng)應在含5%CO2的CO2培養(yǎng)箱中進行，CO2的作用維持培養(yǎng)液的pH

C.為了防止動物細胞培養(yǎng)過程中受污染，可向培養(yǎng)液中加入適量的干擾素

D.在合成培養(yǎng)基中，通常需加入血清等一些天然成分

答案C

解析在利用肝組織塊制備細胞懸液時，可用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理，以分解組織細胞

間的蛋白質，得到單個細胞，A正確；為防止動物細胞培養(yǎng)過程中雜菌的污染，可向培養(yǎng)液

中加入適量的抗生素，C錯誤；使用合成培養(yǎng)基培養(yǎng)動物細胞時，通常要加入血清等一些天

然成分，以利于動物細胞生長，D正確。

2.（2022?江蘇南京高三模擬）某學術期刊發(fā)表論文稱，利用人類多能干細胞培養(yǎng)的皮膚類器官

在培養(yǎng)4?5個月后，形成了多層皮膚組織，包含毛囊、皮脂腺和神經元回路，是迄今最逼真

的人皮膚類器官。下列相關敘述正確的是（）

A.多能干細胞形成多層皮膚組織的過程中，遺傳物質通常會發(fā)生改變

B.多能干細胞培養(yǎng)形成多層皮膚組織，說明動物的體細胞具有全能性

C.給燒傷病人移植自身多能干細胞培養(yǎng)成的皮膚類器官可減弱免疫排斥反應

D.該項研究結果表明多能干細胞可以分化成為人體內所需的各種組織和器官

答案C

解析多能干細胞形成多層皮膚組織的過程中，遺傳物質并未發(fā)生改變，只是基因的選擇性

表達，A錯誤；多能干細胞培養(yǎng)形成多層皮膚組織，未分化成各種細胞或發(fā)育成完整個體，

不能體現(xiàn)動物體細胞的全能性，B錯誤；研究結果表明，多能干細胞能形成多層皮膚組織，

包含毛囊、皮脂腺和神經元回路，但不能說明其能分化成各種組織和器官，D錯誤。

【歸納總結】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)

理論基礎細胞增殖植物細胞的全能性

無菌；用機械的方法或胰蛋白酶、膠原

培養(yǎng)前處理無菌、離體

蛋白酶等處理，使組織分散成單個細胞

動物胚胎或出生不久的幼齡動物的器

取材植物幼嫩的部位或花藥等

官或組織

培養(yǎng)基性質液體固體

糖類、氨基酸、無機鹽、維生素和動物水、礦質元素、蔗糖、維生

培養(yǎng)基成分

血清等素、植物激素和瓊脂等

結果產生大量細胞，不形成新個體可產生新個體

快速繁殖、作物脫毒、細胞

人造皮膚的構建、動物分泌蛋白的規(guī)模

應用產物的工廠化生產和單倍體

化生產

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；③

相同點

都進行有絲分裂，都不涉及減數(shù)分裂

考點二動物細胞融合技術與單克隆抗體

■歸納夯實必備知識

1.動物細胞融合技術

概念：使兩個或多個動物細胞結合形成一

個細胞的技術

方法：PEG融合法、電融合法和滅活病毒

動

誘導法等

物

細結構基礎：細胞膜的流動性

胞

融結果：形成具有原來兩個或多個細胞遺傳

信息的雜交細胞

技

■①突破了有性雜交的局限，使遠緣

術

雜交成為可能；②成為研究細胞

意義彳遺傳、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

I隆抗體開辟了新途徑

-教材隱性知識

源于選擇性必修3P48"相關信息"：滅活病毒誘導細胞融合的原理是病毒表面含有的糖蛋白

和一些酶能夠與細胞膜上的糖蛋白發(fā)生作用，使細胞互相凝聚，細胞膜上的蛋白質分子和脂

質分子重新排布，細胞膜打開，細胞發(fā)生融合。

2.單克隆抗體的制備

(1)傳統(tǒng)抗體的獲得

①方法

區(qū)空我|動物體內|工|多種B淋巴細胞|4I多種抗體|一|從血遁中

②缺點：產量低、純度低、特異性差。

(2)單克隆抗體的制備及優(yōu)點

①制備過程

注射特定,培養(yǎng)骨髓瘤細胞

的抗原與免疫小鼠號

多種B淋巴細胞心矩/骨髓瘤細胞

0④陶④④

多種雜,__________________,

交細施＜6@做⑥豉＞自身融合細胞

用特定的選步藤■疊藏EJ柒露晟百種融合的細胞死亡

6)⑥雜交瘤細胞

|克隆上述雜交細胞

號浮一專一抗體檢測陽性

將不同種雜交細胞分開，|并克隆專一抗體檢測呈陽性的細胞

統(tǒng)

注射到體外培養(yǎng)

小鼠腹9、：?:習

腔內|4

A匕單克隆抗體單克隆抗體

②單克隆抗體的優(yōu)點

a.能準確地識別抗原的細微差異，與特定抗原發(fā)生特異性結合(特異性強、靈敏度高)。

b.可以大量制備。

(3)單克隆抗體的應用

①被廣泛用作診斷試劑,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,形成抗體一藥物偶聯(lián)物，實現(xiàn)對腫瘤細胞的選掛性殺傷。

③用于治療疾病。

■拓展提升科學思維

1.植物體細胞雜交技術，可以跨越植物種屬間生殖隔離的屏障，培育出新的作物類型?？茖W

家經過長期的探索，也實現(xiàn)了用不同種動物的體細胞進行雜交。參考圖示，回答下列問題：

(1)動物細胞融合的結構基礎是什么?

提示細胞膜的流動性。

(2)動物細胞完成融合的標志是什么？

提示動物細胞融合時，先是細胞膜發(fā)生融合，然后是細胞核的融合。當兩個細胞核融合后

形成具有單核的雜交細胞，則標志著動物細胞融合的完成。

(3)動物與人細胞之間誘導融合，產生的融合細胞有多少種(只考慮兩兩融合)？

提示3種。

2.單克隆抗體的制備中需要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)生免疫應答，從而產生特定的B淋巴細胞。

3.單克隆抗體被廣泛用作診斷試劑的原因是什么？

提示單克隆抗體能準確地識別抗原的細微差異，與特定抗原發(fā)生特異性結合，并且可以大

量制備。

■突破強化關鍵能力

3.(2023?河北廊坊高三模擬)抗體一藥物偶聯(lián)物(ADC)通過采用特定技術將具有生物活性的小

分子藥物連接到能特異性識別腫瘤細胞的單克隆抗體上，實現(xiàn)對腫瘤細胞的選擇性殺傷。

ADC的結構及其發(fā)揮作用的機理如圖所示，下列有關說法錯誤的是()

A.單克隆抗體制備過程中通常將免疫后得到的B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合

B.用96孔板培養(yǎng)和多次篩選雜交瘤細胞后，在體外大規(guī)模培養(yǎng)可獲得單克隆抗體

C.ADC通過抗體與細胞膜上的受體特異性結合，以主動運輸?shù)姆绞竭M入腫瘤細胞

D.ADC在腫瘤細胞里被溶酶體裂解，釋放藥物，使腫瘤細胞死亡

答案C

解析利用動物細胞融合技術將B淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合成雜交瘤細胞，雜交瘤細胞既

能無限增殖，又能產生特異性抗體，A正確；單克隆抗體制備過程中至少經過兩次篩選，一

次是用特定的選擇培養(yǎng)基進行篩選，獲得雜交瘤細胞，雜交瘤細胞還需進行克隆化培養(yǎng)和抗

體檢測，即用96孔板培養(yǎng)和多次篩選雜交瘤細胞后，可獲得既能無限增殖，又能分泌特異性

抗體的雜交瘤細胞，B正確；ADC通過胞吞的方式進入腫瘤細胞，溶酶體使其裂解，釋放藥

物，實現(xiàn)了對腫瘤細胞的選擇性殺傷，C錯誤，D正確。

4.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

程如圖所示。下列敘述不正確的是()

小鼠骨髓瘤細胞

(不能在HAT

將特定的培養(yǎng)基上生長)

??

抗原注入雜交瘤

細胞分_________

^34鬟疆

雜交

某些淋巴胞融合，

瘤細選育出產生

細胞(產轉到

胞生特異性抗體

生特異性HAT培

長的高產細胞

抗體)養(yǎng)基上

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包括動物細胞培養(yǎng)和動物細胞融合,

原理依次是細胞增殖、細胞膜的流動性，D錯誤。

【歸納總結】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

融合前處理除去細胞壁使細胞分散開

相關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；

誘導方法化學法：聚乙二醇(PEG)融合法、化學法：聚乙二醇(PEG)融合法；

高Ca2+—高pH融合法生物法：滅活病毒誘導法

結果雜種植株雜交細胞

應用培育植物新品種主要用于制備單克隆抗體

意義突破遠緣雜交不親和的障礙，打破了生殖隔離，擴展了雜交的親本組合

動物細胞融合與植物原生質體融合的基本原理相同，誘導動物細胞融合

相同點

的方法與植物原生質體融合的方法相似

考點三動物體細胞核移植技術和克隆動物

■歸納夯實必備知識

1.動物細胞核移植技術的概念和類型

⑴概念

將動物一個細胞的細胞核移入去核的卵母細胞中,使這個重新組合的細胞發(fā)育成新胚胎,繼

而發(fā)育為動物個體的技術。

(2)原理：動物體細胞核具有全能性。

(3)類型：哺乳動物核移植可分為胚胎細胞核移植和體細胞核移植,其中胚胎細胞核移植較易

成功。

2.體細胞核移植的過程

3.體細胞核移植技術的應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作為生物反應器生產醫(yī)用蛋白;

②轉基因克隆動物的細胞、組織或器官可以用于異種移植；

醫(yī)藥衛(wèi)生

③人核移植胚胎干細胞經過誘導分化形成相應的細胞、組織

前景或器官，可用于器官移植

①研究克隆動物可使人類更深入地了解胚胎發(fā)育及衰老過

程；②克隆一批遺傳背景相同的動物，可以通過它們之間的

科學研究

對比來分析致病基因;③克隆特定疾病模型的動物，為研究

致病機制和開發(fā)相應的藥物提供幫助

保護瀕危物種增加瀕危物種的存活數(shù)量

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

■教材隱性知識

(1)源于選擇性必修3P52“相關信息”：減數(shù)分裂II中期(MH期)卵母細胞中的“核”其實是

紡錘體一染色體復合物。文中所說的“去核”是去除該復合物。

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

微操作法。也有人采用梯度離心、紫外線短時間照射和化學物質處理等方法。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

■拓展提升科學思維

某國批準了首例使用細胞核移植技術培育“三親嬰兒”的申請，其培育過程可選用如下技術

路線。

MII期

◎公里上。卵母細胞

捐獻者晶母細胞產生④啜^⑥、體外

母親卵母細胞U精子

三親嬰兒-—6-------

受精卵

(1)探究“三親嬰兒”的性狀表現(xiàn)與三個親本的關系并分析原因。

提示①因基因型與母親(卵母細胞核供體)和父親(精子細胞核供體)的核基因有關，大多數(shù)性

狀由母親和父親共同決定。②少數(shù)性狀(受質基因控制的性狀)與捐獻者(卵母細胞細胞質供體)

相同。

(2)所謂的“三親嬰兒”中遺傳學上的母親應是哪一個？該技術主要是為了避免什么疾??？

提示“三親嬰兒”中遺傳學上的母親應是提供卵細胞核的個體。該技術主要是為了避免母

親的線粒體遺傳病基因傳遞給后代。

(3)據(jù)圖分析，該技術涉及了哪些技術操作？

提示該技術涉及動物細胞培養(yǎng)、體外受精、細胞核移植、胚胎移植等操作。

(4)動物細胞核移植技術的理論基礎(原理)是什么？

提示動物細胞核的全能性。

(5)受體細胞為什么選用卵母細胞？

提示因為卵母細胞體積大，易操作；去核時易于同時吸走第一極體；卵母細胞中含有激發(fā)

細胞核全能性的物質。

■突破強化關鍵能力

5.某雜志報道，我國科學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獅猴，成

為全球首例體細胞克隆靈長類動物。下列相關敘述錯誤的是（）

A.這項技術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.培育出的兩只雌性舜猴的基因組成幾乎完全相同

D.克隆猱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貓猴是以一只雌性貓猴胎兒成纖維細胞為核供體發(fā)育而來的，該過程

經過了細胞核移植，只能說明分化的動物體細胞的細胞核具有全能性，A錯誤。

6.“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。下列相關敘述正確

的是（）

詢.

胚胎,

（“中中，，“華均）」遼

A.圖示過程中利用的技術有核移植和干細胞移植技術等

B.這兩只克隆舜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雅猴的難度要更大

答案C

解析圖示過程包括核移植、動物細胞培養(yǎng)、胚胎移植等技術，沒有干細胞移植技術，A錯

誤；這兩只克隆瘠猴是通過體細胞核移植、胚胎移植產生的，沒有用到受精卵，B錯誤。

【歸納總結】細胞工程的各種技術手段及其原理總結

目的技術手段原理

1.（2021?江蘇，U）下列關于哺乳動物胚胎工程和細胞工程的敘述，錯誤的是（）

A.細胞培養(yǎng)和早期胚胎培養(yǎng)的培養(yǎng)液中通常需要添加血清等物質

B.早期胚胎需移植到經同期發(fā)情處理的同種雌性動物體內發(fā)育成個體

C.猴的核移植細胞通過胚胎工程已成功地培育出了克隆猴

D.將骨髓瘤細胞和B淋巴細胞混合，經誘導后融合的細胞即為雜交瘤細胞

答案D

解析我國利用核移植技術成功培養(yǎng)出克隆猴“中中”和“華華”，C正確；將骨髓瘤細胞

和B淋巴細胞混合，經誘導后融合的細胞不都是雜交瘤細胞，還有B細胞自身融合的細胞、

骨髓瘤細胞自身融合的細胞等，D錯誤。

2.（2022?江蘇，19改編）下圖表示利用細胞融合技術進行基因定位的過程，在人一鼠雜種細

胞中人的染色體會以隨機方式丟失，通過分析基因產物進行基因定位。現(xiàn)檢測細胞I、II、

III中人的4種酶活性，只有II具有芳燃羥化酶活性，只有III具有胸背激酶活性，I、III都有

磷酸甘油酸激酶活性，I、II、III均有乳酸脫氫酶活性。下列相關敘述不正確的有（）

鼠的

成稿篇i嚏，腫瘤細胞

在選擇培養(yǎng)基上

增殖的雜種細胞|<3?.藝

雜種細胞

保留的人I

類染色體X.112,11X,11,17

A.加入滅活仙臺病毒的作用是促進細胞融合

B.細胞I、II、III分別為人一人、人一鼠、鼠一鼠融合細胞

C.芳煌羥化酶基因位于2號染色體上，乳酸脫氫酶基因位于11號染色體上

D.胸背激酶基因位于17號染色體上，磷酸甘油酸激酶基因位于X染色體上

答案B

解析動物細胞融合過程中，可以利用滅活的仙臺病毒或聚乙二醇作誘導劑促進細胞融合，

A正確；細胞m中保留了人的X、11、17號染色體，故不會是鼠一鼠融合細胞，B錯誤；根

據(jù)題意和題圖分析可知，芳燒羥化酶基因位于2號染色體上，乳酸脫氫酶基因位于11號染色

體上，胸菩激酶基因位于17號染色體上，磷酸甘油酸激酶基因位于X染色體上，C、D正確。

3.(2020?江蘇，28)新型冠狀病毒可通過表面的刺突蛋白(S蛋白)與人呼吸道黏膜上皮細胞的

ACE2受體結合，侵入人體，引起感染。圖1為病毒侵入后，人體內發(fā)生的部分免疫反應示

意圖。單克隆抗體可阻斷病毒的黏附或入侵，故抗體藥物的研發(fā)已成為治療新冠感染的研究

熱點之一。圖2為篩選、制備抗S蛋白單克隆抗體的示意圖。請據(jù)圖回答下列問題：

(1)圖1中人體內抗原呈遞細胞吞噬病毒，并將病毒的抗原暴露在細胞表面，被細胞

表面的受體識別后激活該細胞。

(2)B細胞識別入侵的病毒后，在細胞因子作用下，經過細胞的，形成

______________細胞。

(3)為判斷疑似患者是否為新型冠狀病毒感染者，采集鼻咽拭子主要用于病原學檢查，檢測病

毒的;采集血液樣本主要用于血清學檢查，檢測。

（4）據(jù)圖2所示，研制抗S蛋白單克隆抗體，需先注射免疫小鼠以激活小鼠的免

疫細胞，再提取激活的B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合，用HAT培養(yǎng)基篩選獲得細

胞。因為同一種抗原可能激活細胞，還需繼續(xù)篩選才能獲得分泌單克隆抗體的細胞

株。

答案（1）T（2）增殖、分化漿細胞和記憶

（3）核酸抗新型冠狀病毒抗體（4）刺突蛋白（或S蛋白）雜交瘤多種B淋巴

解析（1）病毒可作為引起免疫反應的抗原，其侵入人體后，首先會被抗原呈遞細胞吞噬處理,

將其特有的抗原暴露，從而被T細胞表面的受體識別并激活T細胞。（2）B細胞識別入侵的病

毒后，在細胞因子的作用下，會增殖、分化形成漿細胞和記憶細胞。（3）判斷疑似患者是否為

新型冠狀病毒感染者時，若采集鼻咽拭子進行病原學檢查，則檢測的是病毒的核酸；若病人

感染了該病毒，則血清中會存在相應的抗體，因此若采集血液樣本進行血清學檢查，則檢測

的是抗新型冠狀病毒抗體。（4）要研制抗S蛋白單克隆抗體，需先給小鼠注射刺突蛋白（S蛋白）

作為抗原，以獲得激活的小鼠B淋巴細胞。激活的B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合時，會出現(xiàn)

B—B細胞、瘤一瘤細胞以及雜交瘤細胞（只考慮2個細胞的融合），所以應先用HAT培養(yǎng)基

篩選獲得雜交瘤細胞。又因為同一種抗原可能激活多種B淋巴細胞，所以對獲得的雜交瘤細

胞還需繼續(xù)進行克隆化培養(yǎng)和專一抗體的陽性檢測，以獲得能分泌單克隆抗體的細胞株。

4.（2020?全國I,38）為研制抗病毒A的單克隆抗體，某同學以小鼠甲為實驗材料設計了以

下實驗流程。

篩

選

制備單細胞懸液

(

（小鼠甲］（B淋巴細胞卜雜能產生抗

融交病毒A的

」

合般

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o

（4）若要使能產生抗病毒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）誘導小鼠甲產生能夠分泌抗病毒A抗體的B淋巴細胞（2）取小鼠甲脾臟剪碎，用

胰蛋白酶（或膠原蛋白酶）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具有特異性（4）將雜交瘤細胞注射到

小鼠腹腔內增殖；將雜交瘤細胞在體外條件下大規(guī)模培養(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的抗原，目的是獲得經免疫

的、能產生相應抗體的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（或膠原蛋白酶）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

反應具有特異性的原理進行多次篩選（篩選2）,目的是得到能產生所需要的抗體并能無限增殖

的雜交瘤細胞。（4）若要將得到的雜交瘤細胞進行大量增殖，可以在體外條件下進行大規(guī)模培

養(yǎng)或將其注射到小鼠腹腔內增殖。

五分鐘查落實

1.判斷關于動物細胞培養(yǎng)和胚胎干細胞的敘述

（1）將動物細胞置于含有95%02和5%CO2的混合氣體的C02培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng)（X）

（2）動物細胞在培養(yǎng)過程中都具有細胞貼壁的現(xiàn)象（X）

（3）貼壁細胞用胰蛋白酶處理使之分散成單個細胞，然后再用離心法收集（V）

（4）胚胎干細胞是發(fā)現(xiàn)最早、研究最多、應用也最為成熟的一類成體干細胞（X）

（5）iPS細胞類似于胚胎干細胞，又稱為誘導多能干細胞（V）

（6）神經干細胞可用于治療帕金森病和阿爾茨海默病等（V）

2.判斷關于動物細胞核移植的敘述

（1）通過電融合法使兩細胞融合，供體核進入卵母細胞，形成重構胚（V）

（2）核移植中Mil期卵母細胞“去核”其實是去除紡錘體一染色體復合物（V）

（3）克隆一批遺傳背景相同的動物，可以通過它們之間的對比來分析致病基因（V）

（4）用于核移植的供體細胞一般都選用10代以內的培養(yǎng)細胞（V）

3.判斷關于動物細胞融合及單克隆抗體制備的敘述

（1）B淋巴細胞和骨髓瘤細胞經細胞融合后有三種細胞類型（僅考慮細胞兩兩融合的情

況）（V）

（2）動物體細胞融合后的雜交細胞仍然是二倍體細胞（X）

（3）將B淋巴細胞與骨髓瘤細胞進行誘導融合，培養(yǎng)液中融合后的細胞即為雜交瘤細胞

（X）

（4）單克隆抗體診斷試劑提高了診斷的準確性、靈敏性（V）

4.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

異性結合，并且可以大量制備。

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

100%的復制,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、習性的形成與所處環(huán)境有很

大關系。

課時精練

一、選擇題

1.人造皮膚的構建需要使用動物細胞培養(yǎng)技術，下列相關敘述正確的是（）

A.進行動物細胞培養(yǎng)時常用胃蛋白酶來分散細胞

B.只要進行好消毒，動物細胞培養(yǎng)可以在恒溫培養(yǎng)箱進行

C.貼壁細胞在分裂生長到出現(xiàn)接觸抑制后會分化為不同類型

D.培養(yǎng)動物細胞所需的基本條件與細胞所處的內環(huán)境理化條件接近

答案D

解析胃蛋白酶的最適pH為強酸性，進行動物細胞培養(yǎng)時常用胰蛋白酶（或膠原蛋白酶）來分

散細胞，不能用胃蛋白酶，A錯誤；動物細胞培養(yǎng)要保證無菌、無毒的環(huán)境，而消毒只能殺

死部分微生物，B錯誤；貼壁細胞在分裂生長到出現(xiàn)接觸抑制后既不能分裂，也不能分化，

C錯誤；動物細胞培養(yǎng)所需要的條件應類似于細胞所處內環(huán)境的理化條件，D正確。

2.（2021?遼寧1月適應性測試，14）下列有關干細胞的敘述，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并恢復正常功能

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；當身體某一類細胞功能退化時，可以通過誘導胚胎干細胞定向分化來及時

修補，并恢復組織的正常功能，D正確。

3.在利用細胞融合技術生產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

生特異性免疫反應從而產生相應的B淋巴細胞，B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不符合題意；選擇特定試劑篩選能產生特定抗體的

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

合題意。

4.（2023?江蘇連云港高三模擬）新冠變異毒株“奧密克戎”表面的刺突蛋白（S蛋白）存在30

多處改變，使其與細胞膜上的受體結合更緊密，逃避抗體結合的能力增強。下列說法不正確

的是（）

A.新冠病毒變異的根本原因是控制S蛋白合成的基因發(fā)生了突變

B.生產滅活疫苗需先培養(yǎng)病毒宿主細胞

C.毒株“奧密克戎”抗原檢測利用了抗原一抗體特異性結合的原理，需要設計多種引物

D.大規(guī)模人群免疫接種，群體免疫力增強，新冠病毒無癥狀感染者比例也會上升

答案C

解析毒株“奧密克戎”抗原檢測利用了抗原一抗體特異性結合的原理，該過程不需要設計

引物，C錯誤。

5.如圖為腎臟上皮細胞培養(yǎng)過程示意圖，下列敘述不正確的是（）

腎臟組織塊目,_、

甲乙丙丁

A.甲一乙過程需要用胰蛋白酶或膠原蛋白酶等消化處理

B.丙過程指細胞在添加血清的合成培養(yǎng)基中進行原代培養(yǎng)

C.丙和丁過程均會出現(xiàn)細胞貼壁和接觸抑制現(xiàn)象

D.丁過程是傳代培養(yǎng)的細胞，該過程體現(xiàn)了動物細胞的全能性

答案D

解析丁過程為傳代培養(yǎng)，屬于動物細胞培養(yǎng)，沒有發(fā)育成一個完整個體或其他各種細胞，

不能體現(xiàn)動物細胞的全能性，D錯誤。

6,下列有關動物細胞工程操作的敘述，正確的是（）

A.動物細胞培養(yǎng)是動物細胞工程的基礎，在進行細胞培養(yǎng)時培養(yǎng)基中除了加入細胞所需的

各種營養(yǎng)物質外，還需要加入瓊脂

B.單克隆抗體制備過程中，第一次篩選的目的是獲得足夠數(shù)量的能產生所需抗體的雜交瘤

細胞

C.干細胞存在于早期胚胎、骨髓和臍帶血等多種組織和器官中，包括胚胎干細胞和成體干

細胞等

D.體細胞核移植過程中只能通過顯微操作方法去除細胞核

答案C

解析動物細胞培養(yǎng)不需要加入瓊脂，A錯誤；單克隆抗體制備過程中，第一次篩選是為了

獲得雜交瘤細胞，B錯誤；目前動物細胞核移植技術中普遍使用的去核方法是顯微操作法，

也可以采用梯度離心、紫外線短時間照射和化學物質處理等方法，D錯誤。

7.如圖為體細胞克隆猴“中中”和“華華”的培育流程，其為建立人類疾病的動物模型、研

究疾病機理帶來光明前景。下列敘述正確的是（）

體外培養(yǎng)成中中

纖維細胞二

o孥。蠹

A.過程①將成纖維細胞注射到去核的卵母細胞中，體現(xiàn)了細胞膜的選擇透過性

B.過程②在培養(yǎng)基中加入的動物血清含有激發(fā)成纖維細胞核全能性表達的物質

C.過程③進行同期發(fā)情處理，可降低代孕母猴對“中中”“華華”的免疫排斥反應

D.與模型小鼠相比，模型猴更適合于研究人類疾病的發(fā)病機理、研發(fā)診治藥物

答案D

解析過程①將成纖維細胞注射到去核的卵母細胞中，未體現(xiàn)細胞膜的選擇透過性，A錯誤；

在培養(yǎng)細胞時需在培養(yǎng)基中加入一定量的動物血清，作用是模擬內環(huán)境和補充未知的缺少的

營養(yǎng)物質，激發(fā)成纖維細胞核的全能性的是卵母細胞的細胞質中的物質，B錯誤；過程③進

行同期發(fā)情處理，是為了為胚胎移入受體提供相同的生理環(huán)境，C錯誤；猴子與人類的親緣

關系比小鼠近，與模型小鼠相比，模型猴更適合于研究人類疾病的發(fā)病機理、研發(fā)診治藥物，

D正確。

8.（2023?天津河東區(qū)高三期末）治療性克隆有望最終解決供體器官的短缺和器官移植出現(xiàn)的免

疫排斥反應。如圖表示治療性克隆的過程，下列有關敘述不正確的是（）

病人里也健康細胞之9細胞核復矍去核母細胞

應重組細胞

發(fā)育

A￡囊胚I

臟器組織臟器組組干細晌①I分離

細胞神厘_臟器-且-八十-田胞、二匕胚胎干細胞

募忌神經組織干細胞等臉而十淮肥

A.上述過程利用了動物細胞核移植、動物細胞培養(yǎng)等技術

B.上述過程充分說明動物細胞具有全能性

C.①過程的完成離不開胚胎干細胞的增殖和分化潛能

D.①②過程都發(fā)生DNA復制和蛋白質合成

答案B

9.下列關于動物細胞培養(yǎng)的敘述，錯誤的是（）

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

B.傳代培養(yǎng)時需要用胰蛋白酶等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)需要血清等天然成分，植物細胞培養(yǎng)需要蔗糖等，A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錯誤。

10.（2023?河北承德高三期末）科學家將。以3/4、Sox2、c—Myc和K仍基因通過逆轉錄病毒轉

入小鼠成纖維細胞中，然后在培養(yǎng)ES細胞的培養(yǎng)基上培養(yǎng)這些細胞。2?3周后，這些細胞

顯示出ES細胞的形態(tài)、具有活躍的分裂能力，它們就是iPS細胞。這一研究成果有望為人

類某些疾病的治療帶來福音。下列有關該實驗的分析，不正確的是（）

A.實驗中逆轉錄病毒作為外源基因的載體，需經顯微注射才能轉入小鼠成纖維細胞

B.要排除iPS細胞的產生不是培養(yǎng)基作用的結果，需要將小鼠成纖維細胞直接在培養(yǎng)基上

培養(yǎng)作為對照

C.若將病人的皮膚成纖維細胞誘導成iPS細胞再使其轉化為需要的細胞移植不會發(fā)生免疫

排斥反應

D.由于iPS細胞具有活躍的分裂能力，用它進行治療時可能存在安全風險

答案A

解析若用病毒作為基因的載體，則不需要進行顯微注射導入受體細胞，A錯誤；由于用病

人的皮膚成纖維細胞誘導成iPS細胞，其來源于病人自身，不屬于異物，不會引起免疫排斥

反應，C正確。

11.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

構胚（c）,經培養(yǎng)獲得胚胎并移植到另一雌猴（d）體內進一步發(fā)育，獲得克隆猴（e）。下列敘述正

確的是（）

A.e的細胞內的全部基因都來自a,b不提供基因

B.c經一系列增殖和分化形成e的過程中，細胞核起控制作用

C.d為胚胎發(fā)育提供遺傳物質和其他適宜條件

D.