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第36讲 动物细胞工程
课标要求 核心素养
_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，概述细胞融合技术是单克隆抗体制备的重要技术，简述干细胞在生物医学工程中有广泛的应用价值 _______________________________________ 生命观念：结合动物细胞培养与体细胞克隆，形成生物的结构决定功能的观念。
科学思维：通过构建动物细胞工程操作技术的基本流程模型，理解动物细胞培养、体细胞核移植和单克隆抗体制备的相关知识。
科学探究：针对生产生活中的实际问题，从动物细胞工程出发，尝试提出解决方案。
社会责任：关注体细胞核移植技术在人类疾病治疗方面的应用。
涉及了动物细胞工程的技术？
主要有 、_______________和_________________
______________________等。
________________是动物细胞工程的基础。
动物细胞融合
动物细胞核移植
动物细胞培养
动物细胞培养
动物细胞工程的技术手段
单克隆抗体的制备
一、动物细胞培养
动物细胞培养是从动物体中取出相关的组织或器官,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。(教材P43)
动物细胞培养所需的基本条件
其他条件
营养条件
糖类、氨基酸、无机盐、维生素
无菌、无毒的环境
适宜的温度、pH和渗透压
适宜的气体环境
动物细胞培养是对体内细胞生长和繁殖的模拟
怎么实现呢？
1.动物细胞培养的条件
血清
培养液和培养用具
7.2～7.4
维持培养液的pH
血清、血浆可补充细胞生长和增殖所需的未知营养物质
无菌、无毒的环境：即对培养液和所有培养用具进行 （填“灭菌”“消毒”）处理,培养过程加一定量的______杀菌,但要注意选择抗生素的 ；此外还应定期更换培养液,清除代谢产物，这样做的目的是 。
抗生素
灭菌
防止细胞代谢产物的积累对细胞自身造成危害
种类和剂量
通常采用 ，将其置于含 的混合气体的培养箱中进行培养,
培养皿或松盖培养瓶
95%的空气和5%CO2
恒温培养箱保证温度
2.动物细胞培养的过程
取动物组织
制成细胞悬液
转入培养液进行原代培养
放入CO2培养箱中培养
传代培养
放入CO2培养箱中培养
2.动物细胞培养的过程
取动物组织
用机械法或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理
分散成单个细胞
解决
悬浮生长
贴壁生长
(大多数）
细胞密度过大、有害代谢物积累、营养物质缺乏等
接触抑制
传代培养
细胞悬液
原代培养
分瓶
培养
①原代培养：指动物组织经处理后的初次培养。
②细胞贴壁：某些细胞需要贴附于某些基质表面才能增殖，这类细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上。
③接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞停止分裂增殖的现象。
④传代培养：分瓶后的细胞培养。
加培养液
在培养皿或培养瓶内
细胞分裂受阻
悬浮培养的细胞:直接用离心法收集
贴壁细胞:用胰蛋白酶处理分散成单个细胞，用离心法收集
②制成细胞悬液，分瓶培养
①收集细胞
有关动物细胞培养的问题
（1）幼龄动物的细胞与老龄动物的细胞比较，分化程度低的细胞与分化程度高的细胞比较，哪些细胞更易于培养？为什么？
细胞的增殖能力与供体的年龄有关，幼龄动物的细胞增殖能力强，有丝分裂旺盛，老龄动物的细胞则相反。所以，一般来说，幼龄动物的细胞比老龄动物的细胞易于培养。同样，分化程度越低的细胞，增殖能力越强，所以更容易培养。
（2）为什么要对取出的动物组织进行处理，使细胞分散？
教材延伸
①从动物体取出的成块组织中，细胞与细胞靠在一起，彼此限制了生长和增殖；
②使培养的细胞与培养液充分接触，保证细胞所需要的营养供应；
③保证细胞内有害代谢物的及时排出
（3）胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗？为什么？
胰蛋白酶除了可以消化细胞间的蛋白外，长时间的作用也会消 化细胞膜蛋白，对细胞有损伤作用，因此必须控制好胰蛋白酶的消化时间。
有关动物细胞培养的问题
（4）动物细胞培养技术有没有体现动物细胞的全能性？
未体现；动物细胞培养只是细胞增殖的过程
（5）动物细胞培养和植物组织培养有什么相同和不同之处？
教材延伸
项目 动物细胞培养 植物组织培养
理论基础 _________ _________________
结果 _____________________________________ _____________
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 _____ _____
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
细胞增殖
植物细胞的全能性
（5）动物细胞培养和植物组织培养的比较
液体
固体
细胞培养产生大量细胞，不形成新个体
可产生新个体
分布：
（1）干细胞
概念：
分类：
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。
动物和人体内仍保留的少数具有分裂和分化能力的细胞。在一定条件下，干细胞可以分化成其他类型的细胞。
根据全能性大小可分为：全能干细胞、多能干细胞、专能干细胞。
全能干细胞：胚胎干细胞
多能干细胞：造血干细胞
专（单）能干细胞：
上皮基底层干细胞 　成肌干细胞　 神经元干细胞
上皮细胞
神经细胞
肌细胞
3. 干细胞的培养及其应用
（阅读P46—47，完成下列问题）
来源或存在 功能、特点 应用 局限性
胚胎干细胞(ES细胞)
成体干细胞
诱导多能干细胞(iPS细胞)
早期胚胎
能够分化成为动物体内的任何细胞，并进一步形成组织、器官甚至生物个体
成体组织或器官（骨髓、脐带血等），如造血干细胞、神经干细胞和精原干细胞等
体外诱导体细胞产生
能分化成为具有特定功能的细胞来治疗疾病。无须破坏胚胎，且避免免疫排斥反应。
具有组织特异性，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
需从胚胎中获取，涉及伦理问题，限制了它在医学上的应用
技术不成熟。
面临的问题:存在着导致肿瘤发生的风险。
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
（2）干细胞的分类及功能。
体外诱导小鼠成纤维细胞
诱导多能干细胞
iPS
临床治疗人类疾病
多种体细胞
定向诱导分化
如：白血病、帕金森病、阿而茨海默病等
移植
取成纤维细胞等
iPS细胞
转入相关因子
细胞发生转化
分化
胰岛细胞
神经元
血细胞
肠上皮细胞
心肌细胞
肝细胞
病人
iPS细胞用于治疗人类疾病示意图
（3）胚胎干细胞应用实例：
3.干细胞培养及其应用
干细胞应用面临的问题:存在着导致肿瘤发生的风险。
无须破坏胚胎，理论上可避免免疫排斥反应。
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？
答案　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？
答案　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。
教材延伸
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。
答案　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。
（2023·辽宁）大量悬浮培养产流感病毒的单克隆细胞，可用于流感疫苗的生产。下列叙述错误的是（ ）
A．悬浮培养单克隆细胞可有效避免接触抑制
B．用于培养单克隆细胞的培养基通常需加血清
C．当病毒达到一定数量时会影响细胞的增殖
D．培养基pH不会影响单克隆细胞的病毒产量
D
(2021浙江高考真题)下图为动物成纤维细胞的培养过程示意图。下列叙述正确的是
A．步骤①的操作不需要在无菌环境中进行
B．步骤②中用盐酸溶解细胞间物质使细胞分离
C．步骤③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶处理
D．步骤④培养过程中不会发生细胞转化
C
(2022湖北高考真题)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，其原因不可能的是
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
A
(2022·辽宁测试)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.不同类型的干细胞，其分化潜能不同
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
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。
(2022·东营模拟)某大学的教授将4个关键基因移植入已分化的体细胞中并
表达，使这个细胞成为具有类似干细胞功能的诱导多能干细胞（ 细胞）。下图
为该技术在人体细胞中实验示意图，据图分析下列说法正确的是( )。
C
A. 细胞与肌肉细胞有相同的遗传物质，关键基
因在肌肉细胞中能复制、转录和翻译
B. 细胞内的蛋白质与肌肉细胞内的相同
C.用该技术得到的新生器官替换供体病变器官，
可避免异体移植产生的免疫排斥反应
D.4个关键基因的表达将改变肌肉细胞的细胞质
环境，使细胞功能趋向专门化
[重庆2021·26，15分]为了研究PDCD4基因对小鼠子宫内膜基质细胞凋亡的影响，进行了相关实验。
(1)取小鼠子宫时，为避免细菌污染，手术器具应进行________处理；子宫取出剪碎后，用__________________处理一定时间，可获得分散的子宫内膜组织细胞，再分离获得基质细胞用于培养。
(2)培养基中营养物质应有____________________(填写两种)；培养箱中CO2浓度为5%，其主要作用是______________。
(3)在含PDCD4基因的表达载体中，启动子的作用是__________________________。为了证明PDCD4基因对基质细胞凋亡的作用，以含PDCD4基因的表达载体和基质细胞的混合培养为实验组，还应设立两个对照组，分别为________________________________________________________________________。
经检测，实验组中PDCD4表达水平和细胞凋亡率显著高于对照组，说明该基因对基质细胞凋亡具有________(填“抑制”或“促进”)作用。
灭菌
胰蛋白酶或胶原蛋白酶
无机盐、葡萄糖、氨基酸、微量元素、促生长因子、血清或血浆
维持培养液的pH
RNA聚合酶的识别和结合位点，驱动转录出相应mRNA
基质细胞悬浮液和空载体与基质细胞的混合培养液
促进
二、 动物细胞融合技术和单克隆抗体
1.概念: 使_____或_____动物细胞结合形成_____细胞的技术
2.结果:
形成的__________具有_______________________________
3.原理:________________________
4.意义:
____________________________________________________
5.诱导融合的常用方法
______________、___________和______________________
两个
多个
一个
杂交细胞
原来两个或多个细胞的遗传信息
细胞膜具有一定的流动性
PEG融合法
电融合法
灭活病毒诱导法
*其中灭活病毒诱导法是动物细胞融合特有的诱导融合方法
突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能
6.过程：
一
动物细胞融合技术
动物细胞融合
动物细胞培养
7.应用：
(1)细胞融合技术已经成为研究________、_________、______和______________等的重要手段
(2)利用动物细胞融合技术发展起来的_________，为___________开辟了新途径。
AA、AB、BB
细胞遗传
细胞免疫
肿瘤
培育生物新品种
杂交瘤技术
制造单克隆抗体
动物细胞融合完成的标志：两个或多个细胞核融合为一个细胞核
（1）传统抗体的生产方法
向动物反复
注射某种抗原
使动物产生抗体
从动物血清中
分离所需抗体
产量低、纯度低、特异性差
8.单克隆抗体及其应用
(2)单克隆抗体的制备原理
①B淋巴细胞特点：一种B淋巴细胞只分泌　 种特异性抗体，但不能增殖。
②骨髓瘤细胞特点：能在体外　　　　。
③杂交瘤细胞的特点：既能　　　　，又能产生足够数量的　　　　。
一
大量增殖
大量增殖
特定抗体
B细胞
骨髓瘤细胞
杂交瘤细胞
抗体
多种杂交瘤细胞
（未融合的细胞死亡）
选择培养基
（第一次筛选）
多种B淋巴细胞
注射抗原
专一抗体检测
克隆化培养
（第二筛选）
能产生特异性抗体的杂交瘤细胞
检验结果呈阳性
大量制备
单克隆抗体
克隆
培养
骨髓瘤细胞
骨髓瘤细胞
的培养
诱
导
融
合
多种融合或
未融合细胞
（3）单克隆抗体制备过程
刺激机体发生免疫应答，使产生特定的B淋巴细胞。
瘤+瘤
B+B
B+瘤
B
瘤
抗原-抗体杂交法
（4）单克隆抗体的优点和应用
优点
灵敏度高、特异性强、可大量制备
准确地识别抗原的细微差异
与特定抗原发生特异性结合
①作为诊断试剂
②运载药物
应用
③作为药物治疗疾病
诊断疾病
治疗疾病
①作为诊断试剂
应用
利用放射性同位素或荧光标记的单克隆杭体，在特定的组织中成像的枝术，可定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病。
病毒蛋白的检测依赖抗体(如图)
优点：可以省去提取病毒核酸的繁琐步骤，直接用发病期患者的血清或痰液进行蛋白免疫分析，在短时间内就可得到结果。
缺点：相比核酸检测，蛋白检测具有滞后性，不能及时检测出是否感染病毒。
思考·讨论
资料1:用抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体做成的“早早孕诊断试剂盒”
在妊娠第8天就可以做出诊断，这比原来的诊断方法提前了10d左右，可以避免孕妇在不知道妊娠的情况下因服用药物而对胎儿造成不利影响。该方法检测的准确率在90%以上。
②运载药物
应用
ADC=单克隆抗体 + 接头 + 药物
抗体-药物偶联物（ADC）由单克隆抗体、连接子和小分子细胞毒药物偶联而成，可以像精准制导的导弹一样对癌细胞实施精准打击。
瞄准装置
爆炸装置
ADC示意图
抗体
药物
接头
ADC的作用机制示意图
①
ADC
②
③
④
溶酶体裂解
释放药物
⑤
细胞凋亡
脂质体给药
高效 低毒 靶向
抗肿瘤药物载体：阿霉素脂质体和顺铂脂质体已在国外上市。
②运载药物
应用
应用
③治疗疾病
单克隆抗体不仅可以运载药物，而且自身也能用于治疗疾病。
单克隆抗体药物占有非常重要的地位。
排名 药物 中文名 销售额(亿美元) 适应症 类型
1 Humria 修美乐 199.36 自身免疫疾病 单抗
6 Herceptin 赫赛汀 70.32 乳腺癌等多种癌症 单抗
7 Avastin 安维汀 68.98 结肠癌等多中癌症 单抗
8 Rituxan 美罗华 68.01 白血病 单抗
9 Opdivo 纳武单抗 67.35 多种肿瘤 单抗
2018年全球药物销售额排名前10的单抗药物
修美乐已连续8年蝉联榜首。2021年新冠疫苗(mRNA疫苗)位居榜首，修美乐位居第二位。
教材延伸
1.与植物细胞融合相比，动物细胞特有的融合方法是什么 ______________________
____________________________。
动物细胞特有的融合方法是用灭活的病毒进行诱导融合
2.B淋巴细胞、骨髓瘤细胞和杂交瘤细胞各有何特点 ___________________________
________________________________________________________________________
____________________________________。
B淋巴细胞能产生单一抗体，但不能无限增殖。骨髓瘤细胞能无限增殖，但不能产生抗体。杂交瘤细胞既能产生特定的抗体，又能在培养条件下无限增殖
3.抗体—药物偶联物中真正起治疗作用的物质是什么 其中单克隆抗体的作用是什么
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
__________________________________。
抗体—药物偶联物中真正发挥治疗作用的物质是相关药物，单克隆抗体所起的作用是将药物定向带到靶细胞所在位置，借助其导向作用，在原位杀死癌细胞，这样既不损伤正常细胞，又减少了用药剂量
[2020·全国Ⅰ，T38]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：_________________________________________________________________
__________________________________。
诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞
取小鼠甲的脾脏用物理方法或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)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)。
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
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
36
01
三、动物体细胞核移植技术
4.种类：
胚胎细胞核移植：
体细胞核移植：
细胞分化程度低，表现全能性容易
细胞分化程度高，表现全能性十分困难
3.生殖方式：
1.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，继而发育成动物个体的技术。
用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。
2.原理：
动物细胞核的全能性
无性生殖
难度小
难度大
5.非人灵长类动物体细胞核移植的困难原因
①供体细胞的细胞核在去核卵母细胞中不能完全恢复其____前的功能状态，这导致了_____________；
胚胎发育率低
②对非人灵长类动物_____进行操作的技术尚不完善。
胚胎
分化
非人灵长类动物：具有许多与人类相似的生物学特征的灵长类动物
我国科学家经过多年努力，攻克了这些障碍，终于成功获得了世界上首例体细胞克隆猴。
01
体细胞核移植技术
将胚胎移入受体(代孕)母牛体内
6.过程
梯度离心、紫外光短时间照射、化学物质处理，
使DNA变性失活，达到去核的目的。没有刺破卵母细胞膜，对卵母细胞伤害小。
01
动物体细胞核移植技术
早期胚胎培养
动物细胞培养
胚胎移植
动物细胞融合
重构胚
早期胚胎
通过电融合法使两细胞融合，供体核进入卵母细胞
用物理或化学方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育过程
将胚胎移入受体（代孕）母牛体内
采集牛卵巢中的卵母细胞，在体外培养到MⅡ期
去核的卵母细胞
供体细胞培养
将供体细胞注入去核的卵母细胞
通过显微操作去核
高产奶牛（供体）
从供体身体的某一部位（如耳）上取体细胞
生出与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛
(1)该过程中应用到了哪些技术？
动物细胞核移植
动物细胞培养
动物细胞融合
早期胚胎培养
胚胎移植
动物体细胞的细胞核具有全能性
(2)该技术证明了什么？
7.体细胞核移植技术的应用前景和存在的问题
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 .作为 ____________生产医用蛋白；
. ________________的细胞、组织和器官可以用于
异种移植；
.人核移植 ____________经过诱导分化形成相应的
细胞、组织或器官，可用于器官移植
保护濒危物种 增加濒危物种的存活数量
存在的问题 .成功率非常低； .绝大多数克隆动物存在健康问题，表现出遗传和 生理缺陷
生物反应器
转基因克隆动物
胚胎干细胞
教材延伸
1.克隆动物的诞生是否证明了动物细胞具有全能性 ____________________________
________________________________________________________________________。
用体细胞核移植技术得到的克隆动物，仅仅说明动物体细胞的细胞核具有全能性，而不能说明动物细胞具有全能性
2.动物体细胞核移植属于有性生殖还是无性生殖 并分析原因。_________________
________________________________________________________________________
____________________。
动物体细胞核移植得到的个体的细胞核遗传物质完全来自供体细胞核，没有经过两性生殖细胞的结合，因此属于无性生殖
3.受体细胞为什么选用卵母细胞？
体积大，易操作；卵母细胞内卵黄多，营养物质丰富；含有激发细胞核全能性的物质。
4.小牛的表型与供体完全相同吗，为什么？
不完全相同
①核DNA来源于供体。②若注入的是供体细胞的细胞核，则细胞质DNA来源于卵母细胞。若注入的是供体细胞，则细胞质DNA来源于卵母细胞和供体细胞
③个体发育过程中可能发生突变。
(2020天津)在克隆哺乳动物过程中，通常作为核移植受体细胞的是去核的
A．卵原细胞
B．初级卵母细胞
C．次级卵母细胞
D．卵细胞
C
(2021·辽宁卷)下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( )。
B
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 空气和 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
1.(2022·山东卷)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( )。
D
A.双抗可同时与2种抗原结合
B.利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞
C.筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原
D.同时注射2种抗原可刺激 细胞分化为产双抗的浆细胞
[解析] 同时注射2种抗原可刺激B细胞分化形成2种不同的浆细胞，分别产生2种不同的抗体，而不是分化成产双抗的浆细胞，D错误。
高考一遍过
2.(2021·山东卷)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 注入小鼠体内，可利用该小鼠的免疫细胞制备抗 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 的单抗
D. 部分结构改变后会出现原单抗失效而多抗仍有效的情况
D
3.(2021·辽宁卷)下列有关病毒在生物学和医学领域应用的叙述，错误的是( )。
A.灭活的病毒可用于诱导动物细胞融合
B.用特定的病毒免疫小鼠可制备单克隆抗体
C.基因工程中常用噬菌体转化植物细胞
D.经灭活或减毒处理的病毒可用于免疫预防
C
[解析] 基因工程中常用农杆菌转化植物细胞，农杆菌的特点是其细胞内的 质粒上
的 片段能够转移至受体细胞，并整合到受体细胞的染色体上，C错误。
4.(2019·江苏卷，改编)下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 ，在 筛选培养液中不能正常合成DNA，无法生长。
下列叙述错误的是( )。
B
A.可用灭活的仙台病毒诱导细胞融合
B.两两融合的细胞都能在 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
5.(2022·辽宁卷)某抗膜蛋白治疗性抗体药物研发过程中，需要表达 蛋白胞外段，
制备相应的单克隆抗体，增加其对 蛋白胞外段特异性结合的能力。
Ⅰ. 蛋白胞外段抗原制备，流程如图1。
（1）构建重组慢病毒质粒时，选用氨苄青霉素抗性基因作为标记基因，目的是___
___________________________________________。用脂质体将重组慢病毒质粒与
辅助质粒导入病毒包装细胞，质粒被包在脂质体____________（填“双分子层中”或
“两层磷脂分子之间”）。
用于筛选成功导入重组慢病毒质粒的病毒包装细胞
双分子层中
Ⅱ. 蛋白胞外段单克隆抗体制备，流程如图2。
（3）用 蛋白胞外段作为抗原对小鼠进行
免疫后，取小鼠脾组织用_____________
酶处理，制成细胞悬液，置于含有混合气体的
____________中培养，离心收集小鼠的B淋巴细胞，与骨髓瘤细胞进行融合。
胰蛋白酶或胶原蛋白
培养箱
（4）用选择性培养基对融合后的细胞进行筛选，获得杂交瘤细胞，将其接种到96
孔板，进行________培养。用________________技术检测每孔中的抗体，筛选既能
产生 蛋白胞外段抗体，又能大量增殖的单克隆杂交瘤细胞株，经体外扩大培养，
收集____________，提取单克隆抗体。
克隆化
抗原—抗体杂交
细胞培养液
（5）利用 蛋白胞外段抗体与药物结合，形成______________________，实现特
异性治疗。
抗体—药物偶联物
6.(2022·海南卷)以我国科学家为主的科研团队将 （即4个基因
的缩写）导入黑羽鸡胚成纤维细胞 ，诱导其重编
程为诱导多能干细胞 ，再诱导 分化为诱导原始生殖细胞 ，然后将
注射到孵化2.5天的白羽鸡胚血管中，最终获得具有黑羽鸡遗传特性的后代，
实验流程如图。回答下列问题：
（1） 是从孵化9天的黑羽鸡胚中分离获得的，为了获得单细胞悬液，鸡胚组织
剪碎后需用________________________处理。动物细胞培养通常需要在合成培养基
中添加______等天然成分，以满足细胞对某些细胞因子的需求。
胰蛋白酶、胶原蛋白酶等
血清
（2）体外获取 的方法有______________________（答出1种即可）。若要在
中表达外源基因的蛋白，需构建基因表达载体，载体中除含有目的基因和标记
基因外，还须有启动子和________等。启动子是____________识别和结合的部位，
有了它才能驱动________________________________________________。
PCR技术、人工合成法
终止子
RNA聚合酶
目的基因转录出mRNA，最终表达出所需要的蛋白质
（3） 细胞和 细胞的形态、结构和功能不同的根本原因是______________。
基因的选择性表达
（4）诱导 细胞的技术与体细胞核移植技术的主要区别是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________。
诱导 细胞的技术是将已经分化的细胞诱导为类似胚胎干细胞的一种细胞
，再诱导 分化为诱导原始生殖细胞 的技术，而细胞核移植技术是
将动物的一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞内，使这个重组的细胞发育为胚胎，
继而发育为动物个体的技术
（5）该实验流程中用到的生物技术有________________________（答出2点即可）。
基因工程、动物细胞培养
7.(2021·湖南卷) 基因编码的 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 插入 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 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 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。
限制性内切核酸酶（限制酶）
磷酸二酯键
（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__________________________________________________
__________________________。
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）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，在功能上具有___________
________________________________________________________________________
___。
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
分化为成年动物体内任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能
（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 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
基因是否失活的实验思路：________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________。
B
获取克隆动物A的肝组织细胞后进行体外扩增培养，提取肝细胞表达的产物，用 蛋白的单克隆抗体进行检测，若出现凝集反应，说明 基因未失活，反之，说明基因失活
8.(2020·江苏卷)新型冠状病毒可通过表面的刺突蛋白（ 蛋白）与人呼吸道黏膜上
皮细胞的 受体结合，侵入人体，引起肺炎。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
成为治疗新冠肺炎的研究热点之一。图2为筛选、制备抗 蛋白单克隆抗体的示意图。
请据图回答下列问题：
（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。
辅助性
（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。
分裂、分化
浆细胞和记忆B
（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____________
________。
核酸
抗新型冠状病毒抗体
（4）据图2所示，研制抗 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细胞与骨髓瘤细胞融合，用 培
养基筛选获得________细胞。因为同一种抗原可能激活_______细胞，故还需继续
筛选才能获得分泌单克隆抗体的细胞株。
刺突蛋白（或 蛋白）
杂交瘤
多种B

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