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第三节 动物细胞工程及其应用
第2课时 动物细胞融合技术、干细胞技术
学习目标 学科核心素养
1.阐明动物细胞融合技术的概念，
举例说出诱导动物细胞融合的方
法。
2.概述单克隆抗体的制备过程、优
点和应用。
3.概括干细胞的类型、特点，了解
其应用价值。 1.科学思维——通过比较动物细胞融合的方法和
过程，培养归纳与概括、推理和逻辑分析的能
力。
2.科学探究——利用细胞融合的知识分析单克隆
抗体的制备过程以及单克隆抗体的特点和应用。
3.社会责任——说明干细胞在疾病治疗与新药研
制和开发等领域的应用。
教材预习·必备知识全过关
一、动物细胞融合技术
1. 概念：指在一定的条件下将____________动物细胞，通过物理、化学或生物方法，
结合形成______细胞的技术。
两个或多个
一个
2. 融合方法
（1） 自发融合
缺点：频率______。
极低
（2） 人为促进细胞融合
生物方法 .诱导物：______，如仙台病毒、疱疹病毒、腮腺炎病毒等。
.诱导机理：病毒可以与细胞质膜发生作用，使细胞紧密凝集，直至融
合。
.缺点：病毒引入细胞后，可能会对细胞的__________产生一定的干扰
化学方法 .诱导剂：__________。
.局限性：有一定______，对某些细胞（如________）不适用
物理方法 .诱导方法：__________融合法。
.优点：对细胞伤害____，易操作、控制和观察
病毒
生命活动
聚乙二醇
毒性
卵细胞
电场诱导
小
（3） 诱导细胞融合的机理
在各种方法的促融合作用下，细胞质膜出现______、______和______，进而发生细胞
质融合和细胞核的融合，最终形成__________。
粘连
破裂
融合
杂种细胞
（4） 融合结果
人工诱导细胞融合后，可能产生______类型的细胞，因此需要对细胞进行______，挑
选出所需要的细胞。
多种
筛选
二、动物细胞融合技术的应用
1. 应用前景
在__________、__________等领域展现出美好的前景。
基因治疗
疾病诊断
2. 单克隆抗体的制备和应用
（1） 传统方法制备的抗体的缺点
① 是含有多种抗体的______抗体。
② 不能________地对付某一类病原体。
混合
专一性
③治疗效果不佳。
（2） 单克隆抗体
采取单个浆细胞进行__________形成细胞群，这样的细胞群就能产生_______________
_________的抗体，即单克隆抗体。
无性繁殖
化学性质单一、特异性强
（3） 单克隆抗体的制备过程
骨髓瘤
能产生所需抗体
（4） 单克隆抗体的应用
化疗药物
同位素标记
三、干细胞技术及其应用
1. 概念：干细胞是指动物（包括人）胚胎及某些器官中同时具有__________和______
能力的细胞。
2. 特点：干细胞在形态上具有共性，通常呈______形或椭圆球形，细胞体积____，核
相对较____。
自我更新
分化
圆球
小
大
3. 类型
（1） 根据干细胞所处的__________，将其分为胚胎干细胞和成体干细胞。
（2） 根据干细胞的__________，将其分为全能干细胞、多能干细胞和单能干细胞三类。
发育阶段
分化潜能
项目 全能干细胞 多能干细胞 单能干细胞
特点 具有形成__________
的分化潜能 具有分化出______
_________的能
力，但不能发育成
完整个体 持续停留在某种组织中的干细胞，
只能向__________或密切相关的细
胞类型分化
实例 胚胎干细胞是从早期
胚胎__________分离
出来的一种高度未分
化的细胞系 骨髓多能造血干细
胞 上皮组织________的干细胞、肌肉
中的______细胞
完整个体
多种细胞组织
一种类型
内细胞团
基底层
成肌
4. 干细胞技术应用于疾病治疗
免疫排斥
多分化潜能
定向
外周血
脐带血
中华骨髓库
5. 干细胞技术应用于新药研制和开发
标本
数量
成本
毒理特性
发育机制
核心要点·能力素养全提升
要点一 动物细胞融合技术
1.细胞融合
过程 膜融合 质融合 核融合
成功标志 杂交细胞进行有丝分裂
实质 两个或多个动物细胞结合形成一个细胞
意义 ①动物细胞融合突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能；
②利用动物细胞融合方法制造单克隆抗体
2.动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较
比较项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合
原理 细胞质膜的流动性、细胞的全能性 细胞质膜的流动性
步骤 酶解法去掉细胞壁 诱导原生质体
融合 形成杂种细胞 经植物组
织培养形成杂种植株 分散成单个细胞 诱导细胞融合
形成杂种细胞
方法 化学融合法（聚乙二醇法）、物理
融合法（电融合法） 生物方法（病毒诱导融合法）、化
学方法（聚乙二醇诱导融合法）、
物理方法（电场诱导融合法）
结果 形成杂种植株 形成杂种细胞
意义 打破生殖隔离，实现远缘杂交育种 突破有性杂交的局限，使远缘杂交
成为可能
典例1 [2023江苏无锡锡山高级中学高三阶段测试改编]关于动物细胞融合的说法，不
正确的是( )
C
A.动物细胞融合是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程
B.动物细胞融合后形成的具有原来两个或多个动物细胞遗传信息的单核细胞称为杂交细胞
C.常用于诱导动物细胞融合的手段有聚乙二醇融合法、灭活病毒诱导法、紫外线照射
D.细胞融合技术突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能
[解析] 紫外线照射常用作人工诱变的物理诱变因子，可诱发突变，不是诱导细胞融合的方法，C项错误。
对点演练1 下列关于细胞融合的叙述，不正确的是( )
B
A.采用自发或人工的方法使两个或多个不同细胞融合为一个细胞
B.在促融合因子的作用下，仅仅使细胞核发生融合
C.常用的促融合因子有电场、聚乙二醇等
D.在植物细胞融合前需用纤维素酶等去除细胞壁
[解析] 在促融合因子的作用下，细胞之间的细胞质膜发生粘连、破裂和融合，进而发生细胞质融合和细胞核融合，最终形成杂种细胞。
对点演练2 下图为动物细胞融合技术过程图，
相关叙述不正确的是( )
B
A.图中C为灭活病毒，此外还可用物理或化学法诱导融合
B.图中①过程发生了细胞质膜的融合，体现了细胞质膜的选择透过性
C.图中②过程表示通过有丝分裂过程产生杂交细胞
D.动物细胞融合技术可用于制备单克隆抗体
[解析] 图中C为灭活病毒，此外还可用物理或化学法诱导融合，A项正确;图中①过程发生了细胞质膜的融合，体现了细胞质膜的流动性，B项错误;图中②过程表示通过有丝分裂过程产生杂交细胞，C项正确;动物细胞融合技术最重要的用途是制备单克隆抗体，D项正确。
典例2 [2023江苏镇江丹阳高三质量检测期中]
下图表示植物体细胞杂交或动物细胞融合的简略
过程。有关叙述不正确的是( )
C
A.在将A和B两种植物细胞进行体细胞杂交前，必须先利用酶解法去除细胞的有关结构
B.若该过程是制备人抗某病毒的单克隆抗体的过程，则在培养D细胞的培养液中通常要加入一定量的抗生素、血清等物质
C.与传统的有性杂交相比，细胞融合技术的优越性在于能定向地改造生物的性状
D.灭活的病毒能诱导动物细胞融合，而不能诱导植物原生质体的融合
[解析] 细胞融合技术与传统的有性杂交相比，能克服有性杂交的不亲和性，创造杂种生物，C项错误。
对点演练3 下列关于植物体细胞杂交和动物细胞融合的叙述，错误的是( )
C
A.植物体细胞杂交和动物细胞融合的原理中都用到了细胞质膜的流动性
B.植物体细胞杂交需要用酶解法去除细胞壁
C.诱导原生质体融合的方法和诱导动物细胞融合的方法完全不同
D.植物体细胞杂交最终培育成杂种植株，动物细胞融合没有培育成杂种个体
[解析] 诱导原生质体融合的方法有物理法（电融合）和化学法（聚乙二醇）；诱导动物细胞融合的方法有物理法（电场诱导融合）、化学法（聚乙二醇）和生物法（灭活的病毒），C项错误。
对点演练4 ［多选］[2023江苏盐城响水中学高三月考]右图为细
胞融合的示意图，下列叙述正确的是( )
BC
要点二 单克隆抗体的制备
1.制备过程
2.对单克隆抗体的理解
项目 内容
融合类型 同种细胞间的融合和不同种细胞间的融合
融合种类 3种（仅考虑两个细胞的融合）
筛选 筛选出能分泌特定抗体的杂交细胞
杂交细胞的特点 既能大量增殖，又能产生特定的抗体
原理 细胞质膜的流动性、细胞增殖、免疫原理
3.单克隆抗体制备过程中两次筛选的方法及目的
项目 第一次筛选 第二次筛选
筛选
原因 诱导融合后得到多种杂交细胞，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，所以需经过选择性培养
筛选
方法 用特定的选择培养基筛选：未融合的细
胞和同种细胞融合后形成的细胞（“浆
浆”细胞、“瘤瘤”细胞）都会死亡，
只有融合的杂交细胞（“浆瘤”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 得到杂交细胞 得到能分泌特定抗体的杂交细胞
典例3 [2023江苏苏州常熟高三阶段抽测]
甘草酸是中药甘草中的主要活性成分。为
了快速检测甘草酸，科研人员利用细胞工
程技术制备了抗甘草酸的单克隆抗体，其
D
A.过程①注射相应抗原后应立即从小鼠脾脏中提取细胞甲
B.过程②诱导细胞融合，利用了细胞质膜的选择透过性
C.过程③筛选得到的细胞是能够产生抗甘草酸抗体的杂交细胞
D.过程③④的筛选方法不同，细胞丙、丁的核酸不一定相同
基本操作过程如下图。下列有关叙述正确的是( )
对点演练5 [2023江苏泰州泰兴中学高三调研]下列有关单克隆抗体制备过程的叙述，
错误的是( )
B
A.过程①注射一种灭活的病毒可使小鼠体内产生特定浆细胞
B.过程②形成的两两融合细胞只有图中的3种类型
C.过程③采用抗原—抗体反应进行特定杂交细胞的筛选
D.过程④获得的全部杂交细胞都只能产生同一种抗体
[解析] 过程②形成的融合细胞包括同种细胞融合形成的细胞和异种细胞融合形成的细胞，即过程②还可以形成浆细胞与浆细胞融合形成的细胞、骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞融合形成的细胞，B项错误。
体液
（2） 为了获得所需的B淋巴细胞，对小鼠必要的操作是__________。
（3） 过程②甲细胞与瘤细胞融合时，不同于植物细胞融合的诱导方法是利用_______
______。
灭活的病毒
[解析] 过程②表示细胞融合，动物细胞融合特有的融合技术是用灭活的病毒诱导。
（4） 将杂交细胞在体外条件下做大规模培养或者__________________就可以提取大
量的单克隆抗体。
注射到小鼠腹腔内
[解析] 若要大量制备该单克隆抗体，对所得杂交细胞常用的培养方法有体内培养、体外培养，体内培养为注射到小鼠腹腔内。
（5） 通过此方法获得的单克隆抗体的主要优点有________________________。
化学性质单一、特异性强
[解析] 单克隆抗体具有化学性质单一、特异性强等特性。
（6） 制备单克隆抗体的基础是______________技术，其原理是__________________。
动物细胞融合
细胞质膜的流动性
[解析] 单克隆抗体由杂交细胞产生，故单克隆抗体技术的基础是动物细胞融合技术，其原理是细胞质膜的流动性。
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