资源简介 第53讲 动物细胞工程 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。 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1 动物细胞培养一、动物细胞培养1．原理：____________。2．地位：动物细胞工程常用的技术包括动物细胞培养、动物细胞核移植、________________等，其中________________是动物细胞工程的基础。3．培养条件(1)(2)(3)(4)动物细胞培养一般用液体培养基，植物组织培养一般用固体培养基。4．培养过程1．(人教版选择性必修3 P45图2-12)用胰蛋白酶处理动物组织，对细胞的消化有两种情况：(1)短时间内细胞________(填“会”或“不会”)被消化，原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)长时间后细胞________(填“会”或“不会”)被消化，原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。二、干细胞培养及其应用2．(人教版选择性必修3 P46相关信息)科学家借助载体将特定基因导入细胞中，直接将______________导入细胞中或者用________________等来诱导形成iPS细胞。[深化拓展]动物细胞培养和植物组织培养的比较项目 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、维生素和血清等 水、矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素和琼脂等结果 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1．在进行动物细胞培养时，通常采用培养皿或打开培养瓶盖的方式以获取细胞代谢所需的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．营养供应充足时，传代培养的胚胎干细胞不会发生接触抑制。 ( )4．已分化的T淋巴细胞也能被诱导为iPS细胞。 ( )5．一般认为，成体干细胞具有发育成完整个体的能力。 ( ) 为研究长春新碱(VCR)对肝癌细胞凋亡的影响，某研究小组以小鼠肝癌细胞株为对象进行实验探究。①将等量的小鼠肝癌Hepa1-6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%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。浓度 24 h 36 h 48 h0.5 mg/mL 12.5 17.2 261.0 mg/mL 20.5 31 422.0 mg/mL 31.5 38.8 47(1)步骤中需要设置对照组，对照组的处理方法为 。步骤中每个实验组设置5个培养瓶同时进行培养，计数后统计平均值，目的是什么？ 。(2)根据表格中的结果可得出的结论是什么？ 。动物细胞培养1．(链接人教版选择性必修3 P44正文)从小鼠胚胎中分离获取胚胎成纤维细胞进行贴壁培养，在传代后的不同时间点检测细胞数目，结果如图。下列叙述正确的是( )A．传代培养时，培养皿需密封防止污染B．选取①的细胞进行传代培养比②更合理C．直接用离心法收集细胞进行传代培养D．细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大有关干细胞培养及其应用2．(2025·陕晋青宁适应性考试)我国科学家使用小分子化合物处理小鼠体细胞，成功获得诱导多能干细胞(iPS细胞)，降低了通过导入原癌基因c-Myc等基因制备iPS细胞的潜在成瘤风险。下列叙述正确的是( )A．iPS细胞的潜在成瘤风险来自c-Myc基因抑制了细胞的分裂分化B．单基因遗传病患者使用iPS细胞治疗后，体内不再携带致病基因C．人工制备的iPS细胞同时具备多向分化潜能和自我更新能力D．使用非亲缘iPS细胞能解决干细胞移植中HLA造成的免疫排斥考点2 动物细胞融合技术与单克隆抗体一、动物细胞融合技术1．概念：使两个或多个动物细胞结合形成____________细胞的技术。2．方法：PEG融合法、电融合法和____________________等。3．原理：____________________。4．结果：形成具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，称为____________。5．意义：突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能；成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和培育生物新品种等的重要手段，为制造______________开辟了新途径。1．(人教版选择性必修3 P49旁栏思考)19世纪30年代，科学家发现患肺结核、天花和麻疹等疾病的病人的病理组织中存在多核细胞，这些多核细胞的来源可能是______________________________________________________________________________________________________________________________________。二、单克隆抗体及其应用1．传统抗体的制备(1)方法(2)缺点：产量低、________低、__________差。2．单克隆抗体的制备及其应用(1)制备原理：一个B淋巴细胞只能分泌一种特异性抗体，B淋巴细胞在体外________(填“能”或“不能”)无限增殖；骨髓瘤细胞能____________；B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合得到的杂交瘤细胞，既能迅速大量增殖，又能______________________________。(2)制备过程(3)优点①能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生__________结合。②可以________制备。(4)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____________。2．(人教版选择性必修3 P50思考·讨论)ADC中抗体的作用是____________________________________________________________________________________。[深化拓展]1．植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较2．单克隆抗体制备过程中两次筛选的原因、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，所以经选择性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：未融合的细胞和同种细胞融合后形成的细胞都会死亡，只有杂交瘤细胞才能生长 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1．动物体细胞融合后的杂交细胞仍然是二倍体细胞。 ( )2．每一个B淋巴细胞只能分泌一种特异性抗体。 ( )3．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。 ( )4．甲状旁腺激素(PTH)水平是人类多种疾病的重要诊断指标。研究者制备单克隆抗体用于快速检测PTH，需要制备用PTH免疫的小鼠。 ( )5．抗体—药物偶联物通常由抗体、接头、药物(如细胞毒素)三部分组成。 ( ) 已知细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基蝶呤阻断。人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但一般不分裂增殖。小鼠骨髓瘤细胞中尽管只有D途径，但能不断分裂增殖，将这两种细胞在试管中混合，加入聚乙二醇促融，获得杂种细胞。请根据以上信息，设计一种方法(不考虑机械方法)，从培养液中筛选出杂交瘤细胞，并写出其依据的原理。 。动物细胞融合技术1．(不定项)(链接人教版选择性必修3 P48正文)下图表示利用细胞融合技术进行基因定位的过程，在人—鼠杂种细胞中，人的染色体会以随机方式丢失，通过分析基因产物进行基因定位。结果检测到细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中人的4种酶活性，只有Ⅱ具有芳烃羟化酶活性，只有Ⅲ具有胸苷激酶活性，Ⅰ、Ⅲ都有磷酸甘油酸激酶活性，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有乳酸脱氢酶活性。据相关知识分析，下列叙述正确的是( )A．杂种细胞的形成体现了细胞膜的流动性特点B．杂种细胞培养时，培养基中除必要的营养外通常需要加入动物血清、血浆等一些天然成分C．芳烃羟化酶基因、乳酸脱氢酶基因、磷酸甘油酸激酶基因分别位于X、15、3染色体上D．为防止培养基在培养过程中受污染，可以在细胞培养基中添加一定量的抗生素单克隆抗体的制备及应用2．(不定项)(链接人教版选择性必修3 P49图文信息)某病毒颗粒表面有一特征性的大分子结构蛋白S(含有多个不同的抗原决定基，每一个抗原决定基能够刺激机体产生一种抗体)。为了建立一种灵敏、高效检测S蛋白的方法，研究人员采用杂交瘤技术制备了抗-S单克隆抗体(如图)。下列说法正确的是( )A．利用胶原蛋白酶处理，可分散贴壁生长的骨髓瘤细胞B．制备的单克隆抗体A和单克隆抗体B是相同的单克隆抗体C．用于生产单克隆抗体的杂交瘤细胞可传代培养，但不能冻存D．单克隆抗体A和单克隆抗体B都能够特异性识别S蛋白考点3 动物体细胞核移植技术和克隆动物一、动物细胞核移植技术1．概念：将动物一个细胞的__________移入__________________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：______________的全能性。3．分类(1)____________核移植。(2)__________核移植。4．体细胞核移植的过程1．(人教版选择性必修3 P53图2-18)通常用去核的卵母细胞作为受体的原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。二、体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题前景 畜牧业 加速家畜____________进程、促进优良畜群繁育医药卫生 ①作为______________生产医用蛋白 ②转基因克隆动物的细胞、组织或器官可以用于异种移植 ③人核移植______________，经过诱导分化能形成相应的细胞、组织或器官，可用于器官移植保护濒危物种 有望增加濒危物种的存活数量问题 ①该技术成功率__________ ②绝大多数克隆动物存在健康问题，许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷2．(人教版选择性必修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____________法。也可采用梯度离心、__________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__________。1．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初级卵母细胞。 ( )2．体细胞核移植时，去核卵母细胞的“核”是指纺锤体—染色体复合物。 ( )3．重构胚的激活可用Ca2+载体、蛋白酶合成抑制剂等方法。 ( )4．应用体细胞核移植技术生出的犊牛与供体奶牛遗传物质完全相同。 ( )5．体细胞核移植技术有望增加濒危物种的存活数量。 ( ) 科研人员发现：对灵长类动物供体细胞核进行表观遗传修饰，激活重构胚分化潜能调控基因A的表达，是克隆成功的关键。研究表明染色体组蛋白H3动态可逆地被修饰酶所改变，从而调控基因A的表达，如图所示。为了激活基因A的表达，研究人员将组蛋白H3去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA处理重构胚。据图分析，给重构胚注入Kdm4d的mRNA来促进基因A表达的机理是 ，进而促进基因A的表达；TSA可以抑制 的活性， (填“提高”或“降低”)组蛋白的乙酰化水平，进而促进基因A的表达。动物体细胞核移植技术及应用1．(链接人教版选择性必修3 P53图2-18)M基因在动物的肝细胞中特异性表达产生M蛋白。将外源DNA片段F插入M基因特定位置，培育M基因失活的转基因克隆动物A的操作流程如图所示。下列说法错误的是( )A．显微操作去核是指去除MⅡ期卵母细胞中的纺锤体—染色体复合物B．将成纤维细胞用离心法收集制成新的细胞悬液进行传代培养C．提取克隆动物A成纤维细胞中的蛋白质进行抗原—抗体杂交，检测M基因是否失活D．克隆动物A可以作为研发与M基因相关疾病药物的模型动物2．(链接人教版选择性必修3 P55概念检测T2)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。据图分析下列叙述错误的是( )A．可用梯度离心、紫外线短时间照射等方法在没有穿透卵母细胞透明带的情况下实现去核或使其中DNA 变性失活的目的B．为获得较多的卵母细胞，可对捐献者和母亲注射性激素，诱发其卵巢排出更多的成熟卵子C．“三亲婴儿”和试管婴儿都是通过有性生殖得到的D．“三亲婴儿”的体细胞中有小于1/2 的 DNA 来自母亲卵母细胞1．(2024·浙江1月卷)某动物细胞培养过程中，细胞贴壁生长至接触抑制时，需分装培养，实验操作过程如图。下列叙述错误的是( )A．①加消化液的目的是使细胞与瓶壁分离B．②加培养液的目的是促进细胞增殖C．③分装时需调整到合适的细胞密度D．整个过程需要在无菌、无毒条件下进行2．(2024·重庆卷)自然条件下，甲、乙两种鱼均通过体外受精繁殖后代，甲属于国家保护的稀有物种，乙的种群数量多且繁殖速度较甲快。我国科学家通过下图所示流程进行相关研究，以期用于濒危鱼类的保护。下列叙述正确的是( )A．诱导后的iPGCs具有胚胎干细胞的特性B．移植的iPGCs最终产生的配子具有相同的遗传信息C．该实验中，子一代的遗传物质来源于物种甲D．通过该实验可以获得甲的克隆3．(2023·海南卷)某团队通过多代细胞培养，将小鼠胚胎干细胞的Y染色体去除，获得XO胚胎干细胞，再经过一系列处理，使之转变为有功能的卵母细胞。下列有关叙述错误的是( )A．营养供应充足时，传代培养的胚胎干细胞不会发生接触抑制B．获得XO胚胎干细胞的过程发生了染色体数目变异C．XO胚胎干细胞转变为有功能的卵母细胞的过程发生了细胞分化D．若某濒危哺乳动物仅存雄性个体，可用该法获得有功能的卵母细胞用于繁育4．(2023·湖北卷改编)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)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____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(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。(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____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)构建重组质粒需要使用DNA连接酶。下列属于DNA连接酶底物的是______。2 / 16第53讲 动物细胞工程 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。 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1 动物细胞培养一、动物细胞培养1．原理：细胞增殖。2．地位：动物细胞工程常用的技术包括动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合等，其中动物细胞培养是动物细胞工程的基础。3．培养条件(1)(2)(3)(4)动物细胞培养一般用液体培养基，植物组织培养一般用固体培养基。4．培养过程1．(人教版选择性必修3 P45图2-12)用胰蛋白酶处理动物组织，对细胞的消化有两种情况：(1)短时间内细胞________(填“会”或“不会”)被消化，原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)长时间后细胞________(填“会”或“不会”)被消化，原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：(1)不会 细胞表面具有糖蛋白，对细胞具有一定的保护作用 (2)会 细胞表面糖蛋白的保护作用是有限的；细胞膜主要成分中的蛋白质可被胰蛋白酶水解二、干细胞培养及其应用2．(人教版选择性必修3 P46相关信息)科学家借助载体将特定基因导入细胞中，直接将________________导入细胞中或者用________________等来诱导形成iPS细胞。提示：特定蛋白 小分子化合物[深化拓展]动物细胞培养和植物组织培养的比较项目 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、维生素和血清等 水、矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素和琼脂等结果 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1．在进行动物细胞培养时，通常采用培养皿或打开培养瓶盖的方式以获取细胞代谢所需的O2。 (×)提示：在进行动物细胞培养时，通常采用培养皿或松盖培养瓶。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。 (×)提示：将动物细胞置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养。3．营养供应充足时，传代培养的胚胎干细胞不会发生接触抑制。 (×)提示：营养供应充足时，传代培养的胚胎干细胞也会发生接触抑制。4．已分化的T淋巴细胞也能被诱导为iPS细胞。 (√)5．一般认为，成体干细胞具有发育成完整个体的能力。 (×)提示：一般认为，成体干细胞具有组织特异性，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。为研究长春新碱(VCR)对肝癌细胞凋亡的影响，某研究小组以小鼠肝癌细胞株为对象进行实验探究。①将等量的小鼠肝癌Hepa1-6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%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。浓度 24 h 36 h 48 h0.5 mg/mL 12.5 17.2 261.0 mg/mL 20.5 31 422.0 mg/mL 31.5 38.8 47(1)步骤中需要设置对照组，对照组的处理方法为__________________________。步骤中每个实验组设置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：加入等量不含VCR的培养液(或只加等量培养液) 减小误差，使实验结果更准确(2)根据表格中的结果可得出的结论是什么？__________________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：VCR对肝癌细胞的抑制率与VCR的浓度和作用时间成正相关动物细胞培养1．(链接人教版选择性必修3 P44正文)从小鼠胚胎中分离获取胚胎成纤维细胞进行贴壁培养，在传代后的不同时间点检测细胞数目，结果如图。下列叙述正确的是( )A．传代培养时，培养皿需密封防止污染B．选取①的细胞进行传代培养比②更合理C．直接用离心法收集细胞进行传代培养D．细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大有关D [传代培养时需要营造无菌、无毒以及95%空气＋5%CO2的气体环境，而非密封，A错误；选取②的细胞进行传代培养比①更合理，②时细胞增长开始变得缓慢，B错误；对于贴壁生长的细胞进行传代培养时，需要先用胰蛋白酶等处理，使之分散为单个细胞，然后再用离心法收集，C错误；细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大有关，D正确。](教师用书独具)(链接人教版选择性必修3 P45图2-12)如图为肾脏上皮细胞培养过程示意图。下列叙述正确的是( )A．甲→乙过程可以用纤维素酶或果胶酶处理B．乙→丙过程指细胞在添加了血清等天然成分的合成培养基中进行原代培养C．丙、丁应置于含95%O2和5%CO2的培养箱中进行培养D．丙→丁是传代培养的过程，该过程体现了动物细胞的全能性B [甲→乙过程是组织细胞的分离，可用机械的方法，或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理的方法，A错误；乙→丙过程表示转入培养液中进行原代培养，需在培养基中添加血清等天然成分，B正确；动物细胞应置于含95%空气和5%CO2的培养箱中进行培养，C错误；丙→丁过程进行分瓶培养，属于传代培养，该过程并没有体现动物细胞的全能性，D错误。]干细胞培养及其应用2．(2025·陕晋青宁适应性考试)我国科学家使用小分子化合物处理小鼠体细胞，成功获得诱导多能干细胞(iPS细胞)，降低了通过导入原癌基因c-Myc等基因制备iPS细胞的潜在成瘤风险。下列叙述正确的是( )A．iPS细胞的潜在成瘤风险来自c-Myc基因抑制了细胞的分裂分化B．单基因遗传病患者使用iPS细胞治疗后，体内不再携带致病基因C．人工制备的iPS细胞同时具备多向分化潜能和自我更新能力D．使用非亲缘iPS细胞能解决干细胞移植中HLA造成的免疫排斥[答案] C(教师用书独具)(链接人教版选择性必修3 P46图文信息)科学家将Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4基因通过逆转录病毒转入小鼠成纤维细胞，经培养后这些细胞显示出ES细胞的形态，具有活跃的分裂能力，称为iPS细胞。若将病人的皮肤成纤维细胞诱导成iPS细胞，可用于疾病治疗。下列叙述错误的是( )A．在该实验过程中逆转录病毒作为目的基因的载体B．借助动物细胞培养技术，iPS细胞能进行多次传代培养C．iPS细胞用于疾病治疗时一般不会引起免疫排斥反应D．iPS细胞用于疾病治疗时不存在分化为肿瘤细胞的风险D [逆转录病毒可以通过逆转录合成DNA，并且将合成的DNA整合到宿主细胞的DNA上，通过题干信息可知，逆转录病毒的作用是作为载体，能将外源基因Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4基因送入小鼠成纤维细胞中，A正确；iPS细胞具有活跃的分裂能力，能借助动物细胞培养技术进行多次传代培养，B正确；因为在诱导分化的过程中细胞的遗传物质没有发生变化，理论上产生的还是“自体”细胞，所以不会引起免疫排斥反应，C正确；由于iPS细胞具有分化为各种细胞的潜能，因此存在分化成肿瘤细胞的风险，D错误。]考点2 动物细胞融合技术与单克隆抗体一、动物细胞融合技术1．概念：使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。2．方法：PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等。3．原理：细胞膜的流动性。4．结果：形成具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，称为杂交细胞。5．意义：突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能；成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和培育生物新品种等的重要手段，为制造单克隆抗体开辟了新途径。1．(人教版选择性必修3 P49旁栏思考)19世纪30年代，科学家发现患肺结核、天花和麻疹等疾病的病人的病理组织中存在多核细胞，这些多核细胞的来源可能是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：患者体内的病毒直接诱导多个细胞融合而形成多核细胞二、单克隆抗体及其应用1．传统抗体的制备(1)方法(2)缺点：产量低、纯度低、特异性差。2．单克隆抗体的制备及其应用(1)制备原理：一个B淋巴细胞只能分泌一种特异性抗体，B淋巴细胞在体外不能(填“能”或“不能”)无限增殖；骨髓瘤细胞能大量增殖；B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合得到的杂交瘤细胞，既能迅速大量增殖，又能产生足够数量的特定抗体。(2)制备过程(3)优点①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。②可以大量制备。(4)应用①被广泛用作诊断试剂，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，形成抗体—药物偶联物，实现对肿瘤细胞的选择性杀伤。③用于治疗疾病。2．(人教版选择性必修3 P50思考·讨论)ADC中抗体的作用是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：通过特异性结合靶细胞表面的抗原，将连接的药物输送到靶细胞[深化拓展]1．植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较2．单克隆抗体制备过程中两次筛选的原因、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，所以经选择性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：未融合的细胞和同种细胞融合后形成的细胞都会死亡，只有杂交瘤细胞才能生长 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1．动物体细胞融合后的杂交细胞仍然是二倍体细胞。 (×)提示：两个二倍体动物细胞融合形成的杂交细胞具有四个染色体组，是四倍体细胞。2．每一个B淋巴细胞只能分泌一种特异性抗体。 (√)3．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。 (×)提示：将骨髓瘤细胞和B淋巴细胞混合，经诱导融合后的细胞并非都是杂交瘤细胞，还有B淋巴细胞自身融合的细胞、骨髓瘤细胞自身融合的细胞等。4．甲状旁腺激素(PTH)水平是人类多种疾病的重要诊断指标。研究者制备单克隆抗体用于快速检测PTH，需要制备用PTH免疫的小鼠。 (√)5．抗体—药物偶联物通常由抗体、接头、药物(如细胞毒素)三部分组成。 (√)已知细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基蝶呤阻断。人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但一般不分裂增殖。小鼠骨髓瘤细胞中尽管只有D途径，但能不断分裂增殖，将这两种细胞在试管中混合，加入聚乙二醇促融，获得杂种细胞。请根据以上信息，设计一种方法(不考虑机械方法)，从培养液中筛选出杂交瘤细胞，并写出其依据的原理。_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：方法：向培养液中加入氨基蝶呤，收集增殖的细胞。原理：加入氨基蝶呤后，使D途径阻断，仅有D途径的骨髓瘤细胞及其自身融合的细胞就不能增殖，但人的淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后的杂交瘤细胞可以利用淋巴细胞中的S途径合成DNA而增殖动物细胞融合技术1．(不定项)(链接人教版选择性必修3 P48正文)下图表示利用细胞融合技术进行基因定位的过程，在人—鼠杂种细胞中，人的染色体会以随机方式丢失，通过分析基因产物进行基因定位。结果检测到细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中人的4种酶活性，只有Ⅱ具有芳烃羟化酶活性，只有Ⅲ具有胸苷激酶活性，Ⅰ、Ⅲ都有磷酸甘油酸激酶活性，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有乳酸脱氢酶活性。据相关知识分析，下列叙述正确的是( )A．杂种细胞的形成体现了细胞膜的流动性特点B．杂种细胞培养时，培养基中除必要的营养外通常需要加入动物血清、血浆等一些天然成分C．芳烃羟化酶基因、乳酸脱氢酶基因、磷酸甘油酸激酶基因分别位于X、15、3染色体上D．为防止培养基在培养过程中受污染，可以在细胞培养基中添加一定量的抗生素ABD [人、鼠细胞融合形成杂种细胞体现了细胞膜的流动性特点，A正确；对杂种细胞(动物细胞)进行培养时，培养基中除必要的营养外通常需要加入动物血清、血浆等一些天然成分，B正确；Ⅰ保留X、15号染色体，Ⅱ保留3、15号染色体具有芳烃羟化酶活性，Ⅲ保留X、15、19号染色体具有胸苷激酶活性，Ⅰ、Ⅲ都有磷酸甘油酸激酶活性，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有乳酸脱氢酶活性，所以支配芳烃羟化酶、乳酸脱氢酶、磷酸甘油酸激酶合成的基因分别位于3、15、X染色体上，C错误；为了保证无菌，除了对培养基和所有培养用具进行无菌处理，还需要在细胞培养基中添加一定量的抗生素，以防培养过程中的污染，D正确。]单克隆抗体的制备及应用2．(不定项)(链接人教版选择性必修3 P49图文信息)某病毒颗粒表面有一特征性的大分子结构蛋白S(含有多个不同的抗原决定基，每一个抗原决定基能够刺激机体产生一种抗体)。为了建立一种灵敏、高效检测S蛋白的方法，研究人员采用杂交瘤技术制备了抗-S单克隆抗体(如图)。下列说法正确的是( )A．利用胶原蛋白酶处理，可分散贴壁生长的骨髓瘤细胞B．制备的单克隆抗体A和单克隆抗体B是相同的单克隆抗体C．用于生产单克隆抗体的杂交瘤细胞可传代培养，但不能冻存D．单克隆抗体A和单克隆抗体B都能够特异性识别S蛋白AD [胶原蛋白酶可以催化分解细胞外的胶原蛋白，利用胶原蛋白酶处理，可分散贴壁生长的骨髓瘤细胞，A正确；由于蛋白S含有多个不同的抗原决定基，每一个抗原决定基能够刺激机体产生一种抗体，单克隆抗体A和单克隆抗体B来自不同的杂交瘤细胞，因此制备的单克隆抗体A和单克隆抗体B不是相同的单克隆抗体，B错误；用于生产单克隆抗体的杂交瘤细胞可传代培养，也可以冷冻保存，C错误；单克隆抗体A和单克隆抗体B都来自筛选出的杂交瘤细胞，因此都能够特异性识别S蛋白上的抗原决定基，D正确。](教师用书独具)(链接人教版选择性必修3 P50思考·讨论)抗体—药物偶联物(ADC)实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤，作用机制如图所示。下列说法正确的是( )A．ADC中的抗体主要发挥裂解靶细胞的作用B．药物可促进DNA聚合酶与凋亡相关基因结合C．ADC通过主动运输的方式进入靶细胞需要ATP提供能量D．偶联药物换成放射性同位素后，可用于肿瘤定位诊断D [ADC中的抗体会与抗原特异性结合，起靶向作用，A错误；药物作用的效果是促进细胞凋亡，应该促进RNA聚合酶与凋亡相关基因结合促进转录，而不是促进细胞发生DNA复制，B错误；ADC是大分子，进入细胞内的运输方式是胞吞，C错误；偶联药物换成放射性同位素后，可根据放射性同位素出现的位置诊断肿瘤位置，D正确。]考点3 动物体细胞核移植技术和克隆动物一、动物细胞核移植技术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。3．分类(1)胚胎细胞核移植。(2)体细胞核移植。4．体细胞核移植的过程1．(人教版选择性必修3 P53图2-18)通常用去核的卵母细胞作为受体的原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：它体积大、易操作、营养物质丰富，细胞质中含有促进细胞核全能性表达的物质二、体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题前景 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 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、组织或器官可以用于异种移植 ③人核移植胚胎干细胞，经过诱导分化能形成相应的细胞、组织或器官，可用于器官移植保护濒 危物种 有望增加濒危物种的存活数量问题 ①该技术成功率非常低 ②绝大多数克隆动物存在健康问题，许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷2．(人教版选择性必修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____________法。也可采用梯度离心、__________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__________。提示：显微操作 紫外线 DNA变性1．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初级卵母细胞。 (×)提示：在克隆哺乳动物过程中，通常选择减数分裂Ⅱ中期的去核卵母细胞作为受体细胞，即次级卵母细胞。2．体细胞核移植时，去核卵母细胞的“核”是指纺锤体—染色体复合物。 (√)3．重构胚的激活可用Ca2+载体、蛋白酶合成抑制剂等方法。 (√)4．应用体细胞核移植技术生出的犊牛与供体奶牛遗传物质完全相同。 (×)提示：应用体细胞核移植技术生出的犊牛与供体奶牛遗传物质基本相同。5．体细胞核移植技术有望增加濒危物种的存活数量。 (√)科研人员发现：对灵长类动物供体细胞核进行表观遗传修饰，激活重构胚分化潜能调控基因A的表达，是克隆成功的关键。研究表明染色体组蛋白H3动态可逆地被修饰酶所改变，从而调控基因A的表达，如图所示。为了激活基因A的表达，研究人员将组蛋白H3去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA处理重构胚。据图分析，给重构胚注入Kdm4d的mRNA来促进基因A表达的机理是__________________________________________________________________________________________________________________________________________，进而促进基因A的表达；TSA可以抑制____________的活性，_________(填“提高”或“降低”)组蛋白的乙酰化水平，进而促进基因A的表达。提示：Kdm4d的mRNA可以表达组蛋白去甲基化酶，降低H3组蛋白的甲基化水平 组蛋白脱乙酰酶 提高动物体细胞核移植技术及应用1．(链接人教版选择性必修3 P53图2-18)M基因在动物的肝细胞中特异性表达产生M蛋白。将外源DNA片段F插入M基因特定位置，培育M基因失活的转基因克隆动物A的操作流程如图所示。下列说法错误的是( )A．显微操作去核是指去除MⅡ期卵母细胞中的纺锤体—染色体复合物B．将成纤维细胞用离心法收集制成新的细胞悬液进行传代培养C．提取克隆动物A成纤维细胞中的蛋白质进行抗原—抗体杂交，检测M基因是否失活D．克隆动物A可以作为研发与M基因相关疾病药物的模型动物C [显微操作去核是指去除MⅡ期次级卵母细胞中的纺锤体—染色体复合物，进而为供体细胞提供卵母细胞的细胞质基质，A正确；将成纤维细胞用离心法收集制成新的细胞悬液进行传代培养，进而获得大量的成纤维细胞，B正确；提取克隆动物A肝细胞中的蛋白质进行抗原—抗体杂交，检测M基因是否失活，C错误；A动物体内M基因失活，因而可以作为研发与M基因相关疾病药物的模型动物，D正确。]2．(链接人教版选择性必修3 P55概念检测T2)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。据图分析下列叙述错误的是( )A．可用梯度离心、紫外线短时间照射等方法在没有穿透卵母细胞透明带的情况下实现去核或使其中DNA 变性失活的目的B．为获得较多的卵母细胞，可对捐献者和母亲注射性激素，诱发其卵巢排出更多的成熟卵子C．“三亲婴儿”和试管婴儿都是通过有性生殖得到的D．“三亲婴儿”的体细胞中有小于1/2 的 DNA 来自母亲卵母细胞B [卵母细胞去核或使其中DNA变性失活的方法有梯度离心、紫外线短时间照射等，A正确；为获得较多的卵母细胞，可对捐献者和母亲注射促性腺激素，而不是性激素，B错误；“三亲婴儿”和试管婴儿均采用体外受精技术，属于有性生殖，C正确；“三亲婴儿”的遗传物质来自捐献者、母亲及提供精子的男子，其中细胞质中的遗传物质来自捐献者，故体细胞中有小于1/2 的 DNA 来自母亲卵母细胞，D正确。]1．(2024·浙江1月卷)某动物细胞培养过程中，细胞贴壁生长至接触抑制时，需分装培养，实验操作过程如图。下列叙述错误的是( )A．①加消化液的目的是使细胞与瓶壁分离B．②加培养液的目的是促进细胞增殖C．③分装时需调整到合适的细胞密度D．整个过程需要在无菌、无毒条件下进行B [①加消化液的目的是使细胞与瓶壁分离，使细胞分散开来，A正确；②加培养液的目的是终止消化液的消化作用，并对细胞加以稀释，B错误；③分装时需调整到合适的细胞密度，因为若密度过大细胞仍存在接触抑制，C正确；动物细胞培养需要无菌、无毒环境，因此整个过程需要在无菌、无毒条件下进行，D正确。]2．(2024·重庆卷)自然条件下，甲、乙两种鱼均通过体外受精繁殖后代，甲属于国家保护的稀有物种，乙的种群数量多且繁殖速度较甲快。我国科学家通过下图所示流程进行相关研究，以期用于濒危鱼类的保护。下列叙述正确的是( )A．诱导后的iPGCs具有胚胎干细胞的特性B．移植的iPGCs最终产生的配子具有相同的遗传信息C．该实验中，子一代的遗传物质来源于物种甲D．通过该实验可以获得甲的克隆C [胚胎干细胞具有发育的全能性，iPGCs是诱导型原始生殖细胞，具有成为卵原细胞或精原细胞的潜能，诱导后的iPGCs不具有胚胎干细胞的特性，A错误；移植的iPGCs分化形成卵原细胞或精原细胞后，通过减数分裂形成配子，在减数分裂过程中基因会发生重组，最终产生的配子的遗传信息不一定相同，B错误；由图可知，将物种甲囊胚期的iPGCs移植到阻止PGCs形成的乙鱼的胚胎中，培育出的乙鱼的生殖腺中的细胞由甲鱼的iPGCs增殖分化而来，该乙鱼再与物种甲杂交，配子均是由物种甲的生殖腺细胞产生，故子一代的遗传物质来源于物种甲，C正确；克隆属于无性繁殖，该实验过程中涉及有性生殖，D错误。]3．(2023·海南卷)某团队通过多代细胞培养，将小鼠胚胎干细胞的Y染色体去除，获得XO胚胎干细胞，再经过一系列处理，使之转变为有功能的卵母细胞。下列有关叙述错误的是( )A．营养供应充足时，传代培养的胚胎干细胞不会发生接触抑制B．获得XO胚胎干细胞的过程发生了染色体数目变异C．XO胚胎干细胞转变为有功能的卵母细胞的过程发生了细胞分化D．若某濒危哺乳动物仅存雄性个体，可用该法获得有功能的卵母细胞用于繁育A [营养供应充足时，传代培养的胚胎干细胞也会发生接触抑制，A错误；XO胚胎干细胞中丢失了Y染色体，因而该细胞的获得过程发生了染色体数目变异，B正确；XO胚胎干细胞转变为有功能的卵母细胞的过程中细胞的功能发生了特化，因而发生了细胞分化，C正确；若某濒危哺乳动物仅存雄性个体，可用该法获得有功能的卵母细胞，进而用于繁育，实现对濒危物种的保护，D正确。]4．(2023·湖北卷改编)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)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__________________________________________________________________________________________________________________________________________。(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。(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__________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)构建重组质粒需要使用DNA连接酶。下列属于DNA连接酶底物的是______。[解析] (1)脂溶性物质PEG可使细胞接触处的磷脂分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。(2)在杂交瘤细胞筛选过程中，用特定的选择培养基进行筛选，在该培养基上，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞才能生长。(3)单克隆抗体筛选中，将抗体与该病毒外壳蛋白进行杂交，是运用了抗原—抗体杂交技术，抗体检测呈阳性的细胞，即为所需的杂交瘤细胞。(4)DNA连接酶能连接DNA片段，脱氧核苷酸的磷酸基团位于5′端，羟基(—OH)位于3′端，①②③脱氧核苷酸链的两端基团有误；DNA连接酶能催化合成磷酸二酯键，即将一条脱氧核苷酸链的5′端的磷酸基团与另一条脱氧核苷酸链的3′端的—OH相连，④符合题意。[答案] (1)使细胞接触处的磷脂分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合 (2)未融合的亲本细胞 融合的具有同种核的细胞 (3)通过抗体检测呈阳性来获得分泌所需抗体的杂交瘤细胞 (4)④课时分层作业(五十三) 动物细胞工程1．(2024·江苏模拟)由于肝脏器官的短缺，肝细胞移植被作为肝移植的替代策略。用海藻酸盐微胶囊包裹可增殖人肝细胞获得类器官(eLO)，并用于移植是治疗肝衰竭的一种有前途的策略。下列叙述错误的是( )A．供体肝组织需先用胰蛋白酶将其分散，再进行原代培养B．开放式培养肝细胞，有利于细胞代谢产生的CO2及时溢出C．异体移植细胞会发生免疫排斥，用海藻酸盐微胶囊包裹有利于形成免疫保护屏障D．若eLO与空微胶囊治疗组的效果相当，可证明微胶囊包裹不影响肝细胞功能D [供体肝组织要用机械法或胰蛋白酶和胶原蛋白酶处理分散成单个细胞，再进行原代培养，A正确；开放式培养肝细胞，有利于细胞代谢吸收O2以及产生的CO2及时溢出，防止CO2积累在培养液中，改变培养液pH，B正确；异体移植细胞会发生免疫排斥，用海藻酸盐微胶囊包裹能够防止免疫系统的识别，C正确；若eLO与空微胶囊治疗组的效果相当，说明空微胶囊也可以治疗肝衰竭，不能证明微胶囊包裹不影响肝细胞功能，D错误。]2．(2024·山东聊城二模)灌流式培养是在细胞培养管内，一边不断注入新鲜培养基，一边将培养液的上清液不断移出。区别传统的悬浮培养，灌流式培养可避免因细胞密度过大、有害代谢物积累等因素而使细胞分裂受阻的现象出现。下列叙述正确的是( )A．灌流式培养的细胞会贴壁生长，但不会出现接触抑制现象B．灌流是在细胞达到一定密度或者营养物质低于一定浓度时进行C．灌流速率越高，营养物质利用越充分D．向培养管注入的新鲜培养基中补充动物血清是为了防止杂菌污染B [灌流式培养的动物细胞不会出现贴壁生长现象，A错误；悬浮培养的动物细胞会因细胞密度过大、有害代谢物积累等因素而分裂受阻，而灌流是在细胞达到一定密度或者营养物质低于一定浓度时进行，B正确；过高的灌流速率，会导致培养的细胞没有及时利用营养物质，而使营养物质不能得到充分利用，C错误；培养管中加入动物血清是为了提供动物细胞培养所需要的营养物质和某种生长因子，D错误。]3．(2024·河北承德模拟)人绒毛膜促性腺激素(HCG)是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断。下列叙述正确的是( )A．反复将HCG注射到小鼠体内，产生的血清抗体即为单克隆抗体B．灭活病毒诱导法是唯一能诱导骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合的方法C．用选择培养基筛选出的杂交瘤细胞均能产生抗HCG的抗体D．杂交瘤细胞分泌的抗HCG单克隆抗体能与HCG发生特异性结合D [反复将HCG注射到小鼠体内，产生的血清中含有多种抗体，不是单克隆抗体，A错误；诱导骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合的方法除灭活病毒诱导法外，还有PEG融合法、电融合法等，B错误；用选择培养基筛选出的杂交瘤细胞只是B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合细胞，不一定都能产生抗HCG的抗体，C错误；杂交瘤细胞分泌的抗HCG单克隆抗体能与HCG发生特异性结合，即抗原与抗体发生特异性结合，进而可对早孕做出诊断，D正确。]4．(2024·广东大亚湾区检测)角膜缘干细胞缺乏症(LSCD)会造成患者严重视力障碍甚至失明。某研究团队将来自捐献者的皮肤细胞编辑为iPS细胞，诱导其分化为各种其他类型的细胞，然后从中筛选出所需的角膜细胞并制成细胞薄膜。把细胞薄膜移植给LSCD患者后，细胞薄膜持续不断地生成角膜细胞，患者视力得到恢复且没有出现排斥反应。下列分析正确的是( )A．iPS细胞的分裂、分化潜能并不比角膜上皮干细胞高B．iPS细胞与其转化的角膜细胞的基因组成和细胞功能没有区别C．若移植的新角膜产生其他类型的细胞可导致移植失败D．用iPS细胞治疗LSCD不存在伦理争议和安全性风险C [iPS细胞属于多能干细胞，而角膜上皮干细胞属于专能干细胞，所以iPS细胞的分裂、分化潜能比角膜上皮干细胞高，A错误；iPS细胞与其转化的角膜细胞的基因组成相同，都来源于同一个受精卵的分裂和分化，但由于基因的选择性表达，使得它们在功能上出现差异，B错误；若移植的新角膜没有产生角膜细胞，而是产生其他类型的细胞，患者视力无法恢复，导致移植失败，C正确；用iPS细胞治疗LSCD存在伦理争议和安全性风险，D错误。]5．(2024·广东佛山二模)卡铂为广谱抗肿瘤药，通过抑制DNA复制而起效。卡铂微溶于水，其水溶液在光下不稳定，溶液中的Cl－也会促进其分解。临床上用5%葡萄糖溶液与卡铂制成卡铂试剂后注射治疗，口服无效。相关实验的设计思路如下图，下列说法正确的是( )A．本实验的自变量是卡铂试剂和DNA复制抑制剂的有无B．本实验可用生理盐水代替5%葡萄糖溶液来配制卡铂试剂C．本实验预期结果为①与④组数据接近，②与③组数据接近D．宫颈癌细胞培养时的气体环境是95%的氧气和5%二氧化碳A [由分析可知，本实验的自变量是卡铂试剂、DNA复制抑制剂的有无，A正确；溶液中的Cl－会促进卡铂分解，而生理盐水中含Cl－，会促进卡铂的分解，失去疗效，因此不可用生理盐水代替5%葡萄糖溶液来配制卡铂试剂，B错误；①组不会抑制DNA的复制，④组会抑制DNA的复制，所以两组数据预期实验结果不相近，C错误；宫颈癌细胞培养时的气体环境是95%的空气和5%二氧化碳，D错误。]6．(2025·内蒙古适应性考试)动物细胞培养时操作不当会造成“黑胶虫”细菌的污染，该菌对氯霉素敏感。下列叙述正确的是( )A．配制细胞培养基时，加血清(含细胞生长必需的蛋白)和氯霉素后湿热灭菌B．在加入氯霉素防治“黑胶虫”污染过程中，需要考虑细胞和细菌生长双重因素C．考察“黑胶虫”污染程度时，应取细胞培养液，直接涂布在平板上培养后计数D．采用更换培养基、胰蛋白酶处理和分瓶培养等操作可清除“黑胶虫”污染[答案] B7．(不定项)(2024·湖南衡阳模拟)科研小组以某种硬骨鱼为材料在鱼鳍(由不同组织构成)“开窗”研究组织再生的方向性和机制(如图所示)，下列叙述合理的是( )A．“窗口”愈合过程中，细胞之间的接触会影响细胞增殖B．对照组“窗口”远端，细胞不具有增殖和分化的潜能C．“窗口”再生的方向与两端H酶的活性高低有关，F可抑制远端H酶活性D．若要比较尾鳍近、远端的再生能力，则需沿鳍近、远端各开“窗口”观察ACD [“窗口”愈合过程中存在细胞增殖以增加细胞的数量，正常细胞增殖过程中存在接触抑制，即细胞之间的接触会影响细胞增殖，A正确；处理组与对照组比较发现，添加F后，“窗口”远端的细胞继续增殖和分化，说明对照组“窗口”远端的细胞保留了增殖和分化的能力，B错误；由图可知，“窗口”再生的方向与两端H酶的活性高低有关，由活性低的向活性高的方向再生，添加F后可抑制远端H酶活性，使组织再生的方向往中间延伸，C正确；图中的近端和远端为同一个“窗口”，只能判断出再生的方向，若要判断出再生的能力，则需沿鳍近、远端各开“窗口”分别观察，D正确。]8．(14分)(2024·广东广州模拟)癌症的免疫疗法通过重新激活抗肿瘤的免疫细胞，克服肿瘤的免疫逃逸，科研人员在不断研究中发现多种免疫治疗方法的结合是提高治疗效果的途径之一。请回答下列问题：(1)免疫系统能够识别和清除突变的细胞，这体现了免疫系统的____________功能。(2)由于基因突变，癌细胞表面物质发生改变，如某些种类癌细胞表面高表达膜蛋白PSMA和PD-L1。图1中PD-L1能抑制T细胞的活化，使癌细胞发生免疫逃逸。临床上可利用PD-1的单克隆抗体进行癌症治疗，据图1推测，其原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)CD28是T细胞表面受体，T细胞的有效激活依赖于CD28在癌细胞与T细胞结合部位的聚集。因此，科研人员尝试构建既能结合PSMA，又能结合CD28的双特异性抗体PSMA×CD28，诱导T细胞定向杀伤癌细胞，如图2所示。制备过程：先将________________分别注射到小鼠体内，分离出B淋巴细胞，诱导其与小鼠的骨髓瘤细胞融合，筛选得到__________________，再诱导两种细胞融合。成功融合的细胞会表达两种L链和两种H链，由于______________________会产生多种抗体，因此还需进行筛选，才能获得所需的双特异性抗体PSMA×CD28。(4)科研人员将癌细胞和T细胞共同培养，加入不同抗体，比较不同抗体对T细胞活化的作用。实验各组由活化T细胞产生的细胞因子IL-2含量如图3所示，实验结果说明_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[解析] (1)免疫系统能够识别和清除突变的细胞，这体现了免疫系统的免疫监视功能。(2)图1中癌细胞表面的PD-L1和T细胞表面的PD-1结合，抑制T细胞的活化。PD-1的单克隆抗体与PD-1特异性结合，阻断了PD-L1和PD-1的结合，避免PD-L1抑制T细胞的活化。(3)制备双特异性抗体PSMA×CD28，则抗原是CD28和PSMA，将两种物质分别注射到小鼠体内，分离出两类B淋巴细胞，将这两类B淋巴细胞分别和小鼠的骨髓瘤细胞融合，形成杂交瘤细胞，再诱导杂交瘤细胞融合。成功融合的细胞会表达两种L链和两种H链，所需的双特异性抗体PSMA×CD28是特定的L链和H链结合形成的，由于L链和H链随机组合，因此还需要进行筛选，才能获得所需的抗体。(4)自变量是抗体种类和浓度，分析图3可知，PSMA×CD28＋PD-1单抗联合使用能够显著激活T细胞，且在一定范围内激活作用随抗体浓度的增加而增强；单独使用PSMA×CD28或PD-1单抗都不能显著激活T细胞。[答案] (除标注外，每空2分，共14分)(1)免疫监视 (2)PD-1的单克隆抗体与PD-1特异性结合，阻断了PD-1＋PD-L1的结合，避免PD-L1抑制T细胞的活化(3分) (3)PSMA、CD28 两种杂交瘤细胞 L链和H链随机组合 (4)PSMA×CD28＋PD-1单抗联合使用能够显著激活T细胞，且在一定范围内激活作用随抗体浓度的增加而增强；单独使用PSMA×CD28或PD-1单抗都不能显著激活T细胞(合理即可)(3分)(教师用书独具)1．(2024·河南模拟)种间体细胞核移植(iSCNT)将供体动物体细胞与来自不同种、科、目或纲的家畜(驯养动物)的去核卵母细胞融合并激活，以获得较多的重构胚，进而获得动物个体，是体细胞核移植(SCNT)中极具潜力的研究方向之一。由于多种野生动物数量稀少且呈持续下降趋势，因此采集精子或卵子开展常规辅助生殖较为困难，甚至无法完成，而从活体或死后不久的野生动物体内采集体细胞利用iSCNT技术获得动物个体，可在一定程度上维持濒危动物数量。下列叙述正确的是( )A．iSCNT技术必须通过显微操作技术将供体细胞的细胞核取出，然后注入去核的卵母细胞B．若从野生动物体内采集到的体细胞数目较少，可先用添加动物血清的固体培养基进行培养C．iSCNT技术的原理是动物细胞核具有全能性，操作过程中可用Ca2+激活重构胚D．同一野生动物经iSCNT技术获得的多个重构胚中，遗传物质可能不完全相同D [在进行核移植时，可以通过显微操作技术，将供体细胞注入去核的卵母细胞，A错误；若从野生动物体内采集到的体细胞数目较少，可先用添加动物血清的液体培养基进行培养，以增加体细胞的数目，B错误；种间体细胞核移植(iSCNT)技术的原理是动物细胞核具有全能性，操作过程中可用Ca2+载体激活重构胚，C错误； 由题干信息可知，在种间体细胞核移植获得的重构胚胎的细胞质遗传物质可能不同，因此同一野生动物经iSCNT技术获得的多个重构胚中，遗传物质可能不完全相同，D正确。]2．(2024·湖北鄂东南联考)长春花原产地中海沿岸、印度、热带美洲，其乳汁中所含生物碱，如长春碱被提炼出来作为多种癌症如白血病、哈杰金氏症所用的化学治疗药物。下图是科研人员通过杂交—杂交瘤细胞技术生产能同时识别癌胚抗原和长春碱的双特异性单克隆抗体(能够同时特异性识别癌胚抗原和长春碱的抗体)的部分过程，下列有关叙述错误的是( )A．图中①步骤注射癌胚抗原的目的是刺激小鼠产生相应的B淋巴细胞B．图中②选用的骨髓瘤细胞不能在HAT培养基上生长C．与植物体细胞杂交相比，图中过程②特有的诱导融合的方法是聚乙二醇法D．与直接使用长春碱相比，将长春碱与双特异性单克隆抗体结合后给药，对人体的副作用更小C [图中①步骤注射癌胚抗原的目的是刺激小鼠产生相应的B淋巴细胞，A正确；在HAT培养基上只有杂交瘤细胞能存活，故骨髓瘤细胞不能在HAT培养基上生长，B正确；与植物体细胞杂交相比，图中过程②特有的诱导融合的方法是灭活的病毒，C错误；双特异性单克隆抗体能将抗癌药物定向带到癌细胞所在位置，在原位杀死癌细胞，对人体的副作用更小，D正确。]3．(不定项)(2024·山东淄博一模)20世纪70年代，我国科学家运用核移植技术，将鲤鱼囊胚细胞的细胞核移植到去核的鲫鱼卵中，培育出了鲤鲫移核鱼。与鲤鱼相比，鲤鲫移核鱼肌肉蛋白质含量高，生长速度快。科学家用鲤鲫移核鱼与镜鲤杂交，培育了颖鲤。颖鲤具有明显的生长优势，在体色、体型和生长速度等方面远优于鲤鲫移核鱼。以下说法错误的是( )A．鲤鲫移核鱼的培育原理与颖鲤的培育原理相同B．鲤鲫移核鱼培育过程中受体鲫鱼卵为去核的受精卵C．颖鲤含有三种鱼的核遗传物质，因而具有生长优势D．胚细胞的全能性高，核移植难度低于体细胞核移植ABC [鲤鲫移核鱼的培育原理是动物细胞核具有全能性，颖鲤的培育原理是基因重组，A错误；鲤鲫移核鱼培育过程中受体鲫鱼卵为未受精的卵母细胞，而不是去核的受精卵，B错误；结合题意，颖鲤含有两种鱼的核遗传物质，C错误；胚细胞相对于体细胞而言，细胞分化程度低，全能性容易表达，因此胚细胞的全能性高，核移植难度低于体细胞核移植，D正确。]1 / 28课时分层作业(五十三)1．D 2．B 3．D 4．C 5．A [由分析可知，本实验的自变量是卡铂试剂、DNA复制抑制剂的有无，A正确；溶液中的Cl－会促进卡铂分解，而生理盐水中含Cl－，会促进卡铂的分解，失去疗效，因此不可用生理盐水代替5%葡萄糖溶液来配制卡铂试剂，B错误；①组不会抑制DNA的复制，④组会抑制DNA的复制，所以两组数据预期实验结果不相近，C错误；宫颈癌细胞培养时的气体环境是95%的空气和5%二氧化碳，D错误。]6．B7．ACD [“窗口”愈合过程中存在细胞增殖以增加细胞的数量，正常细胞增殖过程中存在接触抑制，即细胞之间的接触会影响细胞增殖，A正确；处理组与对照组比较发现，添加F后，“窗口”远端的细胞继续增殖和分化，说明对照组“窗口”远端的细胞保留了增殖和分化的能力，B错误；由图可知，“窗口”再生的方向与两端H酶的活性高低有关，由活性低的向活性高的方向再生，添加F后可抑制远端H酶活性，使组织再生的方向往中间延伸，C正确；图中的近端和远端为同一个“窗口”，只能判断出再生的方向，若要判断出再生的能力，则需沿鳍近、远端各开“窗口”分别观察，D正确。]8．(除标注外，每空2分，共14分)(1)免疫监视 (2)PD-1的单克隆抗体与PD-1特异性结合，阻断了PD-1＋PD-L1的结合，避免PD-L1抑制T细胞的活化(3分) (3)PSMA、CD28 两种杂交瘤细胞 L链和H链随机组合 (4)PSMA×CD28＋PD-1单抗联合使用能够显著激活T细胞，且在一定范围内激活作用随抗体浓度的增加而增强；单独使用PSMA×CD28或PD-1单抗都不能显著激活T细胞(合理即可)(3分)1 / 1课时分层作业(五十三) 动物细胞工程(建议用时：30分钟；本套共8小题，共30分。第1～6小题，每小题2分；第7小题4分；第8小题14分。)1．(2024·江苏模拟)由于肝脏器官的短缺，肝细胞移植被作为肝移植的替代策略。用海藻酸盐微胶囊包裹可增殖人肝细胞获得类器官(eLO)，并用于移植是治疗肝衰竭的一种有前途的策略。下列叙述错误的是( )A．供体肝组织需先用胰蛋白酶将其分散，再进行原代培养B．开放式培养肝细胞，有利于细胞代谢产生的CO2及时溢出C．异体移植细胞会发生免疫排斥，用海藻酸盐微胶囊包裹有利于形成免疫保护屏障D．若eLO与空微胶囊治疗组的效果相当，可证明微胶囊包裹不影响肝细胞功能2．(2024·山东聊城二模)灌流式培养是在细胞培养管内，一边不断注入新鲜培养基，一边将培养液的上清液不断移出。区别传统的悬浮培养，灌流式培养可避免因细胞密度过大、有害代谢物积累等因素而使细胞分裂受阻的现象出现。下列叙述正确的是( )A．灌流式培养的细胞会贴壁生长，但不会出现接触抑制现象B．灌流是在细胞达到一定密度或者营养物质低于一定浓度时进行C．灌流速率越高，营养物质利用越充分D．向培养管注入的新鲜培养基中补充动物血清是为了防止杂菌污染3．(2024·河北承德模拟)人绒毛膜促性腺激素(HCG)是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断。下列叙述正确的是( )A．反复将HCG注射到小鼠体内，产生的血清抗体即为单克隆抗体B．灭活病毒诱导法是唯一能诱导骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合的方法C．用选择培养基筛选出的杂交瘤细胞均能产生抗HCG的抗体D．杂交瘤细胞分泌的抗HCG单克隆抗体能与HCG发生特异性结合4．(2024·广东大亚湾区检测)角膜缘干细胞缺乏症(LSCD)会造成患者严重视力障碍甚至失明。某研究团队将来自捐献者的皮肤细胞编辑为iPS细胞，诱导其分化为各种其他类型的细胞，然后从中筛选出所需的角膜细胞并制成细胞薄膜。把细胞薄膜移植给LSCD患者后，细胞薄膜持续不断地生成角膜细胞，患者视力得到恢复且没有出现排斥反应。下列分析正确的是( )A．iPS细胞的分裂、分化潜能并不比角膜上皮干细胞高B．iPS细胞与其转化的角膜细胞的基因组成和细胞功能没有区别C．若移植的新角膜产生其他类型的细胞可导致移植失败D．用iPS细胞治疗LSCD不存在伦理争议和安全性风险5．(2024·广东佛山二模)卡铂为广谱抗肿瘤药，通过抑制DNA复制而起效。卡铂微溶于水，其水溶液在光下不稳定，溶液中的Cl－也会促进其分解。临床上用5%葡萄糖溶液与卡铂制成卡铂试剂后注射治疗，口服无效。相关实验的设计思路如下图，下列说法正确的是( )A．本实验的自变量是卡铂试剂和DNA复制抑制剂的有无B．本实验可用生理盐水代替5%葡萄糖溶液来配制卡铂试剂C．本实验预期结果为①与④组数据接近，②与③组数据接近D．宫颈癌细胞培养时的气体环境是95%的氧气和5%二氧化碳6．(2025·内蒙古适应性考试)动物细胞培养时操作不当会造成“黑胶虫”细菌的污染，该菌对氯霉素敏感。下列叙述正确的是( )A．配制细胞培养基时，加血清(含细胞生长必需的蛋白)和氯霉素后湿热灭菌B．在加入氯霉素防治“黑胶虫”污染过程中，需要考虑细胞和细菌生长双重因素C．考察“黑胶虫”污染程度时，应取细胞培养液，直接涂布在平板上培养后计数D．采用更换培养基、胰蛋白酶处理和分瓶培养等操作可清除“黑胶虫”污染7．(不定项)(2024·湖南衡阳模拟)科研小组以某种硬骨鱼为材料在鱼鳍(由不同组织构成)“开窗”研究组织再生的方向性和机制(如图所示)，下列叙述合理的是( )A．“窗口”愈合过程中，细胞之间的接触会影响细胞增殖B．对照组“窗口”远端，细胞不具有增殖和分化的潜能C．“窗口”再生的方向与两端H酶的活性高低有关，F可抑制远端H酶活性D．若要比较尾鳍近、远端的再生能力，则需沿鳍近、远端各开“窗口”观察1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 ＋0.58．(14分)(2024·广东广州模拟)癌症的免疫疗法通过重新激活抗肿瘤的免疫细胞，克服肿瘤的免疫逃逸，科研人员在不断研究中发现多种免疫治疗方法的结合是提高治疗效果的途径之一。请回答下列问题：(1)免疫系统能够识别和清除突变的细胞，这体现了免疫系统的____________功能。(2)由于基因突变，癌细胞表面物质发生改变，如某些种类癌细胞表面高表达膜蛋白PSMA和PD-L1。图1中PD-L1能抑制T细胞的活化，使癌细胞发生免疫逃逸。临床上可利用PD-1的单克隆抗体进行癌症治疗，据图1推测，其原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)CD28是T细胞表面受体，T细胞的有效激活依赖于CD28在癌细胞与T细胞结合部位的聚集。因此，科研人员尝试构建既能结合PSMA，又能结合CD28的双特异性抗体PSMA×CD28，诱导T细胞定向杀伤癌细胞，如图2所示。制备过程：先将________________分别注射到小鼠体内，分离出B淋巴细胞，诱导其与小鼠的骨髓瘤细胞融合，筛选得到__________________，再诱导两种细胞融合。成功融合的细胞会表达两种L链和两种H链，由于______________________会产生多种抗体，因此还需进行筛选，才能获得所需的双特异性抗体PSMA×CD28。(4)科研人员将癌细胞和T细胞共同培养，加入不同抗体，比较不同抗体对T细胞活化的作用。实验各组由活化T细胞产生的细胞因子IL-2含量如图3所示，实验结果说明___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。1 / 4 展开更多...... 收起↑ 资源列表 75 选择性必修3 第九单元 第53讲 动物细胞工程 学案（学生版）.docx 75 选择性必修3 第九单元 第53讲 动物细胞工程 学案（教师版）.docx 课时分层作业53 参考答案与精析.docx 课时分层作业53 动物细胞工程.docx
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