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第36讲　动物细胞工程
考点一
● 必备知识
2.(1)单个细胞　生长和增殖　(2)细胞增殖　(3)血清　培养液和所有培养用具　7.2~7.4　维持培养液的pH　(4)胰蛋白酶、胶原蛋白酶　贴壁　接触抑制　离心　胰蛋白酶　离心
3.早期胚胎　任何一种类型的细胞　所有组织和器官甚至个体的潜能　成体组织或器官　细胞或组织　完整个体　成纤维细胞、T细胞、B细胞
【考点易错】
(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×
[解析] (2)动物细胞培养基是液体培养基,在CO2恒温培养箱中培养贴壁生长的细胞时振荡培养通常不是必需的。(3)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。(5)进行细胞的体外培养需定期更换培养液,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。
【长句拓展】
1.原代培养后期会面临细胞密度过大、有害代谢物积累、培养液中营养物质缺乏等问题,细胞增殖速度开始减慢,所以在需求大批量细胞产品的工程中,需要分瓶进行传代培养
2.人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚
3.iPS细胞的诱导过程无须破坏胚胎,而且可以来自病人自身的体细胞,将它移植回病人体内后,理论上可以避免免疫排斥反应
● 典型例题
1.B　[解析] 动物细胞在培养到接触抑制时,需进行分装培养。在分装培养过程中,吸除培养液、加入消化液的目的是使细胞从培养瓶壁上脱离下来,吸除消化液、加入培养液的目的是终止消化,调整到合适的细胞密度,再进行分装培养,A、C正确,B错误。整个培养过程需要在无菌、无毒条件下进行,D正确。
2.C　[解析] 为使细胞分散开,进行植物细胞培养时可用果胶酶和纤维素酶适当处理,C错误。
考点二
● 必备知识
1.PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等　细胞膜的流动性
2.(1)①不能　②无限增殖　③杂交瘤
(2)B淋巴细胞　选择　杂交瘤细胞
(3)大量制备
(4)①诊断试剂　②运载药物　治疗疾病
【考点易错】
(1)×　(2)√　(3)√　(4)√
[解析] (1)动物杂交瘤细胞能产生单克隆抗体,但该过程没有形成完整个体或分化成其他各种细胞,因此不能体现细胞全能性。
【长句拓展】
1.刺激机体发生免疫应答,从而得到能产生特定抗体的B淋巴细胞　2.鼠源单克隆抗体对人而言可能是异种抗原,经人源化后能保留抗体的特异性,降低其异源性　3.单克隆抗体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
● 典型例题
1.A　[解析] 融合后的细胞不一定都是杂种细胞,也可能是同种细胞的融合,B错误。
2.D　[解析] 甲、乙细胞不一定都需要是具有连续分裂能力的细胞,如在单克隆抗体的制备过程中,甲、乙细胞可以为骨髓瘤细胞和免疫过的B淋巴细胞,其中免疫过的B淋巴细胞是高度分化的细胞,不具有连续分裂能力,A错误;植物细胞融合前需要用纤维素酶和果胶酶处理去除细胞壁,动物细胞融合前则需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶等处理,B错误;动物细胞融合的常用方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等,植物原生质体融合可采用电融合法、离心法、PEG融合法、高Ca2+—高pH融合法等,两者融合的方法存在差异,C错误。
3.A　[解析] 动物细胞融合的方法和植物原生质体的融合方法不完全相同,动物细胞可用灭活的病毒诱导融合,而植物细胞不能,B错误;选择培养阶段,淘汰掉的细胞还包括融合的具有同种核的细胞,C错误;杂交瘤细胞可在体外条件下大规模培养或注射到小鼠腹腔内增殖,从细胞培养液或小鼠腹水中,就可以提取出大量的单克隆抗体,D错误。
4.C　[解析] 抗体—药物偶联物(ADC)能对肿瘤细胞进行选择性杀伤是因为抗体的作用,细胞毒性药物没有选择杀伤肿瘤细胞的功能,A正确。连接子在药物和抗体的结合中扮演着至关重要的角色,具有以下主要作用: 首先,它确保药物能够准确、稳定地与抗体相连,形成一个有效的复合物。这样可以保障在运输和作用过程中,药物不会轻易脱离抗体,从而维持整个体系的完整性和有效性。 其次,它可在内环境中保持稳定。只有保持稳定,才能使药物在到达特定的作用靶点之前,不会因为连接子的不稳定而提前释放药物,避免对非目标组织或细胞造成不必要的损害,B正确。产生特定抗体的淋巴细胞高度分化,不能增殖,C错误。抗原—抗体杂交技术可以准确地从大量融合细胞中筛选出目标杂交瘤细胞,为后续获得高纯度、高特异性的单克隆抗体奠定基础,D正确。
考点三
● 必备知识
1.细胞核　去核的卵母细胞　重新组合的细胞　新胚胎　动物个体　动物细胞核　胚胎细胞　体细胞
2.M Ⅱ 　去核的卵母　电融合　重构胚
【教材拾遗】
(1)纺锤体—染色体复合物
(2)显微操作法　DNA
3.遗传改良　生物反应器　转基因克隆动物　胚胎干细胞　非常低　健康
【考点易错】
(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　(6)√　(7)×
[解析] (1)动物的遗传物质主要存在于细胞核内,一部分存在于细胞质基质,还有环境的影响及变异,故两者不是完全一样。(2)从牛卵巢中采集到卵母细胞后,还需将其在体外培养到减数第二次分裂中期。(4)非洲爪蟾蝌蚪的肠上皮细胞核移植实验证明了动物体细胞核具有全能性。(5)目前,通过体细胞核移植技术得到克隆动物的成功率还很低。(7)克隆动物的制备属于无性繁殖。
【长句拓展】
1.动物胚胎细胞分化程度低,恢复其全能性相对容易;而动物体细胞分化程度高,恢复其全能性十分困难　2.否。用体细胞核移植技术得到的克隆动物,仅仅说明了动物体细胞的细胞核具有全能性,而不是动物细胞具有全能性　3.①克隆动物绝大部分DNA来自供体细胞核,但其核外线粒体中的DNA部分来自受体卵母细胞;②性状是基因与环境共同作用的结果;③在个体发育过程中有可能发生突变
● 典型例题
1.A　[解析] 体外培养至M Ⅱ 期的卵母细胞不需要进行获能处理,精子才需要进行获能处理,A错误。
2.C　[解析] 体细胞核移植前,常通过显微操作去核,即去除M Ⅱ 期卵母细胞中的纺锤体—染色体复合物,此时核膜是不存在的,A错误;由于细胞核来自于胚胎成纤维细胞,所以体细胞克隆技术得到的猕猴的大多数性状与提供胚胎成纤维细胞的个体的性状相同,而不是完全相同,B错误;猕猴成纤维细胞属于体细胞,动物体细胞的分化程度高于胚胎细胞,表现全能性十分困难,而胚胎细胞分化程度低,所以利用猕猴成纤维细胞进行体细胞核移植的难度高于胚胎细胞, C正确;体细胞克隆技术依据的原理是动物细胞的细胞核具有全能性,D错误。
经典真题·明考向
1.D　[解析] 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;进行传代培养时,贴壁细胞一般增殖到接触抑制时再进行分瓶培养,因此选取②的细胞进行传代培养比①更合理,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导致接触抑制有关,D正确。
2.C　[解析] 胚胎干细胞具有发育的全能性,iPGCs是诱导型原始生殖细胞,只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,在减数分裂过程中会发生基因重组,最终产生的配子的遗传信息不一定相同,B错误;由图可知,将物种甲的囊胚期的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.(1)联合　该疗法既发挥了化疗药物的作用,也增加了活化的CTL数量　(2)CXCL1受体　(细胞膜)表面　杀伤肿瘤细胞　(3)一　方案一的偶联物既可阻断PD-L1与PD-1结合,恢复CTL的免疫活性,又能使化疗药物靶向作用于肿瘤细胞
[解析] (1)由图可知,联合疗法既发挥了化疗药物的作用,也增加了活化的CTL数量。在联合疗法下小鼠肿瘤体积是最小的,说明联合疗法的治疗效果最好。(2)若将 CXCL1受体基因导入 CTL,并且让CTL的细胞膜表面表达CXCL1受体,则CTL可被黑色素瘤细胞吸引,提高 CTL与黑色素瘤细胞的接触概率,减少肿瘤免疫逃逸,同时 CXCL1受体基因的导入不能影响CTL杀伤肿瘤细胞的能力。(3)方案一中PD-L1单克隆抗体可以特异性地与PD-L1结合,阻断PD-1与PD-L1结合,恢复CTL的免疫活性,同时 PD-L1位于肿瘤细胞表面,当PD-L1单克隆抗体与PD-L1结合时,可以使结合的化疗药物靶向作用于肿瘤细胞。第36讲　动物细胞工程
课标 要求 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
考点一动物细胞培养(固本·识记类)
1.动物细胞工程常用技术
2.动物细胞培养
(1)概念:指从动物体中取出相关的组织,将它分散成 ,然后在适宜的培养条件下,让这些细胞 的技术。
(2)原理: 。
(3)培养条件
(4)培养过程
3.干细胞培养及其应用
(1)干细胞
干细胞的种类及主要功能
来源 功能或特点 应用
胚胎干细胞(ES细胞) 具有分化为成年动物体内的 ,并进一步形成机体的 在体外分化成心肌细胞、神经元和造血干细胞等
成体干细胞 具有组织特异性,只能分化成特定的 ,不具有发育成 的能力 造血干细胞用于治疗白血病等;神经干细胞用于治疗帕金森病、阿尔茨海默病等
诱导多能干细胞(iPS细胞) 能分化成为具有特定功能的细胞,用于治疗疾病 治疗小鼠的镰状细胞贫血、阿尔茨海默病、心血管疾病等
考点易错·明辨析
(1)悬浮培养的细胞直接用离心法收集,贴壁细胞需要用胰蛋白酶等处理后再用离心法收集。()
(2)动物细胞培养基是液体培养基,在CO2恒温培养箱中须振荡培养。()
(3)[2023·海南卷]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)在进行动物细胞培养时,在CO2培养箱中进行培养,CO2的主要作用是维持培养液的pH。()
(5)[2022·福建卷]微重力环境下进行人体细胞的体外培养不需定期更换培养液。()
长句拓展·练思维
1.在动物细胞培养中需要传代培养是因为 。
2.动物细胞培养中使用的是合成培养基,但还需要添加血清等一些天然成分的原因是 。
3.科学家认为iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞的原因是 。
1.[2024·浙江1月选考]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.[2025·江苏盐城月考]下列关于植物细胞工程与动物细胞工程相关内容的分析,不合理的是()
A.植物细胞培养和动物细胞培养都利用了细胞增殖的原理
B.植物组织培养和克隆动物技术都涉及了基因的选择性表达
C.为使细胞分散开,仅用纤维素酶充分处理植物细胞团
D.植物原生质体融合和动物细胞融合都体现了细胞膜的流动性
比较植物组织培养与动物细胞培养
项目 植物组织培养 动物细胞培养
理论 基础 植物细胞的全能性 细胞增殖
(续表)
项目 植物组织培养 动物细胞培养
前处理 无菌、离体 无菌;用机械的方法,或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等将组织分散成单个细胞
取材 植物较幼嫩的部位或花药等 动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织
培养 基性质 固体 液体
培养 基成分 水、矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素、琼脂等 糖类、氨基酸、无机盐、维生素、血清等
结果 最终产生新个体,体现了细胞的全能性 细胞培养产生大量细胞,不形成新个体,不能体现细胞的全能性
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
考点二动物细胞融合技术与单克隆抗体(固本·识记类)
1.动物细胞融合技术
2.单克隆抗体及其应用
(1)制备原理
①一种B淋巴细胞只能分泌一种抗体,B淋巴细胞在体外 无限增殖。
②骨髓瘤细胞能 。
③B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合得到的 细胞,既能迅速大量增殖,又能产生专一的抗体。
(2)制备过程
两次筛选的目的:第一次是在诱导融合之后,利用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞。第二次是对上述杂交瘤细胞进行筛选,利用96孔板培养,采用专一抗体检测的方法筛选出能产生所需特定抗体的杂交瘤细胞。
(3)优点: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 。
(4)应用
①作为 ,在多种疾病的诊断和病原体鉴定中发挥重要的作用。
②用于 和 。
考点易错·明辨析
(1)动物杂交瘤细胞产生单克隆抗体能体现细胞的全能性。()
(2)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。()
(3)用96孔板培养和筛选杂交瘤细胞时,每一个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞。()
(4)B淋巴细胞和骨髓瘤细胞经细胞融合后有三种细胞类型(只考虑两个细胞间融合)。()
长句拓展·练思维
1.单克隆抗体的制备中需要给小鼠注射特定的抗原蛋白,其目的是 。
2.制备的单克隆抗体在临床上不能直接用于人体,还需要对抗体进行人源化,即对鼠源单克隆抗体进行改造,使其大部分氨基酸序列被人源序列所替代,该过程的意义是 。
3.单克隆抗体被广泛用作诊断试剂的原因是 。
命题角度一考查动物细胞融合技术
1.[2024·浙江杭州三模]关于植物体细胞杂交技术和动物细胞融合技术,下列叙述正确的是()
A.都突破了有性杂交的局限,使种间基因交流成为可能
B.融合后的细胞均为杂种细胞,遗传物质增加
C.技术原理都涉及细胞膜流动性、细胞全能性
D.细胞融合都可采用聚乙二醇促融或灭活病毒诱导
植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较
比较 项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合
原理 细胞膜的流动性、植物细胞的全能性 细胞膜的流动性
(续表)
比较 项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合
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等
诱导 方法 物理法:电融合法、离心法等; 化学法:聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+—高pH融合法等 聚乙二醇(PEG)融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等
结果 得到杂种植株 得到杂交细胞
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 动物细胞融合与原生质体融合的原理相同,融合的方法相似
2.如图表示单克隆抗体或植物体细胞杂交的部分过程,据图判断下列说法正确的是()
A.甲、乙细胞都需要是具有连续分裂能力的细胞
B.动物细胞融合前需要用酶处理,植物细胞融合前则不需要
C.诱导动物细胞融合和植物细胞融合的方法完全相同
D.丁细胞融合了甲、乙细胞的部分特点,但不一定能表现全能性
命题角度二考查单克隆抗体及其应用
3.[2024·湖北武汉模拟]单克隆抗体的制备过程通常涉及免疫动物、细胞融合、选择培养、单克隆抗体的大量制备等步骤。下列关于利用小鼠制备抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体(用于制作“早早孕诊断试剂盒”)的叙述,正确的是()
A.免疫动物阶段,给小鼠注射人绒毛膜促性腺激素,致使小鼠发生体液免疫
B.细胞融合阶段,可以采用的诱导融合方法与诱导原生质体融合的方法完全相同
C.选择培养阶段,淘汰掉未融合的骨髓瘤细胞和B细胞即可得到所需杂交瘤细胞
D.第二次筛选出的杂交瘤细胞只能注射到小鼠腹腔内大规模培养
4.[2024·广东厦门模拟]科学家构建抗体—药物偶联物(ADC)对肿瘤细胞进行选择性杀伤,ADC通常由单克隆抗体、连接子和细胞毒性药物三部分组成,如图所示。下列叙述错误的是()
A.未与单克隆抗体偶联的细胞毒性药物没有选择杀伤肿瘤细胞的功能
B.连接子主要作用是连接药物和抗体,要在内环境中保持稳定,避免过早释放药物
C.制备杂交瘤细胞获取单克隆抗体时,产生特定抗体的淋巴细胞需要先进行扩大培养
D.制备杂交瘤细胞获取单克隆抗体时,通过抗原—抗体杂交技术筛选所需的杂交瘤细胞
考点三动物体细胞核移植技术和克隆动物(固本·识记类)
1.动物细胞核移植技术
2.动物体细胞核移植的过程
(1)[选择性必修3P52“相关信息”]减数分裂Ⅱ中期(MⅡ期)卵母细胞中的“核”其实是 。文中所说的“去核”是去除该复合物。
(2)[选择性必修3P54“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 。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 变性。
3.体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题
畜牧业 加速家畜 进程,促进优良畜群繁育
保护濒危物种
医药 卫生 ①作为 生产医用蛋白 ② 的细胞、组织和器官可用于异种移植 ③人核移植 经过诱导分化形成相应的细胞、组织或器官,可用于自体器官移植
成功率
克隆动物存在 问题,表现出遗传和生理缺陷
考点易错·明辨析
(1)克隆牛的性状与提供细胞核的母牛完全一样。()
(2)从牛卵巢中采集的卵母细胞可直接用于体细胞核移植。()
(3)采用克隆的方法培育作物品种能保持亲本的优良性状。()
(4)非洲爪蟾蝌蚪的肠上皮细胞核移植实验证明了动物体细胞具有全能性。()
(5)通过体细胞核移植技术已经获得了多种克隆动物,该技术的成功率已经很高。()
(6)克隆动物的操作中,融合细胞中的线粒体来自两个不同亲本。()
(7)克隆动物的制备属于有性繁殖。()
长句拓展·练思维
1.结合动物细胞核移植的过程分析,体细胞核移植较胚胎细胞核移植更困难的原因是 。
2.克隆羊的诞生是否证明了动物细胞具有全能性 。
3.核移植技术获得的动物的性状与供核动物的性状不完全相同的原因是 。
1.[2024·江西南昌模拟]下图是利用体细胞核移植来克隆高产奶牛的大致流程示意图。下列相关叙述错误的是()
A.体外培养至MⅡ期的卵母细胞要先经过获能处理才能用于后续操作
B.图中过程①常用显微操作法去除细胞中的纺锤体和染色体的复合物
C.图中过程③是将供体细胞整个注入去核卵母细胞中
D.图中的重构胚中含有卵母细胞和供体细胞的细胞质
2.[2024·江苏南京月考]中国科学家利用猕猴的成纤维细胞,通过动物体细胞核移植技术克隆出了两只具有相同核基因的猕猴。下列对体细胞克隆猴的叙述,正确的是()
A.体细胞核移植前,常用显微操作法去除由核膜包被的卵母细胞的细胞核
B.体细胞克隆技术得到的猕猴的性状与提供胚胎成纤维细胞的个体的性状完全相同
C.利用猕猴成纤维细胞进行体细胞核移植的难度高于胚胎细胞
D.体细胞克隆技术依据的原理是动物细胞具有全能性
核移植过程中的常见问题
①选择卵母细胞作为核移植受体细胞的原因:
a.卵母细胞体积大,易操作;
b.含促使细胞核表达全能性的物质和营养条件。
②将供体细胞整个注入去核卵母细胞中的原因:
a.对卵母细胞损伤较小;
b.保证供体细胞的细胞核不被破坏,操作方便。
经典真题·明考向
1.[2024·黑吉辽卷]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
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.[2024·广东卷]某些肿瘤细胞表面的PD-L1与细胞毒性T细胞(CTL)表面的PD-1结合能抑制CTL的免疫活性,导致肿瘤免疫逃逸。免疫检查点疗法使用单克隆抗体阻断PD-L1和PD-1的结合,可恢复CTL的活性,用于肿瘤治疗。为进一步提高疗效,研究者以黑色素瘤模型小鼠为材料,开展该疗法与化疗的联合治疗研究。部分结果见图。
回答下列问题:
(1)据图分析, 疗法的治疗效果最佳,推测其原因是
。
(2)黑色素瘤细胞能分泌吸引某类细胞靠近的细胞因子CXCL1。为使CTL响应此信号,可在CTL中导入 基因后再将其回输小鼠体内,从而进一步提高治疗效果。该基因的表达产物应定位于CTL的 (答位置),且基因导入后不影响CTL 的能力。
(3)某兴趣小组基于现有抗体—药物偶联物的思路提出了两种药物设计方案。方案一:将化疗药物与PD-L1单克隆抗体结合在一起。方案二:将化疗药物与PD-1单克隆抗体结合在一起。你认为方案 (填“一”或“二”)可行,理由是
。(共135张PPT)
第36讲
动物细胞工程
考点一 动物细胞培养（固本·识记类）
考点二 动物细胞融合技术与单克隆抗体（固本·识记类）
考点三 动物体细胞核移植技术和克隆动物（固本·识记类）
经典真题·明考向
作业手册
备用习题
答案速查【听】
答案速查【作】
课标要求 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
考点一 动物细胞培养（固本·识记类）
1.动物细胞工程常用技术
2.动物细胞培养
（1）概念:指从动物体中取出相关的组织,将它分散成__________,然后
在适宜的培养条件下,让这些细胞____________的技术。
（2）原理：__________。
单个细胞
生长和增殖
细胞增殖
（3）培养条件
血清
培养液和所有培养用具
维持培养液的
（4）培养过程
胰蛋白酶、胶原蛋白酶
贴壁
接触抑制
离心
胰蛋白酶
离心
3.干细胞培养及其应用
（1）干细胞
干细胞的种类及主要功能
来源 功能或特点 应用
________ __ 具有分化为成年动物体内 的__________________， 并进一步形成机体的____ ______________________ _________ 在体外分化成心肌细
胞、神经元和造血干
细胞等
早期胚胎
任何一种类型的细胞
所有组织和器官甚至个体的潜能
来源 功能或特点 应用
成体干 细胞 ________ ________ 具有组织特异性，只能分 化成特定的 ____________，不具有发 育成__________的能力 造血干细胞用于治疗
白血病等；神经干细
胞用于治疗帕金森
病、阿尔茨海默病等
成体组织或器官
细胞或组织
完整个体
（续表）
来源 功能或特点 应用
________ ________ ________ _____ 能分化成为具有特定功能 的细胞,用于治疗疾病 治疗小鼠的镰状细胞
贫血、阿尔茨海默
病、心血管疾病等
成纤维细胞、细胞、B细胞
（续表）
【考点易错】（明辨析）
（1）悬浮培养的细胞直接用离心法收集，贴壁细胞需要用胰蛋白酶
等处理后再用离心法收集。( )
√
（2）动物细胞培养基是液体培养基，在 恒温培养箱中须振荡培养。
( )
×
[解析] 动物细胞培养基是液体培养基，在 恒温培养箱中培养贴
壁生长的细胞时振荡培养通常不是必需的。
（3）[2023·海南卷] 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。( )
×
[解析] 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）在进行动物细胞培养时，在培养箱中进行培养， 的主要
作用是维持培养液的 。 ( )
√
（5）[2022·福建卷] 微重力环境下进行人体细胞的体外培养不需定期
更换培养液。( )
×
[解析] 进行细胞的体外培养需定期更换培养液，防止细胞代谢物积
累对细胞自身造成危害。
【长句拓展】（练思维）
1.在动物细胞培养中需要传代培养是因为 ________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
______ 。
2.动物细胞培养中使用的是合成培养基,但还需要添加血清等一些天然
成分的原因是__________________________________________。
人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚
原代培养后期会面临细胞
密度过大、有害代谢物积累、培养液中营养物质缺乏等问题,细胞增殖
速度开始减慢,所以在需求大批量细胞产品的工程中,需要分瓶进行传
代培养
3.科学家认为 细胞的应用前景优于胚胎干细胞的原因是__________
____________________________________________________________
______________________________________。
细胞的诱导过程无须破坏胚胎,而且可以来自病人自身的体细胞,将它移植回病人体内后,理论上可以避免免疫排斥反应
1.[2024·浙江1月选考] 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
√
[解析] 动物细胞在培养到接触抑制时,
需进行分装培养。在分装培养过程中，
吸除培养液、加入消化液的目的是使
细胞从培养瓶壁上脱离下来，吸除消化液、加入培养液的目的是终
止消化，调整到合适的细胞密度，再进行分装培养,A、C正确，B错
误。整个培养过程需要在无菌、无毒条件下进行，D正确。
2.[2025·江苏盐城月考] 下列关于植物细胞工程与动物细胞工程相关内
容的分析，不合理的是( )
A.植物细胞培养和动物细胞培养都利用了细胞增殖的原理
B.植物组织培养和克隆动物技术都涉及了基因的选择性表达
C.为使细胞分散开，仅用纤维素酶充分处理植物细胞团
D.植物原生质体融合和动物细胞融合都体现了细胞膜的流动性
[解析] 为使细胞分散开，进行植物细胞培养时可用果胶酶和纤维素
酶适当处理，C错误。
√
比较植物组织培养与动物细胞培养
项目 植物组织培养 动物细胞培养
理论基础 植物细胞的全能性 细胞增殖
前处理 无菌、离体 无菌；用机械的方法，或用胰蛋
白酶、胶原蛋白酶等将组织分散
成单个细胞
取材 植物较幼嫩的部位或 花药等 动物胚胎或出生不久的幼龄动物
的器官或组织
培养基性质 固体 液体
[题后归纳]
项目 植物组织培养 动物细胞培养
培养基成分 水、矿质元素、蔗 糖、维生素、植物激 素、琼脂等 糖类、氨基酸、无机盐、维生
素、血清等
结果 最终产生新个体，体 现了细胞的全能性 细胞培养产生大量细胞，不形成
新个体，不能体现细胞的全能性
相同点 （续表）
考点二 动物细胞融合技术与单克隆抗体
（固本·识记类）
1.动物细胞融合技术
融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等
细胞膜的流动性
2.单克隆抗体及其应用
（1）制备原理
①一种B淋巴细胞只能分泌一种抗体,B淋巴细胞在体外______无限增殖。
②骨髓瘤细胞能__________。
③B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合得到的________细胞,既能迅速大量增
殖,又能产生专一的抗体。
不能
无限增殖
杂交瘤
（2）制备过程
B淋巴细胞
选择
杂交瘤细胞
两次筛选的目的：第一次是在诱导融合之后,利用特定的选择培养基筛
选出杂交瘤细胞。第二次是对上述杂交瘤细胞进行筛选,利用96孔板培
养,采用专一抗体检测的方法筛选出能产生所需特定抗体的杂交瘤细胞。
（3）优点: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__________。
（4）应用
①作为__________,在多种疾病的诊断和病原体鉴定中发挥重要的作用。
②用于__________和__________。
大量制备
诊断试剂
运载药物
治疗疾病
【考点易错】（明辨析）
（1）动物杂交瘤细胞产生单克隆抗体能体现细胞的全能性。( )
×
[解析] 动物杂交瘤细胞能产生单克隆抗体，但该过程没有形成完整
个体或分化成其他各种细胞，因此不能体现细胞全能性。
（2）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。( )
√
（3）用96孔板培养和筛选杂交瘤细胞时,每一个孔中尽量只接种一个
杂交瘤细胞。( )
√
（4）B淋巴细胞和骨髓瘤细胞经细胞融合后有三种细胞类型
（只考虑两个细胞间融合）。( )
√
【长句拓展】（练思维）
1.单克隆抗体的制备中需要给小鼠注射特定的抗原蛋白，其目的是
_________________________________________________________。
刺激机体发生免疫应答，从而得到能产生特定抗体的B淋巴细胞
2.制备的单克隆抗体在临床上不能直接用于人体,还需要对抗体进行人
源化,即对鼠源单克隆抗体进行改造,使其大部分氨基酸序列被人源序
列所替代,该过程的意义是______________________________________
_________________________________________。
鼠源单克隆抗体对人而言可能是异种抗原, 经人源化后能保留抗体的特异性,降低其异源性
3.单克隆抗体被广泛用作诊断试剂的原因是_______________________
____________________________________________________________。
单克隆抗体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
命题角度一 考查动物细胞融合技术
1.[2024·浙江杭州三模] 关于植物体细胞杂交技术和动物细胞融合技术，
下列叙述正确的是( )
A.都突破了有性杂交的局限，使种间基因交流成为可能
B.融合后的细胞均为杂种细胞，遗传物质增加
C.技术原理都涉及细胞膜流动性、细胞全能性
D.细胞融合都可采用聚乙二醇促融或灭活病毒诱导
[解析] 融合后的细胞不一定都是杂种细胞，也可能是同种细胞的融
合，B错误。
√
植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较
比较项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合
原理 细胞膜的流动性、植物细胞的 全能性 细胞膜的流动性
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等
[题后归纳]
比较项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合
诱导方法
结果 得到杂种植株 得到杂交细胞
应用 培育植物新品种 主要用于制备单克隆抗体
（续表）
比较项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合
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 动物细胞融合与原生质体融合的原理相同,融合的方法相 似 （续表）
2.如图表示单克隆抗体或植物体细胞杂交的部
分过程，据图判断下列说法正确的是( )
A.甲、乙细胞都需要是具有连续分裂能力的细胞
B.动物细胞融合前需要用酶处理，植物细胞融合前则不需要
C.诱导动物细胞融合和植物细胞融合的方法完全相同
D.丁细胞融合了甲、乙细胞的部分特点，但不一定能表现全能性
√
[解析] 甲、乙细胞不一定都需要是具有连续
分裂能力的细胞，如在单克隆抗体的制备过
程中，甲、乙细胞可以为骨髓瘤细胞和免疫
过的B淋巴细胞，其中免疫过的B淋巴细胞是高度分化的细胞，不具
有连续分裂能力，A错误；植物细胞融合前需要用纤维素酶和果胶酶
处理去除细胞壁，动物细胞融合前则需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶
等处理，B错误；动物细胞融合的常用方法有 融合法、电融合法
和灭活病毒诱导法等，植物原生质体融合可采用电融合法、离心
法、融合法、高高 融合法等，两者融合的方法存在差
异，C错误。
命题角度二 考查单克隆抗体及其应用
3.[2024·湖北武汉模拟] 单克隆抗体的制备过程通常涉及免疫动物、细
胞融合、选择培养、单克隆抗体的大量制备等步骤。下列关于利用小
鼠制备抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体（用于制作“早早孕诊断试剂
盒”）的叙述，正确的是( )
A.免疫动物阶段，给小鼠注射人绒毛膜促性腺激素，致使小鼠发生体
液免疫
B.细胞融合阶段，可以采用的诱导融合方法与诱导原生质体融合的方
法完全相同
C.选择培养阶段，淘汰掉未融合的骨髓瘤细胞和B细胞即可得到所需
杂交瘤细胞
D.第二次筛选出的杂交瘤细胞只能注射到小鼠腹腔内大规模培养
√
[解析] 动物细胞融合的方法和植物原生质体的融合方法不完全相同，
动物细胞可用灭活的病毒诱导融合，而植物细胞不能，B错误；选择
培养阶段，淘汰掉的细胞还包括融合的具有同种核的细胞，C错误；
杂交瘤细胞可在体外条件下大规模培养或注射到小鼠腹腔内增殖，从
细胞培养液或小鼠腹水中，就可以提取出大量的单克隆抗体，D错误。
4.[2024·广东厦门模拟] 科学家构建抗体—药物偶联物 对肿瘤细
胞进行选择性杀伤， 通常由单克隆抗体、连接子和细胞毒性药物
三部分组成，如图所示。下列叙述错误的是( )
A.未与单克隆抗体偶联的细胞毒性药物没有
选择杀伤肿瘤细胞的功能
B.连接子主要作用是连接药物和抗体，要在
内环境中保持稳定，避免过早释放药物
C.制备杂交瘤细胞获取单克隆抗体时，产生
特定抗体的淋巴细胞需要先进行扩大培养
D.制备杂交瘤细胞获取单克隆抗体时，通过
抗原—抗体杂交技术筛选所需的杂交瘤细胞
√
[解析] 抗体—药物偶联物 能对肿瘤细
胞进行选择性杀伤是因为抗体的作用，细
胞毒性药物没有选择杀伤肿瘤细胞的功能，
A正确。连接子在药物和抗体的结合中扮演着至关重要的角色，具有
以下主要作用： 首先，它确保药物能够准确、稳定地与抗体相连，
形成一个有效的复合物。这样可以保障在运输和作用过程中，药物
不会轻易脱离抗体，从而维持整个体系的完整性和有效性。 其次，
它可在内环境中保持稳定。只有保持稳定，才能使药物在到达特定
的作用靶点之前，不会因为连接子的不稳
定而提前释放药物，避免对非目标组织或
细胞造成不必要的损害，B正确。产生特
定抗体的淋巴细胞高度分化，不能增殖，
C错误。抗原—抗体杂交技术可以准确地
从大量融合细胞中筛选出目标杂交瘤细胞，
为后续获得高纯度、高特异性的单克隆抗
体奠定基础，D正确。
考点三 动物体细胞核移植技术和克隆动物
（固本·识记类）
1.动物细胞核移植技术
细胞核
去核的卵母细胞
重新组合的细胞
新胚胎
动物个体
动物细胞核
胚胎细胞
体细胞
2.动物体细胞核移植的过程
Ⅱ
去核的卵母
电融合
重构胚
（1）［选择性必修“相关信息”］减数分裂Ⅱ中期（ Ⅱ 期）卵母
细胞中的“核”其实是______________________。文中所说的“去核”是
去除该复合物。
纺锤体—染色体复合物
（2）［选择性必修 “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____________。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_____变性。
显微操作法
[教材拾遗]
3.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
保护濒危物种 医药卫 生 ①作为____________生产医用蛋白
②________________的细胞、组织和器官可用于异种
移植
③人核移植____________经过诱导分化形成相应的细
胞、组织或器官，可用于自体器官移植
问题 成功率________ 克隆动物存在______问题，表现出遗传和生理缺陷 遗传改良
生物反应器
转基因克隆动物
胚胎干细胞
非常低
健康
【考点易错】（明辨析）
（1）克隆牛的性状与提供细胞核的母牛完全一样。 ( )
×
[解析] 动物的遗传物质主要存在于细胞核内，一部分存在于细胞质
基质，还有环境的影响及变异，故两者不是完全一样。
（2）从牛卵巢中采集的卵母细胞可直接用于体细胞核移植。 ( )
×
[解析] 从牛卵巢中采集到卵母细胞后，还需将其在体外培养到减数
第二次分裂中期。
（3）采用克隆的方法培育作物品种能保持亲本的优良性状。( )
√
（4）非洲爪蟾蝌蚪的肠上皮细胞核移植实验证明了动物体细胞具有
全能性。( )
×
[解析] 非洲爪蟾蝌蚪的肠上皮细胞核移植实验证明了动物体细胞核
具有全能性。
（5）通过体细胞核移植技术已经获得了多种克隆动物，该技术的成
功率已经很高。( )
×
[解析] 目前，通过体细胞核移植技术得到克隆动物的成功率还很低。
（6）克隆动物的操作中,融合细胞中的线粒体来自两个不同亲本。
( )
√
（7）克隆动物的制备属于有性繁殖。( )
×
[解析] 克隆动物的制备属于无性繁殖。
【长句拓展】（练思维）
1.结合动物细胞核移植的过程分析，体细胞核移植较胚胎细胞核移植
更困难的原因是______________________________________________
______________________________________________。
动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易；而动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难
2.克隆羊的诞生是否证明了动物细胞具有全能性？_________________
____________________________________________________________
_____________________________。
否。用体细胞核移植技术得到的克隆动物，仅仅说明了动物体细胞的细胞核具有全能性，而不是动物细胞具有全能性
3.核移植技术获得的动物的性状与供核动物的性状不完全相同的原因
是 _________________________________________________________
____________________________________________________________
________________________________ 。
①克隆动物绝大部分 来自供体细胞核，但其核外线粒体中的
部分来自受体卵母细胞；②性状是基因与环境共同作用的结果；
③在个体发育过程中有可能发生突变
1.[2024·江西南昌模拟] 下图是利用体细胞核移植来克隆高产奶牛的大
致流程示意图。下列相关叙述错误的是( )
A.体外培养至 Ⅱ 期的卵母细胞要先经过获能处理才能用于后续操作
B.图中过程①常用显微操作法去除细胞中的纺锤体和染色体的复合物
C.图中过程③是将供体细胞整个注入去核卵母细胞中
D.图中的重构胚中含有卵母细胞和供体细胞的细胞质
√
[解析] 体外培养至 Ⅱ 期的卵母细胞不需要进行获能处理，精子才
需要进行获能处理，A错误。
2.[2024·江苏南京月考] 中国科学家利用猕猴的成纤维细胞，通过动物
体细胞核移植技术克隆出了两只具有相同核基因的猕猴。下列对体细
胞克隆猴的叙述，正确的是( )
A.体细胞核移植前，常用显微操作法去除由核膜包被的卵母细胞的细
胞核
B.体细胞克隆技术得到的猕猴的性状与提供胚胎成纤维细胞的个体的
性状完全相同
C.利用猕猴成纤维细胞进行体细胞核移植的难度高于胚胎细胞
D.体细胞克隆技术依据的原理是动物细胞具有全能性
√
[解析] 体细胞核移植前，常通过显微操作去核，即去除 Ⅱ 期卵母
细胞中的纺锤体—染色体复合物，此时核膜是不存在的，A错误；由
于细胞核来自于胚胎成纤维细胞，所以体细胞克隆技术得到的猕猴
的大多数性状与提供胚胎成纤维细胞的个体的性状相同，而不是完
全相同，B错误；猕猴成纤维细胞属于体细胞，动物体细胞的分化程
度高于胚胎细胞，表现全能性十分困难，而胚胎细胞分化程度低，
所以利用猕猴成纤维细胞进行体细胞核移植的难度高于胚胎细胞，
正确；体细胞克隆技术依据的原理是动物细胞的细胞核具有全能
性，D错误。
核移植过程中的常见问题
①选择卵母细胞作为核移植受体细胞的原因:
.卵母细胞体积大,易操作;
.含促使细胞核表达全能性的物质和营养条件。
②将供体细胞整个注入去核卵母细胞中的原因:
.对卵母细胞损伤较小;
.保证供体细胞的细胞核不被破坏,操作方便。
[题后归纳]
经典真题·明考向
1.[2024· 黑吉辽卷] 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
√
[解析] 传代培养时需要营造无菌、无毒以及
空气 的气体环境，而非密封，A错误；
进行传代培养时，贴壁细胞一般增殖到接触抑制
时再进行分瓶培养，因此选取②的细胞进行传代
培养比①更合理，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
过大导致接触抑制有关，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 具有胚胎干细胞的特性
B.移植的 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
√
[解析] 胚胎干细胞具有发育的全能性，
是诱导型原始生殖细胞，只具有成为
卵原细胞或精原细胞的潜能，诱导后的
不具有胚胎干细胞的特性，A错误；
移植的 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
程中会发生基因重组，最终产生的配子的遗传信息不一定相同，B错
误；
由图可知，将物种甲的囊胚期的移植
到阻止 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 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.[2024·广东卷] 某些肿瘤细胞表面的与细胞毒性细胞
表面的结合能抑制 的免疫活性,导致肿瘤免疫逃逸。免疫检
查点疗法使用单克隆抗体阻断和的结合,可恢复 的活
性，用于肿瘤治疗。为进一步提高疗效，研究者以黑色素瘤模型小鼠
为材料,开展该疗法与化疗的联合治疗研究。部分结果见图。
回答下列问题：
（1）据图分析，______疗法的治疗效果最佳,推测其原因是_________
______________________________________________。
联合
该疗法既发挥了化疗药物的作用，也增加了活化的数量
[解析] 由图可知，联合疗法既发挥了化疗药物的作用，也增加了活
化的 数量。在联合疗法下小鼠肿瘤体积是最小的，说明联合疗法
的治疗效果最好。
（2）黑色素瘤细胞能分泌吸引某类细胞靠近的细胞因子 。为使
响应此信号,可在 中导入___________基因后再将其回输小鼠体
内，从而进一步提高治疗效果。 该基因的表达产物应定位于 的
________________（答位置）,且基因导入后不影响 _____________
的能力。
受体
（细胞膜）表面
杀伤肿瘤细胞
[解析] 若将受体基因导入，并且让 的细胞膜表面表达
受体，则可被黑色素瘤细胞吸引，提高 与黑色素瘤细
胞的接触概率，减少肿瘤免疫逃逸，同时 受体基因的导入不
能影响 杀伤肿瘤细胞的能力。
（3）某兴趣小组基于现有抗体—药物偶联物的思路提出了两种药物
设计方案。方案一：将化疗药物与 单克隆抗体结合在一起。
方案二：将化疗药物与 单克隆抗体结合在一起。你认为方案
____（填“一”或“二”）可行，理由是_____________________________
____________________________________________________________
_________。
一
方案一的偶联物既可阻断与结合，恢复的免疫活性，又能使化疗药物靶向作用于肿瘤细胞
[解析] 方案一中单克隆抗体可以特异性地与 结合，
阻断与结合，恢复的免疫活性，同时 位于
肿瘤细胞表面，当单克隆抗体与 结合时，可以使结
合的化疗药物靶向作用于肿瘤细胞。
备用习题
1.动物细胞培养是动物细胞工程的基础,科研人员将数量相等的动物肝脏癌细胞和肝脏正常细胞分别置于相同培养液中培养。下列叙述正确的是 ( )
A.动物组织经处理后的初次培养称为原代培养,细胞只分裂一次
B.细胞培养液中通常含有维生素、激素、糖类等多种能源物质
C.定期更换培养液可以防止代谢产物的积累对细胞造成危害
D.培养过程中两种细胞都会出现接触抑制现象
√
[解析]原代培养是指动物组织经处理后的初次培养,细胞可以分裂多次,A错误。激素既不是细胞的结构物质,也不能提供能量,只是对细胞的生长和代谢起到调节作用,B错误。动物细胞培养过程中,细胞会产生代谢产物,包括有害物质,故定期更换培养液可以防止代谢产物的积累对细胞造成危害,C正确。癌细胞不会出现接触抑制的现象,D错误。
2.科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞,获得了类似胚胎干细胞的一种细胞,将它称为诱导多能干细胞(简称iPS细胞),iPS细胞增殖分化后可形成多种组织细胞,用于多种疾病的治疗。如图为该技术的示意图,下列有关说法错误的是 ( )
A.体外培养小鼠成纤维细胞和iPS
细胞时,定期更换培养液可以清除
细胞的代谢物
B.选取的小鼠成纤维组织需经胃蛋白酶或胶原蛋白酶处理成单个细胞后制成细胞悬液
C.图中神经细胞、肝脏细胞和心肌细胞中的基因与iPS细胞相同,蛋白质不完全相同
D.若iPS细胞取自病人,经诱导并移植回病人体内后,理论上可以避免免疫排斥反应
√
[解析]定期更换培养液的目的是为细胞提供充足营养物质,并清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害,选取的小鼠成纤维组织由于细胞间存在蛋白质,所以常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理使之分散成单个细胞,胃蛋白酶需要酸性环境,因此不可用胃蛋白酶处理成纤维组织使其分散成单个细胞;图中神经细胞、肝脏细胞和心肌细胞都是由iPS细胞经有丝分裂、分化来的,即它们的基因来源与iPS细胞相同,所以这些细胞中的基因相同,但由于基因的选择性表达,因此这些不同的细胞中蛋白质不完全相同。故选B。
A.图示过程与植物原生质体融合的基本原理相同
B.需要将仙台病毒用紫外线等灭活使其失去感染能力
C.图中C细胞进行的细胞分裂方式为有丝分裂
D.将A、B细胞等量混合诱导得到的融合细胞即为杂交细胞
3. 细胞融合技术是研究细胞遗传、细胞免疫等的重要手段,如图A、B表示两种动物细胞。下列有关说法错误的是 ( )
√
[解析]图示过程利用的原理是细胞膜具有一定的流动性,与植物原生质体融合的基本原理相同,A正确;用灭活的病毒作诱导因素,需要将仙台病毒用紫外线等灭活使其失去感染能力,B正确;图中C细胞为杂交细胞,进行的细胞分裂方式为有丝分裂,C正确;将A、B细胞等量混合诱导得到的融合细胞(两两融合)有三种类型:AA型、BB型、杂交细胞(AB型),D错误。
4. 如图所示为治疗性克隆的基本过程,首先取病人的体细胞核移植到去核的卵母细胞中,在早期胚胎形成后,从中分离获得胚胎干细胞(ES细胞),对ES细胞进行基因修饰和定向分化处理,将定向分化后的细胞移植给病人,从而达到治疗疾病的目的。下列相关叙述不正确的是 ( )
A.接受细胞核的卵母细胞处于减数第二
次分裂中期
B.获得图中去核的卵母细胞时,可通过显
微操作去核
C.图中形成的器官用于移植,理论上可以
避免免疫排斥反应
D.治疗性克隆过程采用的技术有核移植技术和胚胎移植技术
√
[解析]治疗性克隆过程采用的技术有核移植技术、动物细胞培养等,不用进行胚胎移植,D错误。
5.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___________
___________________________________。
诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞
[解析]给小鼠甲注射病毒A可以引起小鼠发生免疫反应,产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞,已免疫的B淋巴细胞和小鼠骨髓瘤细胞融合可形成杂交瘤细胞。
(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:
_____________________________________________________________________________。
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
[解析]制备单细胞悬液时,先取小鼠甲的脾脏,用剪刀剪碎,再用胰蛋白酶处理一段时间,这样组织就会分散成单个细胞,然后加入培养液将分散的细胞制成单细胞悬液。
(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　 　。
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
[解析]制备抗病毒A的单克隆抗体的过程中需进行两次筛选,第一次使用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,在该培养基上未融合的细胞以及同种细胞融合成的细胞都会死亡,只有杂交瘤细胞能生存。第二次筛选是要选出能产生抗病毒A抗体的杂交瘤细胞,依据的原理是抗原与抗体反应的特异性。
(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)。
[解析]若要使筛选出的杂交瘤细胞大量增殖,可在体外条件下做大规模的培养,也可注射到小鼠腹腔内增殖。
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　
作业手册
（限时：30分钟）
题组一 动物细胞培养
1.[2024·广东广州月考] 某研究小组对某种动物的肝肿瘤细胞（甲）和
正常肝细胞（乙）进行培养，下列叙述正确的是( )
A.动物细胞培养与植物组织培养依据的原理都是细胞的全能性
B.肝细胞培养过程中通常在培养液中通入的 刺激细胞呼吸
C.需在培养基中添加血清等天然成分，还需添加琼脂以便于细胞贴壁
生长
D.用血细胞计数板计数的方法，可推断乙细胞比甲细胞增殖周期长
√
[解析] 植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性，而动物细胞
培养的原理是细胞的增殖，A错误；肝细胞培养过程中通常在培养液
中通入的以维持培养液的 ，B错误；动物细胞培养需在培
养基中添加血清等天然成分，不需要添加琼脂，需要使用液体培养
基，C错误；肿瘤细胞没有接触抑制现象，有无限增殖的能力，即细
胞分裂旺盛、细胞周期短，因此用血细胞计数板计数的方法可推断
乙细胞比甲细胞增殖周期长，D正确。
2.[2024·河北衡水模拟] 细胞系是从犬肾脏中分离培养获得的上
皮样细胞，易于培养，被广泛用于流感病毒疫苗的生产研究。传统方
法大多选用含血清的培养基贴壁培养 细胞，再经消化后，传代
次后，将培养液离心收集。下列叙述错误的是( )
A.血清含有动物细胞生长所需的营养物质
B.“消化”可用胰蛋白酶等处理贴壁细胞
C.与贴壁培养相比，悬浮培养避免了细胞的接触抑制，分裂不会受阻
D.细胞培养时需加入，以维持培养液 的稳定
√
[解析] 动物细胞培养所需培养基含有水、无机盐、氨基酸等，除此
之外还要加入血清等天然成分，补充细胞所需但还未知的一些营养
物质，A正确；贴壁细胞需要重新用胰蛋白酶等处理，使之分散，B
正确；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，C错误；进行动物细胞培养时，
通常采用培养皿或松盖培养瓶，并将它们置于含有 空气和
的混合气体的培养箱中， 的主要作用是维持培养液的
，D正确。
3.[2024·湖北武汉三模] 人体骨膜组织具有空间诱导定向定型生成软骨
结构性组织、器官的能力，这称为空间诱导再生。科研人员基于空间
诱导再生机制，利用如下图所示的技术流程，成功得到耳形软骨并应
用于临床实践。下列叙述错误的是( )
A.该项技术需要进行体外细胞培养，且需提供
无菌无毒的环境
B.该项技术表明，特定的空间结构可能影响细
胞的分裂和分化
C.骨膜组织定向生成软骨组织，并不能体现骨
膜细胞的全能性
D.再生出的耳形软骨用于自体移植时，可以避
免免疫排斥反应
√
[解析] 该项技术是将模型植入肋骨的软骨组
织，诱导软骨再生，并不需要体外培养细胞，
A错误；耳朵模型植入肋骨的软骨组织，这
个特定的空间结构诱导骨膜组织再生成了耳
形软骨，故可推测特定的空间结构可能影响
细胞的分裂和分化，B正确；骨膜组织定向生成软骨组织，既没有形
成完整的个体，也不是分化形成各种组织细胞，故并不能体现骨膜
细胞的全能性，C正确；自体再生形成的耳形软骨，细胞全部来自自
身，用于自体移植时，可以避免免疫排斥反应，D正确。
4.[2024·天津滨海新区期中] 再生医学领域在 2019 年首次利用异源诱
导多能干细胞（ 细胞）培养出眼角膜组织，移植到病人体内，成功
治疗一名失明患者，且未发生免疫排斥反应。下列叙述不正确的是
( )
A.造血干细胞和 细胞的分化程度不同
B.体外培养 细胞时培养液中需要加入血清等物质
C.神经干细胞和 细胞在治疗阿尔茨海默病等方面有重要价值
D.用细胞培养出眼角膜组织，体现了 细胞具有全能性
[解析] 用 细胞培养出眼角膜组织，由于没有分化出各种细胞和组
织或形成一个完整的个体，故没有体现全能性，D错误。
√
题组二 动物细胞融合技术与单克隆抗体
5.[2025·湖南长沙月考] 西方马脑炎病毒 致病力较强，是我国
出入境检验中规定的一类检疫对象，其包膜蛋白 在病毒感染过
程中起重要作用。某科研小组以体外表达的 蛋白作为抗原制备
单克隆抗体。下列说法正确的是( )
A.以体外表达的 蛋白为抗原对小鼠进行免疫前应进行提纯
B.可用于诱导动物细胞融合的方法都能用于诱导植物原生质体融合
C.可直接通过体外培养免疫小鼠的B细胞获得大量所需抗体
D.某人的组织样品被该单克隆抗体检测为阳性，则此人患病
√
[解析] 以体外表达的 蛋白为抗原对小鼠进行免疫前应进行提
纯，若纯度过低可能影响小鼠的免疫效果，进而影响单克隆抗体的
制备，A正确；诱导动物细胞融合的常用方法有 融合法、电融合
法和灭活病毒诱导法等，诱导植物原生质体融合可采用电融合法、
离心法、融合法、高高 融合法等，灭活病毒诱导法只
能用于诱导动物细胞融合，不能用于诱导植物原生质体融合，B错误；
抗体由B细胞和记忆B细胞分化形成的浆细胞产生，B细胞和记忆B细
胞不能无限增殖且寿命有限，因此无法通过直接培养从发生免疫反
应后的小鼠体内提取的B细胞获得大量抗体，C错误；用经检测合格
的该单克隆抗体检测某人的组织样品时，结果为阳性，但此人不一
定患病，也可能是患病后痊愈者或感染后无症状者，D错误。
6.[2025·江西南昌月考] 单克隆抗体可用于癌症治疗，但通过鼠杂交瘤
细胞获得的鼠源单克隆抗体进入人体会作为抗原引起人体的免疫反应。
科学家利用蛋白质工程对鼠源单克隆抗体进行改造，生产出含有人源
性肽段的鼠—人嵌合抗体。下列说法错误的是( )
A.生产单克隆抗体不能直接培养B淋巴细胞，因为其在体外培养条件
下不能无限增殖
B.将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合，诱导融合的细胞即为能产生单克
隆抗体的杂交瘤细胞
C.上述获得鼠—人嵌合抗体的研究中需对基因进行操作
D.经过改造的鼠—人嵌合抗体可降低人对该抗体的免疫反应
√
[解析] B淋巴细胞是高度分化的细胞，在体外培养条件下不能无限
增殖，A正确；将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合，诱导融合的细胞有
B淋巴细胞和B淋巴细胞融合的、骨髓瘤细胞和骨髓瘤细胞融合的、
B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合的三种，B错误；根据题意，科学家利
用蛋白质工程对鼠源单克隆抗体进行改造，而蛋白质工程中需要对
基因进行改造，C正确；由于该方法产生的抗体是含有人源性肽段的
鼠—人嵌合抗体，故可降低人对该抗体的免疫反应，D正确。
7.[2024·江苏南京一模] 某病毒颗粒表面有
一特征性的大分子结构蛋白 （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
A.用胃蛋白酶处理，使贴壁生长的骨髓瘤细胞分散开
B.单克隆抗体A和单克隆抗体B都能够特异性识别 蛋白
C.细胞融合后，第一次筛选需用96孔板培养以获得单一类型杂交瘤细胞
D.抗体由浆细胞分泌，其化学本质大多数为蛋白质，少数为
灵敏、高效检测蛋白的方法，研究人员采用杂交瘤技术制备了抗 单
克隆抗体，过程如图。下列说法正确的是( )
√
[解析] 胃蛋白酶作用的适宜
约为2，多数动物细胞培养
的适宜为 ，所以
不能用胃蛋白酶处理，应使
用胶原蛋白酶或胰蛋白酶，A
错误；由题意可知，由于蛋白 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，所以单克隆抗体A和单克隆
抗体B都能够特异性识别 蛋白，B正确；细胞融合后，第一次筛选
需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，只有融合的杂种细胞才能
生长，C错误；抗体由浆细胞分泌，其化学本质为蛋白质，D错误。
8.[2024·浙江绍兴模拟] 是一种跨膜糖蛋白，能抑制巨噬细胞的
免疫清除作用。肺癌、结肠癌等多种肿瘤细胞表面的 含量比正常
细胞高倍。图甲为抗 的单克隆抗体的制备流程，图乙为
图甲过程②的具体操作。下列相关叙述错误的是( )
A.过程①中筛选出的杂交瘤细胞都具有产生所需抗体和无限增殖能力
B.用多孔玻璃板培养和筛选杂交瘤细胞时，每个孔中尽量只接种1个细胞
C.出现阳性反应的原因是抗原与抗体发生了特异性的结合
D.注射抗 的单克隆抗体可以增强巨噬细胞对多种肿瘤细胞的清除
作用
√
[解析] 过程①中筛选出的杂交瘤细胞并非都具有产生所需抗体的能
力，还需要进一步筛选，A错误；过程②为筛选能产生特定抗体的杂
交瘤细胞，该过程需将杂交瘤细胞多倍稀释，接种在多孔的细胞玻
璃板上，使每孔中的细胞尽量是一个，通过培养让其增殖，B正确;
出现阳性反应是因为抗原与抗体（抗 的单克隆抗体）发
生了特异性的结合，C正确；由于肿瘤细胞表面 能抑制巨噬细
胞的免疫清除作用，抗 的单克隆抗体可阻断其作用，所以注射
抗 的单克隆抗体可以增强巨噬细胞对多种肿瘤细胞的清除作用，
D正确。
题组三 动物体细胞核移植技术和克隆动物
9.[2024·河北邯郸二模] 体细胞核移植技术在畜牧业、医药卫生、拯救
濒危动物等方面有着广泛的应用前景。下列关于动物细胞核移植技术
应用的叙述，错误的是( )
A.哺乳动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植
B.克隆动物与供核动物的遗传性状完全相同，原因是遗传物质主要分
布在细胞核中
C.利用体细胞核移植技术培育的转基因克隆动物，可作为生物反应器
生产医用蛋白
D.将患者细胞核移植到胚胎干细胞，诱导重组干细胞发育形成的器官
可避免免疫排斥反应
[解析] 克隆动物与供核动物的遗传性状不完全相同，原因是去核的
卵母细胞的细胞质中的遗传物质及环境因素均会影响克隆动物的性
状，B错误。
√
10.[2024·山东青岛三模] 线粒体置换技术是一
种预防人类线粒体遗传病的技术手段。极体
中主要内容物为排出的核基因组，所含线粒
A.图中获取的极体1为第一极体，极体2为第二极体
B.图中“？”处指受精作用，精子需进行获能处理，为受精提供能量
C.该过程也可直接用患者的体细胞作为核供体
D.图中极体2的遗传物质来自于供卵卵母细胞
体数量较少，因此可以将其作为良好的核供体用于线粒体置换，其过
程如下图所示。下列说法正确的是( )
√
分裂，故极体2是第一极体经过减数第二次分裂产生，因此为第二极
体，A正确；题图中“？”处指受精作用，精子需进行获能处理，这里
的“获能”是指具备受精的能力，而并非为受精作用提供能量，B错误；
分析题图，该过程中是利用极体作为核供体，因为极体中的线粒体
数量少，适合进行线粒体置换，若直接使用患者的体细胞作为核供
体可能会引入有问题的线粒体，且体细胞不能进行减数分裂，不能
用于进行后续的受精作用，C错误；由于供卵卵母细胞不具备纺锤体，
不能进行分裂，图中极体2的遗传物质来自于患者卵母细胞，D错误。
[解析] 分析题图，极体1是由卵原细胞经过
减数第一次分裂产生的，因此是第一极体；
由于供卵卵母细胞不具备纺锤体，不能进行
11.为研究多种血糖调节因子的作用，我国科学家开发出胰岛素抵抗模
型鼠。为扩增模型鼠数量，科学家通过诱导优良模型鼠体细胞转化获
得细胞，继而利用 细胞培育出与模型鼠遗传特性相同的克隆鼠，
具体步骤如图。下列叙述错误的是( )
A.图中黑鼠体细胞转化为 细胞的过
程与植物组织培养的脱分化类似
B.胚胎移植后，重构胚进一步扩大导致
滋养层破裂，胚胎伸展出来称为孵化
C.为获得更多的双细胞胚可对灰鼠注射
促性腺激素超数排卵
D.为判断克隆鼠培育是否成功，需对 鼠进行胰岛素抵抗的相关检测
√
[解析] 胚胎移植后，重构胚进一步扩大导致透明带破裂，不是滋养
层破裂，B错误。
综合应用练
12.[2024·四川成都一模] 非洲猪瘟是由（一种双链 病毒）感
染猪引起的烈性传染病。某研究小组将 外壳蛋白基因导入猪体细
胞中，利用核移植技术培育转基因克隆猪，从而得到自动产生 抗
体的个体，其过程如图所示。回答下列问题：
（1）获得D猪的基础技术是__________________，取B猪体细胞进行
①过程相比于胚胎细胞难度更大，原因在于______________________
____________________，步骤③采用的技术手段是__________。
体细胞核移植技术
动物体细胞分化程度高，表现全能性十分困难
胚胎移植
（2）B猪体细胞在培养瓶中培养时，
除必须保证环境是无菌、无毒外，还
必须定期更换培养液以防止细胞代谢
物积累对细胞自身造成的伤害。培养
到一定程度后，需要分瓶再继续培养，
分瓶后的培养过程称为__________。
传代培养
[解析] 人们通常将分瓶之前的细胞培养，即动物组织经处理后的初
次培养称为原代培养，将分瓶后的细胞培养称为传代培养。
（3）在导入目的基因之前，需要用
双酶切法处理含目的基因的 片段
和质粒，其优点是________________
_____________（答出一点即可）。
保证目的基因和载体定向连接
[解析] 使用双酶切法可以避免目的基因自身环化、避免载体自身环化、
避免目的基因反向连接到载体上，保证目的基因和载体定向连接。
（4）利用抗原—抗体杂交技术判断D
猪是否产生 抗体，使用的抗原物
质最好是______________。该抗体也
可以使用杂交瘤技术来制备，通常情
况下，杂交瘤细胞是由骨髓瘤细胞和
外壳蛋白
经外壳蛋白免疫后的B淋巴细胞
__________________________________细胞融合获得的。
[解析] 用抗原—抗体杂交技术判断
D猪是否产生 抗体，该技术的
原理是抗体与抗原的特异性结合，
因此，使用的抗原物质最好是
外壳蛋白；该抗体若使用杂交瘤技术来制备，杂交瘤细胞应该由骨髓瘤细胞和经 外壳蛋白免疫后的B淋巴细胞融合获得。
13.[2024·广东珠海期末] 成纤维细胞生长因子 能在肺癌、胃癌
和结肠癌细胞中特异性表达，可作为潜在的肿瘤标志物，因此可将抗
抗体用于癌症早期的诊断筛查。有研究者设计了如下图所示制
备抗 单克隆抗体的流程。请回答下列问题：
（1）图中给小鼠注射的抗原应该是___________________________。
①过程常用__________处理剪碎后的小鼠脾脏，使其分散成单个细胞，
加入培养液制成细胞悬液。
成纤维细胞生长因子
胰蛋白酶
[解析] 成纤维细胞生长因子 能在肺癌、胃癌和结肠癌细胞
中特异性表达，可作为潜在的肿瘤标志物，因此可将抗 抗体
用于癌症早期的诊断筛查，故题图中给小鼠注射的抗原应该是成纤
维细胞生长因子 。为了获得单个细胞，题图中①过程常用胰
蛋白酶处理剪碎后的小鼠脾脏，使其分散成单个细胞，加入培养液
制成细胞悬液。
（2）②过程诱导细胞融合的方法中有别于植物细胞工程的方法是
________________，诱导融合后可能形成___种融合细胞（只考虑两
个细胞的融合），该过程筛选出的杂交瘤细胞的特点是____________
_________。
灭活病毒诱导法
3
无限增殖、产生抗体
[解析] ②过程诱导细胞融合的方法中有别于植物细胞工程的方法是
灭活病毒诱导法，诱导融合后可能形成3种融合细胞（B淋巴细胞
淋巴细胞、B淋巴细胞—骨髓瘤细胞、骨髓瘤细胞—骨髓瘤细
胞），并进一步筛选出具有能无限增殖、产生抗体特点的杂交瘤细胞。
（3）研究者将制备的抗 单克隆抗体与特定化疗药物结合形成抗
体—药物偶联物（ADC），在靶向治疗肺癌、胃癌和结肠癌中获得了
较好的疗效，但利用 在靶向治疗肝癌时效果不佳，请推测可能的
原因：_____________________________________________________。
成纤维细胞生长因子不能在肝癌细胞中特异性表达
[解析] 结合题干可推测，抗体—药物偶联物 ，在靶向治疗肺癌、
胃癌和结肠癌中获得了较好的疗效。但利用 在靶向治疗肝癌时
效果不佳，其可能的原因是成纤维细胞生长因子 不能在肝癌
细胞中特异性表达。
快速核答案
考点一 动物细胞培养（固本·识记类）
必备知识 精梳理
2.（1）单个细胞 生长和增殖 （2）细胞增殖 （3）血清 培养液
和所有培养用具 维持培养液的 （4）胰蛋白酶、胶
原蛋白酶 贴壁 接触抑制 离心 胰蛋白酶 离心
3.早期胚胎 任何一种类型的细胞 所有组织和器官甚至个体的潜能 成体组织或器官 细胞或组织 完整个体 成纤维细胞、细胞、B细胞
考点易错·明辨析
（1）√ （2）× （3）× （4）√ （5）×
长句拓展·练思维
1.原代培养后期会面临细胞密度过大、有害代谢物积累、培养液中营
养物质缺乏等问题,细胞增殖速度开始减慢,所以在需求大批量细胞产品
的工程中,需要分瓶进行传代培养
2.人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚
3.细胞的诱导过程无须破坏胚胎,而且可以来自病人自身的体细胞,
将它移植回病人体内后,理论上可以避免免疫排斥反应
典型例题 提能力
1.B 2.C
考点二 动物细胞融合技术与单克隆抗体（固本·识记类）
必备知识 精梳理
1.融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等 细胞膜的流动性
2.（1）不能 无限增殖 杂交瘤 （2）B淋巴细胞 选择 杂交瘤细胞 （3）大量制备 （4）诊断试剂 运载药物 治疗疾病
考点易错·明辨析
（1）× （2）√ （3）√ （4）√
长句拓展·练思维
1.刺激机体发生免疫应答，从而得到能产生特定抗体的B淋巴细胞
2.鼠源单克隆抗体对人而言可能是异种抗原,经人源化后能保留抗体的
特异性,降低其异源性
3.单克隆抗体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
典型例题 提能力
命题角度一 考查动物细胞融合技术
1.A 2.D
命题角度二 考查单克隆抗体及其应用
3.A 4.C
考点三 动物体细胞核移植技术和克隆动物（固本·识记类）
必备知识 精梳理
1.细胞核 去核的卵母细胞 重新组合的细胞 新胚胎 动物个体
动物细胞核 胚胎细胞 体细胞
2.Ⅱ 去核的卵母 电融合 重构胚 （1）纺锤体—染色体复合
物 （2）显微操作法
3.遗传改良 生物反应器 转基因克隆动物 胚胎干细胞 非常低
健康
考点易错·明辨析
（1）× （2）× （3）√ （4）× （5）× （6）√ （7）×
长句拓展·练思维
1.动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易；而动物体细胞
分化程度高，恢复其全能性十分困难
2.否。用体细胞核移植技术得到的克隆动物，仅仅说明了动物体细胞
的细胞核具有全能性，而不是动物细胞具有全能性
3.①克隆动物绝大部分来自供体细胞核，但其核外线粒体中的
部分来自受体卵母细胞；②性状是基因与环境共同作用的结果；
③在个体发育过程中有可能发生突变
典型例题 提能力
1.A 2.C
经典真题·明考向
1.D 2.C
3.（1）联合 该疗法既发挥了化疗药物的作用，也增加了活化的数量 （2）受体 （细胞膜）表面 杀伤肿瘤细胞 （3）一
方案一的偶联物既可阻断与结合，恢复的免疫活性，又能使化疗药物靶向作用于肿瘤细胞
题组一 动物细胞培养
1.D 2.C 3.A 4.D
题组二 动物细胞融合技术与单克隆抗体
5.A 6.B 7.B 8.A
题组三 动物体细胞核移植技术和克隆动物
9.B 10.A 11.B
综合应用练
12.（1）体细胞核移植技术,动物体细胞分化程度高，表现全能性十分
困难 胚胎移植（2）传代培养（3）保证目的基因和载体定向连接 （4）外壳蛋白 经外壳蛋白免疫后的B淋巴细胞
13.（1）成纤维细胞生长因子 胰蛋白酶 （2）灭活病毒诱导法 3 无限增殖、产生抗体 （3）成纤维细胞生长因子不能在肝癌细胞中特异性表达课时作业(五十二)　动物细胞工程
1.D　[解析] 植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性,而动物细胞培养的原理是细胞的增殖,A错误;肝细胞培养过程中通常在培养液中通入5%的CO2以维持培养液的pH,B错误;动物细胞培养需在培养基中添加血清等天然成分,不需要添加琼脂,需要使用液体培养基,C错误;肿瘤细胞没有接触抑制现象,有无限增殖的能力,即细胞分裂旺盛、细胞周期短,因此用血细胞计数板计数的方法可推断乙细胞比甲细胞增殖周期长,D正确。
2.C　[解析] 动物细胞培养所需培养基含有水、无机盐、氨基酸等,除此之外还要加入血清等天然成分,补充细胞所需但还未知的一些营养物质,A正确;贴壁细胞需要重新用胰蛋白酶等处理,使之分散,B正确;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,C错误;进行动物细胞培养时,通常采用培养皿或松盖培养瓶,并将它们置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中,CO2的主要作用是维持培养液的pH,D正确。
3.A　[解析] 该项技术是将模型植入肋骨的软骨组织,诱导软骨再生,并不需要体外培养细胞,A错误;耳朵模型植入肋骨的软骨组织,这个特定的空间结构诱导骨膜组织再生成了耳形软骨,故可推测特定的空间结构可能影响细胞的分裂和分化,B正确;骨膜组织定向生成软骨组织,既没有形成完整的个体,也不是分化形成各种组织细胞,故并不能体现骨膜细胞的全能性,C正确;自体再生形成的耳形软骨,细胞全部来自自身,用于自体移植时,可以避免免疫排斥反应,D正确。
4.D　[解析] 用iPS细胞培养出眼角膜组织,由于没有分化出各种细胞和组织或形成一个完整的个体,故没有体现全能性,D错误。
5.A　[解析] 以体外表达的E2ecto蛋白为抗原对小鼠进行免疫前应进行提纯,若纯度过低可能影响小鼠的免疫效果,进而影响单克隆抗体的制备,A正确;诱导动物细胞融合的常用方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等,诱导植物原生质体融合可采用电融合法、离心法、PEG融合法、高Ca2+—高pH融合法等,灭活病毒诱导法只能用于诱导动物细胞融合,不能用于诱导植物原生质体融合,B错误;抗体由B细胞和记忆B细胞分化形成的浆细胞产生,B细胞和记忆B细胞不能无限增殖且寿命有限,因此无法通过直接培养从发生免疫反应后的小鼠体内提取的B细胞获得大量抗体,C错误;用经检测合格的该单克隆抗体检测某人的组织样品时,结果为阳性,但此人不一定患病,也可能是患病后痊愈者或感染后无症状者,D错误。
6.B　[解析] B淋巴细胞是高度分化的细胞,在体外培养条件下不能无限增殖,A正确;将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合,诱导融合的细胞有B淋巴细胞和B淋巴细胞融合的、骨髓瘤细胞和骨髓瘤细胞融合的、B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合的三种,B错误;根据题意,科学家利用蛋白质工程对鼠源单克隆抗体进行改造,而蛋白质工程中需要对基因进行改造,C正确;由于该方法产生的抗体是含有人源性肽段的鼠—人嵌合抗体,故可降低人对该抗体的免疫反应,D正确。
7.B　[解析] 胃蛋白酶作用的适宜pH约为2,多数动物细胞培养的适宜pH为7.2~7.4,所以不能用胃蛋白酶处理,应使用胶原蛋白酶或胰蛋白酶,A错误;由题意可知,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,所以单克隆抗体A和单克隆抗体B都能够特异性识别S蛋白,B正确;细胞融合后,第一次筛选需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,只有融合的杂种细胞才能生长,C错误;抗体由浆细胞分泌,其化学本质为蛋白质,D错误。
8.A　[解析] 过程①中筛选出的杂交瘤细胞并非都具有产生所需抗体的能力,还需要进一步筛选,A错误;过程②为筛选能产生特定抗体的杂交瘤细胞,该过程需将杂交瘤细胞多倍稀释,接种在多孔的细胞玻璃板上,使每孔中的细胞尽量是一个,通过培养让其增殖,B正确;出现阳性反应是因为抗原(CD47)与抗体(抗 CD47 的单克隆抗体)发生了特异性的结合,C正确;由于肿瘤细胞表面 CD47 能抑制巨噬细胞的免疫清除作用,抗 CD47 的单克隆抗体可阻断其作用,所以注射抗 CD47 的单克隆抗体可以增强巨噬细胞对多种肿瘤细胞的清除作用,D正确。
9.B　[解析] 克隆动物与供核动物的遗传性状不完全相同,原因是去核的卵母细胞的细胞质中的遗传物质及环境因素均会影响克隆动物的性状,B错误。
10.A　[解析] 分析题图,极体1是由卵原细胞经过减数第一次分裂产生的,因此是第一极体;由于供卵卵母细胞不具备纺锤体,不能进行分裂,故极体2是第一极体经过减数第二次分裂产生,因此为第二极体,A正确;题图中“ ”处指受精作用,精子需进行获能处理,这里的“获能”是指具备受精的能力,而并非为受精作用提供能量,B错误;分析题图,该过程中是利用极体作为核供体,因为极体中的线粒体数量少,适合进行线粒体置换,若直接使用患者的体细胞作为核供体可能会引入有问题的线粒体,且体细胞不能进行减数分裂,不能用于进行后续的受精作用,C错误;由于供卵卵母细胞不具备纺锤体,不能进行分裂,图中极体2的遗传物质来自于患者卵母细胞,D错误。
11.B　[解析] 胚胎移植后,重构胚进一步扩大导致透明带破裂,不是滋养层破裂,B错误。
12.(1)体细胞核移植技术　动物体细胞分化程度高,表现全能性十分困难　胚胎移植
(2)传代培养
(3)保证目的基因和载体定向连接
(4)ASFV外壳蛋白　经ASFV外壳蛋白免疫后的B淋巴细胞
[解析] (2)人们通常将分瓶之前的细胞培养,即动物组织经处理后的初次培养称为原代培养,将分瓶后的细胞培养称为传代培养。(3)使用双酶切法可以避免目的基因自身环化、避免载体自身环化、避免目的基因反向连接到载体上,保证目的基因和载体定向连接。(4)用抗原—抗体杂交技术判断D猪是否产生ASFV抗体,该技术的原理是抗体与抗原的特异性结合,因此,使用的抗原物质最好是ASFV外壳蛋白;该抗体若使用杂交瘤技术来制备,杂交瘤细胞应该由骨髓瘤细胞和经ASFV外壳蛋白免疫后的B淋巴细胞融合获得。
13.(1)成纤维细胞生长因子(FGF20)　胰蛋白酶
(2)灭活病毒诱导法　3　无限增殖、产生抗体
(3)成纤维细胞生长因子(FGF20)不能在肝癌细胞中特异性表达
[解析] (1)成纤维细胞生长因子(FGF20)能在肺癌、胃癌和结肠癌细胞中特异性表达,可作为潜在的肿瘤标志物,因此可将抗FGF20抗体用于癌症早期的诊断筛查,故题图中给小鼠注射的抗原应该是成纤维细胞生长因子(FGF20)。为了获得单个细胞,题图中①过程常用胰蛋白酶处理剪碎后的小鼠脾脏,使其分散成单个细胞,加入培养液制成细胞悬液。(2)②过程诱导细胞融合的方法中有别于植物细胞工程的方法是灭活病毒诱导法,诱导融合后可能形成3种融合细胞(B淋巴细胞—B淋巴细胞、B淋巴细胞—骨髓瘤细胞、骨髓瘤细胞—骨髓瘤细胞),并进一步筛选出具有能无限增殖、产生抗体特点的杂交瘤细胞。(3)结合题干可推测,抗体—药物偶联物(ADC),在靶向治疗肺癌、胃癌和结肠癌中获得了较好的疗效。但利用ADC在靶向治疗肝癌时效果不佳,其可能的原因是成纤维细胞生长因子(FGF20)不能在肝癌细胞中特异性表达。课时作业(五十二)　动物细胞工程
题组一　动物细胞培养
1.[2024·广东广州月考] 某研究小组对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行培养,下列叙述正确的是 (　)
A.动物细胞培养与植物组织培养依据的原理都是细胞的全能性
B.肝细胞培养过程中通常在培养液中通入5%的CO2刺激细胞呼吸
C.需在培养基中添加血清等天然成分,还需添加琼脂以便于细胞贴壁生长
D.用血细胞计数板计数的方法,可推断乙细胞比甲细胞增殖周期长
2.[2024·河北衡水模拟] MDCK细胞系是从犬肾脏中分离培养获得的上皮样细胞,易于培养,被广泛用于流感病毒疫苗的生产研究。传统方法大多选用含血清的培养基贴壁培养MDCK细胞,再经消化后,传代3~4次后,将培养液离心收集。下列叙述错误的是 (　)
A.血清含有动物细胞生长所需的营养物质
B.“消化”可用胰蛋白酶等处理贴壁细胞
C.与贴壁培养相比,悬浮培养避免了细胞的接触抑制,分裂不会受阻
D.MDCK细胞培养时需加入5%CO2,以维持培养液pH的稳定
3.[2024·湖北武汉三模] 人体骨膜组织具有空间诱导定向定型生成软骨结构性组织、器官的能力,这称为空间诱导再生。科研人员基于空间诱导再生机制,利用如下图所示的技术流程,成功得到耳形软骨并应用于临床实践。下列叙述错误的是 (　)
A.该项技术需要进行体外细胞培养,且需提供无菌无毒的环境
B.该项技术表明,特定的空间结构可能影响细胞的分裂和分化
C.骨膜组织定向生成软骨组织,并不能体现骨膜细胞的全能性
D.再生出的耳形软骨用于自体移植时,可以避免免疫排斥反应
4.[2024·天津滨海新区期中] 再生医学领域在 2019 年首次利用异源诱导多能干细胞(iPS 细胞)培养出眼角膜组织,移植到病人体内,成功治疗一名失明患者,且未发生免疫排斥反应。下列叙述不正确的是 (　)
A.造血干细胞和 iPS 细胞的分化程度不同
B.体外培养 iPS 细胞时培养液中需要加入血清等物质
C.神经干细胞和 iPS 细胞在治疗阿尔茨海默病等方面有重要价值
D.用 iPS 细胞培养出眼角膜组织,体现了 iPS 细胞具有全能性
题组二　动物细胞融合技术与单克隆抗体
5.[2025·湖南长沙月考] 西方马脑炎病毒(WEEV)致病力较强,是我国出入境检验中规定的一类检疫对象,其包膜蛋白E2ecto在病毒感染过程中起重要作用。某科研小组以体外表达的E2ecto蛋白作为抗原制备单克隆抗体。下列说法正确的是(　)
A.以体外表达的E2ecto蛋白为抗原对小鼠进行免疫前应进行提纯
B.可用于诱导动物细胞融合的方法都能用于诱导植物原生质体融合
C.可直接通过体外培养免疫小鼠的B细胞获得大量所需抗体
D.某人的组织样品被该单克隆抗体检测为阳性,则此人患病
6.[2025·江西南昌月考] 单克隆抗体可用于癌症治疗,但通过鼠杂交瘤细胞获得的鼠源单克隆抗体进入人体会作为抗原引起人体的免疫反应。科学家利用蛋白质工程对鼠源单克隆抗体进行改造,生产出含有人源性肽段的鼠—人嵌合抗体。下列说法错误的是(　)
A.生产单克隆抗体不能直接培养B淋巴细胞,因为其在体外培养条件下不能无限增殖
B.将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合,诱导融合的细胞即为能产生单克隆抗体的杂交瘤细胞
C.上述获得鼠—人嵌合抗体的研究中需对基因进行操作
D.经过改造的鼠—人嵌合抗体可降低人对该抗体的免疫反应
7.[2024·江苏南京一模] 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,过程如图。下列说法正确的是 (　)
A.用胃蛋白酶处理,使贴壁生长的骨髓瘤细胞分散开
B.单克隆抗体A和单克隆抗体B都能够特异性识别S蛋白
C.细胞融合后,第一次筛选需用96孔板培养以获得单一类型杂交瘤细胞
D.抗体由浆细胞分泌,其化学本质大多数为蛋白质,少数为RNA
8.[2024·浙江绍兴模拟] CD47是一种跨膜糖蛋白,能抑制巨噬细胞的免疫清除作用。肺癌、结肠癌等多种肿瘤细胞表面的CD47含量比正常细胞高1.6~5倍。图甲为抗CD47的单克隆抗体的制备流程,图乙为图甲过程②的具体操作。下列相关叙述错误的是 (　)
A.过程①中筛选出的杂交瘤细胞都具有产生所需抗体和无限增殖能力
B.用多孔玻璃板培养和筛选杂交瘤细胞时,每个孔中尽量只接种1个细胞
C.出现阳性反应的原因是抗原与抗体发生了特异性的结合
D.注射抗CD47的单克隆抗体可以增强巨噬细胞对多种肿瘤细胞的清除作用
题组三　动物体细胞核移植技术和克隆动物
9.[2024·河北邯郸二模] 体细胞核移植技术在畜牧业、医药卫生、拯救濒危动物等方面有着广泛的应用前景。下列关于动物细胞核移植技术应用的叙述,错误的是 (　)
A.哺乳动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植
B.克隆动物与供核动物的遗传性状完全相同,原因是遗传物质主要分布在细胞核中
C.利用体细胞核移植技术培育的转基因克隆动物,可作为生物反应器生产医用蛋白
D.将患者细胞核移植到胚胎干细胞,诱导重组干细胞发育形成的器官可避免免疫排斥反应
10.[2024·山东青岛三模] 线粒体置换技术是一种预防人类线粒体遗传病的技术手段。极体中主要内容物为排出的核基因组,所含线粒体数量较少,因此可以将其作为良好的核供体用于线粒体置换,其过程如下图所示。下列说法正确的是 (　)
A.图中获取的极体1为第一极体,极体2为第二极体
B.图中“ ”处指受精作用,精子需进行获能处理,为受精提供能量
C.该过程也可直接用患者的体细胞作为核供体
D.图中极体2的遗传物质来自于供卵卵母细胞
11.为研究多种血糖调节因子的作用,我国科学家开发出胰岛素抵抗模型鼠。为扩增模型鼠数量,科学家通过诱导优良模型鼠体细胞转化获得iPS细胞,继而利用iPS细胞培育出与模型鼠遗传特性相同的克隆鼠,具体步骤如图。下列叙述错误的是 (　)
A.图中黑鼠体细胞转化为iPS细胞的过程与植物组织培养的脱分化类似
B.胚胎移植后,重构胚进一步扩大导致滋养层破裂,胚胎伸展出来称为孵化
C.为获得更多的双细胞胚可对灰鼠注射促性腺激素超数排卵
D.为判断克隆鼠培育是否成功,需对X鼠进行胰岛素抵抗的相关检测
综合应用练
12.[2024·四川成都一模] 非洲猪瘟是由ASFV(一种双链DNA病毒)感染猪引起的烈性传染病。某研究小组将ASFV外壳蛋白基因导入猪体细胞中,利用核移植技术培育转基因克隆猪,从而得到自动产生ASFV抗体的个体,其过程如图所示。回答下列问题:
(1)获得D猪的基础技术是　　　　　　　　,取B猪体细胞进行①过程相比于胚胎细胞难度更大,原因在于　　　　　　　　　　　　　　　　　,步骤③采用的技术手段是　　　　　　。
(2)B猪体细胞在培养瓶中培养时,除必须保证环境是无菌、无毒外,还必须定期更换培养液以防止细胞代谢物积累对细胞自身造成的伤害。培养到一定程度后,需要分瓶再继续培养,分瓶后的培养过程称为　　　　　　。
(3)在导入目的基因之前,需要用双酶切法处理含目的基因的DNA片段和质粒,其优点是　　　　　　　　　　　　　　　　(答出一点即可)。
(4)利用抗原—抗体杂交技术判断D猪是否产生ASFV抗体,使用的抗原物质最好是　　　　　　　　。该抗体也可以使用杂交瘤技术来制备,通常情况下,杂交瘤细胞是由骨髓瘤细胞和　　　　　　　　　　　　　细胞融合获得的。
13.[2024·广东珠海期末] 成纤维细胞生长因子(FGF20)能在肺癌、胃癌和结肠癌细胞中特异性表达,可作为潜在的肿瘤标志物,因此可将抗FGF20抗体用于癌症早期的诊断筛查。有研究者设计了如下图所示制备抗FGF20单克隆抗体的流程。请回答下列问题:
(1)图中给小鼠注射的抗原应该是　　　　　　　　　。①过程常用　　　　　　处理剪碎后的小鼠脾脏,使其分散成单个细胞,加入培养液制成细胞悬液。
(2)②过程诱导细胞融合的方法中有别于植物细胞工程的方法是　　　　　　　　　,诱导融合后可能形成　　　　种融合细胞(只考虑两个细胞的融合),该过程筛选出的杂交瘤细胞的特点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)研究者将制备的抗FGF20单克隆抗体与特定化疗药物结合形成抗体—药物偶联物(ADC),在靶向治疗肺癌、胃癌和结肠癌中获得了较好的疗效,但利用ADC在靶向治疗肝癌时效果不佳,请推测可能的原因:
　。

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