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1.Vero细胞是非洲绿猴肾细胞,易于培养,生物安全性高,对多种病毒的感染敏感,是很多病毒培养的理想基质。培养 Vero细胞能广泛地用于人和动物疫苗的生产,下列有关叙述错误的是(　　)
A.贴壁生长的细胞需用胰蛋白酶处理后再进行离心收集
B.培养正常的 Vero细胞时,在培养瓶上可形成多层细胞
C.定期更换培养液能及时去除代谢物并提供营养物质
D.培养动物细胞的气体环境中CO2的作用是维持培养液的pH
答案:B
解析:贴壁生长的细胞需用胰蛋白酶处理成为单个细胞后,再进行离心收集,A正确;培养正常的 Vero细胞时会出现接触抑制现象,不会形成多层细胞,B错误;代谢产物积累会导致细胞生长受阻,定期更换培养液能及时去除代谢物并提供营养物质,C正确;培养动物细胞的气体环境中CO2的作用是维持培养液的pH,D正确。
2.(2025·北京卷,14)动物细胞培养基一般呈淡红色。某次实验时,调控pH的CO2耗尽,培养基转为黄色。由此推断,使培养基呈淡红色的是(　　)
A.必需氨基酸　　　　　　　 B.抗生素
C.酸碱指示剂 D.血清
答案:C
解析:必需氨基酸是细胞生长的营养成分,不参与指示pH变化,A错误;抗生素用于抑制微生物污染,与培养基颜色无关,B错误;CO2的作用主要是维持培养液的pH,故使培养基呈淡红色的是酸碱指示剂,C正确;血清提供生长因子,不直接导致培养基颜色变化,D错误。
3.(2026·广东广州模拟)诱导多能干细胞(iPS细胞)是通过基因转染技术将某些诱导基因导入动物或人的体细胞,使体细胞直接重构成为胚胎干细胞(ES细胞)样的多潜能细胞。如图表示科学家利用小鼠皮肤细胞培养出多种细胞的过程,则下列叙述错误的是(　　)
A.iPS细胞在细胞形态、生长特性等方面与ES细胞相似
B.过程①中细胞内发生了基因重组
C.过程②中细胞内某些基因处于关闭状态
D.获得iPS细胞需要使用卵细胞或者胚胎细胞
答案:D
解析:iPS细胞是体细胞直接重构成的ES细胞样的多潜能细胞,在细胞形态、生长特性等方面与ES细胞相似,A正确;由题图可知,过程①是将诱导基因导入小鼠皮肤细胞中,该过程中细胞内发生了基因重组,B正确;过程②表示细胞分化,其实质是基因的选择性表达,细胞内某些基因不表达所以处于关闭状态,C正确;由题意可知,诱导多能干细胞(iPS细胞)是通过基因转染技术将某些诱导基因导入动物或人的体细胞,使体细胞直接重构成为胚胎干细胞(ES细胞)样的多潜能细胞,不需要使用卵细胞或者胚胎细胞,D错误。
4.我国科学家将iPS细胞注射到囊胚中得到存活并有生殖能力的小鼠。下列叙述错误的是(　　)
A.iPS细胞能分化成多种组织、器官
B.可用iPS细胞治疗小鼠的镰状细胞贫血
C.定期更换培养液有利于满足iPS细胞对生长代谢的营养需求
D.iPS细胞被称为诱导多能干细胞,均是由成纤维细胞转化而来的
答案:D
解析:iPS细胞可分化成多种不同的细胞或组织,A正确;可利用体外制备的iPS细胞,诱导分化成正常的红细胞,治疗小鼠的镰状细胞贫血,B正确;体外培养iPS时,定期更换培养液可清除细胞的代谢产物,避免代谢废物积累对细胞产生毒害作用,即定期更换培养液有利于满足iPS细胞对生长代谢的营养需求,C正确;除成纤维细胞外,已分化的T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞,D错误。
5.(2026·河南漯河模拟)甲型流感单克隆抗体的制备过程中,杂交瘤细胞在克隆化培养过程中来自B淋巴细胞的染色体往往出现随机丢失现象,不考虑基因互作和其他变异。下列相关叙述错误的是(　　)
A.可从多次间歇注射甲型流感疫苗的动物脾脏中筛选获得已免疫的B淋巴细胞
B.在HAT 选择培养基上,B淋巴细胞和骨髓瘤细胞均无法长期存活
C.用96孔板培养和筛选杂交瘤细胞时,每一个孔尽量只接种一个细胞
D.抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞即具有持续产生甲型流感抗体的能力
答案:D
解析:由题意可知,杂交瘤细胞在克隆化培养过程中来自B淋巴细胞的染色体往往出现随机丢失现象,若丢失的染色体含有产生甲型流感抗体的基因,则杂交瘤细胞分泌单克隆抗体的功能将丧失,D错误。
6.(2025·甘肃卷,16)肿瘤坏死因子α(TNF-α)是一种细胞因子,高浓度时可以引发疾病。研究者利用细胞工程技术制备了TNF-α的单克隆抗体,用于治疗由TNF-α引发的疾病,制备流程如图。下列叙述正确的是(　　)
A.①是从小鼠的血液中获得的骨髓瘤细胞
B.②含未融合细胞、同种核及异种核融合细胞
C.③需用特定培养基筛选得到大量的杂交瘤细胞
D.④需在体外或小鼠腹腔进行克隆化培养和抗体检测
答案:B
解析:骨髓瘤细胞应该从骨髓中获取,A错误;B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的融合是随机的,可能有些细胞不发生融合,有些两两融合,有些多个融合,有同种核融合细胞,也有异种核融合细胞,B正确;诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞,但不能得到大量的杂交瘤细胞,C错误;④是克隆化培养和抗体检测,不是在小鼠腹腔内进行的,D错误。
7.(2026·河北秦皇岛模拟)我国科学家利用CRISPR/Cas9技术获得了一只生物节律核心基因BMAL1敲除的猕猴。并通过体细胞克隆技术,获得5只生物节律紊乱的猕猴,用于研究生物节律机制,技术流程如图所示(①②表示操作过程)。下列说法错误的是(　　)
A.在核移植操作前,应对成纤维细胞进行动物细胞培养
B.①是利用显微操作技术去核,去核前需要先将采集的卵母细胞培养至MⅡ时期
C.②可以通过电融合法使两细胞融合,形成重构胚
D.该技术得到的敲除BMAL1基因的克隆猕猴的遗传物质来自猕猴甲
答案:D
解析:该技术得到的敲除BMAL1基因的克隆猕猴的遗传物质主要来自猕猴甲,少量来自卵母细胞的细胞质,D错误。
8.(2026·山东济南模拟)将一个具有两个野生型基因(A+、B+)的人体细胞和一个具有两个隐性突变基因(A-、B-)小鼠细胞诱导融合,筛选得到的杂种细胞在传代培养过程中,人体细胞中的某条染色体会发生丢失现象,小鼠的染色体不丢失。最终通过检测基因产物,确定基因A+、B+是否位于一条染色体上。下列说法正确的是(　　)
A.杂种细胞传代培养需要添加激素及血清等天然成分的选择培养液
B.诱导融合后的细胞具有两种细胞的遗传物质并发生了基因重组
C.如果子细胞中只出现(A+、B+)和(A-、B-)所表达的基因产物,说明基因A+、B+在同一条染色体上
D.如果子代细胞出现(A+、B-)、(A-、B+)、(A+、B+)和(A-、B-)等所表达的全部基因产物,说明A+、B+位于两条染色体上
答案:C
解析:杂种细胞传代培养需要添加血清等天然成分的完全培养液,A错误;诱导融合后的细胞具有两种细胞的遗传物质,属于染色体变异,B错误;由题可知,子细胞中只出现(A+、B+)和(A-、B-)基因所表达的产物,而不单独出现A+或者B+ 所表达的产物,说明基因A+、B+在同一条染色体上,C正确;如果子代细胞出现(A+、B-)、(A-、B+)、(A+、B+)和(A-、B-)等所表达的全部基因产物,有可能A+、B+位于一条染色体上,染色体之间发生了结构变异,D错误。
9.(2026·贵州毕节模拟)FGF20是在肺癌、胃癌和结肠癌细胞中过量表达的肿瘤标志物,某实验小组制备了抗FGF20单克隆抗体,制备流程如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.①过程在细胞培养前应用胃蛋白酶分散组织细胞
B.②过程只有不同类型的细胞才能发生融合
C.③过程应多次用专一抗体检测和克隆化培养进行筛选
D.制备抗FGF20单克隆抗体的主要用途是治疗癌症疾病
答案:C
解析:①过程在细胞培养前应用胰蛋白酶或胶原蛋白酶分散组织细胞,A错误;②过程有不同类型的细胞和相同类型的细胞融合,如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,B错误;单克隆抗体制备过程中至少涉及两次筛选,第一次是利用选择培养基进行初步筛选出杂交瘤细胞,第二次是利用克隆化培养和抗体检测,③过程应多次用专一抗体检测和克隆化培养进行筛选,C正确;FGF20是在肺癌、胃癌和结肠癌细胞中过量表达的肿瘤标记物,制备抗FGF20单克隆抗体的主要用途是筛查癌症疾病,D错误。
10.(2026·湖北黄石模拟)科研团队采集遗传性视网膜色素变性患者的皮肤细胞并用基因编辑技术修正其致病基因,再通过动物细胞核移植技术培育出了基因矫正的视网膜类器官,基本流程如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.选用猪去核卵母细胞构建跨物种重构胚比同种核移植更易发育成视网膜类器官
B.重构胚需低氧培养以模拟体内胚胎发育的生理环境
C.多能干细胞经定向诱导分化为视网膜类器官体现了动物细胞核的全能性
D.视网膜类器官中不同细胞的基因表达差异主要取决于培养液中营养物质的种类
答案:B
解析:卵母细胞的细胞质中含有丰富的营养物质和促进细胞核全能性表达的因子,这些因子有助于激活供体细胞核,使其恢复到全能性状态,从而支持胚胎的发育,这些因子具有物种特异性,跨物种核移植会因物种不匹配导致重构胚发育效率低,远不如同种核移植,A错误;体内早期胚胎发育的环境属于低氧环境,为了提高胚胎发育的成功率,重构胚需低氧培养以模拟体内胚胎发育的生理环境,B正确;动物细胞核的全能性是指已分化的动物体细胞的细胞核在一定条件下仍具有发育成完整个体或发育成其他各种类型细胞的潜能,多能干细胞经定向诱导分化为视网膜类器官不能体现动物细胞核的全能性,C错误;视网膜类器官中不同细胞的基因表达差异,主要取决于添加的定向诱导分化因子,D错误。
11.人诱导多能干细胞(hiPSC)经定向诱导分化后,可形成特定的神经细胞,为细胞移植治疗缺血性脑卒中等疾病提供多种人类神经细胞。如图为定向诱导hiPSC分化形成神经细胞的一种新方法。回答下列问题。
(1)培养hiPSC时需要提供的气体环境为　　　　　　　　。hiPSC贴壁生长至相互接触时会出现　　　　现象,用　　　　处理后可进行传代培养。
(2)进行培养一时,除图中所加成分外,还需要加入　　　　　以补充天然因子。HS5为人骨髓基质细胞,HS5经γ射线照射约28~35分钟后,收集经照射后的HS5细胞培养上清液配制成HS5条件培养基,用γ射线照射HS5的目的可能是　 　 。
培养三中所用培养基为培养神经元的基础培养基,该培养基使用前需用　　　　　　法进行灭菌。
(3)hiPSC形成神经细胞过程的实质为　 , 该方法获得的神经细胞用于细胞移植治疗疾病的优势是　 。
答案:(1)95%空气+5% CO2　接触抑制　胰蛋白酶
(2)血清　使HS5破裂,释放出其中内容物,以便制备成HS5条件培养基　高压蒸汽灭菌
(3)基因的选择性表达　不会发生免疫排斥反应
解析:(1)动物细胞培养需要提供的气体环境为95%空气+5% CO2。动物细胞培养时细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上,这种现象称为细胞贴壁,贴壁细胞在生长增殖时会发生接触抑制现象,即当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞通常会停止分裂增殖,贴壁细胞需要重新用胰蛋白酶处理,使之分散成单个细胞,然后再用离心法收集,之后,将收集的细胞制成细胞悬液,分瓶进行传代培养。
(2)动物细胞培养时,除常规成分外,培养基中还需加入血清以补充天然因子。结合题意,HS5经γ射线照射约28~35分钟后,收集经照射后的HS5细胞培养上清液配制成HS5条件培养基,用γ射线照射HS5的目的可能是使HS5破裂,释放出其中内容物,以便制备成HS5条件培养基。常用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌。
(3)hiPSC形成神经细胞过程是细胞分化,其实质为基因的选择性表达,由于诱导多能干细胞来自患者自身体细胞,不会发生免疫排斥反应。第50讲动物细胞工程
考点一　动物细胞培养
1.动物细胞培养的概念
从动物体中取出相关的组织,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。
2.动物细胞培养的条件
拾遗·挖掘
(选择性必修3 P44正文信息)在使用合成培养基时,通常需要加入血清等一些天然成分。血清中含有促进细胞代谢和生长的物质,如蛋白质、氨基酸、未知的促生长因子等。
[注意]　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。
3.动物细胞培养的过程
(1)体外培养的动物细胞的类型
①能够悬浮在培养液中生长增殖。
②需要贴附于某些基质表面才能生长繁殖,而且还会发生接触抑制现象,从而使细胞停止分裂增殖。
(2)过程
①细胞贴壁:体外培养的大多数动物细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上。
②接触抑制:当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞通常会停止分裂增殖。
③原代培养:分瓶之前的细胞培养,即动物组织经处理后的初次培养。
④传代培养:分瓶后的细胞培养。
4.干细胞培养及其应用
拾遗·挖掘
(选择性必修3 P46“相关信息”改编)科学家已尝试制备iPS细胞方法有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。
考向　动物细胞培养及干细胞的应用
1.(2025·广东卷,5)将人眼睑成纤维细胞传代培养后,再培养形成支架,在该支架上接种人口腔黏膜上皮细胞,培养一段时间后分离获得上皮细胞片层,可用于人工角膜的研究。上述过程不涉及(　　)
A.制备细胞悬液
B.置于5% CO2等适宜条件下培养
C.离心收集细胞
D.用胰蛋白酶消化支架后分离片层
答案:D
解析:人眼睑成纤维细胞可形成支架,说明它属于贴壁细胞,贴壁细胞在传代培养过程中,需先用胰蛋白酶处理分散为单个细胞,再用离心法收集,之后将收集的细胞制成细胞悬液传代培养,A、C不符合题意;置于5% CO2等适宜条件下培养,其中5%的CO2可维持培养液的pH,B不符合题意;用胰蛋白酶消化支架容易导致上皮细胞片层也被分散为单个细胞,无法获得上皮细胞片层,D符合题意。
2.胚胎干细胞(ES细胞)存在于早期胚胎中,具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞,并进一步形成机体的所有组织或器官甚至个体的潜能,科研人员把四种产生转录因子的基因克隆后转入病毒载体,然后导入小鼠皮肤成纤维细胞,成功使其转化为类似胚胎干细胞的诱导多能干细胞(iPS细胞)。下列有关说法错误的是(　　)
A.利用病人健康的体细胞制备成iPS细胞用于疾病治疗,理论上可避免发生免疫排斥反应
B.ES细胞要从囊胚的内细胞团中分离获得,iPS细胞可以用任意部位的体细胞诱导产生
C.通过添加四种转录因子基因制备iPS的过程,可能有导致肿瘤发生的风险
D.与ES细胞相比,制备iPS细胞不使用胚胎细胞或卵细胞,因此不涉及伦理问题
答案:B
解析:因为在诱导转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,A正确;iPS细胞通过体外诱导成纤维细胞获取,并不是任意部位,B错误;制备iPS的过程中,诱导存在细胞过度生长和癌变的风险,故可能有导致肿瘤发生的风险,C正确;iPS是通过基因工程构建的转基因细胞,不使用胚胎细胞或卵细胞,因此不涉及伦理问题,D正确。
考点二　动物细胞融合技术与单克隆抗体
1.动物细胞融合技术
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(选择性必修3 P48“相关信息”)灭活病毒诱导细胞融合的原理:病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用,使细胞互相凝聚,细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布,细胞膜打开,细胞发生融合。
2.单克隆抗体的制备
(1)制备原理
①B淋巴细胞特点:每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。
②骨髓瘤细胞特点:能在体外大量增殖。
③杂交瘤细胞的特点:既能大量增殖,又能产生足够数量的特定抗体。
(2)制备过程
(3)特点和应用
探究　长春新碱(VCR)能够干扰肿瘤细胞的有丝分裂,也会影响正常细胞的增殖和分裂,导致药物副作用的发生。H18杂交瘤细胞产生的抗人肝癌单克隆抗体HAb18对于人体肝癌的诊断和靶向治疗具有重要的意义。回答下列问题。
(1)抗人肝癌单克隆抗体HAb18的制备过程中,需要向小鼠体内注射肝癌细胞悬液,其目的是什么
提示: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)单克隆抗体被广泛用作诊断试剂的原因是什么
提示: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。
(3)资料:①细胞合成DNA包括D和S两条途径,其中D途径能被氨基蝶呤阻断。
②免疫的B淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径,但它不能分裂增殖,其本身也不能在体外长期存活。
③鼠骨髓瘤细胞中只有D途径,没有S途径,但它能不断分裂增殖。如果它的D途径被阻断的话,它会因不能合成DNA而死亡。
抗人肝癌单克隆抗体HAb18的制备过程中,需要两次筛选,请根据上述资料提出第1次筛选的目的和具体方法。
提示:第1次筛选的目的是筛选出杂交瘤细胞;第1次筛选的具体方法是利用加入氨基蝶呤的选择培养基筛选。
(4)将VCR与抗人肝癌单克隆抗体HAb18通过接头连接形成抗体—药物偶联物(ADC),可实现对肝癌细胞的特异性杀伤,ADC的作用机制如图。据图分析,ADC的抗体和药物(VCR)各具有什么作用
提示:ADC的抗体主要发挥靶向运输作用,携带 VCR 与肝癌细胞特异性结合;药物(VCR)发挥治疗效应,通过抑制微管蛋白聚合妨碍纺锤体的形成,从而阻断肝癌细胞分裂,诱导肝癌细胞凋亡。
考向1　动物细胞融合
1.(2026·河北沧州模拟)如图为动物细胞融合示意图,下列相关叙述错误的是(　　)
A.图中C为灭活的病毒,此外还可用物理或化学方法诱导细胞融合
B.图中过程①发生了细胞膜的融合,体现了细胞膜的选择透过性
C.图中过程②表示有丝分裂
D.动物细胞融合技术可用于制备单克隆抗体
答案:B
解析:题图中C为灭活的病毒,此外还可用物理或化学方法诱导细胞融合,A正确;题图中过程①发生了细胞膜的融合,体现了细胞膜的流动性,B错误;题图中过程②表示有丝分裂,C正确;利用动物细胞融合技术可获得杂交瘤细胞,进而制备单克隆抗体,D正确。
考向2　单克隆抗体的制备及应用
2.(2025·贵州卷,16)如图为PML蛋白单克隆抗体的制备过程。下列叙述正确的是(　　)
A.应使用总蛋白进行多次免疫且每次免疫间隔适宜时间
B.W细胞是先提取B淋巴细胞再用PML蛋白免疫而获得
C.步骤2的目的是去除不能产生特异性抗体的细胞
D.应选择孔2中的细胞进行后续处理以制备单克隆抗体
答案:D
解析:PML蛋白单克隆抗体的制备过程中,应用PML蛋白作为抗原间隔适宜的时间多次免疫小鼠,目的是获得更多的能产生PML蛋白抗体的B淋巴细胞,A错误;W细胞是先用PML蛋白免疫后获得的B淋巴细胞,B错误;根据题意可知,步骤1是诱导W细胞与骨髓瘤细胞融合,步骤2是利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞,C错误;根据电泳结果可知,应选择孔2中的细胞进行后续处理以制备单克隆抗体,因为孔2中的细胞能特异性产生高密度PML蛋白,D正确。
考点三　动物体细胞核移植技术和克隆动物
1.动物细胞核移植技术
2.体细胞核移植的过程
拾遗·挖掘
(1)(选择性必修3 P52“相关信息”)减数分裂Ⅱ中期(MⅡ期)卵母细胞中的“核”其实是纺锤体—染色体复合物。
(2)(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显微操作法。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DNA变性。
3.动物体细胞核移植技术的应用前景及存在问题
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、组织和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
问题 ①成功率非常低;②绝大多数克隆动物存在健康问题,表现出遗传和生理缺陷;③相对于技术研究,核移植的理论研究较为滞后
考向　动物体细胞核移植技术和克隆动物
1.(2026·江苏南通模拟)我国研究人员经体细胞核移植技术培育出第一批灵长类动物——食蟹猴,流程如图所示,①~⑧表示过程,该动物可作为研究癌症等人类疾病的动物模型。下列说法错误的是(　　)
A.过程①用含血清的液体培养基,置于95%空气和5% CO2培养箱中培养
B.过程②表示的卵母细胞去核,实际去除的是纺锤体—染色体复合物
C.可用Ca2+载体或乙醇激活重构胚,使其完成分裂和发育进程
D.代孕母猴分娩的食蟹猴性状表现与提供卵母细胞的雌性食蟹猴无关
答案:D
解析:过程①用含血清的液体培养基,置于95%空气和5% CO2 培养箱中培养,这是常见的动物细胞培养条件,A正确;过程②表示的卵母细胞去核,实际去除的是纺锤体—染色体复合物,这是核移植技术中去核的关键操作,B正确;可用Ca2+载体或乙醇激活重构胚,使其完成分裂和发育进程,这是激活重构胚的常见方法,C正确;去核卵母细胞含有细胞质基因,也会遗传给食蟹猴,因此食蟹猴性状表现和提供卵母细胞的雌性食蟹猴有关,D错误。
2.(2026·安徽芜湖模拟)“中中”和“华华”是两只在我国出生的克隆猴,它们也是国际上首例利用体细胞克隆技术获得的非人灵长类动物。如图表示培育“中中”和“华华”的流程。下列相关叙述正确的是(　　)
A.图示过程中利用的技术有核移植和干细胞移植技术等
B.这两只克隆猴是由同一受精卵发育而成的双胞胎
C.融合细胞的培养过程不需要无菌、无毒的环境和营养等条件
D.利用A猴的胚胎干细胞核移植获得克隆猴的难度要小些
答案:D
解析:图示过程中利用的技术包括核移植、动物细胞培养、胚胎移植等技术,没有干细胞移植技术,A错误;这两只克隆猴是通过体细胞核移植、胚胎移植产生的,不是由受精卵发育而成的,B错误;融合细胞的培养过程需要无菌、无毒的环境和营养等条件,C错误;由于动物胚胎细胞分化程度低,表现全能性相对容易,利用A猴的胚胎干细胞核移植获得克隆猴的难度要小些,D正确。
1.Vero细胞是非洲绿猴肾细胞,易于培养,生物安全性高,对多种病毒的感染敏感,是很多病毒培养的理想基质。培养 Vero细胞能广泛地用于人和动物疫苗的生产,下列有关叙述错误的是(　　)
A.贴壁生长的细胞需用胰蛋白酶处理后再进行离心收集
B.培养正常的 Vero细胞时,在培养瓶上可形成多层细胞
C.定期更换培养液能及时去除代谢物并提供营养物质
D.培养动物细胞的气体环境中CO2的作用是维持培养液的pH
答案:B
解析:贴壁生长的细胞需用胰蛋白酶处理成为单个细胞后,再进行离心收集,A正确;培养正常的 Vero细胞时会出现接触抑制现象,不会形成多层细胞,B错误;代谢产物积累会导致细胞生长受阻,定期更换培养液能及时去除代谢物并提供营养物质,C正确;培养动物细胞的气体环境中CO2的作用是维持培养液的pH,D正确。
2.(2025·北京卷,14)动物细胞培养基一般呈淡红色。某次实验时,调控pH的CO2耗尽,培养基转为黄色。由此推断,使培养基呈淡红色的是(　　)
A.必需氨基酸　　　　　　　 B.抗生素
C.酸碱指示剂 D.血清
答案:C
解析:必需氨基酸是细胞生长的营养成分,不参与指示pH变化,A错误;抗生素用于抑制微生物污染,与培养基颜色无关,B错误;CO2的作用主要是维持培养液的pH,故使培养基呈淡红色的是酸碱指示剂,C正确;血清提供生长因子,不直接导致培养基颜色变化,D错误。
3.(2026·广东广州模拟)诱导多能干细胞(iPS细胞)是通过基因转染技术将某些诱导基因导入动物或人的体细胞,使体细胞直接重构成为胚胎干细胞(ES细胞)样的多潜能细胞。如图表示科学家利用小鼠皮肤细胞培养出多种细胞的过程,则下列叙述错误的是(　　)
A.iPS细胞在细胞形态、生长特性等方面与ES细胞相似
B.过程①中细胞内发生了基因重组
C.过程②中细胞内某些基因处于关闭状态
D.获得iPS细胞需要使用卵细胞或者胚胎细胞
答案:D
解析:iPS细胞是体细胞直接重构成的ES细胞样的多潜能细胞,在细胞形态、生长特性等方面与ES细胞相似,A正确;由题图可知,过程①是将诱导基因导入小鼠皮肤细胞中,该过程中细胞内发生了基因重组,B正确;过程②表示细胞分化,其实质是基因的选择性表达,细胞内某些基因不表达所以处于关闭状态,C正确;由题意可知,诱导多能干细胞(iPS细胞)是通过基因转染技术将某些诱导基因导入动物或人的体细胞,使体细胞直接重构成为胚胎干细胞(ES细胞)样的多潜能细胞,不需要使用卵细胞或者胚胎细胞,D错误。
4.我国科学家将iPS细胞注射到囊胚中得到存活并有生殖能力的小鼠。下列叙述错误的是(　　)
A.iPS细胞能分化成多种组织、器官
B.可用iPS细胞治疗小鼠的镰状细胞贫血
C.定期更换培养液有利于满足iPS细胞对生长代谢的营养需求
D.iPS细胞被称为诱导多能干细胞,均是由成纤维细胞转化而来的
答案:D
解析:iPS细胞可分化成多种不同的细胞或组织,A正确;可利用体外制备的iPS细胞,诱导分化成正常的红细胞,治疗小鼠的镰状细胞贫血,B正确;体外培养iPS时,定期更换培养液可清除细胞的代谢产物,避免代谢废物积累对细胞产生毒害作用,即定期更换培养液有利于满足iPS细胞对生长代谢的营养需求,C正确;除成纤维细胞外,已分化的T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞,D错误。
5.(2026·河南漯河模拟)甲型流感单克隆抗体的制备过程中,杂交瘤细胞在克隆化培养过程中来自B淋巴细胞的染色体往往出现随机丢失现象,不考虑基因互作和其他变异。下列相关叙述错误的是(　　)
A.可从多次间歇注射甲型流感疫苗的动物脾脏中筛选获得已免疫的B淋巴细胞
B.在HAT 选择培养基上,B淋巴细胞和骨髓瘤细胞均无法长期存活
C.用96孔板培养和筛选杂交瘤细胞时,每一个孔尽量只接种一个细胞
D.抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞即具有持续产生甲型流感抗体的能力
答案:D
解析:由题意可知,杂交瘤细胞在克隆化培养过程中来自B淋巴细胞的染色体往往出现随机丢失现象,若丢失的染色体含有产生甲型流感抗体的基因,则杂交瘤细胞分泌单克隆抗体的功能将丧失,D错误。
6.(2025·甘肃卷,16)肿瘤坏死因子α(TNF-α)是一种细胞因子,高浓度时可以引发疾病。研究者利用细胞工程技术制备了TNF-α的单克隆抗体,用于治疗由TNF-α引发的疾病,制备流程如图。下列叙述正确的是(　　)
A.①是从小鼠的血液中获得的骨髓瘤细胞
B.②含未融合细胞、同种核及异种核融合细胞
C.③需用特定培养基筛选得到大量的杂交瘤细胞
D.④需在体外或小鼠腹腔进行克隆化培养和抗体检测
答案:B
解析:骨髓瘤细胞应该从骨髓中获取,A错误;B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的融合是随机的,可能有些细胞不发生融合,有些两两融合,有些多个融合,有同种核融合细胞,也有异种核融合细胞,B正确;诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞,但不能得到大量的杂交瘤细胞,C错误;④是克隆化培养和抗体检测,不是在小鼠腹腔内进行的,D错误。
7.(2026·河北秦皇岛模拟)我国科学家利用CRISPR/Cas9技术获得了一只生物节律核心基因BMAL1敲除的猕猴。并通过体细胞克隆技术,获得5只生物节律紊乱的猕猴,用于研究生物节律机制,技术流程如图所示(①②表示操作过程)。下列说法错误的是(　　)
A.在核移植操作前,应对成纤维细胞进行动物细胞培养
B.①是利用显微操作技术去核,去核前需要先将采集的卵母细胞培养至MⅡ时期
C.②可以通过电融合法使两细胞融合,形成重构胚
D.该技术得到的敲除BMAL1基因的克隆猕猴的遗传物质来自猕猴甲
答案:D
解析:该技术得到的敲除BMAL1基因的克隆猕猴的遗传物质主要来自猕猴甲,少量来自卵母细胞的细胞质,D错误。
8.(2026·山东济南模拟)将一个具有两个野生型基因(A+、B+)的人体细胞和一个具有两个隐性突变基因(A-、B-)小鼠细胞诱导融合,筛选得到的杂种细胞在传代培养过程中,人体细胞中的某条染色体会发生丢失现象,小鼠的染色体不丢失。最终通过检测基因产物,确定基因A+、B+是否位于一条染色体上。下列说法正确的是(　　)
A.杂种细胞传代培养需要添加激素及血清等天然成分的选择培养液
B.诱导融合后的细胞具有两种细胞的遗传物质并发生了基因重组
C.如果子细胞中只出现(A+、B+)和(A-、B-)所表达的基因产物,说明基因A+、B+在同一条染色体上
D.如果子代细胞出现(A+、B-)、(A-、B+)、(A+、B+)和(A-、B-)等所表达的全部基因产物,说明A+、B+位于两条染色体上
答案:C
解析:杂种细胞传代培养需要添加血清等天然成分的完全培养液,A错误;诱导融合后的细胞具有两种细胞的遗传物质,属于染色体变异,B错误;由题可知,子细胞中只出现(A+、B+)和(A-、B-)基因所表达的产物,而不单独出现A+或者B+ 所表达的产物,说明基因A+、B+在同一条染色体上,C正确;如果子代细胞出现(A+、B-)、(A-、B+)、(A+、B+)和(A-、B-)等所表达的全部基因产物,有可能A+、B+位于一条染色体上,染色体之间发生了结构变异,D错误。
9.(2026·贵州毕节模拟)FGF20是在肺癌、胃癌和结肠癌细胞中过量表达的肿瘤标志物,某实验小组制备了抗FGF20单克隆抗体,制备流程如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.①过程在细胞培养前应用胃蛋白酶分散组织细胞
B.②过程只有不同类型的细胞才能发生融合
C.③过程应多次用专一抗体检测和克隆化培养进行筛选
D.制备抗FGF20单克隆抗体的主要用途是治疗癌症疾病
答案:C
解析:①过程在细胞培养前应用胰蛋白酶或胶原蛋白酶分散组织细胞,A错误;②过程有不同类型的细胞和相同类型的细胞融合,如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,B错误;单克隆抗体制备过程中至少涉及两次筛选,第一次是利用选择培养基进行初步筛选出杂交瘤细胞,第二次是利用克隆化培养和抗体检测,③过程应多次用专一抗体检测和克隆化培养进行筛选,C正确;FGF20是在肺癌、胃癌和结肠癌细胞中过量表达的肿瘤标记物,制备抗FGF20单克隆抗体的主要用途是筛查癌症疾病,D错误。
10.(2026·湖北黄石模拟)科研团队采集遗传性视网膜色素变性患者的皮肤细胞并用基因编辑技术修正其致病基因,再通过动物细胞核移植技术培育出了基因矫正的视网膜类器官,基本流程如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.选用猪去核卵母细胞构建跨物种重构胚比同种核移植更易发育成视网膜类器官
B.重构胚需低氧培养以模拟体内胚胎发育的生理环境
C.多能干细胞经定向诱导分化为视网膜类器官体现了动物细胞核的全能性
D.视网膜类器官中不同细胞的基因表达差异主要取决于培养液中营养物质的种类
答案:B
解析:卵母细胞的细胞质中含有丰富的营养物质和促进细胞核全能性表达的因子,这些因子有助于激活供体细胞核,使其恢复到全能性状态,从而支持胚胎的发育,这些因子具有物种特异性,跨物种核移植会因物种不匹配导致重构胚发育效率低,远不如同种核移植,A错误;体内早期胚胎发育的环境属于低氧环境,为了提高胚胎发育的成功率,重构胚需低氧培养以模拟体内胚胎发育的生理环境,B正确;动物细胞核的全能性是指已分化的动物体细胞的细胞核在一定条件下仍具有发育成完整个体或发育成其他各种类型细胞的潜能,多能干细胞经定向诱导分化为视网膜类器官不能体现动物细胞核的全能性,C错误;视网膜类器官中不同细胞的基因表达差异,主要取决于添加的定向诱导分化因子,D错误。
11.人诱导多能干细胞(hiPSC)经定向诱导分化后,可形成特定的神经细胞,为细胞移植治疗缺血性脑卒中等疾病提供多种人类神经细胞。如图为定向诱导hiPSC分化形成神经细胞的一种新方法。回答下列问题。
(1)培养hiPSC时需要提供的气体环境为　　　　　　　　。hiPSC贴壁生长至相互接触时会出现　　　　现象,用　　　　处理后可进行传代培养。
(2)进行培养一时,除图中所加成分外,还需要加入　　　　　以补充天然因子。HS5为人骨髓基质细胞,HS5经γ射线照射约28~35分钟后,收集经照射后的HS5细胞培养上清液配制成HS5条件培养基,用γ射线照射HS5的目的可能是　 　 。
培养三中所用培养基为培养神经元的基础培养基,该培养基使用前需用　　　　　　法进行灭菌。
(3)hiPSC形成神经细胞过程的实质为　 , 该方法获得的神经细胞用于细胞移植治疗疾病的优势是　 。
答案:(1)95%空气+5% CO2　接触抑制　胰蛋白酶
(2)血清　使HS5破裂,释放出其中内容物,以便制备成HS5条件培养基　高压蒸汽灭菌
(3)基因的选择性表达　不会发生免疫排斥反应
解析:(1)动物细胞培养需要提供的气体环境为95%空气+5% CO2。动物细胞培养时细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上,这种现象称为细胞贴壁,贴壁细胞在生长增殖时会发生接触抑制现象,即当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞通常会停止分裂增殖,贴壁细胞需要重新用胰蛋白酶处理,使之分散成单个细胞,然后再用离心法收集,之后,将收集的细胞制成细胞悬液,分瓶进行传代培养。
(2)动物细胞培养时,除常规成分外,培养基中还需加入血清以补充天然因子。结合题意,HS5经γ射线照射约28~35分钟后,收集经照射后的HS5细胞培养上清液配制成HS5条件培养基,用γ射线照射HS5的目的可能是使HS5破裂,释放出其中内容物,以便制备成HS5条件培养基。常用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌。
(3)hiPSC形成神经细胞过程是细胞分化,其实质为基因的选择性表达,由于诱导多能干细胞来自患者自身体细胞,不会发生免疫排斥反应。(共40张PPT)
第50讲动物细胞工程
内容索引
NEIRONGSUOYIN
考点二
动物细胞融合技术与单克隆抗体
动物细胞培养
考点一
考点三
动物体细胞核移植技术和克隆动物
动物细胞培养
考点一
梳理 必备知识
1.动物细胞培养的概念
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。
单个细胞
生长和增殖
2.动物细胞培养的条件
血清
7.2~7.4
维持培养液的pH
拾遗 挖掘
(选择性必修3 P44正文信息)在使用合成培养基时,通常需要加入血清等一些天然成分。血清中含有促进细胞代谢和生长的物质,如蛋白质、氨基酸、未知的促生长因子等。
[注意]　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。
3.动物细胞培养的过程
(1)体外培养的动物细胞的类型
①能够 中生长增殖。
②需要贴附于某些基质表面才能生长繁殖,而且还会发生 现象,从而使细胞停止分裂增殖。
悬浮在培养液
接触抑制
(2)过程
胰蛋白
胶原蛋白
原代
悬浮
贴壁
传代培养
①细胞贴壁:体外培养的大多数动物细胞往往 在培养瓶的瓶壁上。
②接触抑制:当贴壁细胞分裂生长到表面 时,细胞通常会停止分裂增殖。
③原代培养: 之前的细胞培养,即动物组织经处理后的初次培养。
④传代培养: 后的细胞培养。
贴附
相互接触
分瓶
分瓶
4.干细胞培养及其应用
骨髓
任何
一种类型
特定的细胞或组织
胚胎干细胞
拾遗 挖掘
(选择性必修3 P46“相关信息”改编)科学家已尝试制备iPS细胞方法有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。
精练 迁移应用
考向　动物细胞培养及干细胞的应用
1.(2025·广东卷,5)将人眼睑成纤维细胞传代培养后,再培养形成支架,在该支架上接种人口腔黏膜上皮细胞,培养一段时间后分离获得上皮细胞片层,可用于人工角膜的研究。上述过程不涉及(　　)
A.制备细胞悬液
B.置于5% CO2等适宜条件下培养
C.离心收集细胞
D.用胰蛋白酶消化支架后分离片层
D
解析:人眼睑成纤维细胞可形成支架,说明它属于贴壁细胞,贴壁细胞在传代培养过程中,需先用胰蛋白酶处理分散为单个细胞,再用离心法收集,之后将收集的细胞制成细胞悬液传代培养,A、C不符合题意;置于5% CO2等适宜条件下培养,其中5%的CO2可维持培养液的pH,B不符合题意;用胰蛋白酶消化支架容易导致上皮细胞片层也被分散为单个细胞,无法获得上皮细胞片层,D符合题意。
2.胚胎干细胞(ES细胞)存在于早期胚胎中,具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞,并进一步形成机体的所有组织或器官甚至个体的潜能,科研人员把四种产生转录因子的基因克隆后转入病毒载体,然后导入小鼠皮肤成纤维细胞,成功使其转化为类似胚胎干细胞的诱导多能干细胞(iPS细胞)。下列有关说法错误的是(　　)
A.利用病人健康的体细胞制备成iPS细胞用于疾病治疗,理论上可避免发生免疫排斥反应
B.ES细胞要从囊胚的内细胞团中分离获得,iPS细胞可以用任意部位的体细胞诱导产生
C.通过添加四种转录因子基因制备iPS的过程,可能有导致肿瘤发生的风险
D.与ES细胞相比,制备iPS细胞不使用胚胎细胞或卵细胞,因此不涉及伦理问题
B
解析:因为在诱导转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,A正确;iPS细胞通过体外诱导成纤维细胞获取,并不是任意部位,B错误;制备iPS的过程中,诱导存在细胞过度生长和癌变的风险,故可能有导致肿瘤发生的风险,C正确;iPS是通过基因工程构建的转基因细胞,不使用胚胎细胞或卵细胞,因此不涉及伦理问题,D正确。
动物细胞融合技术与单克隆抗体
考点二
梳理 必备知识
1.动物细胞融合技术
灭活病毒诱导法
细胞膜的流动性
杂交细胞
拾遗 挖掘
(选择性必修3 P48“相关信息”)灭活病毒诱导细胞融合的原理:病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用,使细胞互相凝聚,细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布,细胞膜打开,细胞发生融合。
2.单克隆抗体的制备
(1)制备原理
①B淋巴细胞特点:每一个B淋巴细胞只分泌 。
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 。
一种特异性抗体
大量增殖
大量增殖
特定抗体
(2)制备过程
B
B淋巴
选择培养基
杂交瘤
大量增殖
抗体
克隆化培养
抗体检测
特定抗原
阳性
(3)特点和应用
药物
深研 重难问题
探究　长春新碱(VCR)能够干扰肿瘤细胞的有丝分裂,也会影响正常细胞的增殖和分裂,导致药物副作用的发生。H18杂交瘤细胞产生的抗人肝癌单克隆抗体HAb18对于人体肝癌的诊断和靶向治疗具有重要的意义。回答下列问题。
(1)抗人肝癌单克隆抗体HAb18的制备过程中,需要向小鼠体内注射肝癌细胞悬液,其目的是什么
提示: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)单克隆抗体被广泛用作诊断试剂的原因是什么
提示: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。
(3)资料:①细胞合成DNA包括D和S两条途径,其中D途径能被氨基蝶呤阻断。
②免疫的B淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径,但它不能分裂增殖,其本身也不能在体外长期存活。
③鼠骨髓瘤细胞中只有D途径,没有S途径,但它能不断分裂增殖。如果它的D途径被阻断的话,它会因不能合成DNA而死亡。
抗人肝癌单克隆抗体HAb18的制备过程中,需要两次筛选,请根据上述资料提出第1次筛选的目的和具体方法。
提示:第1次筛选的目的是筛选出杂交瘤细胞;第1次筛选的具体方法是利用加入氨基蝶呤的选择培养基筛选。
(4)将VCR与抗人肝癌单克隆抗体HAb18通过接头连接形成抗体—药物偶联物(ADC),可实现对肝癌细胞的特异性杀伤,ADC的作用机制如图。据图分析,ADC的抗体和药物(VCR)各具有什么作用
提示:ADC的抗体主要发挥靶向运输作用,携带 VCR 与肝癌细胞特异性结合;药物(VCR)发挥治疗效应,通过抑制微管蛋白聚合妨碍纺锤体的形成,从而阻断肝癌细胞分裂,诱导肝癌细胞凋亡。
精练 迁移应用
考向1　动物细胞融合
1.(2026·河北沧州模拟)如图为动物细胞融合示意图,下列相关叙述错误的是(　　)
A.图中C为灭活的病毒,此外还可用物理或化学方法诱导细胞融合
B.图中过程①发生了细胞膜的融合,体现了细胞膜的选择透过性
C.图中过程②表示有丝分裂
D.动物细胞融合技术可用于制备单克隆抗体
B
解析:题图中C为灭活的病毒,此外还可用物理或化学方法诱导细胞融合,
A正确;题图中过程①发生了细胞膜的融合,体现了细胞膜的流动性,B错误;题图中过程②表示有丝分裂,C正确;利用动物细胞融合技术可获得杂交瘤细胞,进而制备单克隆抗体,D正确。
考向2　单克隆抗体的制备及应用
2.(2025·贵州卷,16)如图为PML蛋白单克隆抗体的制备过程。下列叙述正确的是(　　)
A.应使用总蛋白进行多次免疫且每次免疫
间隔适宜时间
B.W细胞是先提取B淋巴细胞再用PML
蛋白免疫而获得
C.步骤2的目的是去除不能产生特异性抗体的细胞
D.应选择孔2中的细胞进行后续处理以制备单克隆抗体
D
解析:PML蛋白单克隆抗体的制备过程中,应用PML蛋白作为抗原间隔适宜的时间多次免疫小鼠,目的是获得更多的能产生PML蛋白抗体的B淋巴细胞,A错误;W细胞是先用PML蛋白免疫后获得的B淋巴细胞,B错误;根据题意可知,步骤1是诱导W细胞与骨髓瘤细胞融合,步骤2是利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞,C错误;根据电泳结果可知,应选择孔2中的细胞进行后续处理以制备单克隆抗体,因为孔2中的细胞能特异性产生高密度PML蛋白,D正确。
动物体细胞核移植技术和克隆动物
考点三
梳理 必备知识
1.动物细胞核移植技术
细胞核
去核的
卵母细胞
2.体细胞核移植的过程
MⅡ
重构胚
拾遗 挖掘
(1)(选择性必修3 P52“相关信息”)减数分裂Ⅱ中期(MⅡ期)卵母细胞中的“核”其实是纺锤体—染色体复合物。
(2)(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显微操作法。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DNA变性。
3.动物体细胞核移植技术的应用前景及存在问题
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、组织和器官可以用于异种移植;
③人核移植 经过诱导分化形成相应的细胞、组织或器官,可用于器官移植
保护濒危物种 增加濒危物种的存活数量
问题 ①成功率非常低;②绝大多数克隆动物存在健康问题,表现出遗传和生理缺陷;③相对于技术研究,核移植的理论研究较为滞后
遗传改良
生物反应器
胚胎干细胞
考向　动物体细胞核移植技术和克隆动物
1.(2026·江苏南通模拟)我国研究人员经体细胞核移植技术培育出第一批灵长类动物——食蟹猴,流程如图所示,①~⑧表示过程,该动物可作为研究癌症等人类疾病的动物模型。下列说法错误的是(　　)
精练 迁移应用
A.过程①用含血清的液体培养基,置于95%空气和5% CO2培养箱中培养
B.过程②表示的卵母细胞去核,实际去除的是纺锤体—染色体复合物
C.可用Ca2+载体或乙醇激活重构胚,使其完成分裂和发育进程
D.代孕母猴分娩的食蟹猴性状表现与提供卵母细胞的雌性食蟹猴无关
答案:D
解析:过程①用含血清的液体培养基,置于95%空
气和5% CO2 培养箱中培养,这是常见的动物细胞
培养条件,A正确;过程②表示的卵母细胞去核,实
际去除的是纺锤体—染色体复合物,这是核移植
技术中去核的关键操作,B正确;可用Ca2+载体或
乙醇激活重构胚,使其完成分裂和发育进程,这是
激活重构胚的常见方法,C正确;去核卵母细胞含有细胞质基因,也会遗传给食蟹猴,因此食蟹猴性状表现和提供卵母细胞的雌性食蟹猴有关,D错误。
2.(2026·安徽芜湖模拟)“中中”和“华华”是两只在我国出生的克隆猴,它们也是国际上首例利用体细胞克隆技术获得的非人灵长类动物。如图表示培育“中中”和“华华”的流程。下列相关叙述正确的是(　　)
A.图示过程中利用的技术有核移植和干细胞移植技术等
B.这两只克隆猴是由同一受精卵发育而成的双胞胎
C.融合细胞的培养过程不需要无菌、无毒的环境和营养等条件
D.利用A猴的胚胎干细胞核移植获得克隆猴的难度要小些
D
解析:图示过程中利用的技术包括核移植、动物细胞培养、胚胎移植等技术,没有干细胞移植技术,A错误;这两只克隆猴是通过体细胞核移植、胚胎移植产生的,不是由受精卵发育而成的,B错误;融合细胞的培养过程需要无菌、无毒的环境和营养等条件,C错误;由于动物胚胎细胞分化程度低,表现全能性相对容易,利用A猴的胚胎干细胞核移植获得克隆猴的难度要小些,D正确。(共24张PPT)
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1.Vero细胞是非洲绿猴肾细胞,易于培养,生物安全性高,对多种病毒的感染敏感,是很多病毒培养的理想基质。培养 Vero细胞能广泛地用于人和动物疫苗的生产,下列有关叙述错误的是(　　)
A.贴壁生长的细胞需用胰蛋白酶处理后再进行离心收集
B.培养正常的 Vero细胞时,在培养瓶上可形成多层细胞
C.定期更换培养液能及时去除代谢物并提供营养物质
D.培养动物细胞的气体环境中CO2的作用是维持培养液的pH
B
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解析:贴壁生长的细胞需用胰蛋白酶处理成为单个细胞后,再进行离心收集,A正确;培养正常的 Vero细胞时会出现接触抑制现象,不会形成多层细胞,B错误;代谢产物积累会导致细胞生长受阻,定期更换培养液能及时去除代谢物并提供营养物质,C正确;培养动物细胞的气体环境中CO2的作用是维持培养液的pH,D正确。
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2.(2025·北京卷,14)动物细胞培养基一般呈淡红色。某次实验时,调控pH的CO2耗尽,培养基转为黄色。由此推断,使培养基呈淡红色的是(　　)
A.必需氨基酸　　　　　　　 B.抗生素
C.酸碱指示剂 D.血清
解析:必需氨基酸是细胞生长的营养成分,不参与指示pH变化,A错误;抗生素用于抑制微生物污染,与培养基颜色无关,B错误;CO2的作用主要是维持培养液的pH,故使培养基呈淡红色的是酸碱指示剂,C正确;血清提供生长因子,不直接导致培养基颜色变化,D错误。
C
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3.(2026·广东广州模拟)诱导多能干细胞(iPS细胞)是通过基因转染技术将某些诱导基因导入动物或人的体细胞,使体细胞直接重构成为胚胎干细胞(ES细胞)样的多潜能细胞。如图表示科学家利用小鼠皮肤细胞培养出多种细胞的过程,则下列叙述错误的是(　　)
A.iPS细胞在细胞形态、生长特性等方面与ES细胞相似
B.过程①中细胞内发生了基因重组
C.过程②中细胞内某些基因处于关闭状态
D.获得iPS细胞需要使用卵细胞或者胚胎细胞
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解析:iPS细胞是体细胞直接重构成的ES细胞样的多潜能细胞,在细胞形态、生长特性等方面与ES细胞相似,A正确;由题图可知,过程①是将诱导基因导入小鼠皮肤细胞中,该过程中细胞内发生了基因重组,B正确;过程②表示细胞分化,其实质是基因的选择性表达,细胞内某些基因不表达所以处于关闭状态,C正确;由题意可知,诱导多能干细胞(iPS细胞)是通过基因转染技术将某些诱导基因导入动物或人的体细胞,使体细胞直接重构成为胚胎干细胞(ES细胞)样的多潜能细胞,不需要使用卵细胞或者胚胎细胞,D错误。
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4.我国科学家将iPS细胞注射到囊胚中得到存活并有生殖能力的小鼠。下列叙述错误的是(　　)
A.iPS细胞能分化成多种组织、器官
B.可用iPS细胞治疗小鼠的镰状细胞贫血
C.定期更换培养液有利于满足iPS细胞对生长代谢的营养需求
D.iPS细胞被称为诱导多能干细胞,均是由成纤维细胞转化而来的
D
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解析:iPS细胞可分化成多种不同的细胞或组织,A正确;可利用体外制备的iPS细胞,诱导分化成正常的红细胞,治疗小鼠的镰状细胞贫血,B正确;体外培养iPS时,定期更换培养液可清除细胞的代谢产物,避免代谢废物积累对细胞产生毒害作用,即定期更换培养液有利于满足iPS细胞对生长代谢的营养需求,C正确;除成纤维细胞外,已分化的T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞,D错误。
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5.(2026·河南漯河模拟)甲型流感单克隆抗体的制备过程中,杂交瘤细胞在克隆化培养过程中来自B淋巴细胞的染色体往往出现随机丢失现象,不考虑基因互作和其他变异。下列相关叙述错误的是(　　)
A.可从多次间歇注射甲型流感疫苗的动物脾脏中筛选获得已免疫的B淋巴细胞
B.在HAT 选择培养基上,B淋巴细胞和骨髓瘤细胞均无法长期存活
C.用96孔板培养和筛选杂交瘤细胞时,每一个孔尽量只接种一个细胞
D.抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞即具有持续产生甲型流感抗体的能力
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解析:由题意可知,杂交瘤细胞在克隆化培养过程中来自B淋巴细胞的染色体往往出现随机丢失现象,若丢失的染色体含有产生甲型流感抗体的基因,则杂交瘤细胞分泌单克隆抗体的功能将丧失,D错误。
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6.(2025·甘肃卷,16)肿瘤坏死因子α(TNF-α)是一种细胞因子,高浓度时可以引发疾病。研究者利用细胞工程技术制备了TNF-α的单克隆抗体,用于治疗由TNF-α引发的疾病,制备流程如图。下列叙述正确的是(　　)
A.①是从小鼠的血液中获得的骨髓瘤细胞
B.②含未融合细胞、同种核及异种核融合细胞
C.③需用特定培养基筛选得到大量的杂交瘤细胞
D.④需在体外或小鼠腹腔进行克隆化培养和抗体检测
B
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解析:骨髓瘤细胞应该从骨髓中获取,A错误;B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的融合是随机的,可能有些细胞不发生融合,有些两两融合,有些多个融合,有同种核融合细胞,也有异种核融合细胞,B正确;诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞,但不能得到大量的杂交瘤细胞,C错误;④是克隆化培养和抗体检测,不是在小鼠腹腔内进行的,D错误。
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7.(2026·河北秦皇岛模拟)我国科学家利用CRISPR/Cas9技术获得了一只生物节律核心基因BMAL1敲除的猕猴。并通过体细胞克隆技术,获得5只生物节律紊乱的猕猴,用于研究生物节律机制,技术流程如图所示(①②表示操作过程)。下列说法错误的是(　　)
A.在核移植操作前,应对成纤维细胞进行动物细胞培养
B.①是利用显微操作技术去核,去核前需要先将采集的卵母细胞培养至MⅡ时期
C.②可以通过电融合法使两细胞融合,形成重构胚
D.该技术得到的敲除BMAL1基因的克隆猕猴的遗传物质来自猕猴甲
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8.(2026·山东济南模拟)将一个具有两个野生型基因(A+、B+)的人体细胞和一个具有两个隐性突变基因(A-、B-)小鼠细胞诱导融合,筛选得到的杂种细胞在传代培养过程中,人体细胞中的某条染色体会发生丢失现象,小鼠的染色体不丢失。最终通过检测基因产物,确定基因A+、B+是否位于一条染色体上。下列说法正确的是(　　)
A.杂种细胞传代培养需要添加激素及血清等天然成分的选择培养液
B.诱导融合后的细胞具有两种细胞的遗传物质并发生了基因重组
C.如果子细胞中只出现(A+、B+)和(A-、B-)所表达的基因产物,说明基因A+、B+在同一条染色体上
D.如果子代细胞出现(A+、B-)、(A-、B+)、(A+、B+)和(A-、B-)等所表达的全部基因产物,说明A+、B+位于两条染色体上
C
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解析:杂种细胞传代培养需要添加血清等天然成分的完全培养液,A错误;诱导融合后的细胞具有两种细胞的遗传物质,属于染色体变异,B错误;由题可知,子细胞中只出现(A+、B+)和(A-、B-)基因所表达的产物,而不单独出现A+或者B+ 所表达的产物,说明基因A+、B+在同一条染色体上,C正确;如果子代细胞出现(A+、B-)、(A-、B+)、(A+、B+)和(A-、B-)等所表达的全部基因产物,有可能A+、B+位于一条染色体上,染色体之间发生了结构变异,D错误。
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9.(2026·贵州毕节模拟)FGF20是在肺癌、胃癌和结肠癌细胞中过量表达的肿瘤标志物,某实验小组制备了抗FGF20单克隆抗体,制备流程如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.①过程在细胞培养前应用胃蛋白酶分散组织细胞
B.②过程只有不同类型的细胞才能发生融合
C.③过程应多次用专一抗体检测和克隆化培养进行筛选
D.制备抗FGF20单克隆抗体的主要用途是治疗癌症疾病
C
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解析:①过程在细胞培养前应用胰蛋白酶或胶原蛋白酶分散组织细胞,A错误;②过程有不同类型的细胞和相同类型的细胞融合,如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,B错误;单克隆抗体制备过程中至少涉及两次筛选,第一次是利用选择培养基进行初步筛选出杂交瘤细胞,第二次是利用克隆化培养和抗体检测,③过程应多次用专一抗体检测和克隆化培养进行筛选,C正确;FGF20是在肺癌、胃癌和结肠癌细胞中过量表达的肿瘤标记物,制备抗FGF20单克隆抗体的主要用途是筛查癌症疾病,D错误。
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10.(2026·湖北黄石模拟)科研团队采集遗传性视网膜色素变性患者的皮肤细胞并用基因编辑技术修正其致病基因,再通过动物细胞核移植技术培育出了基因矫正的视网膜类器官,基本流程如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.选用猪去核卵母细胞构建跨物种重构胚比同种核移植更易发育成视网膜类器官
B.重构胚需低氧培养以模拟体内胚胎发育的生理环境
C.多能干细胞经定向诱导分化为视网膜类器官体现了动物细胞核的全能性
D.视网膜类器官中不同细胞的基因表达差异主要取决于培养液中营养物质的种类
B
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解析:卵母细胞的细胞质中含有丰富的营养物质和促进细胞核全能性表达的因子,这些因子有助于激活供体细胞核,使其恢复到全能性状态,从而支持胚胎的发育,这些因子具有物种特异性,跨物种核移植会因物种不匹配导致重构胚发育效率低,远不如同种核移植,A错误;体内早期胚胎发育的环境属于低氧环境,为了提高胚胎发育的成功率,重构胚需低氧培养以模拟体内胚胎发育的生理环境,B正确;动物细胞核的全能性是指已分化的动物体细胞的细胞核在一定条件下仍具有发育成完整个体或发育成其他各种类型细胞的潜能,多能干细胞经定向诱导分化为视网膜类器官不能体现动物细胞核的全能性,C错误;视网膜类器官中不同细胞的基因表达差异,主要取决于添加的定向诱导分化
因子,D错误。
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11.人诱导多能干细胞(hiPSC)经定向诱导分化后,可形成特定的神经细胞,为细胞移植治疗缺血性脑卒中等疾病提供多种人类神经细胞。如图为定向诱导hiPSC分化形成神经细胞的一种新方法。回答下列问题。
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(1)培养hiPSC时需要提供的气体环境为　　　 　　　　　。hiPSC贴壁生长至相互接触时会出现　　　 　现象,用　　 　　处理后可进行传代培养。
解析:动物细胞培养需要提供的气体环境为95%空气+5% CO2。动物细胞培养时细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上,这种现象称为细胞贴壁,贴壁细胞在生长增殖时会发生接触抑制现象,即当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞通常会停止分裂增殖,贴壁细胞需要重新用胰蛋白酶处理,使之分散成单个细胞,然后再用离心法收集,之后,将收集的细胞制成细胞悬液,分瓶进行传代培养。
95%空气+5% CO2
接触抑制
胰蛋白酶
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(2)进行培养一时,除图中所加成分外,还需要加入　　　　以补充天然因子。HS5为人骨髓基质细胞,HS5经γ射线照射约28~35分钟后,收集经照射后的HS5细胞培养上清液配制成HS5条件培养基,用γ射线照射HS5的目的可能是________________________________________________
　 。 培养三中所用培养基为培养神经元的基础培养基,该培养基使用前需用　　　　 　　法进行灭菌。
血清
使HS5破裂,释放出其中内容物,以便制备成HS5条件
培养基
高压蒸汽灭菌
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解析:动物细胞培养时,除常规成分外,培养基中还需加入血清以补充天然因子。结合题意,HS5经γ射线照射约28~35分钟后,收集经照射后的HS5细胞培养上清液配制成HS5条件培养基,用γ射线照射HS5的目的可能是使HS5破裂,释放出其中内容物,以便制备成HS5条件培养基。常用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌。
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(3)hiPSC形成神经细胞过程的实质为　 , 该方法获得的神经细胞用于细胞移植治疗疾病的优势是____________________
　 。
解析:hiPSC形成神经细胞过程是细胞分化,其实质为基因的选择性表达,由于诱导多能干细胞来自患者自身体细胞,不会发生免疫排斥反应。
基因的选择性表达
不会发生免疫排斥反
应

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