动物细胞工程-高考生物一轮复习

考点58动物细胞工程

【命题趋势】

高考主要考察动物体细胞克隆及单克隆抗体的制备等内容。试题通常以获得细胞工程产

品的操作过程为背景，借助具体的技术流程，对操作过程中的特定要求、产品特点等进

行综合考查。题型为非逃择题，难度适中。

预计2022年仍可能依托某种新型产品的培育为线索，维续对细胞工程的核心知识进行

考查。

【重要考向】

一、动物细胞培养与动物体细胞核移植的过程分析

二、单克隆抗体的制备过程分析

动物细胞培养与动物体细胞核移植的过

程分析

1.动物细胞培养

（1）动物细胞的培养过程

（2）培养条件

①无菌、无毒的环境：对培养液和所有培养用具进行无菌处理,添加抗生素,

定期更换培养液以清除代谢产物。

②营养：除正常的有机和无机营养外，需加入血面」J逑等一些天然成分。

③适宜的温度和pH：温度为36.5±0.5℃（哺轧动物）,DH为7.2〜7.4。

④气体环境：含95%空气加5%CO2的混合气体,其中后者的作用是维持培养

液的pH。

（3）应用：生物制品的生产、检测有毒物质、医学研究。

2.动物体细胞核移植技术和克隆动物

（1）动物体细胞核移植技术的过程

（2）原理：动物体细胞核具有全能性。

（3）结果：产生新个体。

（4）应用：①加速家畜逡隹改良进程，促进优良畜群繁育；②保护濒危物种:

③生产医用蛋白；④作为异种移植的随：⑤用于组织器官的整擅。

动物细胞培养与动物体细胞核移植的比较

项目动物细胞培养动物体细胞核移植

原理细胞增殖动物细胞核的全能性

动物组织块。

1剪碎、1夷蛋白酶处理¥

斑胞悬液〃

1转入培养液中“

原代培养〃

过程

1胰蛋白酶处理4

细胞悬液，

1分瓶、转入培养港中，

传代培养/

获得细胞群

结果获得与供体遗传物质基本相同的个体

【典例】

1.为了初步检测药物X和Y的抗癌活性，在细胞培养板的每个孔中加入相同数量的肝

癌细胞，使其贴壁生长，实验组加入等体积相同浓度的溶于二甲基亚碉（溶剂）的药物

X或Y,对照组中也加入了一定的溶液，培养过程及结果如图所示。下列有关叙述错误

的是（）

缰电培

葬72小时

蛔卷计效,并

©O©i镣平均值

00

实验结果

组别细胞个数（个/孔）

对照7.8x106

药物X6.7x104

药物Y5.3x105

A.对照组和实验组均设置了三个孔，可以减少实验误差

B.可用胰蛋白酶处理使肝癌细胞脱落下来并进行计数

C.对照组中加入的溶液是和实验组等体积的无菌蒸储水

D.根据实验结果，可以初步判断药物X的抗癌效果较好

【答案】C

【分析】

1、分析题意可知：该实验目的是检测药物X和Y的抗癌活性，自变量是药物X或Y,

因变量是细胞数量。

2、动物细胞培养的条件：

（1）无菌、无毒环境：①消毒和灭菌；②添加一定量的抗生素；③定期更换培养液，

以清除代谢废物。

（2）营养物质：糖、氨基酸、无机盐、微量元素和促生长因子等，还需添加血清、血

浆一些天然成分。

（3）温度和pH：哺乳动物一般为36.5℃±0.5℃；适宜的一定的pH：7.2~7.4。

（4）气体环境：95%的空气（细胞代谢所必需）和5%的CO?（维持培养液的pH）。

【详解】

A、对照组和实验组均设置了三个孔，符合平行重复原则，最终求每个组的均值，可以

减少实验误差，降低偶然因素对实验结果的影响，A正确；

B、胰蛋白酶处理可以使肝癌细胞间的蛋白质被分解，破坏细胞间的连接，可以获得游

离的肝癌细胞并计数，B正确；

C、根据单一变量原则可知，对照组中加入的溶液是和实验组等体积的无菌二甲基亚丽，

以排除溶剂对实验结果的干扰，C错误；

D、根据实验结果可知，最终细胞的数量：对照组（7.8xl（y＞）＞药物Y实验组（5.3x105）

＞药物X实验组（6.7x10。，说明加入药物X的实验组存活的癌细胞数是最少的，即可

以初步判断药物X的抗癌效果较好，D正确。

故选C。

2.动物细胞工程常用的技术手段中，最基础的是（）

A.动物细胞培养B.动物细胞融合

C.动物组织培养D.胚胎细胞核移植

【答案】A

【分析】

动物细胞工程常用的技术手段有很多，如：动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞

融合、生产单克隆抗体等，其中动物细胞培养技术是其他动物工程技术的基础。

【详解】

动物细胞工程常用的技术手段中，最基础的是动物细胞培养，其它技术都要建立在动物

细胞培养技术基础之上,A正确，BCD错误。

故选Ao

3.对某种动物的肝肿瘤细胞进行细胞培养，下列说法正确的是（）

A.取单个肝肿瘤细胞进行培养，获得细胞群的方法不属于克隆培养法

B.细胞培养过程中不需考虑细菌的污染问题

C.该培养液也能用来培养乙肝病毒

D.肝脏肿瘤细胞的分裂周期变短

【答案】D

【分析】

动物细胞培养的过程：取动物组织块-剪碎组织-用胰蛋白的处理分散成单个细胞T制

成细胞悬液一转入培养液中（原代培养）一放入二氧化碳培养箱培养一贴满瓶壁的细胞

用酶分散为单个细胞，制成细胞悬液一转入培养液（传代培养）一放入二氧化碳培养箱

培养。

【详解】

A、取单个肝肿瘤细胞进行培养获得细胞群的方法属于细胞层次的克隆，A错误；

B、培养液受细菌污染后，其中的营养成分会发生改变，不利于细胞的培养，B错误；

C、病毒无细胞结构，其生存离不开细胞，用培养液不能培养病毒，C错误；

D、肝脏肿瘤细胞分裂能力增强，其分裂周期变短，D正确。

故选D。

4.某研究小组为测定药物对肝肿瘤细胞的治疗效果，准备对某种动物的肝肿瘤细胞（甲）

和正常肝细胞（乙）进行动物细胞培养。下列有关说法正确的是（）

A.在利用两种肝组织块制备肝细胞悬液时，可用胃蛋白酶处理

B.细胞培养应在CQ2培养箱中进行，CCh的作用是作为细胞代谢原料

C.取甲细胞进行培养，传至10~50代就会完全停止

D.乙细胞在原代培养过程中，最终会出现停止增殖的现象

【答案】D

【分析】

1、动物细胞培养的流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）一剪碎

T用胰蛋白酶或胶原蛋」酶处理分散成单个细胞一制成细胞悬液一转入培养瓶中进行

原代培养一贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传

代培养。

2、细胞贴壁和接触抑制：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。细

胞数目不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表面相互抑制时，细胞就会停止分裂增殖，这

种现象称为细胞的接触抑制。

【详解】

A、胃蛋白酶的最适pH大约为2,这一环境下细胞往往会受到破坏，不利于培养，所

以一般用胰蛋白酶而不用胃蛋白酶处理细胞，A错误；

B、培养箱中CO2的作用是调节培养液的pH,B错误；

C、在适宜条件下，肝肿瘤细胞可以无限增殖，C错误；

D、正常肝细胞在原代培养过程中会出现接触抑制现象，停止增殖，D正确。

故选D。

5.下列关于动物细胞培养的叙述中，不正确的是（）

A.传代培养时需要用胰蛋白酹处理贴壁生长的细胞

B.细胞的癌变发生于原代培养向传代培养的过渡过程中

C.正常分裂的细胞在培养瓶中会出现接触抑制现象

D.动物细胞培养一般需要使用C02培养箱

【答案】B

【分析】

I、动物细胞培养的流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）-剪碎

T用胰蛋白酶或胶原蛋白能处理分散成单个细胞一制成细胞悬液一转入培养瓶中进行

原代培养一贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酹处理分散成单个细胞继续传

代培养。

2、细胞贴壁和接触抑制：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁.细

胞数目不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表面相互抑制时，细胞就会停止分裂增殖，这

种现象称为细胞的接触抑制。

【详解】

A、由原代培养换瓶进行传代培养时，需要用胰蛋白悔或胶原蛋白酶处理贴壁生长的细

胞，A正确；

B、细胞的癌变一般发生于5（）代后的细胞培养过程中，B错误；

C、正常进行分裂的细胞会出现接触抑制现象，C正确：

D、动物细胞培养的场所是CO2培养箱，培养箱内含有95%空气加5%CO2的混合气体，

为动物细胞培养提供适宜的pH,D正确。

故选B。

单克隆抗体的制备过程分析

I.动物细胞融合

（1）原理：细胞膜的流动性。

（2）融合方法：聚乙二醇（PEG）、灭活的病毒、电激等。

（3）意义：突破了有性杂交方法的局限,使远缘杂交成为可能,也为制造单克隆抗

他开辟了新途径。

2.单克隆抗体

（1）制备过程

（2）优点：特异性强、灵敏度高,可大量制备。

（3）用途：作为诊断试剂;用于治疗疾病和运载药物。

制备单克隆抗体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

由于小鼠在生活中还受到其他抗原的

筛选诱导融合后得到多种杂交细胞，另外还有

刺激，所以经选择性培养获得的杂交

原因未融合的细胞

瘤细胞中有能产生其他抗体的细胞

用特定的选择培养基筛选：未融合的细胞用多孔培养皿培养，在每个孔只有一

筛选和同种细胞融合后形成的细胞（"BB”细个杂交瘤细胞的情况下开始克降化培

方法胞、“瘤瘤”细胞）都会死亡，只有融合的养和抗体检测，经多次筛选得到能产

杂交瘤细胞（“B瘤”细胞用自生长生特异性抗体的细胞群

筛选

得到杂交瘤细胞得到能分泌所需抗体的杂交瘤细胞

目的

【典例】

6.科学家用灭活的病毒把骨髓瘤细胞与经过免疫的B淋巴细胞融合得到杂交瘤细胞，

灭活病毒的作用是（）

A.病毒比较小，可钻入到细胞内

B.灭活的病毒已完全死亡，死亡的病毒可以让细胞聚集

C.灭活的病毒已失去感染性，对各种动物细胞不造成破坏，但所保留的融合活性可使

不同的动物细胞进行融合

D.灭活的病毒带有目的基因，通过融合可以让杂交细胞带有目的基因

【答案】c

【分析】

诱导细胞融合的方法有：物理法、化学法、生物法。其中物理法包括离心、振动和电刺

激，化学法中的诱导剂•般为聚乙二醇（PEG）,生物法中一般用灭活的病毒。

【详解】

灭活的病毒已失去感染活性，对各种动物细胞不造成破坏，但它所保留的融合活性，可

使不同动物细胞进行融合，故在骨髓瘤细胞与效应B细胞融合过程中，灭活病毒起了诱

导细胞融合的作用，C正确，ABD错误。

故选C。

7.CD47是一种跨膜糖蛋白。它可与巨噬细胞表面的信号调节蛋白结合，从而抑制巨噬

细胞的吞噬作用。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，导致巨噬细胞对肿痛细胞的清除效果减弱。为证明抗CD47的单克隆抗体可以解除

CD47对巨噬细胞的抑制作用，科学家按照如下流程遂行了实验。

下列叙述不正确的是（）

A.多次进行步骤①的FI的是获得更多分泌抗CD47抗体的浆细胞

B.步骤②中可以利用聚乙二醇或灭活的病毒诱导完成细胞融合

C.经筛选可得到既能产生抗CD47抗体又能无限增殖的杂交瘤细胞

D.对照组应在巨噬细胞+正常细胞共培养体系中加入单克隆抗体

【答案】D

【分析】

1、单克隆抗体：由单个B淋巴细胞进行无性繁殖形成的细胞系所产生出的化学性质单

一、特异性强的抗体。具有特异性强、灵敏度高，并可能大量制备的特点。

2、单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏

中获取已经免疫的B淋巴细胞：诱导B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;进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养，

即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。

3、单克隆抗体的作用：①作为诊断试剂：（最广泛的月途）具有准确、高效、简易、快

速的优点；②用于治疗疾病和运载药物：主要用于治疗癌症，可制成“生物导弹

【详解】

A、多次进行步骤①的目的是加强免疫，获得更多分泌抗CD47抗体的浆细胞，A正确：

B、诱导动物细胞融合可以利用聚乙二醉或灭活的病毒，B正确；

C、经两次筛选可得到既能产生抗CD47抗体又能无限增殖的杂交瘤细胞，C正确;

D、对照组应在巨噬细胞+肿瘤细胞共培养体系中不加入单克隆抗体，D错误。

故选D。

8.新冠病毒表面的刺突蛋白可特异性结合宿主细胞上的受体CD147,从而介导新冠病

毒入侵宿主细胞。研究人员制备了针对刺突蛋白的单克隆抗体，该抗体可结合刺突蛋白，

从而阻断新冠病毒刺突蛋白与CD147的结合，阻止病毒继续感染新的细胞。下列说法

正确的是（）

A.新冠病毒入侵人体后可刺激浆细胞增殖，促进其分泌抗体

B.B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后，至少要经过I次选择才能够得到专门分泌抗刺突

蛋白抗体的杂交瘤细胞

C.需将杂交瘤细胞置「含95%氧气加5%二氧化碳混合气体的培养箱中培养

D.可借助单克隆抗体的导向作用，在单克隆抗体上迨接抗新冠病毒的药物制成生物

导弹

【答案】D

【分析】

单克隆抗体是由单一B细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原的抗体。通常采

用杂交瘤技术来制备，杂交瘤抗体技术是在细胞融合技术的基础上，将具有分泌特异性

抗体能力的效应B细胞和具有无限繁殖能力的骨髓瘤细胞融合为杂交瘤细胞，杂交瘤细

胞既能产生抗体，乂能无限增殖。用具备这种特性的单个杂交瘤细胞培养成细胞群，可

制备针对一种抗原的特异性抗体即单克隆抗体。

【详解】

A、浆细胞是高度分化细胞，能合成并分泌抗体，不能增殖，A错误；

B、B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后，至少要经过2次选择才能够得到专门分泌抗刺突

蛋白抗体的杂交瘤细胞.第1次需要筛选出杂交瘤细胞，第2次筛选出能产生所需抗体

的杂交瘤细胞，B错误；

C、需将杂交瘤细胞置于含95%空气加5%二氧化碳混合气体的培养箱中培养，C错误；

D、根据抗原与抗体特异性结合的特性，可借助单克隆抗体的导向作用，在单克隆抗体

上连接抗新冠病毒的药物制成生物导弹，D正确。

故选D。

9.为了解决杂交瘤细胞在传代培养中出现来自B细胞染色体丢失的问题，研究者在单

克隆抗体的制备过程中漕加了一个步骤，如下图所示。除了抗原刺激之外，用EBV（-

种病毒颗粒）感染动物B细胞，使其染色体核型更稳定。这样的细胞能够在HAT培养

基中存活，但对乌本甘（Oua）敏感。下列相关分析错误的是（）

抗原晅动物一B细胞

出丫骨髓瘤细胞

接丁掇

即转传噬PEG|Q合

HATi音养基T）ua筛选

一

EBVH化细胞凝施骨塞田胞

死亡

A.杂交瘤细胞具有持续产生抗EBV抗体的能力

B.杂交瘤细胞染色体丢失可能导致抗体产生能力下降

C.图中B细胞取自于抗原刺激后动物的脾脏等

D.骨髓瘤细胞应该无法在HAT选择培养基中存活

【答案】A

【分析】

题图分析：图示为单克隆抗体制备过程，除了抗原刺激之外，还用EBV（一种病毒颗

粒）感染动物B淋巴细胞，使其染色体核型更稳定，不易发生变异，该细胞株能够在

HAT培养基中存活。

【详解】

A、本实验中EBV的作用是使B细胞染色体核型更粒定，而不是刺激B细胞分化成浆

细胞产生抗体，所以该杂交瘤细胞不能产生抗EBV的抗体，A错误；

B、杂交瘤细胞染色体丢失可能导致细胞发生变异，从而导致抗体产生能力下降，B正

确；

C、B细胞分布在脾脏和淋巴结等免疫器官中，所以在单克隆抗体制备过程中，B细胞

取自于抗原刺激后动物的淋巴结或脾脏等，C正确；

D、据图可知，骨髓瘤细胞在HAT选择培养基中死亡，D正确。

故选Ao

10.运用细胞工程技术获得单克隆抗体时，下列操作不必要的是（）

A.对小动物注射抗原B.融合并筛选杂交瘤细胞

C.培养杂交瘤细胞D.将胰蛋白酶注入小鼠腹腔

【答案】D

【分析】

细胞来源：B淋巴细胞：能产生特异性抗体，在体外不能无限繁殖；骨髓瘤细胞：不产

生专一性抗体，体外能无限繁殖。

单克隆抗体的制备过程是：对小动物注射抗原，从该动物的脾脏中获取效应B细胞，将

效应B细胞与骨髓瘤细胞融合，筛选出能产生单一抗体的杂交瘤细胞，克隆化培养杂交

瘤细胞（体内培养和体外培养），最后获取单克隆抗体。

【详解】

A、为了获得能产生特异性抗体的效应B细胞，因此对小动物注射抗原，A错误；

B、为了集合效应B细胞能产生特异性抗体和骨髓瘤细胞无限增殖的优点，需要将西个

细胞融合并筛选出杂交瘤细胞，B错误；

C、筛选出的杂交瘤细胞需要克隆化培养获取单克隆抗体，C错误；

D、杂交瘤细胞在体外培养需要用胰蛋白酶处理，但是在体内培养不需要胰蛋白酶处理,

因此该步骤不必要，D正确。

故选Do

踪训练

1.如图所示是某动物细胞培养时，培养液中活细胞和死亡细胞密度统计结果，下列相

关叙述错误的是（）

A.实验中要控制胰蛋白酶溶液浓度和处理时间，以免损伤细胞

B.培养液中应适当加入青霉素、链霉素，以避免杂菌污染

C.曲线be段变化的主要原因是培养液中营养物质不足及有害代谢产物积累

D.培养至第6天时，新产生的细胞数等于死亡细胞淤

2.下列对动物细胞核移植技术的描述中，错误的是（）

A.哺乳动物细胞核移植包括胚胎细胞核移植和体细胞核移植

B.体细胞核移植的过程中可通过显微操作去除卵母细胞中的核

C.体细胞核移植过程中通常采用减数第二次分裂中期的卵母细胞作为受体细胞

D.通过体细胞核移植方法生产的克隆动物是对供核动物进行了100%的更制

3.1997年，美国威斯康星州的一个奶牛场有一头名叫卢辛达的奶牛，年产奶量为30.8t,

创造了世界奶牛产奶量最高新纪录，下图是利用卢辛达的体细胞进行克隆高产奶牛的流

程图。有关说法错误的是（）

A.供体细胞注入去核的卵母细胞能确保克隆牛与供体牛遗传性状更相近

B.供体细胞的培养需要无菌无毒的环境，需加入血清、血浆等一些天然成分

C.从卵巢中采集卵母细胞都要在体外经人工培养成熟后再去核作受体细胞

D.将胚胎移植到代孕母牛子宫里，发生免疫排斥反应的可能性很大

4.下列关于动物细胞培养过程和相关技术的叙述正确的是（）

A.动物细胞必须培养在有抗生素的培养液中

B.低压交流电场可击穿质膜脂双层从而促进细胞杂交

C.胚胎干细胞核移植前需对受体细胞进行营养限制性培养

D.按•定标准从细胞系中筛选获得的细胞都具有相同的遗传信息

5.在克隆哺乳动物过程中，通常作为核移植受体细胞的是去核的（）

A.卵原细胞

B.初级卵母细胞

C.次级卵母细胞

D.卵细胞

6.下列关于细胞工程和胚胎工程中操作目的的说法箱送的是（）

A.单克隆抗体制备过程中，注射抗原的目的是获得特异性抗体

B.动物细胞培养过程中定期更换培养液的目的是补充营养物质，去除代谢废物

C.胚胎分割时，对内细胞团均等分割的目的是防止影响分割后胚胎的恢复和发育

D.体外受精技术中将精子在一定浓度的肝素溶液中培养目的是诱导精子获能

7.下图是利用奶牛乳腺生产血清白蛋白的过程。下列有关叙述错误的是（）

A.将牛组织置于清水口并加入一定量的胰蛋白酶处理可得到单细胞

B.图中涉及基因工程、动物细胞培养、细胞核移植、胚胎移植等技术

C.选用未受精的卵细胞作为受体细胞是因为其具有让细胞核全能性得到表达的环境

D.若要获得同卵双胎或多胎，分割囊胚时需将内细胞团均等分割

8.下列实验中，不能达成实验目的的是（）

A.PCR技术中用高温对DNA解旋B.用Taq聚合酶构建表达载体

C.用胰蛋白酶制备动物细胞悬液D.用纤维素酶和果胶酶制备植物原生质

体

9.用一定的技术获得处于同一时期的同步生长的细胞群体，可为研究细胞的生长和代

谢带来便利。研究表明.哺乳动物细胞需要促有丝分裂因子（如血清）才能经过Gi期

继续分裂，而分裂期（M期）细胞会变圆。下列诱导或选择细胞同步化的方法或措施,

不合理的是（）

A.用DNA合成抑制剂可将细胞阻止在S期

B.用秋水仙素可使细胞停留在有丝分裂中期

C.降低血清浓度，使细胞仅能存活而不分裂，可获得大量Gi期细胞

D.摇动或拍打培养瓶可收集到占培养细胞总数50%以上的M期细胞

10.6磷酸葡萄糖脱氢的（G6PD）有F和S两种类型，分别由一对等位基因XF和XS

编码。将基因型为XFXS的女性皮肤组织用胰蛋白酶处理，进行原代培养，然后用不同

的单个细胞分别进行单克隆培养。分别从原代培养和各单克隆培养取样，对G6PD蛋白

进行电泳检测，结果如下图所示。以下叙述不氐硬的是

原代培养细胞单克隆培养细胞

123456789

S型蚤门

F型蛋白

A.原代培养的细胞中都含有X-基因和XS基因

B.原代培养细胞电泳图有2个条带是因为同时检测了多个细胞

C.单克隆培养的细胞1、2、4、5、8、9与3、6、7所含基因不同

D.实验结果可能是女性细胞中一条X染色体随机失许导致的

真题再现

1.（2021•浙江高考真题）将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中，形成重建的“合

子有些“合子”发育成正常的蝌蚪，而单独培养肠细胞却不能发育成蝌蚪。下列叙述

错误的是（）

A.肠细胞不能表达全能性是受某些物质的限制

B.“合子”第一次分裂后形成的细胞已失去全能性

C.“合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着细胞分化

D.细胞核具有全能性是由于其含有该物种的全套基因

2.（2021•浙江高考真题）下图为动物成纤维细胞的培养过程示意图。下列叙述止确的

是)

①切取组织②制备细胞悬浮'液③原代培养④传代培养

A.步骤①的操作不需要在无菌环境中进行

B.步骤②中用盐酸溶解细胞间物质使细胞分离

C.步骤③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶处理

D.步骤④培养过程中不会发生细胞转化

二、多选题

3.（2020.江苏高考真题）小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞、制备流程

如图所示。下列叙述错送的是（）

囊跖胚胎干细胞

A.为获得更多的囊胚，采用激素注射促进雄鼠产生更多的精子

B.细胞a和细胞b内含有的核基因不同，所以全能性高低不同

C.用胰蛋白酶将细胞a的膜蛋白消化后可获得分散的胚胎干细胞

D.胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CCh培养箱中进行培养

三、综合题

4.（2021.湖南高考真题）M基因编码的M蛋白在动物A的肝细胞中特异性表达。现

设计实验，将外源DNA片段F插入M基因的特定位置，再通过核移植、胚胎培养和

胚胎移植等技术获得M基因失活的转基因克隆动物A,流程如图所示。回答下列问通：

F

卵母细胞

成纤维细胞去核卵母细胞

I核移植

胚胎培养

早期胚胎

［胚胎移植

代孕母亲

1

克隆动物A

（1）在构建含有片段F的重组质粒过程中，切割质粒DNA的工具酶是_________，这

类酶能将特定部位的两个核甘酸之间的断开。

（2）在无菌、无毒等适宜环境中进行动物A成纤维组胞的原代和传代培养时，需要定

期更换培养液，目的是o

（3）与胚胎细胞核移植技术相比，体细胞核移植技术的成功率更低，原因是。

从早期胚胎中分离获得的胚胎干细胞，在形态上表现为（答出两点即可），功

能上具有。

（4）鉴定转基因动物：以免疫小鼠的淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合，筛选

融合杂种细胞，制备M蛋白的单克隆抗体。简要写出利用此抗体确定克隆动物A中M

基因是否失活的实验思路o

5.（2020•全国高考真题）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）上述实验前必须绐小鼠甲注射病毒A,该处理的目的是_________________。

（2）写出以小鼠甲的脾脏为材料制备单细胞悬液的主要实验步骤:，，

（3）为了得到能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞，需要进行筛选。图中筛选

1所采用的培养基属于,使用该培养基进行细胞培养的结果是

。图中筛选2含多次筛选，筛选所依据的基本原理是

（4）若要使能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖，可采用的方法有

_________________（答出2点即可）。

《尽模拟检测

一、单选题

1.如图为体细胞克隆猴“中中”和“华华”的培育流程，为建立人类疾病的动物模型、研

究疾病机理带来光明前景。卜.列叙述正确的是（）

A.过程①将成纤维细胞注射到去核的卵母细胞中，体现细胞膜的选择透过性

B.过程②在培养基中加入的动物血清含有激发成纤维细胞核全能性表达的物质

C.过程③进行同步发情处理，可降低代孕母猴对“中中又华华”的免疫排斥反应

D.与模型小鼠相比，模型猴更适合于研究人类疾病的发病机理、研发诊治药物

二、多选题

2.下图是利用体细胞核移植技术获得克隆奶牛的流程图。下列叙述正确的是（）

现曹一|外1臂幺|去核卵母囹门④⑤而

母细胞卵母纽胞|毓I恨一髓肝舒一圉

----------②~《入

高产奶牛的二供体

体细胞细胞

A.体细胞核移植的难度高于胚胎细胞核移植

B.过程②和过程④所使用的培养基成分完全相同

C.过程③可用电刺激使供体细胞和去核卵母细胞融合

D.过程⑤操作前需要对代孕母牛进行发情处理

三、实验题

3.2015年10月5日，我国科学家屠呦呦因发现青蒿素而获得诺贝尔生理学或医学奖。

青蒿索被誉为“东方神药”，是一种高效低毒的治疗疟疾的药物，近年来又发现青蒿素具

有较强的抗肿瘤活性作用。某科研小组为了研究青蒿素的浓度和作用时间与人胆囊癌

（GBCSD）细胞增殖的关系，进行了相应实验。

材料用具：人胆囊癌（GBCSD）细胞悬液、细胞培养液、不同浓度青蒿素（0阳桢1儿、

2pmol/L.4nmol/L.8Hmol/L.16Hmol/L）、培养瓶、CO2培养箱、滴管、血细胞计数板

（测定细胞目的工具）、显微镜等。

（说明：实验持续72小时，每24小时测定一次，具体测定方法不作要求）

（1）实验思路：

①将分别接种于5组含有等量培养液的培养瓶中，编号A、B、C、D、E；

②向各组培养瓶中分别加入,置于中恒温培养；

③____________吸取每组培养液，用血细胞计数板在显微镜下观测细胞数；

④。

（2）请设计一个用于记录实验结果的表格。

（3）为了进一步确定青蒿素抑制人胆囊癌（GBCSD）细胞增殖的具体作用机理，研究

人员在上述实验的基础匕测定了不同浓度青蒿素处理24小时后各时期细胞所占百分

比，结果如下：

细

胞

比

例

%

药物作用24h后细胞各周期分布柱形图

据此推测，青蒿素可能是通过_____来抑制人胆囊癌（GBCSD）细胞的增殖。

四、综合题

4.由西班牙研究团队在《Science》杂志.上刊登的•项最新研究成果表明，当T淋巴细

胞的代谢能力发生变化时，体内积累的炎症会让动物未老先衰，出现各种“老年病这

一成果表明了T淋巴细胞在动物体衰老进程中的重要作用。回答下列问题：

（1）对于多细胞生物而言个体的衰老意味着体内大多数细胞的衰老，生物体内衰老细

胞的及时清除体现了免疫系统的功能。

（2）有科学家提出可利用人体细胞培养出T淋巴细胞，再通过向人体内适当输入T淋

巴细胞来延缓衰老。下面是该设想的流程图。

过程①的培养液中除合成培养基的成分外，还需添加等天然成分，同时要

保证被培养的细胞处于的环境中。进行过程②时，需要先利用

技术将四种目的基因扩漕。iPS细胞是一类具有胚胎干细胞特性的细胞。哺乳动物的胚

胎干细胞是由___________中分离出来的一类细胞，在功能上具有发育的。

过程③的实质是__________。

5.流感病毒是一种有包膜的单链RNA病毒，是引起流行性感冒的主要病原体。流感病

毒的培养是研发灭活流感疫苗的基础。灭活是用物理或化学手段使培养得到的流感病毒

失去侵染能力，并不破坏流感病毒的抗原结构，灭活后，还需对抗原进行分离、纯化，

得到疫苗。目前受技术限制难以彻底地分离和纯化疫苗，因此，得到的疫苗可能含有培

养基成分。

非洲绿猴肾细胞（Vcro细胞）是世界卫生组织推荐用于培养流感病毒生产疫苗的细胞

基质，Vcro细胞培养的培养基中通常要添加血清，促进细胞高密度生长。但是，血清

是成分不完全明确的攵杂混合物，且不同批次的血清在质量上存在很大差异，增加了

疫苗生产工艺的不稳定性和疫苗质量控制的难度，从而影响疫苗的安全性和质量。

为进一步探索能够用于培养高密度Vero细胞的无血清培养基，科研人员自制了添加胰

岛素，转铁蛋白等替代成分的无血清培养基（SFM）进行研究。研究人员对传代的Vero

细胞消化后，用SFM制成细胞悬液，置于37度、5%CCh条件下培养，每隔3d更换新

鲜SFM,并绘制了SFM中Vero细胞的生长曲线，如图所示。请回答：

24［活细胞浓度（X10^/mL）

001234567891,01*11213141,51,6

培养时间（d）

（1）与DNA病毒相比，流感病毒易出现变异的原因是,接种灭活流感疫苗后，

体内会发生相应的—（填"体液免疫''、"细胞免疫''或"体液免疫和细胞免疫）。

（2）消化Vero细胞应使用的酶是。培养Vcro细胞时，将其置于5%COZ条件

下培养，CCh的作用是。细胞培养过程中，通常还要在SFM中添加一定量的

，以防培养过程中的污染。

（3）SFM中的胰岛素能促进Vcro细胞生长的原因是_________。分析实验结果，12d

以后细胞浓度下降的原因可能是。根据实验结果，不能有效评价无血清培养

基对Ver。细胞的培养效果，应补充的实验是________o

（4）应用无血清培养的Ver。细胞生产流感疫苗，能够提高疫苗的安全性，原因是

6.下图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物（二倍体）的流程。回答下列问

题:

（1）图中A表示正常细胞核，染色体数为2n,则其性染色体的组成可为o过程

①表示去除细胞核，该过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行，去核时常采用—

的方法。②代表的过程是______。

（2）经过多次传代后，供体细胞中的稳定性会降低。因此，选材时必须关注

传代次数。

（3）若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同，从遗传物质的角度分析其原因是

（4）与克隆羊“多莉（利）”培育成功一样，其他克隆动物的成功获得也证明了一。

7.科学家从哺乳动物早期胚胎中分离出一类胚胎干细胞（ES细胞），并进一步将ES细

胞诱导分化出某些组织细胞。由此回答下列问题：

（1）哺乳动物胚胎干细胞在形态上表现为（至少答3点）。

（2）离体培养胚胎干细胞时，一般需要在合成培养基中加入等天然成分，培

养时所需的气体主要有0?和CO?,C02的主要作用是。

（3）将胚胎干细胞用于检测有毒物质是否引起了基因突变，在分子水平上需要采用

技术。为了提高胚胎利用率，通过__________技术处理可以获得更多的胚胎。

（4）研究还发现，胚胎干细胞可以诱导分化为造血干细胞，这体现了胚胎细胞具有

。临床上常用诱导干细胞定向分化的方法修补损伤或衰老的组织器官，从而解

决了问题。

8.结核病是由结核杆菌引起的人畜共患病。结核杆菌通常以气溶胶形式传播，气溶胶

颗粒被肺泡吞噬细胞吞噬，吞噬细胞破裂导致结核杆茵在机体内进一步传播。羊痒病是

由正常细胞的非致病性抚蛋白异构化为痒病肮蛋白所致。为研制既能抗结核病又能抗羊

痒病的双抗羊，科学家进行了如下操作。

组1组2组3

图1

（i）将山羊吞噬细胞特异性启动子MRS与小鼠SP110基因形成融合基因，用

将融合基因与质粒构建成重组质粒，导入山羊肺泡吞噬细胞（组2）。以（组

3）和转入空质粒的山羊吞噬细胞为对照组（组1）。分别接种等量的结核杆菌，72h后

加入使吞噬细胞破裂，取裂解液进行涂布培养，结果如图1。由图可知小鼠

SP110基因可用于双抗羊的研制，依据是o

（2）非致病性肮蛋白是由山羊13号染色体上的PRNP基因的第三外显子控制合成的，

PRNP基因的结构如图2。

启动外显子3

--------____________________________________________________

5'-----------------------AGTTGGATCCTGGTT-----------------------

-----------------------TCAACCTAGGACCAA---------------------------5*

R1序列

图2

注:限制醐BamHI的识别序列为GGATCC

以L4和Ri为识别位点设计TALEN敲除载体，对山羊成纤维细胞L与Ri之间的序列

实施定点敲除。请根据上述信息，写出检测敲除是否成功的思路，并描述敲除成功的实

验结果o

（3）将TALEN敲除载体与供体DNA载体共转化幼羊成纤维细胞，可将SP110基因定

点敲入PRNP基因的第三外显子中，原理如图3。请指出图4中的数字分别代表的结构。

1234经检测，成纤维细胞的

SP110基因表达量明显下降。

（4）欲用上述细胞获得双抗羊，需要用到的技术有。

9.CART细胞免疫疗法，是一种治疗肿瘤的新型精准靶向疗法。借助基因工程给T细

胞装上定位导航装置CAR（肿瘤嵌合抗原受体），T组胞就能获得特异性识别和攻击肿

瘤细胞的能力，犹如“细胞导弹”，能精确“点射”肿瘤细胞，但又不会伤及正常细胞。治

疗流程如下，回答下列有关问题：

（1）将T细胞改造成CART细胞，可以借助逆转录病毒载体将CAR基因整合到正

常T细胞的基因序列中，这个过程称为。

（2）除借助病毒侵染外，也可通过电穿孔技术（通过高强度的电场作用，瞬时提高细胞

膜的通透性，从而吸收周围介质中的外源分子）直接将导入细胞质中进行

表达，该方法相较于病毒侵染更安全，原因是o

（3）让CART细胞进行增殖，需要用到技术，此技术应在5%的C02

培养箱中进行，CO2的作用是。

（4）将CART细胞回输到患者体内后，CART细胞表面的抗原受体能与

发生特异性结合，从而高效地杀灭肿瘤细胞。

10.（一）回答下列与酿酒和制醋有关的问题：

（1）果酒制作过程中严格控制发酵条件是保证发酵正常进行的关键，这直接关系到是

否能得到质量高、产量多的理想产物，通常所指的发酵条件不包括

A.温度控制B.溶氧控制C.pH控制D.酶的控制

（2）对野生酵母菌进行诱变后用和的培养基，可筛选得到具有耐高糖和

耐酸特性的酵母菌，提高酒精发酵的效率。

（3）可通过测定酵母菌数量、发酵液密度和酒精浓度等措施监控酒精发酵情况。发酵

初期，可采用法测定酵母菌的活菌数量；发酵中期，发酵液密度降低的原因是

（4）转入醋酸发酵前，需调整的发酵条件是______；发酵过程中常通过______来监控

醋酸发酵情况。

（二）2017年，世界上首例体细胞克隆猴在中国诞生。图是体细胞克隆猴的技术流程

图，请据图回答下列问题：

卵母细

胞供体

掰猴胚胎成纤

维细胞的培养

天体细胞卵母

胚胎成纤维细胞\幽？®细胞

KDM4dniRNA①I

融合

激活

胚胎

移植

J体细胞克

代孕母猴K隆的舜猴

（1）图中选择称猴胚胎期而非成年期的成纤维细胞进夕亍培养，其原因是，

刚放入培养瓶中的细胞沉降到瓶底部后首先会出现现象。

（2）图中步骤①是克隆猴技术难点之一，需要将卵母细胞培养到中期II后进行去核操

作，去核事实上是去除卵母细胞的纺锤体和结构。

（3）体细胞克隆猴的另外一个难点是猴的体细胞克隆胚胎发育差，科学家发现胚胎发

育障碍与克隆胚胎基因组上大量组蛋白的甲基化密切相关。由此推测，图中KDM4d

mRNA翻译产生的酶的作用是_____oAKDM4dmRNA导入重组细胞的技术是_______

导入前的激活一般使用力法。垂组细胞经______、胚胎移植等过程获得克隆猴,

克隆猴的遗传物质来自于。

参考答案

跟踪训练

1.D

【分析】

分析曲线图可知，ab段表示活细胞密度增加，be段表示活细胞密度减少；培养。〜8天

时，死细胞密度增加。涪养第6天时，活细胞数等于死亡细胞数。

【详解】

A、实验中要控制胰蛋白酶溶液浓度和处理时间，以免损伤细胞，A正确；

B、培养液中应适当加入青霉素、链霉素，以避免杂菌污染，B正确；

C、曲线be段表示活细胞密度减少而死细胞密度增加，产生的主要原因是培养液中营养

物质不足及有害代谢产物积累等，C正确：

D、培养第6天时，活细胞数等于死亡细胞数，D错误。

故选D。

2.D

【分析】

利用核移植技术获得的动物与供核动物性状不完全相同的原因：①克隆动物绝大部分

DNA来自供体细胞的细胞核，但其细胞质中的DNA主要来自去核的卵母细胞；②性状

是基因和环境共同作用的结果，供核动物生活的环境与克隆动物生活的环境不完全相同,

其性状也不可能和供核动物完全相同：③克隆动物在个体发育过程中有可能发生基因突

变，产生供核动物没有的性状。

【详解】

A、哺乳动物核移植包括胚胎细胞核移植和体细胞核移植，并且胚胎细胞核移植成功率

更高，A正确；

B、通过显微操作去除卵母细胞中的核，同时也可••并吸出第•极体，B正确；

C、体细胞核移植中，卵母细胞要在体外培养到减数第二次分裂中期，C正确；

D、通过体细胞核移植方法生产的重组细胞中，核是供体细胞的，但细胞质是受体细胞

的，所以不是对供核动物进行了100%的复制，D错误。

故选D。

3.D

【分析】

1.动物细胞培养的条件：

（1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌；②添加一定量的抗生素；③定期更换培养液，

以清除代谢废物。

（2）营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血

浆等天然物质。

（3）温度和PH：36.5r±0.50C；适宜的pH：7.2〜7.4。

（4）气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO2（维持培养液的pH）。

2.动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，

使其重组弁发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个体，核移植得到的动

物称克隆动物。

3.胚胎移植的生理学基础：

①动物发情排卵后，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的，这就为供体的

胚胎移入受体提供了相同的生理环境。

②早期胚胎在一定时间内处于游离状态，这就为胚胎的收集提供了可能。

③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体的存活提供了可能。

④供体胚胎可与受体子自建立正常的生理和组织联系，但供体胚胎的遗传特性在孕育过

程中不受影响。

【详解】

A、供体细胞注入去核的卵母细胞能确保核遗传物质来自于供体细胞，使克隆牛与供体

牛遗传性状更相近，A正确；

B、供体细胞的培养需要无菌无毒的环境，需加入血清、血浆等一些天然成分，B正确；

C、采集的卵母细胞需培养减数第二次分裂中期（MH中期）才成熟，C正确；

D、受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体的存活提供了可

能,D错误。

故选D。

4.B

【分析】

1、动物细胞培养的条件：（1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌；②添加一定量的抗

生素；③定期更换培养液，以清除代谢废物。（2）营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、

无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质。（3）温度和PHo<4）气体环

境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO2（二氧化碳的作用是维持培养液的PH）o

【详解】

A、动物细胞培养过程中需要在培养液中添加一定量的抗生素以保证无菌环境，若已在

无菌环境中也可以不加入，A错误。

B、电融合技术可在低压交流电场中击穿质膜脂双层导致胞质融通可高效促进细胞融合,

B正确

C、核移植操作前需对供体细胞进行营养限制性培养，以利于细胞核的一系列变化和基

因表达分子的开关的启动，C错误；

D、按一定标准从细胞系中筛选获得的细胞可能因发生变异，遗传信息不一定相同，D

错误。

故选Bo

5.C

【分析】

体细胞核移植过程；

I卯集I

J/

将供体细胞注入去核9呻细胞

①通过电刺激使两细胞融合，供体核进入受

体羽母2礴。曳组细胞

②用物理或化学方法（如电脉冲、钙离子载

体、2加享、蛋白酶合成抑制剂等）激活受体

细胞，使其完成细胞分裂和发育过程。代孕母体

【详解】

在克隆哺乳动物过程中，通常选择减数第二次分裂中期的去核卵母细胞作为受体细庖,

即次级卵母细胞。

故选C。

6.A

【分析】

单克隆抗体的制备流程：人工诱导经过免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，再经筛选

获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞，通过培养获得的杂交瘤细胞得到单克隆抗体。

【详解】

A、单克隆抗体制备过程中，注射抗原的目的是获得能产生特异性抗体的浆细胞，A错

误；

B、动物细胞培养过程中定期更换培养液的目的是补充营养物质，去除代谢废物，防止

细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害，B正确；

C、胚胎分割时，对内细胞团均等分割的目的是防止影响分割后胚胎的恢更和发育，C

正确：

D、精子只有获能后才能与卵细胞结合形成受精卵，体外受精技术中将精子在一定浓度

的肝素溶液中培养目的是诱导精子获能，D正确。

故选Ao

7.A

【分析】

图中，首先把血清蛋白基因导入牛的细胞中，获得转基因的细胞，取该转基因的细胞核

移植到去核的卵细胞中,经过早期胚胎培养及胚胎移植获得转基因奶牛。

【详解】

动物细胞需要在特定的培养液中培养，用胰蛋白酶可以分离得到单细胞，A错误；图示

有转基因技术、动物细胞的培养、核移植、早期胚胎普养及胚胎移植等技术，B正确；

未受精的卵母细胞较大，营养物质丰富，含有促进细胞核全能性表达的物质，C正魂；

为获得同卵双胎或多胎，可通过胚胎分割获得多个胚胎，一般分割囊胚期的内细胞团，

且需均等分割，D正确。故选A。

8.B

【分析】

PCR技术：（1）概念：PCR全称为聚合酶链式反应，皓一项在生物体外复制特定DNA

的核酸合成技术；（2）原理：DNA复制；（3）前提条件：要有一段已知目的基因的核

甘酸序以便合成一对引物；（4）条件：模板DNA、四种脱氧核昔酸、一对引物、热稳

定DNA聚合酶（Taq酶）；（5）过程：①高温变性：DNA解旋过程；②低温复性：引

物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链.PCR扩增中双链DNA解开不需要

解旋酶，高温条件下氢键可自动解开。动物细胞培养过程中需要胰蛋白酶或胶原蛋白酶

处理获得细胞悬浮液；植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，其存在阻碍了植物细胞

的融合，所以必须用相关酶处理掉。

【详解】

PCR技术中