2026届新高考生物冲刺复习动物细胞工程

12026届新高考生物冲刺复习动物细胞培养动物细胞培养动物细胞融合动物细胞核移植动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。动物细胞工程1.概念：2.原理：3.地位：动物细胞工程的基础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。细胞增殖（有丝分裂）【思考】：动物组织的选择：

幼龄动物or老龄动物幼龄个体的细胞分化程度低、分裂能力强，易培养。4.目的：获得细胞或者细胞产物动物体组织单个细胞细胞生长和增殖取出分散适宜条件动物细胞培养4糖类、氨基酸、无机盐、维生素…无菌、无毒的环境适宜的温度、pH和渗透压适宜的气体环境充足的营养、稳定的内环境将细胞所需的营养物质按种类和所需量严格配制而成的培养基含人类未知、细胞生长增殖所必需的物质，满足细胞对未知营养成分的需求。培养基的构成：合成培养基

+血清等天然成分一般用液体培养基，也称为培养液1动物细胞培养的条件5糖类、氨基酸、无机盐、维生素…无菌、无毒的环境适宜的温度、pH和渗透压适宜的气体环境①培养液、培养用具：灭菌处理；②无菌操作；③适量添加抗生素定期更换培养液，以便清除代谢物。①适宜的温度：哺乳动物细胞培养的温度多以___________为宜；②适宜的pH：多数动物细胞生存的适宜pH为________；③适宜的渗透压：维持细胞正常的形态和功能。36.5±0.5℃7.2-7.41动物细胞培养的条件糖类、氨基酸、无机盐、维生素…无菌、无毒的环境适宜的温度、pH和渗透压适宜的气体环境维持培养液的pH95%空气

+5%CO2的CO2培养箱O2：细胞代谢所必需CO2培养箱松盖培养瓶培养皿1动物细胞培养的条件取动物组织制成细胞悬液转入培养液进行原代培养分瓶进行传代培养2025/12/24取动物组织制成细胞悬液转入培养液进行原代培养放入CO2培养箱中培养传代培养放入CO2培养箱中培养细胞贴壁接触抑制2动物细胞培养的过程取动物组织分散成单个细胞解决悬浮生长贴壁生长(大多数）细胞密度过大、有害代谢物积累、营养物质缺乏等接触抑制传代培养用机械法或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理细胞悬液原代培养分瓶培养①原代培养：指动物组织经处理后的初次培养。②细胞贴壁：某些细胞需要贴附于某些基质表面才能增殖，这类细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上③接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞停止分裂增殖的现象。④传代培养：分瓶后的细胞培养。加培养液在培养皿或培养瓶内悬浮培养的细胞:直接用离心法收集贴壁细胞:用胰蛋白酶处理分散成单个细胞，用离心法收集细胞分裂受阻②制成细胞悬液，分瓶培养①收集细胞2动物细胞培养的过程思考：“细胞增殖到互相接触的时候，糖蛋白识别了这种信息，就会使细胞停止继续繁殖，出现接触抑制的现象”试结合上述解释，举例说明哪种细胞无接触抑制现象，并阐述原因。癌细胞；癌细胞的细胞膜上糖蛋白等物质减少肿瘤细胞失去接触抑制，条件适宜在培养液可以无限增殖下去。2动物细胞培养的过程思考：进行动物细胞培养时常用胰蛋白酶分散细胞，这说明细胞间的物质主要是什么成分？用胃蛋白酶行吗？用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是蛋白质。胃蛋白酶作用的适宜pH约为2，当pH大于6时，胃蛋白酶就会失去活性。多数动物细胞培养的适宜pH为7.2～7.4，胃蛋白酶在此环境中没有活性，所以用胃蛋白酶不行。2动物细胞培养的过程取动物组织制成细胞悬液转入培养液进行原代培养分瓶进行传代培养动物胚胎、幼龄动物机械法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理将组织分散成单个细胞用培养液将细胞制成细胞悬液一类细胞能够悬浮在培养液中生长增殖大多数需要贴附于某些基质表面才能生长增殖直接用离心法收集重新用胰蛋白酶等处理，使之分散成单个细胞，然后再用离心法收集2动物细胞培养的过程比较项目植物组织培养动物细胞培养原理培养基性质培养基特有成分培养结果培养目的相同点植物组织培养和动物细胞培养的比较获得细胞或细胞产物常用固体培养基植物体葡萄糖、动物血清常用液体培养基细胞增殖细胞的全能性许多细胞快速繁殖等蔗糖、植物激素1.培养过程中细胞都进行有丝分裂，不涉及减数分裂；2.均需无菌操作，需要适宜的温度、pH等条件2动物细胞培养的过程(3)分布：(1)概念：(4)按来源分类：存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中。包括胚胎干细胞和成体干细胞等。动物和人体内仍保留的少数具有分裂和分化能力的细胞。在一定条件下，干细胞可以分化成其他类型的细胞。(2)特点：体积较小，细胞核大，核仁明显。1.干细胞3干细胞培养及应用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和器官甚至个体的潜能。在体外分化成心肌细胞、神经元细胞和造血干细胞等必须从胚胎中获取，涉及伦理问题；因而限制了在医学上的应用。3干细胞培养及应用(3)应用实例：(1)分布：(4)局限性：(2)特点：胚胎干细胞ES细胞成体组织或器官内具有组织特异性，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3干细胞培养及应用(4)应用实例：(1)分布：(3)特点：成体干细胞治疗神经组织损伤和神经系统退行性疾病（如帕金森病、阿尔茨海默病等）治疗白血病及一些恶性肿瘤放疗或化疗后引起的造血系统、免疫系统功能障碍等疾病造血干细胞→神经干细胞→治疗细胞损伤造成的疾病(2)种类：造血干细胞（骨髓、外周血和脐带血中）神经干细胞（神经系统中）精原干细胞（睾丸中）通过体外诱导小鼠成纤维细胞得到的类似胚胎干细胞的一种细胞3干细胞培养及应用(4)应用：(1)概念：(3)优点：诱导多能干细胞(2)制备方法：①将特定基因或特定蛋白导入细胞（成纤维细胞、已分化的T细胞、B细胞）iPS细胞②用小分子化合物诱导形成。①诱导过程无须破坏胚胎；②iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞，将它移植回病人体内后，理论上可以避免免疫排斥反应。可治疗镰状细胞贫血症；在治疗阿尔兹海默病、心血管疾病等领域的研究也取得了新进展诱导多能干细胞（iPS细胞）多种体细胞定向诱导分化体外诱导小鼠成纤维细胞移植取成纤维细胞等iPS细胞转入相关因子细胞发生转化分化胰岛细胞神经元血细胞肠上皮细胞心肌细胞肝细胞病人iPS细胞用于治疗人类疾病示意图iPS细胞的应用前景：临床治疗人类疾病如：白血病、帕金森病、阿而茨海默病等3干细胞培养及应用

来源或存在功能、特点局限性胚胎干细胞(ES细胞)成体干细胞诱导多能干细胞(iPS细胞)干细胞应用面临的问题：3干细胞培养及应用早期胚胎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和器官甚至个体的潜能。伦理问题成体组织或器官内具有组织特异性，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造血干细胞-骨髓、外周血和脐带血神经干细胞-神经系统精原干细胞-睾丸诱导成纤维细胞、已分化的T细胞、B细胞无须破坏胚胎；理论上可以避免免疫排斥反应。只能分化成特定的细胞或组织存在导致肿瘤发生的风险练习[2022.江苏]航天员叶光富和王亚平在天宫课堂上展示了培养的心肌细胞跳动的视频。下列相关叙述正确的是（）A．培养心肌细胞的器具和试剂都要先进行高压蒸汽灭菌B．培养心肌细胞的时候既需要氧气也需要二氧化碳C．心肌细胞在培养容器中通过有丝分裂不断增殖D．心肌细胞在神经细胞发出的神经冲动的支配下跳动B练习[2022.湖北]某兴趣小组开展小鼠原代神经元培养的研究，结果发现其培养的原代神经元生长缓慢，其原因不可能的是（）A．实验材料取自小鼠胚胎的脑组织 B．为了防止污染将培养瓶瓶口密封C．血清经过高温处理后加入培养基 D．所使用的培养基呈弱酸性A练习[2022.海南]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A222.2细胞工程（二）

——动物细胞融合技术与单克隆抗体动物细胞融合技术使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。形成具有原来两个或多个细胞的遗传信息的杂交细胞

细胞膜具有一定的流动性1、概念：4、结果：2、原理：3、诱导方式物理法：电融合法化学法：聚乙二醇（PEG)生物法：灭活病毒诱导法与植物原生质体融合的方法相同——动物细胞融合特有动物细胞融合技术灭活病毒诱导细胞融合的原理灭活：指用物理或化学手段使病毒失去感染能力（不感染细胞），但是并不破坏病毒的抗原结构（诱导细胞融合）。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。【拓展】动物细胞融合技术5、过程:动物细胞融合动物细胞培养细胞膜的流动性细胞增殖动物细胞融合技术正在融合的淋巴细胞与骨髓瘤细胞7、应用：突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能。6、意义：①至今，种间、属间、科间，甚至动物和植物之间的细胞融合都已获得成功。②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。③为制造单克隆抗体开辟了新途径。动物细胞融合技术比较项目植物体细胞杂交动物细胞融合基本原理融合前处理诱导方法用途意义细胞膜的流动性、植物细胞的全能性细胞膜的流动性用纤维素酶、果胶酶去壁用胰蛋白酶或胶原蛋白酶使细胞分散培育新品种制备单克隆抗体物理法：电融合法、离心法化学法：PEG，高Ca2+—高PH融合法电融合法，PEG融合法，灭活的病毒植物体细胞杂交和动物细胞融合比较打破生殖隔离，实现远缘杂交育种突破有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能单克隆抗体及其应用抗体⑤⑥④③①②抗体：机体受抗原刺激后产生的，能与该抗原发生特异性结合的具有免疫功能的蛋白质。1.每个抗原可能包含多个不同的抗原决定簇；2.每个浆细胞只分泌一种靶向特定抗原决定簇的特异性抗体。单克隆抗体及其应用1.传统抗体制备方法及缺陷缺陷：产量低、纯度低，且抗体的特异性差、灵敏度低。Q：如何解决这个问题呢？143抗原传统抗血清（所有抗体混合）免疫2动物体内抗原

浆细胞抗体B淋巴细胞增殖分化抗原不纯抗体不纯，特异性差多克隆抗体：由多个浆细胞克隆产生，是多种抗体的混合物。反复注射单克隆抗体及其应用一个极富创造力的方案：动物细胞融合杂交细胞动物细胞培养单克隆抗体骨髓瘤细胞（癌细胞）能无限增殖一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体杂交瘤细胞既能迅速大量增殖，又能产生专一抗体单克隆抗体一个B淋巴细胞细胞群抗体克隆单克隆抗体：由单个B淋巴细胞经过克隆（无限增殖），形成基因型相同的细胞群，这一细胞群所产生的化学性质单一、特异性强的抗体。用特定的抗原免疫，从小鼠的脾中分离B淋巴细胞，其中包含能产生特定抗体的B淋巴细胞。培养小鼠骨髓瘤细胞灭活病毒诱导融合Q：灭活病毒诱导的融合细胞一定都是B-瘤杂交细胞吗？单克隆抗体及其应用培养小鼠骨髓瘤细胞灭活病毒诱导融合B、BB、瘤、瘤瘤、瘤B单克隆抗体及其应用用特定的抗原免疫，从小鼠的脾中分离B淋巴细胞，其中包含能产生特定抗体的B淋巴细胞。拓展资料细胞合成核苷酸有D（denovosynthesispathway）和S（salvagepathway）两条途径，其中D途径能被氨基蝶呤阻断。B淋巴细胞D途径S途径核苷酸核苷酸Q：如何筛选出杂交瘤细胞（瘤B）呢？B淋巴细胞中有这两种核苷酸合成途径，但在体外培养条件下不能无限增殖（约存活5-7天）选用的小鼠骨髓瘤细胞中只有D途径，没有S途径，但能在体外不断分裂增殖。骨髓瘤细胞D途径S途径核苷酸核苷酸单克隆抗体及其应用B淋巴细胞D途径S途径核苷酸核苷酸骨髓瘤细胞D途径S途径核苷酸核苷酸HAT选择培养基(A：氨基蝶呤)氨基蝶呤B淋巴细胞及同型融合细胞——不能无限增殖，死亡骨髓瘤细胞及同型融合细胞——无法合成核苷酸，死亡杂交瘤细胞存活且能无限增殖第一次筛选的目的：获得杂交瘤细胞Q：如何筛选出杂交瘤细胞（瘤B）呢？氨基蝶呤D途径S途径核苷酸核苷酸氨基蝶呤单克隆抗体及其应用BBB杂交瘤细胞

（多种）瘤瘤瘤第一次筛选：获得杂交瘤细胞Q：如何筛选能分泌特定抗体的杂交瘤细胞呢？抗体检测板（绿色为阳性）克隆化培养第二次筛选抗体检测(抗原-抗体杂交技术)阳性细胞单克隆抗体及其应用单克隆抗体体外培养体内或体外培养注射到小鼠腹腔第二次筛选：获得单一克隆的目的杂交瘤细胞单克隆抗体及其应用单克隆抗体及其应用【培养杂交瘤细胞的方法比较】项目腹腔培养体外培养优点缺点易于控制培养条件（如无需提供无菌环境等），操作简单，成本较低规模小，产量少可大规模培养，大量生产需要人为控制培养条件，成本相对较高单克隆抗体及其应用诱导其融合的方法有哪些？注射抗原的目的是什么？大量增殖杂交瘤细胞获得单抗的方法两次筛选的目的获得能产生相应抗体的B淋巴细胞物理:电融合法化学:聚乙二醇

生物：灭活的病毒第1次筛选得到杂交瘤细胞（多种）。第2次筛选得到能产生所需抗体的杂交瘤细胞。体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。B淋巴细胞B淋巴细胞注射抗原骨髓瘤细胞融合B-B细胞杂交瘤细胞瘤-瘤细胞选择性培养基筛选1多种杂交瘤细胞符合要求的杂交瘤细胞抗原-抗体杂交法筛选2克隆化体外培养小鼠腹腔内增殖单克隆抗体思考：单克隆抗体及其应用单克隆抗体制备中包括几个阶段？杂交瘤细胞特点单克隆抗体的优点：原理既可以产生特异性抗体，又可以大量增殖动物细胞融合、动物细胞培养细胞膜的流动性、细胞增殖1)

能准确地识别抗原的细微差异；2)

与特定抗原发生特异性结合；3)

可以大量制备。B淋巴细胞B淋巴细胞注射抗原骨髓瘤细胞融合B-B细胞杂交瘤细胞瘤-瘤细胞选择性培养基筛选1多种杂交瘤细胞符合要求的杂交瘤细胞抗原-抗体杂交法筛选2克隆化体外培养小鼠腹腔内增殖单克隆抗体思考：单克隆抗体及其应用3.单克隆抗体的应用①作为诊断试剂②运载药物③作为药物治疗疾病抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体做成的“早早孕诊断试剂盒”练习[2023.北京]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，有关制备过程的叙述不正确的是（）A．需要使用动物细胞培养技术B．需要制备用PTH免疫的小鼠C．利用抗原-抗体结合的原理筛选杂交瘤细胞D．筛选能分泌多种抗体的单个杂交瘤细胞D练习[2022.山东]如图所示，将由2种不同的抗原分别制备的单克隆抗体分子，在体外解偶联后重新偶联可制备双特异性抗体，简称双抗。下列说法错误的是（）A．双抗可同时与2种抗原结合B．利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞C．筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原D．同时注射2种抗原可刺激B细胞分化为产双抗的浆细胞D练习[2022.福建节选]抗CD14单克隆抗体的制备流程如图2所示：

(3)步骤①和步骤⑤分别向小鼠注射___________________和_________________。(4)步骤②所用的SP2/0细胞的生长特点是_______________________。(5)吸取③中的上清液到④的培养孔中，根据抗原—抗体杂交原理，需加入_①___________进行专一抗体检测，检测过程发现有些杂交瘤细胞不能分泌抗CD14抗体，原因是_②_________________________________。(6)步骤⑥从________中提取到大量的抗CD14抗体，用于检测巨噬细胞。CD14抗原/CD14蛋白分泌CD14抗体的杂交瘤细胞能在体外无限增殖CD14蛋白参与形成杂交瘤细胞的B淋巴细胞种类多，有的不能分泌抗CD14抗体小鼠腹水442.2动物细胞工程（三）

——动物体细胞核移植技术和克隆动物1动物细胞核移植细胞核卵母细胞新胚胎动物体细胞核具有全能性胚胎动物胚胎细胞分化程度低，表现全能性相对容易；而动物体细胞分化程度高，表现全能性十分困难。因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。从屠宰场收集牛卵巢，采集卵母细胞(研究人员正在使用设备从牛的卵巢采集卵母细胞)，在体外培养到MⅡ期高产奶牛(供体)从供体高产奶牛身体的某一部位(如耳)上取体细胞，进行细胞培养通过显微操作去核将供体细胞注射入去核的卵母细胞通过电融合法使两细胞融合，供体核进入卵母细胞，形成重构胚将胚胎移入受体(代孕)母牛体内出生与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛1动物细胞核移植(6)过程：用物理或化学方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育过程47【思考·讨论】体积大、易操作；营养物质丰富，为发育提供充足营养含有促使细胞核表达全能性的物质Q1：为何选用MⅡ卵母细胞?采集卵母细胞，体外培养至MⅡ期1动物细胞核移植正常排出的卵子即处于MⅡ期1动物细胞核移植卵原细胞初级卵母细胞次级卵母细胞卵细胞第一极体第二极体减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ高产奶牛(供体)49因为10代以内的细胞保证了供体细胞正常的遗传基础。Q2：一般选用10代以内的细胞，为什么？1动物细胞核移植从供体高产奶牛身体的某一部位(如耳)上取体细胞，进行细胞培养。50通过显微操作去核梯度离心、紫外光短时间照射、化学物质处理纺锤体——染色体复合物Q3：卵母细胞去核的原因是什么？方法是什么？为使核移植动物的核遗传物质全部来自供体的细胞；并防止细胞染色体的数量发生变化方法：显微操作法1动物细胞核移植51将供体细胞注射入去核的卵母细胞Q4：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。1动物细胞核移植52通过电融合法使两细胞融合，供体核进入卵母细胞，形成重构胚。重构胚是指人工重新构建的胚胎，具有发育成完成个体的能力。Q5：什么是重构胚？处理重构胚的目的是什么？用物理或化学方法（电刺激、Ca2+载体、乙醇和蛋白酶合成抑制剂等）激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程将胚胎移入受体(代孕)母牛体内克隆犊牛1动物细胞核移植531动物细胞核移植重构胚Q6：克隆动物是对体细胞供体动物进行了100%的复制吗？为什么？克隆动物遗传物质细胞核的DNA来自于供体动物的细胞核线粒体中的DNA供体细胞和卵母细胞生活环境性状可能发生基因突变、染色体变异等可遗传变异出生与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛541动物细胞核移植利用体细胞核移植技术和诱导iPS细胞都能获得干细胞。但它们的过程是完全不同的。通过体细胞核移植技术可以生成带有核供体细胞遗传物质的胚胎干细胞；诱导iPS细胞需要在细胞中表达几个关键基因，将细胞逆转到类似胚胎干细胞的状态。体细胞核移植技术对核供体细胞有较高要求，一般体细胞的分化程度越高，重编程转化为干细胞的成功率就越低；可诱导成为iPS细胞的细胞来源相对广一些，如成纤维细胞、B淋巴细胞、脂肪干细胞等。体细胞核移植技术涉及采集卵母细胞、去核、融合等复杂操作；诱导iPS细胞的技术流程相对简单，更适合用于生产实践。Q7：体细胞核移植技术与诱导iPS细胞相比，有什么相似或不