2026《金版教程》高考复习方案生物创新多选版-小单元2 第35讲　动物细胞工程

第35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。1．(2024·黑吉辽，14)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答案：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；①的细胞数量较少，此时进行传代培养没有意义，应选②的细胞进行传代培养，B错误；对于贴壁生长的细胞进行传代培养时，先需要用胰蛋白酶等处理，使之分散为单个细胞，然后再用离心法收集，C错误。2．(2023·湖北，22)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)与小鼠骨髓瘤细胞融合前，已免疫的脾细胞(含浆细胞)________(填“需要”或“不需要”)通过原代培养扩大细胞数量；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________。答案：(1)不需要改变细胞膜结构(，使两细胞接触点处质膜的脂类分子发生疏散和重组)(2)未融合的(亲本)细胞融合的具有同种核的细胞(3)筛选能分泌抗病毒外壳蛋白A单克隆抗体的杂交瘤细胞(4)④解析：(1)一般认为，已免疫的脾细胞(含浆细胞)中已含足够数量的能产生特异性抗体的B淋巴细胞，不需要通过原代培养扩大细胞数量。(2)淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合后，有的细胞未融合，有的细胞已融合；融合细胞中有的是具有同种核的细胞，有的是具有不同种核的细胞(杂交瘤细胞)。使用选择培养基的目的是筛选出能分泌特定抗体的杂交瘤细胞；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的生长受到抑制，只有融合的杂交瘤细胞才能生长。(3)将抗体与该病毒外壳蛋白进行杂交的目的是从杂交瘤细胞中筛选出能分泌特定抗体的杂交瘤细胞。(4)在核酸中，一个核苷酸的与3′－C相连的羟基与另一个核苷酸的与5′－C相连的磷酸基团发生缩合，形成磷酸二酯键，故④符合题意。考点一动物细胞培养1．动物细胞培养概念、原理和地位概念从动物体中取出相关的组织，将它eq\x(\s\up1(01))分散成单个细胞，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞eq\x(\s\up1(02))生长和增殖的技术原理细胞增殖地位动物细胞培养是eq\x(\s\up1(03))动物细胞工程的基础2.动物细胞培养的条件3．动物细胞培养的过程①细胞贴壁：体外培养的动物细胞往往贴附在培养瓶的eq\x(\s\up1(14))瓶壁上的现象。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eq\x(\s\up1(15))停止分裂增殖。③原代培养：通常是分瓶之前的细胞培养，即动物细胞经处理后的eq\x(\s\up1(16))初次培养。④eq\x(\s\up1(17))传代培养：分瓶之后的细胞培养。4．干细胞培养及其应用5．动物细胞培养和植物组织培养的比较[例1]在某些动物细胞培养的过程中，贴壁的细胞不一定都能增殖并形成克隆(单个细胞繁殖形成的细胞群体)，而形成克隆的细胞必为贴壁和有增殖活力的细胞，这一特点可用于测定动物细胞的增殖能力。大致流程如图，相关叙述正确的是()A．出现接触抑制后，细胞停止增殖B．克隆细胞与接种的细胞的遗传信息一定相同C．需采用固体培养基培养才能形成细胞克隆D．胰蛋白酶可使细胞分散成单层，利于计数答案：A解析：克隆细胞在增殖时可能会发生基因突变，故其与接种细胞的遗传信息不一定相同，B错误；培养动物细胞一般使用液体培养基，C错误；胰蛋白酶可使组织细胞分散成单个细胞，但不一定呈单层分布，D错误。[例2]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答案：B解析：培养心肌细胞的器具要先进行高压蒸汽灭菌，但是试剂并不都需要高压蒸汽灭菌，如动物血清不能进行高压蒸汽灭菌，否则会使其中的成分失活，A错误；心肌细胞高度分化，不能进行有丝分裂，C错误。[例3]为初步验证药物P1和P2的抗癌效果，研究人员将用动物细胞培养液培养的癌细胞随机分成3份，实验组分别加入用生理盐水配制的不同浓度的药物P1和P2，实验结果如图所示。下列相关分析错误的是()A．本实验至少要设计并完成11组实验B．对照组需要加入等量的生理盐水C．药物P2的抗癌效果比药物P1的抗癌效果强D．实验不能说明药物P1和P2对正常细胞有抑制作用答案：C[例4](多选)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砜(溶剂)的药物X或Y，培养过程及结果如图所示。下列有关叙述正确的是()实验结果组别细胞个数(个/孔)对照7.8×104药物X6.7×104药物Y5.3×105A.对照组中应加入与实验组等体积的无菌二甲基亚砜B．细胞培养液中通常需要加入血清等天然成分C．可用胃蛋白酶处理，使肝癌细胞脱落下来并进行计数D．根据实验结果，可以初步判断药物Y的抗癌效果较好答案：AB解析：该实验目的是初步检测药物X和Y的抗癌活性，自变量是药物X和Y，因变量是细胞数量。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砜，以排除溶剂对实验结果的干扰，A正确；动物细胞培养的pH一般为7.2～7.4，胃蛋白酶在该pH下失活，故可用胰蛋白酶处理，使肝癌细胞间的蛋白质被分解，破坏细胞间的连接，获得游离的肝癌细胞并计数，C错误；根据实验结果可知，最终细胞的数量：药物Y实验组(5.3×105)>对照组(7.8×104)>药物X实验组(6.7×104)，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，而药物Y并无抗癌作用，D错误。考点二动物细胞融合技术和单克隆抗体1．动物细胞融合技术2．单克隆抗体及其应用(1)制备原理①B淋巴细胞特点：一种B淋巴细胞只分泌eq\x(\s\up1(05))一种特异性抗体。②骨髓瘤细胞特点：能在体外eq\x(\s\up1(06))大量增殖。③杂交瘤细胞的特点：既能eq\x(\s\up1(07))大量增殖，又能产生足够数量的eq\x(\s\up1(08))特定抗体。(2)制备过程单克隆抗体制备过程两次筛选的目的第一次筛选的目的：eq\x(\s\up1(15))筛选获得杂交瘤细胞；方法：用特定的eq\x(\s\up1(16))选择培养基进行筛选。第二次筛选的目的：eq\x(\s\up1(17))获得能分泌所需抗体的杂交瘤细胞；方法：eq\x(\s\up1(18))克隆化培养和抗体检测。(3)单克隆抗体的特点和应用1．信息获取与加工[例1]人乳头瘤病毒(HPV)是一种DNA病毒，可诱发细胞癌变。抗HPV的单克隆抗体可以准确检测出HPV，从而及时监控宫颈癌的发生。以HPV衣壳蛋白为抗原制备出单克隆抗体的过程如图所示。下列叙述错误的是()A．在HAT培养基上存活的杂交瘤细胞既能无限增殖又可以分泌抗体B．单克隆抗体的特点是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C．可用HPV衣壳蛋白检测筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞D．单克隆抗体制备过程涉及的生物学原理有细胞增殖和细胞膜的选择透过性答案：D解析：单克隆抗体制备的原理有细胞增殖、细胞膜的流动性，D错误。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(“B—B”细胞、“瘤—瘤”细胞)都会死亡，只有杂交瘤细胞(“B—瘤”细胞)才能生长用96孔板培养，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2．模型建构[例2]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，制备抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断。下面是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图。有关分析错误的是()A．体外培养单个B淋巴细胞也可以获得大量抗HCG的单克隆抗体B．过程③培养后的细胞均能产生特定抗体C．图中细胞集落a可用于大规模培养，生产抗HCG单克隆抗体D．可将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖，从小鼠腹水中获取大量的单克隆抗体答案：A解析：体外培养的单个B淋巴细胞无法无限增殖，故不能获得大量抗HCG的单克隆抗体，A错误；过程③是经过96孔板筛选后的杂交瘤细胞，均能产生特定抗体，B正确；据图可知，图中细胞集落a能够产生阳性反应，故可用于大规模培养，生产抗HCG单克隆抗体，C正确。3．逻辑推理与论证[例3](多选)细胞毒素类药物能有效杀伤肿瘤细胞，但也会对健康细胞造成伤害，科学家将细胞毒素与单克隆抗体结合制成抗体—药物偶联物(ADC)，ADC又被称作“生物导弹”，通常由抗体、接头和药物三部分组成(如图所示)。下列相关叙述正确的是()A．杂交瘤细胞释放单克隆抗体，体现了细胞膜的流动性B．接头的结构不稳定会导致药物分子脱落，造成正常细胞被破坏C．ADC中的抗体能特异性识别并杀伤肿瘤细胞D．利用放射性同位素或荧光标记的单克隆抗体可定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病答案：ABD解析：单克隆抗体由杂交瘤细胞通过胞吐的方式释放，体现了细胞膜的流动性，A正确；ADC通常由抗体、接头和药物三部分组成，如果接头的结构不稳定会导致药物分子脱落，则药物分子失去了靶向性，造成正常细胞被破坏，B正确；单克隆抗体能与抗原特异性结合，ADC中的药物对肿瘤细胞进行杀伤，而不是抗体杀伤肿瘤细胞，C错误；利用放射性同位素或荧光标记的单克隆抗体可定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病，该过程利用了抗原—抗体特异性结合原理，D正确。4．科学探究[例4]科学家在研究基因定位时，将人的不能利用次黄嘌呤的突变细胞株(HGPRT－)和小鼠不能利用胸腺脱氧核苷的突变细胞株(TK－)进行融合，然后利用选择培养基进行筛选，得到3株能在选择培养基上增殖的稳定的细胞株(见下表)。据此分析下列说法错误的是()细胞株编号123所含人染色体编号11，14，17，227，11，14，175，7，17，21A.可用PEG诱导人和小鼠细胞融合B．在选择培养基上增殖的细胞株1中最多有4条人的染色体C．该选择培养基中应该添加次黄嘌呤和胸腺脱氧核苷D．由表中信息可推测人的TK基因可能位于17号染色体上答案：B解析：诱导动物细胞融合的常用方法有电融合法、PEG融合法和灭活病毒诱导法等，A正确；在选择培养基上增殖的细胞株1中，如果细胞处于有丝分裂后期，其含有的人染色体数目最多为8条，B错误；根据题干“将人的不能利用次黄嘌呤的突变细胞株(HGPRT－)和小鼠不能利用胸腺脱氧核苷的突变细胞株(TK－)进行融合”可知，融合细胞既能利用次黄嘌呤也能利用胸腺脱氧核苷，故选择培养基上应添加次黄嘌呤和胸腺脱氧核苷以筛选出成功融合的细胞，C正确；人具有能利用胸腺脱氧核苷的TK基因，小鼠没有，分析题表数据可知，细胞株1、2、3均含有人的17号染色体，可推测人的TK基因可能位于17号染色体上，D正确。5．长句表达[例5]双特异性抗体可同时与癌细胞和免疫细胞特异性结合，它一端与癌细胞结合，一端与T细胞结合，将T细胞拉近癌细胞，大大提高了杀灭癌细胞的效率。CD19是癌细胞表面的抗原蛋白，CD3蛋白受体位于T细胞表面，与抗体结合后，其免疫功能得到激活。下图是研究人员通过杂交瘤细胞技术生产双特异性单克隆抗体的部分过程。回答下列问题：(1)给小鼠注射CD19蛋白，是为了从小鼠的脾脏中分离得到________________；注射的抗原A是指________。(2)过程②和④所用诱导方法与诱导植物细胞融合所用方法的不同之处是__________________________________。过程③培养杂交瘤细胞时需提供的气体条件是95%空气加5%CO2的混合气体，其中CO2的主要作用是______________________。过程⑤筛选获得的细胞具有的特点是______________________________。过程⑥提取双特异性单克隆抗体的途径有__________________________________。(3)与从血清中提取的抗CD19抗体，抗A抗原的抗体相比，通过双杂交瘤细胞得到的双特异性单克隆抗体的优点是__________________________________________。双特异性单克隆抗体治疗癌症的效果往往优于抗CD19抗体和A抗体的联合使用，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)免疫的B淋巴细胞CD3蛋白(2)可用灭活的病毒诱导维持培养液的pH既能无限增殖，又能产生特异性抗体从培养液或小鼠腹水中提取(3)双特异性单克隆抗体可以识别两种抗原；作用效果更显著；特异性强；可大量制备该双特异性抗体一端与癌细胞结合，一端与T细胞结合，将T细胞拉近癌细胞，大大提高了杀灭癌细胞的效率解析：(1)给小鼠注射CD19蛋白，是为了从小鼠的脾脏中获得已免疫的B淋巴细胞，该细胞能够产生特定抗体；分析题意，题图过程的目的是得到双特异性抗体，故为保证最终双特异性抗体的产生，注射的抗原A应是CD3蛋白。(2)过程②和④是诱导动物细胞融合，该过程所用诱导方法与诱导植物细胞融合所用方法的不同之处是用灭活的病毒诱导；过程③培养杂交瘤细胞时需提供的气体条件是95%空气加5%CO2的混合气体，其中CO2的主要作用是维持培养液的pH；过程⑤是融合细胞的筛选，筛选后得到的细胞为杂交瘤细胞，特点是既能无限增殖，又能产生特异性抗体；过程⑥提取双特异性单克隆抗体的途径有从培养液或小鼠腹水中提取。(3)与从血清中提取的抗CD19抗体、抗A抗原的抗体相比，通过双杂交瘤细胞得到双特异性单克隆抗体的优点是能同时识别CD19和抗原A两种抗原，作用效果更显著，可大量制备等；双特异性单克隆抗体治疗癌症的效果往往优于抗CD19抗体和A抗体的联合使用，原因是该双特异性抗体一端与癌细胞结合，一端与T细胞结合，将T细胞拉近癌细胞，大大提高了杀灭癌细胞的效率。[例6](多选)CD47是一种细胞膜表面糖蛋白，可与巨噬细胞结合，从而抑制巨噬细胞的吞噬作用。为验证抗CD47的单克隆抗体可以减弱CD47对巨噬细胞的抑制作用，科学家按照如图流程进行了实验，下列叙述正确的是()A．实验流程中CD47充当抗原的作用B．融合、筛选得到的杂交瘤细胞不一定能产生抗CD47的单克隆抗体C．对照组应设置为：巨噬细胞＋正常细胞共培养体系＋单克隆抗体D．预期实验结果为实验组的巨噬细胞的吞噬能力高于对照组答案：ABD解析：用CD47免疫小鼠，则CD47充当抗原，A正确；融合、筛选得到的杂交瘤细胞不一定能产生抗CD47的单克隆抗体，还需要进行专一抗体检测，B正确；根据单一变量原则可知，应设置不加单克隆抗体的巨噬细胞和肿瘤细胞的共培养体系作为对照，C错误；实验组中加入的抗CD47的单克隆抗体，与肿瘤细胞表面的CD47发生特异性结合，从而解除CD47对巨噬细胞的抑制作用，而对照组中没有加入单克隆抗体，因此，实验组中吞噬细胞的吞噬指数显著高于对照组可验证上述推测，D正确。[例7](2023·北京，12)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答案：D解析：制备单克隆抗体时，需利用B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合得到杂交瘤细胞，筛选获得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，制备过程中，需要对杂交瘤细胞、骨髓瘤细胞等动物细胞进行动物细胞培养，A正确；单克隆抗体制备过程中，给小鼠注射特定抗原(PTH)，使其发生免疫反应，从而获得能产生特定抗体的B淋巴细胞，B正确；单克隆抗体制备过程中，利用抗原—抗体结合的原理进行第二次筛选，可获得能分泌所需抗体的杂交瘤细胞，C正确；筛选出的单个杂交瘤细胞具有特异性，通常只能分泌一种抗体，D错误。考点三动物体细胞核移植技术和克隆动物1．概念、原理及类型2．体细胞核移植的过程(以克隆高产奶牛为例)[特别提醒](1)去核的原因：去掉细胞核，保证克隆动物的核遗传物质全部来自具有优良性状的动物的体细胞。(2)选用去核卵母细胞的原因：卵母细胞比较大，容易操作；卵母细胞细胞质多，营养丰富；含有促进核全能性表达的物质。(3)生出的犊牛与供体奶牛遗传物质基本相同的原因①克隆动物细胞核只来自供体，其基因型与供体相同。②克隆动物的细胞质遗传物质来自受体卵母细胞的细胞质和供体细胞的细胞质。(4)生出的犊牛性状与供体奶牛不完全相同的原因①犊牛与供体奶牛的遗传物质不完全相同。②生物的性状不仅与遗传物质有关，还受环境影响。3．体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题[例1](2025·八省联考山西、陕西、宁夏、青海)我国科学家利用体细胞核移植技术成功克隆了濒临灭绝的某地方牛种。下列叙述错误的是()A．从该牛种耳上取的体细胞培养时需在合成培养基中加入血清B．从牛卵巢中采集的卵母细胞需要在体外培养至MⅡ期C．代孕母牛为重构胚发育提供空间和营养，不会影响犊牛的遗传物质D．胚胎移植前需要对供体牛与受体牛进行同期发情处理答案：D解析：由于人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚，因此在使用合成培养基时，通常需要加入血清等一些天然成分，A正确；从牛卵巢中采集的卵母细胞需要在体外培养至MⅡ期才具备与精子受精的能力，B正确；代孕母牛为重构胚发育提供空间和营养，没有为犊牛提供遗传物质，不会影响犊牛的遗传物质，C正确；体细胞核移植技术中，通常不需要对供体牛进行同期发情处理，D错误。[例2](多选)科研人员利用核移植技术获得的患者自体胚胎干细胞可用于治疗某些疾病，部分过程如图所示。下列分析错误的是()A．将体细胞注入去核卵母细胞即可得到重组细胞B．选择MⅡ期的卵母细胞有利于细胞核全能性恢复C．重组细胞形成囊胚的过程进行了有丝分裂，没有进行细胞分化D．用该方法获得的自体胚胎干细胞治疗疾病可避免发生免疫排斥反应答案：AC解析：从卵巢中获取的卵母细胞应培养至MⅡ期，再将体细胞注入去核卵母细胞经过电融合法使两细胞融合后得到重组细胞，A错误；卵母细胞中含激发细胞核全能性的物质，核移植过程中选择MⅡ期的卵母细胞有利于细胞核全能性恢复，B正确；重组细胞经过有丝分裂和细胞分化形成囊胚，C错误；用该方法获得的自体胚胎干细胞治疗疾病，机体不会将其识别为异物，可避免发生免疫排斥反应，D正确。[例3]中国科学家宣布克隆出了五只有节律缺陷的基因编辑猴。本次克隆猴所用的核供体细胞来自一只成年猴。此供体猴是几年前，科学家通过向猴受精卵中注射CRISPR/Cas9的方法得到的基因敲除猴，它生来就缺少控制动物节律的核心基因——BMAL1基因，因此从小就患有睡眠障碍症。科学家从供体猴体内提取一些细胞，然后以这些细胞为核供体培养出了五只BMAL1基因敲除克隆猴。以下说法错误的是()A．克隆猴患有睡眠障碍，说明已分化细胞的细胞核不具有全能性B．卵母细胞去核可以采用显微操作法，也可采用梯度离心、化学物质处理等方法C．核供体猴与基因敲除克隆猴的培育过程中繁殖方式不同D．受环境因素的影响，五只克隆猴的表型可能出现差异答案：A解析：克隆猴患有睡眠障碍是由于核供体中BMAL1基因被敲除，克隆猴的成功培育说明已分化的动物细胞的细胞核具有全能性，A错误；根据题干信息可知，核供体猴是通过受精卵培育而成，属于有性生殖，克隆猴属于无性生殖，因此繁殖方式不同，C正确；生物的表型由基因型和环境因素共同决定，五只克隆猴的基因型相同，但是表型受环境因素的影响可能出现差异，D正确。[例4]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。下列叙述错误的是()A．卵母细胞捐献者携带的红绿色盲基因能够遗传给“三亲婴儿”B．该技术可以有效避免母亲线粒体DNA中的致病基因遗传给后代C．捐赠者的卵子去核实质是指去除细胞中的纺锤体—染色体复合物D．“三亲婴儿”同时拥有自己父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因答案：A解析：捐献者携带的红绿色盲基因位于其细胞核内，而捐献者给“三亲婴儿”提供的是卵母细胞的细胞质，故捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给“三亲婴儿”，A错误；母亲为“三亲婴儿”提供的是卵母细胞的细胞核，后代的线粒体基因来自捐献者的卵母细胞，故该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代，B正确；“三亲婴儿”的细胞核基因一半来自母亲，一半来自父亲，细胞质基因来自卵母细胞捐献者，所以“三亲婴儿”同时拥有自己父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因，D正确。跨章节知识联系课时作业题号12345678难度★★★★★★★★对点动物细胞培养动物细胞培养单克隆抗体制备单克隆抗体制备及应用体细胞核移植干细胞培养与应用双特异性抗体特点及制备体细胞核移植题号9101112131415难度★★★★★★★★★★★★★对点动物细胞培养实验探究动物细胞培养拓展体细胞核移植单克隆抗体制备及应用单克隆抗体制备动物细胞培养、体细胞核移植单克隆抗体制备1．(2023·辽宁，7)大量悬浮培养产流感病毒的单克隆细胞，可用于流感疫苗的生产。下列叙述错误的是()A．悬浮培养单克隆细胞可有效避免接触抑制B．用于培养单克隆细胞的培养基通常需加血清C．当病毒达到一定数量时会影响细胞的增殖D．培养基pH不会影响单克隆细胞的病毒产量答案：D解析：悬浮培养单克隆细胞，可以保证足够的气体交换，通过振荡或转动装置使细胞始终分散悬浮于培养液内，可有效避免接触抑制，A正确；由于细胞的生长是比较复杂的过程，血清中含有一些必须的因子，用于培养单克隆细胞的培养基通常需加血清，B正确；病毒借助于细胞进行繁殖，利用了活细胞的物质、能量、酶等，当病毒达到一定数量时细胞的生命活动受到影响，会影响细胞的增殖，C正确；细胞的正常生命活动需要适宜的pH，培养基pH会影响细胞代谢，进而影响单克隆细胞的病毒产量，D错误。2．体外培养动物细胞时常需要提供一个类似该细胞在生物体内的环境条件，培养方式可分为悬浮培养和贴壁培养。下列叙述正确的是()A．悬浮培养一般使用液体培养基B．贴壁培养一般使用固体培养基C．悬浮培养会发生接触抑制现象D．血液中淋巴细胞适合贴壁培养答案：A解析：动物细胞培养均采用液体培养基，B错误；贴壁培养会发生接触抑制现象，悬浮培养不会发生接触抑制现象，C错误；体外培养动物细胞时常需要提供一个类似该细胞在生物体内的环境条件，因此血液中淋巴细胞适合悬浮培养，D错误。3．下图表示抗人体胃癌细胞抗原的单克隆抗体的制备过程，有关叙述错误的是()A．图中实验小鼠注射的甲是能与抗人体胃癌细胞抗原抗体特异性结合的抗原B．利用PEG融合法、灭活病毒诱导法和电融合法等方法可诱导细胞融合获得乙C．用特定的选择培养基对乙进行筛选，融合细胞均能生长，未融合细胞均不能生长D．丙需进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选后可获得大量能分泌所需抗体的丁答案：C解析：用特定的选择培养基对乙进行筛选，融合的具有同种核的细胞和未融合的细胞均不能生长，只有杂交瘤细胞能生长，C错误。4．单克隆抗体以其特异性强、灵敏度高、纯度高、可大量制备等优点，自产生以来迅速得到广泛利用。下列关于单克隆抗体制备和应用的叙述不正确的是()A．在体外培养骨髓瘤细胞时需要置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的环境中B．制备单克隆抗体过程中需要对细胞进行至少两次的筛选，第一次筛选过程中能在特定选择培养基上生长的是杂交瘤细胞C．制备鼠—鼠杂交瘤细胞单克隆抗体时，最后一般从细胞培养液或小鼠脾脏中获取单克隆抗体D．利用单克隆抗体制备的抗体—药物偶联物，通过抗体的靶向作用和药物的杀伤作用，实现对肿瘤细胞的选择性杀伤答案：C解析：在体外培养骨髓瘤细胞时，需要置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的环境中，A正确；制备单克隆抗体过程中需要对细胞进行至少两次的筛选，第一次筛选在特定选择培养基上进行，该培养基上未融合的细胞和同种融合的细胞(B细胞—B细胞型和骨髓瘤—骨髓瘤细胞型)都死亡，只有杂交瘤细胞(B细胞—骨髓瘤细胞型)能存活，B正确；制备鼠—鼠杂交瘤细胞单克隆抗体时，进行体外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即可获得大量的单克隆抗体，C错误；利用单克隆抗体制备的抗体—药物偶联物，抗体能够起到导向作用，药物能够杀伤肿瘤细胞，故通过抗体的靶向作用和药物的杀伤作用，实现对肿瘤细胞的选择性杀伤，D正确。5．(2025·重庆开学考)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，①～⑥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；代孕母猴分娩的食蟹猴含有去核卵母细胞的细胞质基因，因此食蟹猴性状表现与提供卵母细胞的雌性食蟹猴有关，D错误。6．Rag基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。科研人员通过诱导Rag基因缺失小鼠的体细胞获得诱导多能干细胞(iPS细胞)，然后将Rag基因导入iPS细胞并诱导使其分化为造血干细胞，再移植到Rag基因缺失小鼠体内进行治疗。下列分析错误的是()A．诱导获得iPS细胞时需要在体细胞中表达一些关键基因B．培养iPS细胞时需定期更换培养液，并提供适宜的温度、pHC．利用显微注射技术可以将Rag基因直接注入到iPS细胞D．利用iPS细胞进行治疗存在导致小鼠发生肿瘤的风险答案：C解析：诱导获得iPS细胞类似于脱分化的过程，根本原因也是基因的选择性表达，需要在体细胞中表达一些关键基因，A正确；直接注射基因容易导致基因丢失，一般需要将Rag基因和载体连接形成重组DNA分子再显微注射到iPS细胞，C错误；iPS细胞为多能干细胞，可以诱导其进行不同方向的分化，利用iPS细胞并诱导使其分化为造血干细胞进行治疗，造血干细胞分裂旺盛，存在导致小鼠发生肿瘤的风险，D正确。7.(2022·山东，15)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答案：D解析：根据抗原和抗体发生特异性结合的原理推测，双抗可同时与2种抗原结合，A正确；抗原与抗体能够发生特异性结合，双抗既可以特异性作用于靶细胞，又可以特异性携带蛋白类药物，所以利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞，从而使药物发挥相应的作用，B正确；双抗是将由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形成的，可同时与这两种抗原结合，因此，筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原来进行抗原—抗体检测，从而实现对双抗的筛选，C正确；同时注射2种抗原可刺激不同B细胞分化形成不同的浆细胞，而不是分化成产双抗的浆细胞，D错误。8．科学家利用帕金森病模型鼠的皮肤细胞先经核移植得到早期胚胎，再获得胚胎干细胞(ES)，将ES诱导成神经元后，移入模型鼠后取得了很好疗效。下列叙述错误的是()A．动物细胞培养技术是该过程的基础B．核移植时应选用MⅡ期的卵母细胞作为受体细胞C．移入神经元时应对受体小鼠注射相应的免疫抑制剂D．ES细胞具有分化为成年动物体内任何一种类型细胞的潜能答案：C解析：由于移植神经元来自于小鼠自身皮肤的诱导分化，不会出现免疫排斥，因此移入神经元时对受体小鼠无需注射免疫抑制剂，C错误；ES细胞为胚胎干细胞，具有分化为成年动物体内任何一种类型细胞的潜能，D正确。9．自杀基因系统是指外源基因导入受体细胞后会表达相应的酶，该酶可催化无毒的药物前体转化为有毒物质，从而导致受体细胞被杀死。为探究外源基因TK与药物更昔洛韦能否组成自杀基因系统，研究人员以肝癌细胞为受体细胞进行实验，结果如图所示。下列说法正确的是()A．培养肝癌细胞的过程中需定期更换培养液以保持无菌、无毒的环境B．肝癌细胞在细胞培养过程中可无限增殖，因而无需进行传代培养C．实验组和对照组应分别为导入TK和未导入TK的肝癌细胞D．实验结果表明外源基因TK与更昔洛韦可组成自杀基因系统答案：CD解析：培养肝癌细胞的过程中需定期更换培养液可以补充细胞生长所需的营养物质，清除细胞代谢产生的废物等，以保证无毒的环境，要保证无菌的环境，需要对培养液和所有培养用具进行灭菌处理以及在无菌条件下进行操作，A错误；肝癌细胞在培养过程中因受空间和营养物质限制，仍需要进行传代培养，B错误；对照组应为未导入TK的肝癌细胞，实验组应为导入TK的肝癌细胞，C正确；从图中可以看出，添加更昔洛韦后，实验组细胞数量明显减少，而对照组变化不大，说明外源基因TK与更昔洛韦可组成自杀基因系统，D正确。10．(2023·海南，7，改编)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。下列有关叙述正确的是()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答案：BCD解析：传代培养的胚胎干细胞增殖到贴满瓶壁时会发生接触抑制，A错误；据题干“将小鼠胚胎干细胞的Y染色体去除，获得XO胚胎干细胞”可知，该过程中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过程中，细胞的形态、结构和生理功能发生了变化，即发生了细胞分化，C正确；若某濒危哺乳动物仅存雄性个体，可以通过去除胚胎干细胞的Y染色体等一系列处理获得有功能的卵母细胞，用于繁殖后代，D正确。11．在体细胞克隆猴培育过程中，为调节相关基因的表达，提高胚胎的发育率和妊娠率，研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂(TSA)处理，具体流程如下图所示。下列说法正确的是()A．常用显微操作法去除由核膜包被的卵母细胞的细胞核B．灭活的仙台病毒可使细胞膜上的蛋白质和脂质分子重新排布，利于融合C．组蛋白去甲基化和乙酰化的表观遗传修饰都有利于重构胚的分裂和发育D．为得到遗传背景相同的克隆猴，可将早期胚胎均等分割后再进行胚胎移植答案：BCD解析：采集的卵母细胞需培养到MⅡ期，此时无由核膜包被的细胞核，常用显微操作法去除卵母细胞中纺锤体—染色体复合物，A错误；灭活的仙台病毒可使细胞膜上的蛋白质和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合，B正确；为得到遗传背景相同的克隆猴用于科研，可用机械方法将早期胚胎均匀切割成2份或4份后再进行胚胎移植，该技术属于无性生殖，D正确。12．治疗最凶险乳腺癌“HER2＋”的抗体—药物偶联物(T－DM1)被纳入2023年医保目录名单。T－DM1由曲妥珠单抗、细胞毒性药物DM1偶联形成。T－DM1作用机制如下图，下列有关叙述正确的是()A．曲妥珠单抗的作用是将DM1准确带至乳腺癌细胞B．推测T－DM1被乳腺癌细胞吞噬后释放DM1抑制微管聚合进而导致细胞凋亡C．曲妥珠单抗制备中可选择DM1作为抗原刺激小鼠产生免疫应答D．利用同位素或荧光标记的曲妥珠单抗可定位诊断HER2＋答案：ABD解析：T－DM1由曲妥珠单抗、细胞毒性药物DM1偶联形成，分析题图曲妥珠单抗可以与细胞膜表面的HER2＋特异性结合，将DM1准确带至乳腺癌细胞，A正确；DM1是细胞毒性药物，不能与HER2＋特异性结合，其免疫小鼠后产生的抗体也不能与HER2＋特异性结合，所以不选择它作为制备单抗的抗原，C错误；曲妥珠单抗可以与HER2＋特异性结合，因此可以利用同位素或荧光标记的曲妥珠单抗定位诊断HER2＋，D正确。13．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__________________________________。(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)。答案：(1)诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞(2)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(3)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(4)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14．(2022·海南，20)以我国科学家为主的科研团队将OSNL(即4个基因Oct4/Sox2/Nanog/Lin28A的缩写)导入黑羽鸡胚成纤维细胞(CEFs)，诱导其重编程为诱导多能干细胞(iPS)，再诱导iPS分化为诱导原始生殖细胞(iPGCs)，然后将iPGCs注射到孵化2.5天的白羽鸡胚血管中，最终获得具有黑羽鸡遗传特性的后代，实验流程如图。回答下列问题。(1)CEFs是从孵化9天的黑羽鸡胚中分离获得的，为了获得单细胞悬液，鸡胚组织剪碎后需用________________________处理。动物细胞培养通常需要在合成培养基中添加________等天然成分，以满足细胞对某些细胞因子的需求。(2)体外获取OSNL的方法有________________________________________(答出1种即可)。若要在CEFs中表达外源基因的蛋白，需构建基因表达载体，载体中除含有目的基因和标记基因外，还须有启动子和________等。启动子是________识别和结合的部位，有了它才能驱动________________________________________。(3)iPS细胞和iPGCs细胞的形态、结构和功能不同的根本原因是______________________。(4)诱导iPS细胞的技术与体细胞核移植技术的主要区别是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________