第十单元　第52课时　动物细胞工程(1)-2026版一轮复习

第52课时动物细胞工程课标要求1.阐明动物细胞培养的条件和过程。2.阐明动物细胞核移植的原理和过程。3.阐明动物细胞融合的概念。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。考情分析1.动物细胞培养技术2024·黑吉辽·T142023·辽宁·T72022·江苏·T142022·湖北·T62.动物细胞融合和单克隆抗体的制备2024·江西·T162023·北京·T122023·湖北·T222022·山东·T152022·福建·T132022·辽宁·T243.动物细胞核移植技术2023·天津·T72021·辽宁·T132020·天津·T1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________________，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞________________的技术。2．动物细胞培养的条件[提醒]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)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____________________。(3)原代培养：________之前的细胞培养，即动物组织经处理后的______________。(4)传代培养：________后的细胞培养。我用夸克网盘分享了「与您分享-国家、地方、行业、团体标准」，点击链接即可保存。打开「夸克APP」，无需下载在线播放视频，畅享原画5倍速，支持电视投屏。链接：/s/45a9f612fe59提取码：t9EX联系qq:1328313560我的道客巴巴：/634cd7bd0a3f5a7311db139533c20794

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4．干细胞培养及其应用种类胚胎干细胞成体干细胞诱导多能干细胞来源骨髓、脐带血和外周血体细胞(如成纤维细胞等)特点能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组织和器官甚至____分化成____________能诱导分化成类似______的细胞应用分化成心肌细胞、神经元和造血干细胞等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、阿尔茨海默病等治疗小鼠的镰状细胞贫血、阿尔茨海默病、心血管疾病等[教材隐性知识]源于选择性必修3P46“相关信息”科学家已尝试采用多种方法来制备iPS细胞，包括借助载体将________________导入细胞中，直接将特定蛋白导入细胞中或者用________________等来诱导形成iPS细胞。iPS细胞最初是由成纤维细胞转化而来的，后来发现已分化的T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞。(1)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(2023·海南，7A)()(2)进行动物细胞培养时，血清应经过高温处理后加入培养基(2022·湖北，6C)()(3)培养心肌细胞的时候既需要氧气也需要二氧化碳(2022·江苏，14B)()考向一动物细胞培养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2．(2025·福州一中模拟)干眼症是由泪液分泌减少导致的眼睛干涩的病症。将有关基因导入已分化的体细胞获得诱导多能干细胞(iPS细胞)，进而培养得到眼结膜组织，可分泌泪液成分“黏液素”，有望治疗干眼症。下列相关说法错误的是()A．导入的基因能促使已分化的体细胞恢复分裂能力B．利用iPS细胞获得眼结膜组织时应加入分化诱导因子C．iPS细胞核移植比体细胞核移植更容易表现全能性D．利用ES细胞治疗人类疾病的前景优于iPS细胞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2．单克隆抗体的制备(1)传统抗体的获得①方法②缺点：产量低、____________低、__________________差。(2)单克隆抗体的制备及优点①制备过程②单克隆抗体的优点a．能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生____________结合(特异性强、灵敏度高)。b．可以________制备。(3)单克隆抗体的应用①被广泛用作________试剂，在多种疾病的诊断和病原体鉴定中发挥重要的作用。②运载__________，形成抗体—药物偶联物，实现对肿瘤细胞的____________杀伤。③用于______________。(1)有的病毒经灭活处理后，可用于细胞工程中介导动物细胞的融合(2020·浙江6月选考，15A)()(2)将骨髓瘤细胞和B淋巴细胞混合，经诱导后融合的细胞即为杂交瘤细胞(2021·江苏，11D)()(3)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，判断有关制备过程的叙述是否正确：①利用抗原－抗体结合的原理筛选杂交瘤细胞(2023·北京，12C)()②筛选能分泌多种抗体的单个杂交瘤细胞(2023·北京，12D)()(4)我国科研团队研制出全球首个以尿液中的抗原为靶标的戊肝诊断试剂盒，该试剂盒还可用于其他类型病毒性肝炎的检测()理解单克隆抗体的制备过程及应用长春新碱(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________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)单克隆抗体被广泛用作诊断试剂的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(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。根据上述资料，利用特定的选择培养基筛选杂交瘤细胞的具体方法是在培养基中加入____________________进行培养，一段时间后收集存活细胞。原理是______________可以阻断DNA的D合成途径，所以未融合的骨髓瘤细胞及融合的骨髓瘤细胞和骨髓瘤细胞不能在该培养基生长，而未融合的B淋巴细胞及融合的B淋巴细胞和B淋巴细胞不能长期存活，只有________________________的细胞才可以在培养基中长期存活与繁殖。(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的抗体可以____________________________________________；药物VCR通过__________________从而__________________，阻断肝癌细胞分裂，诱导肝癌细胞凋亡。考向二动物细胞融合技术与单克隆抗体3．(2021·山东，15)一个抗原往往有多个不同的抗原决定簇，一个抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体，由同一抗原刺激产生的不同抗体统称为多抗。将非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p72注入小鼠体内，可利用该小鼠的免疫细胞制备抗p72的单抗，也可以从该小鼠的血清中直接分离出多抗。下列说法正确的是()A．注入小鼠体内的抗原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响大B．单抗制备过程中通常将分离出的浆细胞与骨髓瘤细胞融合C．利用该小鼠只能制备出一种抗p72的单抗D．p72部分结构改变后会出现原单抗失效而多抗仍有效的情况4．(2023·湖北，22节选)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______________________________________________________________________________________________。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的概念和类型(1)概念将动物一个细胞的______________移入去核的__________________中，使这个重新组合的细胞发育成____________，继而发育为________________的技术。(2)原理：______________________。(3)类型：哺乳动物核移植可分为____________________核移植和________________核移植，其中______________核移植较易成功。2．体细胞核移植的过程[提醒]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．体细胞核移植技术的应用前景和存在的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________________的细胞、组织或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，可用于器官移植科学研究①研究克隆动物可使人类更深入地了解________及衰老过程；②克隆一批遗传背景相同的动物，可以通过它们之间的对比来分析________；③克隆特定疾病模型的动物，为研究________和开发相应的药物提供帮助保护濒危物种增加濒危物种的存活数量问题①成功率________；②绝大多数克隆动物存在________问题，表现出________理解动物体细胞核移植的过程及应用培育克隆猴的流程如图所示。请结合图示回答问题：(1)在将体细胞的核移植到卵母细胞之前，必须先对卵母细胞进行去核操作的原因是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)上述体细胞核移植技术培育的克隆猴没有实现对体细胞供体动物进行100%的复制，其原因是克隆动物绝大部分DNA来自体细胞供体(核供体)动物的细胞核，但其线粒体中的DNA同时来自核供体细胞和______________________。所以，克隆猴不是对核供体动物进行完全相同的复制。此外，即便动物的遗传基础完全相同，但动物的发育及一些行为、习性的形成与__________________也有很大关系。(3)在此过程中，灭活的仙台病毒所起的作用是__________________。(4)为了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，Kdm4d的mRNA翻译的组蛋白去甲基化酶能___________；同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA处理了它，TSA可以抑制组蛋白脱乙酰酶的作用，从而________________________________________________________________________。考向三动物体细胞核移植技术和克隆动物5．(2021·辽宁，13)如图是利用体细胞核移植技术克隆优质奶牛的简易流程图，有关叙述正确的是()A．后代丁的遗传性状由甲和丙的遗传物质共同决定B．过程①需要提供95%空气和5%CO2的混合气体C．过程②常使用显微操作去核法对受精卵进行处理D．过程③将激活后的重组细胞培养至原肠胚后移植6．(2024·武汉模拟)如图为体细胞克隆猴“中中”和“华华”的培育流程，为建立动物模型、研究疾病机理带来光明前景。下列叙述错误的是()A．过程①将成纤维细胞注射到去核的卵母细胞中，说明细胞膜的控制作用是相对的B．卵子细胞质中含有促使成纤维细胞核全能性表达的物质C．中中、华华的性别由成纤维细胞的遗传物质决定D．“去核”去除的是纺锤体—染色体复合物一、过教材1．实验小鼠皮肤成纤维细胞培养的基本过程如图所示。科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞获得一种类似胚胎干细胞的细胞，称为诱导多能干细胞(简称iPS细胞)。下列叙述正确的是()A．应使用加入血清等一些天然成分的液体培养基来培养皮肤细胞B．培养液需要定期更换，以便提供营养和清除代谢废物C．应在95%的O2和5%的CO2培养箱中培养，培养液中的CO2用于维持pHD．图中丙和丁分别表示的是原代培养和传代培养，其培养原理不同E．体外培养的细胞既能贴壁生长又能悬浮生长，都会发生接触抑制现象F．传代培养时，悬浮培养的细胞直接用离心法收集，不需要再用酶处理G．iPS细胞是只能由成纤维细胞诱导形成的类似胚胎干细胞的一种细胞H．利用iPS细胞分化形成的器官进行自体移植后将引发机体产生细胞免疫I．iPS细胞较传统胚胎干细胞，具有细胞来源广泛、较少涉及伦理道德问题等优点2．下列关于动物细胞融合、单克隆抗体的制备及应用的叙述中，不正确的是()A．动物细胞融合过程中既有细胞膜融合也有核膜的融合B．用灭活的病毒诱导融合利用了细胞膜的流动性C．单克隆抗体可对目的基因是否成功表达进行检测与鉴定D．单抗制备时至少需要2次筛选，第2次筛选常用选择培养基进行E．杂交瘤细胞在培养过程中有接触抑制现象，需要用胰蛋白酶处理F．可以从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量的单克隆抗体G．单克隆抗体与常规抗体相比，特异性强，灵敏度高，产量高H．抗体—药物偶联物可定向清除肿瘤细胞，发挥杀伤作用的主要是单克隆抗体3．下列关于动物细胞核移植技术的叙述，正确的是()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．卵母细胞需要培养至MⅡ期再去核C．卵母细胞去核的实质是去除细胞中的纺锤体—染色体复合物D．梯度离心是在没有穿透卵母细胞透明带的情况下去核的E．用物理或化学方法激活重构胚，使其完成分裂和发育进程F．克隆动物的遗传物质全部来自供体的体细胞核G．用体细胞核移植技术克隆出大熊猫，体现了动物细胞核具有全能性H．核移植技术培育动物可在保持优良性状的同时提高遗传的多样性二、过高考(2020·全国Ⅰ，38节选)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)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___________________。答案精析考点一整合1．单个细胞生长和增殖2．血清培养液和培养用具培养液7.2～7.4维持培养液的pH3．胰蛋白胶原蛋白单个细胞细胞悬液原代悬浮贴壁分裂受阻或停止传代培养(1)贴附(2)相互接触分裂增殖(3)分瓶初次培养(4)分瓶4．早期胚胎个体特定的细胞或组织胚胎干细胞教材隐性知识特定基因小分子化合物判断正误(1)×[传代培养的胚胎干细胞会发生接触抑制。](2)×[血清经过高温处理后，其中的活性成分变性，失去原有功能。](3)√评价1．D[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的细胞还未快速增长，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，之后，将收集的细胞制成细胞悬液，分瓶培养，C错误。]2．D[因为诱导过程不需要破坏胚胎，不涉及伦理问题，而且iPS细胞来自病人自身的体细胞，还可以避免免疫排斥，故利用iPS细胞治疗人类疾病的前景优于ES细胞，D错误。]考点二整合1．PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法细胞膜的流动性2．(1)①抗体血清②纯度特异性(2)①B淋巴细胞选择杂交瘤细胞②a.特异性b．大量(3)①诊断②药物选择性③治疗疾病判断正误(1)√(2)×[若仅考虑细胞两两融合的情况，将骨髓瘤细胞和B淋巴细胞混合，经诱导融合后的细胞不都是杂交瘤细胞，还有B细胞自身融合的细胞、骨髓瘤细胞自身融合的细胞等。](3)①√②×[由于一个B细胞经分化后只能分泌一种抗体，故筛选出的单个杂交瘤细胞也只能产生一种抗体。](4)×[抗体具有特异性，所以戊肝诊断试剂盒只能用于戊肝的检测，不能用于其他类型病毒性肝炎的检测。]提升(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)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)氨基蝶呤氨基蝶呤B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合(4)发挥靶向运输作用，携带VCR与肝癌细胞特异性结合抑制微管蛋白聚合抑制纺锤体的形成评价3．D[单抗的制作需要筛选，而多抗不需要筛选，抗原纯度越高，产生的多抗纯度越高，因此抗原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响小，A错误；单抗制备过程中通常是免疫后将脾脏破碎，然后用离心法将脾脏细胞(包含各种产生或不产生抗体的B细胞)和红细胞分开，然后用脾细胞与骨髓瘤细胞融合，而不能直接分离出浆细胞，B错误；非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p72上有多种抗原决定簇，一个抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体，所以向小鼠体内注入p72后，可以刺激小鼠产生多种抗p72的单抗，C错误；p72部分结构改变只改变了部分抗原决定簇，因此由这部分抗原决定簇产生的抗体失效，但由于还存在由其他抗原决定簇刺激机体产生的抗体，所以多抗仍有效，D正确。]4．(1)不需要使细胞接触处的磷脂分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合(2)未融合的亲本细胞融合的具有同种核的细胞(3)通过抗体检测呈阳性来获得分泌所需抗体的杂交瘤细胞解析(1)浆细胞是高度分化的细胞，不能增殖，所以不能通过原代培养扩大细胞数量。脂溶性物质PEG可使细胞接触处的磷脂分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。(2)在杂交瘤细胞筛选过程中，常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，只有融合的杂交瘤细胞才能生长。(3)单克隆抗体筛选中，将抗体与该病毒外壳蛋白进行杂交，是运用了抗原—抗体杂交技术，抗体检测呈阳性的细胞，即为所需的杂交瘤细胞。考点三整合1．(1)细胞核卵母细胞新胚胎动物个体(2)动物体细胞核具有全能性(3)胚胎细胞体细胞胚胎细胞2．MⅡ重构胚3．遗传改良生物反应器转基因克隆动物胚胎干细胞胚胎发育致病基因致病机制非常低健康遗传和生理缺陷提升(1)为了使核移植的胚胎或动物的核遗传物质全部来自体细胞供体动物。(2)受体卵母细胞所处环境(3)诱导细胞融合(4)降低组蛋白的甲基化水平提高组蛋白的乙酰化水平评价5．B[后代丁的细胞核的遗传物质来自甲，细胞质的遗传物质来自乙，则丁的遗传性状由甲和乙的遗传物质共同决定，A错误；动物细胞培养中需要提供95%空气(保证细胞的有氧呼吸)和5