2023年高考生物一轮复习（全国版）第10单元第4课时　动物细胞工程_通用版（老高考）复习资料_2023年复习资料_一轮复习_2023年高考生物一轮复习讲义+课件（全国版）

第 4 课时 动物细胞工程 目标要求 1.动物细胞培养与体细胞克隆。2.细胞融合与单克隆抗体。 考点一 动物细胞培养 1．动物细胞培养的过程 2．动物细胞培养的条件 概念辨析 1细胞贴壁和接触抑制 ①细胞贴壁是指体外培养的细胞贴附在瓶壁生长的现象；接触抑制是指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的现象。 ②细胞贴壁生长对培养瓶的要求：培养瓶或培养皿的内表面光滑、无毒、易于贴附。 ③打破接触抑制现象的方法是将贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶等处理，然后分瓶继续 培养，让细胞继续增殖。 2原代培养与传代培养 ①原代培养：动物组织消化后的初次培养称为原代培养。原代培养的细胞核型正常。 ②传代培养：贴满瓶壁的细胞需要重新用胰蛋白酶等处理，然后分瓶继续培养，让细胞 继续增殖。这样的培养过程通常被称为传代培养。一般情况下，细胞在传至 10～50代左 右时，增殖会逐渐缓慢，以至于完全停止，这时部分细胞的细胞核型可能会发生变化。 归纳总结 动物细胞培养和植物组织培养的比较 项目 动物细胞培养 植物组织培养 理论基础 细胞增殖 植物细胞的全能性 无菌；用机械的方法或胰蛋白酶、胶原 培养前处理 无菌、离体 蛋白酶等处理，使组织分散成单个细胞 动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官 取材 植物幼嫩的部位或花药等 或组织 培养基性质 液体 固体 糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、维 水、矿质元素、蔗糖、维生 培养基成分 生素和动物血清等 素、植物激素和琼脂等 结果 细胞培养产生大量细胞，不形成新个体 可产生新个体 人造皮肤的构建；动物分泌蛋白的规模 快速繁殖、作物脱毒、细胞 应用 化生产；检测有毒物质；生理、病理、 产物的工厂化生产和单倍体 药理学研究 育种等 ①都需人工条件下的无菌操作；②都需要适宜的温度、pH等条件；③ 相同点 都进行有丝分裂，都不涉及减数分裂 考向 动物细胞培养 1．实验小鼠皮肤细胞培养(非克隆培养)的基本过程如图所示。下列叙述错误的是( ) ――→――→――→――→ A．甲过程需要对实验小鼠进行消毒 B．乙过程对皮肤组织可用胰蛋白酶处理C．丙过程是原代培养 D．丁过程直接将丙过程得到的细胞分瓶培养 答案 D 解析 动物细胞培养需要无毒无菌的环境，甲过程是指从实验小鼠身上取下皮肤组织，该过 程需要对小鼠进行消毒处理，A项正确；乙过程表示将皮肤组织分散成单个细胞制备成细胞 悬液，可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶进行处理，B项正确；丁过程表示传代培养，需要再次用 胰蛋白酶处理并离心收集，然后分瓶培养，D项错误。 2．(2021·辽宁1月适应性测试，15)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，培养过程及结果如下图所示。下列有关叙述错误的是( ) A．细胞培养液中通常需要加入血清 B．可用胰蛋白酶处理使肝癌细胞脱落下来并进行计数 C．对照组中应加入等体积的无菌蒸馏水 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 解析 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，故对照组中应加 入等体积的二甲基亚砜(溶剂)，C错误；分析实验结果可知，添加药物X的实验组肝癌细胞 数目最少，可以初步判断药物X的抗癌效果较好，D正确。 考点二 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 (1)概念分析①供体：动物一个细胞的细胞核。 ②受体：去掉细胞核的卵母细胞。 ③结果：重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体。 ④原理：动物体细胞核具有全能性。 (2)哺乳动物核移植类型：胚胎细胞核移植和体细胞核移植。 2．体细胞核移植的过程 (1)动物核移植技术的理论基础(原理)是什么？克隆动物属于有性生殖还是无性繁殖？ 提示 动物细胞核的全能性。克隆动物属于无性繁殖。 (2)为什么体细胞核移植较胚胎细胞核移植更困难？ 提示 由于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就明显高于胚胎细胞核移植。 (3)受体细胞为什么选用卵母细胞？ 提示 体积大，易操作；去核时易于同时吸走第一极体；含有激发细胞核全能性的物质。 (4)为什么不是取供体细胞核进行核移植操作，而是将供体细胞整个注入去核卵母细胞中？ 提示 保证供核不被破坏，使克隆动物更像供体动物，操作也方便。 (5)在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞之前，为什么必须先去掉受体卵母细胞的核？ 提示 为使核移植的胚胎或动物的核遗传物质全部来自有重要利用价值的动物提供的体细胞， 在供体细胞的细胞核移至受体细胞之前，必须将受体细胞的核遗传物质去掉或将其破坏。 (6)从多利的产生过程可以看出多利有三个亲本，探究多利的性状表现与三个亲本的关系并 分析原因。 提示 ①大多数性状与母羊A(体细胞核供体)相同，因基因型与母羊A完全一样。②少数性 状与母羊B(卵母细胞细胞质供体)相同，因细胞质中的基因来自母羊B，受质基因控制的性 状与母羊B相同。③性状与母羊C(代孕母体)无关，因母羊C没有为新个体提供遗传物质。3．应用前景和存在的问题 畜牧业 加速家畜遗传改良进程 保护濒危物种 ①作为生物反应器生产医用蛋白； 前景 ②转基因克隆动物的细胞、组织和器官可作为异种移植的供 医药卫生 体； ③人的核移植胚胎干细胞经过诱导分化形成相应的组织、器 官，可用于器官移植 成功率非常低 问题 克隆动物存在健康问题，表现出遗传和生理缺陷 对克隆动物食品的安全性问题存在争议 源于选修3 P “生物技术资料卡”：目前动物细胞核移植技术中普遍使用的去核方法 49 是显微操作去核法。也可采用梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等方法。这些方 法是在没有刺破透明带或卵母细胞质膜的情况下去核或使其中的 核 DNA 变性 。 考向 动物体细胞核移植技术和克隆动物 3．(2022·安顺高三模拟)2018年1月国际顶尖学术期刊《Cell》杂志报道，我国科学家以一 只雌性猕猴胎儿成纤维细胞为核供体成功克隆两只猕猴，成为全球首例体细胞克隆灵长类动 物。下列相关叙述错误的是( ) A．这项技术证明高度分化的动物体细胞具有全能性 B．研究中需要使用成熟卵母细胞作为核移植的受体 C．培育出的两只雌性猕猴的基因组成几乎完全相同 D．克隆猕猴的成功为大量培育灵长类遗传病模型动物提供了可能 答案 A 解析 因为克隆的两只猕猴是以一只雌性猕猴胎儿成纤维细胞为核供体发育而来的，该过程 经过了细胞核移植，只能说明分化的动物体细胞的细胞核具有全能性，A项错误。 4．在克隆奶牛的体细胞核移植过程中，不需要进行的操作是( ) A．对提供细胞核和细胞质的奶牛进行同期发情处理 B．在体外将采集到的卵母细胞培养到减数第二次分裂中期 C．通过显微操作技术去除卵母细胞的细胞核和极体 D．使用电脉冲等方法激活重组细胞使其完成细胞分裂和发育 答案 A考点三 动物细胞融合技术和单克隆抗体 1．动物细胞融合技术 2．单克隆抗体的制备 (1)制备原理 ①B淋巴细胞特点：一种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 ①图中给小鼠注射特定的抗原蛋白，其目的是什么？ 提示 刺激机体发生免疫应答，从而产生特定的B淋巴细胞。②若仅考虑细胞的两两融合，在获取杂交瘤细胞的过程中，筛选淘汰的细胞有几种类型？为 什么？ 提示 有未融合的细胞和同种细胞融合后形成的细胞(B－B融合细胞、瘤－瘤融合细胞)两 种类型。出现不同类型是因为细胞融合不是100%的，且是随机的。 ③单克隆抗体制备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 诱导融合后会得到多种杂交细胞， 筛选原因 刺激，所以经选择培养获得的杂交瘤 另外还有未融合的细胞 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 用多孔培养皿培养，在每个孔只有一 的细胞和融合的具有同种核的细胞 个杂交瘤细胞的情况下开始克隆化培 筛选方法 (“B—B”细胞、“瘤—瘤”细胞) 养和抗体检测，经多次筛选得到能产 都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞 生特异性抗体的细胞群 (“B—瘤”细胞)才能生长 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 延伸应用 第一次筛选获得杂交瘤细胞的方法：①细胞合成DNA有D和S两条途径，其 中D途径能被氨基嘌呤阻断。②人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但不能分裂增 殖。③鼠骨髓瘤细胞中只有D途径，没有S途径，但能不断分裂增殖。在培养基中加入氨 基嘌呤，B淋巴细胞及同型融合细胞不能增殖，骨髓瘤细胞及同型融合细胞氨基嘌呤阻 断不能增殖，只有杂交瘤细胞能无限增殖。 3．单克隆抗体的应用 作为诊断试剂，具有准确、高效、简易、快速的优点；用于治疗疾病和运载药物，可制成 “生物导弹”。 归纳比较 1．比较植物体细胞杂交和动物细胞融合 项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合 原理 细胞膜的流动性、细胞的全能性 细胞膜的流动性、细胞增殖 融合前处理 除去细胞壁 使细胞分散开 相关酶 纤维素酶和果胶酶 胰蛋白酶或胶原蛋白酶 物理法：离心、振动、电激等； 除物理法和化学法，还可用灭活 诱导方法 化学法：聚乙二醇(PEG)等诱导 的病毒诱导 结果 杂种植株 杂交细胞 应用 培育植物新品种 主要用于制备单克隆抗体 意义 突破远缘杂交不亲和的障碍，打破了生殖隔离，扩展了杂交的亲本组合动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同，诱导动物细胞融合 相同点 的方法与植物原生质体融合的方法相似 2.细胞工程的各种技术手段及其原理总结 考向 单克隆抗体 5．(2022·济南高三一模)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下图所示。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灵敏度高、特异性强，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 单克隆抗体的制备过程主要运用的细胞工程技术包括动物细胞培养和动物细胞融合， 原理依次是细胞的增殖、细胞膜的流动性，D项错误。 6．下图为单克隆抗体制备过程的示意图。下列有关叙述错误的是( ) A．X细胞是从脾脏中提取的已免疫的B淋巴细胞 B．Y细胞是杂交瘤细胞，必须取用培养10代以内的细胞 C．图中的过程至少需要筛选两次且方法不同，最终保留抗体检测呈阳性的细胞 D．图中能产生单克隆抗体的细胞在培养过程中不会出现接触抑制的现象 答案 B 解析 Y细胞是骨髓瘤细胞，B错误；图中筛选过程至少两次且方法不同，第一次筛选是选 择杂交瘤细胞，需要抑制同种细胞的融合体、以及未融合的细胞的增殖；第二次筛选是用抗 体检测的方法选择能产生特异性抗体的杂交瘤细胞，最终保留抗体检测呈阳性的细胞，C正 确；由于杂交瘤细胞即保留了骨髓瘤细胞无限增殖的特点，又有浆细胞产生特异性抗体的作 用，所以图中能产生单克隆抗体的细胞在培养过程中不会出现接触抑制的现象，D正确。 重温高考 真题演练 1．(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 答案 D 解析 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。 2．(2021·浙江1月选考，18改编)下图为动物成纤维细胞的培养过程示意图。下列叙述正确 的是( ) 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接触抑制现象 答案 C 解析 步骤①的操作需要在无菌环境下进行，A错误；在制备动物细胞悬液时用机械的方法 或用胰蛋白酶等处理，使组织块分散成单个细胞，B错误、C正确；在传代培养过程中，贴 壁细胞会发生接触抑制现象，D错误。 3．(2018·全国Ⅲ，38)2018年《细胞》期刊报道，中国科学家率先成功地应用体细胞对非人 灵长类动物进行克隆，获得两只克隆猴——“中中”和“华华”。回答下列问题： (1)“中中”和“华华”的获得涉及核移植过程，核移植是指________________________。 通过核移植方法获得的克隆猴，与核供体相比，克隆猴体细胞的染色体数目________(填 “减半”“加倍”或“不变”)。 (2)哺乳动物的核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植，胚胎细胞核移植获得克隆 动 物 的 难 度 ________( 填 “ 大 于 ” 或 “ 小 于 ” ) 体 细 胞 核 移 植 ， 其 原 因 是 ____________________。 (3)在哺乳动物核移植的过程中，若分别以雌性个体和雄性个体的体细胞作为核供体，通常， 所得到的两个克隆动物体细胞的常染色体数目________(填“相同”或“不同”)，性染色体 组合________(填“相同”或“不同”)。 答案 (1)将动物的一个细胞核，移入一个已去掉细胞核的卵母细胞中 不变 (2)小于 胚 胎细胞分化程度低，表现全能性相对容易 (3)相同 不同 解析 (1)核移植是指将动物的一个细胞核，移入一个已去掉细胞核的卵母细胞中，形成重 组细胞。因为染色体在细胞核中，所以克隆动物体细胞的染色体数目与提供细胞核的个体的 体细胞相同。4．(2020·全国Ⅰ，38)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 解析 (1)利用小鼠甲制备单克隆抗体时，先要给小鼠甲注射相应的抗原，目的是获得经免 疫的、能产生相应抗体的B淋巴细胞。(2)利用小鼠甲的脾脏制备单细胞悬液的主要步骤是 ①取小鼠甲的脾脏并剪碎；②用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞；③利用培养液将分散的 细胞制成细胞悬液。(3)为了得到所需要的杂交瘤细胞，在细胞培养过程中要进行筛选。第 一次筛选(筛选1)是利用选择培养基进行筛选，在选择培养基上只有融合的杂种细胞才能生 长，未融合的、同种细胞融合的细胞都不能存活。后续过程还需要利用抗原与抗体的反应具 有特异性的原理进行多次筛选(筛选2)，目的是得到能产生所需要的抗体并能无限增殖的杂 交瘤细胞。(4)若要将得到的杂交瘤细胞进行大量培养，可以在体外条件下进行大规模培养 或将其注射到小鼠腹腔内增殖。 一、易错辨析 1．制备肝细胞悬液时先用剪刀剪碎肝组织，再用胃蛋白酶处理( × ) 2．动物细胞培养时，O 是细胞代谢所必需的，CO 的主要作用是维持培养液的pH( √ ) 2 2 3．制备单克隆抗体时，要选用已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞( √ )4．灭活的病毒能促进动物细胞融合，但不能促进植物细胞融合( √ ) 5．克隆动物都只具备一个亲本的遗传特性( × ) 6．克隆动物的制备属于有性繁殖( × ) 二、填空默写 1．(选修3 P )细胞贴壁：细胞悬浮液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。 44 2．(选修3 P )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 45 殖的现象。 3．(选修3 P )原代培养和传代培养：动物组织消化后的初次培养称为原代培养，将分瓶后 45 的细胞培养称为传代培养。 4．(选修3 P )细胞培养所需要气体主要有氧气和二氧化碳，氧气是细胞代谢所必需的，二 46 氧化碳的主要作用是 维持培养液的 pH 。 5．(选修3 P )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 47 细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个体。 6．(选修3 P )动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植的原因是由于动物胚胎细 47 胞分化程度低，恢复其全能性相对容易，而动物体细胞分化程度高，恢复全能性十分困难。 7．(选修3 P )通过体细胞核移植方法生产的克隆动物，不是对体细胞供体动物进行了100% 49 的复制，原因是 克隆动物绝大部分 DNA 来自供体细胞核，其核外还有少量的 DNA ，即线粒 体中的 DNA 来自受体卵母细胞 。此外，动物的一些行为、习性的形成与所处环境有很大关 系。 8．(选修3 P )动物细胞融合也称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的 52 过程，融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，称为杂交细胞。 9．(选修3 P )杂交瘤细胞的特点是既能迅速大量繁殖，又能产生专一的抗体。 54 10．(选修3 P )单克隆抗体的优点是特异性强、灵敏度高，并能大量制备。 54 课时精练 一、选择题 1．(2022·辽阳市高三一模)下列关于动物细胞培养的叙述，错误的是( ) A．动物细胞培养所需的营养物质与植物细胞培养不同 B．传代培养时需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞 C．癌细胞在培养瓶中培养会出现接触抑制现象 D．动物细胞培养时需要添加抗生素以防止杂菌污染 答案 C 解析 动物细胞培养需要血清、血浆等，植物细胞培养需要蔗糖等，A项正确；传代培养时需要用胰蛋白酶等处理贴壁生长的细胞，不然会因为接触抑制而无法继续分裂，B项正确； 癌细胞膜表面的糖蛋白减少，细胞间信息交流受到限制，在培养瓶中培养不会出现接触抑制 现象，C项错误。 2．如图为杂交瘤细胞制备示意图。骨髓瘤细胞由于缺乏次黄嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT －)，在HAT筛选培养液中不能正常合成DNA，无法生长。下列叙述不正确的是( ) A．可用灭活的病毒诱导细胞融合 B．两两融合的细胞都能在HAT培养液中生长 C．杂交瘤细胞需进一步筛选才能用于生产 D．细胞膜的流动性是细胞融合的基础 答案 B 解析 动物细胞融合可以用灭活的病毒、聚乙二醇(PEG)、电激等进行诱导，A正确；两两 融合的细胞包括：免疫B细胞的融合细胞、骨髓瘤细胞的融合细胞、杂交瘤细胞，由题干 信息可知，骨髓瘤细胞在HAT筛选培养液中无法生长，因此骨髓瘤细胞的融合细胞在HAT 培养液中无法生长，B错误；融合后产生的杂交瘤细胞并不是都能表达产生所需的单克隆抗 体，还需要进一步筛选才能用于生产，C正确；动物细胞融合依据的原理是细胞膜的流动性， D正确。 3．在利用细胞融合技术生产单克隆抗体的过程中，不需要考虑( ) A．B淋巴细胞和骨髓瘤细胞之间的免疫排斥 B．注射特定抗原蛋白，对实验小鼠进行免疫 C．向细胞培养液中加入促融剂的种类和处理时间 D．选择特定试剂筛选能产生特定抗体的杂交瘤细胞 答案 A 解析 制备单克隆抗体过程中，要对实验小鼠注射特定的抗原，抗原进入机体后刺激机体产 生特异性免疫反应从而产生相应的B淋巴细胞，B项不符合题意；向细胞培养液中加入促融 剂的种类和处理时间会影响细胞的融合，C项不符合题意；选择特定试剂筛选能产生特定抗 体的杂交瘤细胞需要考虑，否则会影响单克隆抗体的产量或得到单克隆抗体的特异性差，D 项不符合题意。 4．下列有关动物细胞培养的说法，正确的是( )A．克隆动物不需要经过动物细胞培养 B．培养10代以内的细胞一般保持正常的二倍体核型 C．动物细胞应置于含95%的O 和5%的CO 的培养箱中培养 2 2 D．动物细胞培养时无须在培养基中添加天然成分 答案 B 5．(2022·山东青岛模拟)肿瘤细胞表面抗原不能诱导强的免疫应答，树突状细胞(DCs)与肿瘤 细胞的融合细胞保持了DCs和肿瘤细胞的特性，能高效地将肿瘤抗原呈递给免疫系统，激 发机体的免疫应答，同时还可以维持较长时期的抗肿瘤免疫。这种方法在临床应用中有着非 常诱人的前景。下列有关叙述错误的是( ) A．动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同 B．融合细胞主要激活B淋巴细胞产生免疫应答 C．树突状细胞可在体内起呈递肿瘤抗原的作用 D．体外培养动物细胞需要在培养液中添加适量抗生素 答案 B 解析 动物细胞融合和植物原生质体融合的基本原理都是细胞膜的流动性，A项正确；融合 细胞主要激活T淋巴细胞产生免疫应答，B项错误。 6．中科院动物所和福州大熊猫研究中心合作，通过将大熊猫的细胞核植入去核后的兔子卵 母细胞中，在世界上最早克隆出一批大熊猫早期胚胎，这表明我国的大熊猫人工繁殖研究再 次走在世界前列。下列有关叙述中错误的是( ) A．卵母细胞去核的方法是显微注射法，还可以用紫外光短时间照射等方法 B．兔子卵母细胞质中有使大熊猫细胞核表达全能性的物质 C．重组胚胎需要用物理或化学方法激活，使之完成细胞分裂和发育进程 D．在大熊猫早期胚胎的形成过程中，囊胚期开始出现细胞的分化 答案 A 解析 卵母细胞去核的方法有显微操作直接去除、紫外光短时间照射、化学物质处理等方法， A项错误。 二、非选择题 7．Hela细胞系是人工培养的、具有无限增殖能力的癌细胞系。回答下列问题： (1)Hela细胞源自一位美国妇女的宫颈癌细胞，目前实验室中为了进一步研究Hela细胞，需 要进行__________(填“原代”或“传代”)培养。细胞体外培养所需要营养物质有糖、氨基 酸、无机盐等，通常还需要加入__________等天然成分。在动物细胞培养过程中，需要用胰 蛋白酶，而不用胃蛋白酶的原因是________________________________________________。 (2)某小组为研究葡萄糖饥饿对Hela细胞生长的抑制情况，其他营养条件适宜，用不同葡萄 糖浓度的培养基培养Hela细胞24 h，实验结果如表所示： 葡萄糖浓度(mmol·L－1) Hela细胞生长抑制率(%) 0 56.161.0 36.30 1.5 25.00 2.0 16.44 该实验________(填“需要”或“不需要”)另设对照组，实验结果表明：葡萄糖浓度与Hela 细胞生长抑制率的关系是__________________________________________________。推测体 内低浓度葡萄糖可____________癌细胞的增殖，为肿瘤的限食疗法提供理论依据。 (3)Hela细胞在生物医学领域应用广泛，例如它帮助科学家实现了人源细胞与小鼠细胞融合。 两个或多个细胞融合形成的单核细胞叫做______________，细胞融合技术的意义是 _______________________________________________________________________________。 答案 (1)传代 血清、血浆 在多数动物细胞培养的适宜pH范围内，胃蛋白酶已失去活性 (2)需要 葡萄糖浓度越低，Hela细胞生长抑制率越高 抑制 (3)杂交细胞 突破了有性杂 交方法的局限，使远缘杂交成为可能 8．Graves病(GD)可导致甲状腺功能亢进。研究发现，GD患者甲状腺细胞表面表达大量细 胞间黏附分子1(ICAM－1)，导致甲状腺肿大。科研人员通过制备单克隆抗体，对治疗GD 进行了尝试。 (1)用ICAM－1作为抗原间隔多次免疫若干只小鼠，几周后取这些免疫小鼠的血清，分别加 入多孔培养板的不同孔中，多孔培养板中需加入______________以检测这些小鼠产生的抗体。 依据反应结果，选出抗原—抗体反应最____________(填“强”或“弱”)的培养孔所对应的 小鼠M。 (2)取小鼠M的脾脏细胞制成细胞悬液，与实验用骨髓瘤细胞进行融合，用选择培养基筛选 得到具有______________能力的细胞。核酸合成有两个途径，物质 A可以阻断其中的全合 成途径(如图)。正常细胞内含有补救合成途径所必需的转化酶和激酶，制备单克隆抗体时选 用的骨髓瘤细胞中缺乏转化酶。可用加入H、A、T三种物质的“HAT培养基”筛选出特定 的杂交瘤细胞。 融合前将部分培养细胞置于含HAT的选择培养基中培养，一段时间后培养基中 ____________(填“有”或“无”)骨髓瘤细胞生长，说明培养基符合实验要求。杂交瘤细胞 可以在HAT培养基上大量增殖的原因是___________________________________________。 (3)将获得的上述细胞在多孔培养板上培养，用ICAM－1检测，从中选择_____________的 杂交瘤细胞，将其植入小鼠腹腔中进行克隆培养，一段时间后从小鼠腹水中提取实验用抗体。 (4)若进一步比较实验用抗体和131I对GD模型小鼠的治疗作用，可将若干GD模型小鼠等分 为三组，请补充下表中的实验设计。 对照组(A) 131I治疗组(B) 单克隆抗体治疗组(C)给GD模型小鼠腹 给GD模型小鼠腹腔注射 腔注射0.1 mL无菌 溶于0.1 mL无菌生理盐 生理盐水 水的131I 答案 (1)ICAM－1 强 (2)无限增殖 无 杂交瘤细胞可以进行补救合成途径 (3)大量产 生抗ICAM－1抗体 (4)给GD模型小鼠腹腔注射溶于0.1 mL无菌生理盐水的抗ICAM－1 单克隆抗体 解析 (1)抗原和抗体结合具有特异性，多孔培养板中需加入 ICAM－1以检测小鼠是否产生 抗ICAM－1的抗体。依据反应结果，选出阳性(或“抗原—抗体”)反应最强的培养孔所对 应的小鼠M。(2)B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成的杂交细胞具有骨髓瘤细胞无限增殖的 特点。制备单克隆抗体时选用的骨髓瘤细胞中缺乏转化酶，无法进行补救合成途径，且物质 A阻断了全合成途径，故在HAT培养基中无骨髓瘤细胞生长。杂交瘤细胞含有补救合成途 径所必需的转化酶和激酶，可以进行补救合成途径，故可以在 HAT培养基上大量增殖。(3) 根据抗原和抗体结合的特异性，用 ICAM－1检测，从中选择大量产生抗ICAM－1抗体的 杂交瘤细胞，将其植入小鼠腹腔中进行克隆培养，一段时间后从小鼠腹水中提取实验用抗体。 (4)根据题干中实验目的“比较实验用抗体和131I对GD模型小鼠的治疗作用”，依据实验的 单一变量原则，单克隆抗体治疗组(C)中应给GD模型小鼠腹腔注射溶于0.1 mL无菌生理盐 水的抗ICAM－1单克隆抗体。 9．科学家们发现，在核移植过程中，卵母细胞通过表达一些特异因子“修补”了体细胞核 中缺失的端粒酶基因，最终成功地从端粒酶杂合缺失的小鼠体细胞中得到多能干细胞，该多 能干细胞的端粒长度被有效延长，功能得以恢复。通过核移植后形成的多能干细胞，能分化 发育成身体内多种细胞，可用于自身组织修复，并具有安全性。这一成果从实验和理论层面 都表明人类“返老还童”不再是梦想。请回答下列问题： (1)动物体细胞核移植所用的受体细胞通常是____________________，选择该细胞的主要原 因是__________________________________________________________________________。 (2)目前动物核移植技术中普遍使用的去核方法是____________。哺乳动物的核移植可以分 为__________________和体细胞核移植，其中移植成功率较高的是____________________。 (3)端粒学说认为，细胞衰老的原因是染色体上的端粒结构缩短，而端粒酶能够修复缩短的 端粒，从而延缓细胞衰老。由此分析，题干中核移植小鼠的端粒酶活性应较正常小鼠的 ____________。 (4)早期胚胎最终要通过____________技术才能发育成一个完整的个体。 答案 (1)(MⅡ期)去核的卵母细胞 卵细胞内含有激发体细胞核全能性表达的成分 (2)显 微操作法 胚胎细胞核移植 胚胎细胞核移植 (3)高 (4)胚胎移植 10．(2021·广东模拟)新型冠状病毒(RNA病毒)可通过表面的刺突蛋白(S蛋白)与人呼吸道黏 膜上皮细胞的ACE2受体结合，侵入人体，引起肺炎。抗体可阻断病毒的黏附或入侵，故抗 体药物的研发已成为治疗新冠肺炎的研究热点之一。如图为筛选、制备抗S蛋白单克隆抗体的示意图，序号①～④表示细胞。据图回答下列问题： (1)诊断是否感染新型冠状病毒，可通过咽拭子取样，其检测的是病毒的________。但由于 采集的样品量较少，为了增加检材数量可进行________；还可采集血液样本检查血清中 ________________；另外通过胸透检测胸部是否有病毒侵染的阴影，也可确诊。 (2)研制抗S蛋白单克隆抗体时，需先给小鼠注射________以激活小鼠的免疫细胞。图中①、 ②分别表示____________________________，用HAT培养基筛选获得的③为 ______________，④为_____________________________________________________， 该细胞的特点是___________________________________________________________。 对上述选择培养的细胞④还要进行________________。 (3)细胞①、②融合常用的诱导因素有________________________________，细胞融合技术 突破了有性杂交方法的局限，使________成为可能。 答案 (1)RNA PCR扩增 是否含有抗体 (2)S蛋白 B淋巴细胞、骨髓瘤细胞 杂交瘤 细胞 能产生特定抗体的杂交瘤细胞 既能迅速大量繁殖，又能产生专一抗体 克隆化培养 和抗体检测 (3)聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒、电激等 远缘杂交 11．我国科学家突破了体细胞克隆猴的世界难题，成功培育出世界上首个体细胞克隆猴—— “中中”和“华华”。这标志着我国将率先开启以猕猴作为实验动物模型的时代。下图为克 隆猴的流程示意图。请回答下列问题： (1)我国克隆猴利用的是猴胎儿成纤维细胞，该细胞是一种已分化的体细胞，从理论上分析， 它具有细胞的全能性，这是因为________________________________________________。 (2)克隆猴时需要进行“去核”操作，即去掉卵母细胞的细胞核。先在体外培养卵母细胞让 其分裂，一般选择____________________的细胞进行去核操作；然后进行“核移植”，即将体 细 胞 的 细 胞 核 移 到 去 核 卵 母 细 胞 中 形 成 重 组 细 胞 ； 此 时 采 用 的 技 术 是 ________________________________；得到的重组细胞再进行人工激活使其分裂形成胚胎。 (3)科学家将79枚克隆胚胎移植到21只代孕母猴中，最终只有两只母猴正常怀孕产下“中 中”和“华华”，它俩的性别是否一致？__________；原因是_______________________。 (4)克隆动物有很多优点：①可以加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育； ②________________________________________________________________________。 答案 (1)成纤维细胞的细胞核中含有猴的全部核基因 (2)减数第二次分裂中期(或MⅡ中期) 显微注射技术 (3)是 “中中”“华华”的细胞核中遗传物质一样，是经过有丝分裂形成的 (4)可以增加濒危物种的存活数量(或可以建立实验动物模型研究人类疾病)