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第 41 讲 动物细胞工程
1．（2023·全国·高二课堂例题）克隆猴“中中”和“华华”登上学术期刊《细胞》封面，表明我国的克隆
技术再次走在世界前列。“中中”和“华华”的诞生成功证明了（ ）
A．动物细胞的全能性 B．动物细胞的再生能力
C．动物细胞核的全能性 D．动物细胞的分化能力
2．（2023秋·湖北·高三荆州中学校联考阶段练习）小鼠作为一种与人类基因组序列相似度较高的哺乳动物，
常用于人类某些疾病的研究。小鼠胚胎干细胞的培养过程如图所示，下列叙述错误的是（ ）
A．胚胎干细胞具有分化为成年动物体内的任何一种类型细胞的潜能
B．体外培养胚胎干细胞需提供的气体环境是95%的CO 和5%的空气
2
C．图中胚胎干细胞分化后的组织移入小鼠替代病变器官属于治疗性克隆
D．图中重组细胞重编程、分裂、分化最终产生的小鼠与患病鼠性状相似
3．（2023秋·辽宁·高三校联考开学考试）精准爆破肿瘤细胞的“生物导弹”——ADC（抗体偶联药物）
能对肿瘤细胞进行选择性杀伤，该物质由抗体（导弹体）、药物（核弹头）和接头三部分组成，ADC的作
用机制如图。下列相关叙述错误的是（ ）
A．ADC的制备过程运用了细胞培养和细胞融合技术
B．获得制备ADC中足够数量的抗体需经过多次筛选
C．ADC能精准地识别肿瘤细胞，进入癌细胞需要消耗ATP
D．癌细胞的凋亡是由于溶酶体中水解酶的水解作用
4．（2023秋·江西·高三校联考阶段练习）下列有关细胞工程的叙述，正确的是（ ）
A．动物细胞融合可以直接用PEG处理，植物细胞不能直接用PEG处理
B．细胞产物的工厂化生产可提高单个细胞初生代谢物的含量
C．茎尖组织培养得到的脱毒苗可以抵抗病毒侵染
D．动植物组织经胰蛋白酶处理成为单个细胞后才能进行培养5．（2023春·全国·高二课堂例题）Ca2+水平升高可直接或通过激活重构胚使处于MII期的卵母细胞恢复分
裂周期。由于持续高水平的成熟促进因子（MPF，一种蛋白激酶）存在，MII期的卵母细胞不能进入末期。
下列相关分析错误的是（ ）
A．自然受精过程中，精子入卵可能促进了卵母细胞细胞质基质中Ca2+水平升高
B．在核移植过程中，通过电融合法可使供体细胞与去核卵母细胞融合形成重构胚
C．Ca2+载体法可激活重构胚是因为载体促进了Ca2+从膜外向膜内转运
D．蛋白酶合成抑制剂可通过抑制MPF的合成使重构胚保持休眠
6．（2023春·全国·高二课堂例题）细胞工程中，选择合适的生物材料是成功的关键。下列叙述错误的是（
）
A．选择植物的愈伤组织进行诱变处理可获得有用的突变体
B．选择去核的卵母细胞作为核受体进行核移植可提高克隆动物的成功率
C．选择高度分化的动物体细胞进行培养有利于获得大量的细胞
D．选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗
7．（2023春·全国·高二课堂例题）绒毛膜促性腺激素（HCG）是女性怀孕后胎盘细胞分泌的一种糖蛋白。
研究人员利用HCG免疫健康小鼠，制备了用于早孕诊断的HCG单克隆抗体。下列有关叙述错误的是（
）
A．早孕诊断的原理是单克隆抗体与HCG特异性结合
B．与一般的血清抗体相比，单克隆抗体的优点是特异性强、灵敏度高、可大量制备
C．制备单克隆抗体的过程中有两次筛选，第二次筛选的目的是为了获得杂交瘤细胞
D．单抗制备过程中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
8．（2023春·广西·高二校联考阶段练习）人肌红蛋白(Myo)是早期诊断急性心肌梗塞的生化标志物之一。
为制备抗 Myo 的单克隆抗体， 科研人员通过细胞工程技术获得杂交瘤细胞进行动物细胞培养，获取上清
液进行抗体阳性检测，检测原理如图所示。以下说法错误的是（ ）
A．将能表达 Myo 基因的细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合，用于制备抗 Myo 的单克隆抗体
B．单克隆抗体的制备解决了血清抗体产量低、纯度低、特异性差的问题
C．抗体检测过程中，将人肌红蛋白作为抗原固定
D．根据是否显色来判断是否有抗 Myo 的单克隆抗体产生
9．（2023·全国·校联考一模）已知细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基蝶呤阻断。人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但其一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤细胞中尽管没有S途径，但其能
不断分裂增殖。如图是科研人员为制备抗新冠病毒单克隆抗体而设计的流程图。下列叙述正确的是
（ ）
A．图中过程①获得的淋巴细胞都能产生抗新冠病毒的抗体
B．过程③使用的HAT培养基中要有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，通常还需加入血
清等天然成分；除此之外，还必须加入动物激素
C．可分别从④的各个小室中提取抗体，与新冠病毒混合，出现阴性反应的小室中的细胞就是所需的杂
交瘤细胞
D．制备的单克隆抗体可以用于新冠病毒的检测，利用了抗原抗体特异性结合的原理
10．（2023秋·北京·高三北京二中校考阶段练习）科研工作者利用禽流感病毒蛋白制备出单克隆抗体。下
列相关叙述正确的是（ ）
A．用动物细胞培养液培养禽流感病毒，经分离纯化获得抗原蛋白
B．多次注射适宜浓度的抗原免疫小鼠，以获得更多的浆细胞
C．将单个杂交瘤细胞接种到小鼠腹腔培养可获得多种单克隆抗体
D．为达到预防禽流感的目的，需向未患病家禽注射所得抗体
11．（2023春·全国·高二课堂例题）将Oct3/4、Sox2、c-Myc和KIf4基因通过逆转录病毒转入小鼠成纤维
细胞后，置于培养胚胎干细胞（ES细胞）的培养基上培养。2~3周后，细胞会呈现出与ES细胞类似的形
态和活跃分裂能力，这样的细胞称为诱导多能干细胞（iPS细胞）。下列说法错误的是（ ）
A．从获取途径看，iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞
B．体细胞转化成的iPS细胞用于自身疾病的治疗，有低免疫排斥的优点
C．欲验证iPS细胞的产生是由于外源基因的作用，应设置不转入外源基因的对照组
D．欲比较上述4种基因诱导iPS细胞时作用的大小，应设置分别转入1种基因的四个实验组和同时转
入4种基因的对照组
12．（2023春·全国·高二课堂例题）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操作不需要在无菌环境中进行
B．步骤②用盐酸溶解细胞间物质使细胞分离
C．步骤③到④常用胰蛋白酶处理13．（2023·辽宁·统考高考真题）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
14．（2023秋·福建龙岩·高三上杭一中校考阶段练习）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（ICAM1），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ICAM1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ICAM1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。
15．（2023春·江苏盐城·高二校联考期中）下图为科研工作者利用小鼠制备HN 禽流感病毒单克隆抗体的
7 9
过程。请据图回答有关问题:
(1)图中X细胞一般指 ，与植物体细胞杂交相比，诱导X细胞和Y细胞融合还可采用
。动物细胞培养时，通常要在培养液中添加一定量的 ，以防培养过程中的污染；还需要放入二
氧化碳培养箱中培养，CO 的主要作用是 。贴满瓶壁的细胞需要重新用 酶处理，
2
然后分瓶继续培养，这样的培养过程通常被称为 。(2)单克隆抗体的制备过程需要经过多次筛选，首先用特定的选择性培养基筛选出 ，还需再次筛选，
最终获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞，选出符合要求的细胞后，可在体外条件下或注射到
进行增殖培养。
(3)利用上述技术生产的单克隆抗体可制作成诊断盒，用于准确、快速诊断HN 禽流感病毒的感染者，这
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种诊断运用了 技术，这体现了单克隆抗体 、 的特性。
1．（2023·辽宁·统考高考真题）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
2．（2022·山东·高考真题）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
3．（2021·江苏·高考真题）下列关于哺乳动物胚胎工程和细胞工程的叙述，错误的是（ ）
A．细胞培养和早期胚胎培养的培养液中通常需要添加血清等物质
B．早期胚胎需移植到经同期发情处理的同种雌性动物体内发育成个体
C．猴的核移植细胞通过胚胎工程已成功地培育出了克隆猴
D．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
4．（2021·浙江·统考高考真题）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
5．（2023·海南·高考真题）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
6．（2022·福建·统考高考真题）我国科研人员在航天器微重力环境下对多能干细胞的分化进行了研究，发
现与正常重力相比，多能干细胞在微重力环境下加速分化为功能健全的心肌细胞。下列叙述错误的是（
）
A．微重力环境下多能干细胞和心肌细胞具有相同的细胞周期
B．微重力环境下进行人体细胞的体外培养需定期更换培养液
C．多能干细胞在分化过程中蛋白质种类和数量发生了改变
D．该研究有助于了解微重力对细胞生命活动的影响
7．（2022·辽宁·统考高考真题）二甲基亚砜（DMSO）易与水分子结合，常用作细胞冻存的渗透性保护剂。
干细胞冻存复苏后指标检测结果见下表。下列叙述错误的是（ ）
冻存剂
合成培养基+DMSO 合成培养基+DMSO+血清
指标
G 期细胞数百分比（%） 65.78 79.85
1
活细胞数百分比（%） 15.29 41.33
注：细胞分裂间期分为G 期、S期（DNA复制期）和G 期
1 2
A．冻存复苏后的干细胞可以用于治疗人类某些疾病
B．G 期细胞数百分比上升，导致更多干细胞直接进入分裂期
1
C．血清中的天然成分影响G 期，增加干细胞复苏后的活细胞数百分比
1
D．DMSO的作用是使干细胞中自由水转化为结合水
8．（2022·江苏·统考高考真题）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
9．（2022·湖北·统考高考真题）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
10．（2022·江苏·统考高考真题）下图表示利用细胞融合技术进行基因定位的过程，在人-鼠杂种细胞中人
的染色体会以随机方式丢失，通过分析基因产物进行基因定位。现检测细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中人的4种酶活性，只有Ⅱ具有芳烃羟化酶活性，只有Ⅲ具有胸苷激酶活性，Ⅰ、Ⅲ都有磷酸甘油酸激酶活性，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均
有乳酸脱氢酶活性。下列相关叙述正确的有（ ）
A．加入灭活仙台病毒的作用是促进细胞融合
B．细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为人-人、人-鼠、鼠-鼠融合细胞
C．芳烃羟化酶基因位于2号染色体上，乳酸脱氢酶基因位于11号染色上
D．胸苷激酶基因位于17号染色体上，磷酸甘油酸激酶基因位于X染色体上
11．（2023·湖南·统考高考真题）某些植物根际促生菌具有生物固氮、分解淀粉和抑制病原菌等作用。回
答下列问题：
(1)若从植物根际土壤中筛选分解淀粉的固氮细菌，培养基的主要营养物质包括水和 。
(2)现从植物根际土壤中筛选出一株解淀粉芽孢杆菌H，其产生的抗菌肽抑菌效果见表。据表推测该抗菌肽
对 的抑制效果较好，若要确定其有抑菌效果的最低浓度，需在 μg·mL-1浓度
区间进一步实验。
抗菌肽浓度/（µg•mL-1）
测试菌
55.20 27.60 13.80 6.90 3.45 1.73 0.86
金黄色葡萄球
- - - - - + +
菌
枯草芽孢杆菌 - - - - - + +
禾谷镰孢菌 - + + + + + +
假丝酵母 - + + + + + +
注：“+”表示长菌，“-”表示未长菌。
(3)研究人员利用解淀粉芽孢杆菌H的淀粉酶编码基因M构建高效表达质粒载体，转入大肠杆菌成功构建基因工程菌A。在利用A菌株发酵生产淀粉酶M过程中，传代多次后，生产条件未变，但某子代菌株不再
产生淀粉酶M。分析可能的原因是 （答出两点即可）。
(4)研究人员通过肺上皮干细胞诱导生成肺类器官，可自组装或与成熟细胞组装成肺类装配体，如图所示。
肺类装配体培养需要满足适宜的营养、温度、渗透压、pH以及 （答出两点）等基本条件。肺类装配
体形成过程中是否运用了动物细胞融合技术 （填“是”或“否”）。
(5)耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）是一种耐药菌，严重危害人类健康。科研人员拟用MRSA感染肺
类装配体建立感染模型，来探究解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽是否对MRSA引起的肺炎有治疗潜力。以下实验
材料中必备的是 。
①金黄色葡萄球菌感染的肺类装配体 ②MRSA感染的肺类装配体 ③解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽 ④生理
盐水 ⑤青霉素（抗金黄色葡萄球菌的药物） ⑥万古霉素（抗MRSA的药物）
12．（2022·浙江·统考高考真题）回答下列（一）、（二）小题：
（一）红曲霉合成的红曲色素是可食用的天然色素，具有防腐、降脂等功能。研究者进行了红曲色素的提
取及红色素的含量测定实验，流程如下：
(1)取红曲霉菌种斜面，加适量 洗下菌苔，制成菌悬液并培养，解除休眠获得 菌
种。经液体发酵，收集红曲霉菌丝体，红曲霉菌丝体与70%乙醇溶液混合，经浸提、 ，获得
的上清液即为红曲色素提取液。为进一步提高红曲色素得率，可将红曲霉细胞进行 处理。
(2)红曲色素包括红色素、黄色素和橙黄色素等，红色素在390nm、420nm和505nm波长处均有较大吸收峰。
用光电比色法测定红曲色素提取液甲的红色素含量时，通常选用505nm波长测定的原因是 。
测定时需用 作空白对照。
(3)生产上提取红曲色素后的残渣，经 处理后作为饲料添加剂或有机肥，这属于废弃物的无害化
和 处理。
（二）我国在新冠疫情方面取得了显著的成效，但全球疫情形势仍然非常严峻、尤其是病毒出现了新变异株——德尔塔、奥密克戎，更是威胁着全人类的生命健康。
(4)新冠病毒核酸定性检测原理是：以新冠病毒的单链RNA为模板，利用 酶合成DNA，经PCR
扩增，然后在扩增产物中加入特异的 ，如果检测到特异的杂交分子则核酸检测为阳性。
(5)接种疫苗是遏制新冠疫情蔓延的重要手段。腺病毒疫苗的制备技术要点是：将腺病毒的复制基因敲除；
以新冠病毒的 基因为模板合成的DNA插入腺病毒基因组，构建重组腺病毒。重组腺病毒在人
体细胞内表达产生新冠病毒抗原，从而引发特异性免疫反应。在此过程中，腺病毒的作用是作为基因工程
中目的基因的 。将腺病毒复制基因敲除的目的是 。
(6)单克隆抗体有望用于治疗新冠肺炎。单克隆抗体的制备原理是：取免疫阳性小鼠的 细胞与
骨髓瘤细胞混合培养，使其融合，最后筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。与植物组织培养相比，杂交
瘤细胞扩大培养需要特殊的成分，如胰岛素和 。
13．（2022·福建·统考高考真题）美西螈具有很强的再生能力。研究表明，美西螈的巨噬细胞在断肢再生
的早期起重要作用。为研究巨噬细胞的作用机制，科研人员制备了抗巨噬细胞表面标志蛋白CD14的单克
隆抗体，具体方法如下。回答下列问题：
（一）基因工程抗原的制备
(1)根据美西螈CD14基因的核苷酸序列，合成引物，利用PCR扩增CD14片段。已知DNA聚合酶催化引
物的3’—OH与加入的脱氧核苷酸的5’—P形成磷酸二酯键，则新合成链的延伸方向是 （填“ 5’→3’
”或“ 3’→5’ ”）。
(2)载体和CD14片段的酶切位点及相应的酶切 抗性基因序列如图1所示。用Xho I和Sal 1分别酶切CD14
和载体后连接，CD14接入载体时会形成正向连接和反向连接的两种重组DNA．可进一步用这两种限制酶
对CD14的连接方向进行鉴定，理由是 。
培养能表达CD14蛋白的大肠杆菌，分离纯化目的蛋白。
（二）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。
14．（2021·湖南·统考高考真题）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。回答下列问题：
（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
的两个核苷酸之间的 断开。
（2）在无菌、无毒等适宜环境中进行动物A成纤维细胞的原代和传代培养时，需要定期更换培养液，目
的是 。
（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 。
