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第 59 课时 动物细胞工程
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.
课标要求 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。
2022·福建·T3 2022·江苏·T14 2022·湖
1.动物细胞培养技术
北·T6
2023·北京·T12
2023·湖北·T22 2022·山东·T15 2022·福
2.动物细胞融合和单克隆抗体的
考情分析 建·T13
制备
2021·山东·T15 2021·江苏·T11 2020·全
国Ⅰ·T38
2023·天津·T7 2021·辽宁·T13 2020·天
3.动物细胞核移植技术
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。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
体细胞(如成纤维细
来源 骨髓、脐带血和外周血
胞等)
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 分化成____________ 能诱导分化成类似
特点 器官甚至 ______________________ __________________
________________ ______________________ 的细胞
_______________________
_______________________
造血干细胞用于治疗白血
治疗小鼠的镰状细胞
分化成心肌细胞、神经元 病等；神经干细胞用于治
应用 贫血、阿尔茨海默
和造血干细胞等 疗帕金森病、阿尔茨海默
病、心血管疾病等
病等
(1)在进行细胞培养时，通常采用培养皿或打开培养瓶盖的方式以获取新陈代谢所必需的 O(
2
)
(2)将动物细胞置于含有95%O 和5%CO 的混合气体的CO 培养箱中进行培养( )
2 2 2
(3)动物细胞在培养过程中都具有细胞贴壁的现象( )
(4)培养动物细胞的第一代(即第一次细胞增殖)被称为原代培养( )
(5)干细胞都能分化成多种类型的细胞( )
(6)胚胎干细胞是发现最早、研究最多、应用也最为成熟的一类成体干细胞( )
为研究长春新碱(VCR)对肝癌细胞凋亡的影响，科研人员进行了相关研究。
①将等量的小鼠肝癌Hepa 1－6细胞悬液，分别接种于若干个含有等量培养液的培养瓶中；
②将培养瓶放于37 ℃、5% CO 培养箱中培养24 h，静置、去除上清液；
2
③分别加入等量但含不同浓度VCR的培养液，置于37 ℃、5%的CO 培养箱中继续培养；
2
④分别在24 h、36 h、48 h时吸取培养液，观察结果，得到不同浓度VCR作用于肝癌细胞
不同时间的抑制率(%)如表所示。
浓度 24 h 36 h 48 h
0.5 mg/mL 12.5 17.2 26
1.0 mg/mL 20.5 31 42
2.0 mg/mL 31.5 38.8 47请回答下列问题：
(1)步骤③中需要设置对照组，对照组的处理方法为_____________________________。步骤
③中每个实验组设置5个培养瓶同时进行培养，计数后统计平均值，目的是什么？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(2)根据表格中的结果可以得出的结论是什么？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
考向一 动物细胞培养
1．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
2．(2022·湖北，6)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
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)动物细胞融合过程中既有细胞膜的融合也有核的融合( )
(2)动物细胞融合的结果是形成单核的杂交细胞，植物体细胞杂交的结果是得到杂种植株(
)
(3)动物体细胞融合后的杂交细胞仍然是二倍体细胞( )
(4)将抗原注入小鼠体内，是为了获得能产生相应抗体的B淋巴细胞( )
(5)将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行诱导融合，培养液中融合后的细胞即杂交瘤细胞( )
(6)单克隆抗体诊断试剂提高了诊断的准确性、灵敏性( )
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
是什么？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(2)单克隆抗体被广泛用作诊断试剂的原因是什么？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(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。
抗人肝癌单克隆抗体HAb18的制备过程中，需要两次筛选，请根据上述资料提出第1次筛
选的目的和具体方法。
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(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的抗体和药物(VCR)
各具有什么作用？_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
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畜牧业 加速家畜________________进程、促进优良畜群繁育
①作为____________生产医用蛋白；
②______________________的细胞、组织或器官可以用于异
医药卫生 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
前景 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
科学研究
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
①成功率__________________；②绝大多数克隆动物存在____________问题，
问题
表现出____________________
(1)通过克隆技术形成重组细胞并发育成一个新个体，体现了动物细胞的全能性( )
(2)核移植过程中供体理论上是提供细胞核，但操作过程中可以把整个细胞注入去核的卵母
细胞中( )
(3)重构胚是指人工重新构建的胚胎，具有发育成完整个体的能力( )
(4)可用Ca2＋载体激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程( )
(5)克隆动物的性状与供核动物完全相同( )
癌症早中期的患者往往通过相应的组织或者器官摘除来进行治疗，但是组织和器官摘除往往
严重影响患者的正常生活和身心健康，如图是利用体细胞核移植技术生产器官的过程。分析
并回答下列问题：
(1)细胞A一般选用卵母细胞，为什么？
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________(2)在将体细胞的核移植到细胞A之前，为什么必须先对细胞A进行去核操作？
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
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%CO 的混合气体
2
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·厦门高三模拟)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
1．(选择性必修3 P )动物细胞培养时，一般置于含有________________________的混合气
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体的CO 培养箱中进行培养。CO 的主要作用是________________。
2 2
2．(选择性必修3 P )细胞贴壁：________________________________。
44
3．(选择性必修3 P )接触抑制：__________________________________________________。
44
4．(选择性必修3 P )细胞在培养过程中分裂受阻的原因：_____________________________
44
_______________________________________________________________________________
。
5．(选择性必修3 P )诱导动物细胞融合的常用方法有________________、______________
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和______________等。6．(选择性必修3 P )杂交瘤细胞的特点是__________________________________________
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_______________________________________________________________________________
。
7．(选择性必修3 P )单克隆抗体的优点是__________________________________________
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______________________________________________________________________________。
8．(选择性必修 3 P )核移植技术中必须先去掉受体卵母细胞的细胞核的原因是
54
_______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
9．(选择性必修3 P )通过体细胞核移植技术培育的克隆动物，不是对体细胞供体动物进行
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了100%
的复制，原因是________________________________________________________________。
此外，动物的一些行为、习性的形成与所处环境有很大关系。
10．(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
__________________________________。
