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第4 课时 动物细胞工程
课标要求 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。
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，将它分散成单个细胞，然后在适宜
的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。
2．动物细胞培养的条件
3．动物细胞培养的过程
1
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概念辨析 细胞贴壁和接触抑制
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。
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
早期胚胎
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个体
分化成特定的细胞或组织
能诱导分化成类
似胚胎干细胞的
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；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
1．胚胎干细胞为什么可以解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题？其应用有什么
限制因素？
提示 通过胚胎干细胞体外诱导分化，可以培育出人造组织器官，从而解决供体器官不足问
题，另一方面，由于是自身细胞经诱导分化形成的，所以无免疫排斥反应。胚胎干细胞必须
从胚胎中获取，这涉及伦理问题，因而限制了应用。
2．为什么科学家认为iPS 细胞的应用前景优于胚胎干细胞？
2
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提示 iPS 细胞的诱导过程无需破坏胚胎，而且iPS 细胞可以来源于病人自身的体细胞，将
它移植回病人体内后，理论上可以避免免疫排斥反应。
3．科学家已尝试采用多种方法来制备iPS 细胞，尝试说出几种获取iPS 细胞的方法。
提示 借助载体将特定基因导入细胞中，直接将特定蛋白导入细胞中或者用小分子化合物等
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．(2023·山西运城高三模拟)对某种动物的肝肿瘤细胞进行细胞培养，下列说法错误的是(
)
A．在利用肝组织块制备细胞悬液时，可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理
B．动物细胞培养应在含5%CO2的CO2培养箱中进行，CO2的作用维持培养液的pH
C．为了防止动物细胞培养过程中受污染，可向培养液中加入适量的干扰素
D．在合成培养基中，通常需加入血清等一些天然成分
答案 C
解析 在利用肝组织块制备细胞悬液时，可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，以分解组织细胞
间的蛋白质，得到单个细胞，A 正确；为防止动物细胞培养过程中杂菌的污染，可向培养液
中加入适量的抗生素，C 错误；使用合成培养基培养动物细胞时，通常要加入血清等一些天
然成分，以利于动物细胞生长，D 正确。
2．(2022·江苏南京高三模拟)某学术期刊发表论文称，利用人类多能干细胞培养的皮肤类器
官在培养4～5 个月后，形成了多层皮肤组织，包含毛囊、皮脂腺和神经元回路，是迄今最
逼真的人皮肤类器官。下列相关叙述正确的是( )
A．多能干细胞形成多层皮肤组织的过程中，遗传物质通常会发生改变
B．多能干细胞培养形成多层皮肤组织，说明动物的体细胞具有全能性
C．给烧伤病人移植自身多能干细胞培养成的皮肤类器官可减弱免疫排斥反应
D．该项研究结果表明多能干细胞可以分化成为人体内所需的各种组织和器官
答案 C
解析 多能干细胞形成多层皮肤组织的过程中，遗传物质并未发生改变，只是基因的选择性
表达，A 错误；多能干细胞培养形成多层皮肤组织，未分化成各种细胞或发育成完整个体，
不能体现动物体细胞的全能性，B 错误；研究结果表明，多能干细胞能形成多层皮肤组织，
包含毛囊、皮脂腺和神经元回路，但不能说明其能分化成各种组织和器官，D 错误。
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
培养前处理
无菌；用机械的方法或胰蛋白酶、胶
无菌、离体
3
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原蛋白酶等处理，使组织分散成单个
细胞
取材
动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器
官或组织
植物幼嫩的部位或花药等
培养基性质
液体
固体
培养基成分
糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动
物血清等
水、矿质元素、蔗糖、维生
素、植物激素和琼脂等
结果
产生大量细胞，不形成新个体
可产生新个体
应用
人造皮肤的构建、动物分泌蛋白的规
模化生产
快速繁殖、作物脱毒、细胞
产物的工厂化生产和单倍体
育种等
相同点
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都进行有丝分裂，都不涉及减数分裂
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
源于选择性必修3 P48“相关信息”：灭活病毒诱导细胞融合的原理是病毒表面含有的糖蛋
白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞互相凝聚，细胞膜上的蛋白质分子和
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脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。
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、纯度低、特异性差。
(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，与特定抗原发生特异性结合(特异性强、灵敏度高)。
b．可以大量制备。
(3)单克隆抗体的应用
①被广泛用作诊断试剂，在多种疾病的诊断和病原体鉴定中发挥重要的作用。
②运载药物，形成抗体—药物偶联物，实现对肿瘤细胞的选择性杀伤。
③用于治疗疾病。
1．植物体细胞杂交技术，可以跨越植物种属间生殖隔离的屏障，培育出新的作物类型。科
学家经过长期的探索，也实现了用不同种动物的体细胞进行杂交。参考图示，回答下列问题：
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(1)动物细胞融合的结构基础是什么？
提示 细胞膜的流动性。
(2)动物细胞完成融合的标志是什么？
提示 动物细胞融合时，先是细胞膜发生融合，然后是细胞核的融合。当两个细胞核融合后
形成具有单核的杂交细胞，则标志着动物细胞融合的完成。
(3)动物与人细胞之间诱导融合，产生的融合细胞有多少种(只考虑两两融合)?
提示 3 种。
2．单克隆抗体的制备中需要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。
3．单克隆抗体被广泛用作诊断试剂的原因是什么？
提示 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．(2023·河北廊坊高三模拟)抗体—药物偶联物(ADC)通过采用特定技术将具有生物活性的
小分子药物连接到能特异性识别肿瘤细胞的单克隆抗体上，实现对肿瘤细胞的选择性杀伤。
ADC 的结构及其发挥作用的机理如图所示，下列有关说法错误的是( )
A．单克隆抗体制备过程中通常将免疫后得到的B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合
B．用96 孔板培养和多次筛选杂交瘤细胞后，在体外大规模培养可获得单克隆抗体
C．ADC 通过抗体与细胞膜上的受体特异性结合，以主动运输的方式进入肿瘤细胞
D．ADC 在肿瘤细胞里被溶酶体裂解，释放药物，使肿瘤细胞死亡
答案 C
解析 利用动物细胞融合技术将B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞，杂交瘤细胞
既能无限增殖，又能产生特异性抗体，A 正确；单克隆抗体制备过程中至少经过两次筛选，
一次是用特定的选择培养基进行筛选，获得杂交瘤细胞，杂交瘤细胞还需进行克隆化培养和
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抗体检测，即用96 孔板培养和多次筛选杂交瘤细胞后，可获得既能无限增殖，又能分泌特
异性抗体的杂交瘤细胞，B 正确；ADC 通过胞吞的方式进入肿瘤细胞，溶酶体使其裂解，
释放药物，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤，C 错误，D 正确。
4．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。下列叙述不正确的是( )
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，
原理依次是细胞增殖、细胞膜的流动性，D 错误。
归纳总结 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
诱导方法
物理法：电融合法、离心法；
化学法：聚乙二醇(PEG)融合
法、高Ca2＋—高pH 融合法
物理法：电融合法；
化学法：聚乙二醇(PEG)融合法；
生物法：灭活病毒诱导法
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
相同点
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
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的方法与植物原生质体融合的方法相似
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
将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继
而发育为动物个体的技术。
(2)原理：动物体细胞核具有全能性。
(3)类型：哺乳动物核移植可分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植，其中胚胎细胞核移植较
易成功。
2．体细胞核移植的过程
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
加速家畜遗传改良进程、促进优良畜群繁育
医药卫生
①作为生物反应器生产医用蛋白；
②转基因克隆动物的细胞、组织或器官可以用于异种移
植；
③人核移植胚胎干细胞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胚胎发育及衰老过
程；②克隆一批遗传背景相同的动物，可以通过它们之间
的对比来分析致病基因；③克隆特定疾病模型的动物，为
研究致病机制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成功率非常低；②绝大多数克隆动物存在健康问题，表现出遗传和生理缺
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陷
(1)源于选择性必修3 P52“相关信息”：减数分裂Ⅱ中期(MⅡ期)卵母细胞中的“核”其实是
纺锤体—染色体复合物。文中所说的“去核”是去除该复合物。
(2)源于选择性必修3 P54“相关信息”：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
。
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。
(1)探究“三亲婴儿”的性状表现与三个亲本的关系并分析原因。
提示 ①因基因型与母亲(卵母细胞核供体)和父亲(精子细胞核供体)的核基因有关，大多数
性状由母亲和父亲共同决定。②少数性状(受质基因控制的性状)与捐献者(卵母细胞细胞质供
体)相同。
(2)所谓的“三亲婴儿”中遗传学上的母亲应是哪一个？该技术主要是为了避免什么疾病？
提示 “三亲婴儿”中遗传学上的母亲应是提供卵细胞核的个体。该技术主要是为了避免母
亲的线粒体遗传病基因传递给后代。
(3)据图分析，该技术涉及了哪些技术操作？
提示 该技术涉及动物细胞培养、体外受精、细胞核移植、胚胎移植等操作。
(4)动物细胞核移植技术的理论基础(原理)是什么？
提示 动物细胞核的全能性。
(5)受体细胞为什么选用卵母细胞？
提示 因为卵母细胞体积大，易操作；去核时易于同时吸走第一极体；卵母细胞中含有激发
细胞核全能性的物质。
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5．某杂志报道，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 错误。
6．“中中”和“华华”是两只在我国出生的克隆猕猴，它们也是国际上首例利用体细胞克
隆技术获得的非人灵长类动物。如图表示培育“中中”和“华华”的流程。下列相关叙述正
确的是( )
A．图示过程中利用的技术有核移植和干细胞移植技术等
B．这两只克隆猕猴是由同一受精卵发育而成的双胞胎
C．融合细胞的培养过程需要无菌、无毒的环境和营养等条件
D．利用A 猴的胚胎干细胞核移植获得克隆猕猴的难度要更大
答案 C
解析 图示过程包括核移植、动物细胞培养、胚胎移植等技术，没有干细胞移植技术，A 错
误；这两只克隆猕猴是通过体细胞核移植、胚胎移植产生的，没有用到受精卵，B 错误。
归纳总结 细胞工程的各种技术手段及其原理总结
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1．(2021·江苏，11)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
答案 D
解析 我国利用核移植技术成功培养出克隆猴“中中”和“华华”，C 正确；将骨髓瘤细胞
和B 淋巴细胞混合，经诱导后融合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，D 错误。
2．(2022·江苏，19 改编)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。下列相关叙述不正确的有( )
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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 号染色体上
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
答案 B
解析 动物细胞融合过程中，可以利用灭活的仙台病毒或聚乙二醇作诱导剂促进细胞融合，
A 正确；细胞Ⅲ中保留了人的X、11、17 号染色体，故不会是鼠－鼠融合细胞，B 错误；根
据题意和题图分析可知，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
色体上，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，C、D
正确。
3．(2020·江苏，28)新型冠状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，引起感染。图1 为病毒侵入后，人体内发生的部分免疫反应示
意图。单克隆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感染的研究
热点之一。图2 为筛选、制备抗S 蛋白单克隆抗体的示意图。请据图回答下列问题：
(1)图1 中人体内抗原呈递细胞吞噬病毒，并将病毒的抗原暴露在细胞表面，被________细
胞表面的受体识别后激活该细胞。
(2)B 细胞识别入侵的病毒后，在细胞因子作用下，经过细胞的____________，形成
______________细胞。
(3)为判断疑似患者是否为新型冠状病毒感染者，采集鼻咽拭子主要用于病原学检查，检测
病毒的__________ ；采集血液样本主要用于血清学检查，检测
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_____________________________。
(4)据图2 所示，研制抗S 蛋白单克隆抗体，需先注射____________免疫小鼠以激活小鼠的
免疫细胞，再提取激活的B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，用HAT 培养基筛选获得________
细胞。因为同一种抗原可能激活________细胞，还需继续筛选才能获得分泌单克隆抗体的细
胞株。
答案 (1)T (2)增殖、分化 浆细胞和记忆
(3)核酸 抗新型冠状病毒抗体 (4)刺突蛋白(或S 蛋白) 杂交瘤 多种B 淋巴
解析 (1)病毒可作为引起免疫反应的抗原，其侵入人体后，首先会被抗原呈递细胞吞噬处
理，将其特有的抗原暴露，从而被T 细胞表面的受体识别并激活T 细胞。(2)B 细胞识别入
侵的病毒后，在细胞因子的作用下，会增殖、分化形成浆细胞和记忆细胞。(3)判断疑似患
者是否为新型冠状病毒感染者时，若采集鼻咽拭子进行病原学检查，则检测的是病毒的核酸；
若病人感染了该病毒，则血清中会存在相应的抗体，因此若采集血液样本进行血清学检查，
则检测的是抗新型冠状病毒抗体。(4)要研制抗S 蛋白单克隆抗体，需先给小鼠注射刺突蛋
白(S 蛋白)作为抗原，以获得激活的小鼠B 淋巴细胞。激活的B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合
时，会出现B—B 细胞、瘤—瘤细胞以及杂交瘤细胞(只考虑2 个细胞的融合)，所以应先用
HAT 培养基筛选获得杂交瘤细胞。又因为同一种抗原可能激活多种B 淋巴细胞，所以对获
得的杂交瘤细胞还需继续进行克隆化培养和专一抗体的阳性检测，以获得能分泌单克隆抗体
的细胞株。
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
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________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________(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(或胶原蛋白酶)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条件下大规模培养
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(或胶原蛋白酶)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增殖，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。
1．判断关于动物细胞培养和胚胎干细胞的叙述
(1)将动物细胞置于含有95%O2和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养( × )
(2)动物细胞在培养过程中都具有细胞贴壁的现象( × )
(3)贴壁细胞用胰蛋白酶处理使之分散成单个细胞，然后再用离心法收集( √ )
(4)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( × )
(5)iPS 细胞类似于胚胎干细胞，又称为诱导多能干细胞( √ )
(6)神经干细胞可用于治疗帕金森病和阿尔茨海默病等( √ )
2．判断关于动物细胞核移植的叙述
(1)通过电融合法使两细胞融合，供体核进入卵母细胞，形成重构胚( √ )
(2)核移植中MⅡ期卵母细胞“去核”其实是去除纺锤体—染色体复合物( √ )
(3)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致病基因( √ )
(4)用于核移植的供体细胞一般都选用10 代以内的培养细胞( √ )
3．判断关于动物细胞融合及单克隆抗体制备的叙述
(1)B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞经细胞融合后有三种细胞类型(仅考虑细胞两两融合的情况)(
√ )
(2)动物体细胞融合后的杂交细胞仍然是二倍体细胞( × )
(3)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为杂交瘤细胞
( × )
(4)单克隆抗体诊断试剂提高了诊断的准确性、灵敏性( √ )
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4．填空默写
(1)(选择性必修3 P44)细胞贴壁：细胞贴附在培养瓶的瓶壁上的现象。
(2)(选择性必修3 P44)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
裂增殖的现象。
(3)(选择性必修3 P44)细胞在培养过程中分裂受阻的原因：悬浮培养的细胞会因细胞密度过大
、
有害代谢物积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻；对于贴壁细胞来说，除上述因
素外，还会因为接触抑制而停止分裂增殖。
(4)(选择性必修3 P49)杂交瘤细胞的特点是既能大量繁殖，又能产生足够数量的特定抗体。
(5)(选择性必修3 P50)单克隆抗体的优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。
(6)(选择性必修3 P54)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保证核移植动
物的核遗传物质全部来自供体细胞。
(7)(选择性必修3 P54)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了
100%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。
课时精练
一、选择题
1．人造皮肤的构建需要使用动物细胞培养技术，下列相关叙述正确的是( )
A．进行动物细胞培养时常用胃蛋白酶来分散细胞
B．只要进行好消毒，动物细胞培养可以在恒温培养箱进行
C．贴壁细胞在分裂生长到出现接触抑制后会分化为不同类型
D．培养动物细胞所需的基本条件与细胞所处的内环境理化条件接近
答案 D
解析 胃蛋白酶的最适pH 为强酸性，进行动物细胞培养时常用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)来
分散细胞，不能用胃蛋白酶，A 错误；动物细胞培养要保证无菌、无毒的环境，而消毒只能
杀死部分微生物，B 错误；贴壁细胞在分裂生长到出现接触抑制后既不能分裂，也不能分化，
C 错误；动物细胞培养所需要的条件应类似于细胞所处内环境的理化条件，D 正确。
2．(2021·辽宁1 月适应性测试，14)下列有关干细胞的叙述，错误的是( )
A．干细胞是具有分裂和分化能力的细胞
B．造血干细胞可定向诱导分化成机体所有种类的细胞
C．胚胎干细胞在饲养层细胞上培养能够维持不分化的状态
D．移植胚胎干细胞可使退化的组织得以修复并恢复正常功能
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答案 B
解析 造血干细胞属于成体干细胞，其具有组织特异性，只能分化形成特定的细胞或组织，
B 错误；胚胎干细胞在饲养层细胞上，或在添加抑制因子的培养液中培养，能够维持不分化
的状态，C 正确；当身体某一类细胞功能退化时，可以通过诱导胚胎干细胞定向分化来及时
修补，并恢复组织的正常功能，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 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 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 不符
合题意。
4．(2023·江苏连云港高三模拟)新冠变异毒株“奥密克戎”表面的刺突蛋白(S 蛋白)存在30
多处改变，使其与细胞膜上的受体结合更紧密，逃避抗体结合的能力增强。下列说法不正确
的是( )
A．新冠病毒变异的根本原因是控制S 蛋白合成的基因发生了突变
B．生产灭活疫苗需先培养病毒宿主细胞
C．毒株“奥密克戎”抗原检测利用了抗原－抗体特异性结合的原理，需要设计多种引物
D．大规模人群免疫接种，群体免疫力增强，新冠病毒无症状感染者比例也会上升
答案 C
解析 毒株“奥密克戎”抗原检测利用了抗原－抗体特异性结合的原理，该过程不需要设计
引物，C 错误。
5．如图为肾脏上皮细胞培养过程示意图，下列叙述不正确的是( )
A．甲→乙过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶等消化处理
B．丙过程指细胞在添加血清的合成培养基中进行原代培养
C．丙和丁过程均会出现细胞贴壁和接触抑制现象
D．丁过程是传代培养的细胞，该过程体现了动物细胞的全能性
答案 D
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解析 丁过程为传代培养，属于动物细胞培养，没有发育成一个完整个体或其他各种细胞，
不能体现动物细胞的全能性，D 错误。
6．下列有关动物细胞工程操作的叙述，正确的是( )
A．动物细胞培养是动物细胞工程的基础，在进行细胞培养时培养基中除了加入细胞所需的
各种营养物质外，还需要加入琼脂
B．单克隆抗体制备过程中，第一次筛选的目的是获得足够数量的能产生所需抗体的杂交瘤
细胞
C．干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中，包括胚胎干细胞和成体干
细胞等
D．体细胞核移植过程中只能通过显微操作方法去除细胞核
答案 C
解析 动物细胞培养不需要加入琼脂，A 错误；单克隆抗体制备过程中，第一次筛选是为了
获得杂交瘤细胞，B 错误；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，
也可以采用梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等方法，D 错误。
7．如图为体细胞克隆猴“中中”和“华华”的培育流程，其为建立人类疾病的动物模型、
研究疾病机理带来光明前景。下列叙述正确的是( )
A．过程①将成纤维细胞注射到去核的卵母细胞中，体现了细胞膜的选择透过性
B．过程②在培养基中加入的动物血清含有激发成纤维细胞核全能性表达的物质
C．过程③进行同期发情处理，可降低代孕母猴对“中中”“华华”的免疫排斥反应
D．与模型小鼠相比，模型猴更适合于研究人类疾病的发病机理、研发诊治药物
答案 D
解析 过程①将成纤维细胞注射到去核的卵母细胞中，未体现细胞膜的选择透过性，A 错误；
在培养细胞时需在培养基中加入一定量的动物血清，作用是模拟内环境和补充未知的缺少的
营养物质，激发成纤维细胞核的全能性的是卵母细胞的细胞质中的物质，B 错误；过程③进
行同期发情处理，是为了为胚胎移入受体提供相同的生理环境，C 错误；猴子与人类的亲缘
关系比小鼠近，与模型小鼠相比，模型猴更适合于研究人类疾病的发病机理、研发诊治药物，
D 正确。
8．(2023·天津河东区高三期末)治疗性克隆有望最终解决供体器官的短缺和器官移植出现的
免疫排斥反应。如图表示治疗性克隆的过程，下列有关叙述不正确的是( )
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A．上述过程利用了动物细胞核移植、动物细胞培养等技术
B．上述过程充分说明动物细胞具有全能性
C．①过程的完成离不开胚胎干细胞的增殖和分化潜能
D．①②过程都发生DNA 复制和蛋白质合成
答案 B
9．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等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等天然成分，植物细胞培养需要蔗糖等，A 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 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 错误。
10．(2023·河北承德高三期末)科学家将Oct3/4、Sox2、c－Myc 和Klf4 基因通过逆转录病毒
转入小鼠成纤维细胞中，然后在培养ES 细胞的培养基上培养这些细胞。2～3 周后，这些细
胞显示出ES 细胞的形态、具有活跃的分裂能力，它们就是iPS 细胞。这一研究成果有望为
人类某些疾病的治疗带来福音。下列有关该实验的分析，不正确的是( )
A．实验中逆转录病毒作为外源基因的载体，需经显微注射才能转入小鼠成纤维细胞
B．要排除iPS 细胞的产生不是培养基作用的结果，需要将小鼠成纤维细胞直接在培养基上
培养作为对照
C．若将病人的皮肤成纤维细胞诱导成iPS 细胞再使其转化为需要的细胞移植不会发生免疫
排斥反应
D．由于iPS 细胞具有活跃的分裂能力，用它进行治疗时可能存在安全风险
答案 A
解析 若用病毒作为基因的载体，则不需要进行显微注射导入受体细胞，A 错误；由于用病
人的皮肤成纤维细胞诱导成iPS 细胞，其来源于病人自身，不属于异物，不会引起免疫排斥
反应，C 正确。
11．研究人员将猴胚胎细胞(a)中的细胞核取出，移植入一雌猴的去核卵母细胞(b)中，得到
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重构胚(c)，经培养获得胚胎并移植到另一雌猴(d)体内进一步发育，获得克隆猴(e)。下列叙
述正确的是( )
A．e 的细胞内的全部基因都来自a，b 不提供基因
B．c 经一系列增殖和分化形成e 的过程中，细胞核起控制作用
C．d 为胚胎发育提供遗传物质和其他适宜条件
D．e 的形成过程中没经过受精作用，其体细胞中无同源染色体
答案 B
解析 根据题意可知，e 细胞内的细胞核基因来自a，细胞质基因来自b；遗传物质主要存在
于细胞核中，c 经一系列增殖和分化形成e 的过程中，细胞核起控制作用；d 为胚胎发育提
供适宜条件，但不提供遗传物质；e 的细胞核来源于a 猴胚胎细胞，胚胎细胞含有同源染色
体。
12．(2023·江苏盐城高三模拟)治疗性克隆的一般流程是把患者(供体)体细胞移植到去核卵母
细胞中形成重构胚，再把重构胚体外培养到囊胚，然后从中分离出ES 细胞，并诱导ES 细
胞定向分化为所需的特定细胞类型用于移植。下列说法不正确的是( )
A．供体细胞注入去核卵母细胞后还需诱导融合
B．ES 细胞在核遗传上和供体细胞相同
C．治疗性克隆是治疗遗传病的根本措施
D．治疗性克隆可解决器官移植时的免疫排斥问题
答案 C
解析 供体细胞注入去核卵母细胞后，还需通过电融合法等诱导融合，使供体核进入卵母细
胞，形成重构胚，A 正确；治疗性克隆的ES 细胞来源于供体细胞，在核遗传上和供体细胞
相同，B 正确；治疗遗传病的根本措施是基因治疗，C 错误；治疗性克隆的目的是培养出能
够用于医学治疗的供体器官，以解决目前临床上存在的供体器官不足和移植后免疫排斥的问
题，D 正确。
二、非选择题
13．(2023·河北石家庄高三模拟)下图为筛选、制备单克隆抗体的示意图，①～⑤代表相关过
程，a～g 代表相关细胞。根据图解回答问题：
(1)由图可看出，单克隆抗体制备过程运用的动物细胞工程技术有______________(写出2 个)，
过程①是给小鼠注射S 抗原蛋白，其目的是__________________________________，过程②
的促融方法有______________________________(写出一种生物促融的方法)。
(2)图中过程③④为两次筛选过程，过程③是指把c 细胞群稀释，然后都放在特定的
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__________________培养基的多孔培养皿中培养，只有________________能够存活且增殖，
因此细胞集落为单个存活细胞的克隆；过程④是用____________________方法，经多次筛选
得到能产生所需抗体的杂交瘤细胞群。
(3)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。鼠淋巴细胞中有
这两种DNA 的合成途径，但一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤细胞中尽管没有S 途径，但能不断
分裂增殖。若将这两种细胞在含氨基蝶呤的试管中混合后促融，则试管中细胞的种类数和能
增殖的细胞种类数分别是(不考虑三个及以上细胞融合)__________。
A．3 和1
B．5 和3
C．5 和1
D．3 和3
答案 (1)动物细胞融合、动物细胞培养 刺激小鼠产生分泌抗S 蛋白抗体的B 淋巴细胞
灭活病毒诱导 (2)选择 杂交瘤细胞 抗原—抗体检测 (3)C
解析 (3)在筛选杂交瘤细胞时，试管中共有5 种细胞，分别是未融合的B 淋巴细胞、互融
的B 淋巴细胞、未融合的骨髓瘤细胞、互融的骨髓瘤细胞、互融的B 淋巴细胞和骨髓瘤细
胞，只有互融的B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞能增殖。
14．中国科学家成功培育出全球首例体细胞克隆猴“中中”和“华华”。体细胞克隆猴的培
育过程如图所示。请分析回答问题：
(1)据图可知，克隆猴培育过程用到了__________、________________和胚胎移植等技术。
体细胞核移植技术的难度明显高于胚胎细胞核移植技术，原因是
__________________________。
(2)上述实验核移植的受体一般选用A 猴处于减数分裂Ⅱ中期的__________，原因是该细胞
体积大、易操作、营养物质丰富且含有促进__________表达的物质。
(3)目前核移植技术中普遍使用的去核方法是_________________________________________
_______________________________________________________________________________
。
(4)克隆猴的成功培育为阿尔茨海默病、自闭症等脑疾病以及免疫缺陷病、肿瘤等疾病的机
理研究、干预、诊治带来前所未有的光明前景。与以往用普通猴子做实验相比，克隆猴作为
实
验
动
物
模
型
的
优
势
是
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__________________________________________________________(答出一点即可)。
答案 (1)动物细胞培养 动物体细胞核移植 体细胞分化程度高，表达全能性十分困难
(2)卵母细胞 细胞核全能性 (3)显微操作(去核法) (4)体细胞克隆猴遗传背景相同，可避
免个体间差异对实验的干扰，大大减少实验动物的使用数量；体细胞克隆猴制备时间缩短，
基因编辑等可在体外培养的细胞中进行
解析 (1)据图可知，克隆猴培育过程用到了动物细胞培养、胚胎移植、动物细胞核移植技
术。(2)上述实验核移植的受体一般选用A 猴减数分裂Ⅱ中期的(次级)卵母细胞，原因是卵
母细胞体积大、易操作、营养物质丰富且含有促进细胞核全能性表达的物质。(4)与以往用
普通猴子做实验相比，克隆猴作为实验动物模型的两大优势是体细胞克隆猴遗传背景相同，
可避免个体间差异对实验的干扰，大大减少实验动物的使用数量；体细胞克隆猴制备时间缩
短，基因编辑等可在体外培养的细胞中进行。
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