66 选择性必修3 第九单元 第50讲 动物细胞工程-【名师导航】2025年高考生物一轮总复习课件（人教版）

选择性必修3　生物技术与工程 第九单元　生物技术与工程 第50讲　动物细胞工程 考点1　动物细胞培养 一、动物细胞培养 1．原理：_________。 2．地位：动物细胞工程常用的技术包括动物细胞培养、动物细胞核移植、_____________等，其中_____________是动物细胞工程的基础。 3．培养条件 (1)营养：除糖类、氨基酸、无机盐和维生素等细胞所需的营养物质外，通常还需加入_____等一些天然成分。 细胞增殖 动物细胞融合 动物细胞培养 血清 第50讲　动物细胞工程 (2)无菌、无毒的环境：对培养液和所有培养用具进行_____处理以及在无菌环境下进行操作。培养液需要_________，以便清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。 (3)温度、pH和渗透压：哺乳动物细胞培养的温度多以(36.5±0.5) ℃为宜，多数动物细胞生存的适宜pH为___________，此外，渗透压也是动物细胞培养过程中需要考虑的一个重要环境参数。 (4)气体环境：95%空气＋_______(维持培养液的pH)。 灭菌 定期更换 7.2～7.4 5%CO2 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第50讲　动物细胞工程 4．过程(如图) 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 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第50讲　动物细胞工程 1．(选择性必修3 P45“图2-12”)用胰蛋白酶处理动物组织，长时间后细胞________(填“会”或“不会”)被消化，原因是________________________ __________________________________________________________________。 提示：会　细胞膜主要成分中的蛋白质可被胰蛋白酶水解 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第50讲　动物细胞工程 二、干细胞培养及其应用 任何一种类型 成体 神经干细胞 特定的细胞或组织 胚胎干细 胞 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第50讲　动物细胞工程 2．(选择性必修3 P46“相关信息”)科学家借助载体将特定基因导入细胞中，直接将________导入细胞中或者用________________等来诱导形成iPS细胞。 提示：特定蛋白　小分子化合物 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第50讲　动物细胞工程 1．使用合成培养基培养动物细胞时，通常需要加入血清等天然成分。 (　　) 2．培养动物细胞一般使用液体培养基。 (　　) 3．已分化的T淋巴细胞也能被诱导为iPS细胞。 (　　) 4．一般认为，成体干细胞具有发育成完整个体的能力。 (　　) 提示：一般认为，成体干细胞具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织。 5．神经干细胞在治疗阿尔茨海默病方面具有重要的应用价值。 (　　) √ √ √ × √ 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第50讲　动物细胞工程 艾弗里在证明DNA是遗传物质的实验中，通过分别向不同实验组加入各类酶来确认“转化因子”的化学本质，利用了自变量控制的减法原理。参考此方法，如果要了解Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4基因在诱导iPS细胞时，每个基因作用的相对大小，该如何进行实验？请你给出实验设计的思路。 __________________________________________________________________。 提示：依次去掉1个基因，将其他3个基因转入小鼠成纤维细胞中，通过与转入4个基因的小鼠成纤维细胞的诱导情况进行比较，来推测缺失的基因对诱导iPS细胞的影响，进而判断每个基因作用的相对大小 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第50讲　动物细胞工程 考向1　动物细胞培养 1．(2023·广东江门二模)骨髓间充质干细胞(BMSC)在某些诱导剂作用下可分化成心肌细胞，在心脏类疾病的治疗中拥有广阔的应用前景。在细胞培养的过程中，通过检测细胞中基因的表达产物可以判断细胞的分化方向。科研人员研究丹酚酸B(丹参提取物)对BMSC分化的影响，从大鼠体内分离BMSC并进行多代培养，用一定浓度的丹酚酸B处理一段时间后，与对照组相比，实验组中与分化为心肌细胞相关的关键基因的mRNA含量明显增加。下列叙述错误的是(　　) A．在使用丹酚酸B和生理盐水处理细胞前，需对两种试剂进行灭菌处理 B．原代培养的BMSC出现接触抑制时，需要用胃蛋白酶处理并进行分瓶培养 C．BMSC与诱导多能干细胞都是具有分裂能力的细胞，且具有一定的分化潜能 D．推测丹酚酸B是通过促进相关基因的转录来促进BMSC分化为心肌细胞 √ 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第50讲　动物细胞工程 B　[动物细胞工程中，应注意无菌操作，在使用丹酚酸B和生理盐水处理细胞前，需对两种试剂进行灭菌处理，A正确；动物细胞培养的pH为7.2～7.4，胃蛋白酶在此条件下会变性失活，故原代培养的BMSC出现接触抑制时，需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理并进行分瓶培养，B错误；BMSC与诱导多能干细胞都是具有分裂能力的细胞，且具有一定的分化潜能，故能在某些诱导剂作用下分化成心肌细胞，C正确；基因转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，分析题意可知，用一定浓度的丹酚酸B处理一段时间后，与对照组相比，实验组中与分化为心肌细胞相关的关键基因的mRNA含量明显增加，故据此推测丹酚酸B是通过促进相关基因的转录来促进BMSC分化为心肌细胞的，D正确。] (教师用书独具) (2023·湖南常德一中模拟)6-磷酸葡萄糖脱氢酶(G-6PD)有F和S两种类型，分别由一对等位基因XF和XS编码。基因型为XFXS的女性体细胞中的两个X染色体，会有一个随机失活。将基因型为XFXS的女性皮肤组织用胰蛋白酶处理后先进行细胞的原代培养，再对不同的细胞分别进行单克隆培养。分别对原代培养和单克隆培养的细胞进行G-6PD蛋白电泳检测，结果如图所示。下列说法正确的是(　　) A．CO2培养箱中加入5%的CO2的主要目的是刺激动物细胞进行细胞呼吸 B．用胃蛋白酶处理皮肤组织可使其分散成单个细胞 C．单克隆培养的细胞1、2、4、5、8、9与3、6、7 所含基因不同 D．原代培养细胞电泳图有2个条带是因为同时检测 了多个细胞 √ 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第50讲　动物细胞工程 D　[进行动物细胞培养时，CO2培养箱中加入5%的CO2的主要目的是维持培养液的pH，A错误；用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理皮肤组织可使其分散成单个细胞，B错误；女性体细胞中的两个X染色体，会有一个随机失活，单克隆培养的细胞都来自原代培养的细胞，其基因型都为XFXS，只不过在细胞1、2、4、5、8、9中含XS基因的染色体具有活性，可以表达出S型G-6PD，而细胞3、6、7中含XF基因的染色体具有活性，可以表达出F型G-6PD，C错误；由题干可知，原代培养细胞是基因型为XFXS的女性皮肤组织用胰蛋白酶处理得到的，但是这些细胞中的两个X染色体会有一个随机失活，即只能表达出一种G-6PD，只有检测多个原代培养的细胞时，才可以检测出两个条带(两种G-6PD)，D正确。] (教师用书独具) 动物细胞培养与植物细胞培养的对比 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、胶原蛋白酶等处理，使组织分散成单个细胞 无菌、离体 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 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第50讲　动物细胞工程 项目 动物细胞培养 植物组织培养 结果 细胞培养产生大量细胞，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1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第50讲　动物细胞工程 考向2　干细胞的培养及其应用 2．(2023·汕头一模)通过大量实验，在多种候选基因中筛选得出Sox2、Klf4、Oct4、c-Myc(简称SKOM)4种基因。将这些基因导入高度分化的体细胞，可使其重编程，形成类似胚胎干细胞(ES细胞)的一种细胞类型，称为iPS细胞。下列说法正确的是(　　) A．不同类型的干细胞分裂和分化的潜能基本相同 B．胚胎干细胞因需要从胚胎中获取涉及伦理问题而限制了其应用 C．诱导产生iPS细胞的过程中需用到基因工程技术和核移植技术 D．iPS细胞和ES细胞具有相同的基因组成且都能体现出细胞的全能性 B　[不同类型的干细胞，它们的分化潜能是有差别的，如胚胎干细胞的分化潜能较大，A错误；胚胎干细胞全能性较高，但会涉及伦理问题，其在医学上的应用有一定的限制，B正确；据题意将Sox2、Klf4、Oct4、c-Myc基因导入高度分化的体细胞可使其重编程，形成iPS细胞，需要用到基因工程，不使用核移植技术，C错误；ES细胞直接从胚胎中提取，iPS细胞是通过体细胞导入Sox2、Klf4、Oct4、c-Myc基因诱导产生，基因组成不同，但是都能体现出细胞全能性，D错误。] √ 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第50讲　动物细胞工程 16 3．(2023·河北唐山一模)间充质干细胞在组织损伤修复领域有较广泛的应用，其产生的外泌体(由细胞产生并分泌到细胞外的囊泡)有多种功能。为探究间充质干细胞外泌体在皮肤创面治疗的作用，研究人员以背部皮肤有创伤的无胸腺裸鼠为实验材料，进行了如下实验，下列叙述错误的是(　　) 组别 向创面皮下四周注射的物质 观察皮肤创面愈合情况 肌成纤维细胞数目 1 缓冲液 伤口直径大，瘢痕大 ＋＋＋ 2 ________ 伤口直径小，瘢痕小 ＋ 3 间充质干细胞外泌体＋缓冲液 伤口直径小，瘢痕小 ＋ 注：“＋”越多表示肌成纤维细胞数目越多。 A．肌成纤维细胞数目多可能会造成瘢痕面积增大 B．第2组应向创面皮下四周注射间充质干细胞和缓冲液 C．皮肤创面的愈合可能与间充质干细胞的快速增殖有关 D．使用间充质干细胞外泌体可代替间充质干细胞用于皮肤创面治疗 √ 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第50讲　动物细胞工程 C　[组别1中，皮肤创面愈合伤口直径大，瘢痕大，此时肌成纤维细胞数目多，推测肌成纤维细胞数目多可能会造成瘢痕面积增大，A正确；第2组应向创面皮下四周注射间充质干细胞和缓冲液，1组和2组对照，可以观察间充质干细胞用于皮肤创面治疗的效果，2组和3组对照，对比间充质干细胞外泌体和间充质干细胞在皮肤创面治疗中的效果，B正确；综合分析三组实验，间充质干细胞可能通过产生外泌体，同时抑制肌成纤维细胞的增殖，使皮肤创面愈合，C错误；2组和3组实验结果一样，说明使用间充质干细胞外泌体可代替间充质干细胞用于皮肤创面治疗，D正确。] 考点2　动物细胞融合技术与单克隆抗体 一、动物细胞融合技术 1．概念：使两个或多个动物细胞结合形成_____细胞的技术。 2．方法：PEG融合法、电融合法和_______________等。 3．原理：_______________。 4．结果：形成具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，称为_________。 5．意义：突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能；成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和培育生物新品种等的重要手段，为制造___________开辟了新途径。 一个 灭活病毒诱导法 细胞膜的流动性 杂交细胞 单克隆抗体 第50讲　动物细胞工程 1．(选择性必修3 P49“旁栏思考”)19世纪30年代，科学家发现患肺结核、天花和麻疹等疾病的病人的病理组织中存在多核细胞，这些多核细胞的来源可能是_____________________________________________________________。 提示：患者体内的病毒直接诱导多个细胞融合而形成多核细胞 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第50讲　动物细胞工程 二、单克隆抗体及其应用 1．制备原理：一个B淋巴细胞只能分泌一种特异性抗体，B淋巴细胞在体外_____(填“能”或“不能”)无限增殖；骨髓瘤细胞能_________；B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合得到的杂交瘤细胞，既能迅速大量繁殖，又能_____________ ___________。 不能 无限增殖 产生足够数量 的特定抗体 2．制备过程 B淋巴细胞 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第50讲　动物细胞工程 选择 杂交瘤细胞 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第50讲　动物细胞工程 3．优点 (1)能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生_______结合。 (2)可以_____制备。 4．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_________。 特异性 大量 诊断 药物 选择性 治疗疾病 2．(选择性必修3 P50“思考·讨论”)ADC中抗体的作用是_______________ __________________________________________________________________。 提示：通过特异性结合靶细胞表面的抗原，将连接的药物输送到靶细胞 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第50讲　动物细胞工程 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。 (　　) 提示：制备肝细胞悬液时先用剪刀剪碎肝组织，再用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理。 2．每一个B淋巴细胞只能分泌一种特异性抗体。 (　　) 3．在体外培养条件下，一个B淋巴细胞是不可能无限增殖的。 (　　) 4．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，且可大量制备。 (　　) 5．动物细胞融合与植物体细胞杂交的原理都涉及细胞膜的流动性。 (　　) × √ √ √ √ 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第50讲　动物细胞工程 已知细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基嘌呤阻断。人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但一般不分裂增殖。小鼠骨髓瘤细胞中尽管只有D途径，但能不断分裂增殖，将这两种细胞在试管中混合，加入聚乙二醇促融，获得杂种细胞。请根据以上信息，设计一种方法(不考虑机械方法)，从培养液中筛选出杂交瘤细胞，并写出其依据的原理。 ________________________________________________________________________。 提示：向培养液中加入氨基嘌呤，收集增殖的细胞，因为加入氨基嘌呤后，使D途径阻断，仅有D途径的骨髓瘤细胞及其彼此融合的细胞就不能增殖，但人的淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后的杂交瘤细胞可以利用淋巴细胞中的S途径合成DNA而增殖 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第50讲　动物细胞工程 考向1　动物细胞融合技术 1．(2022·浙江金华校联考三模)下图为杂交瘤细胞的制备及初步筛选示意图。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。免疫B细胞(HGPRT＋)能在HAT筛选培养液中正常生长。下列叙述正确的是(　　) A．从HAT培养液中获得的抗体即为单克隆抗体 B．仙台病毒处理可使细胞膜发生一定程度的损伤，进而促进细胞融合 C．在HAT培养液中能长期存活的细胞具有特异性强、灵敏度高的特点 D．多个B细胞融合形成的多聚细胞在HAT培养液中死亡的原因是不能合成DNA √ 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第50讲　动物细胞工程 B　[在HAT培养液中筛选出来的是杂交瘤细胞，可能有多种类型，因此后续还需要对这些杂交瘤细胞进行单一抗体检测，进而筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞，可见从HAT培养液中获得的抗体不是单克隆抗体，A错误；仙台病毒处理可使细胞膜发生一定程度的损伤，进而促进细胞融合，据此可用灭活的仙台病毒作为促融剂，B正确；在HAT培养液中能长期存活的细胞为杂交瘤细胞，这些细胞可能产生多种类型的抗体，因而不具有特异性强、灵敏度高的特点，C错误；多个B细胞融合形成的多聚细胞在HAT培养液中死亡的原因是不能无限增殖，D错误。] 考向2　单克隆抗体的制备及应用 2．(2023·湖北选择性考试改编)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)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______________________________________________________________。 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　 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第50讲　动物细胞工程 (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_______________________________________________________。 未融合的亲本细胞 融合的具有同种核的细胞 通过抗体检测呈阳性来获得分泌所需抗体的杂交瘤细胞 (4)构建重组质粒需要使用DNA连接酶。右图属于DNA连接酶底物的是________。 ④ 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第50讲　动物细胞工程 29 [解析]　(1)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，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。(4)DNA连接酶能连接DNA片段，脱氧核苷酸的磷酸基团位于5′-端，羟基(—OH)位于3′-端，①②③脱氧核苷酸链的两端基团有误；DNA连接酶能催化合成磷酸二酯键，即将一条脱氧核苷酸链的5′-端的磷酸基团与另一条脱氧核苷酸链的3′-端的—OH相连，④符合题意。 (教师用书独具) 　单克隆抗体制备过程中两次筛选的原因及方法 项目 第一次筛选 第二次筛选 筛选 原因 诱导融合后会得到多种杂交细胞，另外还有未融合的细胞 由于小鼠在生活中还受到其他抗原的刺激，所以经选择培养获得的杂交瘤细胞中有能产生其他抗体的细胞 筛选 方法 用特定的选择培养基筛选：在该培养基上，未融合的细胞和同种细胞融合后形成的细胞(“B细胞—B细胞”“骨髓瘤细胞—骨髓瘤细胞”)都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞(“B细胞—骨髓瘤细胞”)才能生长 用多孔培养皿培养，在每个孔只有一个杂交瘤细胞的情况下开始克隆化培养和抗体检测，经多次筛选得到能产生特异性抗体的细胞群 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第50讲　动物细胞工程 考点3　动物体细胞核移植技术和克隆动物 一、动物细胞核移植技术 1．概念：将动物一个细胞的_______移入_______________中，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。 2．原理：___________的全能性。 3．分类：(1)_________核移植。 (2)_______核移植。 细胞核 去核的卵母细胞 动物细胞核 胚胎细胞 体细胞 第50讲　动物细胞工程 4．体细胞核移植的过程 MⅡ期 显微 操作 重构胚 细 胞分裂和发育 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第50讲　动物细胞工程 1．(选择性必修3 P53“图2-18”)通常用去核的卵母细胞作为受体的原因是__________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 提示：它体积大、易操作、营养物质丰富，细胞质中含有促进细胞核全能性表达的物质 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第50讲　动物细胞工程 二、体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题 遗传改良 前景 畜牧业 加速家畜_________进程、促进优良畜群繁育 保护濒危物种 医药卫生 ①作为___________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___________，经过诱导分化能形成相应的细胞、组织或器官，可用于器官移植 问题 ①该技术成功率_______ ②绝大多数克隆动物存在健康问题，许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷 生物反应器 胚胎干细胞 非常低 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第50讲　动物细胞工程 2．(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________法。也可采用梯度离心、________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________。 提示：显微操作　紫外线　DNA变性 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第50讲　动物细胞工程 1．体细胞核移植时，去核卵母细胞的“核”是指纺锤体。 (　　) 提示：去核卵母细胞的“核”是指纺锤体—染色体复合物。 2．非人灵长类动物的体细胞核移植非常困难。 (　　) 3．应用体细胞核移植技术生出的犊牛与供体奶牛遗传物质完全相同。 (　　) 提示：应用体细胞核移植技术生出的犊牛与供体奶牛遗传物质基本相同。 4．目前动物细胞核移植技术中普遍使用的去核方法是采用化学物质处理。 (　　) 提示：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。 5．体细胞核移植技术有望增加濒危物种的存活数量。 (　　) 6．动物体细胞核移植过程中，从屠宰场收集牛卵巢，采集卵母细胞，可直接用于实验。 (　　) 提示：采集的卵母细胞，都要在体外经人工培养到MⅡ期才可使用。 × √ × × √ × 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第50讲　动物细胞工程 为了探究蛋白酶抑制剂MG-132在高产奶牛核移植过程中的作用，研究人员在核移植整个过程中添加5 μmol·L-1MG-132，操作结束后再进行激活，实验结果如表。 MG-132添加 核移植细胞个数 卵裂率 桑葚胚率 囊胚率 －：不添加 50 35/50 25/35 7/25 ＋：添加 50 37/50 29/37 11/29 注：同列数据之间差值<0.05表示差异不显著，>0.05表示差异显著。 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第50讲　动物细胞工程 分析表中数据，表述该实验的结论。 结论：______________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 提示：蛋白酶抑制剂MG-132对核移植细胞的卵裂率无显著影响，但可以显著提高核移植细胞的桑葚胚率和囊胚率 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第50讲　动物细胞工程 考向　动物体细胞核移植技术及应用 异种器官移植被认为是未来解决器官短缺问题最有效的途径之一。2022年10月，我国科学家团队将转基因编辑猪的肝脏、肾脏、心脏、角膜、皮肤和骨骼移植到猴子身上。如图为相关技术路线图，下列分析正确的是(　　) A．分离出猪细胞，在细胞培养过程中通入CO2的目的是为细胞生长提供碳源 B．核移植时需用到去核的卵母细胞，并用物理或化学方法激活重构胚 C．基因修饰克隆猪胚胎移植前，要对受体进行免疫检查，以防止发生免疫排斥反应 D．猴子免疫系统识别异体器官为“非己”成分而攻击，体现其免疫监视的基本功能 √ 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第50讲　动物细胞工程 B　[通入CO2是为了维持培养液的pH，A错误；核移植时需要用到去核的卵母细胞，核移植后需要用物理或化学方法激活重构胚，B正确；受体基本不对植入的胚胎产生免疫排斥反应，所以胚胎移植前，不需要对受体进行免疫检查，C错误；猴子免疫系统识别异体器官并攻击属于生物的免疫排斥反应，体现了免疫系统的免疫防御功能，D错误。] (教师用书独具) (2023·山东济南校考模拟预测)基因组印记(通过甲基化实现受精卵中来自双亲的两个等位基因一个表达另一个不表达)阻碍了哺乳动物孤雌生殖的实现。某研究团队利用甲基化酶、去甲基化酶和基因编辑技术，改变了小鼠生殖细胞的“基因组印记”，使其“变性”，然后将一个极体注入修饰后的次级卵母细胞(类似受精作用)，最终创造出“孤雌生殖”的小鼠。实验过程如下图所示。下列相关叙述正确的是(　　) A．体外培养卵母细胞时，为防止污染，需将培养皿置于二氧化碳培养箱中进行培养 B．甲基化可能会关闭基因的活性，对某些基因进行去甲基化处理有利于其表达 C．“孤雌小鼠”的诞生过程没有精子参与，其基因型与提供卵母细胞的雌鼠相同 D．移植后的囊胚进一步扩大，会导致滋养层破裂，胚胎从其中伸展出来 √ 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第50讲　动物细胞工程 B　[动物细胞培养时加入抗生素，防止培养过程中的污染，A错误；由题干可知，基因组印记是通过甲基化使一个基因不表达，对某些基因进行去甲基化处理有利于其表达，然后促进了细胞的全能性的表现，获得“孤雌小鼠”，B正确；“孤雌小鼠”是由两个生殖细胞(修饰后的卵细胞和另一个卵子的极体)结合后发育形成，同时由于配子在形成过程中会经历减数分裂的基因重组，或发生基因突变，将导致两个生殖细胞结合后的“孤雌小鼠”其基因型不一定与提供卵母细胞的雌鼠相同，C错误；囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程为孵化，D错误。] 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第50讲　动物细胞工程 1．核心概念 (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 P45)原代培养和传代培养：动物组织经处理后的初次培养称为原代培养，将分瓶后的细胞培养称为传代培养。 (4)(选择性必修3 P52)动物细胞核移植技术是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，继而发育成动物个体的技术。 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第50讲　动物细胞工程 2．结论语句 (1)(选择性必修3 P48)细胞融合技术突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能。 (2)(选择性必修3 P49)杂交瘤细胞既能大量增殖，又能产生特定抗体。 (3)(选择性必修3 P52)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明显高于胚胎细胞核移植。 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第50讲　动物细胞工程 真题感悟 明确考向 1．(2023·北京等级考)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，有关制备过程的叙述不正确的是(　　) A．需要使用动物细胞培养技术 B．需要制备用PTH免疫的小鼠 C．利用抗原—抗体结合的原理筛选杂交瘤细胞 D．筛选能分泌多种抗体的单个杂交瘤细胞 D　[由于一种B细胞经分化形成浆细胞后通常只能产生一种抗体，故筛选出的单个杂交瘤细胞无法分泌多种抗体，D错误。] √ 第50讲　动物细胞工程 2．(2023·海南等级考)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 A　[营养供应充足时，传代培养的胚胎干细胞也会发生接触抑制，A错误；XO胚胎干细胞中丢失了Y染色体，因而该细胞的获得过程发生了染色体数目变异，B正确；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，即细胞的功能发生了特化，因而发生了细胞分化，C正确；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，进而用于繁育，实现濒危物种的保护，D正确。] √ 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第50讲　动物细胞工程 3．(2021·湖南选择性考试)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___________ _______________________________________。 限制酶(或限制性内切核酸酶) 磷酸二酯键 清除代谢物， 防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第50讲　动物细胞工程 (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：________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ _______。 动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难 体积小、细胞核大、 核仁明显 发育的全能性　 B 取该转基因动物的肝组织细胞，提取其蛋白质，加入适量的M蛋白的单克隆抗体，观察有无凝集现象(或有无抗原—抗体特异性结合的现象)，若有则说明M基因不失活，若无则说明M基因失活 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第50讲　动物细胞工程 [解析]　(1)构建基因表达载体时，切割质粒DNA要用到限制性内切核酸酶，即限制酶，限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。(2)在进行动物细胞培养的过程中，要定时更换培养液，以便清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。(3)动物细胞核移植分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植，其中体细胞核移植由于动物体细胞分化程度高，因此恢复其全能性十分困难。胚胎干细胞具有胚胎细胞的特性，在形态上表现为体积小、细胞核大、核仁明显，在功能上具有发育的全能性，即可以分化成动物体内任何一种组织细胞。(4)在进行单克隆抗体制备时，首先要诱导相应的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合。在应用单克隆抗体进行检测时，主要原理是抗原—抗体特异性结合，所以实验思路是取该转基因动物的肝组织细胞，提取其蛋白质，加入适量的M蛋白的单克隆抗体，观察有无凝集现象(或有无抗原—抗体特异性结合的现象)，若有则说明M基因不失活，否则说明M基因失活。 (教师用书独具) (2022·山东等级考)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 √ 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第50讲　动物细胞工程 D　[根据抗原和抗体发生特异性结合的原理推测，双抗可同时与2种抗原结合，A正确； 根据抗原与抗体能够发生特异性结合的特性，利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞，从而使药物发挥相应的作用，B正确；筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原来进行抗原—抗体检测，从而实现对双抗的筛选，C正确；同时注射2种抗原可刺激B细胞分化形成不同的浆细胞，而不是分化为产双抗的浆细胞，D错误。] $$