第10单元 第4课时 动物细胞工程-【优化探究】2025年高考生物一轮复习高考总复习配套课件（人教版2019 双选）

生物技术与工程 第十单元 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。 内容索引 NEIRONGSUOYIN 动物细胞培养 动物细胞融合技术与单克隆抗体 考点二 考点一 课时作业 巩固训练 动物体细胞核移植技术和克隆动物 考点三 高考演练 素能提升 课堂落实——10分钟自纠自查 动物细胞培养 考点一 归纳 梳理必备知识 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。 单个细胞　 生长和增殖 2．动物细胞培养的条件 血清　 培养液和培养用具　 7.2～7.4　 维持培养液的pH 3．动物细胞培养的过程 (1)体外培养的动物细胞的类型 ①一类细胞能够悬浮在培养液中生长增殖； ②另一类则需要____________________才能生长繁殖，而且还会发生__________现象，从而使细胞停止分裂增殖。 贴附于某些基质表面　 接触抑制 (2)过程 胰蛋白　 胶原蛋白 原代　 贴壁　 传代培养 4．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 _________ ___________________ 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 ________ 细胞增殖　 植物细胞的全能性　 固体 项目 动物细胞培养 植物组织培养 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  5.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 ____________ 骨髓、脐带血和外周血 体细胞(如成纤维细胞等) 特点 具有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所有组织和器官甚至个体的潜能 分化成______ ____________ 能诱导分化成类似__________的细胞 早期胚胎　 特定的细胞或组织　 胚胎干细胞 种类 胚胎干细胞 成体干细胞 诱导多能干细胞 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 拓展 深挖教材细节 1．（选择性必修3 第44页正文）动物细胞培养时，要将动物组织分散成单个细胞的原因是什么？ 提示：①保证细胞所需要的营养供应；②保证细胞内有害代谢物的及时排出；③防止细胞与细胞靠在一起限制彼此的生长和增殖。 2．（选择性必修3 第46页正文）为什么说iPS细胞的应用前景要优于ES细胞？ 提示：ES细胞必须从胚胎中获取，涉及伦理问题，限制了在医学上的应用。iPS细胞的诱导过程无须破坏胚胎，而且iPS细胞可以来自病人自身的体细胞，将它移植回病人体内后，理论上可以避免发生免疫排斥反应。 3．（2023·海南卷，7改编）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。思考回答下列问题。 (1)营养供应充足时，传代培养的胚胎干细胞的生长具有怎样的特点？ 提示：细胞贴壁和接触抑制。 (2)XO胚胎干细胞转变为有功能的卵母细胞的过程叫细胞　　　　。 (3)该研究成果是否可实现濒危物种的保护？说出理由。 提示：若某濒危哺乳动物仅存雄性个体，可用该法，即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。 分化 突破 强化关键能力 A B 动物细胞培养时应在培养液中加入动物血清，因此培养胃癌细胞，需将含动物血清的培养基置于恒温培养箱中，A正确；癌细胞的糖蛋白减少，不会出现接触抑制，B错误；EVO能通过诱导胃癌细胞中p53蛋白的表达，使其细胞周期阻滞在G2/M期，说明其可能是一种细胞周期抑制蛋白，抑制细胞增殖，C正确；EVO还能影响细胞凋亡蛋白Caspase-­3的表达，患者服用EVO后，胃癌细胞中Caspase-­3的含量会增加，促进细胞凋亡，D正确。 易错警示 辨析动物细胞培养相关的两组概念 (1)细胞贴壁与接触抑制 ①细胞贴壁：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。 ②接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为接触抑制。 (2)原代培养与传代培养 ①原代培养：动物组织经处理后的初次培养称为原代培养。 ②传代培养：悬浮培养的细胞直接用离心法收集；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。　 动物细胞融合技术与单克隆抗体 考点二 归纳 梳理必备知识 1．动物细胞融合技术 PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等　 细胞膜的流动性 2．单克隆抗体及其应用 (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__________，又能产生足够数量的__________。 大量增殖　 特定抗体 (2)制备过程 B淋巴细胞 选择培养基　 杂交瘤细胞 (3)单克隆抗体制备的两次筛选 项目 第一次筛选 第二次筛选 筛选原因 诱导融合后得到多种杂交细胞，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，所以需经过选择性培养 筛选方法 用特定的选择培养基筛选：未融合的细胞和同种细胞融合后形成的细胞(“BB”细胞、“瘤瘤”细胞)都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞(“B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 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 (4)单克隆抗体的特点和应用 拓展 深挖教材细节 1．（选择性必修3 第48页“相关信息”）灭活病毒诱导细胞融合的原理是什么？ 提示：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脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。 2．（选择性必修3 第48～49页图2­16拓展）(1)制备单克隆抗体时，不直接用经过免疫的B淋巴细胞来获得单克隆抗体的原因是什么？ 提示：用于获得杂交瘤细胞的B淋巴细胞为浆细胞，是高度分化的动物细胞，培养时很难恢复分裂能力，不能进行无限增殖，难以获得大量的单克隆抗体。 (2)制备单克隆抗体过程中，若仅考虑细胞的两两融合，B淋巴细胞和骨髓瘤细胞经细胞融合后产生的细胞有______________________________ _____________________________3种类型，出现不同融合类型是因为细胞融合是随机的。 B淋巴细胞自身融合、骨髓 瘤细胞自身融合、杂交瘤细胞 突破 强化关键能力 1．(多选)（2024·吉林长春模拟）细胞融合技术是研究细胞遗传、细胞免疫等的重要手段，如图A、B表示两种动物细胞。下列有关说法错误的是(　 　) A．图示过程与植物原生质体融合的基本原理不同 B．需要将仙台病毒用紫外线等灭活使其失去感染能力 C．图中C细胞进行的细胞分裂方式为有丝分裂 D．将A、B细胞等量混合诱导得到的融合细胞即为杂交细胞 AD 图示过程利用的原理是细胞膜具有一定的流动性，与植物原生质体融合的基本原理相同，A错误；用灭活的病毒作诱导因素，需要将仙台病毒用紫外线等灭活使其失去感染能力，B正确；图中C细胞具有细胞核，进行的细胞分裂方式为有丝分裂，C正确；将A、B细胞等量混合诱导得到的融合细胞可能是A、B细胞各自类型的融合细胞，并不是杂交细胞，杂交细胞是A、B细胞进行融合而成，D错误。 归纳拓展 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 项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合 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 项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合 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融合的基本原理相同，诱导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法相似 2．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．单克隆抗体的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 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。 动物体细胞核移植技术和克隆动物 考点三 归纳 梳理必备知识 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新胚胎，继而发育为动物个体的技术。 (2)原理：________________________。 (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。 细胞核　 卵母细胞　 动物体细胞核具有全能性 2．体细胞核移植的过程 胚胎移植　 基本相同 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 生物反应器 前 景 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陷 拓展 深挖教材细节 1．（选择性必修3 第53页图2­18拓展）动物体细胞核移植属于有性生殖还是无性生殖？并分析原因。 提示：无性生殖。动物体细胞核移植得到的个体的细胞核遗传物质完全来自供体细胞核，不是经精卵受精得到的，因此属于无性生殖。 2．克隆动物的亲本涉及哪几个？各起什么作用？ 提示：3个，即体细胞核供体、卵母细胞细胞质供体和代孕母体。体细胞核供体：克隆动物细胞核基因来自体细胞核供体，克隆动物的性状与体细胞核供体基本相同。卵母细胞细胞质供体：克隆动物的细胞质基因来自卵母细胞，克隆动物的性状与卵母细胞供体部分相同。代孕母体：没有为克隆动物提供遗传物质，克隆动物的性状与代孕母体没有直接关系。 突破 强化关键能力 1．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了两只猕猴，成为全球首例体细胞克隆的灵长类动物。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 A 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，只能说明已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性，A错误。 2．“中中”和“华华”是两只在我国出生的克隆猴，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不需要无菌、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猴的难度要小些 答案：D 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；融合细胞的培养过程需要无菌、无毒的环境和营养等条件，C错误；由于动物胚胎细胞分化程度低，表现全能性相对容易，利用A猴的胚胎干细胞核移植获得克隆猴的难度要小些，D正确。 高考演练 素能提升 2 3 1 4 1．（2022·湖北卷，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 A 5 小鼠胚胎脑组织中含有丰富的原代神经元，细胞增殖能力强，不会造成生长缓慢，A符合题意；培养瓶瓶口密封会使培养液中缺氧，影响细胞有氧呼吸，造成供能不足，可能使细胞生长缓慢，B不符合题意；血清经过高温处理后，其中活性成分变性，失去原有功能，细胞生存环境恶化，可能使细胞生长缓慢，C不符合题意；小鼠内环境为弱碱性，所使用的培养基呈弱酸性，不利于细胞生存，可能造成细胞生长缓慢，D不符合题意。 2 3 1 4 5 2.（2023·辽宁卷，7）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 D 2 3 1 4 5 悬浮培养单克隆细胞，可以保证足够的气体交换，通过振荡或转动装置使细胞分散悬浮于培养液内，可有效避免接触抑制，A正确；由于细胞的生长是比较复杂的过程，血清中含有一些必须的因子，用于培养单克隆细胞的培养基通常需加血清，B正确；病毒借助于细胞进行繁殖，利用了活细胞的物质、能量、酶等，当病毒达到一定数量时细胞的生命活动受到影响，会影响细胞的增殖，C正确；细胞的正常生命活动需要适宜的pH，培养基pH会影响细胞代谢，进而影响单克隆细胞的病毒产量，D错误。 2 3 1 4 5 3．(多选)（2022·江苏卷，19）如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(　　) 2 3 1 4 5 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 答案：ACD 2 3 1 4 5 分析题干信息，Ⅰ保留X、11号染色体，Ⅱ保留 2、11号染色体，具有芳烃羟化酶活性，Ⅲ保留 X、11、17号染色体，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，所以支配芳烃羟化酶合成的 基因位于2号染色体上，支配胸苷激酶合成的基 因位于17号染色体上，支配磷酸甘油酸激酶合 成的基因位于X染色体上；支配乳酸脱氢酶合成 的基因位于11号染色体上，C、D正确。动物细胞融合过程中，可以利用灭活的仙台病毒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。 2 3 1 4 5 4．（2021·辽宁卷，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，下列有关叙述正确的是(　　) 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%CO2的混合气体 C．过程②常使用显微操作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 B 2 3 1 4 5 后代丁的细胞核的遗传物质来自甲，细胞质的遗传物质来自乙，则丁的遗传性状由甲和乙的遗传物质共同决定，A错误；动物细胞培养中需要提供95%空气（保证细胞的有氧呼吸）和5%CO2（维持培养液的pH）的混合气体，B正确；过程②常使用显微操作去核法对卵母细胞进行处理，C错误；过程③将激活后的重组细胞培养至囊胚或桑葚胚后移植，D错误。 2 3 1 4 5 5．（2023·湖北卷，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。 2 3 1 4 5 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 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。 不需要 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 3 1 4 5 (1)浆细胞是高度分化的细胞，不能增殖，所以不能通过原代培养扩大细胞数量。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 3 1 4 5 (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。 未融合的亲本细胞　 融合的具有同种核的细胞 (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。 2 3 1 4 5 (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_____________________________________________________。 通过抗体检测呈阳性来获得分泌所需抗体的杂交瘤细胞 (3)单克隆抗体筛选中，将抗体与该病毒外壳蛋白进行杂交，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。 2 3 1 4 5 课堂落实——10分钟自纠自查 一、易错易混诊断 1．进行传代培养的动物细胞可直接用离心法收集。(　　) 2．已分化的T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞。(　　) 3．动物体细胞融合后的杂交细胞仍然是二倍体细胞。(　　) 4．单克隆抗体制备过程中的两次筛选目的相同。(　　) 5．动物细胞核移植实际上移入的是整个供体细胞。(　　) × √ × × √ 二、情境长句设问 依据已知肿瘤发生中涉及的异常分子和基因，设计针对这些特定分子和基因靶点的药物，选择性杀伤肿瘤细胞。这种治疗方法称为肿瘤药物的分子靶向治疗。近年来兴起的肿瘤分子靶向治疗药物——单克隆抗体，在临床上治疗肺癌、乳腺癌等恶性肿瘤中发挥着举足轻重的作用。 (1)如图表示细胞表面的转铁蛋白受体(TfR)与转铁蛋白(Tf)结合，将铁元素运输至细胞内的过程。肿瘤细胞快速增殖时需要更多的铁元素，因此肿瘤细胞表面TfR表达量　　　　（填“上升”或“下降”）。利用单克隆抗体技术研制相应的抗TfR抗体抑制肿瘤细胞增殖的作用机制是_____________________________________________。 上升 与Tf竞争结合TfR，抑制了肿瘤细胞摄取铁元素 (1)据图判断，在肿瘤细胞外，铁必须先和转铁蛋白结合，再进入细胞；因肿瘤细胞增长快速，其所需要的铁元素增加，由于肿瘤细胞表面TfR能够与Tf结合，若需要运输更多的铁元素，用以适应肿瘤细胞的快速增长，那么肿瘤细胞表面的TfR表达量会上升；利用单克隆抗体技术，制备抗TfR抗体，抗TfR抗体可以与TfR特异性结合，便会与Tf竞争结合TfR，致使肿瘤细胞对铁元素的摄取受到抑制，以达到抑制肿瘤细胞增殖的作用。 (2)将抗TfR抗体与人的癌细胞混合后培养，发现该抗体对人的癌细胞增殖无显著影响，可能原因是该抗体与TfR结合后同样会被细胞内吞，最终抗TfR抗体被水解，TfR仍会返回到细胞膜表面，保持肿瘤细胞对铁元素的正常摄取。为验证该假说成立，请简要写出实验设计思路（提示：可用荧光标记抗体）：__________________________________________ _______________________________________________。 将抗TfR的抗体用荧光标记，与人的癌细胞混合培养，观察荧光点出现的位置，追踪TfR的去向 (2)由题意可知，可用荧光标记抗TfR抗体，与人的癌细胞混合培养，观察荧光点出现的位置，追踪TfR的去向，若发现荧光点出现在细胞膜上和细胞内，则此实验结果支持该假说。 课时作业 巩固训练 77 2 3 5 9 1 4 10 一、单选题 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 D 6 7 8 2 3 5 9 1 4 10 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。 6 7 8 2 3 5 9 1 4 10 2．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 D 6 7 8 2 3 5 9 1 4 10 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分化成其他各种细胞，不能体现动物细胞的全能性，D错误。 6 7 8 2 3 5 9 1 4 10 3．我国科学家研究发现，通过体细胞诱导培养出了类似受精卵发育3天状态的人类全能干细胞，这是目前全球在体外培养的“最年轻”的人类细胞。下列相关说法错误的是(　　) A．材料中诱导产生的人类全能干细胞具有分裂和分化能力 B．材料中诱导产生的人类全能干细胞具有全能性 C．该项技术有助于解决器官短缺、异体移植排斥反应等问题 D．材料中体细胞与人类全能干细胞的基因组成相同，基因表达情况也相同 D 6 7 8 2 3 5 9 1 4 10 材料中诱导产生的人类全能干细胞类似受精卵发育3天的状态，具有分裂和分化能力，A正确；材料中诱导产生的人类全能干细胞类似受精卵，具有全能性，B正确；材料中诱导产生的人类全能干细胞类似受精卵，能分化形成各种器官，且自体移植时不发生免疫排斥反应，因此有助于解决器官短缺、异体移植排斥反应等问题，C正确；材料中人类全能干细胞是由体细胞诱导培养成的，故材料中的体细胞和人类全能干细胞基因组是相同的，但是基因表达情况不完全相同，D错误。 6 7 8 2 3 5 9 1 4 10 4．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 C 6 7 8 2 3 5 9 1 4 10 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，未分化成其他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。 6 7 8 2 3 5 9 1 4 10 5．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 C 6 7 8 2 3 5 9 1 4 10 动物细胞培养的培养基不需要加入琼脂，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；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，C正确；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。 6 7 8 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 6．近年来，单倍体胚胎干细胞的研究发展迅速，如图表示建立孤雄单倍体胚胎干细胞(AG-­haESCs)的流程。获得小鼠的AG-­haESCs后，科研团队又将其细胞核移植到正常未受精的卵母细胞中，获得半克隆小鼠，发现这些半克隆小鼠都是雌性。以下叙述正确的是(　　) 2 3 1 4 A．与二倍体胚胎干细胞相 比，对AG-­haESCs进行基因 改造，更容易获得理想表型 B．若囊胚细胞中某些基因 表达错误影响滋养层的功能，则会影响AG­-haESCs的获取 C．根据结果推测仅携带X染色体的AG­-haESCs很可能发育异常，难以稳定培养和扩增 D．哺乳动物的单倍体胚胎干细胞技术成熟后，在半克隆人的研究中有广阔的前景 答案：A 5 6 7 8 9 10 2 3 1 4 与二倍体胚胎干细胞相比，对AG-­haESCs进行基因改造，更容易获得理想表型，因为AG-­haESCs只具有一套染色体，有利于研究一些未知的隐性表型基因突变，A正确；滋养层将来发育成胎膜和胎盘，若囊胚细胞中某些基因表达错误影响滋养层的功能，不会影响AG-­haESCs的获取，B错误；根据结果推测仅携带X染色体的AG-­haESCs很可能发育正常，可以稳定培养和扩增，C错误；哺乳动物的单倍体胚胎干细胞技术成熟后，在疾病的治疗等方面有广阔的前景，但法律规定禁止克隆人或半克隆人的研究，D错误。 5 6 7 8 9 10 2 3 1 4 二、多选题 7．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(　　) 5 6 7 8 9 10 2 3 1 4 A．单克隆抗体制备过程中通常将免疫后得到的B淋巴细胞与脾脏细胞融合 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：AC 5 6 7 8 9 10 2 3 1 4 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错误； 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。 5 6 7 8 9 10 2 3 1 4 8．中国科学家宣布克隆出了五只有节律缺陷的基因编辑猴。本次克隆猴所用的核供体细胞来自一只成年猴。此供体猴是几年前，科学家通过向猴受精卵中注射CRISPR/Cas9的方法得到的基因敲除猴，它生来就缺少控制动物节律的核心基因——BMAL1基因，因此从小就患有睡眠障碍症。科学家从供体猴体内提取一些细胞，然后以这些细胞为核供体培养出了五只BMAL1基因敲除克隆猴。以下说法正确的是( 　　) A．克隆猴患有睡眠障碍，说明已分化细胞的细胞核不具有全能性 B．将供体猴的体细胞核导入去核卵母细胞中，一般采用显微注射技术 C．核供体猴与基因敲除克隆猴的培育过程中繁殖方式不同 D．受环境因素的影响，五只克隆猴的表型可能出现差异 BCD 5 9 10 6 7 8 2 3 1 4 克隆猴患有睡眠障碍是由于核供体中BMAL1基因被敲除，克隆猴的成功培育说明已分化的动物细胞的细胞核具有全能性，A错误；克隆动物培育过程中需将供体猴的体细胞核导入去核卵母细胞中，一般采用显微注射技术，B正确；根据题干信息可知，核供体猴是通过受精卵培育而成的，属于有性生殖，克隆猴属于无性生殖，因此繁殖方式不同，C正确；生物的表型由基因型和环境因素共同决定，五只克隆猴的基因型相同，但是表型受环境因素的影响可能出现差异，D正确。 5 9 10 6 7 8 2 3 5 9 1 4 10 三、非选择题 9．神经纤毛蛋白-­1(NRP-­1)是一种多功能糖蛋白，在多种肿瘤组织中容易大量合成，可与血管内皮生长因子结合促进肿瘤血管的形成，使肿瘤体积增大。研究人员利用动物细胞工程技术制备抗NRP­-1的单克隆抗体(NRP­-1 mAb)，并开展该药物对人乳腺癌进行靶向治疗的研究。 (1)取人乳腺癌组织切块，用　　　　　　　　　　　　进行分散处理后，利用　　　　　　　　技术培养获得人乳腺癌细胞(MCF­-7)，然后制成单细胞悬液备用。 胰蛋白酶（或胶原蛋白酶） 动物细胞培养 6 7 8 2 3 5 9 1 4 10 (1)动物组织细胞的分散可以用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理。需运用动物细胞培养技术获得MCF-­7。 6 7 8 2 3 5 9 1 4 10 (2)给健康鼠注射　　　　　　　　　　　　使其产生免疫反应，然后从该鼠脾中获取B淋巴细胞，将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，制备杂交瘤细胞。选取NRP-­1抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞进行体外培养获得NRP­-1 mAb，培养时需要的气体环境是_________________________。 神经纤毛蛋白­-1(NRP­-1) 95%的空气和5%的CO2 6 7 8 2 3 5 9 1 4 10 (2)要制备抗NRP­-1单克隆抗体，需要用NRP­-1对小鼠进行注射，使小鼠产生免疫反应，产生相应的B淋巴细胞。培养时需要的气体环境是95%的空气和5%的CO2。 6 7 8 2 3 5 9 1 4 10 (3)为进一步确定NRP­-1 mAb靶向治疗时的用药剂量，研究人员将MCF­-7细胞悬液等量注入4组生长状况一致的健康鼠，接种3 d后开始对实验组分别注射　　　　　　　　　　　　　，对照组注射等量的生理盐水，每隔5 d给药1次，共7次。每次给药后测算一次肿瘤体积，结果如图所示。 不同剂量的NRP­-1 mAb溶液 6 7 8 2 3 5 9 1 4 10 分析图示可以得出的结论是______________________________________ ______________________________________________________。 NRP­-1 mAb能有效地抑制肿瘤体积的增大，中、高剂量NRP­-1 mAb的抑制效果比低剂量的更明显 6 7 8 2 3 5 9 1 4 10 (3)根据实验目的可知，实验的自变量为NRP­-1 mAb溶液的剂量，故接种3 d后开始对实验组分别注射不同剂量的NRP­-1 mAb溶液。根据实验数据可知，NRP-­1 mAb能够有效地抑制肿瘤体积的增大，中、高剂量的抑制效果比低剂量的更明显。 6 7 8 2 3 5 9 1 4 10 (4)根据实验结果，请给出使用NPR-­1 mAb进行靶向治疗乳腺癌的临床建议及原因：__________________________________________________ _______________。 采用中剂量给药；用药量相对较少，对人体健康危害小， 且效果明显 (4)根据实验结果可知，中剂量用药量相对较少，对人体健康危害小，且效果明显，使用NRP­-1 mAb进行靶向治疗乳腺癌时应采用中剂量给药。 6 7 8 2 3 5 9 1 4 10 10．双特异性抗体(BsAb)是指一个抗体分子可以与两个不同抗原或同一抗原的两个不同抗原表位相结合，双特异性抗体在自然状态下并不存在，可以通过重组DNA或细胞融合技术人工制备实现。长春花所含的长春碱具有良好的抗肿瘤作用。图1表示科研人员通过免疫的B淋巴细胞和杂交瘤细胞杂交技术生产双特异性抗体的部分过程。图2是某双特异性抗体作用图示。回答下列问题。 6 7 8 2 3 5 9 1 4 10 6 7 8 2 3 5 9 1 4 10 (1)图1中①步骤注射癌胚抗原的目的是　　　　　　　　　　　　　　。过程③所用的HAT培养基从用途上看属于选择培养基，在该培养基上， 　　　　　　　　　　　　细胞不能生长，能生长的细胞具有的特点是　　　　　　　　　　　　　　　　。 刺激小鼠产生相应的B淋巴细胞 未融合的和同种融合的 既能大量增殖，又能产生抗体 6 7 8 2 3 5 9 1 4 10 (1)注射癌胚抗原是为了刺激小鼠产生相应的B淋巴细胞；在HAT选择培养基上，未融合的（B细胞或骨髓瘤细胞）和同种融合的细胞（B细胞＋B细胞，骨髓瘤细胞＋骨髓瘤细胞）不能生长，能生长的为杂交瘤细胞（B细胞＋骨髓瘤细胞），其特点是既能大量增殖，又能产生抗体。 6 7 8 2 3 5 9 1 4 10 (2)过程④中将杂交瘤细胞进行多倍稀释，接种在多孔的细胞培养板上，使每孔细胞不超过1个，通过培养让其增殖，然后利用________________________原理检测各孔上清液中细胞分泌的抗体，筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。与传统血清抗体相比，单克隆抗体的优点有______________________________________________________ _______________。 抗原—抗体特异性结合　 能准确识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并可大量制备 6 7 8 2 3 5 9 1 4 10 (2)抗原—抗体特异性结合，可以检测是否产生相应的抗体；单克隆抗体能准确识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并可大量制备。 6 7 8 2 3 5 9 1 4 10 (3)图1方框内至少需要经过　　　　次筛选，才能获取单克隆杂交—杂交瘤细胞。体外培养到一定时期的单克隆杂交—杂交瘤细胞因为 　　　　　　　　　　　　　　　　（答出2点）和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻，需进行传代培养。 两　 细胞密度过大、有害代谢物的积累 6 7 8 2 3 5 9 1 4 10 (3)单克隆抗体制备过程中至少涉及两次筛选，第一次是利用选择培养基初步筛选出杂交瘤细胞，第二次是利用克隆化培养和抗体检测的方法筛选出既能大量增殖，又能产生所需抗体的杂交瘤细胞。细胞密度过大、有害代谢物的积累，都会导致动物细胞培养受阻，需更换培养液，进行传代培养。 6 7 8 2 3 5 9 1 4 10 (4)与直接使用长春碱相比，将长春碱与双特异性单克隆抗体结合后给药，对人体的副作用更小，原因是________________________________ ______________________________________________。 双特异性单克隆抗体能将抗癌药物定向带到癌细胞所在位置，在原位杀死癌细胞 (4)双特异性单克隆抗体能将抗癌药物定向带到癌细胞所在位置，在原位杀死癌细胞，对人体的副作用更小。 6 7 8 $$