第2章 第2节 第2课时 动物细胞融合技术与单克隆抗体-【精讲精练】2024-2025学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程同步学习方案（人教版2019）

@ 干细胞属于多能干细胞，能分化成各种血细 : (2)提示仅用两个细胞进行融合，其效率太低， 胞，通过移植造血干细胞，可治疗白血病， 不一定能得到杂交细胞。更重要的是，当多个细 D正确。 胞进行细胞间融合时，即使两个细胞发生融合，也 4.B诱导获得PS细胞的过程无须破坏胚胎，不 : 不一定是研究者期望得到的细胞类型。 存在早期生命的破坏或抛弃过程，不涉及伦理 (3)提示相同点：二者都可以采用PEG融合法、 问题，A正确；培养PS细胞时需提供95%空 电融合法等方法进行促融。不同点：动物细胞融 气（提供氧气，有助于细胞呼吸）和5%CO2(有 合还可以采用灭活病毒诱导法进行促融。 助于维持培养液的pH)的混合气体环境，B错 [微思考] 误；用自身PS细胞进行治疗的病人，一般不会 提示染色体数目变异。 发生免疫排斥反应，C正确：由于PS细胞具有 [典题精练] 活跃的分裂能力，若不受控制可能转化为癌细 1.B图中C为灭活的病毒，此外还可用物理或 胞，所以用它进行治疗时可能存在安全风险， 化学方法诱导动物细胞融合，A正确：图中① D正确。 过程发生了细胞膜的融合，体现了细胞膜的流 5.解析(1)动物细胞的体外培养条件包括营养 动性，B错误：图中②过程表示细胞核融合形成 物质的供应，适宜的温度、pH和渗透压，无菌、 杂种细胞，C正确：利用动物细胞融合技术将小 无毒的环境以及气体环境。细胞培养所需气 鼠骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合为杂交瘤细 体主要有O2和CO2,O2是细胞代谢所需，CO2 胞，可用于生产单克隆抗体，D正确。 的主要作用是维持培养液的pH。(2)在动物：2.D动物细胞融合前要用胰蛋白酶或胶原蛋白 细胞培养过程中，当贴壁细胞分裂生长到细胞 酶将组织分散成单个细胞，A正确；动物细胞 表面相互接触时，细胞会停止分裂增殖，该现 融合的原理是细胞膜的流动性，B正确：融合后 象为细胞的接触抑制。此时，瓶壁上形成单层 得到的杂交细胞具有两个或多个亲本细胞的 细胞。(3)随着传代数的增多，绝大部分细胞分 遗传信息，C正确：融合后得到的杂交细胞只有 裂停止，进而出现衰老甚至死亡的现象；但极 一个细胞核，D错误。 少数细胞突变后可以无限增殖。细胞之间的 探究点二[情境探究] 黏着性降低，细胞膜表面蛋白质的含量减少。 (1)①骨髓瘤细胞②杂交瘤细胞③产生所 (4)动物细胞培养和植物组织培养过程中，动植 需抗体 物细胞都要进行分裂增殖，不同的是植物细胞 (2)3未融合的亲本细胞具有同种细胞核 还要进行脱分化和再分化。 (3)既能大量增殖又能产生特定抗体 答案(1)无菌、无毒O2和CO2(2)相互 (4)小鼠形成的抗体对人体来说是抗原，存在 接触接触抑制单(3)衰老甚至死亡 着排斥反应 降低减少(4)脱分化和再分化 (5)将药物定向带到靶细胞所在位置 第2课时 动物细胞融合技术与单克隆抗体 [典题精练] 课前预习·自主落实 3.C单克隆抗体的制备过程为①②③⑤④⑥， [梳理教材] 其中③到⑤过程通常要经过两次筛选，即先筛 一、两个或多个细胞细胞膜的流动性PEG融 选出杂交瘤细胞，再筛选出能产生特定抗体的 合法电融合法有性杂交单克隆抗体 杂交瘤细胞，A、D正确：④过程是将杂交瘤细 二、1.(1)抗原2.(1)增殖无限增殖特定 : 胞注入小鼠体内培养，杂交瘤细胞无限增殖， 抗体(2)杂交瘤细胞阳 也称为克隆化培养，B正确；③过程获得的细胞 [走近生活] 不都能无限增殖，如B淋巴细胞自身融合的细 (1)/(2)×(3)×(4)√(5)X 胞不能无限增殖，因此还需要用选择培养基进 课堂探究·重难突破 行筛选，C错误。 探究点一[情境探究] 4.BCD图示①步骤中需反复用CD47处理小 (1)提示①灭活的病毒能使细胞膜上的蛋白 鼠，使小鼠体内产生更多的能分泌抗CD47抗 质分子和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细 体的B淋巴细胞，A错误：图示③步骤中需要 胞发生融合。把两个动物细胞放在一起，用灭 对杂交瘤细胞进行两次筛选，第一次筛选可以 活的病毒处理后，先细胞膜融合，然后细胞质 选择出杂交瘤细胞，第二次筛选应用了抗原 融合，最后细胞核融合，进而形成杂交细胞。 抗体特异性结原理，选择可以分泌抗CD47抗 ②不灭活的病毒会感染细胞，因而不能用于诱 体的杂交瘤细胞，两次筛选原理不同，B正确； 导细胞融合。 图示②步骤中可以利用PEG融合法促进细胞 12 @ 融合，体现了细胞膜的流动性，C正确；CD47受 个细胞，此次的胰蛋白酶也可用胶原蛋白酶代 体基因在每个细胞中都存在，肿瘤细胞中也存 替。由于正常动物细胞具有贴壁生长和接触 在CD47的受体基因，在吞噬细胞中特异性表 抑制的特点，故培养到一定阶段需要第二次用 达，D正确 : 胰蛋白酶处理，然后分瓶培养。在培养过程中， 随堂巩固·基础夯实 需要清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对 [课堂小结] 细胞自身造成危害，故需要定期更换培养液。 流动性诊断试剂 (2)在单克隆抗体制备过程中，将获得既能产生 [课堂巩固] 特定抗体，又能无限增殖的杂交瘤细胞进行克 1.D动物细胞融合产生的细胞称为杂交细胞，核 隆化培养和抗体检测以后，再经过多次筛选， 移植产生的细胞称为重组细胞，A错误：融合后 可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞，将 形成具有两个或多个细胞遗传信息的单核细胞， 这些细胞在体外做大规模培养或注入小鼠腹 B错误：诱导动物细胞融合的生物诱导剂是灭活 腔内增殖，从细胞培养液和小鼠腹水中就可获 的病毒，聚乙二醇属于化学诱导剂，C错误：动物 得大量的单克隆抗体。(3)灭活是指利用物理 细胞融合也称细胞杂交，是指两个或多个动物细 或化学手段使病毒失去感染能力，但是并不破 胞结合形成一个细胞的过程，D正确。 坏这些病原体的抗原结构。 2.B灭活的病毒是动物细胞融合特有的诱导方： 答案(1)胶原蛋白接触抑制清除代谢产 法，A不合理：动物细胞融合和植物体细胞杂 物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成 交技术都可以打破生殖隔离，B合理：植物体细 危害(2)既能产生特定抗体，又能迅速大量 胞杂交技术需要用纤维素酶和果胶酶去除细 增殖克隆化(3)利用物理或化学手段使病 胞壁，动物细胞融合不需要，C不合理；目前，动 毒失去感染能力，但并不破坏这些病原体的抗 物细胞融合形成的杂交细胞不能发育成完整 原结构 个体，D不合理。 第3课时动物体细胞核移植技术和克隆动物 3.D向小鼠体内注射特定的抗原，小鼠会产生 课前预习·自主落实 浆细胞，可以从小鼠血清中获得抗体，但此时 [梳理教材] 的抗体不是单克隆抗体，A错误；经特定抗原 一、1.细胞核 新胚胎动物个体 免疫过的B淋巴细胞在体外无增殖能力，无法 二、MⅡ显微物理或化学遗传物质基本 通过培养获得单克隆抗体，B错误；诱导B淋巴 相同 细胞和骨髓瘤细胞融合后，产生的融合细胞可 三、1.(1)遗传改良(2)①生物反应器医用 能是：B细胞一B细胞融合、瘤细胞一瘤细胞融 蛋白②异种移植③免疫排斥(4)疾病 合、B细胞一瘤细胞融合，C错误：单克隆抗体 模型(5)濒危物种 2.滞后过大 制备过程需要2次筛选：第一次筛选出杂交瘤 [走近生活] 细胞，第二次筛选出能够产生所需抗体的杂交 (1)/(2)/(3)×(4)/(5) 瘤细胞，因此经过B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融 课堂探究·重难突破 合后的杂交瘤细胞还需进行抗体阳性检测才 探究点一[情境探究] 可进行体内或体外培养，D正确。 (1)提示由于动物胚胎细胞分化程度低，恢 4.ACD脾B淋巴细胞只能产生针对相应抗原 复其全能性相对容易：而动物体细胞分化程度 的抗体，每个脾B淋巴细胞只能产生一种抗 高，恢复其全能性十分困难。因此动物体细胞 体，A错误：灭活病毒诱导细胞融合的原理是 核移植的难度就明显高于胚胎细胞核移植。 病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞 (2)提示①克隆动物绝大部分DNA来自供体 膜上的糖蛋白发生作用，使细胞互相凝聚，故 细胞核，但其核外线粒体中的DNA主要来自受 灭活病毒的抗原结构依然存在，B正确：细胞筛 体卵母细胞。②性状是基因与环境共同作用的 选时获得杂交瘤细胞需要在选择培养基上筛 结果。供核动物生活的环境与克隆动物所生活 选，细胞融合时所用的培养液需要再加入诱导 的环境不会完全相同，其性状也不可能和供核动 剂，两者的成分上有差异，C错误；杂交瘤细胞 物完全相同。③在个体发育过程中有可能发生 具有无限增殖的特点，无接触抑制现象，因此 基因突变，产生供核动物没有的性状。 该细胞克隆化培养过程中不会出现接触抑制， (3)提示无性生殖。动物体细胞核移植最终 D错误。 得到的个体的细胞核中遗传物质完全来自一 5.解析(1)在培养瓶中进行动物细胞培养时，第 个个体，不是精卵受精得到的，因此属于无性 一次使用胰蛋白酶的目的是将组织分散成单 生殖。 13第2章 细胞工程· 第2课时 动物细胞融合技术与单克降抗体 1.举例说出动物细胞融合技术的概念、原理及应用 囚m 生命观念 2.阐明利用动物细胞融合技术制备单克隆抗体的过程 科学思维 3.认同单克降抗体在临床上有重要的应用价值 社会责任 必备知识 课前预习·自主落实 素养初成 梳理教材 (2)制备过程 “#→ 一、动物细胞融合技术 .。融合的本细胞 定义-就是使两个或多个动物细胞结合形成一个细 注射特定 多利导合的具有回种核的 胞的技术 淋巴细胞融合! 的抗原 细胞 合的杂交细胞 也回长 的遗传信息 s ,__ 培养骨髓 骨 是指巧改去1化致使我画 选择培养基 筛选1 细胞 ,),不搭视 痴细 红。 和火活病毒诱导法等 克隆化培养 特点突破了 的局限,使远缘杂交成为可能 单克降注射到 筛选2 种间、属间,科间,其至动物与植物之间的 抗体 小鼠腹腔内 抗体检测 细胞融合都已获得了成功 性的 动物细胞融合技术已成为研究细胞遗传、细 杂交细胞 应用胞免疫、种痛和培育生物新品种等的重要手段 (3)单克隆抗体的优点 利用动物细胞融合技术发展起来的杂交痴技 术,为制造 开群了新途径 能准确地识别抗原的细微差别,与特定抗 温提示 原发生特异性结合,并且可以大量制备。 灭活的病毒能使细胞膜上的蛋白质分子和脂 (4)单克隆抗体的应用 质分子重新排布,细胞膜打开,细胞发生融合。 二、单克隆抗体及其应用 ①作为诊断试剂,具有准确、高效、简易、快 1.传统抗体的制备 速的优点。 (1D)方法,向动物体内反复注射某种 ②用于治疗疾病和运载药物。 使动物产生抗体,然后从动物而清中分离所 超生活。 需抗体。 (2)缺点:产量低、纯度低、特异性差 单克隆抗体应用于医学很多领域,如 2.单克隆抗体及其应用 将针对某一肺痛抗原的单克隆抗体与化疗 (1)制备原理 药物或放疗物质连接,利用单克隆抗体的 B淋巴 一种B淋巴细胞只分泌一种特异 导向作用,将药物或放疗物质携带至犯器 细胞 性抗体 回 官,直接杀伤细胞,称为独痛导向治疗。 骨 细胞 能在体外人量 另外,将放射性标记物与单克隆抗体连接 交临 B淋巴细胞与骨髓痛细胞融合得 到的杂交痛细胞,既能 注入患者体内可进行放射免疫显像,协助 细胞 又能产生大量_ 映痛的诊断。结合所学知识判断; 43 ·生物学·选择性必修3 生物技术与工程(配BJ版) (1)动物细胞融合与植物原生质体融合的 (4)制备单克隆抗体时,要选用已免疫的B 基本原理是相同的 ( ) 淋巴细胞和骨髓痛细胞融合形成杂交痛 细胞 , ) (2)促进动物细胞融合的方法与诱导原生 (5)制备单克隆抗体过程中,经诱导融合 质体融合的方法相同,有PEG融合法、电 后,要用选择培养基进行筛选;在该培养基 融合法和灭活病毒诱导法等 ) 上,未融合的亲本细胞都会死亡,只有融合 (3)动物杂交腐细胞产生单克隆抗体能体 的具有同种核的细胞和杂交痛细胞才能 生长 ( ) 现细胞的全能性 ) 关键能力 课堂探究·重难突破 素养培优 探究点一 动物细胞融合 微思考 情境探究 动物细胞融合技术涉及的变异类型是 如图为动物细胞融合的过程图解,探究下 什么? 列问题: _ 归纳总结 两个完整 的杂交细胞 ) 植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较 (植物体细东交)[项物细随查) 细胞具有流动性、原因→细胞具有流动性、 (1)为什么灭活的病毒能作为诱导因素,而 细施具有全能性 细胞增殖 不灭活的病毒不能作为诱导因素? 除去细施壁 融合前处理 ]→徒细胞分散开 相关 白、胶蛋 纤维素酸和果胶 物理法:电秘合法 白 和心法等; 化学法:聚乙二醇 PEG融合法,电融 △合法和灭活病诫 (PEG)融合法,高 导法等 Ca-高plI距合法等 (2)动物细胞融合中为什么不用两个而用 杂神植诛 *结果→杂交细跑 多个细胞进行细胞间副合 应用 培植物新品神 ]制造单完隆抗体 义 突破远缘杂交不亲和的障碍,打破了生殖隔离, 扩散了杂交的亲本组合 典题精练 (3)比较动物细胞融合与植物体细胞杂交 1.(2024·海口期中)如图为动物细胞融合技 所用的促融方法的异同。 ( 术过程图,相关叙述错误的是 ) #. 44 第2章 细胞工程 A.图中C为灭活的病毒,此外还可用物理 2.(2024·荆州调研)下列关于动物细胞融合 的说法,错误的是 或化学方法诱导动物细胞融合 ( ) B.图中①过程发生了细胞膜的融合,体现 A.细胞融合前要用晦解法将组织分散成 了细胞膜的选择透过性 单个细胞 C.图中②过程表示细胞核融合形成杂种 B.细胞融合的原理是细胞膜的流动性 细胞 C.融合后得到的杂交细胞具有两个或多 D.动物细胞融合技术可用于制备单克降 个亲本细胞的遗传信息 抗体 D.融合后得到的杂交细胞具有两个细胞核 探究点二 单克隆抗体及其应用 D情境探究 (5)“生物导弹”中单克隆抗体的作用是 “生物导弹”是免疫导向药物的形象称呼, 归纳总结 由单克隆抗体与药物结合而成,单克隆抗 体的制备过程如图所示。探究下列问题: 1. 单克隆抗体制备过程的关键分析 注射特定的抗原. (1)对动物免疫的原因;B淋巴细胞要经过免疫 为了获得能产生相应 过程,即接触抗原,增殖分化为有特异性免疫功 抗体的林巴细胞 4A B淋巴细胞 能的B淋巴细胞,才能产生相应的抗体。 杂交细胞--第1次筛选: (2)杂交痛细胞具备双亲的遗传物质,不仅具有 筛选出 朵交痴细胞 浆细胞产生特异性抗体的能力,还具有骨髓痛细 第2次筛选: △。克隆化培 筛选出能 胞在体外培养条件下大量增殖的能力,从而可以 养和抗休一 的杂 克服B淋巴细胞不能无限增殖的缺点,大量生产 检测 交细胞 单克隆抗体。 休外培养 体内培养 2.两次筛选的比较 一来 二 从培养液 从小包腹水提取 提取 #抗# 由于小现在生活中 诱导融合后得到多 _选 还受到其他抗愿的 神杂交纽庖,另外 。 (1)补充完整上述单克降抗体制备过程。 ·激,所以经选择 还有未配合的细胞 原因 性培养获得的杂交 (2)若只考虑细胞两两融合,A过程会获得 痛细跑中有能产生 用待定的选择培养 其他抗体的细胞 种类型的细胞。经特定选择培养基筛 基筛选:未融合约 选后; 和融合的 细胞和间种细胞融 用多孔培养_培养 合后形成的细跑 在每个孔只有一一个 的细胞都会死亡,只有 (B-B杂交细庖。 杂交痛细施的情况 融合的杂交痛细胞才能生长。 ,下开始克隆化培养 痴一瘴杂交细胞) 法 和抗体检测,经多 (3)注射到小鼠体内进行培养的细胞具有 都会死亡,只有杂 次筛选得到能产生 交痛细施(詹一B杂 的特点是 特弄性抗体的杂交 交细施)才能生长 细 (4)图示过程生产出的单克隆抗体不能直 筛选 接用于人体,理由是 得到能分泌所需抗 得至杂交细施 *跨的杂交细胞 司的 45 ·生物学·选择性必修3 生物技术与工程(配BJ版) 典题精练 等多种映痛细胞表面的CD47含量比正常 细胞高1.6~5倍。科研人员尝试合成抗 3.下列是应用动物细胞工程技术获取单克隆 CD47的单克隆抗体,并进一步探究其对 抗X抗体的具体操作步骤,选项中对单克 巨噬细胞吞噬作用的影响。过程如下图所 ( 示,下列有关叙述正确的是 隆抗体制备的相关叙述不正确的是 ) 取合③休 ①将X抗原注入小鼠体内,获得能产生抗 X抗体的B淋巴细胞 ②从患骨髓的小 ①入副 鼠体内获取骨髓腐细胞 ③利用促细胞副 吞噬细胞+痛细胞共培养体系 合因子使两种细胞发生融合 ④将杂交痛 检测吞碰细胞的吞噬指数 细胞注入小鼠腹腔培养 筛选出能产生 注:吞噬指数越大,代表吞噬能力越强。 抗X抗体的杂交痛细胞 从腹水中提 A.图示①步骤中多次用CD47处理小鼠. 取抗体 是为了让小鼠产生更多的抗CD47 A.实验顺序应当是①②③④ 抗体 B. ④过程中产生的多个杂交腐细胞也称 B.图示③步骤中需要对杂交痛细胞进行 为克隆化培养 两次筛选,但两次筛选原理不同 C.③过程获得的细胞均可无限增殖 C.图示②步骤中可以利用PEG融合法 D.③到的过程中通常要经过两次筛选 促进细胞融合,体现了细胞膜的结构 4.(不定项)CD47是一种在多种细胞中广泛 特点 表达的跨膜糖蛋白,能够与巨噬细胞膜上 D. 映痛细胞中存在CD47的受体基因 的受体结合,并抑制其吞噬作用。结肠癌 查漏补缺 随堂巩固·基础夯实 素养提升 A.动物细胞融合产生的细胞称为重组 [课堂小结] 细胞 B.融合后形成的细胞为单核或多核细胞 动物 动物细胞 细胞 C.常用的诱导融合的生物诱导剂是聚乙 一原理:细胞膜的 动物 细胞 一应用:主要用于制备单克降抗体 二醇、灭活的病毒等 融合 制备:获取已免疫的B淋巴细胞和骨 D. 也称细胞杂交,可由两个或多个动物细 写单 痛细胞→融合、筛选→杂交细 克降 胞结合成一个细胞 单克 抗体 胞→克隆化培养和抗体检测→筛选→ 体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖 隆抗 2.对比动物细胞融合和植物体细胞杂交技 体 应用:作为 _;用干治疗疾病; 术,下列论述合理的是 ( 运载药物等 ) A.均可使用PEG、电融合或灭活病毒的方 [课堂巩固] 法诱导细胞融合 B. 两者都可以跨越种属间的生殖隔离 1.动物细胞副合属于动物细胞工程的技术手 C. 两者都需要用到纤维素晦和果胶酸 段之一,下列有关动物细胞融合的叙述正 ) D.在适宜的条件下,均可发育成完整个体 确的是 ( 46 第2章 细胞工程 3.(2024·无锡调研)下列关于单克降抗体制 5.(2024·武汉联考)动物细胞培养技术是其 备的说法,正确的是 , 他动物细胞工程技术的基础,请回答下列 A.将特定抗原注射到小鼠体内,可以从小 有关动物细胞培养的问题 鼠而清中获得单克降抗体 (1)在培养瓶中进行动物细胞培养时,需两 B.经特定抗原免疫过的B淋巴细胞在体 次用到滕蛋白醇,第一次使用的目的是将 外培养时可分泌单克降抗体 组织分散成单个细胞,此次的 蛋白梅也 C. 诱导B淋巴细胞和骨髓痛细胞融合后; 可用 晦代替。由于贴壁细胞培养 发生融合的细胞均为杂交痛细胞 过程中具有 现象,因此需第二次 D.筛选出杂交痛细胞后,需利用特定抗原 用该晦处理,然后分瓶培养。在培养过程 再次筛选分泌所需抗体的细胞 中,应定期更换培养液,目的是 4.(不定项)下图为单克降抗体制备过程的示 意图。下列相关叙述不正确的是 ( ) (2)在单克隆抗体制备过程中,将获得的 细胞融合_ 细胞临选 B淋巴细胞 克降化培养 (答出两个特点)的杂交痛细 胞进行 细胞 培养和抗体检测以后,再 单抗检测获得所需细胞 经过多次筛选,可获得足够数量的能分泌 A.每个脾B淋巴细胞可产生多种抗体 所需抗体的细胞 B.细胞融合可使用灭活病毒,灭活病毒的 (3)利用灭活的病毒可以诱导产生杂交痛 抗原结构依然存在 细胞,其中的灭活是指 C.细胞筛选和细胞融合时所用的培养液 在成分上相同 D. 克隆化培养过程中杂交痛细胞会出现 顽 请完成[知能达标训练]作业(八) 接触抑制的现象 第3课时 动物体细胞核移植技术和克降动物 1.概述动物细胞核移植技术的含义及类型 生命观念 2.简述动物体细胞核移植的基本过程 科学思维 3.说出体细胞核移植技术的应用前景 社会责任 必备知识 课前预习·自主落实 素养初成 梳理教材 2.类型 (1)肠胎细胞核移植:动物肠胎细胞分化程 一、动物细胞核移植技术 度低,表现全能性相对容易。 1.概念:是将动物一个细胞的 移入 (2)体细胞核移植:动物体细胞分化程度 去核的卵母细胞中,使这个重组细胞发育 高,表现全能性十分困难。 成 ,继而发育成 的 技术。 3.原理:动物体细胞核的全能性。