第9单元 第4讲 动物细胞工程（课件PPT）-【优化指导】2026年高考生物学一轮复习高中总复习·第1轮（浙科版 浙江专版）

高考总复习 生物学 第九单元　生物技术与工程 第四讲　动物细胞工程 课标要求 1.阐明动物细胞培养是在适宜的培养条件下让细胞生长和增殖的过程，是动物细胞工程的基础。 2．阐明动物细胞核移植的过程。 3．阐明动物细胞融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　动物细胞培养与核移植 1．动物细胞培养 (1)动物细胞培养的条件和原理 (2)动物细胞培养的过程(以贴壁细胞为例) (3)细胞系、细胞株和细胞克隆 ①细胞系：原代培养物经首次______成功后即成细胞系。能连续培养下去的细胞系称为_______________或_______________，不能连续培养下去的细胞系称为_______________。 ②细胞株：从原代培养物或细胞系中获得的具有____________的细胞称为细胞株。可以连续多次传代的细胞株称为连续细胞株，可传代次数有限的细胞株称为_______________。 传代 连续细胞系 无限细胞系 有限细胞系 特殊性质 有限细胞株 ③细胞克隆：把一个__________从群体中分离出来单独培养，使之繁衍成一个新的______________的技术，必须肯定所建成的克隆来源于____________。 (4)动物细胞培养的价值 ①研究价值：可用于生理、病理、药理等方面的研究，例如，____ ______的检测等。 ②应用价值：用于烧伤患者的____________和损伤器官的修复；获得动物疫苗、干扰素、_______________等生物制品。 单细胞 细胞群体 单个细胞 有毒 物质 皮肤移植 单克隆抗体 2．动物细胞核移植 (1)概念 (2)过程 提醒：羊成熟体细胞的成功克隆进一步证明：①高度分化的细胞经过一定技术处理，也可回复到类似受精卵时期的功能，表现出全能性；②在胚胎和个体发育中，细胞质具有调控细胞核发育的作用。 (3)应用 易错辨析——规避高频误区(正确的画“√”，错误的画“×”) (1)进行小鼠原代神经元培养时，血清应经过高温处理后再加入培养基。(　 ) (2)动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染。(　 ) (3)为了获取大量斑马鱼胚胎细胞用于药物研究，可用胃蛋白酶分散斑马鱼囊胚的内细胞团，取分散的细胞作为初始材料进行原代培养。(　 ) × √ × (4)单独培养蝌蚪肠细胞不能发育成蝌蚪是受某些物质的限制。(　 ) (5)蝌蚪肠细胞的细胞核具有全能性是由于其含有该物种的全套基因。(　 ) √ √ [例1] (2024·浙江杭州校联考)下列关于动物细胞培养的叙述，错误的是(　 ) A．培养至细胞发生接触抑制时，瓶壁上的细胞呈单层分布 B．癌细胞在培养瓶中不会出现接触抑制现象 C．传代培养时需要用胃蛋白酶处理贴壁生长的细胞 D．在细胞培养过程中，有部分细胞的基因型会发生改变 C 解析：由于接触抑制，动物细胞在培养时，瓶壁上的细胞呈单层分布，A正确；癌细胞具有无限增殖的能力，在培养瓶中不会出现接触抑制现象，B正确；传代培养时，需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞，C错误；在细胞培养过程中，有部分细胞的遗传物质会发生改变，因此基因型会发生改变，D正确。 [例2] (2024·浙江Z20名校联盟联考)动物细胞培养时，培养细胞的生命期如下图所示。下列叙述正确的是(　 ) B A．可以使用稀释涂布平板法或显微镜计数法对细胞进行计数 B．传代培养前，常用胰蛋白酶处理使原培养瓶内细胞分散 C.随着细胞传代次数不断增加，传代间隔的时长越来越小 D．有限细胞系培养过程中会出现接触抑制现象，而无限细胞系不会 解析：动物细胞不能用稀释涂布平板法计数，A错误；传代培养前，常用胰蛋白酶处理使原培养瓶内细胞分散，B正确；根据曲线图可知，随着细胞传代次数不断增加，传代间隔的时长基本不变，C错误；无限细胞系中的良性无限细胞系虽已获得了不死性，但保留接触抑制现象，D错误。 动物细胞培养与植物组织培养的比较 [例3] (2025·浙江天域名校协作体联考)细胞工程使用了多种复杂的生物技术，可以生产丰富的产品。下图表示细胞工程操作的流程。相关叙述错误的是(　 ) C A．若该图表示单克隆抗体制备过程，过程②中涉及选择培养、克隆培养和抗体检测 B．若该图表示克隆羊的培育过程，则过程①中涉及的生物技术有动物细胞培养、核移植 C．若A、B是分散开来的植物组织细胞，通常是用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理得到 D．若该图表示植物体细胞杂交技术，它可打破生殖隔离，实现远缘杂交育种 解析：单克隆抗体制作过程中包括两次选择来获得杂交瘤细胞、杂交瘤细胞的培养以及抗体的检测，因此若该图表示单克隆抗体制备过程，过程②中涉及选择培养、克隆培养和抗体检测，A正确；在克隆羊的培育过程中，需要先进行动物细胞培养，然后进行核移植获得重组细胞，因此若该图表示克隆羊的培育过程，则过程①中涉及的生物技术有动物细胞培养、核移植，B正确；动物细胞的分散通常是用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，C错误；植物体细胞杂交可以实现物种间的遗传物质的交流，可打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，D正确。 考点二　动物细胞融合与单克隆抗体 1．细胞融合 2．单克隆抗体的制备过程 (1)概念 由一个B淋巴细胞增殖形成的细胞群所产生的单一型抗体分子。 (2)制备过程 提醒：①用特定抗原对小鼠进行免疫的原因：诱导小鼠产生能分泌抗体的B淋巴细胞。 ②获取小鼠经免疫的B淋巴细胞的部位：脾脏。 ③诱导融合的方法：动物细胞融合特有的诱导方法为用灭活的病毒处理，其他物理、化学诱导融合的方法与植物体细胞杂交过程中诱导原生质体融合的方法基本相同。 ④诱导融合的结果：融合因子诱导后，共有未融合细胞、瘤细胞－瘤细胞融合细胞、B淋巴细胞－B淋巴细胞融合细胞、瘤细胞－B淋巴细胞融合细胞(即杂交瘤细胞)及细胞的多聚体等情况。 ⑤两次筛选：第一次筛选，利用HAT选择培养基筛选出杂交瘤细胞；第二次筛选，利用多孔培养板进行多次克隆化培养和专一抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。 3．单克隆抗体的优点与应用 (1)优点：纯度高，可______________，在应用时具有____________、____________的特点。 (2)应用 ①作为特异性的______，研究相应抗原蛋白的结构、细胞学分布及功能。 ②可以快捷、准确地诊断和治疗一些疾病。如利用脊髓灰质炎病毒的单克隆抗体做____________，在10分钟内就可以确诊患病儿童是否感染脊髓灰质炎病毒。 大量制备 特异性强 灵敏度高 探针 诊断试剂 ③将____________连接到专门识别某种肿瘤细胞的单克隆抗体上，单克隆抗体就会像“生物导弹”一样携带抗癌药物______地聚集到肿瘤细胞，______地杀死肿瘤细胞。 抗癌药物 准确 专一 1．易错辨析——规避高频误区(正确的画“√”，错误的画“×”) (1)制备单克隆抗体时，取免疫阳性小鼠的脾细胞与骨髓瘤细胞混合培养，使其融合，最后筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。(　 ) (2)细胞膜的流动性是动物细胞融合的基础。(　 ) (3)制备单克隆抗体时，未融合的B淋巴细胞和未融合的骨髓瘤细胞经多次传代培养后都不能存活。(　 ) (4)利用杂交瘤技术制备出的抗HSV-1蛋白的单克隆抗体可以准确地识别HSV-1蛋白，其原因是该抗体具有灵敏度高和特异性强等特性。(　 ) √ √ × √ 2．深度思考——挖掘新命题点 (1)给小鼠注射特定抗原的目的是什么？ __________________________________________________________ (2)B淋巴细胞与骨髓瘤细胞经诱导融合后，培养基中共出现几种细胞？其中融合的细胞有几种？(只考虑两两融合) ________________________________________ 目的是能从该小鼠的脾脏中得到可以产生特定抗体的B淋巴细胞。 共有5种细胞；其中融合的细胞有3种。 [例1] (2024·浙江金丽衢十二校联考)将人细胞与小鼠细胞融合得到的人－鼠杂种细胞进行长期培养，杂种细胞随机丢失一部分人的染色体后，染色体数目会保持稳定。选取三种杂种细胞，对编码人的芳烃羟化酶(AHH)和磷酸甘油酸激酶(PGK)的基因进行染色体定位研究，结果如表(“＋”表示有，“－”表示无)。下列叙述正确的是(　 ) A A.细胞融合可选取与人亲缘关系非常远的生物 B．为避免对人细胞的毒害不可加入抗生素 C．编码AHH的基因在2号染色体上，编码PGK的基因在17号或X染色体上 D．进行长期培养的人鼠融合细胞含有人和鼠的全套遗传信息 解析：细胞融合可选取与人亲缘关系非常远的生物，利用现代技术手段促进细胞融合，A正确；培养杂种细胞时，通常需在培养液中添加一定量的抗生素以防止杂菌污染，B错误；由题表中信息可知，编码AHH的基因在2号染色体上，编码PGK的基因在X染色体上，C错误；因为杂种细胞随机丢失一部分人的染色体后，染色体数目会保持稳定，所以不含有人和鼠的全套遗传信息，D错误。 动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较 [例2] (2025·江浙皖高中发展共同体联考)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。据图分析，以下叙述错误的是(　 ) B A．实验前需要给小鼠甲多次注射病毒A，增加分泌抗病毒A抗体的浆细胞比例 B．取小鼠甲胸腺剪碎并用胰蛋白酶处理一段时间，可使其分散并制成单细胞悬液 C．筛选1所用的培养基属于选择培养基，多次传代后只有杂交瘤细胞能够生存 D．筛选2需对杂交瘤细胞进行克隆培养后进行抗原抗体杂交反应阳性鉴定 解析：为了能得到产生特定抗体的B淋巴细胞，就需要注入相应的抗原，启动特异性免疫，多次注射可获得更多的能产生特定抗体的浆细胞，A正确；胸腺中的是T淋巴细胞，活化的B淋巴细胞在脾脏中获取，B错误；诱导细胞融合后的第一次筛选，是用选择培养基来选择培养，只有杂交瘤细胞才能存活，C正确；筛选2能产出特定抗体的杂交瘤细胞，需要通过细胞克隆培养和抗原抗体杂交反应阳性鉴定，D正确。 [例3] (2024·浙江台州统考期中)如下图所示，核苷酸合成有两个途径，物质A可以阻断其中的全合成途径。正常细胞内含有补救合成途径所必需的转化酶和激酶，制备单克隆抗体时选用的骨髓瘤细胞中缺乏转化酶。现用加入H、A、T三种物质的“HAT培养基”来筛选杂交瘤细胞。下列叙述正确的是(　 ) C A．浆细胞及其自身融合细胞含有转化酶，能在HAT培养基上大量增殖 B．骨髓瘤细胞及其自身融合细胞有全合成途径，能在HAT培养基上大量增殖 C．在筛选杂交瘤细胞之前，可用电脉冲诱导细胞融合 D．在HAT培养基上筛选出的所有杂交瘤细胞，分泌的抗体性质单一、纯度高 解析：浆细胞及其自身融合细胞含有转化酶，但因其高度分化而不能在HAT培养基上大量增殖，A错误；骨髓瘤细胞及其自身融合细胞缺乏转化酶，又因HAT培养基中物质A阻断了全合成途径，故不能在HAT培养基上大量增殖，B错误；在筛选杂交瘤细胞之前，可用电脉冲、聚乙二醇、灭活病毒等诱导细胞融合，C正确；在HAT培养基上筛选出的所有杂交瘤细胞，能大量增殖也能产生抗体，但不一定产生目标抗体，分泌的抗体纯度不高，D错误。 血清抗体与单克隆抗体的区别 1．(2024·浙江1月卷)某动物细胞培养过程中，细胞贴壁生长至接触抑制时，需分装培养，实验操作过程如图。 真题演练•考向感悟 下列叙述错误的是(　 ) A．①加消化液的目的是使细胞与瓶壁分离 B．②加培养液的目的是促进细胞增殖 C．③分装时需调整到合适的细胞密度 D．整个过程需要在无菌、无毒条件下进行 A 真题演练•考向感悟 解析：①加消化液的目的是使细胞分散开来，A错误；②加培养液的目的是为细胞增殖提供营养物质，促进细胞增殖，B正确；③分装时需调整到合适的细胞密度，因为若密度过大细胞之间仍存在接触抑制，C正确；动物细胞培养需要无菌、无毒环境，因此整个过程需要在无菌、无毒条件下进行，D正确。 真题演练•考向感悟 2．(经典高考题)关于动物细胞培养和植物组织培养的叙述，错误的是(　 ) A．动物细胞培养和植物组织培养所用培养基不同 B．动物细胞培养和植物组织培养过程中都要用到胰蛋白酶 C．烟草叶片离体培养能产生新个体，小鼠杂交瘤细胞可离体培养增殖 D．动物细胞培养可用于检测有毒物质，茎尖培养可用于植物脱除病毒 B 真题演练•考向感悟 解析：动物细胞培养用液体培养基，而植物组织培养用固体培养基，A正确；在动物细胞培养过程中要加入胰蛋白酶，植物组织培养过程中不用胰蛋白酶，B错误；植物细胞具有全能性，所以烟草叶片离体培养能形成新个体，而动物细胞离体培养只能增殖，C正确；植物组织培养过程中常用茎尖培养无病毒植物个体，而动物细胞培养的一个重要应用是检测有毒物质，D正确。 真题演练•考向感悟 3．(经典高考题)实验小鼠皮肤细胞培养(非克隆培养)的基本过程如图所示。下列叙述错误的是(　 ) A.甲过程需要对实验小鼠进行消毒 B．乙过程对皮肤组织可用胰蛋白酶消化 C．丙过程得到的细胞大多具有异倍体核型 D．丁过程得到的细胞具有异质性 C 真题演练•考向感悟 解析：动物细胞培养需要无毒、无菌的环境，甲过程指从实验小鼠身上取下皮肤组织，该过程需要对小鼠进行消毒处理，A正确；乙过程表示将得到的皮肤组织分散成单个细胞制备成细胞悬液，可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶进行处理，B正确；丙过程表示原代培养，此时的细胞仍能保持正常的二倍体核型，C错误；丁过程表示通过选择或纯化从细胞系中获得具有特殊性质的细胞株的过程，细胞有异质性，D正确。 真题演练•考向感悟 4．(经典高考题改编)如图为杂交瘤细胞制备示意图。骨髓瘤细胞由于缺乏次黄嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT－)，在HAT选择培养基中不能正常合成DNA，无法生长。下列叙述错误的是(　 ) B 真题演练•考向感悟 A．可用灭活的仙台病毒诱导细胞融合 B．两两融合的细胞都能在HAT培养基中生长 C．杂交瘤细胞需进一步筛选才能用于生产 D．细胞膜的流动性是细胞融合的基础 真题演练•考向感悟 解析：动物细胞融合可以用灭活的仙台病毒进行诱导，或用PEG、电脉冲等进行诱导，A正确；B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合产生的融合细胞有B淋巴细胞自身融合细胞、骨髓瘤细胞自身融合细胞、杂交瘤细胞，据题干信息骨髓瘤细胞在HAT培养基上无法生长，因此骨髓瘤细胞自身融合细胞在HAT培养基上无法生长，而B淋巴细胞自身融合细胞和杂交瘤细胞可以在HAT培养基上生长，B错误；融合后产生的杂交瘤细胞并不是都能表达产生所需的单克隆抗体，需要进一步筛选，C正确；动物细胞融合依据的原理是细胞膜的流动性，D正确。 真题演练•考向感悟 请完成：课时提升练(40) 温馨提示 谢谢观看！ 杂种 细胞 人的染色体 AHH PGK 2号 11号 17号 X 甲 － ＋ － ＋ － ＋ 乙 ＋ ＋ － － ＋ － 丙 － ＋ ＋ ＋ － ＋ 项目 血清抗体 单克隆抗体 产生 效应B细胞 杂交瘤细胞 特点 一般从血清中分离，产量低，纯度低，特异性差 特异性强，灵敏度高，可大量制备 $$