2026届高三生物一轮复习课件第40讲《动物细胞工程》

该高中生物学高考复习课件聚焦“动物细胞工程”核心考点，涵盖动物细胞培养、动物细胞融合与单克隆抗体、体细胞核移植技术三大模块，严格对接高考评价体系，系统梳理各考点的条件、过程及应用，通过真实情境（如CAR-T疗法、H7N9单抗研发）分析考查要求，归纳填空、简答、图表分析等常考题型，体现备考针对性。 课件以“情境问题-考点突破-易错辨析”为主线，突出科学思维与探究实践素养培养。如通过动物细胞与植物组织培养对比表格建立结构与功能观，结合单克隆抗体制备两次筛选的易错辨析（第二次筛选用抗体检测而非选择培养基）强化逻辑推理，助力学生掌握答题技巧，教师可依托此精准开展专题复习，提升备考效率。

2026年·高考生物·一轮复习 第十单元 生物技术与工程 第40讲 动物细胞工程 考点一 动物细胞培养 考点一 动物细胞培养 近年来，CAR-T细胞免疫疗法在治疗某些白血病和淋巴瘤中取得了革命性成功。其核心是：从患者体内提取T淋巴细胞，在体外通过基因工程改造，装上能识别肿瘤细胞的“导航装置”（CAR），再经过体外培养扩增后回输患者体内，从而精准杀伤肿瘤细胞。我们以此尖端疗法中的关键生产环节——T细胞的体外培养、改造与扩增为线索，展开复习。 1.CAR-T制备的第一步是采集患者的血液并分离出T细胞。这些细胞在体内生活在血浆等内环境中。我们应该选择何种性质的培养基？培养基中的必要成分是？并说明它们的作用。 液体培养基（培养液） 碳源（葡萄糖）：提供细胞代谢所需的能量和碳元素 氮源（氨基酸）：提供细胞合成蛋白质等物质所需的氮元素 水：提供细胞代谢过程中所需的水 无机盐：维持培养液的渗透压和PH，提供细胞所需的元素 血清：血清中含有促进细胞增殖的未知的必要成分 考点一 动物细胞培养 2.除了营养，培养瓶通常需放置在含____ 的恒温CO2培养箱中，并将pH维持在____ 左右。维持稳定渗透压和PH的目的？这体现了细胞培养的哪些基本原则？ 95%的空气和5%的CO2 体现了维持适宜且稳定的理化环境（恒温、恒pH、适宜气体环境） 的原则。 7.2-7.4 维持细胞的正常形态和功能 3.在培养过程中，我们需要定期更换培养液。主要目的是什么？如何防止培养过程中的微生物污染？ ①以便清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成的危害 ②及时补充营养物质 在细胞培养液中添加一定量的维生素 考点一 动物细胞培养 4.T细胞在培养瓶中不会贴壁生长，而是悬浮生长。请简述T细胞培养过程的操作步骤（包括原代培养和传代培养）？ 收集细胞 从患者血液中分离出T细胞 制备培养液 碳源、氮源、水、无机盐、血清 将T细胞接种到培养液中培养 温度：36.5±0.5℃，PH：7.2-7.2、气体：95%空气和5%CO2 培养皿或松盖培养瓶 当观察到培养液颜色变黄（PH下降）或细胞密度过高时 离心法收集细胞 将培养液和悬浮细胞一起离心，弃去上清液（旧培养液） 加入新培养液，分瓶培养 新培养液将沉淀细胞重新悬浮，吹打均匀 原代培养 传代培养 考点一 动物细胞培养 5.成纤维细胞是典型的贴壁生长细胞，请简述成纤维细胞培养过程的操作步骤（包括原代培养和传代培养）？ 取动物组织 分散成单个细胞 机械法 胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理 加培养液 制成细胞悬液转入培养瓶或培养皿中培养 当培养液颜色变黄，或细胞铺满瓶底时 用胰蛋白酶等处理为单个细胞，离心法收集细胞 加入新培养液，分瓶培养 原代培养 传代培养 接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞停止分裂增殖的现象。 考点一 动物细胞培养 比较项目 植物组织培养 动物细胞培养 原理 培养基性质 培养基特有成分 培养结果 培养目的 是否体现全能性 相同点 获得细胞或细胞产物 常用固体培养基 完整的植株 葡萄糖、动物血清 常用液体培养基 细胞增殖 植物细胞的全能性 新的细胞群，不形成个体 快速繁殖植物 蔗糖、植物激素 1.培养过程中细胞都进行有丝分裂，不涉及减数分裂； 2.均需无菌操作，需要适宜的温度、pH等条件。 是 否 6.培养液在使用前通常需要进行滤膜过滤除菌，而不能进行高压蒸汽灭菌。请根据培养液的成分特点解释原因。 因为动物细胞培养液成分复杂，含有血清、生长因子等多种蛋白质类物质。高压蒸汽灭菌的高温（121℃）会使这些蛋白质变性、失活，从而破坏其营养和促生长功能。滤膜过滤除菌（0.22μm微孔滤膜）是一种物理除菌方法，可在不破坏热敏性成分的前提下除去细菌等微生物。 考点一 动物细胞培养 一场重大交通事故后，19岁的高中生小林不幸脊髓损伤，面临下肢瘫痪。除了常规治疗，主治医生提出了一个前沿的临床研究方案：利用自体诱导多能干细胞技术，尝试修复受损的神经组织。同时，小林的父母考虑到未来可能的健康风险，咨询了关于新生儿脐带间充质干细胞储存的事宜。我们将围绕这两个真实情境，深入探讨干细胞技术。 1.医生向小林一家解释治疗原理时，提到了“干细胞”的概念。干细胞与体细胞最根本的区别在于其具有______ 和______的能力。其中，干细胞（如胚胎干细胞）可以分化成个体中的所有细胞类型，这种特性称为 。 自我更新能力 分化 全能性 2.用于治疗小林的“自体诱导多能干细胞”，其来源是他自身的______细胞（如皮肤成纤维细胞）。通过导入特定基因，使其“重编程”获得类似于______干细胞的功能。与使用异体胚胎干细胞相比，这种自体移植方案最大的优点是 。 体 胚胎 避免了免疫排斥反应 3.与普通动物细胞培养类似，干细胞培养需要在____ __℃、含 的CO₂培养箱中进行，并使用添加了______等物质的培养液。 36.5±0.5 95%空气和5%CO₂ 血清 考点一 动物细胞培养 B 4.在培养皿中，胚胎干细胞通常以______的形式生长（A. 单层贴壁分散生长；B. 聚集成团状的“拟胚体”悬浮生长），这种结构对其维持多能性有重要作用。 5.请简单写出制备iPS细胞并定向分化为神经前体细胞的简易技术路线图？ 取成纤维细胞或 已分化的B、T细胞 转入相关因子 细胞转化为iPS细胞 诱导iPS细胞分化为神经前体细胞 ①借助载体导入特定基因②导入特定蛋白③小分子化合物 6.干细胞的类型？特点？ ①胚胎干细胞 ②成体干细胞 ③iPS干细胞 具有分化成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 具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力 能诱导分化成类似胚胎干细胞的细胞 7.请比较胚胎干细胞和iPS细胞的应用前景，并说明原因。 iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞 iPS细胞诱导过程无需破坏胚胎；iPS细胞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 考点一 动物细胞培养 1．实验小鼠皮肤成纤维细胞培养的基本过程如图所示。科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞获得一种类似胚胎干细胞的细胞，称为诱导多能干细胞(简称iPS 细胞)。下列叙述正确的是(　　) A．应使用加入血清等一些天然成分的液体培养基来培养皮肤细胞 B．培养液需要定期更换，以便提供营养和清除代谢废物 C．应在95%的O2和5%的 CO2培养箱中培养，培养液中的CO2用于维持pH D．图中丙和丁分别表示的是原代培养和传代培养，其培养原理不同 E．体外培养的细胞既能贴壁生长又能悬浮生长，都会发生接触抑制现象 F．传代培养时，悬浮培养的细胞直接用离心法收集，不需要再用酶处理 G．iPS细胞是只能由成纤维细胞诱导形成的类似胚胎干细胞的一种细胞 H．利用iPS 细胞分化形成的器官进行自体移植后将引发机体产生细胞免疫 I．iPS 细胞较传统胚胎干细胞，具有细胞来源广泛、较少涉及伦理道德问题等优点 √ √ × × × √ × × √ 考点二 动物细胞融合技术与单克隆抗体 一种新型禽流感病毒（H7N9亚型）在某地出现，传统疫苗研发周期较长。为快速应对，某生物制药公司紧急启动了两个平行项目： 项目A：研发能精准中和该病毒的治疗性单克隆抗体药物。 项目B：研发能快速、灵敏检测该病毒的诊断试剂盒。 两个项目的核心技术，都是动物细胞融合技术与单克隆抗体制备技术。 1.传统的抗体制备方法，是将H7N9病毒抗原多次注射到小鼠体内，从其 中获取抗体。这种抗体被称为______抗体，其主要缺点有______、______和 。 血清 多克隆 产量低 纯度低 特异性差 2.为了克服上述缺点，科学家需要将免疫后小鼠的______细胞与小鼠的______细胞进行融合。前者能产生特异性抗体，后者具有______ 的特点，可使融合细胞在体外无限增殖。 B淋巴 骨髓瘤 无限增殖 3.诱导动物细胞融合的常用方法有？ PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法 4.PEG融合法和灭活病毒诱导法的原理？ PEG融合法使细胞膜上的磷脂分子重新排布，进而使细胞膜相互融合 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。 考点二 动物细胞融合技术与单克隆抗体 比较 植物体细胞杂交 动物细胞融合 原理 步骤 酶解法去掉 后，诱导 融合，形成 ，再经植物组织培养形成 。 用 分散成 后诱导细胞融合，形成 。 方法 结果 意义 细胞膜的流动性 植物细胞的全能性 细胞膜的流动性 细胞壁 原生质体 杂种细胞 杂种植株 胰蛋白酶、胶原蛋白酶 单个细胞 杂种细胞 电融合法、离心法、PEG融合法、高Ca2+-高PH融合法 PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法 形成杂种植株 形成杂种细胞，以生产细胞产品 打破生殖隔离，实现远缘杂交育种 突破有性杂交局限，是远缘杂交成为可能 考点二 动物细胞融合技术与单克隆抗体 5.请画出单克隆抗体制备的流程图？ B淋巴细胞 产生能分泌特定抗体的B淋巴细胞 选择 第一次筛选目的： 筛选获得杂交瘤细胞 ①细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基喋呤阻断。 ②人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但不能分裂增殖。 ③鼠骨髓瘤细胞中只有D途径，没有S途径，但能不断分裂增殖。 筛选出杂交瘤细胞的方法？ 杂交瘤细胞 培养基中加入氨基喋呤 考点二 动物细胞融合技术与单克隆抗体 5.请画出单克隆抗体制备的流程图？ 96孔板 将杂交瘤细胞进行有限稀释，用多孔细胞培养板培养，使每孔细胞不超过一个，通过培养让其增殖。 抗体检测原理？ 抗原和抗体能够特异性结合 第二次筛选的目的？ 筛选得到能产生所需抗体的杂交瘤细胞 从小鼠腹水中获取 从培养液中获取 如何获取单克隆抗体？ 单克隆抗体的优点？ 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 进行克隆化培养和抗体检测 考点二 动物细胞融合技术与单克隆抗体 6.请说出单克隆抗体有哪些应用？ ①作为诊断试剂-早早孕试纸 原理？优点？ 抗原-抗体能特异性结合 准确、高效、简易、快速 ②运载药物，形成抗体-药物偶联物（ADC），实现对肿瘤细胞的选择性杀伤 (4)将VCR与抗人肝癌单克隆抗体HAb18通过接头连接形成抗体—药物偶联物(ADC)，可实现对肝癌细胞的特异性杀伤，ADC的作用机制如图。据图分析，ADC的抗体可以____________________________________________；药物VCR通过__________________从而__________________，阻断肝癌细胞分裂，诱导肝癌细胞凋亡。 特异性识别并结合肝癌细胞，实现靶向运输VCR 抑制微管蛋白聚合 抑制纺锤体形成 ③利用同位素或荧光标记的单克隆抗体在特定组织成像的技术，可定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病。 易错辨析 A．动物细胞融合过程中既有细胞膜融合也有核膜的融合 B．用灭活的病毒诱导融合利用了细胞膜的流动性 C．单克隆抗体可对目的基因是否成功表达进行检测与鉴定 D．单抗制备时至少需要2次筛选，第2次筛选常用选择培养基进行 E．杂交瘤细胞在培养过程中有接触抑制现象，需要用胰蛋白酶处理 F．可以从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量的单克隆抗体 G．单克隆抗体与常规抗体相比，特异性强，灵敏度高，产量高 H．抗体—药物偶联物可定向清除肿瘤细胞，发挥杀伤作用的主要是单克隆抗体 √ √ √ × × √ √ × 考点三 动物体细胞核移植技术和克隆动物 中华穿山甲是极度濒危的野生动物，其野生种群数量稀少且繁殖困难。某国家级濒危野生动物保护中心启动了一项名为“方舟计划”的科研项目，希望通过体细胞核移植技术，利用现存健康个体的体细胞，克隆出新的健康个体，以增加种群数量和遗传多样性。你是该项目的科研实习生，将跟随团队参与这一前沿探索。 1.我们即将开展的“体细胞核移植”技术，在民间常被称为“动物克隆”。该技术的生物学原理是：已分化的动物体细胞的______仍然保持着本物种的____ __。这项技术能证明_____ _。 细胞核 全套遗传信息 动物细胞的细胞核具有全能性 2.哺乳动物核移植的原理和分类？ 动物细胞核的全能性 胚胎细胞核移植、体细胞核移植 考点三 动物体细胞核移植技术和克隆动物 3.请利用体细胞核移植技术克隆健康的穿山甲，画出流程图？ 健康穿山甲 母穿山甲 体细胞培养 取出 采集 卵母细胞 去核 去核卵母细胞 将体细胞注入去核卵母细胞 两细胞融合，形成重构胚 激活重构胚 代孕母穿山甲 胚胎移植 克隆穿山甲 MⅡ期 去染色体-纺锤体复合物 显微操作法、梯度离心、紫外线短时间照射、化学物质处理 电融合法、PEG融合法、灭活病毒诱导融合法 物理或化学方法(电刺激、Ca2+载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂) 桑葚胚或囊胚阶段 考点三 动物体细胞核移植技术和克隆动物 4.受体细胞为什么要选择MⅡ期的卵母细胞？ 卵母细胞体积大，易操作；卵母细胞营养物质丰富；卵母细胞含有促使细胞核表达全能性的物质 5.进行核移植前，须先对卵母细胞进行什么操作？目的是？ 显微操作去核 为使核移植动物的核遗传物质全部来自供体的细胞 卵母细胞 第一极体 透明带 核物质 （纺锤体—染色体复合物） 卵母细胞 透明带 核物质 第一极体 （纺锤体—染色体复合物） 考点三 动物体细胞核移植技术和克隆动物 6.克隆动物是对体细胞供体动物100%的复制吗？为什么？ 不是。克隆动物细胞核中的遗传物质来自供体动物，但细胞质中的遗传物质同时来自供体细胞和受体卵母细胞，卵母细胞细胞质中的遗传物质会影响克隆动物的性状；此外，生物性状还受环境因素的影响。 7.与拯救濒危物种相比，克隆高产家畜在技术目的上属于______（A. 保护生物多样性 B. 加速优良性状的繁殖）。请写出利用体细胞核移植技术快速繁殖高产奶牛的优势与潜在风险各一项。 B 优势：可以无限扩增具有优良性状的个体，快速建立高产种群，避免优良性状在杂交中分离 风险：导致群体遗传多样性降低，对环境变化和疾病的抵抗力下降 考点三 动物体细胞核移植技术和克隆动物 8.项目组就“能否利用该技术复活已灭绝动物（如猛犸象）”进行了激烈辩论。即使未来技术可行，你认为人类应该复活已灭绝的动物吗？请阐述你的观点及理由（至少两点）。 理由：①生态位缺失：灭绝动物原有的栖息地可能已不复存在，将其复活后无处安放，可能破坏现有生态平衡。②动物福利问题：复活出的个体可能无法适应现代环境，或缺乏同类社会关系，导致其生存痛苦。③资源分配争议：投入巨大资源复活单一物种，可能挤占对现有濒危物种保护的投入，性价比存疑。④扮演“上帝”的伦理风险：人类是否拥有决定物种“生死”的权利，值得深思。 9.体细胞核移植技术有何应用前景？存在的问题是？ ①加速家畜遗传改良进程、促进优良畜群繁育 ②作为生物反应器，生产医用蛋白 ③转基因克隆动物的细胞、组织或器官可以用于异体器官移植 应该谨慎，或不应该。 ④人核移植胚胎干细胞经诱导分化形成相应的细胞、组织或器官，可用于器官移植 考点三 动物体细胞核移植技术和克隆动物 9.体细胞核移植技术有何应用前景？存在的问题是？ 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 为了调节相关基因的表达，提高胚胎的发育率和妊娠率，研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重构胚，Kdm4d的mRNA翻译的组蛋白去甲基化酶能___________ ；同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA处理了它，TSA可以抑制组蛋白脱乙酰酶的作用，从而___________________________。 降低组蛋白的甲基化水平 提高组蛋白的乙酰化水平 易错辨析 A．哺乳动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植 B．卵母细胞需要培养至M Ⅱ期再去核 C．卵母细胞去核的实质是去除细胞中的纺锤体—染色体复合物 D．梯度离心是在没有穿透卵母细胞透明带的情况下去核的 E．用物理或化学方法激活重构胚，使其完成分裂和发育进程 F．克隆动物的遗传物质全部来自供体的体细胞核 G．用体细胞核移植技术克隆出大熊猫，体现了动物细胞核具有全能性 H．核移植技术培育动物可在保持优良性状的同时提高遗传的多样性 √ √ √ √ √ × √ × $