第2章 第2节 第2课时 动物细胞融合技术与单克隆抗体（学生版）-【创新教程】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程五维课堂同步复习（人教版）

生物·选择性必修第三册 C.动物细胞培养液中通常含有葡萄糖、氨 (1)容器A中的动物器官或组织首先要剪 基酸、无机盐、动物血清等 碎，然后用胰蛋白酶处理，其目的是 D.动物细胞培养应在含5%CO2的恒温箱 中培养，CO2的作用是维持培养液的pH 4.下列人体细胞中分化程度最低的是( (2)培养先在B瓶中进行。瓶中的培养基成 A.胚胎干细胞 B.造血干细胞 分有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和 C.胰腺细胞 D.肌肉细胞 等。细胞增殖产生的新细胞通常 5.如图为动物细胞培养过程示意图，请回答以 会表现出 生长现象。当细胞分裂 下几个问题： 生长到 时，就会停止分裂增 殖，这种现象称为接触抑制，需用胰蛋白酶 处理后分瓶继续培养，称为 。有一 类不正常的动物细胞，体外培养不受接触抑制 机制的制约而表现为“疯长”，这类细胞最可能 是 C温馨提 学习至此，请完成配套训练 第2课时 动物细胞融合技术与单克隆抗体 课标内容要求 核心素养对接 科学思维：进行动物细胞融合技术的原理及应 1.阐明动物细胞融合是指通过物理、化学或 用的讨论，培养归纳与概括的能力 生物学等手段，使两个或多个动物细胞结 科学思维：理解单克隆抗体制备方案的提出背 合形成一个细胞的过程 景，认同创造性思维的重要性 2.概述细胞融合技术是单克隆抗体制备的重 社会责任：关注单克隆抗体的诊断作用，明确疾 要技术 病诊断、治疗的重要性 教材梳理。预新知 ◆[基础梳理] 2.单克隆抗体 1.动物细胞融合 (1)制备过程 (1)原理： ⊙ 注射特定的 骨髓瘤 (2)融合方法：PEG融合法、电融合法、 B淋巴细胞免疫小抗原 细胞 ⊙杂交细胞—第1次筛选 帝光 等。 ⊙杂交瘤细胞 筛选 一第2次筛选 (3)意义：突破了 的局限，使 筛选出 体外培养了体内培养 的杂交瘤细胞 成为可能，也为制造 开辟 从培养液 ⌒从小鼠腹水中提取 中提取 了新途径。 形单克隆抗体 ·38· 第二章细胞工程 (2)优点：特异性强、 ,可大量 特有的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒。 制备。 () (3)用途：作为 ;用于治疗疾病和 (3)动物体细胞融合后的杂交细胞仍然是二倍体 细胞。 ( ◆汇基础诊断] (4)制备单克隆抗体时，可从未经免疫的小鼠 (1)动物细胞融合过程中既有细胞膜的融合也 体内提取B淋巴细胞。 ( 有细胞核的融合。 ) (5)单克隆抗体制备过程中的两次筛选目的 (2)与植物原生质体融合相比，动物细胞融合 相同。 互动深究。克疑难 疑难点一 动物细胞融合 1.对动物细胞融合过程的理解 续表 (1)细胞融合的过程包括细胞膜的融合、细胞 比较 植物体细胞杂交（番 动物细胞融合（单 质的融合和细胞核的融合，其中细胞膜的 项目 茄一马铃薯植株) 克隆抗体制备) ①物理法：电融合 ①物化法：与植物 融合是细胞融合的先导，在细胞膜融合中 诱导 法、离心法等 的相同 体现出细胞膜具有流动性。 方法 ②化学法：聚乙二 ②生物法：灭活病 (2)动物细胞融合完成的标志：来自不同细胞 醇融合法等 毒诱导法 的两个或多个细胞核融合成一个细胞核。 ①克服不同物种间 ①制备单克隆 2.植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较 意义和 远缘杂交不亲和的 抗体； 比较 植物体细胞杂交（番 动物细胞融合（单 用途 障碍； ②有助于疾病的诊 项目 茄一马铃薯植株) 克隆抗体制备) ②培育作物新品种 断、治疗、预防 原生质体的制备 正常小鼠的处理 ◆[互动探究] 如图为动物细胞融合的过程图解，请思考回答： (酶解法) (注射灭活抗原) 原生质体的融合 动物细胞融合（物 (物化法) 化生法) 过程 杂种细胞的筛选和 杂交瘤细胞的筛选 培养 和培养 提纯单克隆抗体（特 (1)动物细胞融合的结构基础是什么？ 杂种植株鉴定 异性强、灵敏度高) 细胞膜的流动性、 细胞膜的流动性、 (2)融合处理后的细胞是否可以直接用于培 原理 植物细胞的全能性 细胞增殖 养？为什么？ 融合前 酶解法除去细胞壁： 注射特定抗原，免 处理 纤维素酶、果胶酶 疫处理正常小鼠 39 生物·选择性必修第三册 (3)若只考虑细胞间的两两融合，诱导形成的 2.关于动物细胞融合的说法，不正确的是( 融合细胞有几种？ A.动物细胞融合也称细胞杂交，是指两个或多 个动物细胞结合形成一个细胞的过程 B.动物细胞融合后形成的具有两个动物细 胞遗传信息的单核细胞称为杂交细胞 (4)动物细胞完成融合的标志是什么？ C.常用的诱导动物细胞融合的方法有聚乙二 醇融合法、灭活病毒诱导法、电融合法、紫外 线照射等 D.细胞融合技术突破了有性杂交方法的局 ◆[对点训练] 限，使远缘杂交成为可能 1.下列关于动物细胞融合与植物体细胞杂交 ◆[易错警示] 技术的说法正确的是 ( 病毒在生物技术中的应用 (1)灭活的病毒能作为诱导剂，不灭活的病毒 A.基本原理相同 B.诱导细胞融合的方法相同 不能作为诱导剂。 (2)病毒在不同过程或操作中的“身份不同”。 C.细胞融合前的处理过程相同 在免疫调节中病毒属于抗原，在基因工程中可 D.融合后都需要进行筛选 作为载体，在细胞工程中可作为诱导剂。 疑难点二 单克隆抗体及其应用 1.制备流程 续表 B淋巴细胞 骨髓瘤细胞 抗原→小鼠→（能分泌抗体） 能无限增殖 名称 产生 特点 细胞融合、筛选！ 单克隆 由杂交瘤细 特异性强，灵敏度高， 杂交瘤细胞 抗体 胞分泌 能大量制备 细胞培养 选出能产生特定↓抗体的细胞群 3.三种细胞的比较 注入小鼠腹腔内 扩大培养 培养液 细胞类型 来源 特点 体内培养 体外培养 由B淋巴细胞 能产生单一抗 腹水中提取 培养液中分离提取 单克隆抗体 浆细胞 受抗原刺激后 体，但不能无限 2.两种抗体的比较 增殖分化而来 增殖 骨髓瘤 从骨髓肿瘤中 能无限增殖，但 名称 产生 特点 细胞 提取 不能产生抗体 般从血清中分离， 浆细胞与骨髓 血清 由浆细胞 杂交瘤 既能产生抗体， 产量低、纯度低、特异 瘤细胞融合 抗体 分泌 细胞 又能无限增殖 性差 而成 ·40· 第二章细胞工程 4.单克隆抗体制备过程中两次筛选的区别 3.单克隆抗体可与药物结合制成“生物导弹”， 项目 第一次筛选 第二次筛选 “生物导弹”中真正起治疗作用的物质是什 由于小鼠在生活中 么？是单克隆抗体吗？ 还受到其他抗原的 诱导融合后会得到多 筛选 刺激，所以经选择培 种杂交细胞，另外还 原因 养获得的杂交瘤细 有未融合的细胞 胞中有能产生其他 抗体的细胞 用特定的选择培养基 用多孔培养皿培 ◆[对点训练] 筛选：未融合的细胞 养，在每个孔只有 1.下图为单克隆抗体的制备流程示意图。有 和同种细胞融合后形 一个杂交瘤细胞的 关叙述正确的是 筛选 成的细胞(“BB”细 情况下开始克隆化 方法 胞、“瘤瘤”细胞)都会 培养和抗体检测， 抗原，小鼠一甲回乙连丙②丁大规榄单克隆 骨髓瘤细胞 培养抗体 死亡，只有融合的杂 经多次筛选得到能 A.甲是从已免疫的小鼠脾脏细胞中获得的 交瘤细胞(“B瘤”细 产生特异性抗体的 T淋巴细胞 胞)才能生长 细胞群 B.①表示将骨髓瘤细胞去核后进行细胞 筛选 得到能分泌所需抗 得到杂交瘤细胞 目的 融合 体的杂交瘤细胞 C.乙为融合细胞同时具有细胞甲和骨髓瘤 5.单克隆抗体的应用 细胞的特性 单克隆抗体能准确地识别抗原的细微差异， D.②表示筛选能产生特异性抗体的杂交瘤 与特定抗原发生特异性结合，并且可大量制 细胞 备，因此被广泛用作诊断试剂。单克隆抗体 还可以运载药物，自身也能用于治疗疾病。 2.下列关于单克隆抗体的说法，正确的是 ◆[互动探究] ( 1.免疫的B淋巴细胞、骨髓瘤细胞和杂交瘤细 A.将特定抗原注射到小鼠体内，就可以从 胞各有何特点？ 小鼠腹水中获得单克隆抗体 B.诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后， 融合的细胞均为杂交瘤细胞 C.筛选出杂交瘤细胞后，还需要对其进行 2.单克隆抗体的制备与动物细胞融合相比，其 克隆化培养和抗体检测 原理有何不同？ D.单克隆抗体制备过程体现了细胞膜的流 动性和细胞核的全能性 41 生物·选择性必修第三册 课堂自测®固双基 1.关于动物细胞融合的叙述，正确的是( 4.研究单克隆抗体治疗癌症的思路是( A.融合后的细胞染色体数目是融合前细胞 A.利用单克隆抗体特异性对抗癌细胞 的2倍 B.以单克隆抗体作抗癌药物杀死癌细胞 B.动物细胞融合是研究克隆动物和单克隆 C.抗癌物质在克隆细胞中大量合成 抗体的基础 D.单克隆抗体携带抗癌药物特异性地与癌 C.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 细胞结合 D.动物细胞融合能够体现两个细胞核的全 5.如图为细胞融合的简略过程，请据图回答： 能性 2.关于单克隆抗体制备过程的叙述，正确的是 A.可直接从动物体内获取B淋巴细胞进行 培养 B.杂交瘤细胞具有B淋巴细胞和骨髓瘤细 (1)若A、B是动物细胞，一般取自 胞的双重特点 ,然后用 C.用灭活病毒诱导融合后形成的融合细胞 使其分散开来；由A、B到C的过程中，常用 即可产生单克隆抗体 的不同于植物细胞融合的手段是 D.经选择培养基筛选出来的杂交瘤细胞即 ,所形成的D称为 ,A、B 可用于单克隆抗体的生产 融合为C的过程说明了细胞膜具有 3.杂交瘤细胞可用于生产单克隆抗体。下列 有关杂交瘤细胞克隆化培养的叙述，错误 (2)若该过程是制备单克隆抗体，在A、B到 的是 ( ) A.杂交瘤细胞的克隆化培养过程中不需要 C的过程中，所形成的C有 种（只 考虑细菌污染问题 考虑两两融合的情况)，用来培养的D细胞 B.一定的激素刺激下，添加饲养层细胞可 应该 从中选 提高细胞克隆的形成率 择出它的方法是 培 C.以单个杂交瘤细胞为起点克隆培养形成 养，获得D后，常用的培养方法是培养液中 的细胞群体可称为单抗细胞株 培养和 D.培养过程中杂交瘤细胞失去产生抗体的 能力可能是发生了突变或染色体片段 ©温攀提 学习至此，请完成配套训练 丢失生物·选择性必修第三册 用固体培养基，与植物组织培养的培养基相比，动物细胞培 养的培养基中还要加动物血清等，A项正确；它们都是在无 菌条件下进行的，都可以传代培养，且都能够大量培养，B、 C、D项的叙述有误。] 2.B[动物细胞培养的理论基础是动物细胞增殖，A错误；动 物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础，其他的动物 细胞工程技术是在动物细胞培养的基础上建立起来的，B正确； 动物细胞培养前和培养过程中都要用胰蛋白酶处理，不能用胃 蛋白酶处理，C错误；大多数动物细胞培养过程中通常会出现细 胞贴壁现象，D错误。] 3.B「动物细胞培养前要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散 成单个细胞，A正确；培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁 上可形成单层细胞，B错误：动物细胞培养液中通常含有葡 萄糖、氨基酸、无机盐、动物血清等，以满足动物细胞对营养 的需求，C正确；动物细胞培养需要气体环境，将其置于含 95%的空气和5%的CO2混合气体的恒温箱中培养，CO2的 作用是雏持培养液的pH,D正确。] 4.A[在体细胞中胚胎干细胞具有发育的全能性，分化程度 最低；造血干细胞只能分化为各种血细胞，分化程度较高；胰 腺细胞和肌肉细胞执行特定功能，分化程度更高。] 5.解析：(1)用胰蛋白酶处理动物的组织碎块，能使组织分散成 单个细胞，形成细胞悬液，有利于细胞的生长和增殖。(2)进 行动物细胞培养，需要在培养基中加入一定量的动物血清， 内含多种营养物质和促生长因子；体外进行细胞培养，细胞 会表现出贴壁生长现象，当它们分裂生长到表面相互接触 时，细胞的分裂增殖就会停止，即所谓的接触抑制，而癌细胞 不受这一机制的制约，表现为“疯长”。出现接触抑制时，需 对细胞进行传代培养。 答案：(1)使细胞分散成单个细胞，每个细胞可以与培养液充 分接触(2)动物血清贴壁表面相互接触传代培养 癌细胞 第2课时动物细胞融合技术与单克隆抗体 教材梳理·预新知 基础梳理 1.(1)细胞膜的流动性(2)灭活病毒诱导法(3)有性杂交 远缘杂交单克隆抗体2.(1)杂交瘤细胞能产生所需抗体 (2)灵敏度高(3)诊断试剂运载药物 基础诊断 (1)√(2)×(3)×(4)×(5)× 互动探究·克疑难 疑难点一互动探究 (1)提示：细胞膜的流动性。 (2)提示：不可以，还需要筛选。因为诱导融合的手段只是促 使细胞间的融合，不能保证所有细胞都发生融合，形成的融 合细胞也有多种，因此需要筛选。 (3)提示：有三种，即同种细胞融合(AA,BB)和不同种细胞 融合(AB) (4)提示：动物细胞核融合。 ·9 对点训练 1.D[植物体细胞杂交的原理为细胞膜的流动性、植物细胞 的全能性，而动物细胞融合利用的是细胞膜的流动性和细胞 增殖：动物细胞融合常用灭活病毒诱导法，而植物体细胞杂 交不能：动物细胞融合前需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶使细胞 分散开，植物体细胞杂交常用纤雏素酶和果胶酶去除细胞 壁：诱导融合后会形成多种融合细胞，还有未融合细胞，因此 要进行筛选。] 2.C「常用的诱导动物细胞融合的方法有物理法一离心 法、电融合法等：化学法—聚乙二醇(PEG)融合法；生物法 一灭活病毒诱导法。紫外线照射不是诱导动物细胞融合 的方法。] 疑难点二互动探究 1.提示：(1)免疫的B淋巴细胞：能产生单一抗体，但不能无限 增殖。(2)骨髓瘤细胞：能无限增殖，但不能产生抗体。 (3)杂交瘤细胞：既能产生特定抗体，又能在培养条件下无限 增殖。 2.提示：单克隆抗体的制备与动物细胞融合相比，其原理不仅 包括细胞膜的流动性，还包括细胞增殖。 3.提示：“生物导弹”中真正发挥治疗作用的物质是相关“药 物”，单克隆抗体所起的作用是将药物定向带到靶细胞所在 位置，借助其导向作用，在原位杀死癌细胞，这样既不损伤正 常细胞，又减少了用药剂量。因此，“生物导弹”可作为一种 疗效高、毒副作用小的新型药物，实现对肿瘤细胞的选择性 杀伤。 对点训练 1.D[甲是从已免疫的小鼠脾脏细胞中获得的B淋巴细胞， A错误；①是完整骨髓瘤细胞与免疫的B淋巴细胞融合的 过程，B错误；乙中的融合细胞不一定同时具有脾脏细胞和 鼠骨髓瘤细胞的特性，也可能是瘤瘤细胞或BB细胞，C错 误；②表示筛选能产生特异性抗体的细胞，然后进行大规模 培养，D正确。] 2.C[将特定抗原注射到小鼠体内，可以从小鼠血清中获得 抗体，获得的抗体可能有多种，不是单克隆抗体，A错误；诱 导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后，发生融合的细胞不都 是杂交瘤细胞，也可能是B淋巴细胞自身融合的细胞或骨 髓瘤细胞自身融合的细胞，B错误；第一次选择培养筛选出 杂交瘤细胞后还要进行第二次筛选，目的是筛选出能产生特 定抗体且遗传稳定的杂交瘤细胞，C正确；单克隆抗体制备 过程没有体现细胞核的全能性，D错误。] 课堂自测·固双基 1.C[融合细胞若是同种细胞，染色体数目是融合前的2倍， 若不是同种细胞则不一定，A错误；动物细胞融合是研究单 克隆抗体的基础，不是研究克隆动物的基础，B错误；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，C正 确；动物细胞融合并不能发育成个体，因此不能体现细胞核 的全能性，D错误。] 2.B[必须先注射特定的抗原，才能从动物体内获取相应的B 淋巴细胞进行培养，A错误；杂交瘤细胞是由B淋巴细胞和 骨髓瘤细胞融合形成的，具有两种细胞的双重特点，B正确： 用灭活病毒诱导融合后形成的融合细胞，需通过特定的选择 培养基筛选获得杂交瘤细胞，杂交瘤细胞还需经过克隆化培 养和抗体检测后才能用于单克隆抗体的生产，C错误；经选 择培养基筛选出来的杂交瘤细胞还需经过克隆化培养和抗 体检测后才能用于单克隆抗体的生产，D错误。] 3.A[杂交瘤细胞的克隆化培养所需要的培养基中富含各种 有机物，可以滋生细菌，因此，杂交瘤细胞的克隆化培养过程 中需要考虑细菌污染问题，A错误；在一定的激素刺激下，添 加饲养层细胞可提高细胞克隆的形成率，因为饲养层细胞可 作为细胞分裂、增殖的营养细胞，B正确；单克隆的含义即为 单个细胞的克隆化培养，因此，以单个杂交瘤细胞为起点克 隆培养形成的细胞群体可称为单抗细胞株，C正确；在杂交 瘤细胞增殖过程中，可能会发生突变或染色体片段丢失的现 象，从而使杂交瘤细胞失去产生抗体的能力，D正确。] 4.D[借助单克隆抗体的导向作用，将单克隆抗体跟抗癌药 物结合，制成“生物导弹”，可以直达“病灶”，杀死癌细胞。] 5.解析：(1)A、B细胞一般取自幼龄动物的组织、器官或胚胎， 因为其生命力旺盛，细胞分裂能力强：用胰蛋白酶或者胶原 蛋白酶处理使其分散开形成单个细胞；动物细胞融合过程 中，不同于植物细胞融合的手段是灭活病毒诱导法，所形成 的D称为杂交细胞：A、B融合为C的过程说明了细胞膜具 有一定的流动性。 (2)制备单克隆抗体，A、B融合成C的过程中，所形成的C 有3种，分别是B淋巴细胞自身融合的细胞，骨髓瘤细胞自 身融合的细胞和杂交瘤细胞：其中用来培养的D杂交瘤细 胞应该既能无限增殖，又能产生特定抗体。筛选出D细胞 需要用特定的选择培养基筛选，获得D后，常用的培养方法 是培养液中培养和注入小鼠腹腔内培养。 答案：(1)幼龄动物的组织、器官或胚胎胰蛋白酶（或胶原 蛋白酶)灭活病毒诱导法杂交细胞流动性 (2)3既能无限增殖，又能产生特定抗体用特定的选择性 培养基小鼠腹腔内增殖 第3课时动物体细胞核移植技术和克隆动物 教材梳理·预新知 基础梳理 一、1.(1)细胞核(2)细胞核(3)动物个体2.胚胎细胞核 移植体细胞核移植3.(1)分化(2)尚不完善 二，细胞培养供体细胞核去核重组细胞供体 基础诊断 (1)×(2)×(3)/(4)× 互动探究·克疑难 疑难点一互动探究 1.提示：不是。克隆过程中细胞核来自供体，因此克隆动物多 莉的核遗传物质是对供体核遗传物质的100%复制，而其细 胞质中的遗传物质来自母羊A。 2.提示：无性生殖。动物体细胞核移植最终得到的个体的细胞 核中遗传物质完全来自一个个体，不是精卵受精得到的，因 此属于无性生殖。 3.提示：否。用体细胞核移植技术得到的克隆动物，仅仅说明动物 体细胞的细胞核具有全能性，而不是动物细胞具有全能性。 ·9 参考答案 对点训练 1.D[克隆出的后代与供体的遗传物质和表型不完全一致， 因为供体只提供了核基因，而细胞质基因来源于另一个生 物，同时表型除受基因控制外，还受外界环境因素的影响，D 错误。] 2.A[MⅡ期卵母细胞核的位置靠近第一极体，通过显微操 作去核法去除卵母细胞核时一并吸出，也可采用紫外光短时 间照射、化学物质处理等手段，A错误；免子卵细胞质的作用 是激发大熊猫细胞核的全能性，B正确；融合后的重组胚胎， 需要用物理或化学的方法进行激活，使其完成细胞分裂和发 育进程，C正确；胚胎发育过程中早期胚胎具有全能性，还没 分化，囊胚期开始出现细胞分化，D正确。] 疑难点二互动探究 1.提示：利用体细胞核移植技术克隆特定疾病模型的动物，能 为研究该疾病的致病机理和开发相应的药物提供帮助。 2.提示：不能。因为生殖细胞与正常体细胞相比，遗传物质是 减半的。 3.提示：动物核移植技术还可以用于濒危动物的繁殖，促进优 良畜群繁育，可培育转基因克隆动物用作生物反应器，生产 珍贵的医用蛋白等。 对点训练 1.D[得到的重组细胞需要利用细胞培养技术得到早期胚 胎，A不符合题意；克隆动物的培育过程中都需要将动物的 一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中， B不符合题意；重组细胞经过培养得到的早期胚胎需要利用 胚胎移植技术移植到受体母羊的子宫内，C不符合题意：培 育克隆羊多莉的过程中没有涉及基因工程技术，D符合 题意。 2.D[目前的克隆技术是将动物的一个细胞的细胞核植入 个去核的卵母细胞，经过试管培养一段时间后，再移入另一 个体的子宫内发育、分娩的技术。通过该技术能够保持亲本 的优良性状，保持性别不变，也能够用于保存物种，但不能改 变动物的基因型。] 课堂自测·固双基 1.D[植物组织培养的原理是细胞的全能性，动物细胞培养 的原理是细胞增殖，A错误；动物细胞融合可以得到杂种细 胞，但是不能得到新个体，B错误；植物细胞工程和动物细胞 工程都需要在无菌条件下进行，C错误；植物组织培养可用 于单倍体育种，动物体细胞核移植可以培育克隆动 物，D正确。] 2,A[克隆羊的产生属于无性生殖；由于此过程是雄性羊供 核，故得到的克隆羊为雄性，所分泌的性激素是雄激素。] 3.C「用体细胞进行动物克隆，目前只能通过核移植技术实 现，该技术要将体细胞核转移到去核卵母细胞中，形成重组 细胞，再经动物细胞培养和胚胎移植，最终培育成新个体。 4.B[噬菌体侵染细菌并实现增殖的过程，能保持亲本的优 良性状，属于分子水平的克隆，A正确；我国科学家鲍文奎利 用多倍体育种技术培育出八倍体小黑麦，该过程不属于克 隆，B错误；用胡萝卜韧皮部细胞进行组织培养，形成完整的