一轮复习第50课时　动物细胞工程【思维精讲】 课件2026届高三一轮复习（全国通用）

第50课时　动物细胞工程 专题9 生物技术与工程 第5部分 生物技术与工程 高考考情： 考 情 解 码 考点要求 真题展示 考点一：动物细胞培养 2024·浙江1月选考，13；2024·黑吉辽卷，14；2024·重庆卷，8；2024·江西卷，16；2023·辽宁卷，7；2023·北京卷，12；2024·北京卷，11；2024·重庆卷，10；2024·江苏卷，17；2023·天津卷，7； 考点二 ：动物细胞融合技术与单克隆抗体 考点三 ：动物体细胞核移植技术和克隆动物 考点定标 从命题题型和内容上看，高考命题不多，试题为选择题，题目一般，主要从以下几方面考查：动物细胞培养的基本要求、细胞核移植以及克隆动物；细胞融合技术以及单克隆抗体的制备等。 1.阐明动物细胞培养的过程。 2.阐明动物细胞核移植的过程。　 3.阐明动物细胞融合的过程。　 4.概述单克隆抗体制备的过程。　 考点一 动物细胞培养 考点二 动物细胞融合技术与单克隆抗体 考点三 动物体细胞核移植技术和克隆动物 真题回顾 课标要求及考点预览： 思维预览： 一、动物细胞培养 概念： 从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后在适当的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。 目的： 获得细胞或细胞产物；不能获得完整动物个体。 原理： 细胞增殖（有丝分裂） 过程中有没有体现细胞的全能性？ 适宜条件 分散 取出 动物体 组织 单个细胞 细胞生长和增殖 地位： 动物细胞培养是动物细胞工程的基础 没有体现细胞的全能性。 S z L w h 那么，动物细胞培养需要哪些条件呢？ 一、动物细胞培养 培养的条件: 动物细胞培养所需的基本条件 1.营养条件 其他条件 < < 糖类 氨基酸 无机盐 维生素 2.无菌、无毒的环境 3.适宜的温度、 pH和渗透压 4.适宜的气体环境 通常是葡萄糖，一般不以淀粉、蔗糖为碳源 培养基的构成？ 合成培养基 + 血清等天然成分 将细胞所需的营养物质按种类和所需量严格配制的培养基 补充合成培养基中缺乏的物质，如蛋白质、未知的促生长因子等。 S z L w h 动物细胞培养一般用液体培养基，植物组织培养一般用固体培养基。 一、动物细胞培养 2、无菌、无毒的环境 如何维持无菌、无毒的环境？ 无菌 ①对培养液和所有培养用具进行灭菌处理 ②在无菌环境下进行操作 无毒 定期更换培养液 定期更换培养液的目的是什么？ 如何防止培养过程中的微生物污染？ 在细胞培养液中添加一定量的抗生素（抑制细菌生长），且需注意抗生素种类和剂量（以保证抗生素对培养的细胞无害） 以便清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害 S z L w h 一、动物细胞培养 哺乳动物细胞培养的温度多以_ __________为宜； 3、温度、PH、渗透压： 多数动物细胞生存的适宜pH为________ 适宜的温度： 36.5±0.5℃ 7.2-7.4 维持细胞正常的形态和功能 维持适宜渗透压的目的______________________ 适宜的pH： 适宜的渗透压： 4、气体环境： 气体组成: 95%空气 + 5%CO2 细胞代谢所必需 维持培养液pH 培养装置: 培养皿 或 松盖培养瓶 置于 CO2培养箱 S z L w h 一、动物细胞培养 培养过程： 1.取动物组织 ②原因： ①材料的选择： 幼龄动物 or 老龄动物 2.分散成单个细胞 ①原因： 成块组织中，细胞与细胞靠在一起，彼此限制了生长和增殖 一般取材于动物胚胎或幼龄动物的组织、器官。 这些组织的细胞分化程度低，增殖能力强，容易培养。 ②方法： 用机械的方法，或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理 取动物组织 分散成单个细胞 胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理 S z L w h ①分散后不会限制彼此的生长和增殖； ②利于细胞与培养液充分接触，获得营养；及时排出代谢废物，利于继续培养。 一、动物细胞培养 【思考1】进行动物细胞培养时常用胰蛋白酶分散细胞，这说明细胞间的物质主要是什么成分？用胃蛋白酶行吗？ ①用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是蛋白质。 ②胃蛋白酶作用的适宜pH约为2，当pH大于6时，胃蛋白酶就会失去活性。多数动物细胞培养的适宜pH为7.2～7.4，胃蛋白酶在此环境中没有活性，所以用胃蛋白酶不行。 【思考2】胰蛋白酶能将细胞消化掉吗？ 能，但需要控制好作用时间 胰蛋白酶不仅能分解细胞间的蛋白质，细胞膜也含有蛋白质，长时间作用还会分解细胞膜蛋白等，对细胞造成损伤。 S z L w h 一、动物细胞培养 3.制成细胞悬液 用培养液将细胞制成细胞悬液。 将细胞悬液放入培养皿或培养瓶内，置于适宜环境中进行原代培养。 取动物组织 制成细胞悬液 分散成单个细胞 加培养液 悬浮生长类： 贴壁生长类： 体外培养的动物细胞类型 能够悬浮在培养液中生长增殖。 需要贴附于某些基质表面才能生长增殖。 这类细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上。 ——细胞贴壁 注意：培养瓶或培养皿的内表面光滑、无毒、易于贴附。 原代培养: 指动物组织经处理后的初次培养。 （大多数） 进行原代培养 酶处理 S z L w h 一、动物细胞培养 会因细胞密度过大、有害代谢物积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻。 除受以上因素影响外，还会发生接触抑制现象。 接触抑制： 当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞通常会停止分裂增殖的现象。数量不再增加。 [思考3] 悬浮培养的细胞和贴壁细胞能一直分裂增殖吗？为什么？ 悬浮生长类： 贴壁生长类： 一般的正常细胞并不重叠于其他细胞之上生长，而是单层生长。 而癌变细胞细胞没有接触抑制现象，可以在培养瓶中形成多层细胞。 思考：如何解决正常细胞体外培养分裂受阻的问题呢？ S z L w h 正常细胞增殖到相互接触的时候，糖蛋白识别了这种信息，就会使细胞停止继续增殖，出现接触抑制的现象。 癌细胞细胞膜表面糖蛋白等物质显著减少，失去接触抑制，适宜条件下可以无限增殖，导致细胞发生堆积，多层生长。 一、动物细胞培养 （1）收集细胞 ①悬浮生长类： 直接用离心法收集 ②贴壁生长类： 重新用胰蛋白酶等处理，使之分散成单个细胞，然后再用离心法收集 （2）将收集的细胞制成细胞悬液，分瓶培养 4、分瓶、进行传代培养 【思考3】进行传代培养时，如何处理悬浮细胞和贴壁细胞？ 传代培养: 指分瓶后的细胞培养。 注意：区别原代培养和传代培养就看是否分瓶！ 取动物组织 制成细胞悬液 进行原代培养 分瓶 进行传代培养 细胞贴壁 接触抑制 分散成单个细胞 胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理 第一次使用的目的是使组织细胞分散开； 贴壁细胞传代培养时使用的目的是使细胞从瓶壁上脱离下来，分散成单个细胞，便于分瓶后继续培养 S z L w h 一、动物细胞培养 细胞株 细胞系 原代培养 传代培养 动物胚胎或幼龄动物的组织、器官 细胞悬浮液 10代细胞 50代细胞 无限传代 单个细胞 加培养液 部分细胞的细胞核型可能会发生变化，增殖缓慢，甚至完全停止 用机械的方法，或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理 少数细胞会克服细胞寿命的自然极限，获得不死性， 这些细胞已经发生了突变，正朝癌细胞发展 遗传物质改变 S z L w h 一、动物细胞培养 如图为动物细胞培养过程中细胞增殖情况的变化曲线，图中B、E两点表示经筛选、分装后继续培养。据图分析： (1)原代培养和传代培养的分界点是哪个？ (2)AB段和DE段繁殖速度缓慢的原因是什么？ (3)E点后的细胞大多数具有异倍体核型，这样的细胞有什么特点？ B点之前的培养称为原代培养，之后的培养称为传代培养。 拓展： AB段发生了接触抑制；DE段细胞大部分衰老失去分裂能力。 E点后的细胞属于细胞系，遗传物质已经改变，正朝癌细胞发展，能无限增殖。 S z L w h 一、动物细胞培养 1.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。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 B S z L w h 加完培养液以后，要制备细胞悬液，目的是更方便地制造细胞悬液 一、动物细胞培养 干细胞培养及其应用 1.概念： 2.来源： 、 和 等多种组织和器官中。 3.类型(按来源分类)： 干细胞和 干细胞。 早期胚胎 骨 髓 脐带血 胚胎 成体 动物和人体内仍保留的少数具有分裂和分化能力的细胞，称之为干细胞。在一定条件下，干细胞可以分化成其他类型的细胞。 —— 干细胞 S z L w h 干细胞培养及其应用 —— 胚胎干细胞(ES细胞) 1.存在： 中， 2.作用：具有分化为成年动物体内的 的细胞， 并进一步形成机体的所有 和 甚至 的潜能。 3.局限：胚胎干细胞必须从 中获取， 这涉及 问题，因而限制了它在医学上的应用。 4.成果： 早期胚胎 任何一种类型 组织 器官 个体 胚胎 电镜下的胚胎干细胞 伦理 目前科学家已经分离了兔、牛、猴和人等的ES细胞， 并证明了ES细胞可以在体外分化成心肌细胞、神经元细胞和造血干细胞等细胞。 一、动物细胞培养 S z L w h T淋巴细胞 造血干细胞 巨噬细胞 红细胞 B淋巴细胞 血小板 肥大粒细胞 嗜中性粒细胞 嗜酸性粒细胞 嗜碱性粒细胞 1.存在： 。 2.分类： 3.作用：具有 ， 只能分化成 ，不具有发育成完整个体的能力。 4.成果： ①骨髓中的 干细胞； ②神经系统中的 干细胞； ③睾丸中的 干细胞等。 干细胞培养及其应用 —— 成体干细胞 成体组织或器官内 造血 神经 精原 组织特异性 特定的细胞或组织 ①造血干细胞： ②神经干细胞： 治疗白血病及一些恶性肿瘤放疗或化疗后引起的造血系统、免疫系统功能障碍等疾病。 治疗神经组织损失和神经系统退行性疾病。 一、动物细胞培养 S z L w h 1.概念： 2.优点： 3.问题： （科学家普遍认为iPS细胞的应用前景优于干细胞） ①诱导过程 破坏胚胎（填“需要”或“不需要”）； ②理论上可以避免 反应； （原因：iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞） 干细胞培养及其应用 —— 诱导多能干细胞 现已发现，已分化的T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞。 不需要 免疫排斥 存在导致肿瘤发生的风险。 通过体外诱导成纤维细胞等， 获得类似胚胎干细胞的一种细胞，被称为诱导多能干细胞(简称iPS细胞)。 一、动物细胞培养 S z L w h 一、细胞生活的环境 4.制备方法： ①借助 将 导入细胞中； ②直接将 导入细胞中； ③用 等来诱导。 5.应用： 载体 特定基因 特定蛋白 小分子化合物 iPS细胞用于治疗人类疾病示意图 ①治疗小鼠的镰状细胞贫血； ②用iPS细胞治疗阿尔茨海默病、心血管疾病等领域的研究也取得了新进展。 S z L w h 一、动物细胞培养 2．（2025·陕、晋、宁、青高考适应性演练）我国科学家使用小分子化合物处理小鼠体细胞，成功获得诱导多能干细胞（iPS细胞），降低了通过导入原癌基因c-Myc等基因制备iPS细胞的潜在成瘤风险。下列叙述正确的是(　　) A．iPS细胞的潜在成瘤风险来自于c-Myc基因抑制了细胞的分裂分化 B．单基因遗传病患者使用iPS细胞治疗后，体内不再携带致病基因 C．人工制备的iPS细胞同时具备多向分化潜能和自我更新能力 D．使用非亲缘iPS细胞能解决干细胞移植中HLA造成的免疫排斥 C S z L w h C　原癌基因c-Myc等基因会促进细胞的分裂，A错误；单基因遗传病患者使用iPS细胞治疗后，只是利用了iPS细胞分化出正常细胞来替代病变细胞，但体内依旧携带致病基因，B错误；iPS细胞为诱导多能干细胞，同时具备多向分化潜能和自我更新能力，C正确；非亲缘iPS细胞HLA不同，使用非亲缘iPS细胞不能解决干细胞移植中HLA造成的免疫排斥，D错误。 概念： 诱导融合的方法： 原理： 结果： 意义： ①物理法： ②化学法： ③生物法： 二、动物细胞融合技术与单克隆抗体 1．动物细胞融合技术 电融合法 灭活病毒诱导法 PEG融合法 动物细胞融合特有 就是使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。 动物细胞膜的流动性 形成具有原来两个或多个细胞的遗传信息的单核细胞，称为杂交细胞。 突破有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能。 S z L w h 二、动物细胞融合技术与单克隆抗体 糖蛋白 蛋白质 脂质 融合 病毒或细菌失去感染能力 并不破坏它们的抗原结构 ①“灭活病毒诱导法”中“灭活”的具体含义是： 用物理或化学手段使 ，但 。 ②灭活病毒诱导细胞融合的原理是： 病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的 发生作用， 使细胞互相凝集，细胞膜上的 分子和 分子重新排布， 细胞膜打开，细胞发生 。 S z L w h 二、动物细胞融合技术与单克隆抗体 2．单克隆抗体的制备 早期获得抗体的方法： 动物体内 抗原 浆细胞 抗体（血清） 反复 注射 缺点：产量低，纯度低，制备的抗体特异性差。 抗原不纯 抗体不纯 多种 如何解决这个问题呢？ S z L w h 二、动物细胞融合技术与单克隆抗体 单克隆抗体的制备 ①制备原理 动物细胞融合 融合细胞 动物细胞培养 单克隆抗体 骨髓瘤细胞（癌细胞）能无限增殖 一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体 既能迅速大量增殖，又能产生专一抗体 浆细胞 肿瘤细胞 S z L w h 二、动物细胞融合技术与单克隆抗体 ②制备过程： 从患骨髓瘤的小鼠体内取骨髓瘤细胞，培养 多种已免疫B淋巴细胞 骨髓瘤细胞 诱导融合 小鼠的脾脏中获取 注射特定的抗原,从小鼠脾中获得能产生特定抗体的淋巴B细胞 方法：电融合法、PEG融合法、灭活病毒诱导法等 S z L w h 对动物免疫的原因：B淋巴细胞要经过免疫过程，即接触抗原，增殖分化为有特异性免疫功能的B淋巴细胞，才能产生相应的抗体，所以与骨髓瘤细胞融合的B淋巴细胞实际上是浆细胞。 二、动物细胞融合技术与单克隆抗体 2 杂交瘤细胞(多种) 1 3 置于选择培养基上培养 第一次筛选 诱导融合后的细胞 BB B B1-瘤 瘤瘤 瘤 B2-瘤 B3-瘤 第一次筛选：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。 S z L w h 二、动物细胞融合技术与单克隆抗体 【第一次筛选】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。 ②B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。 筛选出杂交瘤细胞方法？ 培养基中加入氨基嘌呤（HAT选择培养基） B淋巴细胞及同型融合细胞 不能无限增殖，死亡 骨髓瘤细胞及同型融合细胞 不能合成DNA，死亡 杂交瘤细胞 能无限增殖，生长 S z L w h 二、动物细胞融合技术与单克隆抗体 方法： 用培养液 稀释培养 杂交瘤细胞(多种) 每一个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞 克隆化培养、抗体检测 抗原—抗体特异性结合 原理： 抗体检测呈 阳性的杂交瘤细胞 多孔细胞培养板 阳性孔中的细胞还不能保证是来自单个细胞，挑选阳性孔的细胞继续进行有限稀释，一般需进行3～4次，直至确信每个孔中增殖的细胞为单克隆细胞。 阳性孔 第二次筛选： 获得能分泌所需抗体的杂交瘤细胞 S z L w h 二、动物细胞融合技术与单克隆抗体 单克隆抗体制备过程中两次筛选的比较 项目 第一次筛选 第二次筛选 筛选 原因 目的 筛选 方法 筛选出杂交瘤细胞 筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞 由于小鼠在生活中还受到其他抗原的刺激，所以经选择培养获得的杂交瘤细胞中有能产生其他抗体的细胞 用特定的选择培养基（HAT培养基）筛选：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。 克隆培养、抗体检测：用多孔细胞培养板培养，在每一个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞的情况下进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选得到足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。 诱导融合后得到的细胞中，除杂交瘤细胞之外，还有未融合的亲本细胞，也有融合的具有同种核的细胞 S z L w h 二、动物细胞融合技术与单克隆抗体 体外培养 单克隆抗体 体内或体外培养 将抗体检测为阳性的杂交瘤细胞 注射到小鼠腹腔 杂交瘤细胞在小鼠腹腔内培养较体外培养相比有何优点？ 优点： 缺点： 规模小，产量少 不需培养基，易于控制培养条件（如无需提供无菌环境等）， 操作简单，成本较低 优点：可大规模培养，大量生产 缺点：需要人为控制培养条件，成本相对较高 S z L w h 二、动物细胞融合技术与单克隆抗体 动物细胞融合 动物细胞培养 给小鼠注射特定的抗原 已免疫的B淋巴细胞 骨髓瘤细胞 未融合细胞和多种杂交细胞 杂交瘤细胞 单克隆抗体 获得能分泌所需抗体 的杂交瘤细胞 第一次筛选 第二次筛选 诱导融合 选择培养基 克隆化培养，专一抗体检测 体外培养或小鼠腹腔内增殖 既能大量繁殖又能产生专一抗体 特异性强 灵敏度高 可大量制备 S z L w h 二、动物细胞融合技术与单克隆抗体 ③单克隆抗体的优点： a．能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生________结合（特异性强、灵敏度高）。 b．可以______制备。 特异性　 大量　 应用: ①作为诊断试剂：(最广泛的用途) 资料1: 用抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体做成的"早早孕诊断试剂盒"，在妊娠第8天就可以作出诊断，这比原来的诊断方法提前了10天左右，可以避免孕妇在不知道妊娠的情况下因服用药物而对胎儿造成不利影响。该方法检测的准确率在90%以上。 诊断优点： 具有准确、高效、简易、快速特点 S z L w h 二、动物细胞融合技术与单克隆抗体 ②用于运载药物： (主要用于癌症的治疗) 应用: 资料2：使用高效的细胞毒素类药物进行化疗可以有效杀伤肿瘤细胞。但细胞毒素没有特异性，在杀伤肿瘤细胞的同时还会对健康细胞造成伤害，这限制了它在临床上的应用。 抗体-药物偶联物（ADC）通过将细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合，实现了对肿瘤西包的选择性杀伤。ADC通常由抗体、接头和药物（如细胞毒素）三部分组成。 S z L w h 二、动物细胞融合技术与单克隆抗体 【思考1】抗体-药物偶联物(ADC)的抗体和药物各具有什么作用？ 【思考2】抗体-药物偶联物(ADC)在临床上有什么优势？ 抗体主要发挥 作用， 即通过 ,将连接的药物输送到 。 药物发挥 效应，如杀伤靶细胞。 靶向运输 特异性结合靶细胞表面的抗原 靶细胞 治疗 ADC能够协同发挥抗体特异性识别的靶向作用 和细胞毒素对肿瘤细胞的杀伤作用, 因此它在临床上具有 、 等优点。 靶点清楚 毒副作用小 S z L w h 二、动物细胞融合技术与单克隆抗体 3. (2024·福建卷)我国科研团队研制出全球首个以尿液中的抗原为靶标的戊肝诊断试剂盒，该成果属于单克隆抗体在临床上的应用。下列叙述错误的是(　　) A.该试剂盒的研制过程应用了动物细胞融合技术 B.该试剂盒的检测原理为抗原抗体的特异性结合 C.该试剂盒检测前的采样不会对受检者造成创伤 D.该试剂盒还可用于其他类型病毒性肝炎的检测 D S z L w h 单克隆抗体特异性强，所以不可用于其他类型病毒性肝炎的检测 三、动物体细胞核移植技术和克隆动物 4．(多选)(2025·河北张家口模拟)抗PD-L1单克隆抗体能与肿瘤细胞膜表面的PD-L1特异性结合，因而具有治疗某些癌症的作用。如图表示制备抗PD-L1单克隆抗体的流程。下列叙述正确的是(　　 ) ACD　 A．分离B淋巴细胞前，需要对小鼠注射PD-L1 B．经PEG诱导后融合的细胞即为杂交瘤细胞 C．图中细胞群a～d既能大量增殖，又能产生抗体 D．图中细胞群a可用于大规模培养，生产抗PD-L1单克隆抗体 S z L w h ① 核移植：细胞分化程度 ，表现全能性相对容易； ② 核移植：细胞分化程度 ，表现全能性十分困难； 概念： 原理： 类型： 将动物的一个细胞的 (供体)， 移入 (受体)， 使这个重新组合的细胞发育成 ， 继而发育成 的技术。 三、动物体细胞核移植技术和克隆动物 1．动物体细胞核移植技术 细胞核 去核的卵母细胞 新胚胎 动物个体 动物细胞核的全能性 胚胎细胞 低 体细胞 高 S z L w h 采集卵母细胞，在体外培养到MⅡ期 高产奶牛(供体) 2）为何选MⅡ期的卵母细胞？ 原因：①卵母细胞质中含有激发细胞核全能性表达的物质； ②卵母细胞体积大，易操作； ③卵母细胞营养物质丰富。 去核： 显微 操作 取体 细胞 去核的卵母细胞 供体细胞 1）何为供体、受体？ 供体：提供细胞核的个体 受体：MⅡ期（减数第二次分裂中期）卵母细胞 MⅡ期细胞才具备与精子受精的能力 三、动物体细胞核移植技术和克隆动物 2．体细胞核移植的过程 S z L w h 40 3）卵母细胞为什么要“去核”？ 原因：保证核移植的胚胎或动物的核遗传物质全部来自供体细胞。并防止细胞染色体的数量发生变化。 4）“去核”的方法是什么？ 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。 3. 过程: 采集卵母细胞，在体外培养到MⅡ期 高产奶牛(供体) 去核： 显微 操作 取体 细胞 去核的卵母细胞 供体细胞 （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) 使DNA变性失活，达到去核的目的。 没刺破卵母细胞膜，对卵母细胞伤害小。 三、动物体细胞核移植技术和克隆动物 S z L w h 41 5）“核”的实质是什么？（P52页） 采集卵母细胞，在体外培养到MⅡ期 高产奶牛(供体) 去核： 显微 操作 取体 细胞 去核的卵母细胞 供体细胞 纺锤体-染色体复合物 去核时，由于MⅡ期卵母细胞核的位置靠近第一极体，用微型吸管一般一并吸出第一极体。 第一极体 次级卵母细胞 三、动物体细胞核移植技术和克隆动物 2．体细胞核移植的过程 S z L w h 42 去核的卵母细胞 供体细胞 将供体 细胞注入 去核的卵母 细胞的透明带 6）将整个供体细胞注入卵母细胞中有何优点？ 优点： ①对卵母细胞损伤较小； ②保证供体细胞的细胞核不被破坏，操作方便。 电融合法 7）激活重构胚方法和目的是？ 重构胚 早期胚胎 用物理或化学方法(如电刺激、Ca2+载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等)激活重构胚胎，使其完成细胞分裂和发育进程。 三、动物体细胞核移植技术和克隆动物 S z L w h 重构胚是指人工重新构建的胚胎，具有发育成完成个体的能力。 43 (代孕)母牛体内 生出与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛 克隆动物 早期胚胎 8）动物体细胞核移植技术证明了？（原理） 该技术证明了：已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。 9）从遗传物质的角度分析，克隆动物是对体细胞供体动物进行了100%的复制吗？ ② 生物性状还受环境因素的影响。 ① 克隆动物遗传物质来源 核遗传物质: 全部来自 。 供体动物的细胞核 质遗传物质: 一部分来自 细胞， 另一部分来自 。 供体 受体卵母细胞 ③ 克隆动物在个体发育过程中有可能发生基因突变、染色体变异等可遗传变异。 新生牛的性别？ 三、动物体细胞核移植技术和克隆动物 S z L w h 44 采集卵母细胞，在体外培养到MⅡ期 从供体高产奶牛身上取体细胞 显微操作去核 对体细胞进行培养 去核的卵母细胞 供体细胞 电融合法 将供体细胞注入去核的卵母细胞 重构胚 早期胚胎 将胚胎移入受体 (代孕) 母牛体内 生出与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛 早期胚胎培养 动物细胞培养 胚胎移植 动物细胞融合 动物细胞核移植技术 细胞核移植 动物细胞培养 细胞融合 体细胞核移植用到的技术: 早期胚胎培养 胚胎移植 激活重构胚使其完成 细胞分裂和发育过程 三、动物体细胞核移植技术和克隆动物 S z L w h 45 三、动物体细胞核移植技术和克隆动物 【资料】克隆是指通过无性生殖而产生的遗传上均一的生物群， 即具有完全相同的遗传组成的一群细胞或者生物的个体。 【归纳】克隆包含分子、细胞、个体3个层次，即 ①分子克隆： 技术可进行DNA分子克隆。 ②细胞克隆： 技术可进行动物细胞克隆； 技术可进行植物细胞克隆。 ③个体克隆： 技术可进行动物个体克隆； 技术可进行植物个体克隆。 动物细胞核移植 植物组织培养 PCR(体外复制DNA) 动物细胞培养 植物细胞培养 S z L w h 三、动物体细胞核移植技术和克隆动物 3．体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题 应用前景 （1）在畜牧生产中： 加速家畜遗传改良进程、促进优良畜群繁育 （2）在医药卫生领域： ①通过建立转基因体细胞系，再利用体细胞核移植技术培育的转基因克隆动物可以作为生物反应器，生产许多珍贵的医用蛋白； ②在治疗人类疾病时，转基因克隆动物的细胞、组织或器官可以用于异种移植。 ③以患者作为供体培育的人核移植胚胎干细胞，经过诱导分化能形成相应的细胞、组织或器官，将它们移植给患者时可以避免发生免疫排斥反应。 S z L w h 三、动物体细胞核移植技术和克隆动物 ①体细胞核移植技术的 非常低。 ②相对于技术研究， 较为滞后。 ③绝大多数克隆动物存在健康问题，表现出 和 缺陷， 如:体形过大、异常肥胖、发育困难、脏器缺陷和免疫失调等。 成功率 理论研究 遗传 生理 存在问题 （3）在保护濒危物种方面： 该技术有望增加濒危物种的存活数量 S z L w h 三、动物体细胞核移植技术和克隆动物 4. (2025·山东德州检测)在保护粤东黑猪猪种遗传资源各项生物技术中，体细胞核移植技术因具有继承亲本性状完整、实验周期短、保种效力强的优点而备受关注，下图为部分相关操作流程。据图分析正确的是(　　) B A.卵母细胞需在卵巢中成熟后再移除核 B.5%CO2的主要作用是维持培养液的pH C.重构胚的遗传物质完全来自粤东黑猪 D.该技术证明了动物体细胞具有全能性 S z L w h 真题重现 1．（2024·黑吉辽卷）从小鼠胚胎中分离获取胚胎成纤维细胞进行贴壁培养，在传代后的不同时间点检测细胞数目，结果如图。下列叙述正确的是(　　) D A．传代培养时，培养皿需密封防止污染 B．选取①的细胞进行传代培养比②更合理 C．直接用离心法收集细胞进行传代培养 D．细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大有关 S z L w h 动物细胞培养所需气体主要有O2和CO2，O2是细胞代谢所必需的。CO2的主要作用是维持培养液的pH，在进行细胞培养时，通常采用培养皿或松盖培养瓶，培养皿不能密封，A错误；处于指数增长期的细胞形态和生理特性相对稳定，适合进行传代培养，离体培养的细胞生命力比较脆弱，需要适应培养基的环境，选取②的细胞进行传代培养比①更合理，B错误；据题干“从小鼠胚胎中分离获取胚胎成纤维细胞进行贴壁培养”可知，贴壁细胞需要重新用胰蛋白酶等处理，使之分散成单个细胞，然后再用离心法收集，C错误；贴壁细胞在生长增殖时，会因接触抑制、细胞密度过大、有害代谢物积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻，因此，细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大有关，D正确。 真题重现 2.（2023·辽宁卷）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 S z L w h D　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始终处于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，血清中含有一些必需的细胞因子，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。 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号染色体上 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 3．(多选)(2022·江苏卷)下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是(　 　) ACD　 真题重现 S z L w h 4．（2025·安徽卷）细胞工程技术已在生物制药和物种繁育等领域得到了广泛应用。下列关于动物细胞工程的叙述，正确的是（     ） A．从动物体内取出组织，用胰蛋白酶处理后直接培养的细胞称为传代细胞 B．将特定基因或特定蛋白导入已分化的T细胞，可将其诱导形成iPS细胞 C．将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞混合，经诱导融合的细胞即为能分泌所需抗体的细胞 D．采用胚胎分割技术克隆动物常选用桑葚胚或囊胚，因这两个时期的细胞未发生分化 B 真题重现 S z L w h 结语：感谢观看！ 怀揣梦想，秉持信心， 带着坚韧，跨越题海， 奔赴前程！ $