第2章 第3节 第2课时 动物细胞融合技术和干细胞技术及其应用-【新课程学案】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程教师用书word（苏教版）

第2课时 动物细胞融合技术和干细胞技术及其应用 学习目标 1.说明动物细胞融合的概念和方法。　 2.阐述利用动物细胞融合技术制备单克隆抗体的过程及其在临床上的应用价值。　　 3.简述干细胞的分类及其应用价值。 知识点(一) 动物细胞融合技术 [教材知识梳理] 　　(一)动物细胞融合技术的概念和意义 1.概念 动物细胞融合技术是指在一定的条件下将两个或多个动物细胞,通过物理、化学或生物方法,结合形成一个细胞的技术。 2.意义:可以将不同物种动物细胞的遗传特性在融合细胞中实现重组。 (二)诱导动物细胞融合 1.融合过程 2.诱导原理:细胞质膜的流动性。 3.诱导结果:形成杂种细胞。 4.诱导方法(连线) [核心要点点拨] 　　植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较 比较项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合 原理 细胞质膜的流动性、细胞的全能性 细胞质膜的流动性 融合前 处理 先除去细胞壁 先使细胞分散开 使用的酶 纤维素酶和果胶酶 胰蛋白酶等 诱导手段 物理融合法:电融合法 化学融合法:聚乙二醇法(PEG) 生物方法:灭活病毒(如仙台病毒、疱疹病毒、腮腺炎病毒)诱导融合法 化学方法:聚乙二醇诱导融合法 物理方法:电场诱导融合法 过程 结果 杂种植株 杂种细胞 应用 培育植物新品种 主要用于制备单克隆 抗体 意义 克服了远缘杂交不亲和的障碍,打破了生殖隔离,扩展了杂交的亲本组合 　　[典例]　下图为细胞融合过程示意图,请据图回答: (1)若A、B是植物细胞,则其融合形成的D细胞培养成植株,还要应用　　　　　技术。  (2)若A、B是动物细胞,则一般取自胚胎或幼龄动物器官、组织,然后用　　　　处理一段时间,将组织分散成单个细胞。然后,用培养液将细胞制成细胞悬液。A、B到C的过程中,常用的不同于植物细胞工程的方法是用　　　　　诱导细胞融合。  (3)从A、B到C的过程中,可形成　　　种类型的C细胞(仅考虑两个细胞间的融合)。  [解析]　(1)若A、B是植物细胞,则其融合形成的 D 杂种细胞,将杂种细胞培育成杂种植株还需要采用植物组织培养技术。 (2)若 A、B 是动物细胞,则一般取自胚胎或幼龄动物器官、组织,然后用胰蛋白酶处理一段时间,将组织分散成单个细胞。然后,用培养液将细胞制成细胞悬液。动物细胞融合常用的方法有物理、化学和生物方法,不同于植物细胞工程的方法是用生物方法(灭活的病毒)诱导细胞融合。 (3)细胞融合时可能发生同种细胞融合和不同种细胞的融合,所以融合后形成的细胞类型有3种,为 AA 融合,BB 融合,AB 融合。 [答案]　(1)植物组织培养　(2)胰蛋白酶　生物方法(灭活的病毒)　(3)3 [层级训练评价] (一)澄清概念 1.判断下列叙述的正误 (1)动物细胞融合过程中既有细胞质膜融合也有核的融合。 (√) (2)与植物原生质体融合相比,动物细胞融合特有的诱导因素有聚乙二醇、仙台病毒。 (×) (3)有的病毒经灭活处理后,可用于细胞工程中介导动物细胞的融合。 (√) (4)细胞融合体现了细胞质膜的流动性。 (√) (5)通过诱导只能使同物种细胞发生融合,而不能使不同物种的细胞之间发生融合。 (×) (二)落实知能 2.如图表示仙台病毒诱导动物细胞融合的部分过程,下列叙述正确的是 (　　) A.细胞A和细胞B必须为同种细胞才能融合 B.细胞C同时有细胞A和细胞B的遗传物质 C.该融合过程体现了细胞膜具有选择透过性 D.此过程的原理是动物细胞具有全能性 解析:选B　不同种的细胞也能融合,如人、鼠细胞融合,A错误;细胞A、B融合成一个细胞C,细胞C同时有细胞A和细胞B的遗传物质,B正确;该融合过程体现了细胞膜具有流动性,C错误;此过程的原理是动物细胞膜具有流动性,D错误。 3.对比动物细胞融合和植物体细胞杂交技术,下列论述合理的是 (　　) A.均可使用PEG、电融合或灭活病毒诱导细胞融合 B.两者都可以跨越种属间的生殖隔离 C.两者都可以体现细胞的全能性 D.在适宜的条件下,均可产生完整个体　 解析:选B　灭活的病毒诱导是动物细胞融合特有的生物方法,A错误;动物细胞融合和植物体细胞杂交技术都可以打破生殖隔离,B正确;植物体细胞杂交技术体现了细胞的全能性,动物细胞融合没有体现,C错误;动物细胞融合技术不能产生完整个体,D错误。 (三)迁移应用 4.运用动物体细胞杂交技术可实现基因定位。研究发现人体细胞与小鼠体细胞融合得到的杂种细胞在持续分裂过程中仅保留鼠的染色体,人的染色体则逐渐丢失,只剩一条或几条。下图是人的缺乏HGPRT酶细胞株(HGPRT-)和小鼠的缺乏TK酶细胞株(TK-)融合后并在HAT培养液中培养的过程,结果表明最终人的染色体在融合细胞中仅存有3号染色体或17号染色体或两者都有。已知只有同时具有HGPRT酶和TK酶的融合细胞才可在HAT培养液中长期存活与增殖。请回答问题: (1)过程①表示　　　　　　技术,常用的诱导方法有　　　　　　　　　　　　　　　　　　等,该技术突破了　　　　　　　　的局限,使远缘杂交成为可能。  (2)过程②中HAT培养液的作用主要是　　　　和　　　　　　　　　　;在培养人—鼠杂种细胞的过程中,需定期使用　　　　酶处理细胞,使贴壁细胞脱落,形成细胞悬液。  (3)根据图示结果可知,人的TK基因位于　　　号染色体,理由是　　　　　　　　　　　　。  (4)利用上述方法不能实现对鼠基因定位,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  解析:(1)过程①小鼠体细胞与人体细胞融合形成一个细胞,属于动物细胞融合技术,常用物理、化学和生物方法,比如电场诱导融合法、聚乙二醇诱导融合法、灭活病毒诱导法等。该技术突破了远缘杂交不亲和的障碍。 (2)人的缺乏HGPRT酶细胞株(HGPRT-)和小鼠的缺乏TK酶细胞株(TK-)融合后并在HAT培养液中培养,只有同时具有HGPRT酶和TK酶的融合细胞才可在HAT培养液中长期存活与增殖,因此可以淘汰未融合细胞、同型融合细胞,保留人—鼠杂种细胞,并且为细胞增殖提供营养。在培养人—鼠杂种细胞的过程中,当细胞发生接触抑制就会停止增殖,需要定期使用胰蛋白酶处理细胞,使贴壁细胞脱落,形成细胞悬液,进行传代培养。 (3)根据图示结果,只含人3号染色体的融合细胞死亡,含有人17号染色体的融合细胞存活,可知人的TK基因位于17号染色体。 (4)由题意可知,在持续分裂过程中,人染色体会丢失,鼠的染色体全部保留,故题述方法不能用于对鼠基因定位。 答案:(1)动物细胞融合　电场诱导融合法、聚乙二醇诱导融合法、灭活病毒诱导法　远缘杂交不亲和　(2)提供营养　筛选人—鼠杂种细胞　胰蛋白　(3)17　只含人3号染色体的融合细胞死亡,含有人17号染色体的融合细胞存活　(4)在持续分裂过程中,人染色体会丢失,鼠的染色体全部保留,不能用于对鼠基因定位 知识点(二)　动物细胞融合技术的应用 [教材知识梳理] 　　(一)动物细胞融合技术的应用 1.在基因治疗、疾病诊断等领域展现出美好的前景。 2.用于制备单克隆抗体。 (二)单克隆抗体的制备 1.制备原理 浆细胞 特点 一种浆细胞分泌一种特异性抗体 骨髓瘤 细胞特点 具有无限增殖的特性 杂交瘤 细胞特点 浆细胞与骨髓瘤细胞融合得到的杂交瘤细胞,既能无限增殖又能产生大量特定抗体 　　2.制备过程 3.单克隆抗体的优点 化学性质单一,特异性强,并且可以大量制备。 4.单克隆抗体的应用 (1)制备单克隆抗体靶向制剂:如把化疗药物与单克隆抗体结合。 (2)作为诊断试剂:可以高度特异性地识别抗原。 (3)用于导向手术:利用同位素标记的单克隆抗体在体内显示肿瘤位置,用以指导手术的范围。 [核心要点点拨] 　　(一)图示法理解单克隆抗体的制备过程 　　(二)血清抗体与单克隆抗体的比较 名称 产生 特点 血清 抗体 由浆细胞分泌 一般从血清中分离,产量低、纯度低、特异性差 单克隆 抗体 由杂交瘤细胞分泌 化学性质单一、特异性强、灵敏度高,能大量制备 　　(三)制备单克隆抗体过程中的两次筛选的比较 项目 第一次筛选 第二次筛选 筛选 原因 诱导融合后得到多种融合细胞,另外还有未融合的细胞 从小鼠体内提取的浆细胞有很多种,形成的杂交瘤细胞也有很多种 筛选 方法 用特定的选择培养基筛选,未融合的细胞和同种细胞融合后形成的细胞都会死亡,只有杂交瘤细胞才能生长 用多孔培养皿培养,在每个孔只有一个杂交瘤细胞的情况下开始克隆化培养和抗体检测,经多次筛选得到能产生特异性抗体的细胞群 筛选 目的 得到杂交瘤细胞 得到能分泌所需抗体的杂交瘤细胞 　　[典例]　(2025·黑吉辽蒙高考)[多选]下图是制备抗白细胞介素-6(IL-6)单克隆抗体的示意图。下列叙述错误的是 (　　) A.步骤①给小鼠注射IL-6后,应从脾中分离筛选T淋巴细胞 B.步骤②在脾组织中加入胃蛋白酶,制成单细胞悬液 C.步骤③加入灭活病毒或PEG诱导细胞融合,体现了细胞膜的流动性 D.步骤④经过克隆化培养和抗体检测筛选出了杂交瘤细胞 [解析]　本实验的目的是制备抗IL-6单克隆抗体,步骤①用IL-6对小鼠进行免疫后,应从该小鼠的脾中分离筛选B淋巴细胞,A错误。步骤②在脾组织中加入胰蛋白酶或胶原蛋白酶,制成单细胞悬液,B错误。步骤③可以用灭活病毒或PEG诱导骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合,体现了细胞膜的流动性,C正确。步骤④的目的是筛选出杂交瘤细胞,应通过特定的选择培养基进行筛选;步骤⑤中经过克隆化培养和抗体检测筛选出能分泌特定抗体的杂交瘤细胞,D错误。 [答案]　ABD [归纳拓展] 单克隆抗体制备过程的关键分析 (1)对动物进行免疫处理的原因: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浆细胞,才能产生相应的抗体,所以,应在制备单克隆抗体前对动物进行免疫处理。 (2)杂交瘤细胞具备双亲的遗传物质,不仅具有浆细胞产生特异性抗体的能力,还具有骨髓瘤细胞在体外培养条件下无限增殖的能力,从而可以克服浆细胞不能无限增殖的缺点,进而大量生产单克隆抗体。 [层级训练评价] (一)澄清概念 1.判断下列叙述的正误 (1)用特定的抗原对小鼠进行免疫后,从小鼠脾脏中只能得到一种浆细胞。 (×) (2)单克隆抗体是单个浆细胞增殖并产生的抗体。 (×) (3)骨髓瘤细胞经免疫处理,可直接获得单克隆抗体。 (×) (4)单克隆抗体制备要从已免疫的小鼠脾脏中获得细胞毒性T细胞。 (×) (5)浆细胞与骨髓瘤细胞融合后需要进行筛选。 (√) (6)实验室制备单克隆抗体可通过动物体内培养或体外培养两种途径获得。 (√) (二)落实知能 2.某科研所为防治某种病毒,以该病毒核衣壳蛋白为抗原制备出了单克隆抗体。下列叙述错误的是 (　　) A.将纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内,以获得相应的浆细胞 B.体外培养单个浆细胞可以获得大量针对该病毒的单克隆抗体 C.将浆细胞和骨髓瘤细胞混合,经诱导融合后的细胞不一定为杂交瘤细胞 D.利用该单克隆抗体与该病毒核衣壳蛋白特异性结合的方法能诊断出该病毒感染者　 解析:选B　将纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内,使其产生免疫反应,以获得相应的浆细胞,A正确;单个浆细胞有产生抗体的能力,但没有无限增殖的能力,因此在体外培养单个浆细胞不可能获得大量针对该病毒的单克隆抗体,B错误;将浆细胞和骨髓瘤细胞混合,经诱导融合后的细胞不都是杂交瘤细胞,还有浆细胞自身融合的细胞、骨髓瘤细胞自身融合的细胞等,C正确;单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高等特点,因此利用该单克隆抗体与该病毒核衣壳蛋白特异性结合的方法可诊断出该病毒感染者,D正确。 3.(2025·泰州期末)人乳头瘤病毒(HPV)是一种DNA病毒,可诱发细胞癌变。抗HPV的单克隆抗体可以准确检测出HPV,从而及时监控宫颈癌的发生。以HPV衣壳蛋白为抗原制备出单克隆抗体的过程如图所示。下列叙述错误的是 (　　) A.在HAT培养基上存活的杂交瘤细胞既能无限增殖又可以分泌抗体 B.单克隆抗体的特点是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 C.可用HPV衣壳蛋白检测筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞 D.单克隆抗体制备过程涉及的生物学原理有细胞增殖和细胞膜的选择透过性 解析:选D　单克隆抗体的制备过程主要运用的细胞工程技术包括动物细胞培养和动物细胞融合,原理依次是细胞增殖、细胞膜的流动性,D错误。 (三)迁移应用 4.如图所示,将由2种不同的抗原分别制备的单克隆抗体分子,在体外解偶联后重新偶联可制备双特异性抗体,简称双抗。下列说法错误的是 (　　) A.双抗可同时与2种抗原结合 B.利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞 C.筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原 D.同时注射2种抗原可刺激B细胞分化为产双抗的浆细胞 解析:选D　根据抗原和抗体发生特异性结合的原理推测,双抗可同时与2种抗原结合,A正确;根据抗原与抗体能够发生特异性结合的特性,利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞,从而使药物发挥相应的作用,B正确;由于双抗是在两种不同的抗原刺激下,B细胞增殖、分化产生不同的浆细胞分泌形成的,因此,筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原来进行抗原—抗体检测,从而实现对双抗的筛选,C正确;同时注射2种抗原可刺激B细胞分化形成不同的浆细胞,而不是分化成产双抗的浆细胞,D错误。 (四)科学探究 5.(2025·无锡高二阶段测)牛的雄性胚胎中存在特异性的H-Y抗原,可在牛早期胚胎培养液中添加H-Y单克隆抗体,筛选胚胎进行移植,以利用乳腺生物反应器进行生物制药。为研制H-Y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。请回答有关问题: (1)上述实验前必须给小鼠甲注射H-Y抗原,该处理的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)实践中常用　　　　　　作为促融剂,以提高细胞融合的成功率。  (3)写出以小鼠甲的脾脏为材料制备单细胞悬液的主要实验步骤:　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 。  (4)研究发现,在小鼠细胞内DNA的合成有两条途径,主要途径(简称D途径)是在细胞内由氨基酸和其他小分子化合物合成核苷酸,进而合成DNA的过程,该过程中叶酸必不可少,氨基嘌呤是叶酸的拮抗剂,可以阻断此途径;另一辅助途径(简称S途径)是在次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下,经酶的催化作用合成DNA,骨髓瘤细胞缺乏催化次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷合成的酶。 ①图中筛选1利用DNA合成途径不同的特点配制的HAT培养基含有多种成分,其中添加的　　　　具有筛选杂交瘤细胞的作用。  ②图中筛选2含多次筛选,筛选所依据的基本原理是　　　　　　　　　　,筛选的目的是　　　　　。  解析:(1)制备单克隆抗体前,需要用H-Y抗原对小鼠进行免疫处理,诱导小鼠甲产生能够分泌H-Y抗体的浆细胞。 (2)动物细胞融合是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程,常用的诱导因素有电场诱导融合、聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒等,常用聚乙二醇作为诱导剂促进细胞融合。 (3)取小鼠甲脾脏剪碎,用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞,加入培养液制成单细胞悬液。 (4)①筛选1的培养基中加入氨基嘌呤可以阻止D途径,故在HAT培养基中添加氨基嘌呤具有筛选杂交瘤细胞的作用。②图中筛选2是进行单一抗体检测,多次筛选所依据的基本原理是利用抗原抗体杂交,目的是获得能产生专一抗体的杂交瘤细胞。 答案:(1)诱导小鼠甲产生能够分泌H-Y抗体的浆细胞　(2)聚乙二醇　(3)取小鼠甲脾脏剪碎,用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞,加入培养液制成单细胞悬液　(4)①氨基嘌呤　②抗体与抗原特异性结合　获得能产生专一抗体的杂交瘤细胞 知识点(三)　干细胞技术及其应用 [教材知识梳理] 　　(一)干细胞 1.概念:指动物(包括人)胚胎及某些器官中同时具有自我更新和分化能力的细胞。 2.形态特点:通常呈圆球形或椭圆球形,细胞体积小,核相对较大。 3.分类 划分依据 类型 据发育阶段划分 胚胎干细胞、成体干细胞 据分化潜能划分 全能干细胞、多能干细胞、单能干细胞 　　(二)干细胞技术的应用 1.疾病治疗 (1)原理:干细胞具有多分化潜能的特性,人们在体外培养环境中给予干细胞一定的诱导条件,就可以将其定向分化为特定类型的细胞。 (2)获取干细胞的方法:通过采集外周血、骨髓或脐带血,利用专用的干细胞分离液,提取、纯化后得到的干细胞可应用于临床治疗。 (3)优点:自身干细胞的移植可避免产生排斥反应。 2.新药研制和开发 (1)胚胎干细胞可分化出任何组织类型的正常细胞,这为开发新药提供大量的标本,大大减少了新药研究所需的动物数量,降低了研究成本,也改进了研发药品及其安全性检验的方法。 (2)成为一种新的药物筛选模式:利用人类干细胞或用干细胞培养出来的组织、器官测试各种药物的药效、毒理特性,会比用其他动物(如小鼠)更能反映人体的状况。 [微提醒] 　　由胚胎干细胞分化形成各种细胞的根本原因是基因的选择性表达。 　　[典例]　(2025·徐州高二阶段测)近年来发现,肿瘤组织中可能存在可以自我更新、增殖的肿瘤干细胞,这使得肿瘤一旦无法全切除便易复发。下列关于干细胞的叙述,不正确的是 (　　) A.神经干细胞分化成神经细胞体现了干细胞的全能性 B.按分化潜能的大小可把干细胞分为全能干细胞、多能干细胞、单能干细胞 C.各种干细胞能连续分裂,所以均具有细胞周期 D.在生物体内造血干细胞增殖分化成红细胞、白细胞和血小板的过程是不可逆的 [解析]　细胞的全能性是指细胞分裂和分化后,仍然具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性,神经干细胞分化成神经细胞不能体现干细胞的全能性,A错误;干细胞是指动物(包括人)胚胎及某些器官中同时具有自我更新和分化能力的细胞,根据分化潜能的大小分为全能干细胞、多能干细胞、单能干细胞,B正确;干细胞能连续进行有丝分裂,具有细胞周期,C正确;在生物体内细胞分化是不可逆的,但在离体培养的条件下,已分化的细胞可能重新分化,D正确。 [答案]　A 　　[归纳拓展]　三种干细胞的比较 项目 全能干细胞 多能干细胞 单能干细胞 特点 具有形成完整个体的分化潜能 具有分化出多种细胞组织的能力 只能向一种类型或密切相关的细胞类型分化 实例 胚胎干细胞 造血干细胞 成肌细胞 共性 都具有自我更新和分化能力;在形态上,通常都呈圆球形或椭圆球形,细胞体积小,核相对较大 [层级训练评价] (一)澄清概念 1.判断下列叙述的正误 (1)干细胞都来源于早期胚胎。 (×) (2)干细胞通常是球形或椭圆球形,卵细胞体积小,细胞核相对较小。 (×) (3)不同类型的干细胞,它们的分化潜能完全相同。 (×) (4)干细胞技术可应用于疾病治疗、新药研制和开发。 (√) (二)落实知能 2.胚胎干细胞研究在医学上有重大应用价值,通过移植胚胎干细胞期望可以治疗的疾病是 (　　) ①糖尿病　②高血压　③唐氏综合征(21三体综合征)　④老年痴呆症　⑤白化病　⑥肝衰竭 A.①②⑤ B.②③⑥ C.①④⑥ D.③④⑤ 解析:选C　胚胎干细胞可以被诱导分化形成新的组织细胞,移植胚胎干细胞可以使坏死或退化的部位得以修复和恢复正常功能,因此,通过移植胚胎干细胞期望可以治疗的疾病是①糖尿病、④老年痴呆症、⑥肝衰竭;而②高血压是不良生活习惯或遗传引起的,③唐氏综合征(21三体综合征)是染色体变异引起的,⑤白化病是遗传引起的,C正确。 3.(2025·常州检测)某实验室做了下图所示的实验研究,下列相关叙述正确的是 (　　) 小鼠纤维母细胞诱导多能干细胞肝细胞、神经细胞、上皮细胞等 A.过程②是诱导多能干细胞的形态、结构和遗传物质发生稳定性差异的过程 B.与纤维母细胞相比,经过程①形成的诱导多能干细胞的全能性较高 C.肝细胞、神经细胞、上皮细胞等细胞中基因组成相同,蛋白质完全不同 D.上述细胞中具有细胞周期的是诱导多能干细胞和神经细胞 解析:选B　②表示细胞分化过程,该过程会使细胞的形态、结构和功能发生稳定性差异,但不会改变细胞中的遗传物质,A错误;与纤维母细胞相比,经过程①形成的诱导多能干细胞的分化程度较低,其全能性较高,B正确;肝细胞、神经细胞、上皮细胞都是由诱导多能干细胞分裂、分化形成的,含有相同的基因,但不同细胞选择性表达的基因不同,因此细胞中所含蛋白质有所区别,但不是完全不同,C错误;神经细胞已经高度分化,不再分裂,不具有细胞周期,D错误。 (三)迁移应用 4.iPS细胞(诱导多能干细胞)与ES细胞(胚胎干细胞)非常相似,在再生医学、药物安全性与有效性检测等领域有巨大的应用前景。下图展示了体细胞重编程为iPS细胞的过程,请分析回答相关问题: (1)ES细胞的医疗应用前景不如iPS细胞的主要原因是:①ES细胞从　　　　中获取,涉及伦理问题,因而限制了它的应用;②iPS细胞可以来源于　　　　　　　　　　,将它移植回病人体内后,理论上可以避免免疫排斥反应。  (2)图中ES细胞培养体系是根据细胞需要严格配制的,称为　　　培养基,由于人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚,还需要加入血清等成分。  (3)由体细胞重编程为iPS细胞,类似于植物组织培养的　　　　过程。iPS细胞的体外分化潜能可能表现为:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  解析:(1)①哺乳动物的胚胎干细胞来源于早期胚胎或从原始性腺中分离出来,涉及伦理问题,因而限制了它的应用;②iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞,将它移植回病人体内后,理论上可以避免排斥反应。 (2)合成培养基是根据细胞需要严格配制而成的,动物细胞培养所用的合成培养基中通常需加入血清等天然成分,以保证动物细胞营养所需。 (3)体细胞转变为iPS细胞,即从高度分化的细胞形成分化程度低的细胞,过程类似于植物组织培养中的脱分化过程。iPS细胞与ES细胞非常相似,因此iPS细胞的体外分化潜能可能表现为可以分化成为全身200多种细胞类型,并进一步形成机体的所有组织、器官。 答案:(1)①胚胎　②病人自身的体细胞　(2)合成　(3)脱分化　可以分化成为全身200多种细胞类型,并进一步形成机体的所有组织、器官 /课堂小结与随堂训练/ 一、知识体系构建 二、关键语句必背 1.动物细胞融合技术是指在一定的条件下将两个或多个动物细胞,通过物理、化学或生物方法,结合形成一个细胞的技术。 2.浆细胞与骨髓瘤细胞融合得到的杂交瘤细胞,既能无限增殖又能产生大量特定抗体。 3.单克隆抗体的优点是化学性质单一、特异性强,并且可以大量制备。 4.干细胞是指动物(包括人)胚胎及某些器官中同时具有自我更新和分化能力的细胞。 三、素养好题训练 1.(2025·盐城高二阶段练)HCG是受孕后体内分泌的一种糖蛋白激素。在妊娠早期,HCG的浓度迅速升高,检测尿中的HCG即可检测是否妊娠。科学家以HCG为抗原制备出单克隆抗体,并发明了早孕检测试纸,可在受精后10天左右诊断妇女是否怀孕。下列相关叙述错误的是 (　　) A.用纯化的HCG反复注射到小鼠体内,产生的抗体为单克隆技术 B.经选择培养基筛选得到的杂交瘤细胞经多次筛选才可用于生产单克隆抗体 C.用PEG诱导浆细胞与骨髓瘤细胞融合产生的杂交瘤细胞不止一种 D.使用早孕检测试纸检测妇女是否怀孕的特点是快捷、准确、高效　 解析:选A　单克隆抗体是浆细胞与骨髓瘤细胞融合形成的杂交瘤细胞分泌的,A错误;经选择培养基筛选得到的杂交瘤细胞经多次单一抗体筛选才可用于生产单克隆抗体,B正确;经PEG诱导融合后的细胞不止一种,C正确;使用早孕检测试纸检测妇女是否怀孕利用了抗原抗体特异性结合的原理,其特点是快捷、准确、高效,D正确。 2.一系列实验证明细胞质膜具有流动性,荧光抗体免疫标记实验就是其中的一个典型例子。下图表示了人、鼠细胞融合的过程,研究中分别将带有绿色荧光、能与人体细胞膜上HLA抗原特异性结合的抗体和带有红色荧光、能与小鼠细胞膜上H2抗原特异性结合的抗体放入细胞培养液中,对人、鼠细胞进行标记。下列有关该实验的叙述,错误的是 (　　) A.要使实验现象明显,可以适当提高细胞培养液的温度 B.选取不同生物细胞进行融合是因为不同生物细胞表面抗原差异较大 C.实验表明不同种生物细胞可以杂交,而同种生物细胞不能进行融合 D.实验结果可以直接证明细胞膜上的蛋白质分子可以运动　 解析:选C　细胞质膜的流动性与温度有关,因此为了使实验现象明显,可适当提高温度,加速细胞质膜流动,A正确;由于采用了免疫荧光标记法,而同类生物细胞膜上的蛋白质相似程度很大,因此难以找到特异性蛋白,采用异种生物细胞可以达到这一目的,B正确;实验表明不同种生物细胞可以杂交,但不能表明同种生物细胞不能进行融合,C错误;细胞质膜融合实验证明了细胞质膜的磷脂分子与蛋白质分子均是可以运动的,D正确。 3.某些学者已成功地利用人体皮肤细胞诱导出具备胚胎干细胞功能的干细胞,并且利用皮肤干细胞治疗镰状细胞贫血获得进展。下列叙述正确的是 (　　) A.人体皮肤细胞是高度分化的细胞,遗传物质发生改变 B.皮肤干细胞用于治疗镰状细胞贫血是其经诱导形成了造血干细胞 C.从皮肤细胞诱导出具备胚胎干细胞功能的干细胞,是细胞再分化的过程 D.与利用人体胚胎干细胞进行研究和疾病治疗相比,皮肤干细胞没有优势　 解析:选B　人体皮肤细胞是高度分化的细胞,但遗传物质未发生改变,A错误;从皮肤细胞诱导出具备胚胎干细胞功能的干细胞,是细胞脱分化的过程,C错误;与利用人体胚胎干细胞进行研究和疾病治疗相比,利用皮肤干细胞没有伦理学的问题,D错误。 4.HCG是女性怀孕后滋养层细胞分泌的一种糖蛋白,如图是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图,制备抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断。有关叙述正确的是 (　　) A.体外培养单个B淋巴细胞也可以获得大量抗HCG的单克隆抗体 B.多孔玻璃板中的细胞为B淋巴细胞和鼠瘤细胞的融合细胞 C.过程③产生的细胞集落a~d既能大量增殖,又能产生抗体 D.图中细胞集落c可用于扩大化培养生产抗HCG单克隆抗体 解析:选C　体外培养的单个B淋巴细胞不能无限增殖,不能获得大量抗HCG的单克隆抗体,A错误;多孔玻璃板中有三种细胞,即未融合的亲本细胞、融合的具有同种核的细胞以及杂交瘤细胞,B错误;过程③筛选出的是杂交瘤细胞,所以过程③产生的细胞集落a~d既能大量增殖,又能产生抗体,C正确;图中细胞集落a可用于扩大化培养生产抗HCG单克隆抗体,D错误。 5.研究人员利用阿尔茨海默病患者自身的皮肤细胞或血细胞制成诱导多能干细胞(iPS细胞),来替代患者大脑中失去功能的神经元,被称为自体疗法。下列叙述正确的是 (　　) A.自体疗法需要服用免疫抑制药物 B.诱导多能干细胞即为神经元细胞 C.诱导多能干细胞与皮肤细胞的核酸分子全部相同 D.由患者自身的皮肤细胞或血细胞制成诱导多能干细胞的过程相当于脱分化 解析:选D　自体疗法不会出现免疫排斥,不需要服用免疫抑制药物,A错误;神经元细胞为高度分化的细胞,没有分裂能力,不是诱导多能干细胞,B错误;诱导多能干细胞是向患者自身的皮肤细胞或血细胞中加入特定基因或特定蛋白质等后形成的,其分化能力等与诱导前不同,因此诱导多能干细胞与皮肤细胞的核酸分子(如mRNA)不是全部相同,C错误;由患者自身的皮肤细胞或血细胞制成诱导多能干细胞的过程相当于脱分化,D正确。 6.如图是科研人员将药物与单克隆抗体连接形成的抗体—药物偶联物(ADC)的示意图,它由抗体、接头和小分子药物三部分组成,能实现对肿瘤细胞的选择性杀伤。例如用于治疗乳腺癌的Kadcyla是由阿多曲妥珠单抗和药物美坦新偶联的ADC。下列叙述正确的是 (　　) A.单克隆抗体由免疫过的B淋巴细胞释放,体现了生物膜的流动性 B.Kadcyla中阿多曲妥珠单抗和药物都具有抗肿瘤的作用 C.某一种浆细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合后培养,获得特异性强的单克隆抗体,但当相应抗原位于靶细胞内时,该抗体不能与之发生特异性结合 D.ADC中接头稳定性偏高会导致其在循环过程中药物分子脱落造成“脱靶毒性”　 解析:选C　单克隆抗体由杂交瘤细胞合成并分泌,分泌过程为胞吐过程,体现了生物膜的流动性,A错误;Kadcyla中的阿多曲妥珠单抗能实现靶向投递,药物能实现抗肿瘤的作用,B错误;抗体主要分布在血清、组织液和外分泌液,当相应抗原位于靶细胞内时,该抗体不能与之发生特异性结合,C正确;由图可知,ADC中接头的作用是连接药物分子,其稳定性偏低可能会导致药物分子脱落,进而与正常细胞接触,造成“脱靶毒性”,D错误 。 学科网（北京）股份有限公司 $