2027届高三人教版高中生物一轮复习讲义第43讲　动物细胞工程

第43讲　动物细胞工程 考点一　动物细胞培养 知|识|巩|固 1．动物细胞培养的概念：从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。 2．动物细胞培养的条件 教材隐含知识 1．(选择性必修3 P44正文信息)在使用合成培养基时，通常需要加入血清等一些天然成分。血清中含有哪些促进细胞代谢和生长的物质？蛋白质、氨基酸、未知的促生长因子等。 3．动物细胞培养的过程 (1)体外培养的动物细胞的类型 ①能够悬浮在培养液中生长增殖； ②需要贴附于某些基质表面才能生长繁殖，而且还会发生接触抑制现象，从而使细胞停止分裂增殖。 (2)动物细胞培养的过程 4．干细胞培养及其应用 种类 胚胎干细胞 成体干细胞 诱导多能干细胞 来源 早期胚胎 骨髓、脐带血等 体细胞(如成纤维细胞等) 特点 能分化成任何一种细胞、组织或器官，甚至成为个体 分化成特定的细胞或组织 能诱导分化成类似胚胎干细胞的细胞 应用 分化成心肌细胞、神经元和造血干细胞等 造血干细胞用于治疗白血病，神经干细胞用于治疗帕金森病、阿尔茨海默病等 治疗镰状细胞贫血、阿尔茨海默病、心血管疾病等 教材隐含知识 2．(选择性必修3 P45图2－12)用胰蛋白酶处理动物组织，对细胞的消化有两种情况： (1)短时间内细胞不会(填“会”或“不会”)被消化，原因是细胞表面具有糖蛋白，对细胞具有一定的保护作用。 (2)长时间后细胞会(填“会”或“不会”)被消化，原因是细胞表面糖蛋白的保护作用是有限的；细胞膜的主要成分包括磷脂和蛋白质，蛋白质可被胰蛋白酶水解。 思|维|辨|析 易错整合，判断正误。 (1)将动物细胞置于含有95%O2和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养。(　　) (2)动物细胞在培养过程中都具有细胞贴壁的现象。(　　) (3)培养动物细胞的第一代(即第一次细胞增殖)被称为原代培养。(　　) (4)干细胞都能分化成多种类型的细胞。(　　) (5)胚胎干细胞是发现最早、研究最多、应用也最为成熟的一类成体干细胞。(　　) 答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)× 延|伸|探|究 1．动物细胞培养时，要将动物组织分散成单个细胞的原因是什么？ 提示：①保证细胞所需要的营养供应；②保证细胞内有害代谢物的及时排出；③防止细胞与细胞靠在一起限制彼此的生长和增殖。 2．为什么说iPS细胞的应用前景要优于ES细胞？ 提示：ES细胞必须从胚胎中获取，涉及伦理问题，限制了在医学上的应用。iPS细胞的诱导过程无须破坏胚胎，而且iPS细胞可以来自病人自身的体细胞，将它移植回病人体内后，理论上可以避免免疫排斥反应。 剖析难点·考点突破 重|难|精|讲 动物细胞培养和植物组织培养的比较 精|准|命|题 考向一　考查动物细胞培养 》例1　(2022·湖北选择考)某兴趣小组开展小鼠原代神经元培养的研究，结果发现其培养的原代神经元生长缓慢，其原因不可能的是(　　) A．实验材料取自小鼠胚胎的脑组织 B．为了防止污染将培养瓶瓶口密封 C．血清经过高温处理后加入培养基 D．所使用的培养基呈弱酸性 答案：A 解析：小鼠胚胎脑组织中含有丰富的原代神经元，细胞增殖能力强，不会造成生长缓慢，A符合题意；培养瓶瓶口密封会使培养液中缺氧，影响细胞有氧呼吸，造成供能不足，可能使细胞生长缓慢，B不符合题意；血清经过高温处理后，其中活性成分变性，失去原有功能，细胞生存环境严重恶化，可能使细胞生长缓慢，C不符合题意；小鼠内环境为弱碱性，所使用的培养基呈弱酸性，细胞生存环境恶劣，可能造成细胞生长缓慢，D不符合题意。 〔变式训练1〕　(2024·山东青岛高三联考)实验小鼠皮肤细胞培养(非克隆培养)的基本过程如下图所示。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处理 C．丙过程是原代培养 D．丁过程直接将丙过程得到的细胞分瓶培养 答案：D 解析：动物细胞培养需要无毒、无菌的环境，甲过程表示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项正确；乙过程表示将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项正确；丙过程表示原代培养，C项正确；丁过程表示传代培养，需要对丙过程得到的细胞用胰蛋白酶处理并离心收集，将收集细胞制成细胞悬液，然后分瓶培养，D项错误。 考向二　考查干细胞的培养及应用 》例2　(2024·广东广州高三一模)诱导多能干细胞(iPS细胞)是通过基因转染技术将某些诱导基因导入动物或人的体细胞，使体细胞直接重构成为胚胎干细胞(ES细胞)样的多潜能细胞。下图表示科学家利用小鼠皮肤细胞培养出多种细胞的过程，下列叙述错误的是(　　) 小鼠皮肤细胞诱导多能干细胞神经细胞、肝细胞等 A．iPS细胞在细胞形态、生长特性等方面与ES细胞相似 B．过程①中细胞内发生了基因重组 C．过程②中细胞内某些基因处于关闭状态 D．获得iPS细胞需要使用卵细胞或者胚胎细胞 答案：D 解析：iPS细胞为诱导多能干细胞，在细胞形态、生长特性等方面与ES细胞相似，A正确；由题图可知，过程①是将诱导基因导入小鼠皮肤细胞中，该过程中细胞内发生了基因重组，B正确；过程②表示细胞分化，其实质是基因的选择性表达，所以细胞内某些基因处于关闭状态，C正确；由题意可知，诱导多能干细胞(iPS细胞)是通过基因转染技术将某些诱导基因导入动物或人的体细胞，使体细胞直接重构成为胚胎干细胞(ES细胞)样的多潜能细胞，D错误。 〔变式训练2〕　(2024·广东汕头一模)通过大量实验，在多种候选基因中筛选出Sox2、Klf4、Oct4、c－Myc(简称SKOM)4种基因。将这些基因导入高度分化的体细胞，可使其重编程，形成类似胚胎干细胞(ES细胞)的一种细胞类型，称为iPS细胞。下列说法正确的是(　　) A．不同类型的干细胞分裂和分化潜能基本相同 B．胚胎干细胞因需要从胚胎中获取涉及伦理问题而限制了其应用 C．诱导产生iPS细胞的过程中需用到基因工程技术和核移植技术 D．iPS细胞和ES细胞具有相同的基因组成且都能体现出细胞的全能性 答案：B 解析：不同类型的干细胞分化潜能是有差别的，如胚胎干细胞的分化潜能大于造血干细胞，A错误；胚胎干细胞(ES细胞)是从早期胚胎中分离出来的一类细胞，全能性较高，但会涉及伦理问题，对其在医学上的应用有一定限制，B正确；根据题意可知，将Sox2、Klf4、Oct4、c－Myc基因导入高度分化的体细胞可使其重编程，形成iPS细胞，需要用到基因工程，没有应用核移植技术，C错误；根据ES细胞的来源及iPS细胞的形成可知，它们基因组成不同，D错误。 考点二　动物细胞融合技术与单克隆抗体 必备知识·夯实基础 知|识|巩|固 1．动物细胞融合技术 动物细胞融合技术 教材隐含知识 (选择性必修3 P48相关信息)(1)灭活是指用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力，但并不破坏它们的抗原结构。 (2)灭活病毒诱导细胞融合与病毒和细胞所含的糖蛋白有关。 2．单克隆抗体的制备 (1)制备原理 ①B淋巴细胞特点：一种B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。 ②骨髓瘤细胞特点：能在体外大量增殖。 ③杂交瘤细胞的特点：既能大量增殖，又能产生足够数量的特定抗体。 (2)制备过程 (3)单克隆抗体的特点和应用 思|维|辨|析 易错整合，判断正误。 (1)动物细胞融合过程中既有细胞膜的融合也有核的融合。(　　) (2)动物细胞融合的结果是形成单核的杂交细胞，植物体细胞杂交的结果是得到杂种植株。(　　) (3)动物体细胞融合后的杂交细胞仍然是二倍体细胞。(　　) (4)将抗原注入小鼠体内，是为了获得能产生相应抗体的B淋巴细胞。(　　) 答案：(1)√　(2)√　(3)×　(4)√ 延|伸|探|究 1．动物细胞融合过程中为什么未灭活的病毒不能作诱导剂？ 提示：未灭活的病毒会感染细胞，因而不能诱导细胞融合。 2．制备单克隆抗体时，不直接用经过免疫的B淋巴细胞来获得单克隆抗体的原因是什么？ 提示：用于获得杂交瘤细胞的B淋巴细胞为浆细胞，是高度分化的动物细胞，培养时很难恢复分裂能力，不能进行无限增殖，难以获得足够数量的单克隆抗体。 剖析难点·考点突破 重|难|精|讲 1．植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较 项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合 原理 细胞膜的流动性、细胞的全能性 细胞膜的流动性、细胞增殖 融合前处理 除去细胞壁 使细胞分散开 相关酶 纤维素酶和果胶酶 胰蛋白酶或胶原蛋白酶 诱导方法 物理法：电融合法、离心法等； 化学法：聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2＋—高pH融合法等 PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法等 结果 杂种植株 杂交细胞 应用 培育植物新品种等 主要用于制备单克隆抗体 意义 突破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 2.单克隆抗体制备过程中两次筛选的方法及目的 项目 第一次筛选 第二次筛选 筛选原因 诱导融合后会得到多种杂交细胞，另外还有未融合的细胞 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 筛选方法 用特定的选择培养基筛选：未融合的细胞和融合的具有同种核的细胞(“B—B”细胞、“瘤—瘤”细胞)都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞(“B—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 拓展延伸：第一次筛选获得杂交瘤细胞的方法：①细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基嘌呤阻断。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。在培养基中加入氨基嘌呤，B淋巴细胞及同型融合细胞不能增殖，骨髓瘤细胞及同型融合细胞DNA合成的D途径被氨基嘌呤阻断也不能增殖，只有杂交瘤细胞能无限增殖。 精|准|命|题 考向一　围绕动物细胞融合，考查理解能力 》例1　(2025·湖北师大附中高三测评)将小鼠细胞与人细胞融合后获得“人—鼠融合细胞”，发现人的染色体会随机丢失，最终只保留一条或几条染色体。下列叙述正确的是(　　) A．小鼠细胞与人细胞融合表明细胞膜具有信息识别的功能 B．可利用PCR检测人的基因表达产物 C．可通过检测“人—鼠融合细胞”的基因表达产物，初步定位人基因位于几号染色体上 D．“人—鼠融合细胞”的获得突破了人和小鼠之间的生殖隔离 答案：C 解析：小鼠细胞与人细胞融合，表明细胞膜具有流动性，A错误；基因表达的产物是蛋白质，不能用PCR检测，B错误；融合实验中，人染色体会随机丢失，最终只保留一条或几条染色体，可通过检测“人—鼠融合细胞”的基因表达产物，初步定位人基因位于几号染色体上，C正确；突破生殖隔离需要产生可育的后代，D错误。 考向二　考查单克隆抗体的制备及应用 》例2　(2025·北京朝阳区高三检测)人绒毛膜促性腺激素(HCG)是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，制备抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断。下面是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图。有关分析错误的是(　　) A．体外培养单个B淋巴细胞也可以获得大量抗HCG的抗体 B．过程③培养后的细胞均能产生特定抗体 C．图中细胞集落a可用于大规模培养，生产抗HCG单克隆抗体 D．图中能产生单克隆抗体的细胞在培养过程中不会出现接触抑制的现象 答案：A 解析：体外培养的单个B淋巴细胞无法无限增殖，故不能获得大量抗HCG的抗体，A错误；过程③培养后的细胞是经过多孔玻璃板筛选得到的杂交瘤细胞，均能产生特定抗体，B正确；据题图可知，题图中细胞集落a能够产生阳性反应，故可用于大规模培养，生产抗HCG单克隆抗体，C正确；由于杂交瘤细胞既保留了鼠瘤细胞无限增殖的特点，又有B淋巴细胞产生特异性抗体的作用，所以题图中能产生单克隆抗体的细胞在培养过程中不会出现接触抑制的现象，D正确。 〔变式训练〕　(2024·广东高三诊断)下图为杂交瘤细胞的制备及初步筛选示意图。骨髓瘤细胞由于缺乏次黄嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT－)，在HAT筛选培养液中不能正常合成DNA，无法生长。免疫B细胞(HGPRT＋)能在HAT筛选培养液中正常生长。下列叙述正确的是(　　) A．从HAT培养液中获得的抗体即为单克隆抗体 B．灭活的仙台病毒处理可使细胞膜发生一定程度的损伤，进而促进细胞融合 C．细胞膜的选择透过性是细胞融合的基础 D．多个B细胞融合形成的多聚细胞在HAT培养液中死亡的原因是不能合成DNA 答案：B 解析：从HAT培养液中筛选出来的是杂交瘤细胞，还需要对这些杂交瘤细胞进行单一抗体检测，进而筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞，A错误；灭活的仙台病毒处理可使细胞膜发生一定程度的损伤，进而促进细胞融合，因此可用灭活的仙台病毒作为促融剂，B正确；细胞膜的流动性是细胞融合的基础，C错误；多个B细胞融合形成的多聚细胞在HAT培养液中死亡的原因是不能无限增殖，D错误。 考点三　动物体细胞核移植技术和克隆动物 必备知识·夯实基础 知|识|巩|固 1．细胞核移植的概念、原理及类型 概念 将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物 原理 动物细胞核的全能性 类型 胚胎细胞核移植；体细胞核移植 2.体细胞核移植的过程 3．体细胞核移植技术的应用前景和存在的问题 前景 畜牧业 加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育 医药 卫生 ①作为生物反应器生产医用蛋白； ②转基因克隆动物的细胞、组织和器官可以用于异种移植； ③人核移植胚胎干细胞经过诱导分化形成相应的细胞、组织、器官，可用于器官移植 保护濒危物种 增加濒危物种的存活数量 问题 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 教材隐含知识 (选择性必修3 P54思考·讨论)体细胞核移植技术中必须先去掉受体卵母细胞的细胞核的原因是保证核移植动物的核遗传物质全部来自供体细胞。 思|维|辨|析 易错整合，判断正误。 (1)通过克隆技术形成重组细胞并发育成一个新个体，体现了动物细胞的全能性。(　　) (2)核移植过程中供体理论上是提供细胞核，但操作过程中可以把整个细胞注入去核的卵母细胞中。(　　) (3)重构胚是指人工重新构建的胚胎，具有发育成完整个体的能力。(　　) (4)可用Ca2＋载体激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程。(　　) (5)克隆动物的性状与供核动物完全相同。(　　) 答案：(1)×　(2)√　(3)√　(4)√　(5)× 延|伸|探|究 　癌症早中期的患者往往通过相应的组织或者器官摘除来进行治疗，但是组织和器官摘除往往严重影响患者的正常生活和身心健康，如图是利用体细胞核移植技术生产器官的过程。分析并回答下列问题： (1)细胞A一般选用卵母细胞，为什么？ (2)在将体细胞的核移植到细胞A之前，为什么必须先对细胞A进行去核操作？ 提示：(1)因为卵母细胞体积大，易操作；营养丰富；卵母细胞中含有激发细胞核全能性的物质。 (2)为了使核移植的胚胎或核遗传物质全部来自患者提供的正常体细胞。 剖析难点·考点突破 精|准|命|题 考向　考查动物核移植技术与克隆动物 》例　如图是利用体细胞核移植技术克隆优质奶牛的简易流程图，有关叙述正确的是(　　) A．后代丁的遗传性状由甲和丙的遗传物质共同决定 B．过程①需要提供95%空气和5%CO2的混合气体 C．过程②常使用显微操作去核法对受精卵进行处理 D．过程③将激活后的重组细胞培养至原肠胚后移植 答案：B 解析：后代丁的细胞核遗传物质来自甲牛，细胞质遗传物质来自乙牛，则丁的遗传性状由甲和乙的遗传物质共同决定，A错误；动物细胞培养中需要提供95%空气(保证细胞的有氧呼吸)和5%CO2(维持培养液的pH)的混合气体，B正确；过程②常使用显微操作去核法对卵母细胞进行处理，C错误；过程③将激活后的重组细胞培养至桑葚胚或囊胚后移植，D错误。 〔变式训练〕　(2025·山东聊城高三开学考)世界首批疾病克隆猴——5只生物节律紊乱体细胞克隆猴在中国诞生，开启了克隆猴模型应用于生命科学研究的“春天”。科学家采集了一只一岁半的、睡眠紊乱最明显的BMALl(生物节律基因)敲除猴A6的体细胞，通过体细胞核移植技术，获得了5只克隆猴——这是国际上首次成功构建一批遗传背景一致的生物节律紊乱猕猴模型。下列相关叙述错误的是(　　) A．体细胞核移植技术的原理是动物细胞核的全能性 B．5只克隆猕猴细胞核基因型与核供体细胞完全一致 C．体细胞核移植需用取自新鲜卵巢的卵母细胞直接作受体细胞 D．该研究可弥补实验猕猴繁殖周期长、单胎数量少的不足 答案：C 解析：取自卵巢的卵母细胞需要培养到MⅡ期时，才可进行核移植；体细胞核移植时供核的供体可不受年龄影响，且体细胞数量多，所以该研究可弥补实验猕猴繁殖周期长、单胎数量少的不足。故选C。 素养提升·强化思维 构|建|网|络 真|题|再|现 1．(2024·北京卷)我国科学家体外诱导食蟹猴胚胎干细胞，形成了类似囊胚的结构(类囊胚)，为研究灵长类胚胎发育机制提供了实验体系(如图)。相关叙述错误的是(　　) A．实验证实食蟹猴胚胎干细胞具有分化潜能 B．实验过程中使用的培养基含有糖类 C．类囊胚的获得利用了核移植技术 D．可借助胚胎移植技术研究类囊胚的后续发育 答案：C 解析：体外诱导食蟹猴胚胎干细胞，形成了类似囊胚的结构(类囊胚)，证实了食蟹猴胚胎干细胞具有分化潜能，A正确；实验过程中使用的培养基需含有糖类，糖类可为细胞培养提供能源物质，B正确；类囊胚的获得利用了动物细胞培养技术，并没有进行核移植，C错误；可借助胚胎移植技术将类囊胚移植到相应的雌性受体中继续胚胎发育，从而可以用来研究类囊胚的后续发育，D正确。故选C。 2．(2024·吉林卷)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(　　) 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 答案：D 解析：传代培养时应将细胞置于含95%空气和5%CO2混合气体的CO2培养箱中培养，A错误；选取②的细胞进行传代培养比①更合理，①还处于适应阶段，选②细胞更合理，B错误；对于贴壁生长的细胞进行传代培养时，先需要用胰蛋白酶等处理，使之分散为单个细胞，然后再用离心法收集，C错误；细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大、细胞间产生接触抑制有关，D正确。故选D。 3．(2023·湖北卷)某病毒对动物养殖业危害十分严重。我国学者拟以该病毒外壳蛋白A为抗原来制备单克隆抗体，以期快速检测该病毒，其主要技术路线如图所示。 回答下列问题： (1)与小鼠骨髓瘤细胞融合前，已免疫的脾细胞(含浆细胞)____不需要(填“需要”或“不需要”)通过原代培养扩大细胞数量；添加脂溶性物质PEG可促进细胞融合，该过程中PEG对细胞膜的作用是__________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)在杂交瘤细胞筛选过程中，常使用特定的选择培养基(如HAT培养基)，该培养基对____________________和_____________________生长具有抑制作用。 (3)单克隆抗体筛选中，将抗体与该病毒外壳蛋白进行杂交，其目的是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (4)构建重组质粒需要使用DNA连接酶。下列属于DNA连接酶底物的是______。 答案：(1)不需要　使细胞接触处的磷脂分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合　(2)未融合的亲本细胞　融合的具有同种核的细胞　(3)通过抗体检测呈阳性来获得分泌所需抗体的杂交瘤细胞　(4)④ 解析：(1)浆细胞是高度分化的细胞，不能增殖，所以不需要通过原代培养扩大细胞数量。脂溶性物质PEG可使细胞接触处的磷脂分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。 (2)在杂交瘤细胞筛选过程中，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。 (3)单克隆抗体筛选中，将抗体与该病毒外壳蛋白进行杂交，是运用了抗原—抗体杂交技术，抗体检测呈阳性的细胞，即为所需的杂交瘤细胞。 (4)DNA连接酶能连接DNA片段，催化合成磷酸二酯键，即将一条脱氧核苷酸5′端的磷酸基团与另一条脱氧核苷酸链的3′端的—OH相连，④符合题意。故选④。 提能训练　练案[43] A组 一、选择题 1．(2025·辽宁省朝阳市期末试题)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、D两点表示经筛选、分装后继续培养。下列判断正确的是(　　) A．细胞培养过程中应通入95%的O2和5%的CO2 B．细胞在培养过程中都会出现接触抑制的现象 C．原代培养和传代培养的分界点是曲线中B点 D．制备单克隆抗体应选择B点后的细胞与B淋巴细胞融合 答案：C 解析：细胞培养过程中应通入95%的空气和5%的CO2，A错误；细胞的悬浮培养不会出现接触抑制的现象，B错误；人们通常将动物组织消化后的初次培养称为原代培养，分瓶后的培养称为传代培养；当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，即会发生接触抑制现象如A－B段；B点之后细胞继续生长，可见B点之后进行了传代培养，C正确；制备单克隆抗体时，可选取图中D点即能无限增殖的细胞与B淋巴细胞融合形成杂交细胞，D错误。 2．(2024·名校教研联盟4月联考)神经氨酶(NA)是流感病毒的表面蛋白，NA可使子代病毒从宿主细胞中释放，其活性是抗病毒药物的主要靶标之一。研究人员从两名H3N2流感康复者体内获得NA特异性的B细胞，并制备了单克隆抗体。该技术不会利用的细胞是(　　) A．NA特异性B细胞 B．小鼠的骨髓瘤细胞 C．特异的杂交瘤细胞 D．去核的MⅡ卵母细胞 答案：D 解析：研究人员从流感康复者体内获得NA特异性的B细胞，A不符合题意；利用选择培养基筛选得到B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合的杂交瘤细胞用到了小鼠的骨髓瘤细胞，B不符合题意；对抗体检测阳性的杂交瘤细胞进行克隆化培养和多次抗体检测，最终获得能大量增殖并可产生抗NA的杂交瘤细胞，C不符合题意；去核的MⅡ卵母细胞在动物细胞核移植过程使用，该过程无需利用去核的MⅡ卵母细胞，D符合题意。 3．(2024·沈阳二中三模)多发性骨髓瘤细胞高表达CD38，科研人员制备了CD38单克隆抗体来治疗多发性骨髓瘤，但该药物会和人的红细胞结合导致红细胞破裂。某科研小组开发出一种新型的CD38单克隆抗体(FTL004)，FTL004不与人的红细胞结合，且能更准确地识别和促进骨髓瘤细胞凋亡。下列说法错误的是(　　) A．制备CD38单克隆抗体常用的技术有动物细胞培养和动物细胞融合 B．若利用小鼠来制备CD38单克隆抗体，则需要给小鼠注射CD38 C．FTL004与原CD38单克隆抗体相比特异性较弱 D．FTL004与原CD38单克隆抗体相比疗效更显著 答案：C 解析：制备CD38单克隆抗体常用的技术有动物细胞培养和动物细胞融合，其中动物细胞培养是动物细胞工程的基本技术，A正确；若利用小鼠来制备CD38单克隆抗体，则需要给小鼠注射CD38，其目的是获得能产生相应抗体的B淋巴细胞，B正确；FTL004与原CD38单克隆抗体相比特异性更强，因为题中显示，该单克隆抗体不与红细胞结合，C错误；FTL004与原CD38单克隆抗体相比疗效更显著，因为该抗体避免了原来的单抗引起的红细胞破裂，D正确。 4．(2025·山东师大附中适应性测试)单倍体胚胎干细胞(haESCs)取自于孤雌或孤雄发育至囊胚的细胞，具有极大的应用前景。下列叙述正确的是(　　) A．培养液中通常含有蔗糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清 B．细胞培养应在CO2培养箱中进行，CO2的作用是刺激细胞呼吸 C．haESCs通常不含等位基因，有利于研究隐性基因的功能 D．haESCs可取自于孤雌或孤雄发育至囊胚中任何一个细胞 答案：C 解析：动物细胞不能直接吸收蔗糖，因此动物细胞培养液中通常含有的糖类是葡萄糖，A错误；动物细胞培养中CO2的主要作用是维持培养液的pH，B错误；haESCs取自于孤雌或孤雄发育至囊胚的细胞，其细胞中通常只有一个染色体组，因此不含等位基因，有利于研究隐性基因的功能，C正确；haESCs可取自于孤雌或孤雄发育至桑葚胚中任何一个细胞或囊胚的内细胞团的细胞，D错误。 5．(2025·南阳市一中)乙肝是由乙肝病毒导致肝脏感染的疾病，患者死于肝硬化和肝癌的风险很高，科研人员利用小鼠制备出抗乙肝病毒单克隆抗体。下列叙述正确的是(　　) A．给小鼠注射乙肝病毒后，从小鼠脾中获得的B淋巴细胞可大量增殖 B．B淋巴细胞与骨髓瘤细胞混合，经诱导形成的细胞即为杂交瘤细胞 C．抗乙肝病毒单克隆抗体与乙肝病毒结合后可直接杀死乙肝病毒 D．抗乙肝病毒单克隆抗体灵敏性高，可检测出人体内低浓度乙肝病毒 答案：D 解析：已免疫的B淋巴细胞即浆细胞，不能大量增殖，A错误；B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合，经诱导融合的细胞不一定是杂交瘤细胞，还可能是自身融合的细胞，通过选择培养基筛选才能获得杂交瘤细胞，B错误；抗乙肝病毒单克隆抗体与乙肝病毒结合后不能直接杀死乙肝病毒，多数情况下形成沉淀等，C错误；抗乙肝病毒单克隆抗体特异性强、灵敏性高，可检测出人体内低浓度乙肝病毒，D正确。 6．(2024·黑吉辽三省三校四模)牙齿再生术的难点在于牙髓再生和牙周组织再生。空军军医大学口腔医院金岩教授率领团队经历多年潜心努力，从患者脱落的乳牙中获取牙髓干细胞，经过体外培养，将形成的干细胞聚合体植入患者牙髓腔里，使得牙齿神经、血管再生，完全恢复牙齿原有功能。针对以上技术，下列叙述正确的是(　　) A．此技术的原理与植物组织培养的原理相同 B．此技术需要适宜的温度(36.5 ℃)和pH(6.8～7.8) C．牙髓干细胞与胚胎干细胞一样都可以分化为成年动物体内任何一种类型的细胞，甚至产生个体 D．对于牙髓干细胞的培养过程需要经历原代培养，用胰蛋白酶处理后再用离心法收集悬液中的细胞进行传代 答案：D 解析：该技术属于动物细胞培养，原理是细胞增殖，而植物组织培养的原理是植物细胞的全能性，两者不同，A错误；此技术即动物细胞培养需要适宜的温度(36.5±0.5 ℃)和pH(7.2～7.4)，B错误；由于技术条件等的制约，目前不能将动物体细胞培养为完整个体，且牙髓干细胞属于分化程度较高的细胞，不能分化为任何一种类型的细胞，C错误；对于牙髓干细胞的培养过程需要经历原代培养(分瓶前的培养过程)，用胰蛋白酶处理后再用离心法收集悬液中的细胞进行传代，D正确。 7．(2024·安徽师大附中二模)乳腺癌化疗的药物在杀伤肿瘤细胞的同时还会对健康细胞造成伤害，为降低药物对患者的副作用，科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上，构建抗体—药物偶联物(ADC)，过程如图所示。下列相关说法正确的是(　　) A．对①过程形成的杂交细胞进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选，就可以获得能分泌所需抗体的细胞 B．ADC通常由抗体、接头和药物三部分组成，ADC起作用时会被细胞吞噬，并在溶酶体内被分解后释放药物 C．经步骤③筛选得到的杂交瘤细胞具有的特点是能准确识别抗原的细微差异并能大量制备 D．ADC能降低乳腺癌治疗药物的副作用，原因是药物能特异性地作用于乳腺癌细胞，避免其他细胞受损 答案：B 解析：经过程①形成的融合细胞有同种核两两融合和不同核融合细胞，需要经过特定的选择性培养基筛选才能获得杂交瘤细胞，A错误；抗体—药物偶联物(ADC)通常由负责选择性识别癌细胞表面抗原的抗体，负责杀死癌细胞的药物有效载荷，以及连接抗体和有效载荷的连接子三个部分组成，ADC起作用时会被细胞吞噬，并在溶酶体内被分解后释放药物，B正确；步骤③是抗体检测，得到的杂交瘤细胞的特点是既能大量增殖又能产生专一性抗体，C错误；ADC能降低乳腺癌治疗药物的副作用，原因是抗体能特异性地作用于乳腺癌(靶)细胞，避免其他细胞受损，D错误。 二、非选择题 8．(2025·北师大附中模拟)2018年1月25日报道，两只克隆猕猴“中中”和“华华”在中国诞生，突破了现有技术无法克隆灵长类动物的世界难题，将为阿尔茨海默症、自闭症等脑疾病带来前所未有的光明前景，图为过程流程图，请回答下列有关问题： (1)欲获得单个雌猕猴体细胞，可用____________酶处理动物组织块。过程①表示去除细胞核，该过程一般要在卵母细胞培养至________________期再进行，目前使用的去核方法是________________。 (2)A细胞的获得过程属于________(有性/无性)生殖，在培养早期胚胎时，培养液中通常要添加________等一些天然成分，当胚胎发育到________阶段时，将进行②________(填过程名称)。 (3)获得的“中中”和“华华”小猕猴与供体动物的遗传物质不完全相同，原因是______________________________________________________________。 答案：(1)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)　MⅡ(或减数第二次分裂中)　显微操作(去核)法　(2)无性　血清　桑葚胚或囊胚　胚胎移植　(3)二者含有卵母细胞细胞质的遗传物质 解析：(1)欲获得单个雌猕猴体细胞，可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织块，使细胞分散成单个细胞，这里不能用胃蛋白酶处理；过程①表示去除细胞核，去核的方法是显微操作去核法，该过程一般要在卵母细胞培养至MⅡ(减数第二次分裂中)期再进行，该期的细胞发育全能性高。 (2)A细胞的获得的技术手段为核移植，是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，属于无性生殖；为确保细胞的生命活动正常进行，在培养早期胚胎时，培养液中通常要添加动物血清等一些天然成分；当胚胎发育到桑葚胚或囊胚阶段时，进行②胚胎移植，因为此时的胚胎尚未开始分化，全能性高，且尚未与子宫建立组织上的联系，因而更容易成功。 (3)克隆动物与供体动物性状不完全相同，从遗传物质的角度来说，是因为卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响，据此可知，获得的“中中”和“华华”小猕猴与供体动物的遗传物质不完全相同，是因为二者细胞质中的基因是由卵母细胞提供的。 B组 一、选择题 1．(2025·山东潍坊安丘一中模拟)长时间浸泡的木耳可能滋生椰毒假单胞杆菌，其代谢产生的米酵菌酸是一种可以引起人食物中毒的毒素。米酵菌酸分子量较小不能单独引起免疫反应，为了高效检测米酵菌酸，科研人员在制备米酵菌酸单克隆抗体时，要将米酵菌酸经过处理后再将其多次注射小鼠，经检测合格后，才从小鼠脾脏中提取相应细胞与骨髓瘤细胞进行融合，相关叙述正确的是(　　) A．米酵菌酸分子经过特殊处理的目的是制备供免疫细胞识别的抗原 B．经特殊处理的米酵菌酸分子多次注入小鼠是为了促进记忆T细胞的产生 C．处理后的米酵菌酸分子注入小鼠的次数是由血液中米酵菌酸分子的浓度决定的 D．从小鼠脾脏中提取的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞两两融合形成3种能增殖的杂交瘤细胞 答案：A 解析：根据题干信息，米酵菌酸分子量较小不能单独引起免疫反应，在制备米酵菌酸单克隆抗体时，要将米酵菌酸经过处理后再将其多次注射小鼠，经检测合格后，才从小鼠脾脏中提取相应细胞与骨髓瘤细胞进行融合，因此米酵菌酸分子经过特殊处理的目的是制备供免疫细胞识别的抗原，进而刺激机体产生能产生抗体的浆细胞，A正确；经特殊处理的米酵菌酸分子多次注入小鼠是为了促进记忆B细胞的产生，进而使得二次免疫反应产生更多的浆细胞，B错误；处理后的米酵菌酸分子注入小鼠的次数由机体内浆细胞的数量决定，C错误；从小鼠脾脏中提取的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞两两融合形成3种杂交细胞(B淋巴细胞自身融合的细胞、骨髓瘤细胞自身融合的细胞、杂交瘤细胞)，但只有骨髓瘤细胞自身融合的细胞和杂交瘤细胞能增殖，D错误。 2．(2025·昌邑一中模拟)在一些肿瘤细胞中，EGFR(表皮生长因子受体)的过度表达，导致细胞异常增殖。利用动物细胞融合技术制备的单克隆抗体，与药物偶联后可用于治疗EGFR过量表达的肿瘤。下列说法错误的是(　　) A．可以利用EGFR作为抗原制备单克隆抗体 B．初步筛选后放入多孔板的细胞为杂交瘤细胞，能大量增殖并产生所需抗体 C．杂交瘤细胞在培养过程中一般无接触抑制现象，不需要用胰蛋白酶处理 D．单克隆抗体药物可特异性降低EGFR过量表达的肿瘤细胞的增殖能力 答案：B 解析：制备该单克隆抗体时，可用EGFR作为抗原来刺激动物，制备产生特异性抗体的B淋巴细胞，A正确；初步筛选后放入多孔板的细胞为杂交瘤细胞，是多种类型的杂交瘤细胞，其中只有一部分能产生所需抗体，B错误；杂交瘤细胞具有骨髓瘤细胞的特征，细胞表面缺少黏连蛋白，培养过程中一般无接触抑制现象，不需要用胰蛋白酶处理，C正确；由题意“利用动物细胞融合技术制备的单克隆抗体，与药物偶联后可用于治疗EGFR过量表达的肿瘤”可知，单克隆抗体药物可特异性降低EGFR过量表达的肿瘤细胞的增殖能力，D正确。 3．(2023·北京卷)甲状旁腺激素(PTH)水平是人类多种疾病的重要诊断指标。研究者制备单克隆抗体用于快速检测PTH，有关制备过程的叙述不正确的是(　　) A．需要使用动物细胞培养技术 B．需要制备用PTH免疫的小鼠 C．利用抗原—抗体结合的原理筛选杂交瘤细胞 D．筛选能分泌多种抗体的单个杂交瘤细胞 答案：D 解析：单克隆抗体制备过程中需要对骨髓瘤细胞等进行培养，即需要使用动物细胞培养技术，A正确；该操作的目的是制备单克隆抗体用于快速检测PTH，故应用PTH处理小鼠，使其产生相应的B细胞，B正确；抗原与抗体的结合具有特异性，可利用抗原—抗体结合的原理筛选杂交瘤细胞，C正确；由于一种B淋巴细胞经分化形成浆细胞后通常只能产生一种抗体，故筛选出的单个杂交瘤细胞无法分泌多种抗体，D错误。故选D。 4．(2025·北师大附中模拟)如图为细胞融合过程，以下叙述正确的是(　　) ①若A、B细胞为植物细胞，则它们都是已经用酶解法脱掉了细胞壁 ②若A、B细胞的细胞膜蛋白质分别用红、绿荧光染料标记，到D细胞阶段，两种颜色的荧光可能均匀分布 ③若A细胞为骨髓瘤细胞，B细胞为已免疫的B淋巴细胞，则D细胞称为杂交瘤细胞，D细胞经培养产生的抗体为单克隆抗体 ④若A、B细胞为动物细胞，则D细胞培养的原理是细胞全能性的表达 ⑤与传统的有性杂交相比，细胞融合技术优越性在于定向地改造生物的性状 ⑥人工诱导动物细胞融合可用灭活的病毒作为诱导剂，而植物细胞融合不能 A．①②③⑥ B．②③④⑤ C．①②⑤⑥ D．①②③④ 答案：A 解析：若图中A、B为植物细胞，则图示过程为植物体细胞杂交，其实质为植物原生质体的融合，融合前需要使用酶解法(纤维素酶和果胶酶)去除植物的细胞壁，①正确；若A、B细胞的细胞膜蛋白质分别用红、绿荧光染料标记，由于细胞膜具有一定的流动性，经细胞融合到D细胞阶段，两种颜色的荧光可能均匀分布，②正确；若A细胞为骨髓瘤细胞，B细胞为已免疫的B淋巴细胞，则图示过程为动物细胞融合制备单克隆抗体的过程，C为正在融合的细胞，D为杂交瘤细胞，此细胞经培养可产生单克隆抗体，③正确；若A、B细胞为动物细胞，则D细胞培养的原理是细胞增殖，④错误；与传统的有性杂交相比，细胞融合技术优越性在于克服远缘杂交不亲和的障碍，⑤错误；诱导植物原生质体的融合时用化学法(聚乙二醇等)或物理法(电融合法、离心法等)，不能用生物法(灭活病毒)诱导，但诱导动物细胞融合可以用灭活的病毒作为诱导剂，⑥正确。故选A。 5．(2025·江西宜丰中学模拟)利用基因编辑技术将病毒外壳蛋白基因导入猪细胞中，然后通过核移植技术培育基因编辑猪，可用于生产基因工程疫苗，下图为基因编辑猪培育流程。下列叙述不正确的是(　　) A．收集到的卵母细胞需培养至MⅡ期才能进行核移植 B．需要对1号猪和3号猪进行同期发情处理 C．可采用抗原抗体杂交的方法检测病毒外壳蛋白基因是否被导入4号猪细胞 D．4号猪(基因编辑猪)的性染色体来自2号猪，核基因与2号猪一致 答案：C 解析：使用促性腺激素处理1号猪，使其超数排卵，培养至MⅡ期才能进行核移植，A正确；对1号猪和3号猪使用孕激素持续给药处理一段时间，直至两者的黄体都自行退化后同时停药，使其同时进入卵泡期从而实现同期发情，B正确；采用抗原—抗体杂交的方法可检测病毒外壳蛋白基因是否表达，C错误；4号猪(基因编辑猪)的细胞核来自2号猪，故性染色体、核基因都与2号猪一致，D正确。 6．如图表示抗人体胃癌的单克隆抗体的制备过程，有关叙述错误的是(　　) A．图中实验小鼠注射的甲是能与抗人体胃癌抗体特异性结合的抗原 B．利用聚乙二醇、灭活的病毒和电融合法等方法均可诱导细胞融合获得乙 C．用特定的选择培养基对乙筛选，融合细胞均能生长，未融合细胞均不能生长 D．丙需要进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选后可获得大量能分泌所需抗体的丁 答案：C 解析：图中从注射了甲的小鼠中获得的B淋巴细胞可以产生特异性抗体，所以甲为相应的抗原，A正确；利用聚乙二醇(化学法)、灭活的病毒(生物法)和电融合法(物理法)等方法均可诱导细胞融合获得杂交瘤细胞，B正确；用特定的选择培养基对乙筛选，同种细胞的融合细胞和未融合细胞均不能生长，只有融合的杂交细胞(杂交瘤细胞)能生长，C错误；杂交瘤细胞经过选择培养基的筛选并经单一抗体检测呈阳性后，培养能产生特定抗体的杂交瘤细胞，即可制备单克隆抗体，D正确。 7．(2025·北师大附中模拟)治疗性克隆为建立人类疾病的动物模型、研究疾病机理带来光明前景。如图表示治疗性克隆的过程，下列说法错误的是(　　) A．上述过程利用了动物细胞核移植、动物细胞培养等技术 B．细胞A常用处于减数第二次分裂中期的次级卵母细胞 C．过程②在培养基中加入的动物血清含有激发细胞全能性表达的物质 D．该技术有望最终解决供体器官的短缺和器官移植出现的排异反应 答案：C 解析：据题图可知，上述过程利用了动物细胞核移植、动物细胞培养等技术，A正确；细胞A常用处于减数第二次分裂中期的次级卵母细胞，原因是该细胞体积大，容易操作；细胞质多，营养丰富；含有激发细胞全能性表达的物质，B正确；过程②表示重组细胞发育成囊胚，细胞A中含有激发细胞全能性表达的物质，动物血清不含激发细胞全能性表达的物质，C错误；由于胚胎干细胞的形成来自于病人自身提供的体细胞形成的囊胚，因此形成的器官移植给病人可以减少免疫排斥反应，故该技术有望最终解决供体器官的短缺和器官移植出现的排异反应，D正确。 二、非选择题 8．(2024·河北省石家庄市15中期末)非洲猪瘟(ASF)是世界动物卫生组织定义为最危险和最持久的动物疾病之一，以该病毒外壳的p54蛋白为抗原来制备单克隆抗体进行针对性免疫，效果显著。将非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p54注入小鼠体内，可利用该小鼠的免疫细胞制备抗p54蛋白的单克隆抗体，也可以从该小鼠的血清中直接分离。回答下列有关问题： (1)实验前将非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p54注入小鼠甲体内，该处理的目的是____________________。 (2)为了得到能产生抗p54蛋白的单克隆抗体的杂交瘤细胞，需要进行筛选，图中筛选1所采用的培养基属于____________，使用该培养基进行细胞培养的结果是________________________。筛选2对杂交瘤细胞进行____________和____________，经过多次筛选，获得能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。 (3)抗原一般是大分子，包含多个可诱导机体产生特异性抗体的化学基团——抗原表位，又称抗原决定簇。抗原具有多种抗原决定簇，实验过程中p54蛋白出现部分结构改变，则制备的单抗失效，但从小鼠血清中分离出的抗体仍有效，原因可能是______________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________。 答案：(1)获得产生针对p54蛋白抗体的B细胞　(2)选择培养基　培养基中只有杂交瘤细胞可存活　克隆化培养　抗体检测　(3)一个抗原有多个抗原决定簇，诱导机体产生多种抗体，p54蛋白部分结构改变后抗p54的单抗失效，但小鼠血清中存在针对该抗原其他抗原决定簇的抗体 解析：(1)实验前将非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p54注入小鼠甲体内，诱导机体的特异性免疫从而获得产生针对p54蛋白抗体的B细胞。 (2)将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合可以获得B—B融合细胞，瘤—瘤融合细胞以及杂交瘤细胞，在HAT这种培养基中只有杂交瘤细胞可以存活，其他两类细胞都无法存活，因此该培养基属于选择培养基，培养的结果是培养基中只有杂交瘤细胞可存活。筛选2对杂交瘤细胞进行克隆化培养，以获得更多数量的杂交瘤细胞，再通过抗体检测，获得能特异性产生针对p54蛋白抗体的杂交瘤细胞。 (3)由于一个抗原有多个抗原决定簇，诱导机体产生多种抗体，p54蛋白部分结构改变后抗p54的单抗失效，但小鼠血清中存在针对该抗原其他抗原决定簇的抗体，因此会出现实验过程中p54蛋白出现部分结构改变，则制备的单抗失效，但从小鼠血清中分离出的抗体仍有效。 学科网（北京）股份有限公司 $