2027届高中生物一轮复习讲义第十单元　第52课时　动物细胞工程

该高中生物学高考复习讲义聚焦动物细胞工程核心考点，涵盖动物细胞培养、细胞融合与单克隆抗体、核移植技术，按概念-过程-应用逻辑架构知识，通过对比归纳（如动植物培养差异）、表格梳理（干细胞类型）及考向真题解析，构建“考点梳理-方法指导-真题训练”复习流程，帮助学生系统突破重难点。 资料以科学思维和探究实践为导向，设计分层练习（基础排查+课时精练）和核心素养训练，如单克隆抗体制备中两次筛选的逻辑分析，核移植去核操作的原理探究，结合2021-2025年真题强化实战能力。要语必背与即时反馈设计，确保高效复习，助力教师精准把控节奏，提升学生应试水平。

第52课时　动物细胞工程 考点一　动物细胞培养 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 归纳总结　比较动物细胞培养和植物组织培养 (1)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。 (2)动物细胞培养的原理是细胞增殖，植物组织培养的原理是植物细胞的全能性。 (3)动物细胞培养的目的是使细胞数量增多并不是培养至完整个体，而植物组织培养的目的是获取完整植株个体。 3．动物细胞培养的过程 (1)细胞贴壁：体外培养的大多数动物细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上。 (2)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。 (3)原代培养：分瓶之前的细胞培养，即动物组织经处理后的初次培养。 (4)传代培养：分瓶后的细胞培养。 点拨　①分散成单细胞的原因：解除细胞生长和增殖的限制，保证细胞所需要的营养供应，保证细胞内有害代谢产物及时排出。②分瓶培养前，悬浮培养的细胞直接离心收集，贴壁细胞需要用胰蛋白酶等处理后离心收集。 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(简称iPS细胞) 来源 早期胚胎 骨髓、脐带血和外周血 体细胞(如成纤维细胞等) 特点 能分化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组织和器官甚至个体 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等；神经干细胞用于治疗帕金森病、阿尔茨海默病等 治疗小鼠的镰状细胞贫血、阿尔茨海默病、心血管疾病等 教材隐性知识　源于选择性必修3 P46“相关信息”：科学家已尝试采用多种方法来制备iPS细胞，包括借助载体将特定基因导入细胞中，直接将特定蛋白导入细胞中或者用小分子化合物等来诱导形成iPS细胞。iPS细胞最初是由成纤维细胞转化而来的，后来发现已分化的T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞。 (1)当病毒达到一定数量时会影响细胞的增殖(2023·辽宁，7)(　√　) (2)进行动物细胞培养时，血清应经过高温处理后加入培养基(2022·湖北，6)(　×　) 提示　血清经过高温处理后，其中的活性成分变性，失去原有功能。 (3)培养心肌细胞的时候既需要氧气也需要二氧化碳(2022·江苏，14)(　√　) 考向一　动物细胞培养 1．(2025·广东，5)将人眼睑成纤维细胞传代培养后，再培养形成支架，在该支架上接种人口腔黏膜上皮细胞，培养一段时间后分离获得上皮细胞片层，可用于人工角膜的研究。上述过程不涉及(　　) A．制备细胞悬液 B．置于5%CO2等适宜条件下培养 C．离心收集细胞 D．用胰蛋白酶消化支架后分离片层 答案　D 解析　人眼睑成纤维细胞传代培养前，需要用胰蛋白酶等处理贴壁细胞，使之分散成单个细胞，然后再用离心法收集，将收集的细胞制成细胞悬液，分瓶培养，A、C不符合题意；动物细胞需培养在含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中，B不符合题意；用胰蛋白酶消化支架的同时也会破坏上皮细胞片层，D符合题意。 2．(2024·黑吉辽，14)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　传代培养时需要营造无菌、无毒以及95%空气＋5%CO2的气体环境，而非密封，A错误；①的细胞还未快速增长，此时进行传代培养没有意义，应选②的细胞进行传代培养，B错误；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，之后，将收集的细胞制成细胞悬液，分瓶培养，C错误。 考点二　动物细胞融合技术与单克隆抗体 1．动物细胞融合技术 教材隐性知识　源于选择性必修3 P48“相关信息”：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。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。 2．单克隆抗体的制备 (1)传统抗体的获得 ①方法 ②缺点：产量低、纯度低、特异性差。 (2)单克隆抗体的制备及优点 ①制备过程 点拨　第一次筛选出多种杂交瘤细胞；第二次筛选出既能分泌所需特异性抗体，又能迅速大量增殖的杂交瘤细胞。 ②单克隆抗体的优点 a．能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合(特异性强、灵敏度高)。 b．可以大量制备。 (3)单克隆抗体的应用 ①被广泛用作诊断试剂，在多种疾病的诊断和病原体鉴定中发挥重要的作用。 ②运载药物，形成抗体—药物偶联物，实现对肿瘤细胞的选择性杀伤。 ③用于治疗疾病。 (1)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(2020·浙江6月选考，15)(　√　) (2)将骨髓瘤细胞和B淋巴细胞混合，经诱导后融合的细胞即为杂交瘤细胞(2021·江苏，11)(　×　) 提示　若仅考虑细胞两两融合的情况，将骨髓瘤细胞和B淋巴细胞混合，经诱导融合后的细胞不都是杂交瘤细胞，还有融合的具有同种核的细胞。 (3)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，判断有关制备过程的叙述是否正确： ①利用抗原－抗体结合的原理筛选杂交瘤细胞(2023·北京，12)(　√　) ②筛选能分泌多种抗体的单个杂交瘤细胞(2023·北京，12)(　×　) 提示　由于一个B淋巴细胞经分化后只能分泌一种抗体，故筛选出的单个杂交瘤细胞也只能产生一种抗体。 (4)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，该试剂盒还可用于其他类型病毒性肝炎的检测(　×　) 提示　抗体具有特异性，所以戊肝诊断试剂盒只能用于戊肝的检测，不能用于其他类型病毒性肝炎的检测。 理解单克隆抗体的制备过程及应用 长春新碱(VCR)能够干扰肿瘤细胞的有丝分裂，也会影响正常细胞的增殖和分裂，导致药物副作用的发生。H18杂交瘤细胞产生的抗人肝癌单克隆抗体HAb18对于人体肝癌的诊断和靶向治疗具有重要的意义。回答下列问题： (1)抗人肝癌单克隆抗体HAb18的制备过程中，需要向小鼠体内注射肝癌细胞悬液，其目的是刺激机体发生免疫应答，从而得到能产生特定抗体的B淋巴细胞。 (2)资料：①细胞合成DNA包括D和S两条途径，其中D途径能被氨基蝶呤阻断。 ②免疫的B淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但它不能分裂增殖，其本身也不能在体外长期存活。 ③鼠骨髓瘤细胞中只有D途径，没有S途径，但它能不断分裂增殖。如果它的D途径被阻断的话，它会因不能合成DNA而死亡。 根据上述资料，利用特定的选择培养基筛选杂交瘤细胞的具体方法是在培养基中加入氨基蝶呤进行培养，一段时间后收集存活细胞。原理是氨基蝶呤可以阻断DNA的D合成途径，所以未融合的骨髓瘤细胞及骨髓瘤细胞和骨髓瘤细胞融合形成的细胞不能在该培养基生长，而未融合的B淋巴细胞及B淋巴细胞和B淋巴细胞融合形成的细胞不能长期存活，只有B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合的细胞才可以在培养基中长期存活与繁殖。 (3)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的抗体可以发挥靶向运输作用，携带VCR与肝癌细胞特异性结合；药物VCR通过抑制微管蛋白聚合从而抑制纺锤体的形成，阻断肝癌细胞分裂，诱导肝癌细胞凋亡。 考向二　动物细胞融合技术与单克隆抗体 3．(2025·甘肃，16)肿瘤坏死因子α(TNF－α)是一种细胞因子，高浓度时可以引发疾病。研究者利用细胞工程技术制备了TNF－α的单克隆抗体，用于治疗由TNF－α引发的疾病，制备流程如图。下列叙述正确的是(　　) A．①是从小鼠的血液中获得的骨髓瘤细胞 B．②含未融合细胞、同种核及异种核融合细胞 C．③需用特定培养基筛选得到大量的杂交瘤细胞 D．④需在体外或小鼠腹腔进行克隆化培养和抗体检测 答案　B 解析　骨髓瘤细胞应该从骨髓中获取，A错误；B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的融合是随机的，可能有些细胞不发生融合，有些两两融合，有些多个融合，有同种核融合细胞，也有异种核融合细胞，B正确；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合后，③利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞，但不能得到大量的杂交瘤细胞，C错误；④为对经选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞的过程，该过程都在体外进行，D错误。 4．(2021·山东，15)一个抗原往往有多个不同的抗原决定簇，一个抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体，由同一抗原刺激产生的不同抗体统称为多抗。将非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p72注入小鼠体内，可利用该小鼠的免疫细胞制备抗p72的单抗，也可以从该小鼠的血清中直接分离出多抗。下列说法正确的是(　　) A．注入小鼠体内的抗原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响大 B．单抗制备过程中通常将分离出的浆细胞与骨髓瘤细胞融合 C．利用该小鼠只能制备出一种抗p72的单抗 D．p72部分结构改变后会出现原单抗失效而多抗仍有效的情况 答案　D 解析　单抗的制作需要筛选，而多抗不需要筛选，抗原纯度越高，产生的多抗纯度越高，因此抗原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响小，A错误；单抗制备过程中通常将分离出的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，B错误；非洲猪瘟病毒衣壳蛋白 p72 上有多种抗原决定簇，一个抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体，所以向小鼠体内注入p72 后，可以刺激小鼠产生多种抗p72的单抗，C错误；p72 部分结构改变只改变了部分抗原决定簇，因此由这部分抗原决定簇产生的抗体失效，但由于还存在由其他抗原决定簇刺激机体产生的抗体，所以多抗仍有效，D正确。 拓展资料　酶联免疫吸附试剂盒检测原理 未标记的单抗先结合固相抗原(包被在板子上或存在于样本中)，再加入标记有酶的二抗(抗抗体，如抗鼠IgG)，二抗结合一抗上的恒定区，洗去未结合物后加底物显色，原理如图所示。该方法常用于检测抗体(如自身抗体、病原体抗体)。而双抗体夹心法常用于检测大分子抗原，其原理与以上不同之处是：将一种单抗固定在固相载体上作为“捕获抗体”。 考点三　动物体细胞核移植技术和克隆动物 1．动物细胞核移植技术的概念和类型 (1)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，继而发育为动物个体的技术。 (2)原理：动物体细胞核具有全能性。 (3)类型：哺乳动物核移植可分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植，其中胚胎细胞核移植较易成功。 教材隐性知识　源于选择性必修3 P52“相关信息”：减数分裂Ⅱ中期(MⅡ期)卵母细胞中的“核”其实是纺锤体—染色体复合物。文中所说的“去核”是去除该复合物。 2．体细胞核移植的过程 教材隐性知识　源于选择性必修3 P54“相关信息”：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。也有人采用梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等方法。这些方法是在没有穿透卵母细胞透明带的情况下去核或使其中的DNA变性。 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、组织或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、组织或器官，可用于器官移植 科学 研究 ①研究克隆动物可使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程；②克隆一批遗传背景相同的动物，可以通过它们之间的对比来分析致病基因；③克隆特定疾病模型的动物，为研究致病机制和开发相应的药物提供帮助 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 理解动物体细胞核移植的过程及应用 培育克隆猴的流程如图所示。请结合示意图回答问题： (1)在将体细胞的核移植到卵母细胞之前，必须先对卵母细胞进行去核操作的原因是什么？ 提示　为了使核移植的胚胎或动物的核遗传物质全部来自体细胞供体动物。 (2)上述体细胞核移植技术培育的克隆猴没有实现对体细胞供体动物进行100%的复制，其原因是克隆动物绝大部分DNA来自体细胞供体(核供体)动物的细胞核，但其线粒体中的DNA同时来自核供体细胞和受体卵母细胞。所以，克隆猴不是对核供体动物进行完全相同的复制。此外，即便动物的遗传基础完全相同，但动物的发育及一些行为、习性的形成与所处环境也有很大关系。 (3)在此过程中，灭活的仙台病毒所起的作用是诱导细胞融合。 (4)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降低组蛋白的甲基化水平；同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA处理该重构胚，TSA可以抑制组蛋白脱乙酰酶的作用，从而提高组蛋白的乙酰化水平。 考向三　动物体细胞核移植技术和克隆动物 5．(2021·辽宁，13)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，下列叙述正确的是(　　) 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常使用显微操作法对卵母细胞进行去核处理，C错误；过程③将激活后的重组细胞培养至囊胚或桑葚胚后移植，D错误。 6．(2025·四川部分学校一模)我国研究人员率先利用某组蛋白去甲基化酶(KDM4D)的mRNA，通过调控重构胚相关基因表达，解决了体细胞克隆猴胚胎发育率低这一技术难点，培育出了第一批灵长类动物——食蟹猴，流程如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．动物胚胎细胞核移植的难度明显高于体细胞核移植 B．②过程目的是确保克隆动物的遗传物质全部来自供体细胞 C．⑤过程需用物理或化学方法激活才能完成细胞分裂和发育进程 D．KDM4D的mRNA能降低组蛋白甲基化水平，提高克隆猴胚胎发育率 答案　C 解析　动物胚胎细胞分化程度低，全能性相对较高，而动物体细胞分化程度高，恢复全能性更困难，因此动物体细胞核移植的难度高于胚胎细胞核移植，A错误；卵母细胞的细胞质中含有一些能够促进细胞核全能性表达的物质，②过程是去除卵母细胞的细胞核，目的是为供体细胞的细胞核提供一个去核的卵母细胞环境，而细胞质中也存在有遗传物质DNA，因此无法保证克隆动物的遗传物质全部来自供体细胞，B错误；基因通过控制蛋白质的合成来调控生命活动，根据题干信息可知，KDM4D的mRNA能够合成某组蛋白去甲基化酶，在该酶的作用下，能降低组蛋白甲基化水平，调控重构胚相关基因表达，从而提高克隆猴胚胎发育率，并不是KDM4D的mRNA能降低组蛋白甲基化水平，D错误。 一、基础排查 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)。判断下列叙述是否正确。 (1)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(　√　) (2)培养液需要定期更换，以便提供营养和清除代谢废物(　√　) (3)应在含有95%的O2和5%的 CO2培养箱中培养，CO2用于维持培养液的pH(　×　) 提示　应在含有95%空气和5% CO2的混合气体的CO2培养箱中培养，CO2的主要作用是维持培养液的pH。 (4)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(　×　) 提示　丙培养细胞1是原代培养，丁培养细胞2是传代培养，二者培养原理相同，都为细胞的增殖。 (5)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(　×　) 提示　体外培养的动物细胞可以分为两大类：一类能贴壁生长，一类能悬浮生长。贴壁生长的细胞会发生接触抑制现象，悬浮生长的细胞不会。 (6)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(　√　) (7)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(　×　) 提示　iPS细胞可由成纤维细胞诱导形成，也可由其他的细胞诱导形成，如已分化的T细胞、B细胞。 (8)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(　×　) 提示　利用iPS细胞分化形成的器官进行自体移植，可避免机体产生细胞免疫。 (9)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(　√　) 2．判断下列关于动物细胞融合、单克隆抗体的制备及应用的叙述 (1)动物细胞融合过程中既有细胞膜的融合也有核膜的融合(　√　) (2)用灭活的病毒诱导融合利用了细胞膜的流动性(　√　) (3)单克隆抗体可对目的基因是否成功表达进行检测与鉴定(　√　) (4)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(　×　) 提示　单克隆抗体制备过程中至少需要2次筛选，第1次筛选通常用特定的选择培养基筛选，第2次筛选利用96孔板培养，在每个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞的情况下开始克隆化培养和抗体检测，经多次筛选得到足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。 (5)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(　×　) 提示　杂交瘤细胞具有骨髓瘤细胞无限增殖的特征，培养过程中一般无接触抑制现象，不需要用胰蛋白酶处理。 (6)将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养或注射到小鼠腹腔内增殖，可以从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量的单克隆抗体(　√　) (7)单克隆抗体与常规抗体相比，特异性强，灵敏度高，产量高(　√　) (8)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(　×　) 提示　抗体—药物偶联物作用机制是利用单克隆抗体特异性识别肿瘤细胞后，药物作用于肿瘤细胞，使肿瘤细胞被清除。 3．判断下列关于动物细胞核移植技术的叙述 (1)哺乳动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植(　√　) (2)卵母细胞需要培养至M Ⅱ期再去核(　√　) (3)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(　√　) (4)梯度离心是在没有穿透卵母细胞透明带的情况下去核的(　√　) (5)用物理或化学方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程(　√　) (6)克隆动物的遗传物质全部来自供体的体细胞核(　×　) 提示　克隆动物的遗传物质大部分来自供体的体细胞核，其细胞质中的遗传物质有一部分来自去核的卵母细胞。 (7)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(　√　) (8)体细胞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(　×　) 提示　体细胞核移植技术培育动物可保持优良性状，但不能提高遗传的多样性。 二、要语必背 1．(选择性必修3 P44)细胞贴壁：细胞贴附在培养瓶的瓶壁上的现象。 2．(选择性必修3 P44)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。 3．(选择性必修3 P44)细胞在培养过程中分裂受阻的原因：悬浮培养的细胞会因细胞密度过大、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；对于贴壁细胞来说，除上述因素外，还会因为接触抑制而停止分裂增殖。 4．(选择性必修3 P49)杂交瘤细胞的特点是既能大量增殖，又能产生足够数量的特定抗体。 5．(选择性必修3 P50)单克隆抗体的优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。 6．(选择性必修3 P54)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体细胞核移植动物的核遗传物质全部来自供体细胞。 7．(选择性必修3 P54)通过体细胞核移植技术培育的克隆动物，不是对体细胞供体动物进行了100%的复制，原因是克隆动物绝大部分DNA来自供体细胞核，其核外还有少量的DNA，即线粒体中的DNA一部分来自受体卵母细胞。此外，动物的一些行为、习性的形成与所处环境有很大关系。 课时精练 [分值：100分] [1～4题，每题5分；5～13题，每题6分。共74分] 一、选择题 1．(2025·成都二模)悬浮细胞分离培养法可用于分离流感病毒。下列叙述错误的是(　　) A．原代培养时，悬浮细胞培养的气体环境为95%的空气和5%的CO2 B．传代培养时，悬浮培养的细胞需要先用胰蛋白酶处理再离心收集 C．悬浮培养的细胞会因密度过大、代谢物积累等因素而分裂受阻 D．培养过程中分裂期的细胞染色体平均分配，没有同源染色体联会 答案　B 解析　悬浮培养的细胞直接用离心法收集，B错误。 2．(2025·蚌埠二模)如图为动物细胞培养流程，下列叙述正确的是(　　) A．动物细胞培养和植物组织培养的理论基础都是细胞的全能性，都需要无菌、离体培养 B．用胰蛋白酶对剪碎的动物组织进行处理，使其分散成单个细胞后进行培养为传代培养 C．原代培养过程中，贴满瓶壁的细胞需要重新用胰蛋白酶处理，然后进行分瓶培养 D．传代培养需要适宜的温度和pH等，传代培养的细胞最接近体内细胞的生长特性 答案　C 解析　植物组织培养的理论基础是细胞的全能性，动物细胞培养的理论基础是细胞增殖，不是细胞的全能性，A错误；用胰蛋白酶对剪碎的动物组织进行处理，使其分散成单个细胞后进行培养，为原代培养，细胞培养过程中出现接触抑制，用胰蛋白酶使其从瓶壁上脱离下来，然后将其分散到多个培养瓶中继续培养，为传代培养，B错误；原代培养的细胞最接近体内细胞的生长特性，D错误。 3．(2025·湖北，6)利用犬肾细胞MDCK扩增流感病毒，生产流感疫苗，具有标准化、产量高等优点。但MDCK细胞贴壁生长的特性不利于生产规模的扩大，严重制约疫苗的生产效率。研究人员通过筛选，成功获得一种无成瘤性的(多代培养不会癌变)、可悬浮培养的MDCK细胞——XF06。下列叙述错误的是(　　) A．XF06悬浮培养可提高细胞密度，进而提升生产效率 B．细胞贴壁生长特性的改变是流感病毒感染所导致 C．可采用离心技术从感染病毒的细胞裂解液中分离出流感病毒 D．采用无成瘤性细胞生产疫苗，是为了避免疫苗中有致瘤DNA的污染 答案　B 解析　XF06细胞的贴壁特性改变是通过筛选获得的遗传特性，而非流感病毒感染所致(病毒感染仅用于扩增病毒，不改变宿主细胞的生长方式)，B错误；无成瘤性细胞不会癌变，可避免疫苗中混入致瘤性DNA片段，确保疫苗的安全性，D正确。 4．(2025·安徽，14)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 答案　B 解析　胰蛋白酶处理后直接培养的细胞称为原代细胞，A错误；融合细胞中包括具有同种核的融合细胞和杂交瘤细胞，需筛选才能获得分泌所需抗体的杂交瘤细胞，C错误；囊胚时期的细胞已开始分化，D错误。 5．(2023·海南，7)某团队通过多代细胞培养，将小鼠胚胎干细胞的Y染色体去除，获得XO胚胎干细胞，再经过一系列处理，使之转变为有功能的卵母细胞。下列叙述错误的是(　　) A．营养供应充足时，传代培养的胚胎干细胞不会发生接触抑制 B．获得XO胚胎干细胞的过程发生了染色体数目变异 C．XO胚胎干细胞转变为有功能的卵母细胞的过程发生了细胞分化 D．若某濒危哺乳动物仅存在雄性个体，可用该法获得有功能的卵母细胞用于繁育 答案　A 解析　营养供应充足时，传代培养的胚胎干细胞分裂生长到表面相互接触时，会发生接触抑制，A错误；XO胚胎干细胞中丢失了Y染色体，因而获得该细胞的过程发生了染色体数目变异，B正确；XO胚胎干细胞转变为有功能的卵母细胞的过程中，细胞的形态、结构和生理功能发生了稳定性差异，即细胞分化，C正确。 6．(2025·芜湖模拟)我国科学家团队利用化学重编程技术在体外将患者体细胞诱导成iPS(诱导多能干细胞)细胞，并将iPS细胞诱导分化成衍生胰岛B细胞，将衍生胰岛B细胞移植到1型糖尿病患者体内，使患者摆脱了对外源胰岛素的依赖，下列叙述正确的是(　　) A．已经分化的T细胞和B细胞也可能被诱导为iPS细胞 B．诱导衍生胰岛B细胞的过程中没有基因的选择性表达 C．诱导后的衍生胰岛B细胞可以再分化成其他细胞 D．iPS细胞类似于成体干细胞，具有组织特异性 答案　A 解析　多能干细胞(iPS细胞)是通过体外诱导成纤维细胞获得，已经分化的T细胞和B细胞也可能被诱导为iPS细胞，A正确；基因的选择性表达是指在细胞分化中，基因在特定的时间和空间条件下有选择表达的现象，其结果是形成了形态结构和生理功能不同的细胞，iPS细胞诱导分化成衍生胰岛B细胞是基因选择性表达的结果，B错误；诱导后的衍生胰岛B细胞一般不可以再分化成其他细胞，C错误；iPS细胞全称为诱导多能干细胞，是由体细胞诱导而成的干细胞，具有和胚胎干细胞类似的发育潜能性，具有分化成各种组织或器官的潜能，D错误。 7．(2024·海南，7)海南龙血树具有药用和观赏价值，可利用植物组织培养技术产生愈伤组织，进而获得该种植株。动物细胞融合技术可将骨髓瘤细胞和产生特定抗体的B淋巴细胞融合形成杂交瘤细胞，进而制备单克隆抗体。下列有关这两种技术的叙述，正确的是(　　) A．利用的原理均是细胞的全能性 B．使用的培养基均需添加葡萄糖和血清 C．培养时的温度和pH均相同 D．产生的愈伤组织细胞或杂交瘤细胞均具有增殖能力 答案　D 解析　利用植物组织培养技术获得海南龙血树，利用的原理是细胞的全能性，制备单克隆抗体使用了动物细胞培养技术和细胞融合技术，这两种技术利用的原理分别是细胞的增殖和细胞膜的流动性，A错误；利用植物组织培养技术获得海南龙血树，使用的培养基中添加的是蔗糖，不需添加葡萄糖和血清，B错误；由于植物细胞和动物细胞生长所需的适宜温度和pH存在差异，所以培养时的温度和pH均不相同， C错误；愈伤组织是外植体(离体的植物器官、组织或细胞)经脱分化形成的，杂交瘤细胞是由骨髓瘤细胞和产生特定抗体的B淋巴细胞融合后形成的，因此产生的愈伤组织细胞或杂交瘤细胞均具有增殖能力，D正确。 8．(2025·宜昌模拟)为降低乳腺癌化疗副作用，科研人员在单克隆抗体技术基础上构建抗体－药物偶联物(ADC)，ADC通常由单克隆抗体、接头和药物组成，制备和治疗过程如图1和图2。已知细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基蝶呤阻断。小鼠淋巴细胞中有这两种途径，但一般不分裂，而骨髓瘤细胞中没有S途径，却能分裂。下列叙述错误的是(　　) A．图1过程对小鼠进行免疫处理后，应该从该小鼠的脾脏中获取B淋巴细胞 B．若①是在含氨基蝶呤试管中促融，只考虑两两融合，则试管中能增殖的细胞只有2种 C．图1中a和b分别是单克隆抗体和药物，两部分通过接头结合在一起，从而获得ADC D．图2中ADC进入癌细胞后，细胞中的溶酶体可将其水解，释放出药物最终作用于细胞核 答案　B 解析　免疫细胞集中分布在脾脏，对小鼠进行免疫处理后，应该从该小鼠的脾脏中获取B淋巴细胞，A正确；在筛选杂交瘤细胞时，试管中共有5种细胞：未融合的B细胞、互融的B细胞、未融合的瘤细胞、互融的瘤细胞、互融的B细胞和瘤细胞(融合细胞只考虑两两融合)，其中只有互融的B细胞和瘤细胞1种细胞能增殖，B错误；图1中的a是Y型抗体，b是药物，两部分通过接头结合在一起，从而获得ADC，C正确；根据图2判断，ADC进入乳腺癌细胞后，细胞中的溶酶体释放水解酶可将其水解，释放出的药物最终作用于细胞核，可导致癌细胞凋亡，D正确。 9.(2022·山东，15)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。下列叙述错误的是(　　) 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 答案　D 解析　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淋巴细胞增殖、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淋巴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。 10．(2025·武汉二模)抗体药物偶联物(ADC)是一种由单克隆抗体、细胞毒性药物和接头偶联而成的靶向抗癌药物。ADC进入体内后，与肿瘤抗原形成ADC—抗原复合物，进入肿瘤细胞，释放药物发挥作用导致肿瘤细胞死亡。下列叙述错误的是(　　) A．ADC识别抗原后，ADC—抗原复合物通过胞吞进入靶细胞内部 B．DNA抑制剂类靶向抗癌药物导致肿瘤细胞死亡属于细胞坏死 C．来自溶酶体的酶特异性地水解接头从而释放出细胞毒性药物 D．靶向同一抗原上不同位点的双特异性ADC可以提高治疗效果 答案　B 解析　DNA抑制剂类靶向抗癌药物导致肿瘤细胞死亡，是药物诱导肿瘤细胞主动结束生命的过程，属于细胞凋亡，B错误。 11．(2025·山东，14)利用动物体细胞核移植技术培育转基因牛的过程如图所示，下列叙述错误的是(　　) A．对牛乙注射促性腺激素是为了收集更多的卵母细胞 B．卵母细胞去核应在其减数分裂Ⅰ中期进行 C．培养牛甲的体细胞时应定期更换培养液 D．可用PCR技术鉴定犊牛丁是否为转基因牛 答案　B 解析　对牛乙注射促性腺激素进行超数排卵，目的是收集更多的卵母细胞，以便后续进行核移植操作，A正确；卵母细胞去核应在其减数分裂Ⅱ中期进行，B错误；在培养动物体细胞时，需要定期更换培养液，以便清除代谢物，防止细胞代谢物的积累对细胞自身造成危害，C正确；PCR技术可以扩增特定的DNA片段，通过检测犊牛丁细胞中是否含有转基因的DNA片段，就可以鉴定犊牛丁是否为转基因牛，D正确。 12．(2025·马鞍山一模)抗人绒毛膜促性腺激素(HCG)单克隆抗体的研制对于早孕检测和某些肿瘤的检测等具有广阔的应用前景，如图为其生产大致流程。在不同的条件下，该单克隆抗体与HCG结合能力有差异。下列叙述错误的是(　　) A．注射HCG的目的是获得能产生特定抗体的B淋巴细胞 B．制备细胞悬液时应取小鼠脾脏剪碎并用胰蛋白酶处理 C．筛选1的目的是筛选出抗HCG抗体呈阳性的杂交瘤细胞 D．抗HCG抗体可以筛选混合物中的HCG并使之纯化 答案　C 解析　注射HCG的目的是使小鼠产生免疫反应，从而获得能产生特定抗体(抗HCG抗体)的B淋巴细胞，A正确；制备细胞悬液时，取小鼠脾脏剪碎后，用胰蛋白酶处理，可使细胞分散开来，B正确；筛选1是筛选出杂交瘤细胞，筛选2的目的才是筛选出抗HCG抗体呈阳性的杂交瘤细胞，C错误；抗HCG抗体可以与混合物中的HCG特异性结合，从而筛选出HCG并使之纯化，D正确。 13．(2025·合肥二模)科研人员将奶山羊的离体组织剪成1 mm3组织块，均分为a、b、c三组，分别用表中的三种方法消化后，分离出细胞并测定其细胞密度和细胞活率(具有生理活性的细胞所占的比例)；将细胞悬液调至相同密度后，在适宜条件下培养并检测细胞增殖能力。相关检测结果如图所示，下列分析正确的是(　　) 组别(酶消化法) 酶消化处理 a(胰酶消化法) 胰蛋白酶，30 min b(两步酶消化法) 胶原蛋白酶Ⅳ，30 min→培养基清洗5 min→胰蛋白酶，15 min c(两步混合酶消化法) 胶原蛋白酶Ⅳ＋透明质酸酶Ⅱ，30 min→培养基清洗5 min→胰蛋白酶＋DNA酶Ⅰ，15 min A．消化之后的操作是离心后弃上清液→加入培养基→滤除组织残留→加入培养基 B．向培养基中添加的动物血清和抗生素等物质，能为细胞的生长提供必需的营养 C．a组处理效果较差，原因可能是胰蛋白酶破坏了细胞膜蛋白，细胞的损伤较大 D．两步酶消化法兼顾效果及操作简便性，所获细胞在传代培养中遗传稳定性最高 答案　C 解析　消化之后的操作一般是滤除组织残留，然后离心后弃上清液，再加入培养液，A错误；向培养基中添加动物血清能为细胞生长提供必需的营养物质，但抗生素的作用主要是防止杂菌污染，而不是为细胞生长提供营养，B错误；a组只用胰蛋白酶消化30 min，处理效果较差，因为胰蛋白酶作用时间较长可能破坏了细胞膜蛋白等，使细胞损伤较大，C正确；题干中并没有关于所获细胞在传代培养中遗传稳定性的相关信息，所以不能得出两步酶消化法所获细胞在传代培养中遗传稳定性最高的结论，D错误。 二、非选择题 14．(10分)(2023·湖北，22节选)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。 (1)与小鼠骨髓瘤细胞融合前，已免疫的脾细胞(含浆细胞)________(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____________________。 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 解析　 (1)浆细胞是高度分化的细胞，不能增殖，所以不能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，常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。 15．(16分)(2025·豫西北教研联盟二模)我国科研人员利用多种现代生物技术，在猪的体内培育出了一个“人—猪嵌合中期肾”，且维持到胚胎第28天(实验过程如图1所示)，该研究实现了世界首例人源化肾脏异种再生的壮举。回答下列问题： (1)据图1分析，在“人源化中肾”的培养过程中，运用了______________________________等动物细胞工程的技术(答出2点即可)。 (2)过程②常用的去核方法为____________，所谓的“核”实际上是__________________。过程③中，获得单细胞悬液时，猪胚胎剪碎后需用______________处理。 (3)过程④运用基因编辑技术(见图2，Cas9蛋白在向导RNA引导下，切割目标DNA双链)敲除成纤维细胞中的猪肾发育的关键基因SIX1，可以为后续人iPS细胞的生长和分化提供更合适的生存环境。下列对该过程的分析，正确的有________。(多选) A．Cas9蛋白由相关基因指导在核糖体上合成，向导RNA可在逆转录酶催化下合成 B．Cas9蛋白识别并切割SIX1基因特定位点的磷酸二酯键，其作用方式与限制酶相同 C．向导RNA的部分序列是根据SIX1基因设计的，其双链区遵循碱基互补配对原则 D．敲除SIX1基因的猪胚胎可避免猪细胞与人iPS细胞竞争肾脏发育的环境 (4)过程⑧中，选用iPS细胞作为肾脏供体细胞的原因是________________________________。在早期胚胎阶段，猪胚胎的细胞尚未完全分化成各种类型的细胞和组织，细胞之间的连接较松散，这使得导入的人iPS细胞较容易在猪胚胎中整合，胚胎的可塑性也较强，据此判断在构建嵌合胚胎过程中，可在猪胚胎发育至__________(填“桑葚胚”或“囊胚”)期注射人源供体细胞。合适的培养基是提高iPS细胞嵌合能力的关键，下列叙述错误的是_____________。 A．培养液中通常含有糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等营养物质 B．为保证体外培养细胞处于无菌、无毒的环境，除无菌操作外，培养液还需定期更换 C．动物细胞应放入含5%CO2培养箱中培养，CO2的主要作用是刺激细胞呼吸 D．维持动物细胞体外生存必须有适宜的温度、pH和渗透压等环境条件 答案　(1)动物细胞培养、动物细胞核移植技术　(2)显微操作法　(M Ⅱ期卵母细胞中的)纺锤体—染色体复合物　胰蛋白酶或胶原蛋白酶　(3)CD　(4)iPS细胞具有与胚胎干细胞类似的分裂和分化能力，在特定条件诱导下能定向分化为特定的组织器官　桑葚胚　C 解析　(3)Cas9蛋白是以mRNA为模板，在核糖体上合成的，向导RNA以DNA为模板在RNA聚合酶的作用下合成，逆转录酶催化合成的是RNA→DNA的过程，A错误；限制酶具有识别并切割特定的脱氧核糖核苷酸序列的作用，使特定部位的磷酸二酯键断开，Cas9蛋白在向导RNA引导下，切割目标DNA双链，说明Cas9蛋白不具有识别作用，B错误；SIX1基因是控制猪肾发育的关键基因，若不敲除，则会与人iPS细胞竞争肾脏发育的环境，D正确。(4)依据题干信息，猪胚胎的细胞尚未完全分化成各种类型的细胞和组织，细胞之间的连接较松散，这使得导入的人iPS细胞较容易在猪胚胎中整合，所以在构建嵌合胚胎过程中，可在猪胚胎发育至桑葚胚(分化程度较囊胚低)期注射人源供体细胞。CO2的主要作用是维持培养液的pH，不是刺激细胞呼吸，C错误。 学科网（北京）股份有限公司 $