2023新教材高考生物一轮第十二单元生物技术与工程课堂互动探究案4动物细胞工程课件

动物细胞工程\n课前自主预习案高效课堂课堂总结历届真题\n课前自主预习案\n素能目标★考向导航\n基础梳理——系统化知识点一　动物细胞培养1．原理：。2．培养条件（1）营养：糖类、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入等一些天然成分，一般使用液体培养基。（2）无菌、无毒的环境：对培养液和所有培养用具进行以及在无菌环境下进行操作，定期更换培养液以清除代谢物。（3）适宜的温度、pH和渗透压：温度为（哺乳动物），pH为。（4）气体环境：含95%空气和的混合气体。细胞增殖血清灭菌处理36.5±0.5℃7.2～7.45%CO2\n特别提醒动物细胞培养时加入CO2的主要作用是维持培养液的pH，O2的作用是促进细胞的有氧呼吸。\n3．基本过程胰蛋白酶细胞悬液原代培养胰蛋白酶\n4．生长特点（1）细胞贴壁：将细胞悬液放入培养瓶内，置于适宜环境中培养，悬液中分散的细胞很快就上，称为细胞贴壁。（2）接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到表面时，细胞通常会的现象称为细胞的接触抑制。5．原代培养和传代培养（1）原代培养：通常指的细胞培养，即动物组织经处理后的。（2）传代培养：指的细胞培养。贴附在瓶壁相互接触停止分裂增殖分瓶之前初次培养分瓶后\n6．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__________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______分化成________________能诱导分化成类似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、心血管疾病等早期胚胎个体特定的细胞或组织胚胎干细胞\n知识点二　动物细胞融合技术与单克隆抗体一、动物细胞融合技术1．概念：使个动物细胞结合形成的技术。2．结果：形成细胞，且具有原来两个或多个细胞的。3．诱导方法：融合法、融合法和法等。4．意义：突破了的局限，使远缘杂交成为可能。5．应用：（1）是研究细胞遗传、、肿瘤和培育等的重要手段。（2）杂交瘤技术为制造开辟了新途径。两个或多一个细胞杂交遗传信息PEG电灭活病毒诱导有性杂交细胞免疫生物新品种单克隆抗体\n二、单克隆抗体及其应用1．单克隆抗体的制备（1）制备原理：①B淋巴细胞特点：一种B淋巴细胞只分泌种特异性抗体。②骨髓瘤细胞特点：能在体外。③杂交瘤细胞的特点：既能，又能产生足够数量的。一大量增殖大量增殖特定抗体\n（2）制备过程B淋巴细胞选择培养杂交瘤细胞克隆上述\n2．单克隆抗体的应用（1）作，在多种疾病的诊断和鉴定中发挥重要作用。（2）用于运载药物和。诊断试剂病原体治疗疾病\n轻巧记忆单克隆抗体制备的“三个新”①新融合方法（与诱导植物体杂交相比）：灭活病毒诱导法。②新细胞：杂交瘤细胞。③新产物：单克隆抗体。\n知识点三　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）动物细胞核移植技术的概念分析①供体：动物一个细胞的；②受体：去掉细胞核的；③结果：重新组合的细胞发育成，继而发育成动物个体。（2）哺乳动物核移植类型：细胞核移植和体细胞核移植。细胞核卵母细胞新胚胎胚胎\n2．体细胞核移植的过程MⅡ期去核卵母\n3．体细胞核移植技术的应用前景（1）在畜牧生产中，可以加速家畜进程、促进优良畜群。（2）在医药卫生领域：①生物产品：培育转基因克隆动物作为，生产。②器官移植：转基因克隆动物的细胞、组织或器官可以作为的供体；以患者作为培育的人核移植，经过诱导分化形成相应的细胞、组织或器官，将它们移植给患者时可以避免反应。③科学研究：研究克隆动物，深入了解及衰老过程；克隆一批遗传背景相同的动物，对比分析；克隆特定疾病模型的动物，为研究和开发相应的药物提供帮助。（3）在保护濒危物种方面，有望增加濒危物种的。遗传改良繁育生物反应器医用蛋白异种移植供体胚胎干细胞免疫排斥胚胎发育致病基因致病机制存活数量\n4．体细胞核移植技术存在的问题（1）体细胞核移植技术的成功率。（2）克隆动物存在健康问题，表现出缺陷等。非常低遗传和生理\n特别提醒动物体细胞核移植技术（克隆）从生殖方式的角度看属于无性生殖。重组细胞相当于受精卵，需要动物细胞培养和胚胎工程技术的支持。\n基能过关——问题化一、判一判（判断正误并找到课本原话）（一）动物细胞培养1．动物细胞杂交是动物细胞工程的基础。（选择性必修3P43正文）（　　）2．动物细胞培养过程中需将动物细胞放于含95%氧气和5%CO2的CO2培养箱中培养。（选择性必修3P44正文）（　　）3．体外培养的动物细胞一类能悬浮在培养液中生长增殖，另一类需要贴附于某些基质表面才能生长增殖。（选择性必修3P44正文）（　　）4．干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中。（选择性必修3P46正文）（　　）5．iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞。（选择性必修3P46正文）（　　）××√√√\n（二）动物细胞融合技术与单克隆抗体1．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。（选择性必修3P48正文）（　　）2．早期制备的抗体产量高，纯度低，特异性差。（选择性必修3P49正文）（　　）3．多种B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合筛选后，还需经克隆化培养和抗体检测，才能获得足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。（选择性必修3P49图2－16）（　　）4．抗体—药物偶联物（ADC）通常由抗体、接头、药物（如细胞毒素）三部分组成。（选择性必修3P50思考·讨论）（　　）5．单克隆抗体能准确地识别抗原的细微差异，与特定的抗原发生特异性结合，并且可以大量制备。（选择性必修3P50正文）（　　）√×√√√\n（三）动物体细胞核移植技术和克隆动物1．动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。（选择性必修3P52正文）（　　）2．核移植所用的牛卵母细胞需在体外培养到MⅡ期。（选择性必修3P53图2－18）（　　）3．重构胚的激活可用Ca2＋载体、蛋白酶合成抑制剂等。（选择性必修3P53图2－18）（　　）4．重构胚是天然形成的胚胎，具有发育成完整个体的能力。（选择性必修3P53相关信息）（　　）5．体细胞核移植技术成功率非常高，各个环节也相对完善。（选择性必修3P54正文）（　　）√√√××\n二、议一议【教材易漏拾遗】1．[选择性必修3P44正文拓展]动物细胞培养时，为什么要将动物组织分散成单个细胞？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。\n2．[选择性必修3P44正文拓展]动物细胞培养需要控制怎样的气体环境？各自起什么作用？提示：95%空气加5%CO2；O2维持细胞代谢，CO2的主要作用是维持培养液的pH。\n3．[选择性必修3P44正文拓展]动物细胞培养和植物组织培养一样可以获得完整个体吗？提示：动物细胞培养时细胞只进行生长和增殖，不能得到完整个体，但是植物组织培养可以获得完整个体。\n4．[选择性必修3P48正文]动物细胞融合特有的融合方法是什么？提示：与植物原生质体融合相比，动物细胞融合特有的融合方法为用灭活的病毒进行诱导。\n5．[选择性必修3P49图2－16拓展]B淋巴细胞、骨髓瘤细胞和杂交瘤细胞各有何特点？提示：免疫的B淋巴细胞：能产生单一抗体，但不能无限增殖。骨髓瘤细胞：能无限增殖，不能产生抗体。杂交瘤细胞既能产生特定的抗体，又能在培养条件下进行无限增殖。\n6．[选择性必修3P50思考·讨论拓展]抗体—药物偶联物中真正起治疗作用的物质是什么？是单克隆抗体吗？提示：在抗体—药物偶联物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。\n7．[选择性必修3P49图2－16]读图回答下列问题：（1）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？（2）选择杂交瘤细胞过程中两步筛选的目的各是什么？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，难以获得单克隆抗体。提示：第一步筛选的目的是获得杂交瘤细胞。第二步筛选的目的是获得能产生所需单一抗体的杂交瘤细胞。\n8．[选择性必修3P50“思考·讨论”]抗体—药物偶联物（antibody—drugconjugates，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，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。ADC通常由抗体、接头和药物（如细胞毒素）三部分组成，它的作用机制如下图所示。据此回答下列问题：\n（1）ADC的抗体和药物各具有什么作用？（2）除了细胞毒素，还有哪些物质理论上可以作为ADC偶联的药物？提示：ADC的抗体和药物具有的作用分别是导向和治疗。提示：放射性同位素和化学药物等。\n（3）ADC在临床应用上的作用机理是什么？提示：其作用机理是通过单克隆抗体的靶向作用特异性地识别肿瘤细胞表面抗原，然后利用细胞本身具备的内吞作用使化学药物进入肿瘤细胞体内发生药力，从而达到杀死肿瘤细胞的目的。\n9．[选择性必修3P52正文拓展]克隆动物的诞生是否证明了动物细胞具有全能性？提示：用体细胞核移植技术得到克隆动物，仅仅说明动物体细胞的细胞核具有全能性，而不能说明动物细胞具有全能性。\n10．[选择性必修3P53图2－18拓展]动物体细胞核移植属于有性生殖还是无性生殖？并分析原因。提示：动物体细胞核移植得到的个体的细胞核遗传物质完全来自供体细胞核，不是经卵受精得到的，因此属于无性生殖。\n高效课堂\n考点一　动物细胞培养和细胞核移植任务驱动·探究突破任务1补充动物细胞培养过程示意图，并填空胰蛋白酶胰蛋白酶\n(1)与植物细胞培养相比，动物细胞培养过程所用的培养基一般是_____培养基，并加入______________。(2)动物细胞培养过程中两次用到胰蛋白酶，第一次的作用是将剪碎的组织分散成________；第二次是将贴壁生长的细胞从瓶壁上______下来，其目的是避免动物细胞的________现象。(3)动物细胞培养时加入CO2的主要作用是维持培养液的____；O2的作用是促进细胞________。液体动物血清或血浆单个细胞分离接触抑制pH有氧呼吸\n任务2比较动物细胞培养与动物体细胞核移植的不同点动物细胞培养动物体细胞核移植原理________________________细胞增殖动物细胞核的全能性\n过程原代胰蛋白酶传代去核卵母细胞重组细胞早期胚胎\n结果获得________获得________应用①生产生物制品②用于基因工程③检测有毒物质①加速家畜遗传改良进程，促进良种繁育②保护濒危物种③生产医用蛋白④提供克隆器官、组织等细胞群克隆动物\n细胞工程的两个总结(1)植物组织培养和动物细胞培养过程都存在细胞的培养过程，但植物细胞可以先分裂再分化，而动物细胞不分化只分裂。(2)克隆动物的起点是经过核移植后形成的重组细胞，其遗传物质主要来自供体，因此形成的个体性状主要同供体，但也有部分性状同受体。\n动物细胞培养和核移植时注意的五个问题(1)在分散细胞时，需用胰蛋白酶分散细胞，不能用胃蛋白酶，因为胃蛋白酶作用的适宜pH约为1.8，胰蛋白酶作用的适宜pH为7.2～7.8，而多数动物细胞培养的适宜pH为7.2～7.4。(2)取供体动物的体细胞培养，一般选用10代以内的细胞，因为10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型，保证了供体细胞正常的遗传基础。(3)克隆动物是由重组的细胞经培养而来的，该重组细胞的细胞质基因来源于受体细胞，细胞核基因来源于提供细胞核的亲本，其遗传物质来自两个亲本。(4)克隆动物绝大部分性状与供体动物相同，少数性状与提供去核卵母细胞的动物相同，与代孕动物的性状无遗传关系。(5)从生殖方式的角度看，动物体细胞核移植技术(克隆)属无性生殖，重组细胞相当于受精卵，需要动物细胞培养和胚胎工程技术的支持。\n任务3细胞核移植技术(1)理清克隆动物培育流程\n(2)细胞核移植技术中的三个注意点①动物细胞核移植技术，体现了动物细胞核的全能性而非细胞的全能性。②克隆属于无性繁殖，产生新个体的性别、绝大多数性状与供核亲本一致。③核移植技术获得的动物与供核动物性状不完全相同的原因：a.克隆动物线粒体中的DNA来自去核卵母细胞；b.性状受环境的影响；c.在个体发育过程中有可能发生基因突变。\n考向分类·对点落实考向一动物细胞培养技术的考查1.[经典高考]下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是()A．连续细胞系的细胞大多具有二倍体核型B．某些癌细胞在合适条件下能逆转为正常细胞C．由多个祖细胞培养形成的细胞群为一个克隆D．未经克隆化培养的细胞系细胞具有相同的性状答案：B解析：连续细胞系的细胞其核型已发生改变；一个祖细胞培养形成的细胞群才为一个克隆；未经克隆化培养的细胞系细胞可能是不同细胞分裂形成的，其性状可能不同。\n2．(不定项选择)实验小鼠皮肤细胞培养(非克隆培养)的基本过程如图所示。下列叙述正确的是()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．丙过程得到的细胞大多具有异倍体核型D．丁过程得到的细胞具有异质性答案：ABD\n解析：动物细胞培养需要无毒无菌的环境，甲过程指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正确；乙过程表示将得到的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正确；丙过程表示原代培养，此时的细胞仍能保持正常的二倍体核型，C错误；丁过程表示传代培养，此时得到的细胞会克服细胞寿命的自然极限，获得不死性，这些细胞已经发生突变，正在朝着等同于癌细胞的方向发展，D正确。\n3．[2022·四川成都棠湖中学高三月考]食品保鲜剂——青鲜素能抑制植物细胞生长与分裂从而抑制发芽，被用于蔬菜的保鲜，但其残留会损害人体健康。根据材料回答下列问题。(1)青鲜素是人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质，属于______________。(2)青鲜素残留毒性可能会使__________________发生突变，导致正常细胞生长和分裂失控而变成癌细胞。植物生长调节剂原癌基因和抑癌基因解析：(1)人工合成的植物激素类似物叫植物生长调节剂。(2)细胞癌变的机理是原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞分裂失控而发生癌变。\n(3)科研人员以小兔为实验材料，用“动物细胞培养技术”对青鲜素毒害性进行了检测。①请完善检测青鲜素毒性的实验：主要实验步骤：第一步：取大小相同的六只培养瓶编号为1～6，分别加入等量的相同培养液和小兔细胞。第二步：向1号培养瓶中加入生理盐水，向2～6号培养瓶中分别加入_________________________________________________。等量的不同浓度(10、30、90、270、810mg/L)的青鲜素溶液\n第三步：培养一段时间后，取样制成临时装片，用显微镜观察，___________________，__________________。结果如下表：分析表中数据可得出结论：__________________________________________________。②该实验检测有毒物质毒性的指标是___________________________________________，所用培养液中需要加入的特殊营养成分是________。培养瓶编号123456添加剂中青鲜素浓度(mg/L)水103090270810变异细胞比例001/1061/1062/1068/106记录变异细胞的数目统计变异细胞百分比低浓度的青鲜素毒性很小，浓度90mg/L以上毒性增加明显变异细胞占全部培养细胞的百分数(变异细胞比例)动物血清\n解析：(3)①从表中可以看出实验的自变量为青鲜素浓度，在第二步中分别向各组加入等量10、30、90、270、810mg/L的青鲜素溶液。第三步：培养一段时间后，取样制成临时装片，用显微镜观察并记录细胞分裂中期的变异细胞数目和正常细胞数目，统计其变异细胞的百分比。最后得出结论：浓度在10mg/L以下没有影响，大于90mg/L毒性增加明显。②检查青鲜素的毒性，通常用变异细胞占全部正常细胞的百分数作为指标，培养液中特殊的成分是动物血清。\n考向二体细胞克隆技术及应用4.(不定项选择)有关“治疗性克隆”的说法正确的是()A．可解决临床上供体器官不足和器官移植后免疫排斥问题B．其核心技术是胚胎干细胞培养技术C．胚胎干细胞可以克隆出不同组织细胞的根本原因是基因的选择性表达D．中国政府既反对生殖性克隆人，也反对治疗性克隆答案：ABC解析：用患者自身的胚胎干细胞克隆器官，可以克服供体器官不足，器官移植后又不会发生免疫排斥反应；治疗性克隆的核心是胚胎干细胞的培养；胚胎干细胞克隆出不同组织细胞属于细胞分化，细胞分化是基因的选择性表达；中国政府禁止生殖性克隆人，但不反对治疗性克隆。\n5．[经典高考]下图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物(二倍体)的流程。\n回答下列问题：(1)图中A表示正常细胞核，染色体数为2n，则其性染色体的组成可为_________。过程①表示去除细胞核，该过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行，去核时常采用_________的方法。②代表的过程是_________。(2)经过多次传代后，供体细胞中_________的稳定性会降低。因此，选材时必须关注传代次数。(3)若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同，从遗传物质的角度分析其原因是_____________________________________________。(4)与克隆羊“多莉”培养成功一样，其他克隆动物的成功获得也证明了_______________________________。XX或XY显微操作胚胎移植遗传物质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动物已分化体细胞的细胞核具有全能性\n解析：(1)提供体细胞的供体可能为雌性，也可能为雄性，因此图中A(正常细胞核)的性染色体组成为XX或XY。常采用显微操作去核法来去除卵母细胞的细胞核。②过程表示将早期胚胎移入受体，其过程为胚胎移植。(2)取供体动物的体细胞培养，一般选用传代10代以内的细胞，因为10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型，保证了供体细胞正常的遗传基础。超过10代继续培养，则其遗传物质(或核型)的稳定性会降低。(3)克隆动物的细胞核基因来自供体，因此大部分性状与供体相同，但细胞质基因来源于受体(或提供卵母细胞的个体)，即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，这就决定了克隆动物的性状与供体不完全相同。(4)克隆动物的培育采用的是核移植技术，核移植技术的原理是已分化的体细胞的细胞核具有全能性。\n[题后反思](1)克隆技术形成重组细胞发育成一个新个体，体现了动物细胞核的全能性而非动物细胞的全能性。(2)克隆属于无性繁殖，产生新个体的性别、绝大多数性状与供核亲本一致。(3)核移植技术获得的动物与供核动物性状不完全相同：①克隆动物绝大部分DNA来自于供体细胞核，但其核外线粒体中的DNA主要来自于受体卵细胞。②性状是基因与环境共同作用的结果。供核动物生活的环境与克隆动物所生活的环境不会完全相同，其性状也不可能和供核动物完全相同。③在个体发育过程中有可能发生基因突变，产生供核动物没有的性状。\n6．科研人员采用转基因体细胞克隆技术获得转基因绵羊，以便通过乳腺生物反应器生产人凝血因子IX医用蛋白，其技术路线如图。\n(1)由过程①获得的A为___________________。(2)在核移植之前，必须先去掉受体卵母细胞的核，目的是___________________________________。受体应选用_____期卵母细胞。(3)进行胚胎移植时，代孕母羊对移入子宫的重组胚胎基本上不发生___________，这为重组胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能。(4)采用胎儿成纤维细胞进行转基因体细胞克隆，理论上可获得无限个转基因绵羊，这是因为____________________________________。含目的基因的表达载体保证核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞MⅡ免疫排斥反应整合有目的基因的成纤维细胞可进行传代培养\n解析：(1)根据题意可知，要将人凝血因子IX基因导入绵羊胎儿成纤维细胞，必须构建基因表达载体，所以由过程①获得的A为基因表达载体。(2)在核移植之前，保证核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞，必须先去掉受体卵母细胞的核。受体应选用减数分裂Ⅱ(MⅡ)期的卵母细胞。(3)进行胚胎移植时，代孕母羊对移入子宫的重组胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这为重组胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能。(4)采用胎儿成纤维细胞进行转基因体细胞克隆，理论上可获得无限个转基因绵羊，这是因为整合有目的基因的成纤维细胞可进行传代培养。\n考点二　动物细胞融合和单克隆抗体的制备任务驱动·探究突破任务1比较植物体细胞杂交与动物细胞融合的不同点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_______________________过程细胞A、B↓去壁原生质体A、B↓融合融合的原生质体↓再生壁杂种细胞↓植物组织培养杂种植株细胞A、B↓融合杂交细胞↓有丝分裂多个相同杂交细胞细胞膜的流动性、细胞增殖\n相关酶__________________胰蛋白酶或胶原蛋白酶融合方法物理法：电融合法、离心法等；化学法：聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2＋—高pH融合法等除物理法和化学法外，还可以用灭活病毒诱导法结果________________意义________________突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能纤维素酶和果胶酶杂种植株杂交细胞克服了远缘杂交的不亲和性，获得杂种植株\n任务2据图完成下列各题图1中，a、b分别为骨髓瘤细胞和已免疫的B淋巴细胞，图2为单克隆抗体制备的流程(顺序已被打乱)。\n(1)由图1分析：①诱导a、b两种细胞融合的方法有聚乙二醇(PEG)融合法、_____________、电融合法等；②a、b两种细胞可发生融合，融合的原理是______________；③融合后形成图中的d细胞，d细胞的特点是____________________________；④由d细胞产生的抗体与普通血清抗体相比，具有_____________________________等特点。(2)图2B中小鼠注射的物质是________，其目的是刺激机体发生免疫应答，从而产生效应B细胞(浆细胞)。(3)在获取C细胞时，被筛选淘汰的细胞类型有________________________________，只有融合的__________才能生长。灭活病毒诱导法细胞膜的流动性既能无限增殖，又能产生特定的抗体特异性强、灵敏度高、并可大量制备特定抗原未融合细胞、同种细胞相互融合后的细胞杂交瘤细胞\n(4)请用箭头把代表各图解的字母按单克隆抗体制备过程的顺序连接起来：\n[师说拓展]单克隆抗体制备过程的关键分析(1)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。(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大量增殖的能力，可以克服单纯B淋巴细胞不能无限增殖的缺点，而大量生产单克隆抗体。\n考向分类·对点落实考向一结合动物细胞融合知识，考查归纳与概括能力1.[2022·山东模拟]下列关于单克隆抗体制备的说法，正确的是()A．将特定抗原注射到小鼠体内，可以从小鼠血清中获得单克隆抗体B．经特定抗原免疫过的B淋巴细胞在体外培养时可分泌单克隆抗体C．诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后，发生融合的细胞均为杂交瘤细胞D．筛选岀杂交瘤细胞后，需利用特定抗原再次筛选分泌单克隆抗体的细胞答案：D\n解析：单克隆抗体是指由单个B淋巴细胞进行无性繁殖形成的细胞系所产生的化学性质单一、特异性强的抗体，A错误；经过特定抗原免疫过的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞杂交融合后，接着利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞，再进行抗体检测，筛选出能产生单一抗体的杂交瘤细胞，然后再进行体外培养或注入小鼠腹腔培养获得单克隆抗体，B错误、D正确；诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后，发生融合的细胞除了杂交瘤细胞外，也可能是B淋巴细胞相互融合的细胞或骨髓瘤细胞相互融合的细胞，C错误。\n2．[2019·江苏卷](不定项选择)如图为杂交瘤细胞制备示意图。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。下列叙述正确的是()A．可用灭活的仙台病毒诱导细胞融合B．两两融合的细胞都能在HAT培养液中生长C．杂交瘤细胞需进一步筛选才能用于生产D．细胞膜的流动性是细胞融合的基础答案：ACD\n解析：灭活的仙台病毒是诱导动物细胞融合的方法之一，A正确；骨髓瘤细胞之间融合因为都缺少次黄嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT－)而不能生长，B错误；第二次筛选能产生特异性抗体的杂交瘤细胞，C正确；细胞融合体现了细胞膜的流动性这一结构特点，D正确。\n考向二结合单克隆抗体的特点，考查科学思维能力3.[2022·天津模拟]细胞毒素可有效杀伤肿瘤细胞，但没有特异性，在杀伤肿瘤细胞的同时还会对健康细胞造成伤害。如图为特异性杀死肿瘤细胞的过程，图中抗体是利用单克隆抗体技术制备的。\n下列叙述正确的是()A．单克隆抗体制备过程中需要使用TaqDNA聚合酶B．抗体与细胞毒素结合增加了细胞毒素的杀伤力C．细胞毒素具有与肿瘤细胞膜上的糖蛋白发生特异性结合的能力D．溶酶体破裂导致其中的水解酶释放，加速了肿瘤细胞凋亡答案：D解析：单克隆抗体制备过程中不需要使用TaqDNA聚合酶，A错误；抗体与细胞毒素结合增加了细胞毒素的定向性，细胞毒素的杀伤力并未改变，B错误；细胞毒素杀伤肿瘤细胞没有特异性，能与肿瘤细胞膜上的糖蛋白发生特异性结合的是抗体，C错误；溶酶体破裂使其中的多种水解酶释放出来，破坏细胞结构，加速肿瘤细胞凋亡，D正确。\n4．[江苏卷]牛雄性胚胎中存在特异性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。下列相关叙述正确的是()A．H－Y单克隆抗体由骨髓瘤细胞分泌B．应选用原肠胚做雌雄鉴别C．鉴别后的雄性胚胎可直接做胚胎移植D．用H－Y抗原免疫母牛可获得相应抗体答案：D解析：单克隆抗体由杂交瘤细胞分泌，A错误；做雌雄性别鉴别时应选择囊胚期的滋养层细胞，B错误；由于是利用乳腺生物反应器进行生物制药，则鉴别后的雌性胚胎可直接做胚胎移植，雄性胚胎没有实用价值，C错误；用H－Y抗原免疫母牛，使其体内产生体液免疫，产生相应的浆细胞，从而获得相应抗体，D正确。\n5．(不定项选择)如图是单克隆抗体制备流程的简明示意图。下列有关叙述，正确的是()A．①是从已免疫的小鼠脾脏中获得的细胞毒性T细胞B．②中使用聚乙二醇有利于杂交瘤细胞的形成C．③同时具有脾脏细胞和鼠骨髓瘤细胞的特性D．④是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群答案：BD\n解析：①是从已免疫的小鼠脾脏中获得的B淋巴细胞；②中使用聚乙二醇或灭活的病毒等，有利于杂交瘤细胞的形成；③同时具有浆细胞和骨髓瘤细胞的特性；④是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群。\n6．某研究者用抗原(A)分别免疫3只同种小鼠(X、Y和Z)，每只小鼠免疫五次，每次免疫一周后测定各小鼠血清抗体的效价(能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数)，结果如下图所示。\n若要制备杂交瘤细胞，需取免疫后小鼠的B淋巴细胞(染色体数目40条)，并将该细胞与体外培养的小鼠骨髓瘤细胞(染色体数目60条)按一定比例加入试管中，再加入聚乙二醇诱导细胞融合，经筛选培养及抗体检测，得到不断分泌抗A抗体的杂交瘤细胞。回答下列问题：(1)制备融合所需的B淋巴细胞时，所用免疫小鼠的血清抗体效价需达到16000以上，则小鼠最少需要经过____次免疫后才能有符合要求的。达到要求后的X、Y、Z这3只免疫小鼠中，最适合用于制备B淋巴细胞的是____小鼠，理由是_____________________。四YY小鼠的血清抗体效价最高解析：据图分析，第四次免疫后，X、Y、Z小鼠的血清抗体效价均达到16000以上，小鼠Y的B淋巴细胞产生抗体效价最高，此时最适用于制备单克隆抗体。\n(2)细胞融合实验完成后，融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外，可能还有____________________________________________________，体系中出现多种类型细胞的原因是___________________________________。(3)杂交瘤细胞中有___个细胞核。(4)未融合的B淋巴细胞经多次传代培养后都不能存活，原因是______________________。B淋巴细胞相互融合形成的细胞，骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞细胞融合是随机的，且融合率达不到100%1正常细胞不能无限增殖解析：(2)融合体系中除了未融合的细胞和杂交瘤细胞之外，还有骨髓瘤细胞和B淋巴细胞的自身融合产物，由于细胞膜具有流动性，且诱导之后的细胞融合不具有特异性，故体系中会出现多种类型的细胞。(3)两个细胞的细胞核融合成一个细胞核标志着融合的完成，杂交瘤细胞中有一个细胞核。(4)未融合的B淋巴细胞经多次传代培养后，仍然不是能恶性增殖的细胞，同时正常细胞的分裂次数是有限的，最终不能存活。\n[题后反思]比较制备单克隆抗体过程中的几种细胞细胞特点浆细胞能产生单一抗体，但不能无限增殖骨髓瘤细胞能无限增殖，但不能产生抗体杂交瘤细胞既能产生单一抗体，又能在体外培养条件下无限增殖\n课堂总结\n[网络建构提升]动物细胞融合单克隆抗体的制备\n[长句应答必备]1．动物细胞融合需要诱导。2．动物细胞培养需要各种营养成分及血清。3．动物细胞融合可用于单克隆抗体的制备。4．产生单克隆抗体的细胞是杂交瘤细胞，它既能产生单克隆抗体，又能无限增殖。\n历届真题\n[等级选考研考向]1．[2020·天津卷]在克隆哺乳动物过程中，通常作为核移植受体细胞的是去核的()A．卵原细胞B．初级卵母细胞C．次级卵母细胞D．卵细胞答案：C解析：克隆哺乳动物时，通常作为核移植受体细胞的是去核的次级卵母细胞，C正确。\n2．[2020·浙江7月]下列关于病毒的叙述，错误的是()A．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B．适当增加机体内参与免疫的细胞数量与活性，可提高对新型冠状病毒的抵御能力C．在某人的分泌物中检测到新型冠状病毒，推测该病毒的增殖不依赖于宿主细胞D．用高温高压处理病毒使其失去感染能力，原因之一是病毒的蛋白质发生了热变性答案：C\n解析：动物细胞工程中，可利用灭活的病毒诱导动物细胞融合，A正确；新型冠状病毒作为病原体，可激发机体特异性免疫，适当增加机体内参与免疫的细胞数量和活性，例如注射免疫活性物质，刺激机体免疫细胞活化，可提高机体清除病原体的能力，B正确；病毒为专一性活细胞内寄生生物，只能在宿主细胞内进行增殖，C错误；高温高压灭菌的原理之一是蛋白质在高温条件下变性，其空间结构被破坏，活性彻底丧失，使得病原体失去侵染、繁殖和致病的能力，D正确。\n3．[2020·江苏卷]新型冠状病毒可通过表面的刺突蛋白(S蛋白)与人呼吸道黏膜上皮细胞的ACE2受体结合，侵入人体，引起肺炎。图1为病毒侵入后，人体内发生的部分免疫反应示意图。单克隆抗体可阻断病毒的粘附或入侵，故抗体药物的研发已成为治疗新冠肺炎的研究热点之一。图2为筛选、制备抗S蛋白单克隆抗体的示意图。请据图回答下列问题：\n(1)图1中人体内抗原递呈细胞吞噬病毒，并将病毒的抗原暴露在细胞表面，被____细胞表面的受体识别后激活该细胞。(2)B细胞识别入侵的病毒后，在淋巴因子作用下，经过细胞的_________，形成___________细胞。(3)为判断疑似患者是否为新型冠状病毒感染者，采集鼻咽拭子主要用于病原学检查，检测病毒的_____；采集血液样本主要用于血清学检查，检测__________________。(4)据图2所示，研制抗S蛋白单克隆抗体，需先注射_____________免疫小鼠以激活小鼠的免疫细胞，再提取激活的B细胞与骨髓瘤细胞融合，用HAT培养基筛选获得_______细胞。因为同一种抗原可能激活______细胞，还需继续筛选才能获得分泌单克隆抗体的细胞株。T增殖、分化浆细胞和记忆核酸抗新型冠状病毒抗体刺突蛋白(或S蛋白)杂交瘤多种B\n解析：(1)图1中，抗原递呈细胞吞噬病毒，并将病毒抗原呈递给T细胞，后者识别抗原后被激活，分泌淋巴因子。(2)B细胞识别入侵的病毒后，在淋巴因子作用下，经过细胞的增殖、分化，形成浆细胞和记忆细胞。(3)为判断疑似患者是否为新型冠状病毒感染者，采集鼻咽拭子用于病原学检查时，检测的是病毒的核酸；采集血液样本用于血清学检查时，检测的是抗新冠病毒抗体。(4)为了诱导小鼠产生能够分泌抗S蛋白抗体的B淋巴细胞，实验时需先给小鼠注射S蛋白，再提取激活的B细胞与骨髓瘤细胞融合，用HAT培养基筛选可获得杂交瘤细胞。因为同一种抗原可能激活多种B淋巴细胞，还需继续筛选才能获得分泌单克隆抗体的细胞株。\n[国考真题研规律]4．[2020·全国卷Ⅰ]为研制抗病毒A的单克隆抗体，某同学以小鼠甲为实验材料设计了以下实验流程。\n回答下列问题：(1)上述实验前必须给小鼠甲注射病毒A，该处理的目的是___________________________________________。(2)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：_______________________________________________________________________。诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞取小鼠甲脾脏剪碎，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解析：(1)实验前给小鼠甲注射病毒A，其目的是刺激机体发生免疫反应，从而产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞。(2)制备单细胞悬液的主要实验步骤：从健康小鼠体内取出组织块，剪碎，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理一段时间，这样组织就会分散成单个细胞，然后用培养液将分散的细胞稀释制成单细胞悬液。\n(3)为了得到能产生抗病毒A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___________________。图中筛选2含多次筛选，筛选所依据的基本原理是__________________________。(4)若要使能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖，可采用的方法有________________________________________________(答出2点即可)。选择培养基只有杂交瘤细胞能够生存抗原与抗体的反应具有特异性将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖；将杂交瘤细胞在体外培养\n解析：(3)图中筛选1采用特定的选择培养基，在该培养基上，未融合的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存。图中筛选2含多次筛选，利用抗原与抗体特异性结合的原理，就可获得能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。(4)要使能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖，可将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养，或注射到小鼠腹腔内增殖。\n5．[全国卷Ⅲ]2018年《细胞》期刊报道，中国科学家率先成功地应用体细胞对非人灵长类动物进行克隆，获得两只克隆猴——“中中”和“华华”。回答下列问题：(1)“中中”和“华华”的获得涉及核移植过程，核移植是指__________________________________________________。通过核移植方法获得的克隆猴，与核供体相比，克隆猴体细胞的染色体数目______(填“减半”“加倍”或“不变”)。(2)哺乳动物的核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植，胚胎细胞核移植获得克隆动物的难度_____(填“大于”或“小于”)体细胞核移植，其原因是______________________________________。(3)在哺乳动物核移植的过程中，若分别以雌性个体和雄性个体的体细胞作为核供体，通常，所得到的两个克隆动物体细胞的常染色体数目______(填“相同”或“不同”)，性染色体组合______(填“相同”或“不同”)。将动物的一个细胞核，移入一个已去掉细胞核的卵母细胞中不变小于胚胎细胞分化程度低，恢复全能性相对容易相同不同\n解析：(1)核移植是指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，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个胚胎最后发育成为一个动物个体；通过核移植方法获得的克隆猴的细胞核来自供体，因此克隆猴体细胞的染色体数目和供体一致。(2)动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易，因此胚胎细胞核移植的难度小于体细胞核移植。(3)哺乳动物雌性个体和雄性个体的体细胞中常染色体相同，性染色体前者是XX，后者是XY，因此分别以雌性个体和雄性个体的体细胞作为核供体，通常所得到的两个克隆动物体细胞的常染色体数目相同，性染色体组合不同。\n6．[2018·全国卷Ⅱ，节选]某种荧光蛋白(GFP)在紫外光或蓝光激发下会发出绿色荧光，这一特性可用于检测细胞中目的基因的表达。某科研团队将某种病毒的外壳蛋白(L1)基因连接在GFP基因的5′末端，获得了L1－GFP融合基因(简称为甲)，并将其插入质粒P0，构建了真核表达载体P1，其部分结构和酶切位点的示意图如下，图中E1～E4四种限制酶产生的黏性末端各不相同。\n回答下列问题：(2)将P1转入体外培养的牛皮肤细胞后，若在该细胞中观察到了绿色荧光，则说明L1基因在牛的皮肤细胞中完成了_____和_____过程。(3)为了获得含有甲的牛，该团队需要做的工作包括：将能够产生绿色荧光细胞的________移入牛的___________中、体外培养、胚胎移植等。转录翻译细胞核去核卵母细胞解析：(2)构建的真核表达载体P1中含有GFP基因，而GFP基因的表达产物“某种荧光蛋白(GFP)”在紫外光或蓝光激发下会发出绿色荧光。若在导入P1的牛皮肤细胞中观察到了绿色荧光，则说明L1基因在牛的皮肤细胞中完成了表达，基因的表达过程包括转录和翻译。(3)若要获得含有甲的牛，可采用核移植技术，即将能够产生绿色荧光细胞的细胞核移入牛的去核卵母细胞中获得重组细胞，并将该重组细胞在体外培养成重组胚胎，再经过胚胎移植等获得含有甲的牛。