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第53讲 动物细胞工程
选择性必修3 生物技术与工程
第九单元 生物技术与工程
1．阐明动物细胞培养是从动物体获得相关组织，分散成单个细胞后，在适宜的培养条件下让细胞生长和增殖的过程。动物细胞培养是动物细胞工程的基础。
2．阐明动物细胞核移植一般是将体细胞核移入一个去核的卵母细胞中，并使重组细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的过程。
3．阐明动物细胞融合是指通过物理、化学或生物学等手段，使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。
4．概述细胞融合技术是单克隆抗体制备的重要技术。
5．简述干细胞在生物医学工程中有广泛的应用价值。
一、动物细胞培养
1．原理：________。
2．地位：动物细胞工程常用的技术包括动物细胞培养、____________和动物细胞核移植等，其中____________是动物细胞工程的基础。
考点1 动物细胞培养
细胞增殖
动物细胞融合
动物细胞培养
3．培养条件
(1)
(2)
血清
培养液
(3)
(4)
提醒：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。
7.2～7.4
95%空气和5%
CO2
4．培养过程
胰蛋白
胶原蛋白
单个细胞
细胞悬液
原代
悬浮
贴壁
分裂受阻或停止
传代培养
1．(人教版选择性必修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________(填“会”或“不会”)被消化，原因是___________________________________________________________
___________________________________________________________。
(2)长时间后细胞________(填“会”或“不会”)被消化，原因是___________________________________________________________
___________________________________________________________。
提示：(1)不会 细胞表面具有糖蛋白，对细胞具有一定的保护作用 (2)会 细胞表面糖蛋白的保护作用是有限的；细胞膜主要成分中的蛋白质可被胰蛋白酶水解
二、干细胞培养及其应用
任
何一种类型
成体
神经干细胞
特定的细胞或组织
胚胎干细
胞
2．(人教版选择性必修3 P46相关信息)科学家借助载体将特定基因导入细胞中，直接将__________导入细胞中或者用________________等来诱导形成iPS细胞。
提示：特定蛋白 小分子化合物
动物细胞培养和植物组织培养的比较
[深化拓展]
项目 动物细胞培养 植物组织培养
理论基础 细胞增殖 植物细胞的全能性
培养前处理 无菌；用机械的方法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理，将组织分散成单个细胞 无菌、离体
取材 动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织 植物幼嫩的部位或花药等
培养基性质 液体 固体
养基成分 糖类、氨基酸、无机盐、维生素和血清等 水、矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素和琼脂等
结果 产生大量细胞，不形成新个体 可产生新个体
应用 人造皮肤的构建、动物分泌蛋白的规模化生产 快速繁殖、作物脱毒、细胞产物的工厂化生产和单倍体育种等
相同点 ①都需人工条件下的无菌操作；②都需要适宜的温度、pH等条件；③都进行有丝分裂，都不涉及减数分裂
1．在进行动物细胞培养时，通常采用培养皿或打开培养瓶盖的方式以获取细胞代谢所需的O2。 ( )
提示：在进行动物细胞培养时，通常采用培养皿或松盖培养瓶。
2．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。 ( )
提示：将动物细胞置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养。
×
×
3．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。 ( )
提示：营养供应充足时，传代培养的胚胎干细胞也会发生接触抑制。
4．已分化的T淋巴细胞也能被诱导为iPS细胞。 ( )
5．一般认为，成体干细胞具有发育成完整个体的能力。 ( )
提示：一般认为，成体干细胞具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力。
×
√
×
为研究长春新碱(VCR)对肝癌细胞凋亡的影响，某研究小组以小鼠肝癌细胞株为对象进行实验探究。
①将等量的小鼠肝癌Hepa1-6细胞悬液，分别接种于若干个含有等量培养液的培养瓶中；
②将培养瓶放于37 ℃、5%CO2培养箱中培养24 h，静置、去除上清液；
③分别加入等量但含不同浓度VCR的培养液，置于37 ℃、5%CO2培养箱中继续培养；
④分别在24 h、36 h、48 h时吸取培养液，观察结果，得到不同浓度VCR作用于肝癌细胞不同时间的抑制率(%)如表所示。
浓度 24 h 36 h 48 h
0.5 mg/mL 12.5 17.2 26
1.0 mg/mL 20.5 31 42
2.0 mg/mL 31.5 38.8 47
(1)步骤中需要设置对照组，对照组的处理方法为
___________________________________________________________
___________________________________________________________。
步骤中每个实验组设置5个培养瓶同时进行培养，计数后统计平均值，目的是什么？
___________________________________________________________。
提示：加入等量不含VCR的培养液(或只含等量培养液) 减小误差，使实验结果更准确
(2)根据表格中的结果可得出的结论是什么？
______________________________________________________________________________________________________________________。
提示：VCR对肝癌细胞的抑制率与VCR的浓度和作用时间成正相关
考向1 动物细胞培养
1．(链接人教版选择性必修3 P45图2-12)如图为肾脏上皮细胞培养过程示意图。下列叙述正确的是( )
A．甲→乙过程可以用纤维素酶或果胶酶处理
B．乙→丙过程指细胞在添加了血清等天然成分的合成培养基中进行原代培养
C．丙、丁应置于含95%O2和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养
D．丙→丁是传代培养的过程，该过程体现了动物细胞的全能性
√
B [甲→乙过程是组织细胞的分离，可用机械的方法，或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理的方法，A错误；乙→丙过程表示转入培养液瓶中进行原代培养，需在培养基中添加血清等天然成分，B正确；动物细胞应置于含95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养，C错误；丙→丁过程进行分瓶培养，属于传代培养，该过程并没有体现动物细胞的全能性，D错误。]
考向2 干细胞培养及其应用
2．(2025·陕晋青宁适应性考试)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
√
一、动物细胞融合技术
1．概念：使两个或多个动物细胞结合形成____细胞的技术。
2．方法：PEG融合法、电融合法和______________等。
3．原理：______________。
考点2 动物细胞融合技术与单克隆抗体
一个
灭活病毒诱导法
细胞膜的流动性
4．结果：融合后形成的________具有原来两个或多个细胞的遗传信息。
5．意义：突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能；成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和培育生物新品种等的重要手段，为制造__________开辟了新途径。
杂交细胞
单克隆抗体
1．(人教版选择性必修3 P49旁栏思考)19世纪30年代，科学家发现患肺结核、天花和麻疹等疾病的病人的病理组织中存在多核细胞，这些多核细胞的来源可能是_____________________________________
__________________________________________________________。
提示：患者体内的病毒直接诱导多个细胞融合而形成多核细胞
二、单克隆抗体及其应用
1．传统抗体的制备
(1)方法
(2)缺点：产量低、____低、______差。
抗体
血清
纯度
特异性
2．单克隆抗体的制备及其应用
(1)制备原理：一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体，B淋巴细胞在体外____(填“能”或“不能”)无限增殖；骨髓瘤细胞能________；B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合得到的杂交瘤细胞，既能迅速大量增殖，又能______________________。
不能
大量增殖
产生足够数量的特定抗体
(2)制备过程
B淋巴细胞
选择
杂交瘤细胞
(3)优点
①能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生______结合。
②可以____制备。
(4)应用
①被广泛用作____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____，形成抗体—药物偶联物，实现对肿瘤细胞的______杀伤。
③用于________。
特异性
大量
诊断
药物
选择性
治疗疾病
2．(人教版选择性必修3 P50思考·讨论)ADC中抗体的作用是___________________________________________________________。
提示：通过特异性结合靶细胞表面的抗原，将连接的药物输送到靶细胞
1．植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较
[深化拓展]
2．单克隆抗体制备过程中两次筛选的原因、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，所以经选择性培养获得的杂交瘤细胞中有能产生其他抗体的细胞
项目 第一次筛选 第二次筛选
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
1．动物体细胞融合后的杂交细胞仍然是二倍体细胞。 ( )
提示：两个二倍体动物细胞融合形成的杂交细胞具有四个染色体组，是四倍体细胞。
2．每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。 ( )
×
√
3．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。 ( )
提示：将骨髓瘤细胞和B淋巴细胞混合，经诱导融合后的细胞并非都是杂交瘤细胞，还有B淋巴细胞自身融合的细胞、骨髓瘤细胞自身融合的细胞等。
4．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，需要制备用PTH免疫的小鼠。 ( )
5．抗体—药物偶联物通常由抗体、接头和药物(如细胞毒素)三部分组成。 ( )
×
√
√
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。人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但一般不分裂增殖。小鼠骨髓瘤细胞中尽管只有D途径，但能不断分裂增殖，将这两种细胞在试管中混合，加入聚乙二醇促融，获得杂种细胞。请根据以上信息，设计一种方法(不考虑机械方法)，从培养液中筛选出杂交瘤细胞，并写出其依据的原理。
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
提示：方法：向培养液中加入氨基蝶呤，收集增殖的细胞。原理：加入氨基蝶呤后，使D途径阻断，仅有D途径的骨髓瘤细胞及其自身融合的细胞就不能增殖，但人的淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后的杂交瘤细胞可以利用淋巴细胞中的S途径合成DNA而增殖
考向1 动物细胞融合技术
1．(链接人教版选择性必修3 P48正文)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。结果检测到细胞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。据相关知识分析，下列叙述错误的是( )
A．杂种细胞的形成体现了细胞膜的流动性特点
B．杂种细胞培养时，培养基中除必要的营养外通常需要加入动物血清、血浆等一些天然成分
C．芳烃羟化酶基因、乳酸脱氢酶基因、磷酸甘油酸激酶基因分别位于X、15、3染色体上
D．为防止培养基在培养过程中受污染，可以在细胞培养基中添加一定量的抗生素
√
C [人的成纤维细胞、小鼠骨髓瘤细胞融合形成杂种细胞体现了细胞膜的流动性，A正确；对杂种细胞(动物细胞)进行培养时，培养基中除必要的营养外通常需要加入动物血清、血浆等一些天然成分，B正确；Ⅰ保留X、15号染色体，Ⅱ保留3号、15号染色体具有芳烃羟化酶活性，Ⅲ保留X、15号、19号染色体具有胸苷激酶活性，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，所以支配芳烃羟化酶、乳酸脱氢酶、磷酸甘油酸激酶合成的基因分别位于3号、15号、X染色体上，C错误；为了保证无菌，除了对培养基和所有培养用具进行无菌处理，还需要在细胞培养基中添加一定量的抗生素，以防培养过程中的污染，D正确。]
考向2 单克隆抗体的制备及应用
2．(链接人教版选择性必修3 P48－49图2-16)我国2022年乙肝阳性人数达到79 747 000，诊断率和治疗率分别为24%和15%，单克隆抗体是免疫检验中的新型试剂，制备乙肝病毒单克隆抗体的过程如下图，下列叙述错误的是( )
A．向实验小鼠注射灭活的乙肝病毒，目的是刺激小鼠产生特异性免疫反应
B．阳性反应孔中的细胞需多次稀释培养检测，目的是得到所需的杂交瘤细胞
C．将所得到的单克隆抗体注射到小鼠的腹水中，目的是得到更多的抗体
D．与植物体细胞杂交相比，单克隆抗体的制备未体现细胞的全能性
√
C [注射灭活的乙肝病毒能让小鼠产生特异性免疫反应，A正确；阳性反应孔中的细胞需多次稀释培养检测，目的是得到所需的杂交瘤细胞，B正确；将杂交瘤细胞注射到小鼠的腹腔中才能得到更多的抗体，C错误；与植物体细胞杂交相比，单克隆抗体的制备未体现细胞的全能性，D正确。]
3．(链接人教版选择性必修3 P50思考·讨论)抗体—药物偶联物(ADC)实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤，作用机制如图所示。下列说法正确的是( )
A．ADC中的抗体主要发挥裂解靶细胞的作用
B．药物可促进DNA聚合酶与凋亡相关基因结合
C．ADC通过主动运输的方式进入靶细胞需要ATP提供能量
D．偶联药物换成放射性同位素后，可用于肿瘤定位诊断
√
D [ADC中的抗体会与抗原特异性结合，起靶向作用，A错误；药物作用的效果是促进细胞凋亡，应该促进RNA聚合酶与凋亡相关基因结合促进转录，而不是促进细胞发生DNA复制，B错误；ADC是大分子，进入细胞内的运输方式是胞吞，C错误；偶联药物换成放射性同位素后，可根据放射性同位素出现的位置，诊断肿瘤位置，D正确。]
一、动物细胞核移植技术
1．概念：将动物一个细胞的______移入______________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。
2．原理：__________的全能性。
考点3 动物体细胞核移植技术和克隆动物
细胞核
去核的卵母细胞
动物细胞核
3．分类
(1)________核移植。
(2)______核移植。
4．体细胞核移植的过程
胚胎细胞
体细胞
MⅡ期
显微
操作
重构胚
胞分裂和发育
细
1．(人教版选择性必修3 P53图2-18)通常用去核的卵母细胞作为受体的原因是_________________________________________________
___________________________________________________________
__________________________________________________________。
提示：它体积大、易操作、营养物质丰富，细胞质中含有促进细胞核全能性表达的物质
二、体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题
前景 畜牧业 加速家畜________进程、促进优良畜群繁育
医药 卫生 ①作为__________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__________，经过诱导分化能形成相应的细胞、组织或器官，可用于器官移植
保护濒危物种 有望增加濒危物种的存活数量
问题 ①该技术成功率______ ②绝大多数克隆动物存在健康问题，许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷
遗传改良
生物反应器
胚胎干细胞
非常低
2．(人教版选择性必修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____________法。也有人采用梯度离心、__________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__________。
提示：显微操作 紫外线 DNA变性
1．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初级卵母细胞。 ( )
提示：在克隆哺乳动物过程中，通常选择减数分裂Ⅱ中期的去核卵母细胞作为受体细胞，即次级卵母细胞。
2．重构胚的激活可用Ca2+载体、蛋白酶合成抑制剂等方法。 ( )
×
√
3．应用体细胞核移植技术生出的犊牛与供体奶牛遗传物质完全相同。 ( )
提示：应用体细胞核移植技术生出的犊牛与供体奶牛遗传物质基本相同。
4．体细胞核移植技术有望增加濒危物种的存活数量。 ( )
×
√
科研人员发现：对灵长类动物供体细胞核进行表观遗传修饰，激活重构胚分化潜能调控基因A的表达，是克隆成功的关键。研究表明染色体组蛋白H3动态可逆地被修饰酶所改变，从而调控基因A的表达，如图所示。为了激活基因A的表达，研究人员将组蛋白H3去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA处理重构胚。
据图分析，给重构胚注入Kdm4d的mRNA来促进基因A表达的机理是______________________________________________________，
进而促进基因A的表达；TSA可以抑制__________________的活性，________(填“提高”或“降低”)组蛋白的乙酰化水平，进而促进基因A的表达。
提示：Kdm4d的mRNA可以表达组蛋白去甲基化酶，降低H3组蛋白的甲基化水平 组蛋白脱乙酰酶 提高
考向 动物体细胞核移植技术及应用
1．(链接人教版选择性必修3 P53图2-18)M基因在动物的肝细胞中特异性表达产生M蛋白。将外源DNA片段F插入M基因特定位置，培育M基因失活的转基因克隆动物A的操作流程如图所示。下列说法错误的是( )
A．显微操作去核是指去除MⅡ期卵母细胞中的纺锤体—染色体复合物
B．将成纤维细胞用离心法收集制成新的细胞悬液进行传代培养
C．提取克隆动物A成纤维细胞中的蛋白质进行抗原—抗体杂交，检测M基因是否失活
D．克隆动物A可以作为研发与M基因相关疾病药物的模型动物
√
C [显微操作去核是指去除MⅡ期次级卵母细胞中的纺锤体—染色体复合物，A正确；将成纤维细胞用离心法收集制成新的细胞悬液进行传代培养，进而获得大量的成纤维细胞，B正确；提取克隆动物A肝细胞中的蛋白质进行抗原—抗体杂交，检测M基因是否失活，C错误；克隆动物A体内M基因失活，因而可以作为研发与M基因相关疾病药物的模型动物，D正确。]
2．(链接人教版选择性必修3 P55概念检测T2)2017年，某国批准了首例使用细胞核移植技术培育“三亲婴儿”的申请。其培育过程可选用如下技术路线。
据图分析下列叙述错误的是( )
A．可用梯度离心、紫外线短时间照射等方法在没有穿透卵母细胞透明带的情况下实现去核或使其中DNA 变性失活的目的
B．为获得较多的卵母细胞，可对捐献者和母亲注射性激素，诱发其卵巢排出更多的成熟卵子
C．“三亲婴儿”和试管婴儿都是通过有性生殖得到的
D．“三亲婴儿”的体细胞中有小于1/2 的 DNA 来自母亲卵母细胞
√
B [卵母细胞去核或使其中DNA变性失活的方法有梯度离心、紫外线短时间照射等，A正确；为获得较多的卵母细胞，可对捐献者和母亲注射促性腺激素，而不是性激素，B错误；“三亲婴儿”和试管婴儿均采用体外受精技术，属于有性生殖，C正确；“三亲婴儿”的遗传物质来自捐献者、母亲及提供精子的父亲，其中细胞质中的遗传物质来自捐献者，故体细胞中有小于1/2 的 DNA 来自母亲卵母细胞，D正确。]
体验真题 感悟高考 · 有章可循
1．(2024·浙江1月卷)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 [①加消化液的目的是使细胞与瓶壁分离，使细胞分散开来，A正确；②加培养液的目的是终止消化液的消化作用，并对细胞加以稀释，B错误；③分装时需调整到合适的细胞密度，因为若密度过大细胞仍存在接触抑制，C正确；动物细胞培养需要无菌、无毒环境，因此整个过程需要在无菌、无毒条件下进行，D正确。]
2．(2024·海南卷)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
√
D [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(离体培养的植物器官、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。]
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 [依据题干信息，戊肝诊断试剂盒属于单克隆抗体的研究成果，单克隆抗体制备过程需要已免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合，所以该试剂盒的研制过程应用了动物细胞融合技术，A正确；该试剂盒的检测原理为抗原抗体的特异性结合，B正确；依据题干信息，该试剂盒以尿液中的抗原为靶标，所以该试剂盒检测前的采样不会对受检者造成创伤，C正确；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，D错误。]
4．(2024·重庆卷)自然条件下，甲、乙两种鱼均通过体外受精繁殖后代，甲属于国家保护的稀有物种，乙的种群数量多且繁殖速度较甲快。我国科学家通过下图所示流程进行相关研究，以期用于濒危鱼类的保护。下列叙述正确的是( )
A．诱导后的iPGCs具有胚胎干细胞的特性
B．移植的iPGCs最终产生的配子具有相同的遗传信息
C．该实验中，子一代的遗传物质来源于物种甲
D．通过该实验可以获得甲的克隆
√
C [胚胎干细胞具有发育的全能性，iPGCs是诱导型原始生殖细胞，具有成为卵原细胞或精原细胞的潜能，诱导后的iPGCs不具有胚胎干细胞的特性，A错误；移植的iPGCs分化形成卵原细胞或精原细胞后，通过减数分裂形成配子，在减数分裂过程中基因会发生重组，最终产生的配子的遗传信息不一定相同，B错误；由图可知，将物种甲的囊胚期的iPGCs移植到阻止PGCs形成的乙鱼的胚胎中，培育出的乙鱼的生殖腺中的细胞由甲鱼的iPGCs增殖分化而来，该乙鱼再与物种甲杂交，配子均是由物种甲的生殖腺细胞产生，故子一代的遗传物质来源于物种甲，C正确；克隆属于无性繁殖，该实验过程中涉及有性生殖，D错误。]
1．(2024·江苏模拟)由于肝脏器官的短缺，肝细胞移植被作为肝移植的替代策略。用海藻酸盐微胶囊包裹可增殖人肝细胞获得类器官(eLO)，并用于移植是治疗肝衰竭的一种有前途的策略。下列叙述错误的是( )
A．供体肝组织需先用胰蛋白酶将其分散，再进行原代培养
B．开放式培养肝细胞，有利于细胞代谢产生的CO2及时溢出
C．异体移植细胞会发生免疫排斥，用海藻酸盐微胶囊包裹有利于形成免疫保护屏障
D．若eLO与空微胶囊治疗组的效果相当，可证明微胶囊包裹不影响肝细胞功能
课时数智作业(五十三) 动物细胞工程
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
√
D [供体肝组织要用机械的方法，或胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理分散成单个细胞，再进行原代培养，A正确；开放式培养肝细胞，有利于细胞代谢吸收O2以及产生的CO2及时溢出，防止CO2积累在培养液中，改变培养液pH，B正确；异体移植细胞会发生免疫排斥，用海藻酸盐微胶囊包裹能够防止免疫系统的识别，C正确；若eLO与空微胶囊治疗组的效果相当，说明空微胶囊也可以治疗肝衰竭，不能证明微胶囊包裹不影响肝细胞功能，D错误。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
2．(2024·广东梅州二模)下图为动物成纤维细胞的培养过程示意图，下列叙述错误的是( )
A．步骤①的操作需要在无菌环境中进行
B．步骤②应向锥形瓶中加入无菌水制成细胞悬液
C．步骤③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶处理
D．步骤③到④分装时需调整到合适的细胞密度
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
B [步骤①为将组织块剪碎，需要在无菌环境中进行操作，A正确；步骤②应向锥形瓶中加入培养液制成细胞悬液，B错误；由于动物细胞培养时常出现细胞贴壁和接触抑制现象，步骤③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶处理，且进行培养液的更换，C正确；步骤③到④分装时需调整到合适的细胞密度，若细胞密度过大，仍存在接触抑制，D正确。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
3．(2024·广东广州期末)如图表示单克隆抗体或植物体细胞杂交的部分过程，据图判断下列说法正确的是( )
A．甲、乙细胞都需要是具有连续分裂能力的细胞
B．动物细胞融合前需要用酶处理，植物细胞融合前则不需要
C．诱导动物细胞融合和植物细胞融合的方法完全相同
D．丁细胞融合了甲、乙细胞的部分特点，但不一定能表现全能性
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
D [甲、乙细胞不一定都需要是具有连续分裂能力的细胞，如在单克隆抗体的制备过程中，甲、乙细胞可以为骨髓瘤细胞和免疫过的B淋巴细胞，其中免疫过的B淋巴细胞是高度分化的细胞，不具有连续分裂能力，A错误；植物细胞融合前需要用纤维素酶和果胶酶处理去除细胞壁，动物细胞融合前不需要，B错误；动物细胞融合的常用方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等，植物原生质体融合可采用电融合法、离心法、PEG融合法、高Ca2+—高pH融合法等，两者融合的方法存在差异，C错误；丁细胞可能是杂交瘤细胞或植物杂种细胞，都能进行有丝分裂，都具有细胞周期，但杂交瘤细胞(保持无限繁殖能力)没有全能性，D正确。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
4．(2024·广东大亚湾区检测)角膜缘干细胞缺乏症(LSCD)会造成患者严重视力障碍甚至失明。某研究团队将来自捐献者的皮肤细胞编辑为iPS细胞，诱导其分化为各种其他类型的细胞，然后从中筛选出所需的角膜细胞并制成细胞薄膜。把细胞薄膜移植给LSCD患者后，细胞薄膜持续不断地生成角膜细胞，患者视力得到恢复且没有出现排斥反应。下列分析正确的是( )
题号
1
3
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4
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7
9
A．iPS细胞的分裂、分化潜能并不比角膜上皮干细胞高
B．iPS细胞与其转化的角膜细胞的基因组成和细胞功能没有区别
C．若移植的新角膜产生其他类型的细胞可导致移植失败
D．用iPS细胞治疗LSCD不存在伦理争议和安全性风险
√
题号
1
3
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9
C [iPS细胞类似胚胎干细胞的一种细胞，而角膜上皮干细胞属于成体干细胞，所以iPS细胞的分裂、分化潜能比角膜上皮干细胞高，A错误；iPS细胞与其转化的角膜细胞的基因组成相同，但由于基因的选择性表达，使得它们在功能上出现差异，B错误；若移植的新角膜没有产生角膜细胞，而是产生其他类型的细胞，患者视力无法恢复，导致移植失败，C正确；用iPS细胞治疗LSCD存在伦理争议和安全性风险，D错误。]
题号
1
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7
9
5．(2024·广东梅州期末)如下图为单克隆抗体制备过程的示意图。下列有关叙述错误的是( )
题号
1
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8
7
9
A．灭活病毒促进细胞融合是利用了病毒表面含有的糖蛋白和一些酶
B．用特定的抗原多次注射免疫小鼠的主要目的是刺激小鼠机体产生更多的抗体
C．克隆化培养过程中杂交瘤细胞不会出现接触抑制的现象
D．用单克隆抗体制成携带抗癌药物的“生物导弹”具有特异性强、毒副作用小的特点
题号
1
3
5
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7
9
√
B [灭活病毒促进细胞融合是利用了病毒表面含有的糖蛋白和一些酶，使细胞膜上的蛋白质分子和磷脂分子重新排布，A正确；用特定的抗原多次注射小鼠目的是刺激小鼠产生更多的能分泌特定抗体的B淋巴细胞，而非抗体，B错误；杂交瘤细胞在适宜条件下能无限增殖，不会出现接触抑制的现象，C正确；用单克隆抗体制成携带抗癌药物的“生物导弹”，利用了单克隆抗体与抗原特异性识别的特点，将药物定点带到癌细胞部位，故“生物导弹”具有特异性强、毒副作用小的特点，D正确。]
题号
1
3
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7
9
6．(2024·湖北十堰期末)科学家利用动物细胞培养和核移植技术获得克隆动物的流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A．供体细胞为胚胎细胞的移植成功率比供体细胞为体细胞的更高
B．①可通过电融合法将两细胞融合，供体核进入卵母细胞
C．②之前要用物理或化学方法激活重构胚以完成细胞分裂和发育进程
D．克隆动物拥有供体、受体和代孕母体三亲的遗传物质
√
题号
1
3
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8
7
9
D [由于胚胎细胞分化程度低，其全能性高，因此供体细胞为胚胎细胞的移植成功率比供体细胞为体细胞的更高，A正确；供体细胞植入受体去核的卵母细胞后，通常用电融合法等使供体细胞和去核卵母细胞融合，B正确；胚胎移植前通常要用物理或化学方法激活重构胚以完成细胞分裂和发育进程，C正确；克隆动物拥有供体、受体的遗传物质，没有代孕母体的遗传物质，D错误。]
题号
1
3
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8
7
9
7．(2024·湖北荆州三模)种间体细胞核移植(iSCNT)将供体动物体细胞与来自不同种的家畜去核卵母细胞融合并激活，以获得较多的重构胚，进而获得动物个体。因野生动物数量少，采集精子或卵子开展常规辅助生殖较为困难，而从活体采集体细胞利用iSCNT技术获得动物个体，可一定程度维持濒危动物数量。下列叙述正确的是
( )
题号
1
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9
A．iSCNT技术必须通过显微操作技术将供体细胞的细胞核取出，然后注入去核的卵母细胞
B．若从野生动物体内采集到的体细胞数目较少，可先用添加动物血清的固体培养基培养
C．因受体不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应，代孕母体可以任意选择不同种的家畜
D．同一野生动物经iSCNT技术获得的多个重构胚中，遗传物质可能不完全相同
题号
1
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6
8
7
9
√
D [在进行核移植时，可以通过显微操作技术，将供体细胞注入去核的卵母细胞，A错误；若从野生动物体内采集到的体细胞数目较少，可先用添加动物血清的液体培养基进行培养，B错误；同种胚胎移植时受体不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应，种间体细胞核移植为了保证成功率，应尽量选择亲缘关系较近的代孕母体，C错误；在种间体细胞核移植(iSCNT)过程中，去核的卵母细胞来自不同种的家畜(驯养动物)，获得的重构胚的细胞质遗传物质可能不同，因此同一野生动物经iSCNT技术获得的多个重构胚中，遗传物质可能不完全相同，D正确。]
题号
1
3
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7
9
8．(2024·广东广州一模)抗CD20抗体可用于治疗淋巴瘤等疾病。研究人员将表达抗CD20单克隆抗体的 DHFR-CHO杂交瘤细胞接种于反应器中培养，培养过程中不补充培养液，抽样检测产物浓度和细胞生长情况(通过台盼蓝染色结合显微镜直接计数统计细胞密度和活性)。下列叙述正确的是( )
题号
1
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题号
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9
A．杂交瘤细胞培养过程中需置于37 ℃、含5%O2的气体条件下进行培养
B．显微镜下只统计单位体积中被染色的细胞数量，即可得到活细胞密度
C．随着培养过程的进行，产物持续增多，最高浓度约为95 mg·L-1
D．培养一段时间后，培养液中营养物质的减少制约了细胞的生长和活性
题号
1
3
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2
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7
9
√
D [进行杂交瘤细胞培养时，需置于37 ℃、含有95%空气和5% CO2的混合气体的培养箱中培养，A错误；死细胞会被台盼蓝染上颜色，活细胞不会，因此显微镜下应该统计单位体积中没有被染色的细胞数量，B错误；由于培养过程中不补充培养液，随着培养过程的进行，产物先增多后减少，C错误；结合题图可知，培养一段时间后，活细胞密度会减小，细胞活性会降低，由于培养过程中不补充培养液，故培养一段时间后，培养液中营养物质的减少制约了细胞的生长和活性，D正确。]
题号
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9
9．(11分)(2024·广东广州模拟)癌症的免疫疗法通过重新激活抗肿瘤的免疫细胞，克服肿瘤的免疫逃逸，科研人员在不断研究中发现多种免疫治疗方法的结合是提高治疗效果的途径之一。请回答下列问题：
(1)免疫系统能够识别和清除突变的细胞，这体现了免疫系统的______________功能。
题号
1
3
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7
9
免疫监视(1分)
(2)由于基因突变，癌细胞表面物质发生改变，如某些种类癌细胞表面高表达膜蛋白PSMA和PD-L1。图1中PD-L1能抑制T细胞的活化，使癌细胞发生免疫逃逸。临床上可利用PD-1的单克隆抗体进行癌症治疗，据图1推测，其原因是_________________________________
___________________________________________________________。
题号
1
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9
PD-1的单克隆抗体与PD-1特异性结合，阻断了PD-1＋PD-L1的结合，避免PD-L1抑制T细胞的活化
(3)CD28是T细胞表面受体，T细胞的有效激活依赖于CD28在癌细胞与T细胞结合部位的聚集。因此，科研人员尝试构建既能结合PSMA，又能结合CD28的双特异性抗体PSMA×CD28，诱导T细胞定向杀伤癌细胞，如图2所示。
题号
1
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9
制备过程：先将________________分别注射到小鼠体内，分离出B淋巴细胞，诱导其与小鼠的骨髓瘤细胞融合，筛选得到__________________，再诱导两种细胞融合。成功融合的细胞会表达两种L链和两种H链，由于______________________会产生多种抗体，因此还需进行筛选，才能获得所需的双特异性抗体PSMA×CD28。
题号
1
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9
PSMA、CD28
两种杂交
瘤细胞
L链和H链随机组合
(4)科研人员将癌细胞和T细胞共同培养，加入不同抗体，比较不同抗体对T细胞活化的作用。实验各组由活化T细胞产生的细胞因子IL-2含量如图3所示，实验结果说明__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
题号
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9
PSMA×CD28和PD-1单抗联合使用能够显著激活T细胞，且在一定范围内激活作用随抗体浓度的增加而增强；单独使用PSMA×CD28或PD-1
单抗都不能显著激活T细胞(合理即可)
[解析] (1)免疫系统能够识别和清除突变的细胞，这体现了免疫系统的免疫监视功能。(2)图1中癌细胞表面的PD-L1和T细胞表面的PD-1结合，抑制T细胞的活化。PD-1的单克隆抗体与PD-1特异性结合，阻断了PD-L1＋PD-1的结合，避免PD-L1抑制T细胞的活化。(3)制备双特异性抗体PSMA×CD28，则抗原是CD28和PSMA，将两种物质分别注射到小鼠体内，分离出两类B淋巴细胞，将这两类B淋巴细胞分别和小鼠的骨髓瘤细胞融合，形成杂交瘤细胞，再诱导杂交瘤细胞融合。成功融合的细胞会表达两种L链和两种H链，所需的
题号
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9
双特异性抗体PSMA×CD28是特定的L链和H链结合形成的，由于L链和H链随机组合，因此还需要进行筛选，才能获得所需的抗体。(4)自变量是抗体种类和浓度，分析图3可知，PSMA×CD28＋PD-1单抗联合使用能够显著激活T细胞，且在一定范围内激活作用随抗体浓度的增加而增强；单独使用PSMA×CD28或PD-1单抗都不能显著激活T细胞。
题号
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9
(教师用书独具)
1．(2024·广东中山期末)双特异性单克隆抗体是指可同时与癌细胞和药物结合的特异性抗体。下图是科研人员通过杂交瘤细胞技术(免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞杂交技术)生产能同时识别癌胚抗原和长春碱(一种抗癌药物)的双特异性单克隆抗体的部分过程。下列分析正确的是( )
A．过程①处理后不需要再进行抗体检测
B．过程②常用活的病毒或聚乙二醇诱导融合
C．过程③在HAT培养基中能生长的细胞为骨髓瘤细胞和杂交瘤细胞
D．过程④需要保证使每个培养孔尽量只接种一个杂交瘤细胞
√
D [过程①是给小鼠注射癌胚抗原，其目的是从小鼠体内获取已免疫的B淋巴细胞，但同时也有其他种类已免疫的B淋巴细胞，所以需要进行抗体检测，A错误；过程②常用灭活的病毒或聚乙二醇诱导融合，B错误；过程③的HAT培养基为选择培养基，通过筛选，只有杂交瘤细胞可以在此培养基中生长，其他细胞如B淋巴细胞和骨髓瘤细胞均不能在HAT培养基中生长，C错误；经过③筛选得到的杂交瘤细胞不一定是产生所需抗体的细胞，因此再经过④的筛选和培养，但需要保证使每个培养孔尽量只接种一个杂交瘤细胞，以便获得产生所需单克隆抗体的细胞，D正确。]
2．(2024·湖南长沙二模)为了将基因定位在某条染色体上，可建立包括物种全套染色体在内的一整套杂种细胞，每种杂种细胞含有一部分各不相同的染色体，不同杂种细胞含有不同的染色体组成，这样的一套杂种细胞称为克隆分布板。通过对克隆分布板的培养，检测每种杂种细胞是否表现出基因控制的表型，可将基因定位在某染色体上。下表是某植物(2n＝16)的克隆分布板，含3种杂种细胞。下列叙述错误的是( )
注：“＋”代表含有该号染色体，“－”代表不含有该号染色体。
该植物全套染色体号数
1 2 3 4 5 6 7 8
杂种细胞种类 甲 ＋ ＋ ＋ ＋ － － － －
乙 ＋ ＋ － － ＋ ＋ － －
丙 ＋ － ＋ － ＋ － ＋ －
A．杂种细胞甲、乙、丙中各含有4条染色体，且无同源染色体
B．若某基因的表型只在杂种细胞甲、丙中出现，该基因位于3号染色体上
C．人的克隆分布板杂种细胞种类数至少有23种，其含有的全套染色体条数应为23条
D．利用PCR等技术也可以实现基因定位
√
C [分析表格数据，甲细胞含有1、2、3、4染色体，乙含有1、2、5、6染色体，丙含有1、3、5、7染色体，各含有4条染色体，且无同源染色体，A正确；若某表型只在杂种细胞甲(含有1、2、3、4染色体)、丙(1、3、5、7染色体)中出现，两者共有的(且杂种细胞乙没有的)染色体是3号染色体，说明该基因位于3号染色体上，B正确；人体有22对常染色体和1对性染色体，且X和Y染色体组成差别较大，故人的克隆分布板含有的全套染色体条数应为22＋X＋Y，共24条，C错误；PCR通过设置某基因特定的引物，可以实现基因定位，D正确。]
3．(2024·湖北武汉期末)乳腺癌、胃癌细胞表面有大量的HER2蛋白，T细胞表面有CD3蛋白和CD28蛋白。研究人员将上述三种蛋白作为抗原分别制备单克隆抗体，然后将其在体外解偶联后重新偶联制备得到三特异性抗体，简称三抗(如下图)，下列叙述正确的是
( )
A．同时注射3 种抗原蛋白，可刺激B细胞增殖分化为分泌三抗的浆细胞
B．利用抗原—抗体杂交的原理筛选图示三抗时需要3种相应抗原蛋白
C．该抗体的基本组成单位是氨基酸，其功能与分子的空间结构无关
D．用单克隆抗体技术制备的三种抗体直接融合可得到三特异性抗体
√
B [同时注射3种抗原会刺激B细胞分化形成不同的浆细胞，进而产生三种抗体，但一种浆细胞只能产生一种抗体，并不能产生三抗，A错误；由于抗体具有特异性，所以利用抗原—抗体杂交的原理筛选图示三抗时需要3种相应抗原蛋白，B正确；抗体的本质是蛋白质，蛋白质的基本组成单位是氨基酸，蛋白质的功能与分子的空间结构密切相关，C错误；据题分析可知，三特异性抗体不是三种抗体直接融合而成的，D错误。]
谢 谢 ！第53讲 动物细胞工程
1．阐明动物细胞培养是从动物体获得相关组织，分散成单个细胞后，在适宜的培养条件下让细胞生长和增殖的过程。动物细胞培养是动物细胞工程的基础。 2．阐明动物细胞核移植一般是将体细胞核移入一个去核的卵母细胞中，并使重组细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的过程。 3．阐明动物细胞融合是指通过物理、化学或生物学等手段，使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。 4．概述细胞融合技术是单克隆抗体制备的重要技术。 5．简述干细胞在生物医学工程中有广泛的应用价值。
考点1 动物细胞培养
一、动物细胞培养
1．原理：____________。
2．地位：动物细胞工程常用的技术包括动物细胞培养、____________和动物细胞核移植等，其中____________是动物细胞工程的基础。
3．培养条件
(1)
(2)
(3)
(4)
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。
4．培养过程
1．(人教版选择性必修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________(填“会”或“不会”)被消化，原因是______________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)长时间后细胞________(填“会”或“不会”)被消化，原因是______________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
二、干细胞培养及其应用
2．(人教版选择性必修3 P46相关信息)科学家借助载体将特定基因导入细胞中，直接将________________导入细胞中或者用________________等来诱导形成iPS细胞。
[深化拓展]
动物细胞培养和植物组织培养的比较
项目 动物细胞培养 植物组织培养
理论基础 细胞增殖 植物细胞的全能性
培养前处理 无菌；用机械的方法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理，将组织分散成单个细胞 无菌、离体
取材 动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织 植物幼嫩的部位或花药等
培养基性质 液体 固体
培养基成分 糖类、氨基酸、无机盐、维生素和血清等 水、矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素和琼脂等
结果 产生大量细胞，不形成新个体 可产生新个体
应用 人造皮肤的构建、动物分泌蛋白的规模化生产 快速繁殖、作物脱毒、细胞产物的工厂化生产和单倍体育种等
相同点 ①都需人工条件下的无菌操作；②都需要适宜的温度、pH等条件；③都进行有丝分裂，都不涉及减数分裂
1．在进行动物细胞培养时，通常采用培养皿或打开培养瓶盖的方式以获取细胞代谢所需的O2。 ( )
2．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。 ( )
3．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。 ( )
4．已分化的T淋巴细胞也能被诱导为iPS细胞。 ( )
5．一般认为，成体干细胞具有发育成完整个体的能力。 ( )
为研究长春新碱(VCR)对肝癌细胞凋亡的影响，某研究小组以小鼠肝癌细胞株为对象进行实验探究。
①将等量的小鼠肝癌Hepa1-6细胞悬液，分别接种于若干个含有等量培养液的培养瓶中；
②将培养瓶放于37 ℃、5%CO2培养箱中培养24 h，静置、去除上清液；
③分别加入等量但含不同浓度VCR的培养液，置于37 ℃、5%CO2培养箱中继续培养；
④分别在24 h、36 h、48 h时吸取培养液，观察结果，得到不同浓度VCR作用于肝癌细胞不同时间的抑制率(%)如表所示。
浓度 24 h 36 h 48 h
0.5 mg/mL 12.5 17.2 26
1.0 mg/mL 20.5 31 42
2.0 mg/mL 31.5 38.8 47
(1)步骤中需要设置对照组，对照组的处理方法为
。
步骤中每个实验组设置5个培养瓶同时进行培养，计数后统计平均值，目的是什么？
。
(2)根据表格中的结果可得出的结论是什么？
。
动物细胞培养
1．(链接人教版选择性必修3 P45图2-12)如图为肾脏上皮细胞培养过程示意图。下列叙述正确的是( )
A．甲→乙过程可以用纤维素酶或果胶酶处理
B．乙→丙过程指细胞在添加了血清等天然成分的合成培养基中进行原代培养
C．丙、丁应置于含95%O2和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养
D．丙→丁是传代培养的过程，该过程体现了动物细胞的全能性
干细胞培养及其应用
2．(2025·陕晋青宁适应性考试)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
考点2 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：使两个或多个动物细胞结合形成____________细胞的技术。
2．方法：PEG融合法、电融合法和____________________等。
3．原理：________________。
4．结果：融合后形成的____________具有原来两个或多个细胞的遗传信息。
5．意义：突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能；成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和培育生物新品种等的重要手段，为制造______________开辟了新途径。
1．(人教版选择性必修3 P49旁栏思考)19世纪30年代，科学家发现患肺结核、天花和麻疹等疾病的病人的病理组织中存在多核细胞，这些多核细胞的来源可能是_________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
二、单克隆抗体及其应用
1．传统抗体的制备
(1)方法
(2)缺点：产量低、__________低、________________差。
2．单克隆抗体的制备及其应用
(1)制备原理：一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体，B淋巴细胞在体外__________(填“能”或“不能”)无限增殖；骨髓瘤细胞能____________；B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合得到的杂交瘤细胞，既能迅速大量增殖，又能______________________。
(2)制备过程
(3)优点
①能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生____________结合。
②可以__________制备。
(4)应用
①被广泛用作__________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__________，形成抗体—药物偶联物，实现对肿瘤细胞的____________杀伤。
③用于____________。
2．(人教版选择性必修3 P50思考·讨论)ADC中抗体的作用是______________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[深化拓展]
1．植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较
2．单克隆抗体制备过程中两次筛选的原因、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，所以经选择性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
1．动物体细胞融合后的杂交细胞仍然是二倍体细胞。 ( )
2．每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。 ( )
3．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。 ( )
4．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，需要制备用PTH免疫的小鼠。 ( )
5．抗体—药物偶联物通常由抗体、接头和药物(如细胞毒素)三部分组成。 ( )
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。人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但一般不分裂增殖。小鼠骨髓瘤细胞中尽管只有D途径，但能不断分裂增殖，将这两种细胞在试管中混合，加入聚乙二醇促融，获得杂种细胞。请根据以上信息，设计一种方法(不考虑机械方法)，从培养液中筛选出杂交瘤细胞，并写出其依据的原理。
。
动物细胞融合技术
1．(链接人教版选择性必修3 P48正文)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。结果检测到细胞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。据相关知识分析，下列叙述错误的是( )
A．杂种细胞的形成体现了细胞膜的流动性特点
B．杂种细胞培养时，培养基中除必要的营养外通常需要加入动物血清、血浆等一些天然成分
C．芳烃羟化酶基因、乳酸脱氢酶基因、磷酸甘油酸激酶基因分别位于X、15、3染色体上
D．为防止培养基在培养过程中受污染，可以在细胞培养基中添加一定量的抗生素
单克隆抗体的制备及应用
2．(链接人教版选择性必修3 P48－49图2-16)我国2022年乙肝阳性人数达到
79 747 000，诊断率和治疗率分别为24%和15%，单克隆抗体是免疫检验中的新型试剂，制备乙肝病毒单克隆抗体的过程如下图，下列叙述错误的是( )
A．向实验小鼠注射灭活的乙肝病毒，目的是刺激小鼠产生特异性免疫反应
B．阳性反应孔中的细胞需多次稀释培养检测，目的是得到所需的杂交瘤细胞
C．将所得到的单克隆抗体注射到小鼠的腹水中，目的是得到更多的抗体
D．与植物体细胞杂交相比，单克隆抗体的制备未体现细胞的全能性
3．(链接人教版选择性必修3 P50思考·讨论)抗体—药物偶联物(ADC)实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤，作用机制如图所示。下列说法正确的是( )
A．ADC中的抗体主要发挥裂解靶细胞的作用
B．药物可促进DNA聚合酶与凋亡相关基因结合
C．ADC通过主动运输的方式进入靶细胞需要ATP提供能量
D．偶联药物换成放射性同位素后，可用于肿瘤定位诊断
考点3 动物体细胞核移植技术和克隆动物
一、动物细胞核移植技术
1．概念：将动物一个细胞的______________移入________________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。
2．原理：____________的全能性。
3．分类
(1)____________核移植。
(2)____________核移植。
4．体细胞核移植的过程
1．(人教版选择性必修3 P53图2-18)通常用去核的卵母细胞作为受体的原因是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
二、体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题
前景 畜牧业 加速家畜____________进程、促进优良畜群繁育
医药 卫生 ①作为______________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____________，经过诱导分化能形成相应的细胞、组织或器官，可用于器官移植
保护濒 危物种 有望增加濒危物种的存活数量
问题 ①该技术成功率____________ ②绝大多数克隆动物存在健康问题，许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷
2．(人教版选择性必修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____________法。也有人采用梯度离心、__________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__________。
1．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初级卵母细胞。 ( )
2．重构胚的激活可用Ca2+载体、蛋白酶合成抑制剂等方法。 ( )
3．应用体细胞核移植技术生出的犊牛与供体奶牛遗传物质完全相同。 ( )
4．体细胞核移植技术有望增加濒危物种的存活数量。 ( )
科研人员发现：对灵长类动物供体细胞核进行表观遗传修饰，激活重构胚分化潜能调控基因A的表达，是克隆成功的关键。研究表明染色体组蛋白H3动态可逆地被修饰酶所改变，从而调控基因A的表达，如图所示。为了激活基因A的表达，研究人员将组蛋白H3去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA处理重构胚。
据图分析，给重构胚注入Kdm4d的mRNA来促进基因A表达的机理是
，
进而促进基因A的表达；TSA可以抑制 的活性， (填“提高”或“降低”)组蛋白的乙酰化水平，进而促进基因A的表达。
动物体细胞核移植技术及应用
1．(链接人教版选择性必修3 P53图2-18)M基因在动物的肝细胞中特异性表达产生M蛋白。将外源DNA片段F插入M基因特定位置，培育M基因失活的转基因克隆动物A的操作流程如图所示。下列说法错误的是( )
A．显微操作去核是指去除MⅡ期卵母细胞中的纺锤体—染色体复合物
B．将成纤维细胞用离心法收集制成新的细胞悬液进行传代培养
C．提取克隆动物A成纤维细胞中的蛋白质进行抗原—抗体杂交，检测M基因是否失活
D．克隆动物A可以作为研发与M基因相关疾病药物的模型动物
2．(链接人教版选择性必修3 P55概念检测T2)2017年，某国批准了首例使用细胞核移植技术培育“三亲婴儿”的申请。其培育过程可选用如下技术路线。
据图分析下列叙述错误的是( )
A．可用梯度离心、紫外线短时间照射等方法在没有穿透卵母细胞透明带的情况下实现去核或使其中DNA 变性失活的目的
B．为获得较多的卵母细胞，可对捐献者和母亲注射性激素，诱发其卵巢排出更多的成熟卵子
C．“三亲婴儿”和试管婴儿都是通过有性生殖得到的
D．“三亲婴儿”的体细胞中有小于1/2 的 DNA 来自母亲卵母细胞
1．(2024·浙江1月卷)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
2．(2024·海南卷)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
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
4．(2024·重庆卷)自然条件下，甲、乙两种鱼均通过体外受精繁殖后代，甲属于国家保护的稀有物种，乙的种群数量多且繁殖速度较甲快。我国科学家通过下图所示流程进行相关研究，以期用于濒危鱼类的保护。下列叙述正确的是( )
A．诱导后的iPGCs具有胚胎干细胞的特性
B．移植的iPGCs最终产生的配子具有相同的遗传信息
C．该实验中，子一代的遗传物质来源于物种甲
D．通过该实验可以获得甲的克隆
[夯实必备知识]自主诊断
考点1
一、1．细胞增殖 2．动物细胞融合 动物细胞培养 3．(1)血清 (2)培养液 (3)7.2～7.4 (4)95%空气和5%CO2 4．胰蛋白 胶原蛋白 单个细胞 细胞悬液 原代 悬浮 贴壁 分裂受阻或停止 传代培养
二、任何一种类型 成体 神经干细胞 特定的细胞或组织 胚胎干细胞
考点2
一、1．一个 2．灭活病毒诱导法 3．细胞膜的流动性 4．杂交细胞 5．单克隆抗体
二、1．(1)抗体 血清 (2)纯度 特异性 2．(1)不能 大量增殖 产生足够数量的特定抗体 (2)B淋巴细胞 选择 杂交瘤细胞 (3)特异性 大量 (4)诊断 药物 选择性 治疗疾病
考点3
一、1．细胞核 去核的卵母细胞 2．动物细胞核
3．(1)胚胎细胞 (2)体细胞 4．MⅡ期 显微操作 重构胚 细胞分裂和发育
二、遗传改良 生物反应器 胚胎干细胞 非常低
第53讲 动物细胞工程
考点1
教材隐性知识
1．提示：(1)不会 细胞表面具有糖蛋白，对细胞具有一定的保护作用 (2)会 细胞表面糖蛋白的保护作用是有限的；细胞膜主要成分中的蛋白质可被胰蛋白酶水解
2．提示：特定蛋白 小分子化合物
澄清概念
1．×提示：在进行动物细胞培养时，通常采用培养皿或松盖培养瓶。
2．×提示：将动物细胞置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养。
3．×提示：营养供应充足时，传代培养的胚胎干细胞也会发生接触抑制。
4．√
5．×提示：一般认为，成体干细胞具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力。
达成学科素养
提示：(1)加入等量不含VCR的培养液(或只含等量培养液) 减小误差，使实验结果更准确
(2)提示：VCR对肝癌细胞的抑制率与VCR的浓度和作用时间成正相关
评价迁移应用
1．B [甲→乙过程是组织细胞的分离，可用机械的方法，或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理的方法，A错误；乙→丙过程表示转入培养液瓶中进行原代培养，需在培养基中添加血清等天然成分，B正确；动物细胞应置于含95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养，C错误；丙→丁过程进行分瓶培养，属于传代培养，该过程并没有体现动物细胞的全能性，D错误。]
2．C
考点2
教材隐性知识
1．提示：患者体内的病毒直接诱导多个细胞融合而形成多核细胞
2．提示：通过特异性结合靶细胞表面的抗原，将连接的药物输送到靶细胞
澄清概念
1．×提示：两个二倍体动物细胞融合形成的杂交细胞具有四个染色体组，是四倍体细胞。
2．√
3．×提示：将骨髓瘤细胞和B淋巴细胞混合，经诱导融合后的细胞并非都是杂交瘤细胞，还有B淋巴细胞自身融合的细胞、骨髓瘤细胞自身融合的细胞等。
4．√ 5．√
达成学科素养
提示：方法：向培养液中加入氨基蝶呤，收集增殖的细胞。原理：加入氨基蝶呤后，使D途径阻断，仅有D途径的骨髓瘤细胞及其自身融合的细胞就不能增殖，但人的淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后的杂交瘤细胞可以利用淋巴细胞中的S途径合成DNA而增殖
评价迁移应用
1．C [人的成纤维细胞、小鼠骨髓瘤细胞融合形成杂种细胞体现了细胞膜的流动性，A正确；对杂种细胞(动物细胞)进行培养时，培养基中除必要的营养外通常需要加入动物血清、血浆等一些天然成分，B正确；Ⅰ保留X、15号染色体，Ⅱ保留3号、15号染色体具有芳烃羟化酶活性，Ⅲ保留X、15号、19号染色体具有胸苷激酶活性，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，所以支配芳烃羟化酶、乳酸脱氢酶、磷酸甘油酸激酶合成的基因分别位于3号、15号、X染色体上，C错误；为了保证无菌，除了对培养基和所有培养用具进行无菌处理，还需要在细胞培养基中添加一定量的抗生素，以防培养过程中的污染，D正确。]
2．C [注射灭活的乙肝病毒能让小鼠产生特异性免疫反应，A正确；阳性反应孔中的细胞需多次稀释培养检测，目的是得到所需的杂交瘤细胞，B正确；将杂交瘤细胞注射到小鼠的腹腔中才能得到更多的抗体，C错误；与植物体细胞杂交相比，单克隆抗体的制备未体现细胞的全能性，D正确。]
3．D [ADC中的抗体会与抗原特异性结合，起靶向作用，A错误；药物作用的效果是促进细胞凋亡，应该促进RNA聚合酶与凋亡相关基因结合促进转录，而不是促进细胞发生DNA复制，B错误；ADC是大分子，进入细胞内的运输方式是胞吞，C错误；偶联药物换成放射性同位素后，可根据放射性同位素出现的位置，诊断肿瘤位置，D正确。]
考点3
教材隐性知识
1．提示：它体积大、易操作、营养物质丰富，细胞质中含有促进细胞核全能性表达的物质
2．提示：显微操作 紫外线 DNA变性
澄清概念
1．×提示：在克隆哺乳动物过程中，通常选择减数分裂Ⅱ中期的去核卵母细胞作为受体细胞，即次级卵母细胞。
2．√
3．×提示：应用体细胞核移植技术生出的犊牛与供体奶牛遗传物质基本相同。
4．√
达成学科素养
提示：Kdm4d的mRNA可以表达组蛋白去甲基化酶，降低H3组蛋白的甲基化水平 组蛋白脱乙酰酶 提高
评价迁移应用
1．C [显微操作去核是指去除MⅡ期次级卵母细胞中的纺锤体—染色体复合物，A正确；将成纤维细胞用离心法收集制成新的细胞悬液进行传代培养，进而获得大量的成纤维细胞，B正确；提取克隆动物A肝细胞中的蛋白质进行抗原—抗体杂交，检测M基因是否失活，C错误；克隆动物A体内M基因失活，因而可以作为研发与M基因相关疾病药物的模型动物，D正确。]
2．B [卵母细胞去核或使其中DNA变性失活的方法有梯度离心、紫外线短时间照射等，A正确；为获得较多的卵母细胞，可对捐献者和母亲注射促性腺激素，而不是性激素，B错误；“三亲婴儿”和试管婴儿均采用体外受精技术，属于有性生殖，C正确；“三亲婴儿”的遗传物质来自捐献者、母亲及提供精子的父亲，其中细胞质中的遗传物质来自捐献者，故体细胞中有小于1/2 的 DNA 来自母亲卵母细胞，D正确。]
体验真题
1．B [①加消化液的目的是使细胞与瓶壁分离，使细胞分散开来，A正确；②加培养液的目的是终止消化液的消化作用，并对细胞加以稀释，B错误；③分装时需调整到合适的细胞密度，因为若密度过大细胞仍存在接触抑制，C正确；动物细胞培养需要无菌、无毒环境，因此整个过程需要在无菌、无毒条件下进行，D正确。]
2．D [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(离体培养的植物器官、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。]
3．D [依据题干信息，戊肝诊断试剂盒属于单克隆抗体的研究成果，单克隆抗体制备过程需要已免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合，所以该试剂盒的研制过程应用了动物细胞融合技术，A正确；该试剂盒的检测原理为抗原抗体的特异性结合，B正确；依据题干信息，该试剂盒以尿液中的抗原为靶标，所以该试剂盒检测前的采样不会对受检者造成创伤，C正确；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，D错误。]
4．C [胚胎干细胞具有发育的全能性，iPGCs是诱导型原始生殖细胞，具有成为卵原细胞或精原细胞的潜能，诱导后的iPGCs不具有胚胎干细胞的特性，A错误；移植的iPGCs分化形成卵原细胞或精原细胞后，通过减数分裂形成配子，在减数分裂过程中基因会发生重组，最终产生的配子的遗传信息不一定相同，B错误；由图可知，将物种甲的囊胚期的iPGCs移植到阻止PGCs形成的乙鱼的胚胎中，培育出的乙鱼的生殖腺中的细胞由甲鱼的iPGCs增殖分化而来，该乙鱼再与物种甲杂交，配子均是由物种甲的生殖腺细胞产生，故子一代的遗传物质来源于物种甲，C正确；克隆属于无性繁殖，该实验过程中涉及有性生殖，D错误。
17 / 17课时数智作业(五十三) 动物细胞工程
1．(2024·江苏模拟)由于肝脏器官的短缺，肝细胞移植被作为肝移植的替代策略。用海藻酸盐微胶囊包裹可增殖人肝细胞获得类器官(eLO)，并用于移植是治疗肝衰竭的一种有前途的策略。下列叙述错误的是( )
A．供体肝组织需先用胰蛋白酶将其分散，再进行原代培养
B．开放式培养肝细胞，有利于细胞代谢产生的CO2及时溢出
C．异体移植细胞会发生免疫排斥，用海藻酸盐微胶囊包裹有利于形成免疫保护屏障
D．若eLO与空微胶囊治疗组的效果相当，可证明微胶囊包裹不影响肝细胞功能
2．(2024·广东梅州二模)下图为动物成纤维细胞的培养过程示意图，下列叙述错误的是( )
A．步骤①的操作需要在无菌环境中进行
B．步骤②应向锥形瓶中加入无菌水制成细胞悬液
C．步骤③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶处理
D．步骤③到④分装时需调整到合适的细胞密度
3．(2024·广东广州期末)如图表示单克隆抗体或植物体细胞杂交的部分过程，据图判断下列说法正确的是( )
A．甲、乙细胞都需要是具有连续分裂能力的细胞
B．动物细胞融合前需要用酶处理，植物细胞融合前则不需要
C．诱导动物细胞融合和植物细胞融合的方法完全相同
D．丁细胞融合了甲、乙细胞的部分特点，但不一定能表现全能性
4．(2024·广东大亚湾区检测)角膜缘干细胞缺乏症(LSCD)会造成患者严重视力障碍甚至失明。某研究团队将来自捐献者的皮肤细胞编辑为iPS细胞，诱导其分化为各种其他类型的细胞，然后从中筛选出所需的角膜细胞并制成细胞薄膜。把细胞薄膜移植给LSCD患者后，细胞薄膜持续不断地生成角膜细胞，患者视力得到恢复且没有出现排斥反应。下列分析正确的是( )
A．iPS细胞的分裂、分化潜能并不比角膜上皮干细胞高
B．iPS细胞与其转化的角膜细胞的基因组成和细胞功能没有区别
C．若移植的新角膜产生其他类型的细胞可导致移植失败
D．用iPS细胞治疗LSCD不存在伦理争议和安全性风险
5．(2024·广东梅州期末)如下图为单克隆抗体制备过程的示意图。下列有关叙述错误的是( )
A．灭活病毒促进细胞融合是利用了病毒表面含有的糖蛋白和一些酶
B．用特定的抗原多次注射免疫小鼠的主要目的是刺激小鼠机体产生更多的抗体
C．克隆化培养过程中杂交瘤细胞不会出现接触抑制的现象
D．用单克隆抗体制成携带抗癌药物的“生物导弹”具有特异性强、毒副作用小的特点
6．(2024·湖北十堰期末)科学家利用动物细胞培养和核移植技术获得克隆动物的流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A．供体细胞为胚胎细胞的移植成功率比供体细胞为体细胞的更高
B．①可通过电融合法将两细胞融合，供体核进入卵母细胞
C．②之前要用物理或化学方法激活重构胚以完成细胞分裂和发育进程
D．克隆动物拥有供体、受体和代孕母体三亲的遗传物质
7．(2024·湖北荆州三模)种间体细胞核移植(iSCNT)将供体动物体细胞与来自不同种的家畜去核卵母细胞融合并激活，以获得较多的重构胚，进而获得动物个体。因野生动物数量少，采集精子或卵子开展常规辅助生殖较为困难，而从活体采集体细胞利用iSCNT技术获得动物个体，可一定程度维持濒危动物数量。下列叙述正确的是( )
A．iSCNT技术必须通过显微操作技术将供体细胞的细胞核取出，然后注入去核的卵母细胞
B．若从野生动物体内采集到的体细胞数目较少，可先用添加动物血清的固体培养基培养
C．因受体不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应，代孕母体可以任意选择不同种的家畜
D．同一野生动物经iSCNT技术获得的多个重构胚中，遗传物质可能不完全相同
8．(2024·广东广州一模)抗CD20抗体可用于治疗淋巴瘤等疾病。研究人员将表达抗CD20单克隆抗体的 DHFR-CHO杂交瘤细胞接种于反应器中培养，培养过程中不补充培养液，抽样检测产物浓度和细胞生长情况(通过台盼蓝染色结合显微镜直接计数统计细胞密度和活性)。下列叙述正确的是( )
A．杂交瘤细胞培养过程中需置于37 ℃、含5%O2的气体条件下进行培养
B．显微镜下只统计单位体积中被染色的细胞数量，即可得到活细胞密度
C．随着培养过程的进行，产物持续增多，最高浓度约为95 mg·L-1
D．培养一段时间后，培养液中营养物质的减少制约了细胞的生长和活性
9．(11分)(2024·广东广州模拟)癌症的免疫疗法通过重新激活抗肿瘤的免疫细胞，克服肿瘤的免疫逃逸，科研人员在不断研究中发现多种免疫治疗方法的结合是提高治疗效果的途径之一。请回答下列问题：
(1)免疫系统能够识别和清除突变的细胞，这体现了免疫系统的____________功能。
(2)由于基因突变，癌细胞表面物质发生改变，如某些种类癌细胞表面高表达膜蛋白PSMA和PD-L1。图1中PD-L1能抑制T细胞的活化，使癌细胞发生免疫逃逸。临床上可利用PD-1的单克隆抗体进行癌症治疗，据图1推测，其原因是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)CD28是T细胞表面受体，T细胞的有效激活依赖于CD28在癌细胞与T细胞结合部位的聚集。因此，科研人员尝试构建既能结合PSMA，又能结合CD28的双特异性抗体PSMA×CD28，诱导T细胞定向杀伤癌细胞，如图2所示。
制备过程：先将________________分别注射到小鼠体内，分离出B淋巴细胞，诱导其与小鼠的骨髓瘤细胞融合，筛选得到__________________，再诱导两种细胞融合。成功融合的细胞会表达两种L链和两种H链，由于______________________会产生多种抗体，因此还需进行筛选，才能获得所需的双特异性抗体PSMA×CD28。
(4)科研人员将癌细胞和T细胞共同培养，加入不同抗体，比较不同抗体对T细胞活化的作用。实验各组由活化T细胞产生的细胞因子IL-2含量如图3所示，实验结果说明_________________________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
课时数智作业(五十三)
1．D [供体肝组织要用机械的方法，或胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理分散成单个细胞，再进行原代培养，A正确；开放式培养肝细胞，有利于细胞代谢吸收O2以及产生的CO2及时溢出，防止CO2积累在培养液中，改变培养液pH，B正确；异体移植细胞会发生免疫排斥，用海藻酸盐微胶囊包裹能够防止免疫系统的识别，C正确；若eLO与空微胶囊治疗组的效果相当，说明空微胶囊也可以治疗肝衰竭，不能证明微胶囊包裹不影响肝细胞功能，D错误。]
2．B [步骤①为将组织块剪碎，需要在无菌环境中进行操作，A正确；步骤②应向锥形瓶中加入培养液制成细胞悬液，B错误；由于动物细胞培养时常出现细胞贴壁和接触抑制现象，步骤③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶处理，且进行培养液的更换，C正确；步骤③到④分装时需调整到合适的细胞密度，若细胞密度过大，仍存在接触抑制，D正确。]
3．D [甲、乙细胞不一定都需要是具有连续分裂能力的细胞，如在单克隆抗体的制备过程中，甲、乙细胞可以为骨髓瘤细胞和免疫过的B淋巴细胞，其中免疫过的B淋巴细胞是高度分化的细胞，不具有连续分裂能力，A错误；植物细胞融合前需要用纤维素酶和果胶酶处理去除细胞壁，动物细胞融合前不需要，B错误；动物细胞融合的常用方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等，植物原生质体融合可采用电融合法、离心法、PEG融合法、高Ca2+—高pH融合法等，两者融合的方法存在差异，C错误；丁细胞可能是杂交瘤细胞或植物杂种细胞，都能进行有丝分裂，都具有细胞周期，但杂交瘤细胞(保持无限繁殖能力)没有全能性，D正确。]
4．C [iPS细胞类似胚胎干细胞的一种细胞，而角膜上皮干细胞属于成体干细胞，所以iPS细胞的分裂、分化潜能比角膜上皮干细胞高，A错误；iPS细胞与其转化的角膜细胞的基因组成相同，但由于基因的选择性表达，使得它们在功能上出现差异，B错误；若移植的新角膜没有产生角膜细胞，而是产生其他类型的细胞，患者视力无法恢复，导致移植失败，C正确；用iPS细胞治疗LSCD存在伦理争议和安全性风险，D错误。]
5．B [灭活病毒促进细胞融合是利用了病毒表面含有的糖蛋白和一些酶，使细胞膜上的蛋白质分子和磷脂分子重新排布，A正确；用特定的抗原多次注射小鼠目的是刺激小鼠产生更多的能分泌特定抗体的B淋巴细胞，而非抗体，B错误；杂交瘤细胞在适宜条件下能无限增殖，不会出现接触抑制的现象，C正确；用单克隆抗体制成携带抗癌药物的“生物导弹”，利用了单克隆抗体与抗原特异性识别的特点，将药物定点带到癌细胞部位，故“生物导弹”具有特异性强、毒副作用小的特点，D正确。]
6．D [由于胚胎细胞分化程度低，其全能性高，因此供体细胞为胚胎细胞的移植成功率比供体细胞为体细胞的更高，A正确；供体细胞植入受体去核的卵母细胞后，通常用电融合法等使供体细胞和去核卵母细胞融合，B正确；胚胎移植前通常要用物理或化学方法激活重构胚以完成细胞分裂和发育进程，C正确；克隆动物拥有供体、受体的遗传物质，没有代孕母体的遗传物质，D错误。]
7．D [在进行核移植时，可以通过显微操作技术，将供体细胞注入去核的卵母细胞，A错误；若从野生动物体内采集到的体细胞数目较少，可先用添加动物血清的液体培养基进行培养，B错误；同种胚胎移植时受体不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应，种间体细胞核移植为了保证成功率，应尽量选择亲缘关系较近的代孕母体，C错误；在种间体细胞核移植(iSCNT)过程中，去核的卵母细胞来自不同种的家畜(驯养动物)，获得的重构胚的细胞质遗传物质可能不同，因此同一野生动物经iSCNT技术获得的多个重构胚中，遗传物质可能不完全相同，D正确。]
8．D [进行杂交瘤细胞培养时，需置于37 ℃、含有95%空气和5% CO2的混合气体的培养箱中培养，A错误；死细胞会被台盼蓝染上颜色，活细胞不会，因此显微镜下应该统计单位体积中没有被染色的细胞数量，B错误；由于培养过程中不补充培养液，随着培养过程的进行，产物先增多后减少，C错误；结合题图可知，培养一段时间后，活细胞密度会减小，细胞活性会降低，由于培养过程中不补充培养液，故培养一段时间后，培养液中营养物质的减少制约了细胞的生长和活性，D正确。]
9．(除标注外，每空2分，共11分)(1)免疫监视(1分) (2)PD 1的单克隆抗体与PD 1特异性结合，阻断了PD 1＋PD L1的结合，避免PD L1抑制T细胞的活化 (3)PSMA、CD28 两种杂交瘤细胞 L链和H链随机组合 (4)PSMA×CD28和PD 1单抗联合使用能够显著激活T细胞，且在一定范围内激活作用随抗体浓度的增加而增强；单独使用PSMA×CD28或PD 1单抗都不能显著激活T细胞(合理即可)
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