(共51张PPT)
第九单元 生物技术与工程
第51讲 动物细胞工程
复习目标 1.用结构与功能观理解动物细胞工程的原理和操作； 2.联系生产生活实践，分析动物细胞工程的应用，关注伦理与人体健康； 3.掌握动物细胞工程操作流程模型，分析操作注意事项。
考点1 动物细胞培养
A基础知识重点疑难
1. 动物细胞培养
(1)地位：动物细胞工程常用的技术有动物细胞培养、 、动物细胞核 移植等。其中 是动物细胞工程的基础。
动物细胞融合
动物细胞培养
(2)培养条件
营养条件 除糖类、氨基酸、无机盐和维生素等细胞所需的营养物质外，通常还需加 入血清等一些天然成分
无菌、无
毒环境 ①对培养液和所有培养用具进行灭菌处理
②在无菌环境下进行操作
③定期更换 ，以便清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自 身造成危害
适宜的温 度、pH和 渗透压 哺乳动物细胞培养的温度多以 为宜，多数动物细胞生 存的适宜pH为
气体环境 95％的空气：其中O2为细胞代谢所必需的
5％的CO2：
培养液
(36.5±0.5) ℃
7.2～7.4
维持培养液的pH
笔记：血清、血浆中含有多种促细胞生长因子及活性物质，因此添加
(3)培养过程
①分瓶前，第一次用胰蛋白酶对动物组织进行处理后的培养是原代培养。
②第二次用胰蛋白酶处理，使细胞从瓶壁上脱离下来，分瓶后的细胞培养为传代 培养。
提醒 (1)区分原代培养和传代培养的关键是看用胰蛋白酶处理的对象和是否分瓶。
(2)细胞贴壁和接触抑制：细胞贴附在培养瓶的瓶壁上生长增殖的现象，称为细胞贴 壁。细胞数目不断增多，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，这种现象称为细胞的接触抑制。
笔记：癌细胞无接触抑制现象
2. 干细胞培养及其应用
种类 胚胎干细胞(ES细胞) 成体干细胞 诱导多能干细 胞(iPS细胞)
来源 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 体的所有组织和器官甚至 分化成特定的 类似 的一种 细胞
早期胚胎
个
体
细胞或组
织
胚胎干
细胞
种类 胚胎干细胞(ES细胞) 成体干细胞 诱导多能干细 胞(iPS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 治疗小鼠的镰 状细胞贫血、 阿尔茨海默 病、心血管疾 病等
3. 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，使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 一般为液体培养基 主要是固体培养基
项目 动物细胞培养 植物组织培养
培养基
成分 糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物血 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 生产等 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都需要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
B拆解真题情境推理
[判断正误]
√
×
√
[情境推理]
1. (选择性必修3 P44“正文”)细胞在培养过程中分裂受阻的原因：悬浮培养的细胞会 因为 ；
对于贴壁细胞来说，除上述因素外，还会因为 。
提示：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 接触抑制而停止分裂增殖
2. (选择性必修3 P44“正文”)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
3. (选择性必修3 P44“旁栏思考”改编)进行动物细胞培养时， (填“可以”或“不 可以”)使用胃蛋白酶分散细胞，原因是 。
提示：不可以 胃蛋白酶作用的最适pH约为1.5，多数动物细胞培养的适宜pH为 7.2～7.4，胃蛋白酶在此环境下会失活
4. (选择性必修3 P46“正文”)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
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
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；原代培养的细胞出现接触抑制现象后，就需要分瓶进行传代培养，①的 细胞处于指数增长初期，细胞还未出现接触抑制现象，因此选取②的细胞进行传代培 养比①更合理，B错误；由于成纤维细胞贴壁生长，进行传代培养时，需用胰蛋白酶 处理后再用离心法收集细胞进行传代培养，C错误；细胞密度过大时，产生的代谢废 物较多，营养物质消耗较快，可能导致细胞增长进入平台期，D正确。
溯源教材 找答案：动物细胞培养的条件：营养，无菌、无毒的环境，温度(哺乳动物细 胞培养的温度多以( ±0.5)℃为宜)、pH(多数动物细胞生存的适宜pH为7.2～ 7.4)和 ，气体环境(95％ 和5％CO2的混合气体)，故传代培养 时 (能，不能)密封培养，由以上可以推断A 。
36.5
渗透压
空气
不能
错误
2. (2024·浙江1月选考)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。
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
解析：①加消化液的目的是使细胞分散开来，A正确；②加培养液，多次加培养 液先洗去残留的消化酶，然后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。
解题方法
（1）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 散成单个细胞：第二次是将點壁细胞从瓶壁上分离下来，目的是避免动物细胞的 接触抑制现象。
（2）贴壁生长：动物细胞在液体培养基中悬浮生长一段时间之后，大部分细胞会贴附 在培养瓶壁上生长。
（3）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， 出现接触抑制现象
干细胞的培养及其应用
3. (2025·重庆巴蜀中学质检)胚胎干细胞必须从胚胎中获取，但这涉及伦理问题，因而 限制了它在医学上的应用。科学家通过体外诱导成纤维细胞，获得了类似于胚胎干细 胞的一种细胞，称为诱导多能干细胞(简称iPS细胞)。因为诱导过程无须破坏胚胎，而 且iPS细胞可来源于病人自身的体细胞，因此iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞。如 图为iPS细胞的获得及用其培育不同种细胞的示意图(c－Myc、Klf4、Sox2和Oct3/4等 基因与细胞的脱分化有关)。回答下列问题：
蛋白质
不能
多数动物细胞培养的适宜pH为7.2～7.4，胃蛋白酶在此环境中变性失
活
清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成
危害
基因
选择性表达
避免了免疫排斥问题
解决不孕不育问
题
蛋白质
考点2 动物细胞融合技术与单克隆抗体
1. 动物细胞融合技术
概念 动物细胞融合技术就是使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术①
方法 、 、灭活病毒诱导法②等
结构 基础 细胞膜具有流动性
结果 形成具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，称为杂交细胞
意义 突破了 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，为制造单克隆抗体开辟了新途径
笔记：①融合后的细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息 ②动物细胞特有的融合 方法
PEG融合法
电融合法
有性杂交
A基础知识重点疑难
2. 单克隆抗体及其应用
制备 流程
筛选 目的 第一次：获得杂交瘤细胞；第二次：获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞
杂交瘤细胞：既能迅速大量增殖，又能产生特异性抗体
特点 单克隆抗体：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
应用 ①作为诊断试剂；②运载药物；③治疗疾病
提醒 (1)用特定抗原对小鼠进行免疫的原因：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，才能产生相应的抗体，所以，与骨 髓瘤细胞融合的B淋巴细胞实际上是经过特定抗原免疫的B淋巴细胞。
(2)杂交细胞：在诱导因素的作用下进行细胞的诱导融合，形成的杂交细胞有多种，若 仅考虑两两融合的情况，形成的杂交细胞有三种，“AA”型、“BB”型、“AB” 型。只有“AB”型才是我们所需要的杂交细胞，所以需要用选择培养基进行筛选。
(3)两次筛选的目的：第一次是在诱导融合之后，利用特定的选择培养基筛选出杂交瘤 细胞。第二次是对上述杂交瘤细胞进行筛选，利用96孔板培养，采用专一抗体检测的 方法筛选出能产生所需特定抗体的杂交瘤细胞。
√
×
[情境推理]
(选择性必修3 P49“图2－16”)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，难以获得单克隆抗体
C升华思维实战演练
单克隆抗体及其应用
A. 利用胶原蛋白酶处理，可分散贴壁生长的骨髓瘤细胞
B. 制备的单克隆抗体A和单克隆抗体B是相同的单克隆抗体
C. 用于生产单克隆抗体的杂交瘤细胞可传代培养，但不能冻存
D. 单克隆抗体A和单克隆抗体B都能够特异性识别S蛋白
AD
A. 利用胶原蛋白酶处理，可分散贴壁生长的骨髓瘤细胞
B. 制备的单克隆抗体A和单克隆抗体B是相同的单克隆抗体
C. 用于生产单克隆抗体的杂交瘤细胞可传代培养，但不能冻存
D. 单克隆抗体A和单克隆抗体B都能够特异性识别S蛋白
AD
解析：胶原蛋白酶可以催化分解细胞外蛋白质，因此利用胶原蛋白酶处理，可分散贴 壁生长的骨髓瘤细胞，A正确；由于蛋白S含有多个不同的抗原决定基，每一个抗原决 定基能够刺激机体产生一种抗体，单克隆抗体A和单克隆抗体B来自不同的杂交瘤细 胞，因此制备的单克隆抗体A和单克隆抗体B不一定相同，B错误；用于生产单克隆抗 体的杂交瘤细胞可传代培养，也可以冷冻保存，C错误；单克隆抗体A和单克隆抗体B 都来自筛选出的杂交瘤细胞，因此都能够特异性识别S蛋白上的抗原决定簇，D正确。
2. (2023·湖北卷节选)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。
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。
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
回答下列问题：
(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。
解析：(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。
未融合的亲本细胞
融合的具有同种核的细胞
解析：(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。
通过抗体检测
呈阳性来获得分泌所需抗体的杂交瘤细胞
解题方法
第一次筛选 第二次筛选
筛选
原因 诱导融合后得到多种杂交细胞，另外 还有未融合的细胞 由于小鼠在生活中还可能受到其他 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，只有融合的杂交瘤 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 到能产生所需抗体的细胞群
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
考点3 动物体细胞核移植技术和克隆动物
A基础知识重点疑难
1. 动物细胞核移植技术
概 念
剖 析 供体 动物一个细胞的细胞核
受体 去掉细胞核的
结果 重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体
原理 动物体细胞核具有全能性
类型 胚胎细胞核移植和体细胞核移植
提醒 动物胚胎细胞分化程度低，表现全能性相对容易；而动物体细胞分化程度高， 表现全能性十分困难。因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。
卵母细胞
2. 体细胞核移植的过程
3. 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 的细胞、组织或器官可以用于异种移植
③人核移植 经过诱导分化形成相应的细胞、组织或器 官，可用于器官移植
前
景 科学
研究 ①研究克隆动物可使人类更深入地了解 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
③克隆特定疾病模型的动物，为研究该疾病的 和开发相应 的药物提供帮助
遗传改良
生物反应器
转基因克隆动物
胚胎干细胞
胚胎发育
致
病基因
致病机制
前
景 保护濒 危物种 增加濒危物种的存活数量
问题 ①成功率
②绝大多数克隆动物存在 问题，表现出
非常低
健康
遗传和生理缺陷
B拆解真题情境推理
[情境推理]
1. 通过体细胞核移植方法生产的克隆动物，不是对体细胞供体动物进行了100％的复 制，原因是 。
此外，动物的一些行为、习性的形成与所处环境有很大关系。
提示：克隆动物绝大部分DNA来自供体细胞核，但线粒体中的DNA来自受体卵母细胞
2. (选择性必修3 P53“图2－18”)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：无性生殖。因为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。
3. (选择性必修3 P54“思考·讨论”节选)核移植技术中必须先对卵母细胞进行去核操作 的原因是 。
提示：保证核移植动物的核遗传物质来自供体细胞
4. (2021·湖南卷)与胚胎细胞核移植技术相比，体细胞核移植技术的成功率更低，原因 是 。
提示：动物体细胞分化程度较高，恢复其全能性困难(或动物胚胎细胞分化程度低，恢 复其全能性相对容易)
A. 对捐献者的要求是不能患有任何遗传病
B. 该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代
C. “三亲婴儿”的培育过程中可直接将受精卵移植到子宫内
D. 卵母细胞捐献者携带的白化病基因不能遗传给“三亲婴儿”
AC
解析：捐献者提供的是去核卵母细胞，提供了细胞质遗传物质，只需不患细胞质遗传 病即可，A错误；线粒体遗传病属于细胞质遗传，母亲只提供了细胞核，可避免将线 粒体遗传病基因传给孩子，B正确；“三亲婴儿”的培育过程中受精卵要发育到桑葚 胚或囊胚阶段再移植到子宫内，C错误；卵母细胞捐献者只提供了细胞质基因，白化 病基因不存在于细胞质中，白化病基因不能遗传给“三亲婴儿”，D正确。
溯源教材 找答案：胚胎移植时胚胎要发育到 胚或 阶段，由以上可以 推断C 。
桑葚
囊胚
错误
A. 图示过程中利用的技术有核移植和干细胞移植技术等
B. 这两只克隆猕猴是由同一受精卵发育而成的双胞胎
C. 融合细胞的培养过程需要无菌、无毒的环境和营养等条件
D. 利用A猴的胚胎干细胞核移植获得克隆猕猴的难度更大些
C
解析：图示过程没有利用干细胞移植技术，A错误；这两只克隆猕猴是通过核移植、 胚胎移植产生的，没有用到受精卵，B错误；胚胎干细胞的全能性比体细胞的全能性 高，所以利用A猴的胚胎干细胞核移植获得克隆猕猴的难度要小些，D错误。
解题方法
选用去核卵母细胞的原因
（1）卵母细胞体积大，便于操作。
（2）卵母细胞细胞质多，含有丰富的营养物质，能提供早期胚胎发育所需的营养。
（3）含有促进核全能性表达的物质。第51讲 动物细胞工程
复习目标 1.用结构与功能观理解动物细胞工程的原理和操作； 2.联系生产生活实践，分析动物细胞工程的应用，关注伦理与人体健康； 3.掌握动物细胞工程操作流程模型，分析操作注意事项。
@考点1 动物细胞培养
考点1 动物细胞培养
A基础知识重点疑难
1.动物细胞培养
(1)地位：动物细胞工程常用的技术有动物细胞培养、 动物细胞融合 、动物细胞核移植等。其中 动物细胞培养 是动物细胞工程的基础。
(2)培养条件
营养条件 除糖类、氨基酸、无机盐和维生素等细胞所需的营养物质外，通常还需加入血清等一些天然成分
无菌、无 毒环境 ①对培养液和所有培养用具进行灭菌处理 ②在无菌环境下进行操作 ③定期更换 培养液 ，以便清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害
适宜的温度、pH和渗透压 哺乳动物细胞培养的温度多以 (36.5±0.5) ℃ 为宜，多数动物细胞生存的适宜pH为 7.2～7.4
气体环境 95％的空气：其中O2为细胞代谢所必需的 5％的CO2： 维持培养液的pH
笔记：血清、血浆中含有多种促细胞生长因子及活性物质，因此添加
(3)培养过程
提醒 (1)区分原代培养和传代培养的关键是看用胰蛋白酶处理的对象和是否分瓶。
①分瓶前，第一次用胰蛋白酶对动物组织进行处理后的培养是原代培养。
②第二次用胰蛋白酶处理，使细胞从瓶壁上脱离下来，分瓶后的细胞培养为传代培养。
(2)细胞贴壁和接触抑制：细胞贴附在培养瓶的瓶壁上生长增殖的现象，称为细胞贴壁。细胞数目不断增多，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，这种现象称为细胞的接触抑制。
笔记：癌细胞无接触抑制现象
2.干细胞培养及其应用
种类 胚胎干细胞(ES细胞) 成体干细胞 诱导多能干细胞(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所有组织和器官甚至 个体 分化成特定的 细胞或组织 类似 胚胎干细胞 的一种细胞
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 治疗小鼠的镰状细胞贫血、阿尔茨海默病、心血管疾病等
3.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，使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 一般为液体培养基 主要是固体培养基
培养基 成分 糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等 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等 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都需要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
B拆解真题情境推理
[判断正误]
1.(2023·辽宁卷)用于培养单克隆细胞的培养基通常需加血清。( √ )
2.(2023·江苏卷改编)胚胎移植前细胞和囊胚的培养都要放在充满CO2的培养箱中进行。( × )
3.(2023·辽宁卷)悬浮培养单克隆细胞可有效避免接触抑制。( √ )
[情境推理]
1.(选择性必修3 P44“正文”)细胞在培养过程中分裂受阻的原因：悬浮培养的细胞会因为 ；
对于贴壁细胞来说，除上述因素外，还会因为 。
提示：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 接触抑制而停止分裂增殖
2.(选择性必修3 P44“正文”)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
3.(选择性必修3 P44“旁栏思考”改编)进行动物细胞培养时， (填“可以”或“不可以”)使用胃蛋白酶分散细胞，原因是 。
提示：不可以 胃蛋白酶作用的最适pH约为1.5，多数动物细胞培养的适宜pH为7.2～7.4，胃蛋白酶在此环境下会失活
4.(选择性必修3 P46“正文”)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
C升华思维实战演练
动物细胞培养
1.(2024·黑吉辽卷)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( D )
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
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；原代培养的细胞出现接触抑制现象后，就需要分瓶进行传代培养，①的细胞处于指数增长初期，细胞还未出现接触抑制现象，因此选取②的细胞进行传代培养比①更合理，B错误；由于成纤维细胞贴壁生长，进行传代培养时，需用胰蛋白酶处理后再用离心法收集细胞进行传代培养，C错误；细胞密度过大时，产生的代谢废物较多，营养物质消耗较快，可能导致细胞增长进入平台期，D正确。
溯源教材 找答案：动物细胞培养的条件：营养，无菌、无毒的环境，温度(哺乳动物细胞培养的温度多以( 36.5 ±0.5)℃为宜)、pH(多数动物细胞生存的适宜pH为7.2～7.4)和 渗透压 ，气体环境(95％ 空气 和5％CO2的混合气体)，故传代培养时 不能 (能，不能)密封培养，由以上可以推断A 错误 。
2.(2024·浙江1月选考)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( B )
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
解析：①加消化液的目的是使细胞分散开来，A正确；②加培养液，多次加培养液先洗去残留的消化酶，然后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。
解题方法
（1）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单个细胞：第二次是将點壁细胞从瓶壁上分离下来，目的是避免动物细胞的接触抑制现象。
（2）贴壁生长：动物细胞在液体培养基中悬浮生长一段时间之后，大部分细胞会贴附在培养瓶壁上生长。
（3）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，出现接触抑制现象
干细胞的培养及其应用
3.(2025·重庆巴蜀中学质检)胚胎干细胞必须从胚胎中获取，但这涉及伦理问题，因而限制了它在医学上的应用。科学家通过体外诱导成纤维细胞，获得了类似于胚胎干细胞的一种细胞，称为诱导多能干细胞(简称iPS细胞)。因为诱导过程无须破坏胚胎，而且iPS细胞可来源于病人自身的体细胞，因此iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞。如图为iPS细胞的获得及用其培育不同种细胞的示意图(c－Myc、Klf4、Sox2和Oct3/4等基因与细胞的脱分化有关)。回答下列问题：
(1)在对成纤维细胞进行培养时，常用胰蛋白酶处理使之分散成单个细胞，这说明细胞间的物质为 蛋白质 ， 不能 (填“能”或“不能”)用胃蛋白酶处理成纤维细胞，原因是 多数动物细胞培养的适宜pH为7.2～7.4，胃蛋白酶在此环境中变性失活 。
(2)在培养iPS细胞的过程中，培养基中应含有细胞所需的各种营养物质，并定期更换培养液。定期更换培养液的目的是 清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害 。
(3)过程③④为iPS细胞提供的条件不同，分化得到的细胞不同，可知细胞分化是 基因选择性表达 的结果。若iPS细胞来源于病人自身体细胞的诱导，再将其分化出的细胞移入患者体内的优势是 避免了免疫排斥问题 。
(4)如果诱导iPS细胞定向分化为原始生殖细胞，该技术可能的应用是 解决不孕不育问题 。
剖析题眼 找答案：酶具有专一性，胰蛋白酶处理使之分散成单个细胞，说明细胞间的物质主要为 蛋白质 。
@考点2 动物细胞融合技术与单克隆抗体
考点2 动物细胞融合技术与单克隆抗体
A基础知识重点疑难
1.动物细胞融合技术
概念 动物细胞融合技术就是使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术①
方法 PEG融合法 、 电融合法 、灭活病毒诱导法②等
结构基础 细胞膜具有流动性
结果 形成具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，称为杂交细胞
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，为制造单克隆抗体开辟了新途径
笔记：①融合后的细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息 ②动物细胞特有的融合方法
2.单克隆抗体及其应用
制备流程
筛选目的 第一次：获得杂交瘤细胞；第二次：获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞
杂交瘤细胞：既能迅速大量增殖，又能产生特异性抗体
特点 单克隆抗体：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
应用 ①作为诊断试剂；②运载药物；③治疗疾病
提醒 (1)用特定抗原对小鼠进行免疫的原因：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，才能产生相应的抗体，所以，与骨髓瘤细胞融合的B淋巴细胞实际上是经过特定抗原免疫的B淋巴细胞。
(2)杂交细胞：在诱导因素的作用下进行细胞的诱导融合，形成的杂交细胞有多种，若仅考虑两两融合的情况，形成的杂交细胞有三种，“AA”型、“BB”型、“AB”型。只有“AB”型才是我们所需要的杂交细胞，所以需要用选择培养基进行筛选。
(3)两次筛选的目的：第一次是在诱导融合之后，利用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞。第二次是对上述杂交瘤细胞进行筛选，利用96孔板培养，采用专一抗体检测的方法筛选出能产生所需特定抗体的杂交瘤细胞。
B拆解真题情境推理
[判断正误]
1.(2023·北京卷)利用抗原—抗体结合的原理筛选杂交瘤细胞。( √ )
2.(2021·江苏卷)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。( × )
[情境推理]
(选择性必修3 P49“图2－16”)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，难以获得单克隆抗体
C升华思维实战演练
单克隆抗体及其应用
1.(多选)(2024·江西卷)某病毒颗粒表面有一特征性的大分子结构蛋白S(含有多个不同的抗原决定基，每一个抗原决定基能够刺激机体产生一种抗体)。为了建立一种灵敏、高效检测S蛋白的方法，研究人员采用杂交瘤技术制备了抗－S单克隆抗体(如图)。下列说法正确的是( AD )
A.利用胶原蛋白酶处理，可分散贴壁生长的骨髓瘤细胞
B.制备的单克隆抗体A和单克隆抗体B是相同的单克隆抗体
C.用于生产单克隆抗体的杂交瘤细胞可传代培养，但不能冻存
D.单克隆抗体A和单克隆抗体B都能够特异性识别S蛋白
解析：胶原蛋白酶可以催化分解细胞外蛋白质，因此利用胶原蛋白酶处理，可分散贴壁生长的骨髓瘤细胞，A正确；由于蛋白S含有多个不同的抗原决定基，每一个抗原决定基能够刺激机体产生一种抗体，单克隆抗体A和单克隆抗体B来自不同的杂交瘤细胞，因此制备的单克隆抗体A和单克隆抗体B不一定相同，B错误；用于生产单克隆抗体的杂交瘤细胞可传代培养，也可以冷冻保存，C错误；单克隆抗体A和单克隆抗体B都来自筛选出的杂交瘤细胞，因此都能够特异性识别S蛋白上的抗原决定簇，D正确。
2.(2023·湖北卷节选)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。
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 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 。
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，常使用特定的选择培养基(如HAT培养基)，该培养基对 未融合的亲本细胞 和 融合的具有同种核的细胞 生长具有抑制作用。
解析：(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，其目的是 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：(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。
解题方法
第一次筛选 第二次筛选
筛选 原因 诱导融合后得到多种杂交细胞，另外还有未融合的细胞 由于小鼠在生活中还可能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，只有融合的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所需抗体的细胞群
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
@考点3 动物体细胞核移植技术和克隆动物
考点3 动物体细胞核移植技术和克隆动物
A基础知识重点疑难
1.动物细胞核移植技术
概念 剖析 供体 动物一个细胞的细胞核
受体 去掉细胞核的 卵母细胞
结果 重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体
原理 动物体细胞核具有全能性
类型 胚胎细胞核移植和体细胞核移植
提醒 动物胚胎细胞分化程度低，表现全能性相对容易；而动物体细胞分化程度高，表现全能性十分困难。因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。
2.体细胞核移植的过程
3.体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题
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
前 景 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，为研究该疾病的 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
B拆解真题情境推理
[情境推理]
1.通过体细胞核移植方法生产的克隆动物，不是对体细胞供体动物进行了100％的复制，原因是 。
此外，动物的一些行为、习性的形成与所处环境有很大关系。
提示：克隆动物绝大部分DNA来自供体细胞核，但线粒体中的DNA来自受体卵母细胞
2.(选择性必修3 P53“图2－18”)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：无性生殖。因为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。
3.(选择性必修3 P54“思考·讨论”节选)核移植技术中必须先对卵母细胞进行去核操作的原因是 。
提示：保证核移植动物的核遗传物质来自供体细胞
4.(2021·湖南卷)与胚胎细胞核移植技术相比，体细胞核移植技术的成功率更低，原因是 。
提示：动物体细胞分化程度较高，恢复其全能性困难(或动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易)
C升华思维实战演练
动物细胞核移植和克隆动物
1.(多选)(2025·吉林延边州质检)“三亲婴儿”的培育技术过程如图，下列有关叙述不正确的是( AC )
A.对捐献者的要求是不能患有任何遗传病
B.该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代
C.“三亲婴儿”的培育过程中可直接将受精卵移植到子宫内
D.卵母细胞捐献者携带的白化病基因不能遗传给“三亲婴儿”
解析：捐献者提供的是去核卵母细胞，提供了细胞质遗传物质，只需不患细胞质遗传病即可，A错误；线粒体遗传病属于细胞质遗传，母亲只提供了细胞核，可避免将线粒体遗传病基因传给孩子，B正确；“三亲婴儿”的培育过程中受精卵要发育到桑葚胚或囊胚阶段再移植到子宫内，C错误；卵母细胞捐献者只提供了细胞质基因，白化病基因不存在于细胞质中，白化病基因不能遗传给“三亲婴儿”，D正确。
溯源教材 找答案：胚胎移植时胚胎要发育到 桑葚 胚或 囊胚 阶段，由以上可以推断C 错误 。
2.(2025·山东聊城模拟)“中中”和“华华”是两只在我国出生的克隆猕猴，它们也是国际上首例利用体细胞核克隆技术获得的非人灵长类动物。如图表示培育“中中”和“华华”的流程。下列相关叙述正确的是( C )
A.图示过程中利用的技术有核移植和干细胞移植技术等
B.这两只克隆猕猴是由同一受精卵发育而成的双胞胎
C.融合细胞的培养过程需要无菌、无毒的环境和营养等条件
D.利用A猴的胚胎干细胞核移植获得克隆猕猴的难度更大些
解析：图示过程没有利用干细胞移植技术，A错误；这两只克隆猕猴是通过核移植、胚胎移植产生的，没有用到受精卵，B错误；胚胎干细胞的全能性比体细胞的全能性高，所以利用A猴的胚胎干细胞核移植获得克隆猕猴的难度要小些，D错误。
解题方法
选用去核卵母细胞的原因
（1）卵母细胞体积大，便于操作。
（2）卵母细胞细胞质多，含有丰富的营养物质，能提供早期胚胎发育所需的营养。
（3）含有促进核全能性表达的物质。
提醒 完成限时跟踪检测(五十一)
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