第42讲 动物细胞工程及克隆技术引起的伦理问题（原卷版）
本模块为动物细胞工程的基本知识，通过本模块的学习，了解动物细胞培养的过程、条件，细胞核移植技术的原理和过程，动物细胞融合与单克隆抗体的制备过程等。考纲对本模块内容的具体要求如下：
1．动物细胞培养与体细胞克隆（理解应用水平）
2．细胞融合与单克隆抗体（理解应用水平）
生物高考试题中选修三部分，难易适中，无偏题、怪题，依然强调对主干知识的考查，其中细胞工程、基因工程等知识内容较多。出现跨模块的试题，体现了学科内综合，也充分体现了学科知识与生产、生活的联系。细胞工程有可能以示意图等为信息载体着重考查动物细胞培养与体细胞克隆进行考查。
一、动物细胞培养
1．地位：动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞核移植、
等。其中 是其他动物细胞工程技术的基础。
2．培养过程
3．培养条件
培养液和培养用具进行 处理
①无菌、无毒环境 培养过程加
定期更换 ，清除代谢产物
②营养：除糖、氨基酸、 、无机盐、微量元素之外通常还需加入 等一些天然成分。
③适宜的温度：36.5 ℃±0.5 ℃；适宜的pH：7.2～7.4。
④气体环境 95%的空气：其中O2 为 必需
5%的CO2 :
二、动物体细胞克隆技术(核移植技术)
1．原理： 。
2．核移植分类： 移植和体细胞核移植。
3．核移植过程(以克隆高产奶牛为例)
4．应用：①加速家畜 进程，促进优良畜群繁育。②保护 。③生产医用蛋白。④作为异种移植的供体。⑤用于组织器官的移植。
三、动物细胞融合和单克隆抗体的制备
1．动物细胞融合
①原理： 。
②融合方法：聚乙二醇(PEG)、 、电激等。
③意义：突破了 的局限，使 成为可能，也为制造 开辟了新途径。
2．单克隆抗体
①制备过程
②优点： 、 ，可大量制备。
③用途：作为 ；用于治疗疾病和 。
【巧学助记】
1．核移植中供体动物、提供卵母细胞的动物、代孕动物和克隆动物之间的关系：克隆动物绝大部分性状与供体动物相同，少数性状由线粒体DNA控制的性状与提供卵母细胞的动物相同，与代孕动物的性状无遗传关系。
2．核移植产生的克隆动物与提供细胞核的亲本可能不同的3个原因：
①克隆动物细胞质基因来源于另一个亲本，与植物组织培养不同(来自一个亲本)，即克隆动物遗传物质来自两个亲本。
②在发育过程中可能发生基因突变、染色体变异导致性状改变。
③外界环境条件的影响引起不可遗传的变异。
判断下列说法的对错：
1．产生抗人白细胞介素-8抗体的杂交瘤细胞的筛选必须通过分子检测( )
2．21三体综合征的诊断必须通过分子检测( )
3．乳腺细胞比乳腺癌细胞更容易进行离体培养( )
4．培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞( )
5．动物杂交瘤细胞产生单克隆抗体体现了细胞的全能性( )
6．体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体( )
7．细胞核移植主要在同种动物、同种组织的细胞之间进行( )
一、 动物细胞培养
例1：下列有关动物细胞培养的叙述，正确的是( )
A．动物细胞培养过程中，可用胃蛋白酶处理使细胞分散开
B．通过动物细胞培养获得大量细胞，可证明动物细胞具有全能性
C．动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础
D．动物细胞培养选用的培养材料大多是动物的受精卵
【答案】C
【解析】动物细胞培养过程中，应用胰蛋白酶处理使细胞分散开，A项错误；通过动物细胞培养获得大量细胞，没有获得完整个体，不能证明动物细胞具有全能性，B项错误；动物细胞培养选用的培养材料大多是幼龄动物的组织或细胞，D项错误。
变式训练2：回答下列有关动物细胞培养的问题：
(1)在动物细胞培养过程中，当贴壁细胞分裂生长到细胞表面______________时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的____________。此时，瓶壁上形成的细胞是________层。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用酶处理，用到的酶是____________。
(2)随着细胞传代次数的增多，绝大部分细胞分裂停止，进而出现__________________现象；但极少数细胞可以连续增殖，其中有些细胞会因遗传物质发生改变而获得________，该种细胞的黏着性________，细胞膜表面蛋白质(糖蛋白)的量________。
(3)现用某种大分子染料对细胞进行染色时，观察到死细胞被染色，而活细胞不被染色，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)检查某种毒物是否能改变细胞染色体的数目，最好选用分裂________期的细胞在显微镜下进行观察。
(5)在细胞培养过程中，通常在________条件下保存细胞。因为在这种条件下，细胞中________的活性降低，细胞______________速率降低。
【答案】(1)相互接触 接触抑制 单(或一) 胰蛋白酶 (2)衰老甚至死亡 不死性 降低 减少 (3)活细胞的细胞膜具有选择透过性，大分子染料不能进入活细胞内(或死细胞的细胞膜丧失了选择透过性，大分子染料能够进入死细胞内而着色) (4)中 (5)冷冻(或超低温、液氮) 酶 新陈代谢
【解析】(1)细胞接触抑制是指细胞表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖的现象。基于上述特性，瓶壁上形成的细胞是单层排列的。需要用胰蛋白酶将贴壁的细胞从瓶壁上分离下来。(2)随着细胞传代次数的增多，绝大部分细胞分裂停止，进而出现衰老甚至死亡现象，但极少数细胞可以连续增殖，其中有些细胞会因遗传物质发生改变而变成不死性细胞。该种细胞由于细胞表面糖蛋白减少，其黏着性降低。(3)活细胞的细胞膜具有选择透过性，大分子染料不能通过，所以活细胞不被染色；死细胞的细胞膜失去了选择透过性，大分子染料可以通过，所以死细胞能被大分子染料染色。(4)有丝分裂中期时染色体的着丝点排列在赤道板上，染色体形态固定、数目清晰，是观察染色体数目的最佳时期。(5)在细胞培养过程中，通常在冷冻(或超低温、液氮)条件下保存细胞。因为在这种条件下，细胞中酶的活性降低，细胞新陈代谢的速率降低。
二、 动物体细胞核移植过程
例2：如图是某克隆羊培育过程模式图，试分析获得该克隆羊的生殖方式、该克隆羊的基因型以及该克隆羊发育成熟时所分泌的性激素依次是( )
A．无性生殖、Aa、雌性激素
B．无性生殖、aa、雄性激素
C．有性生殖、aa、雄性激素
D．有性生殖、AA、雌性激素
【答案】B
【解析】克隆羊是利用了细胞核移植技术，其生殖方式为无性生殖；该克隆羊继承了B羊的全部的细胞核基因和A羊的细胞质基因，因此其基因型为aa；由于B羊为雄性，因此该克隆羊亦为雄性，故该克隆羊发育成熟时分泌的性激素是雄性激素，故B项正确。
变式训练2：克隆羊的成功轰动世界，它不仅奠定了疾病克隆性治疗的基础，又解决了器官移植中供体不足的问题，同时也给人类带来了一些过去尚未遇到的问题。下图为人类对克隆羊技术的拓展和应用，请据图回答：
(1)图中所涉及的现代生物技术有_______________________________________________
和____________________等。若让动物1能够产生出人体胰岛素，还需要的技术是________________________________________________________________________。
(2)图中两个克隆动物长大后，各方面特征与雄性动物相同，这说明____________具有全能性。
(3)使用培养基进行胚胎干细胞培养时，培养基中除了加入一些必要的营养成分外，通常要加入____________等天然成分，除了保证被培养细胞处于无菌、无毒及充足氧气的环境中，还需要保证细胞生活所需的____________。
(4)图中“从内细胞团到胚胎干细胞”的培养过程中，一般用____________处理内细胞团，使之分散成单个细胞。
【答案】(1)动物细胞核移植 胚胎移植(或胚胎分割) 基因工程(或DNA重组技术) (2)体细胞核 (3)血清、血浆 温度和pH (4)胰蛋白酶
【解析】(1)将细胞核与去核的卵母细胞构建成重组细胞，采用了动物细胞核移植技术；将重组细胞培养成早期胚胎，采用了早期胚胎培养技术；将早期胚胎移植到代孕母体，采用了胚胎移植技术；从早期胚胎中分离出内细胞团，进而培育成胚胎干细胞，离不开动物细胞培养技术和胚胎干细胞培养技术的支持；早期胚胎分为胚胎1和2，运用了胚胎分割技术。若让动物1能够产生出人体胰岛素，需要借助基因工程技术将人的胰岛素基因导入相应的受体细胞，进而培育成转基因动物1。(2)克隆动物的培育成功，说明动物体细胞核具有全能性。(3)使用培养基进行胚胎干细胞培养时，由于人们对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚，所以培养基中除了加入一些必要的营养成分外，通常要加入血清、血浆等一些天然成分。除了保证被培养细胞处于无菌、无毒及充足氧气的环境中，还需要保证细胞生活所需的温度和pH。(4)从“内细胞团到胚胎干细胞”的培养过程中，会出现细胞的“接触抑制”现象，因此常用胰蛋白酶处理内细胞团，使之分散成单个细胞。
三、 动物细胞融合
例3：一系列实验证明细胞膜具有流动性，荧光抗体免疫标记实验就是其中的一个典型例子。下图表示了人、鼠细胞融合的过程，研究中分别将带有绿色荧光、能与人体细胞膜上HLA抗原特异性结合的抗体和带有红色荧光、能与小鼠细胞膜上H2抗原特异性结合的抗体放入细胞培养液中，对人、鼠细胞进行标记。下列有关该实验的叙述不正确的是( )
A．要使实验现象明显，可以适当提高细胞培养液的温度
B．选取不同生物细胞进行融合是因为不同生物细胞表面抗原差异较大
C．实验表明不同种生物细胞可以杂交，而同种生物细胞不能进行融合
D．实验结果可以直接证明细胞膜上的蛋白质分子可以运动
【答案】C
【解析】同种生物细胞也可以进行融合
变式训练3：下图表示细胞工程的流程图(a、b表示过程)，请据图回答下列问题：
(1)若图示为动物细胞融合的过程，则a特有的诱导剂是______________________。以动物细胞融合为基础发展起来的杂交瘤技术为制造单克隆抗体开辟了新途径，通过把能产生抗体的____________细胞与能在体外大量增殖的________________细胞进行融合，得到既能迅速大量繁殖，又能产生专一抗体的杂交瘤细胞。
(2)若图示为植物体细胞杂交过程，则在甲、乙融合之前，需要用__________________(填酶)制备________。这项工程的意义是______________________________。
(3)由甲、乙融合得到丙细胞的基本原理是______________________。
【答案】(1)灭活的病毒 B淋巴(浆) 骨髓瘤 (2)纤维素酶和果胶酶 原生质体 克服远缘杂交不亲和的障碍，扩大亲本组合的范围 (3)细胞膜的流动性
【解析】 (1)若a是诱导动物细胞融合，则特有的诱导剂是灭活的病毒。在单克隆抗体的制备过程中，利用已免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，形成杂交瘤细胞，该细胞既可以迅速大量增殖，又可以产生专一的抗体。(2)在植物体细胞杂交过程中，需要对甲、乙细胞先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，然后再诱导甲、乙的原生质体融合。该技术可以克服远缘杂交不亲和的障碍，扩大亲本组合的范围。(3)甲、乙细胞融合形成丙细胞，利用了细胞膜的流动性。
四、 单克隆抗体制备
例4：关于下面制备单克隆抗体过程示意图的叙述，不正确的是( )
A．①表示已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞均是从小鼠的脾脏中提取的
B．②促进细胞融合的方法可以利用聚乙二醇作介导
C．④中的筛选是通过抗原—抗体反应进行的
D．⑤可以无限增殖
【答案】 A
【解析】已免疫的B淋巴细胞可以从小鼠的脾脏中提取，也可以从血浆中提取，骨髓瘤细胞是从小鼠的骨髓中提取的。单克隆抗体是利用已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成的杂交瘤细胞得到的，融合方法可以用化学方法——聚乙二醇，生物方法——灭活的病毒等。如果要筛选能产生特定抗体的细胞群，可以通过检测抗原—抗体反应，如果有反应说明产生了抗体。融合细胞具有双亲的特点，既能无限增殖又能产生单一抗体。
变式训练4：类风湿性关节炎(RA)是一种自身免疫病，致残性强。研究表明，该病的致病机理与肿瘤坏死因子－α(TNF－α)密切相关，而一种人鼠嵌合的抗TNF－α单克隆抗体能有效治疗RA。如图为该单克隆抗体制备过程示意图，请据图回答下列问题：
(1)单克隆抗体的制备涉及细胞工程中的____________、____________技术。
(2)图中抗原A是______________，HAT培养基的作用是________________。将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后的杂种细胞具有的特点是_______________________________。
(3)医疗上，把单克隆抗体与化学药物或细胞毒素相结合制成“______________”，借助抗体的定向作用将药物带到病变细胞并将其杀死。
(4)克隆动物是指用______________方法得到的动物。
(5)单克隆抗体的特点是____________、____________、____________。
【答案】(1)动物细胞融合(或杂交瘤) 动物细胞培养 (2)肿瘤坏死因子－α(或TNF－α) 筛选出杂交瘤细胞 既能大量增殖，又能产生特异性抗体 (3)生物导弹 (4)(动物体细胞)核移植 (5)特异性强 灵敏度高 并可大量制备
【解析】(1)单克隆抗体的制备涉及动物细胞培养和动物细胞融合技术。(2)图中刺激免疫动物产生抗TNF－α单克隆抗体的抗原是肿瘤坏死因子－α(或TNF－α)。HAT培养基的作用是筛选出杂交瘤细胞。杂交瘤细胞既能无限增殖，又能产生特异性抗体。(3)医疗上，把单克隆抗体与化学药物或细胞毒素相结合制成“生物导弹”，借助抗体的定向作用将药物带到病变细胞并将其杀死。(4)克隆动物是指用核移植方法得到的动物。(5)单克隆抗体的特点是：特异性强、灵敏度高，并可大量制备。
1.某美国科学家已经在实验室中成功培养出人造器官——膀胱，并顺利移植到7名患者体内。这种技术为那些急需器官移植的患者带来福音。回答下列问题：
(1)科学家从患者的膀胱上取下一小块活细胞样本，将其中的肌肉细胞和膀胱上皮细胞分别置于不同的培养皿中培养。在培养之前，需用____________处理以分散细胞，细胞在培养皿中的培养过程属于________培养。?
(2)约1周后将培养皿中培养的细胞放在由胶原质制成的“支架”上继续培养，再过7周左右，原先的数万个细胞已经繁殖到15亿个左右，布满“支架”，膀胱上皮在内，肌肉在外，形成“新膀胱”。细胞数目大量增加，其增殖方式是__________；由这些细胞再形成肌肉和膀胱上皮的过程中要经过________。?
(3)医生将“新膀胱”移植到患者膀胱的上面，这样新器官会继续生长并与老器官“重组”取代老器官中丧失功能的部分。新器官与老器官的“重组”________(填“是”或“不是”)基因重组；“新膀胱”移植后，________(填“会”或“不会”)引起免疫排斥反应。?
(4)除上述方法外，还可将患者的体细胞核移入去核的________中，利用体细胞________技术，形成相应组织、器官用于疾病的治疗。?
2.如图所示为用两栖动物未受精卵所做的实验图解，据图回答下列问题：
(1)蝌蚪肠上皮细胞核中含有青蛙发育所需的__________，重新组合的细胞相当于蛙的______________，经过________和________形成组织和器官。本实验结果说明________具有全能性。?
(2)图中A过程采用的技术手段称为__________技术。通过图示过程产生新个体的生殖方式是________。?
(3)选择未受精卵细胞作为受体细胞的理由是________________________。?
3.如图为利用生物技术制备单克隆抗体的实验探究。请回答问题：
(1)图中过程①导入的诱导基因的作用是______________________________。?
(2)图中过程②属于________，其实质是_______________________________。?
(3)图中过程③属于________技术，该过程的实现通常采用________作为诱导剂。?
(4)丙细胞产生的单克隆抗体的特点是_________________________________。?
4.某研究小组进行药物实验时，以动物肝细胞为材料，测定药物对体外培养细胞的毒性。供培养的细胞有甲、乙两种，甲细胞为正常肝细胞，乙细胞为肝肿瘤细胞。请回答下列有关动物细胞培养的问题：
(1)将数量相等的甲细胞和乙细胞分别置于培养瓶中培养，培养液及其他培养条件均相同。一段时间后，观察到甲细胞数量比乙细胞数量______________。?
(2)在两种细胞培养过程中，当甲细胞贴满瓶壁时，会出现__________现象，若甲细胞传代培养10～50代左右，发现增殖逐渐缓慢，以至于完全停止，这时部分细胞的________可能会发生变化。药物实验需要大量细胞，两种细胞频繁传代，甲细胞与乙细胞相比，可以传代的次数更多的是________细胞。若用动物的肝脏组织块制备肝细胞悬液，需用________处理。?
(3)理论上，乙细胞可与某种B淋巴细胞融合成________细胞，从而制备________，使患者获得特异性免疫。?
5.埃博拉病毒(EBOV)是一种能引起人类和灵长类动物发生埃博拉出血热(EBHF)的烈性病毒，利用相应的生物学技术制备出抗EBOV的单克隆抗体，可快速检测EBOV。请回答下列问题：
(1)方法一：给小鼠注射纯化的EBOV蛋白，一段时间后，从小鼠的________中获取浆细胞，将获得的浆细胞与小鼠的________细胞融合，再经过至少________次筛选、检测，最终可获得所需的杂交瘤细胞。?
(2)方法二：科学家从细胞中分离出无限增殖基因(prG)，可将prG基因导入能产生抗EBOV抗体的小鼠浆细胞中，导入prG基因的浆细胞具有_______________
____________________________________________________________的特点。?
(3)以上两种方法获得的杂交瘤细胞或带有prG基因的浆细胞，可在________的环境、含有所需营养、具有适宜的________和一定的气体环境等条件下进行体外培养，以便源源不断地产生抗EBOV的单克隆抗体。?
(4)方法二中，若用PCR扩增方法获取目的基因，则需要用到________酶，该方法能够成功获取目的基因的前提是_____________________，以便合成引物。?
6.已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒，该病毒表面的A蛋白为主要抗原，该疫苗生产和抗体制备的部分流程如图。
请回答：
(1)为获得A基因表达载体，需用同种________酶对A基因和运载体进行酶切。除质粒外，________也可作为运载体。将A基因表达载体导入动物细胞的常用方法是________。?
(2)为获得A基因，还可根据A蛋白的________序列，推测出A蛋白的基因序列，据此可利用化学方法合成A基因。?
(3)过程③采用的技术手段是________，获得的X叫________细胞。单克隆抗体与常规的血清抗体相比，最大的优越性是______________________________。?
(4)对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图中基因工程生产的________所制备的疫苗。对该传染病疑似患者确诊时，可从疑似患者体内分离病毒，与已知病毒进行________比较；或用图中的________进行特异性结合检测。?
7.红豆杉又名紫杉，可从其树皮中分离出高抗癌活性的紫杉醇。下面是某同学设计的有关紫杉醇抗肿瘤实验的研究流程，请分析并回答问题：
(1)酶X是________酶，其主要作用是__________________。?
(2)物质Y是质量分数为0.9%的NaCl溶液(生理盐水)，乙组所起的作用是______________________________________________________________。?
(3)细胞体外培养所需营养物质与体内基本相同，例如，需要有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，通常还需要加入__________。细胞培养所需气体主要有O2和CO2，其中CO2的主要作用是________________________。?
(4)为清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害，应采取的措施是_______________________________________________________________。?
(5)实验结果：若甲组___________________________________，说明紫杉醇有抗肿瘤作用。?
(6)为了解决紫杉醇的药源问题，理论上可用________技术把离体的红豆杉细胞经过脱分化培养成________，从中提取紫杉醇，进行加工生产。?
8.如图分别是单克隆抗体制备过程和克隆羊培育过程示意图，请据图回答下列问题：
(1)图甲和图乙所示的过程中，应该都会用到的动物细胞工程技术是________。?
(2)图甲中②过程常需要借助动物细胞融合技术，其过程中动物细胞融合所特有的方法是使用________诱导细胞融合。?
(3)若不考虑环境因素影响，克隆羊的性状全部像白面绵羊吗？________，请说明原因：___________________________________________________________。?
(4)图乙过程的技术具有多种用途，但是不能________。?
A.有选择地繁殖某一性别的家畜
B.繁殖家畜中的优良个体
C.用于保存物种
D.改变动物的核基因
(5)在制备单克隆抗体的过程中，进行了两次筛选，其目的不同，第一次筛选获得________________________________________________________；?
第二次筛选获得____________________________________________________。?
9.人的血清白蛋白(HAS)在临床上需求量很大，通常从血液中提取。但由于艾滋病病毒等的威胁与日俱增，使人们对血液制品的使用顾虑重重。如果应用现代生物科学技术，将人的血清白蛋白基因导入奶牛细胞中，那么利用牛的乳汁生产血清白蛋白就会安全、高效地满足人类需求。下图是利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白的图解，根据图示回答：
(1)以上过程涉及的现代生物技术中，属于细胞工程的有___________________。
(2)在①进入③之前要构建基因表达载体，这是基因工程的核心，除目的基因外，基因表达载体还必须含有______________。
(3)图中③一般选择培养10代以内的细胞，原因是_______________________，
从③到④的过程中一般利用未受精的卵母细胞去核后作为受体细胞，对卵母细胞的去核处理一般选择在________期进行。
(4)培养④细胞与植物组织培养所用的培养基在物理性质上有何不同？有什么意义？__________________________________________________________。
10.人乳头状瘤病毒(HPV)与宫颈癌的发生密切相关，抗HPV的单克隆抗体可以准确检测出HPV，从而及时监控宫颈癌的发生，以下是以HPV衣壳蛋白为抗原制备出单克隆抗体的过程，请据图回答：
(1)将特定的抗原注入小鼠，目的是_______________________________。
(2)不能通过直接培养产生特异性抗体的效应B细胞来获得大量抗体，原因是_________________________________________________________________。
(3)对于抗体检测呈________性的杂交克隆应尽早进行克隆化，克隆化的方法最常用的是有限稀释法，即稀释细胞到3～10个/mL，每孔加入细胞稀释液_____(填“0.1”“1”或“10”)mL，使每个孔内不多于1个细胞，达到单克隆培养的目的。
(4)由上述过程生产出的单克隆抗体不能直接用于人体，理由是_____________。
(5)科学家从某些无限增殖细胞的细胞质中分离出了无限增殖调控基因(prG)，该基因能激发动物细胞分裂，这为单克隆抗体的制备提供了更多的思路。除本题描述的一种制备单克隆抗体技术外，请再简要写出一种制备单克隆抗体的思路：______________________________________________________________。
第42讲 动物细胞工程及克隆技术引起的伦理问题（解析版）
本模块为动物细胞工程的基本知识，通过本模块的学习，了解动物细胞培养的过程、条件，细胞核移植技术的原理和过程，动物细胞融合与单克隆抗体的制备过程等。考纲对本模块内容的具体要求如下：
1．动物细胞培养与体细胞克隆（理解应用水平）
2．细胞融合与单克隆抗体（理解应用水平）
生物高考试题中选修三部分，难易适中，无偏题、怪题，依然强调对主干知识的考查，其中细胞工程、基因工程等知识内容较多。出现跨模块的试题，体现了学科内综合，也充分体现了学科知识与生产、生活的联系。细胞工程有可能以示意图等为信息载体着重考查动物细胞培养与体细胞克隆进行考查。
一、动物细胞培养
1．地位：动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合等。其中动物细胞培养是其他动物细胞工程技术的基础。
2．培养过程
3．培养条件
培养液和培养用具进行无菌处理
①无菌、无毒环境 培养过程加抗生素
定期更换培养液，清除代谢产物
②营养：除糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素之外通常还需加入血清、血浆等一些天然成分。
③适宜的温度：36.5 ℃±0.5 ℃；适宜的pH：7.2～7.4。
④气体环境 95%的空气：其中O2 为细胞代谢必需
5%的CO2 :维持培养液的PH
二、动物体细胞克隆技术(核移植技术)
1．原理：动物细胞核具有全能性。
2．核移植分类：胚胎细胞核移植和体细胞核移植。
3．核移植过程(以克隆高产奶牛为例)
4．应用：①加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育。②保护濒危物种。③生产医用蛋白。④作为异种移植的供体。⑤用于组织器官的移植。
三、动物细胞融合和单克隆抗体的制备
1．动物细胞融合
①原理：细胞膜的流动性。
②融合方法：聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒、电激等。
③意义：突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能，也为制造单克隆抗体开辟了新途径。
2．单克隆抗体
①制备过程
②优点：特异性强、灵敏度高，可大量制备。
③用途：作为诊断试剂；用于治疗疾病和运载药物。
【巧学助记】
1．核移植中供体动物、提供卵母细胞的动物、代孕动物和克隆动物之间的关系：克隆动物绝大部分性状与供体动物相同，少数性状由线粒体DNA控制的性状与提供卵母细胞的动物相同，与代孕动物的性状无遗传关系。
2．核移植产生的克隆动物与提供细胞核的亲本可能不同的3个原因：
①克隆动物细胞质基因来源于另一个亲本，与植物组织培养不同(来自一个亲本)，即克隆动物遗传物质来自两个亲本。
②在发育过程中可能发生基因突变、染色体变异导致性状改变。
③外界环境条件的影响引起不可遗传的变异。
判断下列说法的对错：
1．产生抗人白细胞介素-8抗体的杂交瘤细胞的筛选必须通过分子检测( )
【答案】√
【解析】筛选杂交瘤细胞产生的蛋白质的必须通过分子检测
2．21三体综合征的诊断必须通过分子检测( )
【答案】×
【解析】也可通过显微镜观察。
3．乳腺细胞比乳腺癌细胞更容易进行离体培养( )
【答案】×
【解析】癌细胞具有无限增殖的能力，因此乳腺癌细胞比乳腺细胞更容易进行离体培养
4．培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞( )
【答案】×
【解析】由于接触抑制，动物细胞培养时只能形成单层细胞
5．动物杂交瘤细胞产生单克隆抗体体现了细胞的全能性( )
【答案】×
【解析】动物杂交瘤细胞能够产生单克隆抗体，但没有形成完整的个体，不能体现细胞的全能性
6．体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体( )
【答案】×
【解析】克隆动物利用了细胞核移植、早期胚胎培养和胚胎移植等技术，体细胞杂交技术目前主要用于制备单克隆抗体
7．细胞核移植主要在同种动物、同种组织的细胞之间进行( )
【答案】×
【解析】细胞核移植中，供体为胚胎干细胞的核，也可以是体细胞的核，受体大多是动物的卵子，所以不是同一种组织
一、 动物细胞培养
例1：下列有关动物细胞培养的叙述，正确的是( )
A．动物细胞培养过程中，可用胃蛋白酶处理使细胞分散开
B．通过动物细胞培养获得大量细胞，可证明动物细胞具有全能性
C．动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础
D．动物细胞培养选用的培养材料大多是动物的受精卵
【答案】C
【解析】动物细胞培养过程中，应用胰蛋白酶处理使细胞分散开，A项错误；通过动物细胞培养获得大量细胞，没有获得完整个体，不能证明动物细胞具有全能性，B项错误；动物细胞培养选用的培养材料大多是幼龄动物的组织或细胞，D项错误。
变式训练2：回答下列有关动物细胞培养的问题：
(1)在动物细胞培养过程中，当贴壁细胞分裂生长到细胞表面______________时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的____________。此时，瓶壁上形成的细胞是________层。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用酶处理，用到的酶是____________。
(2)随着细胞传代次数的增多，绝大部分细胞分裂停止，进而出现__________________现象；但极少数细胞可以连续增殖，其中有些细胞会因遗传物质发生改变而获得________，该种细胞的黏着性________，细胞膜表面蛋白质(糖蛋白)的量________。
(3)现用某种大分子染料对细胞进行染色时，观察到死细胞被染色，而活细胞不被染色，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)检查某种毒物是否能改变细胞染色体的数目，最好选用分裂________期的细胞在显微镜下进行观察。
(5)在细胞培养过程中，通常在________条件下保存细胞。因为在这种条件下，细胞中________的活性降低，细胞______________速率降低。
【答案】(1)相互接触 接触抑制 单(或一) 胰蛋白酶 (2)衰老甚至死亡 不死性 降低 减少 (3)活细胞的细胞膜具有选择透过性，大分子染料不能进入活细胞内(或死细胞的细胞膜丧失了选择透过性，大分子染料能够进入死细胞内而着色) (4)中 (5)冷冻(或超低温、液氮) 酶 新陈代谢
【解析】(1)细胞接触抑制是指细胞表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖的现象。基于上述特性，瓶壁上形成的细胞是单层排列的。需要用胰蛋白酶将贴壁的细胞从瓶壁上分离下来。(2)随着细胞传代次数的增多，绝大部分细胞分裂停止，进而出现衰老甚至死亡现象，但极少数细胞可以连续增殖，其中有些细胞会因遗传物质发生改变而变成不死性细胞。该种细胞由于细胞表面糖蛋白减少，其黏着性降低。(3)活细胞的细胞膜具有选择透过性，大分子染料不能通过，所以活细胞不被染色；死细胞的细胞膜失去了选择透过性，大分子染料可以通过，所以死细胞能被大分子染料染色。(4)有丝分裂中期时染色体的着丝点排列在赤道板上，染色体形态固定、数目清晰，是观察染色体数目的最佳时期。(5)在细胞培养过程中，通常在冷冻(或超低温、液氮)条件下保存细胞。因为在这种条件下，细胞中酶的活性降低，细胞新陈代谢的速率降低。
二、 动物体细胞核移植过程
例2：如图是某克隆羊培育过程模式图，试分析获得该克隆羊的生殖方式、该克隆羊的基因型以及该克隆羊发育成熟时所分泌的性激素依次是( )
A．无性生殖、Aa、雌性激素
B．无性生殖、aa、雄性激素
C．有性生殖、aa、雄性激素
D．有性生殖、AA、雌性激素
【答案】B
【解析】克隆羊是利用了细胞核移植技术，其生殖方式为无性生殖；该克隆羊继承了B羊的全部的细胞核基因和A羊的细胞质基因，因此其基因型为aa；由于B羊为雄性，因此该克隆羊亦为雄性，故该克隆羊发育成熟时分泌的性激素是雄性激素，故B项正确。
变式训练2：克隆羊的成功轰动世界，它不仅奠定了疾病克隆性治疗的基础，又解决了器官移植中供体不足的问题，同时也给人类带来了一些过去尚未遇到的问题。下图为人类对克隆羊技术的拓展和应用，请据图回答：
(1)图中所涉及的现代生物技术有_______________________________________________
和____________________等。若让动物1能够产生出人体胰岛素，还需要的技术是________________________________________________________________________。
(2)图中两个克隆动物长大后，各方面特征与雄性动物相同，这说明____________具有全能性。
(3)使用培养基进行胚胎干细胞培养时，培养基中除了加入一些必要的营养成分外，通常要加入____________等天然成分，除了保证被培养细胞处于无菌、无毒及充足氧气的环境中，还需要保证细胞生活所需的____________。
(4)图中“从内细胞团到胚胎干细胞”的培养过程中，一般用____________处理内细胞团，使之分散成单个细胞。
【答案】(1)动物细胞核移植 胚胎移植(或胚胎分割) 基因工程(或DNA重组技术) (2)体细胞核 (3)血清、血浆 温度和pH (4)胰蛋白酶
【解析】(1)将细胞核与去核的卵母细胞构建成重组细胞，采用了动物细胞核移植技术；将重组细胞培养成早期胚胎，采用了早期胚胎培养技术；将早期胚胎移植到代孕母体，采用了胚胎移植技术；从早期胚胎中分离出内细胞团，进而培育成胚胎干细胞，离不开动物细胞培养技术和胚胎干细胞培养技术的支持；早期胚胎分为胚胎1和2，运用了胚胎分割技术。若让动物1能够产生出人体胰岛素，需要借助基因工程技术将人的胰岛素基因导入相应的受体细胞，进而培育成转基因动物1。(2)克隆动物的培育成功，说明动物体细胞核具有全能性。(3)使用培养基进行胚胎干细胞培养时，由于人们对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚，所以培养基中除了加入一些必要的营养成分外，通常要加入血清、血浆等一些天然成分。除了保证被培养细胞处于无菌、无毒及充足氧气的环境中，还需要保证细胞生活所需的温度和pH。(4)从“内细胞团到胚胎干细胞”的培养过程中，会出现细胞的“接触抑制”现象，因此常用胰蛋白酶处理内细胞团，使之分散成单个细胞。
三、 动物细胞融合
例3：一系列实验证明细胞膜具有流动性，荧光抗体免疫标记实验就是其中的一个典型例子。下图表示了人、鼠细胞融合的过程，研究中分别将带有绿色荧光、能与人体细胞膜上HLA抗原特异性结合的抗体和带有红色荧光、能与小鼠细胞膜上H2抗原特异性结合的抗体放入细胞培养液中，对人、鼠细胞进行标记。下列有关该实验的叙述不正确的是( )
A．要使实验现象明显，可以适当提高细胞培养液的温度
B．选取不同生物细胞进行融合是因为不同生物细胞表面抗原差异较大
C．实验表明不同种生物细胞可以杂交，而同种生物细胞不能进行融合
D．实验结果可以直接证明细胞膜上的蛋白质分子可以运动
【答案】C
【解析】同种生物细胞也可以进行融合
变式训练3：下图表示细胞工程的流程图(a、b表示过程)，请据图回答下列问题：
(1)若图示为动物细胞融合的过程，则a特有的诱导剂是______________________。以动物细胞融合为基础发展起来的杂交瘤技术为制造单克隆抗体开辟了新途径，通过把能产生抗体的____________细胞与能在体外大量增殖的________________细胞进行融合，得到既能迅速大量繁殖，又能产生专一抗体的杂交瘤细胞。
(2)若图示为植物体细胞杂交过程，则在甲、乙融合之前，需要用__________________(填酶)制备________。这项工程的意义是______________________________。
(3)由甲、乙融合得到丙细胞的基本原理是______________________。
【答案】(1)灭活的病毒 B淋巴(浆) 骨髓瘤 (2)纤维素酶和果胶酶 原生质体 克服远缘杂交不亲和的障碍，扩大亲本组合的范围 (3)细胞膜的流动性
【解析】 (1)若a是诱导动物细胞融合，则特有的诱导剂是灭活的病毒。在单克隆抗体的制备过程中，利用已免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，形成杂交瘤细胞，该细胞既可以迅速大量增殖，又可以产生专一的抗体。(2)在植物体细胞杂交过程中，需要对甲、乙细胞先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，然后再诱导甲、乙的原生质体融合。该技术可以克服远缘杂交不亲和的障碍，扩大亲本组合的范围。(3)甲、乙细胞融合形成丙细胞，利用了细胞膜的流动性。
四、 单克隆抗体制备
例4：关于下面制备单克隆抗体过程示意图的叙述，不正确的是( )
A．①表示已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞均是从小鼠的脾脏中提取的
B．②促进细胞融合的方法可以利用聚乙二醇作介导
C．④中的筛选是通过抗原—抗体反应进行的
D．⑤可以无限增殖
【答案】 A
【解析】已免疫的B淋巴细胞可以从小鼠的脾脏中提取，也可以从血浆中提取，骨髓瘤细胞是从小鼠的骨髓中提取的。单克隆抗体是利用已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成的杂交瘤细胞得到的，融合方法可以用化学方法——聚乙二醇，生物方法——灭活的病毒等。如果要筛选能产生特定抗体的细胞群，可以通过检测抗原—抗体反应，如果有反应说明产生了抗体。融合细胞具有双亲的特点，既能无限增殖又能产生单一抗体。
变式训练4：类风湿性关节炎(RA)是一种自身免疫病，致残性强。研究表明，该病的致病机理与肿瘤坏死因子－α(TNF－α)密切相关，而一种人鼠嵌合的抗TNF－α单克隆抗体能有效治疗RA。如图为该单克隆抗体制备过程示意图，请据图回答下列问题：
(1)单克隆抗体的制备涉及细胞工程中的____________、____________技术。
(2)图中抗原A是______________，HAT培养基的作用是________________。将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后的杂种细胞具有的特点是_______________________________。
(3)医疗上，把单克隆抗体与化学药物或细胞毒素相结合制成“______________”，借助抗体的定向作用将药物带到病变细胞并将其杀死。
(4)克隆动物是指用______________方法得到的动物。
(5)单克隆抗体的特点是____________、____________、____________。
【答案】(1)动物细胞融合(或杂交瘤) 动物细胞培养 (2)肿瘤坏死因子－α(或TNF－α) 筛选出杂交瘤细胞 既能大量增殖，又能产生特异性抗体 (3)生物导弹 (4)(动物体细胞)核移植 (5)特异性强 灵敏度高 并可大量制备
【解析】(1)单克隆抗体的制备涉及动物细胞培养和动物细胞融合技术。(2)图中刺激免疫动物产生抗TNF－α单克隆抗体的抗原是肿瘤坏死因子－α(或TNF－α)。HAT培养基的作用是筛选出杂交瘤细胞。杂交瘤细胞既能无限增殖，又能产生特异性抗体。(3)医疗上，把单克隆抗体与化学药物或细胞毒素相结合制成“生物导弹”，借助抗体的定向作用将药物带到病变细胞并将其杀死。(4)克隆动物是指用核移植方法得到的动物。(5)单克隆抗体的特点是：特异性强、灵敏度高，并可大量制备。
1.某美国科学家已经在实验室中成功培养出人造器官——膀胱，并顺利移植到7名患者体内。这种技术为那些急需器官移植的患者带来福音。回答下列问题：
(1)科学家从患者的膀胱上取下一小块活细胞样本，将其中的肌肉细胞和膀胱上皮细胞分别置于不同的培养皿中培养。在培养之前，需用____________处理以分散细胞，细胞在培养皿中的培养过程属于________培养。?
(2)约1周后将培养皿中培养的细胞放在由胶原质制成的“支架”上继续培养，再过7周左右，原先的数万个细胞已经繁殖到15亿个左右，布满“支架”，膀胱上皮在内，肌肉在外，形成“新膀胱”。细胞数目大量增加，其增殖方式是__________；由这些细胞再形成肌肉和膀胱上皮的过程中要经过________。?
(3)医生将“新膀胱”移植到患者膀胱的上面，这样新器官会继续生长并与老器官“重组”取代老器官中丧失功能的部分。新器官与老器官的“重组”________(填“是”或“不是”)基因重组；“新膀胱”移植后，________(填“会”或“不会”)引起免疫排斥反应。?
(4)除上述方法外，还可将患者的体细胞核移入去核的________中，利用体细胞________技术，形成相应组织、器官用于疾病的治疗。?
【答案】(1)胰蛋白酶(胶原蛋白酶) 原代
(2)有丝分裂 细胞分化
(3)不是 不会
(4)卵母细胞 核移植
【解析】(1)分析可知，动物细胞培养之前要用胰蛋白酶处理。
(2)动物细胞培养涉及的分裂方式是细胞有丝分裂。这些细胞再形成肌肉和膀胱上皮的过程中要经过细胞分化。
(3)新器官与老器官的遗传物质相同，因此新器官与老器官的“重组”不属于基因重组。新老器官具有相同的蛋白质等物质，因此“新膀胱”移植后，不会引起免疫排斥反应。
(4)除题述方法外，还可采用体细胞核移植的方法形成相应的组织、器官，即将患者的体细胞核移入去核的卵母细胞中形成重组细胞，进一步培育形成相应的组织、器官。
2.如图所示为用两栖动物未受精卵所做的实验图解，据图回答下列问题：
(1)蝌蚪肠上皮细胞核中含有青蛙发育所需的__________，重新组合的细胞相当于蛙的______________，经过________和________形成组织和器官。本实验结果说明________具有全能性。?
(2)图中A过程采用的技术手段称为__________技术。通过图示过程产生新个体的生殖方式是________。?
(3)选择未受精卵细胞作为受体细胞的理由是________________________。?
【答案】(1)全部基因(全部遗传物质) 受精卵 细胞分裂 分化 动物细胞核
(2)核移植 无性繁殖
(3)卵细胞大易于操作，而且卵细胞中含有促使细胞核全能性表达的物质
【解析】(1)重组的细胞经细胞分裂和分化发育为完整的个体，因此重组细胞相当于受精卵，含有发育所需的全部遗传信息。(2)图中获取重组细胞的过程采用了核移植技术。该过程是由重组细胞直接发育成新个体，属于无性繁殖。(3)由于卵细胞大易于操作，而且卵细胞中含有促使细胞核全能性表达的物质，因此选择未受精卵细胞作为受体细胞。
3.如图为利用生物技术制备单克隆抗体的实验探究。请回答问题：
(1)图中过程①导入的诱导基因的作用是______________________________。?
(2)图中过程②属于________，其实质是_______________________________。?
(3)图中过程③属于________技术，该过程的实现通常采用________作为诱导剂。?
(4)丙细胞产生的单克隆抗体的特点是_________________________________。?
【答案】(1)诱导小鼠成纤维母细胞形成干细胞
(2)细胞分化 基因的选择性表达
(3)细胞融合 灭活的病毒(或聚乙二醇)
(4)特异性强、灵敏度高、可大量制备
【解析】(1)从题图中可以看出，导入诱导基因的作用是诱导小鼠成纤维母细胞形成干细胞。(2)分析题图，经过②过程，干细胞转化为造血干细胞、脂肪细胞、骨细胞等多种细胞，因此属于细胞分化过程，其实质是基因的选择性表达。
(3)③过程为动物细胞融合过程，该过程常用的诱导剂是灭活的病毒、聚乙二醇等。(4)单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、可大量制备的特点。
4.某研究小组进行药物实验时，以动物肝细胞为材料，测定药物对体外培养细胞的毒性。供培养的细胞有甲、乙两种，甲细胞为正常肝细胞，乙细胞为肝肿瘤细胞。请回答下列有关动物细胞培养的问题：
(1)将数量相等的甲细胞和乙细胞分别置于培养瓶中培养，培养液及其他培养条件均相同。一段时间后，观察到甲细胞数量比乙细胞数量______________。?
(2)在两种细胞培养过程中，当甲细胞贴满瓶壁时，会出现__________现象，若甲细胞传代培养10～50代左右，发现增殖逐渐缓慢，以至于完全停止，这时部分细胞的________可能会发生变化。药物实验需要大量细胞，两种细胞频繁传代，甲细胞与乙细胞相比，可以传代的次数更多的是________细胞。若用动物的肝脏组织块制备肝细胞悬液，需用________处理。?
(3)理论上，乙细胞可与某种B淋巴细胞融合成________细胞，从而制备________，使患者获得特异性免疫。?
【答案】(1)少
(2)接触抑制 遗传物质(核型) 乙
胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)
(3)杂交瘤 单克隆抗体
【解析】(1)由题干分析可知，将数量相等的甲细胞和乙细胞分别置于培养瓶中培养，培养液及其他培养条件均相同。一段时间后，观察到甲细胞数量比乙细胞数量少，因为甲细胞会出现接触抑制现象。
(2)在两种细胞培养过程中，当甲细胞贴满瓶壁时，会出现接触抑制现象，若甲细胞传代培养10～50代左右，发现增殖逐渐缓慢，以至于完全停止，这时部分细胞的遗传物质(核型)可能会发生变化。甲细胞与乙细胞相比，可以传代的次数更多的是乙细胞。若用动物的肝脏组织块制备肝细胞悬液，需用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理。
(3)理论上，乙细胞可与某种B淋巴细胞融合成杂交瘤细胞，从而制备单克隆抗体，使患者获得特异性免疫。
5.埃博拉病毒(EBOV)是一种能引起人类和灵长类动物发生埃博拉出血热(EBHF)的烈性病毒，利用相应的生物学技术制备出抗EBOV的单克隆抗体，可快速检测EBOV。请回答下列问题：
(1)方法一：给小鼠注射纯化的EBOV蛋白，一段时间后，从小鼠的________中获取浆细胞，将获得的浆细胞与小鼠的________细胞融合，再经过至少________次筛选、检测，最终可获得所需的杂交瘤细胞。?
(2)方法二：科学家从细胞中分离出无限增殖基因(prG)，可将prG基因导入能产生抗EBOV抗体的小鼠浆细胞中，导入prG基因的浆细胞具有_______________
____________________________________________________________的特点。?
(3)以上两种方法获得的杂交瘤细胞或带有prG基因的浆细胞，可在________的环境、含有所需营养、具有适宜的________和一定的气体环境等条件下进行体外培养，以便源源不断地产生抗EBOV的单克隆抗体。?
(4)方法二中，若用PCR扩增方法获取目的基因，则需要用到________酶，该方法能够成功获取目的基因的前提是_____________________，以便合成引物。?
【答案】(1)脾脏 骨髓瘤 两
(2)既能无限增殖，又能产生抗EBOV的(特异性或专一性或所需的)抗体
(3)无菌、无毒 温度和pH
(4)耐高温的DNA聚合(或Taq) 要有一段已知目的基因的核苷酸序列
【解析】(1)给小鼠注射抗原一段时间后，可从小鼠的脾脏中获得浆细胞，浆细胞和小鼠骨髓瘤细胞融合，第一次筛选出杂交瘤细胞，第二次筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。
(2)将能无限增殖的prG基因导入浆细胞，由于prG基因具有调控细胞无限增殖的功能，因此得到的浆细胞既能无限增殖，又能产生特异性抗体。
(3)以上两种方法获得的杂交瘤细胞或带有prG基因的浆细胞，可在无菌、无毒、含有所需营养、具有适宜的温度和pH、一定的气体环境等条件下进行体外培养，以便源源不断地产生抗EBOV的单克隆抗体。
(4)体外扩增prG基因可采用PCR技术，其中需要热稳定DNA聚合酶(Taq酶)。该方法能够成功获取目的基因的前提是已知目的基因的一段序列，以便合成引物。
6.已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒，该病毒表面的A蛋白为主要抗原，该疫苗生产和抗体制备的部分流程如图。
请回答：
(1)为获得A基因表达载体，需用同种________酶对A基因和运载体进行酶切。除质粒外，________也可作为运载体。将A基因表达载体导入动物细胞的常用方法是________。?
(2)为获得A基因，还可根据A蛋白的________序列，推测出A蛋白的基因序列，据此可利用化学方法合成A基因。?
(3)过程③采用的技术手段是________，获得的X叫________细胞。单克隆抗体与常规的血清抗体相比，最大的优越性是______________________________。?
(4)对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图中基因工程生产的________所制备的疫苗。对该传染病疑似患者确诊时，可从疑似患者体内分离病毒，与已知病毒进行________比较；或用图中的________进行特异性结合检测。?
【答案】(1)限制性核酸内切(限制性内切、限制) 噬菌体(或“动植物病毒”) 显微注射法
(2)氨基酸
(3)动物细胞融合 杂交瘤 特异性强、灵敏度高，能大量制备
(4)A蛋白 核酸(基因)序列 抗A蛋白的单克隆抗体
【解析】(1)从图中分析可知，构建基因的表达载体时，首先要将目的基因从DNA上剪切下来，所以要用到限制性核酸内切酶(限制性内切酶、限制酶)，然后用DNA 连接酶将目的基因与外源DNA连接起来。除质粒外，噬菌体(或动植物病毒)也可作为运载体。将A基因表达载体导入动物细胞的常用方法是显微注射法。
(2)为获得A基因，还可根据A蛋白的氨基酸序列，推测出A蛋白的基因序列，据此可利用化学方法合成A基因。
(3)图中已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞通过动物细胞融合技术融合，然后经过两次筛选获得能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。单克隆抗体与常规的血清抗体相比，最大的优越性是特异性强、灵敏度高，能大量制备。
(4)通过注射疫苗，可进行传染病免疫预防，所以用A蛋白制作的疫苗，注射到健康人体内，可以进行该传染病的免疫预防。对该传染病疑似患者确诊时，可从该患者体内分离病毒，与已知病毒进行核酸(基因)序列对比，也可用抗A蛋白的单克隆抗体进行特异性结合来检测。
7.红豆杉又名紫杉，可从其树皮中分离出高抗癌活性的紫杉醇。下面是某同学设计的有关紫杉醇抗肿瘤实验的研究流程，请分析并回答问题：
(1)酶X是________酶，其主要作用是__________________。?
(2)物质Y是质量分数为0.9%的NaCl溶液(生理盐水)，乙组所起的作用是______________________________________________________________。?
(3)细胞体外培养所需营养物质与体内基本相同，例如，需要有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，通常还需要加入__________。细胞培养所需气体主要有O2和CO2，其中CO2的主要作用是________________________。?
(4)为清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害，应采取的措施是_______________________________________________________________。?
(5)实验结果：若甲组____________________________________，说明紫杉醇有抗肿瘤作用。?
(6)为了解决紫杉醇的药源问题，理论上可用________技术把离体的红豆杉细胞经过脱分化培养成________，从中提取紫杉醇，进行加工生产。?
【答案】(1)胰蛋白(胶原蛋白) 将瘤细胞分散开
(2)作为对照(与紫杉醇形成对照)
(3)血清(血浆) 维持培养液的pH
(4)(定期)更换培养液
(5)肿瘤细胞的数目少于乙组
(6)植物组织培养 愈伤组织
【解析】(1)动物细胞培养时，要用胰蛋白酶(胶原蛋白酶)将组织细胞分散开，从而得到单个细胞。
(2)实验设计时，需要遵循对照原则和单一变量原则，该实验的目的是探究紫杉醇对肿瘤细胞的作用，所以单一变量是有无紫杉醇，加入紫杉醇的甲组为实验组，则乙组应加入等量的生理盐水，作为对照组。
(3)细胞体外培养所需营养物质有糖(葡萄糖)、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，通常还需要加入血清、血浆等天然成分。
(4)定期更换培养液可清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。
(5)若紫杉醇有抗肿瘤作用，则实验结果应是：甲组肿瘤细胞的数目少于乙组。
(6)为了解决紫杉醇的药源问题，可采用植物细胞培养技术，即用植物组织培养技术把离体的红豆杉细胞经过脱分化培养成愈伤组织，从中提取紫杉醇，进行加工生产。
8.如图分别是单克隆抗体制备过程和克隆羊培育过程示意图，请据图回答下列问题：
(1)图甲和图乙所示的过程中，应该都会用到的动物细胞工程技术是________。?
(2)图甲中②过程常需要借助动物细胞融合技术，其过程中动物细胞融合所特有的方法是使用________诱导细胞融合。?
(3)若不考虑环境因素影响，克隆羊的性状全部像白面绵羊吗？________，请说明原因：___________________________________________________________。?
(4)图乙过程的技术具有多种用途，但是不能________。?
A.有选择地繁殖某一性别的家畜
B.繁殖家畜中的优良个体
C.用于保存物种
D.改变动物的核基因
(5)在制备单克隆抗体的过程中，进行了两次筛选，其目的不同，第一次筛选获得________________________________________________________；?
第二次筛选获得____________________________________________________。?
【答案】(1)动物细胞培养技术
(2)灭活的病毒
(3)不完全像白面绵羊 卵母细胞细胞质的遗传物质也能控制某些性状 (4)D
(5)杂交瘤细胞 能产生单一抗体的杂交瘤细胞
【解析】(1)图甲和图乙所示的过程中，都会用到的动物细胞工程技术是动物细胞培养技术。
(2)图甲中②过程常需要借助动物细胞融合技术，其过程中动物细胞融合所特有的方法是使用灭活的病毒诱导细胞融合。
(3)若不考虑环境因素影响，克隆羊的性状并不完全像白面绵羊，因为卵母细胞细胞质的遗传物质也能控制某些性状。
(4)图乙过程的克隆技术具有多种用途，比如有选择地繁殖某一性别的家畜、繁殖家畜中的优良个体、用于保存物种，但不能用于改变动物的核基因。
(5)在制备单克隆抗体的过程中，进行了两次筛选，其目的不同，第一次筛选获得杂交瘤细胞；第二次筛选获得能产生单一抗体的杂交瘤细胞。
9.人的血清白蛋白(HAS)在临床上需求量很大，通常从血液中提取。但由于艾滋病病毒等的威胁与日俱增，使人们对血液制品的使用顾虑重重。如果应用现代生物科学技术，将人的血清白蛋白基因导入奶牛细胞中，那么利用牛的乳汁生产血清白蛋白就会安全、高效地满足人类需求。下图是利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白的图解，根据图示回答：
(1)以上过程涉及的现代生物技术中，属于细胞工程的有___________________。
(2)在①进入③之前要构建基因表达载体，这是基因工程的核心，除目的基因外，基因表达载体还必须含有______________。
(3)图中③一般选择培养10代以内的细胞，原因是_______________________，
从③到④的过程中一般利用未受精的卵母细胞去核后作为受体细胞，对卵母细胞的去核处理一般选择在________期进行。
(4)培养④细胞与植物组织培养所用的培养基在物理性质上有何不同？有什么意义？__________________________________________________________。
【答案】(1)核移植技术、动物细胞培养
(2)启动子、终止子、标记基因
(3)培养10代以内的细胞可以保持正常的二倍体核型 MⅡ(或减数第二次分裂)中?
(4)前者为液体培养基，后者为固体培养基，前者可以使培养细胞与营养物质充分接触，利于营养物质的吸收、利用
【解析】(1)图中形成④的过程为核移植，由重组细胞发育成⑤的过程需经动物细胞培养。(2)基因表达载体除含有目的基因外，还应含有启动子、终止子和标记基因。(3)培养10代以内的细胞可以保持正常的核型，对卵母细胞的去核处理一般选择在MⅡ中期。(4)动物细胞培养时，培养基为液体培养基，可以使培养细胞与营养物质充分接触，利于营养物质的吸收、利用。
10.人乳头状瘤病毒(HPV)与宫颈癌的发生密切相关，抗HPV的单克隆抗体可以准确检测出HPV，从而及时监控宫颈癌的发生，以下是以HPV衣壳蛋白为抗原制备出单克隆抗体的过程，请据图回答：
(1)将特定的抗原注入小鼠，目的是_______________________________。
(2)不能通过直接培养产生特异性抗体的效应B细胞来获得大量抗体，原因是_________________________________________________________________。
(3)对于抗体检测呈________性的杂交克隆应尽早进行克隆化，克隆化的方法最常用的是有限稀释法，即稀释细胞到3～10个/mL，每孔加入细胞稀释液_____(填“0.1”“1”或“10”)mL，使每个孔内不多于1个细胞，达到单克隆培养的目的。
(4)由上述过程生产出的单克隆抗体不能直接用于人体，理由是_____________。
(5)科学家从某些无限增殖细胞的细胞质中分离出了无限增殖调控基因(prG)，该基因能激发动物细胞分裂，这为单克隆抗体的制备提供了更多的思路。除本题描述的一种制备单克隆抗体技术外，请再简要写出一种制备单克隆抗体的思路：______________________________________________________________。
【答案】(1)刺激小鼠产生能分泌特定抗体的效应B细胞?
(2)效应B细胞高度分化，直接进行培养时不会通过连续分裂产生大量效应B细胞
(3)阳 0.1 (4)小鼠形成的抗体对人体来说是抗原，存在免疫排斥反应
(5)通过基因工程向浆细胞中导入prG；利用核移植技术将浆细胞的细胞核移植到去核的无限增殖细胞中(答对其一即可)
【解析】(1)将特定的抗原注入小鼠，目的是刺激小鼠产生能产生特定抗体的效应B细胞。
(2)效应B细胞高度分化，直接进行培养时不会通过分裂产生大量效应B细胞。
(3)抗体检验呈阳性，说明该杂交瘤细胞可产生所需抗体；为保证每个小孔不多于1个细胞，根据浓度可推断加入细胞稀释液的量：设加入细胞稀释液的最大量是X，则10个/mL×X=1个，X=0.1 mL。
(4)小鼠的抗体与人的抗体不同，故在人体内可引起免疫排斥反应，所以题图所示过程生产出的单克隆抗体不能直接用于人体。
(5)根据所给信息可知，还可通过转基因技术或核移植技术获得既能大量增殖、又能产生特定抗体的杂交细胞。
