2023年高考生物一輪復(fù)習(xí)（全國版） 第10單元 第4課時　動物細胞工程

第4課時動物細胞工程目標(biāo)要求1.動物細胞培養(yǎng)與體細胞克隆。2.細胞融合與單克隆抗體?？键c一動物細胞培養(yǎng)1．動物細胞培養(yǎng)的過程2．動物細胞培養(yǎng)的條件概念辨析1細胞貼壁和接觸抑制①細胞貼壁是指體外培養(yǎng)的細胞貼附在瓶壁生長的現(xiàn)象；接觸抑制是指當(dāng)貼壁細胞分裂生長到表面相互接觸時，細胞通常會停止分裂增殖的現(xiàn)象。②細胞貼壁生長對培養(yǎng)瓶的要求：培養(yǎng)瓶或培養(yǎng)皿的內(nèi)表面光滑、無毒、易于貼附。③打破接觸抑制現(xiàn)象的方法是將貼滿瓶壁的細胞重新用胰蛋白酶等處理，然后分瓶繼續(xù)培養(yǎng)，讓細胞繼續(xù)增殖。2原代培養(yǎng)與傳代培養(yǎng)①原代培養(yǎng)：動物組織消化后的初次培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng)。原代培養(yǎng)的細胞核型正常。②傳代培養(yǎng)：貼滿瓶壁的細胞需要重新用胰蛋白酶等處理，然后分瓶繼續(xù)培養(yǎng)，讓細胞繼續(xù)增殖。這樣的培養(yǎng)過程通常被稱為傳代培養(yǎng)。一般情況下，細胞在傳至10～50代左右時，增殖會逐漸緩慢，以至于完全停止，這時部分細胞的細胞核型可能會發(fā)生變化。歸納總結(jié)動物細胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)的比較項目動物細胞培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)理論基礎(chǔ)細胞增殖植物細胞的全能性培養(yǎng)前處理無菌；用機械的方法或胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理，使組織分散成單個細胞無菌、離體取材動物胚胎或出生不久的幼齡動物的器官或組織植物幼嫩的部位或花藥等培養(yǎng)基性質(zhì)液體固體培養(yǎng)基成分糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、維生素和動物血清等水、礦質(zhì)元素、蔗糖、維生素、植物激素和瓊脂等結(jié)果細胞培養(yǎng)產(chǎn)生大量細胞，不形成新個體可產(chǎn)生新個體應(yīng)用人造皮膚的構(gòu)建；動物分泌蛋白的規(guī)?；a(chǎn)；檢測有毒物質(zhì)；生理、病理、藥理學(xué)研究快速繁殖、作物脫毒、細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)和單倍體育種等相同點①都需人工條件下的無菌操作；②都需要適宜的溫度、pH等條件；③都進行有絲分裂，都不涉及減數(shù)分裂考向動物細胞培養(yǎng)1．實驗小鼠皮膚細胞培養(yǎng)(非克隆培養(yǎng))的基本過程如圖所示。下列敘述錯誤的是()eq\x(實驗小鼠)eq\o(→,\s\up7(甲))eq\x(皮膚組織)eq\o(→,\s\up7(乙))eq\x(皮膚細胞)eq\o(→,\s\up7(丙))eq\x(細胞培養(yǎng)1)eq\o(→,\s\up7(丁))eq\x(細胞培養(yǎng)2)A．甲過程需要對實驗小鼠進行消毒B．乙過程對皮膚組織可用胰蛋白酶處理C．丙過程是原代培養(yǎng)D．丁過程直接將丙過程得到的細胞分瓶培養(yǎng)答案D解析動物細胞培養(yǎng)需要無毒無菌的環(huán)境，甲過程是指從實驗小鼠身上取下皮膚組織，該過程需要對小鼠進行消毒處理，A項正確；乙過程表示將皮膚組織分散成單個細胞制備成細胞懸液，可用胰蛋白酶或膠原蛋白酶進行處理，B項正確；丁過程表示傳代培養(yǎng)，需要再次用胰蛋白酶處理并離心收集，然后分瓶培養(yǎng)，D項錯誤。2．(2021·遼寧1月適應(yīng)性測試，15)為了初步檢測藥物X和Y的抗癌活性，在細胞培養(yǎng)板的每個孔中加入相同數(shù)量的肝癌細胞，使其貼壁生長，實驗組加入等體積相同濃度的溶于二甲基亞砜(溶劑)的藥物X或Y，培養(yǎng)過程及結(jié)果如下圖所示。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A．細胞培養(yǎng)液中通常需要加入血清B．可用胰蛋白酶處理使肝癌細胞脫落下來并進行計數(shù)C．對照組中應(yīng)加入等體積的無菌蒸餾水D．根據(jù)實驗結(jié)果，可以初步判斷藥物X的抗癌效果較好答案C解析實驗組加入等體積相同濃度的溶于二甲基亞砜(溶劑)的藥物X或Y，故對照組中應(yīng)加入等體積的二甲基亞砜(溶劑)，C錯誤；分析實驗結(jié)果可知，添加藥物X的實驗組肝癌細胞數(shù)目最少，可以初步判斷藥物X的抗癌效果較好，D正確?？键c二動物體細胞核移植技術(shù)和克隆動物1．動物細胞核移植技術(shù)(1)概念分析①供體：動物一個細胞的細胞核。②受體：去掉細胞核的卵母細胞。③結(jié)果：重新組合的細胞發(fā)育成新胚胎，繼而發(fā)育成動物個體。④原理：動物體細胞核具有全能性。(2)哺乳動物核移植類型：胚胎細胞核移植和體細胞核移植。2．體細胞核移植的過程(1)動物核移植技術(shù)的理論基礎(chǔ)(原理)是什么？克隆動物屬于有性生殖還是無性繁殖？提示動物細胞核的全能性?？寺游飳儆跓o性繁殖。(2)為什么體細胞核移植較胚胎細胞核移植更困難？提示由于動物胚胎細胞分化程度低，表現(xiàn)全能性相對容易；而動物體細胞分化程度高，表現(xiàn)全能性十分困難。因此動物體細胞核移植的難度就明顯高于胚胎細胞核移植。(3)受體細胞為什么選用卵母細胞？提示體積大，易操作；去核時易于同時吸走第一極體；含有激發(fā)細胞核全能性的物質(zhì)。(4)為什么不是取供體細胞核進行核移植操作，而是將供體細胞整個注入去核卵母細胞中？提示保證供核不被破壞，使克隆動物更像供體動物，操作也方便。(5)在體細胞的細胞核移植到受體卵母細胞之前，為什么必須先去掉受體卵母細胞的核？提示為使核移植的胚胎或動物的核遺傳物質(zhì)全部來自有重要利用價值的動物提供的體細胞，在供體細胞的細胞核移至受體細胞之前，必須將受體細胞的核遺傳物質(zhì)去掉或?qū)⑵淦茐摹?6)從多利的產(chǎn)生過程可以看出多利有三個親本，探究多利的性狀表現(xiàn)與三個親本的關(guān)系并分析原因。提示①大多數(shù)性狀與母羊A(體細胞核供體)相同，因基因型與母羊A完全一樣。②少數(shù)性狀與母羊B(卵母細胞細胞質(zhì)供體)相同，因細胞質(zhì)中的基因來自母羊B，受質(zhì)基因控制的性狀與母羊B相同。③性狀與母羊C(代孕母體)無關(guān)，因母羊C沒有為新個體提供遺傳物質(zhì)。3．應(yīng)用前景和存在的問題前景畜牧業(yè)加速家畜遺傳改良進程保護瀕危物種醫(yī)藥衛(wèi)生①作為生物反應(yīng)器生產(chǎn)醫(yī)用蛋白；②轉(zhuǎn)基因克隆動物的細胞、組織和器官可作為異種移植的供體；③人的核移植胚胎干細胞經(jīng)過誘導(dǎo)分化形成相應(yīng)的組織、器官，可用于器官移植問題成功率非常低克隆動物存在健康問題，表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷對克隆動物食品的安全性問題存在爭議源于選修3P49“生物技術(shù)資料卡”：目前動物細胞核移植技術(shù)中普遍使用的去核方法是顯微操作去核法。也可采用梯度離心、紫外線短時間照射和化學(xué)物質(zhì)處理等方法。這些方法是在沒有刺破透明帶或卵母細胞質(zhì)膜的情況下去核或使其中的核DNA變性?？枷騽游矬w細胞核移植技術(shù)和克隆動物3．(2022·安順高三模擬)2018年1月國際頂尖學(xué)術(shù)期刊《Cell》雜志報道，我國科學(xué)家以一只雌性獼猴胎兒成纖維細胞為核供體成功克隆兩只獼猴，成為全球首例體細胞克隆靈長類動物。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．這項技術(shù)證明高度分化的動物體細胞具有全能性B．研究中需要使用成熟卵母細胞作為核移植的受體C．培育出的兩只雌性獼猴的基因組成幾乎完全相同D．克隆獼猴的成功為大量培育靈長類遺傳病模型動物提供了可能答案A解析因為克隆的兩只獼猴是以一只雌性獼猴胎兒成纖維細胞為核供體發(fā)育而來的，該過程經(jīng)過了細胞核移植，只能說明分化的動物體細胞的細胞核具有全能性，A項錯誤。4．在克隆奶牛的體細胞核移植過程中，不需要進行的操作是()A．對提供細胞核和細胞質(zhì)的奶牛進行同期發(fā)情處理B．在體外將采集到的卵母細胞培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期C．通過顯微操作技術(shù)去除卵母細胞的細胞核和極體D．使用電脈沖等方法激活重組細胞使其完成細胞分裂和發(fā)育答案A考點三動物細胞融合技術(shù)和單克隆抗體1．動物細胞融合技術(shù)2．單克隆抗體的制備(1)制備原理①B淋巴細胞特點：一種B淋巴細胞只分泌一種特異性抗體。②骨髓瘤細胞特點：能在體外大量增殖。③雜交瘤細胞的特點：既能大量增殖，又能產(chǎn)生足夠數(shù)量的特定抗體。(2)制備過程①圖中給小鼠注射特定的抗原蛋白，其目的是什么？提示刺激機體發(fā)生免疫應(yīng)答，從而產(chǎn)生特定的B淋巴細胞。②若僅考慮細胞的兩兩融合，在獲取雜交瘤細胞的過程中，篩選淘汰的細胞有幾種類型？為什么？提示有未融合的細胞和同種細胞融合后形成的細胞(B－B融合細胞、瘤－瘤融合細胞)兩種類型。出現(xiàn)不同類型是因為細胞融合不是100%的，且是隨機的。③單克隆抗體制備過程中兩次篩選的方法及目的項目第一次篩選第二次篩選篩選原因誘導(dǎo)融合后會得到多種雜交細胞，另外還有未融合的細胞由于小鼠在生活中還受到其他抗原的刺激，所以經(jīng)選擇培養(yǎng)獲得的雜交瘤細胞中有能產(chǎn)生其他抗體的細胞篩選方法用特定的選擇培養(yǎng)基篩選：未融合的細胞和融合的具有同種核的細胞(“B—B”細胞、“瘤—瘤”細胞)都會死亡，只有融合的雜交瘤細胞(“B—瘤”細胞)才能生長用多孔培養(yǎng)皿培養(yǎng)，在每個孔只有一個雜交瘤細胞的情況下開始克隆化培養(yǎng)和抗體檢測，經(jīng)多次篩選得到能產(chǎn)生特異性抗體的細胞群篩選目的得到雜交瘤細胞得到能分泌所需抗體的雜交瘤細胞延伸應(yīng)用第一次篩選獲得雜交瘤細胞的方法：①細胞合成DNA有D和S兩條途徑，其中D途徑能被氨基嘌呤阻斷。②人淋巴細胞中有這兩種DNA的合成途徑，但不能分裂增殖。③鼠骨髓瘤細胞中只有D途徑，沒有S途徑，但能不斷分裂增殖。在培養(yǎng)基中加入氨基嘌呤，B淋巴細胞及同型融合細胞不能增殖，骨髓瘤細胞及同型融合細胞氨基嘌呤阻斷不能增殖，只有雜交瘤細胞能無限增殖。3．單克隆抗體的應(yīng)用作為診斷試劑，具有準(zhǔn)確、高效、簡易、快速的優(yōu)點；用于治療疾病和運載藥物，可制成“生物導(dǎo)彈”。歸納比較1．比較植物體細胞雜交和動物細胞融合項目植物體細胞雜交動物細胞融合原理細胞膜的流動性、細胞的全能性細胞膜的流動性、細胞增殖融合前處理除去細胞壁使細胞分散開相關(guān)酶纖維素酶和果膠酶胰蛋白酶或膠原蛋白酶誘導(dǎo)方法物理法：離心、振動、電激等；化學(xué)法：聚乙二醇(PEG)等誘導(dǎo)除物理法和化學(xué)法，還可用滅活的病毒誘導(dǎo)結(jié)果雜種植株雜交細胞應(yīng)用培育植物新品種主要用于制備單克隆抗體意義突破遠緣雜交不親和的障礙，打破了生殖隔離，擴展了雜交的親本組合相同點動物細胞融合與植物原生質(zhì)體融合的基本原理相同，誘導(dǎo)動物細胞融合的方法與植物原生質(zhì)體融合的方法相似2.細胞工程的各種技術(shù)手段及其原理總結(jié)考向單克隆抗體5．(2022·濟南高三一模)人乳頭瘤病毒(HPV)是一種DNA病毒，可誘發(fā)細胞癌變?？笻PV的單克隆抗體可以準(zhǔn)確檢測出HPV，從而及時監(jiān)控宮頸癌的發(fā)生。以HPV衣殼蛋白為抗原制備出單克隆抗體的過程如下圖所示。下列敘述錯誤的是()A．在HAT培養(yǎng)基上存活的雜交瘤細胞既能無限增殖又可以分泌抗體B．單克隆抗體的特點是靈敏度高、特異性強，可以大量制備C．可用HPV衣殼蛋白檢測篩選出能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細胞D．單克隆抗體制備過程涉及的生物學(xué)原理有細胞增殖和細胞膜的選擇透過性答案D解析單克隆抗體的制備過程主要運用的細胞工程技術(shù)包括動物細胞培養(yǎng)和動物細胞融合，原理依次是細胞的增殖、細胞膜的流動性，D項錯誤。6．下圖為單克隆抗體制備過程的示意圖。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A．X細胞是從脾臟中提取的已免疫的B淋巴細胞B．Y細胞是雜交瘤細胞，必須取用培養(yǎng)10代以內(nèi)的細胞C．圖中的過程至少需要篩選兩次且方法不同，最終保留抗體檢測呈陽性的細胞D．圖中能產(chǎn)生單克隆抗體的細胞在培養(yǎng)過程中不會出現(xiàn)接觸抑制的現(xiàn)象答案B解析Y細胞是骨髓瘤細胞，B錯誤；圖中篩選過程至少兩次且方法不同，第一次篩選是選擇雜交瘤細胞，需要抑制同種細胞的融合體、以及未融合的細胞的增殖；第二次篩選是用抗體檢測的方法選擇能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細胞，最終保留抗體檢測呈陽性的細胞，C正確；由于雜交瘤細胞即保留了骨髓瘤細胞無限增殖的特點，又有漿細胞產(chǎn)生特異性抗體的作用，所以圖中能產(chǎn)生單克隆抗體的細胞在培養(yǎng)過程中不會出現(xiàn)接觸抑制的現(xiàn)象，D正確。重溫高考真題演練1．(2021·山東，15)一個抗原往往有多個不同的抗原決定簇，一個抗原決定簇只能刺激機體產(chǎn)生一種抗體，由同一抗原刺激產(chǎn)生的不同抗體統(tǒng)稱為多抗。將非洲豬瘟病毒衣殼蛋白p72注入小鼠體內(nèi)，可利用該小鼠的免疫細胞制備抗p72的單抗，也可以從該小鼠的血清中直接分離出多抗。下列說法正確的是()A．注入小鼠體內(nèi)的抗原純度對單抗純度的影響比對多抗純度的影響大B．單抗制備過程中通常將分離出的漿細胞與骨髓瘤細胞融合C．利用該小鼠只能制備出一種抗p72的單抗D．p72部分結(jié)構(gòu)改變后會出現(xiàn)原單抗失效而多抗仍有效的情況答案D解析單抗的制作需要篩選，而多抗不需要篩選，抗原純度越高，產(chǎn)生的多抗純度越高，因此抗原純度對單抗純度的影響比對多抗純度的影響小，A錯誤；單抗制備過程中通常是免疫后將脾臟破碎，然后用離心法將脾臟細胞(包含各種產(chǎn)生或不產(chǎn)生抗體的B細胞)和紅細胞分開，然后用脾細胞與骨髓瘤細胞融合，而不能直接分離出漿細胞，B錯誤；非洲豬瘟病毒衣殼蛋白p72上有多種抗原決定簇，一個抗決定簇只能刺激機體產(chǎn)生一種抗體，所以向小鼠體內(nèi)注入p72后，可以刺激小鼠產(chǎn)生多種抗p72的單抗，C錯誤；p72部分結(jié)構(gòu)改變只改變了部分抗原決定簇，因此由這部分抗原決定簇產(chǎn)生的抗體失效，但由于還存在由其他抗原決定簇刺激機體產(chǎn)生的抗體，所以多抗仍有效，D正確。2．(2021·浙江1月選考，18改編)下圖為動物成纖維細胞的培養(yǎng)過程示意圖。下列敘述正確的是()A．步驟①的操作不需要在無菌環(huán)境中進行B．步驟②中用鹽酸溶解細胞間物質(zhì)使細胞分離C．步驟③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶處理D．步驟④培養(yǎng)過程中不會發(fā)生接觸抑制現(xiàn)象答案C解析步驟①的操作需要在無菌環(huán)境下進行，A錯誤；在制備動物細胞懸液時用機械的方法或用胰蛋白酶等處理，使組織塊分散成單個細胞，B錯誤、C正確；在傳代培養(yǎng)過程中，貼壁細胞會發(fā)生接觸抑制現(xiàn)象，D錯誤。3．(2018·全國Ⅲ，38)2018年《細胞》期刊報道，中國科學(xué)家率先成功地應(yīng)用體細胞對非人靈長類動物進行克隆，獲得兩只克隆猴——“中中”和“華華”?；卮鹣铝袉栴}：(1)“中中”和“華華”的獲得涉及核移植過程，核移植是指________________________。通過核移植方法獲得的克隆猴，與核供體相比，克隆猴體細胞的染色體數(shù)目________(填“減半”“加倍”或“不變”)。(2)哺乳動物的核移植可以分為胚胎細胞核移植和體細胞核移植，胚胎細胞核移植獲得克隆動物的難度________(填“大于”或“小于”)體細胞核移植，其原因是____________________。(3)在哺乳動物核移植的過程中，若分別以雌性個體和雄性個體的體細胞作為核供體，通常，所得到的兩個克隆動物體細胞的常染色體數(shù)目________(填“相同”或“不同”)，性染色體組合________(填“相同”或“不同”)。答案(1)將動物的一個細胞核，移入一個已去掉細胞核的卵母細胞中不變(2)小于胚胎細胞分化程度低，表現(xiàn)全能性相對容易(3)相同不同解析(1)核移植是指將動物的一個細胞核，移入一個已去掉細胞核的卵母細胞中，形成重組細胞。因為染色體在細胞核中，所以克隆動物體細胞的染色體數(shù)目與提供細胞核的個體的體細胞相同。4．(2020·全國Ⅰ，38)為研制抗病毒A的單克隆抗體，某同學(xué)以小鼠甲為實驗材料設(shè)計了以下實驗流程?；卮鹣铝袉栴}：(1)上述實驗前必須給小鼠甲注射病毒A，該處理的目的是___________________________。(2)寫出以小鼠甲的脾臟為材料制備單細胞懸液的主要實驗步驟：_____________________。(3)為了得到能產(chǎn)生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細胞，需要進行篩選。圖中篩選1所采用的培養(yǎng)基屬于______________，使用該培養(yǎng)基進行細胞培養(yǎng)的結(jié)果是__________________。圖中篩選2含多次篩選，篩選所依據(jù)的基本原理是___________________________________。(4)若要使能產(chǎn)生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細胞大量增殖，可采用的方法有___________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出2點即可)。答案(1)誘導(dǎo)小鼠甲產(chǎn)生能夠分泌抗病毒A抗體的B淋巴細胞(2)取小鼠甲脾臟剪碎，用胰蛋白酶處理使其分散成單個細胞，加入培養(yǎng)液制成單細胞懸液(3)選擇培養(yǎng)基只有雜交瘤細胞能夠生存抗原與抗體的反應(yīng)具有特異性(4)將雜交瘤細胞注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖；將雜交瘤細胞在體外培養(yǎng)解析(1)利用小鼠甲制備單克隆抗體時，先要給小鼠甲注射相應(yīng)的抗原，目的是獲得經(jīng)免疫的、能產(chǎn)生相應(yīng)抗體的B淋巴細胞。(2)利用小鼠甲的脾臟制備單細胞懸液的主要步驟是①取小鼠甲的脾臟并剪碎；②用胰蛋白酶處理使其分散成單個細胞；③利用培養(yǎng)液將分散的細胞制成細胞懸液。(3)為了得到所需要的雜交瘤細胞，在細胞培養(yǎng)過程中要進行篩選。第一次篩選(篩選1)是利用選擇培養(yǎng)基進行篩選，在選擇培養(yǎng)基上只有融合的雜種細胞才能生長，未融合的、同種細胞融合的細胞都不能存活。后續(xù)過程還需要利用抗原與抗體的反應(yīng)具有特異性的原理進行多次篩選(篩選2)，目的是得到能產(chǎn)生所需要的抗體并能無限增殖的雜交瘤細胞。(4)若要將得到的雜交瘤細胞進行大量培養(yǎng)，可以在體外條件下進行大規(guī)模培養(yǎng)或?qū)⑵渥⑸涞叫∈蟾骨粌?nèi)增殖。一、易錯辨析1．制備肝細胞懸液時先用剪刀剪碎肝組織，再用胃蛋白酶處理(×)2．動物細胞培養(yǎng)時，O2是細胞代謝所必需的，CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH(√)3．制備單克隆抗體時，要選用已免疫的B淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合形成雜交瘤細胞(√)4．滅活的病毒能促進動物細胞融合，但不能促進植物細胞融合(√)5．克隆動物都只具備一個親本的遺傳特性(×)6．克隆動物的制備屬于有性繁殖(×)二、填空默寫1．(選修3P44)細胞貼壁：細胞懸浮液中分散的細胞很快就貼附在瓶壁上，稱為細胞貼壁。2．(選修3P45)接觸抑制：當(dāng)貼壁細胞分裂生長到表面相互接觸時，細胞通常會停止分裂增殖的現(xiàn)象。3．(選修3P45)原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)：動物組織消化后的初次培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng)，將分瓶后的細胞培養(yǎng)稱為傳代培養(yǎng)。4．(選修3P46)細胞培養(yǎng)所需要氣體主要有氧氣和二氧化碳，氧氣是細胞代謝所必需的，二氧化碳的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH。5．(選修3P47)動物核移植是將動物的一個細胞的細胞核，移入一個已經(jīng)去掉細胞核的卵母細胞中，使其重組并發(fā)育成一個新的胚胎，這個新的胚胎最終發(fā)育為動物個體。6．(選修3P47)動物體細胞核移植的難度明顯高于胚胎細胞核移植的原因是由于動物胚胎細胞分化程度低，恢復(fù)其全能性相對容易，而動物體細胞分化程度高，恢復(fù)全能性十分困難。7．(選修3P49)通過體細胞核移植方法生產(chǎn)的克隆動物，不是對體細胞供體動物進行了100%的復(fù)制，原因是克隆動物絕大部分DNA來自供體細胞核，其核外還有少量的DNA，即線粒體中的DNA來自受體卵母細胞。此外，動物的一些行為、習(xí)性的形成與所處環(huán)境有很大關(guān)系。8．(選修3P52)動物細胞融合也稱細胞雜交，是指兩個或多個動物細胞結(jié)合形成一個細胞的過程，融合后形成的具有原來兩個或多個細胞遺傳信息的單核細胞，稱為雜交細胞。9．(選修3P54)雜交瘤細胞的特點是既能迅速大量繁殖，又能產(chǎn)生專一的抗體。10．(選修3P54)單克隆抗體的優(yōu)點是特異性強、靈敏度高，并能大量制備。課時精練一、選擇題1．(2022·遼陽市高三一模)下列關(guān)于動物細胞培養(yǎng)的敘述，錯誤的是()A．動物細胞培養(yǎng)所需的營養(yǎng)物質(zhì)與植物細胞培養(yǎng)不同B．傳代培養(yǎng)時需要用胰蛋白酶處理貼壁生長的細胞C．癌細胞在培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象D．動物細胞培養(yǎng)時需要添加抗生素以防止雜菌污染答案C解析動物細胞培養(yǎng)需要血清、血漿等，植物細胞培養(yǎng)需要蔗糖等，A項正確；傳代培養(yǎng)時需要用胰蛋白酶等處理貼壁生長的細胞，不然會因為接觸抑制而無法繼續(xù)分裂，B項正確；癌細胞膜表面的糖蛋白減少，細胞間信息交流受到限制，在培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)不會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象，C項錯誤。2．如圖為雜交瘤細胞制備示意圖。骨髓瘤細胞由于缺乏次黃嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(HGPRT－)，在HAT篩選培養(yǎng)液中不能正常合成DNA，無法生長。下列敘述不正確的是()A．可用滅活的病毒誘導(dǎo)細胞融合B．兩兩融合的細胞都能在HAT培養(yǎng)液中生長C．雜交瘤細胞需進一步篩選才能用于生產(chǎn)D．細胞膜的流動性是細胞融合的基礎(chǔ)答案B解析動物細胞融合可以用滅活的病毒、聚乙二醇(PEG)、電激等進行誘導(dǎo)，A正確；兩兩融合的細胞包括：免疫B細胞的融合細胞、骨髓瘤細胞的融合細胞、雜交瘤細胞，由題干信息可知，骨髓瘤細胞在HAT篩選培養(yǎng)液中無法生長，因此骨髓瘤細胞的融合細胞在HAT培養(yǎng)液中無法生長，B錯誤；融合后產(chǎn)生的雜交瘤細胞并不是都能表達產(chǎn)生所需的單克隆抗體，還需要進一步篩選才能用于生產(chǎn)，C正確；動物細胞融合依據(jù)的原理是細胞膜的流動性，D正確。3．在利用細胞融合技術(shù)生產(chǎn)單克隆抗體的過程中，不需要考慮()A．B淋巴細胞和骨髓瘤細胞之間的免疫排斥B．注射特定抗原蛋白，對實驗小鼠進行免疫C．向細胞培養(yǎng)液中加入促融劑的種類和處理時間D．選擇特定試劑篩選能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細胞答案A解析制備單克隆抗體過程中，要對實驗小鼠注射特定的抗原，抗原進入機體后刺激機體產(chǎn)生特異性免疫反應(yīng)從而產(chǎn)生相應(yīng)的B淋巴細胞，B項不符合題意；向細胞培養(yǎng)液中加入促融劑的種類和處理時間會影響細胞的融合，C項不符合題意；選擇特定試劑篩選能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細胞需要考慮，否則會影響單克隆抗體的產(chǎn)量或得到單克隆抗體的特異性差，D項不符合題意。4．下列有關(guān)動物細胞培養(yǎng)的說法，正確的是()A．克隆動物不需要經(jīng)過動物細胞培養(yǎng)B．培養(yǎng)10代以內(nèi)的細胞一般保持正常的二倍體核型C．動物細胞應(yīng)置于含95%的O2和5%的CO2的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)D．動物細胞培養(yǎng)時無須在培養(yǎng)基中添加天然成分答案B5．(2022·山東青島模擬)腫瘤細胞表面抗原不能誘導(dǎo)強的免疫應(yīng)答，樹突狀細胞(DCs)與腫瘤細胞的融合細胞保持了DCs和腫瘤細胞的特性，能高效地將腫瘤抗原呈遞給免疫系統(tǒng)，激發(fā)機體的免疫應(yīng)答，同時還可以維持較長時期的抗腫瘤免疫。這種方法在臨床應(yīng)用中有著非常誘人的前景。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A．動物細胞融合與植物原生質(zhì)體融合的基本原理相同B．融合細胞主要激活B淋巴細胞產(chǎn)生免疫應(yīng)答C．樹突狀細胞可在體內(nèi)起呈遞腫瘤抗原的作用D．體外培養(yǎng)動物細胞需要在培養(yǎng)液中添加適量抗生素答案B解析動物細胞融合和植物原生質(zhì)體融合的基本原理都是細胞膜的流動性，A項正確；融合細胞主要激活T淋巴細胞產(chǎn)生免疫應(yīng)答，B項錯誤。6．中科院動物所和福州大熊貓研究中心合作，通過將大熊貓的細胞核植入去核后的兔子卵母細胞中，在世界上最早克隆出一批大熊貓早期胚胎，這表明我國的大熊貓人工繁殖研究再次走在世界前列。下列有關(guān)敘述中錯誤的是()A．卵母細胞去核的方法是顯微注射法，還可以用紫外光短時間照射等方法B．兔子卵母細胞質(zhì)中有使大熊貓細胞核表達全能性的物質(zhì)C．重組胚胎需要用物理或化學(xué)方法激活，使之完成細胞分裂和發(fā)育進程D．在大熊貓早期胚胎的形成過程中，囊胚期開始出現(xiàn)細胞的分化答案A解析卵母細胞去核的方法有顯微操作直接去除、紫外光短時間照射、化學(xué)物質(zhì)處理等方法，A項錯誤。二、非選擇題7．Hela細胞系是人工培養(yǎng)的、具有無限增殖能力的癌細胞系。回答下列問題：(1)Hela細胞源自一位美國婦女的宮頸癌細胞，目前實驗室中為了進一步研究Hela細胞，需要進行__________(填“原代”或“傳代”)培養(yǎng)。細胞體外培養(yǎng)所需要營養(yǎng)物質(zhì)有糖、氨基酸、無機鹽等，通常還需要加入__________等天然成分。在動物細胞培養(yǎng)過程中，需要用胰蛋白酶，而不用胃蛋白酶的原因是________________________________________________。(2)某小組為研究葡萄糖饑餓對Hela細胞生長的抑制情況，其他營養(yǎng)條件適宜，用不同葡萄糖濃度的培養(yǎng)基培養(yǎng)Hela細胞24h，實驗結(jié)果如表所示：葡萄糖濃度(mmol·L－1)Hela細胞生長抑制率(%)056.161.036.301.525.002.016.44該實驗________(填“需要”或“不需要”)另設(shè)對照組，實驗結(jié)果表明：葡萄糖濃度與Hela細胞生長抑制率的關(guān)系是__________________________________________________。推測體內(nèi)低濃度葡萄糖可____________癌細胞的增殖，為腫瘤的限食療法提供理論依據(jù)。(3)Hela細胞在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，例如它幫助科學(xué)家實現(xiàn)了人源細胞與小鼠細胞融合。兩個或多個細胞融合形成的單核細胞叫做______________，細胞融合技術(shù)的意義是_______________________________________________________________________________。答案(1)傳代血清、血漿在多數(shù)動物細胞培養(yǎng)的適宜pH范圍內(nèi)，胃蛋白酶已失去活性(2)需要葡萄糖濃度越低，Hela細胞生長抑制率越高抑制(3)雜交細胞突破了有性雜交方法的局限，使遠緣雜交成為可能8．Graves病(GD)可導(dǎo)致甲狀腺功能亢進。研究發(fā)現(xiàn)，GD患者甲狀腺細胞表面表達大量細胞間黏附分子1(ICAM－1)，導(dǎo)致甲狀腺腫大。科研人員通過制備單克隆抗體，對治療GD進行了嘗試。(1)用ICAM－1作為抗原間隔多次免疫若干只小鼠，幾周后取這些免疫小鼠的血清，分別加入多孔培養(yǎng)板的不同孔中，多孔培養(yǎng)板中需加入______________以檢測這些小鼠產(chǎn)生的抗體。依據(jù)反應(yīng)結(jié)果，選出抗原—抗體反應(yīng)最____________(填“強”或“弱”)的培養(yǎng)孔所對應(yīng)的小鼠M。(2)取小鼠M的脾臟細胞制成細胞懸液，與實驗用骨髓瘤細胞進行融合，用選擇培養(yǎng)基篩選得到具有______________能力的細胞。核酸合成有兩個途徑，物質(zhì)A可以阻斷其中的全合成途徑(如圖)。正常細胞內(nèi)含有補救合成途徑所必需的轉(zhuǎn)化酶和激酶，制備單克隆抗體時選用的骨髓瘤細胞中缺乏轉(zhuǎn)化酶?？捎眉尤際、A、T三種物質(zhì)的“HAT培養(yǎng)基”篩選出特定的雜交瘤細胞。融合前將部分培養(yǎng)細胞置于含HAT的選擇培養(yǎng)基中培養(yǎng)，一段時間后培養(yǎng)基中____________(填“有”或“無”)骨髓瘤細胞生長，說明培養(yǎng)基符合實驗要求。雜交瘤細胞可以在HAT培養(yǎng)基上大量增殖的原因是___________________________________________。(3)將獲得的上述細胞在多孔培養(yǎng)板上培養(yǎng)，用ICAM－1檢測，從中選擇_____________的雜交瘤細胞，將其植入小鼠腹腔中進行克隆培養(yǎng)，一段時間后從小鼠腹水中提取實驗用抗體。(4)若進一步比較實驗用抗體和131I對GD模型小鼠的治療作用，可將若干GD模型小鼠等分為三組，請補充下表中的實驗設(shè)計。對照組(A)131I治療組(B)單克隆抗體治療組(C)給GD模型小鼠腹腔注射0.1mL無菌生理鹽水給GD模型小鼠腹腔注射溶于0.1mL無菌生理鹽水的131I答案(1)ICAM－1強(2)無限增殖無雜交瘤細胞可以進行補救合成途徑(3)大量產(chǎn)生抗ICAM－1抗體(4)給GD模型小鼠腹腔注射溶于0.1mL無菌生理鹽水的抗ICAM－1單克隆抗體解析(1)抗原和抗體結(jié)合具有特異性，多孔培養(yǎng)板中需加入ICAM－1以檢測小鼠是否產(chǎn)生抗ICAM－1的抗體。依據(jù)反應(yīng)結(jié)果，選出陽性(或“抗原—抗體”)反應(yīng)最強的培養(yǎng)孔所對應(yīng)的小鼠M。(2)B淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合形成的雜交細胞具有骨髓瘤細胞無限增殖的特點。制備單克隆抗體時選用的骨髓瘤細胞中缺乏轉(zhuǎn)化酶，無法進行補救合成途徑，且物質(zhì)A阻斷了全合成途徑，故在HAT培養(yǎng)基中無骨髓瘤細胞生長。雜交瘤細胞含有補救合成途徑所必需的轉(zhuǎn)化酶和激酶，可以進行補救合成途徑，故可以在HAT培養(yǎng)基上大量增殖。(3)根據(jù)抗原和抗體結(jié)合的特異性，用ICAM－1檢測，從中選擇大量產(chǎn)生抗ICAM－1抗體的雜交瘤細胞，將其植入小鼠腹腔中進行克隆培養(yǎng)，一段時間后從小鼠腹水中提取實驗用抗體。(4)根據(jù)題干中實驗?zāi)康摹氨容^實驗用抗體和131I對GD模型小鼠的治療作用”，依據(jù)實驗的單一變量原則，單克隆抗體治療組(C)中應(yīng)給GD模型小鼠腹腔注射溶于0.1mL無菌生理鹽水的抗ICAM－1單克隆抗體。9．科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，在核移植過程中，卵母細胞通過表達一些特異因子“修補”了體細胞核中缺失的端粒酶基因，最終成功地從端粒酶雜合缺失的小鼠體細胞中得到多能干細胞，該多能干細胞的端粒長度被有效延長，功能得以恢復(fù)。通過核移植后形成的多能干細胞，能分化發(fā)育成身體內(nèi)多種細胞，可用于自身組織修復(fù)，并具有安全性。這一成果從實驗和理論層面都表明人類“返老還童”不再是夢想。請回答下列問題：(1)動物體細胞核移植所用的受體細胞通常是____________________，選擇該細胞的主要原因是__________________________________________________________________________。(2)目前動物核移植技術(shù)中普遍使用的去核方法是____________。哺乳動物的核移植可以分為__________________和體細胞核移植，其中移植成功率較高的是____________________。(3)端粒學(xué)說認為，細胞衰老的原因是染色體上的端粒結(jié)構(gòu)縮短，而端粒酶能夠修復(fù)縮短的端粒，從而延緩細胞衰老。由此分析，題干中核移植小鼠的端粒酶活性應(yīng)較正常小鼠的____________。(4)早期胚胎最終要通過____________技術(shù)才能發(fā)育成一個完整的個體。答案(1)(MⅡ期)去核的卵母細胞卵細胞內(nèi)含有激發(fā)體細胞核全能性表達的成分(2)顯微操作法胚胎細胞核移植胚胎細胞核移植(3)高(4)胚胎移植10．(2021·廣東模擬)新型冠狀病毒(RNA病毒)可通過表面的刺突蛋白(S蛋白)與人呼吸道黏膜上皮細胞的ACE2受體結(jié)合，侵入人體，引起肺炎?？贵w可阻斷病毒的黏附或入侵，故抗體藥