動物細胞工程-2025年高考生物一輪復習（新人教新高考）

第47講動物細胞工程

課標內(nèi)容（1）闡明動物細胞培養(yǎng)是從動物體獲得相關組織，分散成單個細胞后,

在適宜的培養(yǎng)條件下讓細胞生長和增殖的過程。動物細胞培養(yǎng)是動物細胞工程的

基礎。（2）闡明動物細胞核移植一般是將動物一個細胞的細胞核移入去核的卵母

細胞中，并使重組細胞發(fā)育成新胚胎，繼而發(fā)育成動物個體的過程。（3）闡明動

物細胞融合是指通過物理、化學或生物學等手段，使兩個或多個動物細胞結合形

成一個細胞的過程。（4）概述細胞融合技術是單克隆抗體制備的重要技術。（5）簡

述干細胞在生物醫(yī)學工程中有廣泛的應用價值。

考點一動物細胞培養(yǎng)

「基礎1?精細梳理夯實■備知識

1.動物細胞培養(yǎng)原理：細胞增殖

（1）地位：動物細胞工程常用的技術有動物細胞培養(yǎng)、動物細胞核移植、動物細

胞融合等。其中動物細胞培養(yǎng)是動物細胞工程的基礎。

（2）培養(yǎng)條件一般用液體培養(yǎng)基

金全;除糖類、氨基酸、無機鹽和維生素等細

胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)外，通常還需加入皿

■5”：等一些天然成分

①對培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進行滅菌

處理

'無菌'

無毒②在無菌環(huán)境下進行操作

、環(huán)境，

、③定期更換培養(yǎng)液,以便清除代謝物，防

止細胞代謝物積累對細胞自身造成危害

，適宜、

哺乳動物細胞培養(yǎng)的溫度多以

的溫度

36.5±0.5七為宜，多數(shù)動物細胞

pH和滲,

生存的適宜pH為7.2~7.4

氣哈95%的空氣:其中為細胞代謝所必

環(huán)氧廣需的。5%的CO,:維持培養(yǎng)液的pH

（3）培養(yǎng)過程

選用劫舲利物俎犯進行綱胞培養(yǎng)，國為害分化

徨皮價，增殖能力殛，史&吁培養(yǎng)

戢動物組織

<

放入co?

廄:盤》轉入培養(yǎng)

培養(yǎng)箱中

制成細液中進行培養(yǎng)

胞懸液原代培養(yǎng)

用機械的方法,

或用丹斐旦朔

膠原董百蘸等

傳代放入co?培

處理的方法，

培養(yǎng).養(yǎng)箱中培養(yǎng)

將組織分散成

單個細胞/

不用胃虜■勺酶

名師解讀

(1)區(qū)分原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)的關鍵是看用胰蛋白酶處理的對象和是否分瓶。

①分瓶前，第一次用胰蛋白酶對動物組織進行處理后的培養(yǎng)是原代培養(yǎng)。

②第二次用胰蛋白酶處理，使細胞從瓶壁上脫離下來，分瓶后的細胞培養(yǎng)為傳代

培養(yǎng)。

(2)細胞貼壁和接觸抑制：懸液中分散的細胞很快就貼附在瓶壁上，稱為細胞貼

壁。細胞數(shù)目不斷增多，當貼壁細胞分裂生長到表面相互接觸時，細胞就會停止

分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細胞的接觸抑制。

2.干細胞培養(yǎng)及其應用

-早期胚胎、

存

在-早期胚胎中

胚胎

干細胞具有分化為成年動物體內(nèi)

（ES細胞）的任何一種類型的細胞，并

進一步形成機體的所有組

織和器官甚至個體的潛能

-成體組織或器官內(nèi)

造血干細胞、神經(jīng)干細胞

II成體

和精原干細胞等

寡干細胞

類J成體干細胞具有組織特異

利-性，只能分化成特定的細胞

U或組織，不具有發(fā)育成完整

個體的能力

科學家通過體外誘導小鼠

概成纖維細胞,獲得了類似胚

念胎干細胞的一種細胞，將它

誘導多能

稱為誘導多能干細胞

干細胞

|（iPS細胞）用iPS細胞治療阿爾茨海默

病、心血管疾病等領域的研

究取得了新進展

產(chǎn)難.精準突破強化關鍵能力

【情境推理?探究】

1.進行動物傳代培養(yǎng)時用胰蛋白酶分散細胞，可以用胃蛋白酶替代胰蛋白酶嗎？

說明原因。

提示不可以，胃蛋白酶作用的適宜pH約為1.5,當pH大于6時，胃蛋白酶就

會失活。胰蛋白酶作用的適宜pH為7.2?8.4。多數(shù)動物細胞培養(yǎng)的適宜pH為

7.2?7.4,胃蛋白酶在此環(huán)境中失活，而胰蛋白酶在此環(huán)境中活性較高，因此胰

蛋白酶適宜用于傳代培養(yǎng)時分散細胞。

2.若將病人的皮膚成纖維細胞誘導成iPS細胞，再使它轉化為需要的細胞，用這

些細胞給病人治病，不會產(chǎn)生免疫排斥反應，嘗試解釋其中的原因。

提示iPS細胞來源于病人自身的體細胞。

3.利用iPS細胞治療鐮狀細胞貧血的過程是首先制備患者的iPS細胞，再將其誘

導形成造血干細胞，最終輸給患者使其產(chǎn)生健康的血細胞。判斷該過程是否能治

療鐮狀細胞貧血？并闡述理由。

提示不能。因為患者體細胞的相應基因是突變的，制成iPS細胞仍然是突變的,

分化成的細胞也是突變的，因此無法通過該方法治療。

【重點難點?透析】

動物細胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)的比較

:布詼苗灰茂藕

1V_1

▼V■■'

細胞增殖＞植物細胞的全能性

無菌;用機械的方法

或胰蛋白酶、膠原無菌、離體

蛋白酶等處理，使組〈同卜

織分散成單個細胞

出生不久的幼齡動?［取材卜植物幼嫩的部位或

物的器官或組織花藥等

3

液體固體

水、礦質(zhì)元素、蔗糖、

糖類、氨基酸、無機?培養(yǎng)

＞維生素、植物激素

鹽、維生素和動物基成分

血清等和瓊脂等

細胞培養(yǎng)產(chǎn)生大量

可產(chǎn)生新個體

細胞,不形成新個體上些

快速繁殖、作物脫

人造皮膚的構建、

毒、細胞產(chǎn)物的工

動物分泌蛋白的

廠化生產(chǎn)和單倍體

規(guī)模化生產(chǎn)

育種等

;①都需人工條件下的無菌操作;②都需要適宜的溫度I

IpH等條件;③都進行有絲分裂，都不涉及減數(shù)分裂i

典例/遁@^研提升學科素養(yǎng)

考向1結合動物細胞培養(yǎng)，考查生命觀念

1.（2023?東北師大附中）實驗小鼠皮膚細胞培養(yǎng)的基本過程如圖所示。下列敘述錯

誤的是（）

實驗小鼠一更一皮膚組織一乙一皮膚細胞懸液一百一細胞群體1一丁一細胞群體2

A.甲過程需要對實驗小鼠進行消毒

B.乙過程需要用胰蛋白酶等處理皮膚組織，使細胞分散開

C.丙過程表示原代培養(yǎng)，該過程中會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象

D.丁過程表示傳代培養(yǎng)，此過程中的細胞分瓶后能無限增殖

答案D

解析離體動物細胞培養(yǎng)需要無菌、無毒的環(huán)境，甲過程表示從實驗小鼠身上取

下皮膚組織，該過程需要對小鼠進行消毒，A正確；皮膚細胞培養(yǎng)前需用胰蛋白

酶等處理皮膚組織使細胞分散開，并制成細胞懸液，B正確；丁過程表示傳代培

養(yǎng)，但分瓶后，細胞并非都能無限增殖，D錯誤。

2.（2023?山東德州期末）如圖所示為動物細胞培養(yǎng)的基本過程，下列關于甲、乙、

丙、丁四個操作過程的敘述，正確的是（）

甲乙丙丁

A.甲過程可選取動物個體的任何組織細胞

B.乙過程可用纖維素酶和果膠酶處理細胞

C.丙過程所用培養(yǎng)液中需添加動物血清

D.丁過程中的細胞因接觸抑制而大量死亡

答案C

解析甲過程可選取幼齡動物的器官或組織，A錯誤；乙過程可用胰蛋白酶或膠

原蛋白酶處理細胞，B錯誤；由于人們對細胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)尚未完全研究清楚，

因此在使用合成培養(yǎng)基時，通常需要加入血清等一些天然成分，C正確；丁過程

中的細胞因接觸抑制而影響細胞增殖，并不會大量死亡，D錯誤。

考向2圍繞干細胞的培養(yǎng)及其應用，考查社會責任

3.（2023?重慶巴蜀中學質(zhì)檢）胚胎干細胞必須從胚胎中獲取，但這涉及倫理問題，

因而限制了它在醫(yī)學上的應用?？茖W家通過體外誘導成纖維細胞，獲得了類似于

胚胎干細胞的一種細胞，稱為誘導多能干細胞（簡稱iPS細胞）。因為誘導過程無

須破壞胚胎，而且iPS細胞可來源于病人自身的體細胞，因此iPS細胞的應用前

景優(yōu)于胚胎干細胞。如圖為iPS細胞的獲得及用其培育不同種細胞的示意圖

（c-Myc,K陰、Sox2和Oct3/4等基因與細胞的脫分化有關）?；卮鹣铝袉栴}：

c-Myc、Klf4、Sox2、Oct3/4

成纖維細胞類似胚胎干細胞

iPS細胞

造血

肌細胞干細胞

脂肪細胞胰島B細胞

神經(jīng)細胞

⑴在對成纖維細胞進行培養(yǎng)時，常用胰蛋白酶處理使之分散成單個細胞，這說

明細胞間的物質(zhì)為,（填“能”或“不能”）用胃蛋白酶處理成

纖維細胞，原因是____________________________________________________

（2）在培養(yǎng)iPS細胞的過程中，培養(yǎng)基中應含有細胞所需的各種營養(yǎng)物質(zhì)，并定期

更換培養(yǎng)液。定期更換培養(yǎng)液的目的是____________________________________

O

（3）過程③④為iPS細胞提供的條件不同，分化得到的細胞不同，可知細胞分化是

的結果。若iPS細胞來源于病人自身體細胞的誘導，

再將其分化出的細胞移入患者體內(nèi)的優(yōu)勢是

O

（4）如果誘導iPS細胞定向分化為原始生殖細胞，該技術可能的應用是

答案（1）蛋白質(zhì)不能多數(shù)動物細胞培養(yǎng)的適宜pH為7.2?7.4,胃蛋白酶在

此環(huán)境中變性失活（2）清除代謝物，防止細胞代謝物積累對細胞自身造成危害

⑶基因與環(huán)境共同作用避免了免疫排斥問題（4）解決不育問題

考點二動物細胞融合技術與單克隆抗體

L基礎’精細梳理夯實必備知識

1.動物細胞融合技術

薪G.動物細胞融合技術就是使兩個或多個動物

細胞結合形成一個細胞的技術

PEG融合法、電融合法、生造遒固選導

懣-達至引物知胞符有的融令方/

細胞膜具有流動性

(^g)-形成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

突破了直!生雜交的局限，使遠緣雜交成為

年出可能。成為研究細胞遺傳、細胞免疫、腫

色夕瘤和培育生物新品種等的重要手段，為制

造單克隆抗體開辟了新途徑

2.單克隆抗體及其應用

制備過程原理：細胞膜的流動性和細胞增殖

用特定的抗用特定的選擇培養(yǎng)

能分泌抗體，

原對小鼠進基進行篩選:在該培

行免疫，并識別并特異養(yǎng)基上，未融合的親

從該小鼠的本細胞和融合的具

性結合病原

感中得到能有同種核的細胞都

產(chǎn)生特定抗體，但不能迅會死亡，只有融合

的雜交瘤細胞才能

體的B淋巴速大量增殖

細胞生長

-----o------------o-------

多種雜交細胞

注射特定多種B淋

巴細以誘導就

的抗原

公…?—

(ft?

培養(yǎng)骨髓將骨髓瘤細胞

.,一骨髓瘤細胞；

瘤細胞與B淋巴細胞

融合\

----(5----

能在體外大誘導融合的方法有PEG體現(xiàn)了細

量增殖，但不融合法、電融合法和滅胞膜的流

能產(chǎn)生抗體活病毒誘導法等動性

對上述經(jīng)選擇培單克隆抗體的

將抗體檢測

養(yǎng)的雜交瘤細胞應用:①作為診

呈陽性的雜

進行克隆化培養(yǎng)斷試劑，在多

交瘤細胞在

和抗體檢測,經(jīng)種疾病的診斷

體外條件下

多次篩選，就可和病原體鑒定

大規(guī)模培養(yǎng),

獲得足夠數(shù)量的中發(fā)揮作用；

或注射到小

能分泌所需抗體②用于運載藥

鼠腹腔內(nèi)增殖

的細胞物和治療疾病

體外培養(yǎng)

抗體檢測呈陽正.里克隆

性的雜交瘤細,抗體

胞（分泌的抗體，皰皤識別抗原的

力微基導,與要臾

林原先史H■牛性

掂令，并可大置

雜交瘤細胞（既能迅速大涮各

量增殖，又能產(chǎn)生抗體）

-..”

小鼠體內(nèi)培養(yǎng)的優(yōu)點：腹

從細胞培養(yǎng)液或小

水中抗體濃度高、產(chǎn)量大,

鼠腹水中獲取大量

不需要制備培養(yǎng)基和無菌

的單克隆抗體

操作等

名師解讀

①用特定抗原對小鼠進行免疫的原因：

B淋巴細胞栗經(jīng)過免疫過程，即接觸抗原，增殖分化為有特異性免疫功能的B

淋巴細胞，才能產(chǎn)生相應的抗體，所以，與骨髓瘤細胞融合的B淋巴細胞實際

上是經(jīng)過特定抗原免疫的B淋巴細胞。

②雜交細胞：

在誘導因素的作用下進行細胞的誘導融合，形成的雜交細胞有多種，若僅考慮兩

兩融合的情況，形成的雜交細胞有三種，AA型、BB型、AB型。只有AB型才

是我們所需要的雜交細胞，所以需要用選擇培養(yǎng)基進行篩選。

③兩次篩選的目的：

第一次是在誘導融合之后，利用特定的選擇培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細胞。第二次是

對上述雜交瘤細胞進行篩選，利用96孔板培養(yǎng)，采用專一抗體檢測的方法篩選

出能產(chǎn)生所需特定抗體的雜交瘤細胞。

.精準突破強化關鍵能力

【情境推理?探究】

1.制備的單克隆抗體在臨床上不能直接用于人體，還需要對抗體進行人源化，即

對鼠源單克隆抗體進行改造，使其大部分氨基酸序列為人源序列所替代，該過程

的意義是。

提示鼠源單克隆抗體對人而言可能是異種抗原，經(jīng)人源化后能保留抗體的特異

性，降低其異源性

2.dMAb技術是一種通過DNA編碼產(chǎn)生單克隆抗體的技術，比傳統(tǒng)的單克隆抗

體制備方法有更多的發(fā)展?jié)摿ΑＯ聢D是dMAb技術在埃博拉病毒感染疾病的臨

床研究中的操作流程。

：目的目的

佟吉構iQ基因1基因2

提取《工一何建一。

嚏博拉病毒病

綺構田重組質(zhì)粒

患者骨骼肌

埃博拉病

（細胞）

毒病幸存者

進入血液卜卜F

埃博拉病

毒病患者

存活與埃博拉病毒結合單克隆抗體

與傳統(tǒng)利用雜交瘤細胞產(chǎn)生單克隆抗體的技術相比，dMAb技術在抗體的制備上

有何優(yōu)勢？（請列舉兩點）________________________________________________

提示抗體的產(chǎn)生在生物體內(nèi)進行，不需要進行細胞體外培養(yǎng)；產(chǎn)生抗體的細胞

種類不局限于免疫細胞（漿細胞）；可制備成DNA“疫苗”，便于存儲和運輸；抗

體直接由DNA編碼產(chǎn)生，省去抗原刺激免疫細胞、細胞融合和篩選的步驟

3.請根據(jù)以下信息，設計一方法（不考慮機械方法），從培養(yǎng)液中篩選出雜交瘤細

胞，并寫出其依據(jù)的原理。已知細胞合成DNA有D和S兩條途徑，其中D途

徑能被氨基喋吟阻斷。人淋巴細胞中有這兩種DNA的合成途徑，但一般不分裂

增殖。小鼠骨髓瘤細胞中盡管只有D途徑，但能不斷分裂增殖，將這兩種細胞

在試管中混合，加入聚乙二醇促融，獲得雜種細胞。

提示為了篩選出雜交瘤細胞，除去其他細胞，可向培養(yǎng)液中加入氨基喋吟，收

集增殖的細胞，因為加入氨基喋吟后，使D合成途徑阻斷，僅有D合成途徑的

骨髓瘤細胞及其彼此融合的細胞就不能增殖，但人的淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合

后的雜種細胞可以利用淋巴細胞中的S途徑合成DNA而增殖。

典例/遁蟲浮研_________提升學科素養(yǎng)

考向結合單克隆抗體的制備及應用，考查科學探究能力

1.（2022?山東卷，15）如圖所示，將由2種不同的抗原分別制備的單克隆抗體分子,

在體外解偶聯(lián)后重新偶聯(lián)可制備雙特異性抗體，簡稱雙抗。下列說法錯誤的是

（）

抗體1抗體2抗體3

A.雙抗可同時與2種抗原結合

B.利用雙抗可以將蛋白類藥物運送至靶細胞

C.篩選雙抗時需使用制備單克隆抗體時所使用的2種抗原

D.同時注射2種抗原可刺激B細胞分化為產(chǎn)雙抗的漿細胞

答案D

解析根據(jù)抗原和抗體發(fā)生特異性結合的原理推測，雙抗可同時與2種抗原結

合，A正確；根據(jù)抗原與抗體能夠發(fā)生特異性結合的特性，利用雙抗可以將蛋白

類藥物運送至靶細胞，從而使藥物發(fā)揮相應的作用，B正確；由于雙抗是在兩種

不同的抗原刺激下，B細胞增殖、分化產(chǎn)生不同的漿細胞分泌形成的單抗，自體

偶聯(lián)后重新偶聯(lián)制備成的，因此，篩選雙抗時需使用制備單克隆抗體時所使用的

2種抗原來進行抗原一抗體檢測，從而實現(xiàn)對雙抗的篩選，C正確；同時注射2

種抗原可刺激B細胞分化形成不同的漿細胞，而不是分化成產(chǎn)雙抗的漿細胞，D

錯誤。

2.（2023?中原名校聯(lián)盟）S蛋白是新冠病毒表面的一種抗原蛋白，能引起機體的特

異性免疫反應。下圖是國產(chǎn)腺病毒載體疫苗的生產(chǎn)流程，該疫苗可以有效預防新

冠病毒感染?；卮鹣铝袉栴}：

新冠病毒重組到腺轉染到擴增攜帶S蛋白基

s蛋白基因病毒載體細胞培養(yǎng)、因的非復制型

基因組純化重組腺病毒

⑴構建重組腺病毒載體基因組需要用到的酶是。培養(yǎng)擴增細

胞時，細胞常出現(xiàn)貼壁生長現(xiàn)象，分瓶前應

⑵腺病毒疫苗進入人體后，S蛋白基因利用人體細胞的蛋白質(zhì)表達系統(tǒng)指導S

蛋白的合成，其過程是_____________________________________________________

（用文字和箭頭表示）。

⑶新冠抗體是人體產(chǎn)生的能直接攻擊新冠病毒的蛋白質(zhì)，直接給患者注射抗體

能起到很好的治療效果。一般可以通過、細胞培養(yǎng)和蛋白質(zhì)提取技術制

備單克隆抗體。若要制備針對新冠病毒的單克隆抗體，需要用多次注射

小鼠，之后再從小鼠脾臟中分離出，與小鼠骨髓瘤細胞共同制備雜交瘤

細胞。要得到滿足生產(chǎn)需要的雜交瘤細胞至少需要篩選次。

答案（1）限制酶和DNA連接酶用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理，分散細胞，并

加入新培養(yǎng)液配成細胞懸液（2）S蛋白DNA裝適mRNA鰭岷S蛋白（3）（動

物）細胞融合S蛋白已免疫的B淋巴細胞2

考點三動物體細胞核移植技術和克隆動物

「基礎?精細梳理夯實必備知識

1.動物細胞核移植技術

動物一個細胞的細胞核

去掉細胞核的卵母細胞

重新組合的細胞發(fā)育成斷胚胎，繼而

發(fā)育成動物個體

動物體細胞核具有全能性

-胚胎細胞核移植和體細胞核移植

名師解讀

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明顯高于胚胎細胞核移植。

2.體細胞核移植的過程

從屠宰場收集牛［庖產(chǎn)奶牛（供體））

卵巢，采集卵母細

胞,在體外培養(yǎng)到9-'從供體高產(chǎn)奶

MII期牛身體的某一

［部位（如耳）上

通過顯微操作/［取體細胞，進行

去核培養(yǎng)

壬*納胞機保證

無窿利物的核遺傳舞、.—4細胞培養(yǎng)）

物索金鐘來自堤有

處吁Mil期的燈母相胞,

優(yōu)賞性狀的動物的犯胞核的往里京立第一

舜知胞板林，在去核的同附連

同寫一楓林一并去呼

保證傳■核不被破壞，操作也方便

將供體細胞注入去核的卵母細胞

京用去核殲母犯胞作為餒,林紳胞的原a:

,［①林耙大、&操作；②曹系物族豐富；

③名有激鼠相胞核全能性表達的物族

通過電融合法使兩細胞融合，供

體核進入卵母細胞，形成重構胚

融合的原理主綱胞膜理有一定的流沙性

用物理或化學方法（如電刺激、Ca?+

載體、乙醇、蛋白酶合成抑制劑等）

--一-激活重構胚，使其完成細胞分裂和

|發(fā)育進程

與I將胚胎移入受仗?弋孕）母牛體內(nèi)

生出與供體奶牛遺傳物質(zhì)基本相同

的犢牛

4克隆至物細胞孩只萊百做張,其墓

畫畫寫很菊麗…7篇吁無性生殖

1降動物的性狀與偌林不完全相同

的原因：

°①無降渺物的彼胞加逢桂物加來自

堂林卯母知胞的相胞.

②生物的性狀不僅與應傳物質(zhì)洵失，

還食環(huán)境都響

3.體細胞核移植技術的應用前景及存在的問題

加速家備遺傳改良進程，促進優(yōu)良畜

畜牧業(yè)

群繁育

①作為生物反應器生產(chǎn)醫(yī)用蛋白

②轉基因克隆動物的細胞、組織和

刖器官可以用于異種移植

京醫(yī)藥

衛(wèi)生③人核移植胚胎干細胞經(jīng)過誘導分

化形成相應的細胞、組織或器官，可

用于器官移植

保護瀕

增加瀕危物種的存活數(shù)量

危物種

①成功率非常低;

②絕大多數(shù)克隆動物存在健屢問題，表現(xiàn)出

遺傳和生理缺陷

?精準突破強化關鍵能力

【情境推理?探究】

1.若通過核移植等技術獲得的克隆動物與供體動物性狀不完全相同，從遺傳物質(zhì)

的角度分析其原因是。

提示卵母細胞的細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)會對克隆動物的性狀產(chǎn)生影響。

2.科學家利用CRISPR/Cas9基因編輯系統(tǒng)，成功改造了狒猴基因組中與某病癥（Z

癥）相關的SHANK3基因，獲得了Z癥狒猴。由此技術獲得的Z癥猿猴，可通過

體細胞核移植技術得到克隆Z癥狒猴，請寫出基本程序（用流程圖表示）。

提示

z癥舞猴的

體細胞核L核移植后一重構胚「弋孕」癥

去核廠的細胞欷猴秣猴

卵母細胞

3.2018年，中國科學家成功培育全球首個體細胞克隆猴“中中”和“華華”?？?/p>

隆猴的成功為阿爾茨海默癥、自閉癥等腦疾病以及免疫缺陷、腫瘤等疾病機理研

究、干預、診治帶來前所未有的光明前景。與以往用普通猴子做實驗相比，克隆

猴作為實驗動物模型的兩大優(yōu)勢在哪里？

提示一是體細胞克隆猴遺傳背景相同，避免個體間差異對實驗的干擾，大大減

少實驗動物的使用數(shù)量；二是體細胞克隆猴制備時間縮短，基因編輯等可在體外

培養(yǎng)的細胞進行。

典例/遁心卷研__________提升學科素養(yǎng)

考向結合動物核移植技術與克隆動物，考查社會責任

1.（2023?山東濰坊期末）研究人員采用體細胞克隆技術培育克隆羊，其操作流程如

圖所示。下列敘述正確的是（）

A.X不能直接發(fā)育為個體的原因是細胞中的遺傳物質(zhì)不能表達

B.重組細胞要進行分裂和發(fā)育需經(jīng)振蕩或用滅活的病毒、PEG等激活

C.早期胚胎在丙體內(nèi)能正常孕育是因為胚胎可與母體建立正常的生理和組織聯(lián)

系

D.經(jīng)培育得到的丁羊，其細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)與甲完全相同

答案C

解析X不能直接發(fā)育為個體的原因是動物體細胞表現(xiàn)全能性十分困難，A錯

誤；重組細胞要進行分裂和發(fā)育需用物理或化學方法（如電刺激、Ca2+載體、乙

醇、蛋白酶合成抑制劑等）激活，B錯誤；經(jīng)培育得到的丁羊，其細胞核遺傳物

質(zhì)來自甲，而細胞質(zhì)遺傳物質(zhì)大部分來自乙，因此其細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)與甲不完

全相同，D錯誤。

2.（2023?山東聊城期中）“中中”和“華華”是兩只在我國出生的克隆狒猴，它們

也是國際上首例利用體細胞克隆技術獲得的非人靈長類動物。如圖表示培育“中

中”和“華華”的流程。下列相關敘述正確的是（）

A.圖示過程中利用的技術有核移植和干細胞移植技術等

B.這兩只克隆獅猴是由同一受精卵發(fā)育而成的雙胞胎

C.融合細胞的培養(yǎng)過程需要無菌、無毒的環(huán)境和營養(yǎng)等條件

D.利用A猴的胚胎干細胞核移植獲得克隆猿猴的難度更大些

答案C

解析圖示過程包括核移植和動物細胞培養(yǎng)等技術，沒有干細胞移植技術，A錯

誤；這兩只克隆獗猴是通過核移植、胚胎移植產(chǎn)生的，沒有用到受精卵，B錯誤;

胚胎干細胞的全能性比體細胞的全能性高，所以利用A猴的胚胎干細胞核移植

獲得克隆獗猴的難度要小些，D錯誤。

重溫真題經(jīng)典再現(xiàn)

1.（2020?天津卷，1）在克隆哺乳動物過程中，通常作為核移植受體細胞的是去核

的（）

A.卵原細胞B.初級卵母細胞

C.次級卵母細胞D.卵細胞

答案C

解析克隆哺乳動物時，一般將動物的一個體細胞的細胞核移入到一個去掉細胞

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。通常作為核移植受體細胞的是去核的次級卵母細胞，C正確。

2.（2021?遼寧卷，13）下圖是利用體細胞核移植技術克隆優(yōu)質(zhì)奶牛的簡易流程圖，

有關敘述正確的是（）

重

代

組

孕

移

胚

丙

一

胎

牛

植￥

取

卸

代

」

A.后代丁的遺傳性狀由甲和丙的遺傳物質(zhì)共同決定

B.過程①需要提供95%空氣和5%C02的混合氣體

C.過程②常使用顯微操作去核法對受精卵進行處理

D.過程③將激活后的重組細胞培養(yǎng)至原腸胚后移植

答案B

解析圖示過程為體細胞克隆過程，取甲牛體細胞，對處于減數(shù)第二次分裂中期

的卵母細胞去核，然后進行細胞核移植；融合后的重組細胞激活后培養(yǎng)得到早期

胚胎，再進行胚胎移植，最終得到克隆牛。后代丁的細胞核中的遺傳物質(zhì)主要來

自甲，細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)主要來自于乙，則丁的遺傳性狀由甲和乙的遺傳物質(zhì)

共同決定，A錯誤；動物細胞培養(yǎng)中需要提供95%空氣(保證細胞的有氧呼吸)和

5%C02(維持培養(yǎng)液的pH)的混合氣體，B正確；過程②常使用顯微操作去核法

對卵母細胞進行處理，C錯誤；過程③將激活后的重組細胞培養(yǎng)至囊胚或桑藕胚

后移植，D錯誤。

3.(2021?江蘇卷，11)下列關于哺乳動物胚胎工程和細胞工程的敘述，錯誤的是

()

A.細胞培養(yǎng)和早期胚胎培養(yǎng)的培養(yǎng)液中通常需要添加血清等物質(zhì)

B.早期胚胎需移植到經(jīng)同期發(fā)情處理的同種雌性動物體內(nèi)發(fā)育成個體

C.猴的核移植細胞通過胚胎工程已成功地培育出了克隆猴

D.將骨髓瘤細胞和B淋巴細胞混合，經(jīng)誘導后融合的細胞即為雜交瘤細胞

答案D

解析我國利用核移植技術成功培育出克隆猴“中中”和“華華”，C正確；將

骨髓瘤細胞和B淋巴細胞混合，經(jīng)誘導融合后的細胞不都是雜交瘤細胞，還有B

細胞自身融合的細胞、骨髓瘤細胞自身融合的細胞等，D錯誤。

4.(2020?全國卷I,38)為研制抗病毒A的單克隆抗體，某同學以小鼠甲為實驗材

料設計了以下實驗流程。

制備單細胞懸液

雜

融

篩選交篩選2

小鼠1B淋巴1能產(chǎn)生抗病

合

甲「A細胞?瘤

細毒A的單克

骨髓瘤］細

胞

胞隆抗體的雜

細胞交瘤細胞

回答下列問題：

(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結合具有特異性

（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）實驗前給小鼠甲注射病毒A,其目的是刺激機體發(fā)生免疫反應，從而

產(chǎn)生能夠分泌抗病毒A抗體的B淋巴細胞。（2）制備單細胞懸液的主要實驗步驟:

從健康動物體內(nèi)取出組織塊，剪碎，用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理一段時間，這

樣組織就會分散成單個細胞，然后用培養(yǎng)液將分散的細胞稀釋制成單細胞懸液。

（3）圖中篩選1采用特定的選擇培養(yǎng)基，在該培養(yǎng)基上，未融合的細胞和融合的

具有同種核的細胞都會死亡，只有融合的雜種細胞（雜交瘤細胞）才能生存。圖中

篩選2含多次篩選，利用抗原與抗體特異性結合的原理，就可獲得能分泌所需抗

體的雜交瘤細胞。（4）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,

可將雜交瘤細胞在體外條件下做大規(guī)模培養(yǎng)，或注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖。

限時強化練

（時間:30分鐘）

【對點強化】

考點一動物細胞培養(yǎng)

1.（2023?廣東惠州調(diào)研）動物細胞培養(yǎng)的基本過程如圖所示，下列敘述正確的是

（）

皮膚組織一里一皮膚細胞一乙一細胞培養(yǎng)1—丙一細胞培養(yǎng)2

A.應選擇幼齡動物的皮膚組織進行動物細胞培養(yǎng)

B.甲過程需要用纖維素酶和果膠酶處理

C.丙過程是傳代培養(yǎng)，所有細胞貼壁生長

D.乙過程是原代培養(yǎng)，一般不會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象

答案A

解析應選擇幼齡動物的皮膚組織進行動物細胞培養(yǎng)，因為幼齡動物細胞分裂能

力較強，A正確；甲過程需要用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理，B錯誤；丙過程是

傳代培養(yǎng)，體外培養(yǎng)的動物細胞除貼壁生長外，有的細胞還可以懸浮在培養(yǎng)液中

生長增殖，C錯誤；原代培養(yǎng)會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象，D錯誤。

2.（2023?河北石家莊期中）美國和日本的兩個研究小組分別宣布，其研究人員成功

地將人體皮膚細胞改造成了幾乎可以和胚胎干細胞相媲美的誘導多能干細胞

—iPS細胞，人類“iPS細胞”可以形成神經(jīng)元等人體多種組織細胞。以下有

關“iPS細胞”的說法正確的是（）

A.“iPS細胞”分化為人體多種組織細胞的過程體現(xiàn)了細胞的全能性

B.“iPS細胞”既可分化形成神經(jīng)元，也可用于分化形成心肌細胞，說明“iPS

細胞”在分裂時很容易發(fā)生突變

C.“iPS細胞”有細胞周期，它分化形成的神經(jīng)細胞沒有細胞周期

D.“iPS細胞”只能分化成人體多種組織細胞，是因為它不具有人體細胞的全部

遺傳物質(zhì)

答案C

解析全能性的體現(xiàn)需發(fā)育為完整的個體或分化成其他各種細胞，A錯誤；"iPS

細胞”分化為多種細胞是基因的選擇性表達的結果，B錯誤；"iPS細胞”具有

連續(xù)分裂能力，有細胞周期，而其分化形成的神經(jīng)細胞無增殖能力，沒有細胞周

期，C正確；“iPS細胞”與人體內(nèi)其他細胞的遺傳物質(zhì)相同，其只能分化成人

體多種組織細胞是因為其分化能力有限，D錯誤。

考點二動物細胞融合技術和單克隆抗體

3.（2023?北京延慶區(qū)模擬）抗體一藥物偶聯(lián)物（ADC）通過將細胞毒素與單克隆抗體

結合，實現(xiàn)了對腫瘤細胞的選擇性殺傷，過程如圖所示。下列表述正確的是（）

A.ADC可通過主動運輸進入腫瘤細胞

B.抗體進入細胞后激活溶酶體酶，導致細胞凋亡

C.單克隆抗體攜帶細胞毒素與腫瘤細胞特異性結合

D.腫瘤細胞凋亡是細胞主動死亡的過程，所以不會產(chǎn)生新的蛋白質(zhì)

答案C

解析據(jù)圖分析可知，ADC可通過胞吞的方式進入腫瘤細胞，A錯誤;據(jù)圖分

析可知，抗體進入細胞后被溶酶體裂解，釋放的藥物導致細胞凋亡，B錯誤；腫

瘤細胞凋亡是細胞主動死亡的過程，細胞凋亡過程中基因進行選擇性表達，因此

會產(chǎn)生新的蛋白質(zhì)，D錯誤。

4.（2023?黑龍江黑河市一模）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（）

小鼠骨髓瘤細胞

將特定的抗...（不能在HAT

原注入小鼠/：：?培養(yǎng)基上生長）雜交瘤

???.混合并進.