2023屆一輪復習浙科版動物細胞工程學案

第35講動物細胞工程

［課標要求］4.2.動物細胞工程包括細胞培養(yǎng)、核移植、細胞融合和干細胞

的應用等技術。

考點一細胞培養(yǎng)是動物細胞工程的基礎

?鞋梳理

1.動物細胞培養(yǎng)

⑴概念：從動物體獲得相關組織，分散成單個細胞后,在適宜環(huán)境下讓細

胞生長和增殖的過程。

(2)培養(yǎng)條件

「溫度：細胞生長的最適宜溫度

溫度、PH

是37±0.5qC

和濕度

-pH：大多數(shù)細胞適宜的PH為

7.2~7.4

rθ:細胞代謝所必需的195%空氣和

氣體I2

條件Ie。,：維持培養(yǎng)液中的PH"%C02的混

〔

培J合氣體

養(yǎng)

對培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進行

條

無菌處理

件

無菌、無

〕-在培養(yǎng)基中加入抗生素

毒的條件

-在無菌環(huán)境下進行操作

定期更換培養(yǎng)液,以便清除代

謝物

「基本成分：水、無機鹽、氨基酸、維生

營養(yǎng)

素、糖類、生長因子等

-培養(yǎng)基：天然培養(yǎng)基、合成培養(yǎng)基

［提醒］動物細胞培養(yǎng)一般用液體培養(yǎng)基，植物組織培養(yǎng)一般用固體培養(yǎng)

基。

2.原代培養(yǎng)

—細胞或組織離開有機體后的邈縮卷

原

代

培養(yǎng)

培麗取材一解離細胞一培養(yǎng)

養(yǎng)

,特點

貼附生長、接觸抑制

［提醒］解離細胞所用的酶是胰蛋白酶或膠原蛋白酶等。

3.傳代培養(yǎng)

概念將原培養(yǎng)瓶內(nèi)的細胞分離并稀釋后轉到多

個培養(yǎng)瓶中，在新的培養(yǎng)基中進行傳代培養(yǎng)

產(chǎn)泛指可傳代的細胞

細胞系

I連艮)能連續(xù)培養(yǎng)下去的細胞系

3-ml*TfUMyil2?-------

斯理連續(xù)培養(yǎng)下去的細胞系

通過一定的選擇或純化方法，從原

產(chǎn)鯉代培養(yǎng)物或細胞系中獲得的縣遺

(殊性質(zhì)的細胞

傳

代特點一般具有恒定的染色體組型、病毒

細胞株

培一敏感性或抗性及其他生化特性

養(yǎng)

一就施可連續(xù)多次傳代的細胞株

類型

有限

9凝可傳代次數(shù)有限的細胞株

4.細胞克隆

概念把二！理<胸從群體中分離出來單獨培養(yǎng),

一使之繁衍成二體的技術

目甘木必須保證分離出來的細胞是一個而不是多

高千個，即必須肯定所建成的克隆來源于單個

要求鰻一

經(jīng)過克隆培養(yǎng)后的細胞群，由于來源于一

意義個共同的祖細胞,基因型一致,遺傳性狀

一均一，是研究遺傳規(guī)律和生理特性的重要

材料

?(?3I/^^^^^^^≡mnmmmnunιnB∣ιmmmιnιιιιιmιππmmπιι≡ιι∣B∣ι>m

(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)肝細胞培養(yǎng)過程中通常在培養(yǎng)液中通入5%的CCh刺激細胞呼吸。()

(3)動物細胞培養(yǎng)要定期更換培養(yǎng)液，其目的是防止細胞代謝產(chǎn)生的有毒物

質(zhì)危害細胞。()

(4)培養(yǎng)保留接觸抑制的細胞在培養(yǎng)瓶壁上可形成多層細胞。()

(5)動物細胞培養(yǎng)技術的原理是動物細胞的全能性。()

答案：⑴X(2)×(3)√(4)×(5)×

----因為裝遹.

1.(2022?哈爾濱高三模擬)下圖為動物細胞培養(yǎng)的基本過程示意圖，相關敘

述錯誤的是()

A.容器A中放置的一般是幼齡動物的器官或組織，需要用胰蛋白酶將組織

分散成單個細胞

B.在D瓶中極少數(shù)細胞存活，是因為存活的細胞獲得不死性，其遺傳物質(zhì)

未發(fā)生改變

C.為保證培養(yǎng)條件無菌，除進行滅菌外，所有操作都需在無菌條件下完成

D.細胞培養(yǎng)時，需通入5%CO2，其主要作用是維持培養(yǎng)液的PH

答案：B

2.培育肉是利用動物體內(nèi)分離的成肌細胞或全能干細胞，采用動物細胞培

養(yǎng)技術培養(yǎng)出類似動物肌肉的肉絲，同時添加了人體所需的元素如鐵、鈣等，使

其營養(yǎng)更加豐富。下列相關敘述不正確的是（）

A.用胰蛋白酶處理肌肉組織，可以獲得分裂能力強的肌肉母細胞

B.生物反應器內(nèi)應控制溫度適宜，并充入一定量的C02保證細胞呼吸

C.培養(yǎng)液中的支架為細胞提供了更多的附著面積，有利于細胞貼壁生長

D.“人造牛肉”的培養(yǎng)有利于工業(yè)化生產(chǎn)，產(chǎn)品是真肉

解析：選B。生物反應器內(nèi)應控制溫度適宜，并充入一定量的CCh以保證培

養(yǎng)液的pH,B錯誤。

回房信膻D畫圖

植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)的比較

項目植物組織培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)

原理-細胞全能性、細胞增殖細胞增殖

胚胎或出生不久的幼齡動物器官

取材植物的細胞、組織或器官

或組織

水、無機鹽、氨基酸、維生素、

培養(yǎng)基成水、無機鹽、有機營養(yǎng)成分、瓊

糖類、生長因子、抗生素、血清

分脂、植物激素等

等

-O-植株或大量細胞只能獲得大量細胞，不能得到生

物個體

相同點都需人工條件下的無菌操作；都需適宜的溫度、PH等條件

考點二通過細胞核移植克隆動物

自助理

1.動物細胞核移植

將體細胞核移入一個去核的卵母細胞中,并使其發(fā)育成動物個體的過程。

2.克隆動物

利用動物細胞核移植技術培育出的動物。

3.發(fā)展歷程

(1)蛙腸上皮細胞和胚胎細胞核移植實驗

胚胎細胞核的移植成功率遠高于成體細胞。

(2)小鼠核移植實驗

低等動物細胞的全能性一般比高等動物容易體現(xiàn)。

(3)克隆羊“多莉”

①高度分化的細胞經(jīng)過一定技術處理,也可回復到類似受精卵時期的功能,

表現(xiàn)出全能性。

②在胚胎和個體發(fā)育中，細胞質(zhì)具有調(diào)控細胞核發(fā)育的作用。

4.體細胞核移植過程

廣德一細胞培養(yǎng)—供體細胞、

體細胞---------\細胞重組

住入/衍細胞

卵巢卵_______去核_^去核卵/

母細胞'軍區(qū)一母細胞

發(fā)育.際臚?胚胎移植代孕.生出與供體遺傳物

一脛痂*母體一質(zhì)基本相同的個體

［提醒］核移植時應選MII中期的卵母細胞的原因

(1)此類細胞體積大，易于操作；(2)卵黃多，營養(yǎng)物質(zhì)豐富；(3)卵母細胞的

細胞質(zhì)中存在激發(fā)細胞核全能性表達的物質(zhì)。

⑴與“多莉”羊等克隆哺乳動物相關的技術有胚胎移植、細胞培養(yǎng)和核移

植。()

(2)克隆植物和克隆動物都只具備一個親本的遺傳特性。()

(3)動物體細胞核移植的難度明顯高于胚胎細胞核移植。()

(4)選擇Mll中期的卵母細胞作為核移植的受體細胞的主要原因是該細胞

大，顯微操作方便。()

(5)通過核移植技術克隆動物還存在著成功率低、某些克隆動物早衰等問題。

()

(6)重組細胞具有發(fā)育成完整個體的能力。()

(7)動物細胞核移植技術中普遍使用的去核方法是梯度離心法。()

答案：⑴J(2)×(3)√(4)×(5)√(6)√

(7)×

1----------------善營

I.科學家培育克隆羊時，使用了三種供體細胞的細胞核，分別將這些細胞

核移入去核卵母細胞中，形成重組細胞，發(fā)育成重組胚胎，這些重組胚胎的發(fā)育

情況如下。

供體細胞類型妊娠數(shù)/受體母羊數(shù)

乳腺上皮細胞1/13

胚胎成纖維細胞4/10

早期胚胎細胞14/27

下列相關分析不正確的是()

A.早期胚胎細胞作為供體細胞時，妊娠成功率最高

B.克隆羊的遺傳信息與供體細胞完全相同

C.體細胞核移植難度高于胚胎細胞核移植

D.重組細胞的發(fā)育與去核卵母細胞的細胞質(zhì)有關

答案：B

2.(2022?南通高三模擬)為研究治療性克隆技術能否用于帕金森病的治療,

科研人員利用人帕金森病模型鼠進行下圖實驗，相關敘述錯誤的是()

鼠皮膚細胞②

<￡>①早期胚③④

\核移性胎培養(yǎng)蘿導分化移植―

Oz獲取彘馨「懿章安

去核卵母細胞

A.過程①中選擇Mn中期的卵母細胞有利于細胞核全能性恢復

B.過程②重組細胞培養(yǎng)依次經(jīng)歷了卵裂、桑意胚、原腸胚和囊胚等過程

C.過程③的關鍵是利用特定條件誘導胚胎干細胞相關基因表達

D.過程④對受體小鼠無需注射免疫抑制劑以抑制其細胞免疫功能

解析：選B。過程②重組細胞培養(yǎng)依次經(jīng)歷了卵裂、桑甚胚、囊胚和原腸胚

等過程，B錯誤。

3.胚胎干細胞也稱為ES細胞，下圖是來自小鼠囊胚的ES細胞形成組織細

胞的示意圖。相關敘述錯誤的是()

一?脂肪細胞

內(nèi)細胞團的細胞

一?神經(jīng)元

----巨噬細胞

培養(yǎng)的ES細胞

早期胚胎'~?平滑肌細胞

(囊胚)

一?神經(jīng)膠質(zhì)細胞

A.脂肪細胞、神經(jīng)元等的形成是ES細胞分化的結果

B.培養(yǎng)ES細胞的培養(yǎng)基中加入胰島素等激素以提高形成率

C.ES細胞不具有發(fā)育的全能性

D.神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細胞構成鼠的神經(jīng)系統(tǒng)

解析：選C。ES細胞具有發(fā)育的全能性，C錯誤。

(1)克隆動物的重組細胞的細胞質(zhì)基因來源于受體細胞，細胞核基因來源于

提供細胞核的親本，其遺傳物質(zhì)來自2個親本。

(2)克隆動物絕大部分性狀與供體動物相同，少數(shù)性狀與提供卵母細胞的動

物相同，與代孕動物的性狀無遺傳關系。

(3)動物體細胞核移植技術(克隆)從生殖方式的角度看屬于無性生殖，重組細

胞相當于受精卵，需要動物細胞培養(yǎng)和胚胎工程技術的支持。

考點三通過細胞融合可產(chǎn)生具有新特性的細胞

一r?以H主梳理一

1.細胞融合

概念在一些融合因子的作用下,將兩個或兩個以

一上的細胞合并成一個細胞的技術

(

細

胞左迭聚乙二醇處理、電流刺激或病等誘導等

融

合

一招成為研究細胞遺傳、細胞免疫、腫痛等的

一重要手段

實例培育單克隆抗體

2.單克隆抗體

(1)概念：由一個B淋巴細胞增殖形成的細胞群所產(chǎn)生的單一型抗體分子。

(2)制備原理

①B淋巴細胞的特點：每一種B淋巴細胞只產(chǎn)生一種特異的抗體。

②骨髓瘤細胞的特點：具有無限繁殖能力。

③壽命有限的B淋巴細胞與具有無限繁殖能力的骨髓瘤細胞融合,經(jīng)篩選

后就可以獲得既能產(chǎn)生特異性抗體，又能在正常培養(yǎng)條件下進行無限增殖的雜交

瘤細胞。

(3)制備過程

單克隆抗體單克隆抗體

(4)優(yōu)點：純度高,可大量制備，在應用時具有特異性強、靈敏度高的特點。

(5)應用

①將其作為特異性的探針,研究相應抗原蛋白的結構、細胞學分布及功能。

②用單克隆抗體可以快捷、準確地診斷和治療一些疾病。

③將抗癌藥物連接到專門識別某種腫瘤細胞的單克隆抗體上，單克隆抗體就

會像“生物導彈”一樣攜帶抗癌藥物準確地聚集到腫瘤細胞，專一地殺死腫瘤細

胞，這樣就避免了抗癌藥物在消滅腫瘤細胞的同時對人體正常細胞的損傷。

(1)植物原生質(zhì)體融合與動物細胞融合的原理是相同的。()

(2)動物細胞融合過程中既有細胞膜融合也有核的融合。()

(3)跟植物原生質(zhì)體融合相比，動物細胞融合特有的誘導因素有聚乙二醇、

病毒。()

(4)動物細胞融合后的雜交細胞仍然是二倍體細胞。()

(5)單克隆抗體的制備首先要從小鼠體內(nèi)提取B淋巴細胞。()

(6)單克隆抗體制備過程中需要經(jīng)過篩選才能獲得所需的雜交瘤細胞。()

(7)雜交瘤細胞進行體內(nèi)培養(yǎng)，更容易控制培養(yǎng)條件。()

答案：(I)J(2)√(3)×(4)×(5)×(6)√

(7)√

1.植物體細胞雜交和動物細胞融合的比較

比較項目植物體細胞雜交動物細胞融合

細胞膜的流動性、細胞的全能

原理細胞膜的流動性、細胞增殖

性

融合前處理除去細胞壁使細胞分散開

相關酶纖維素酶和果膠酶胰蛋白酶或膠原蛋白酶

電刺激、離心振蕩、聚乙二醇PEG融合法、電脈沖誘導、激

誘導方法

等光融合、病毒誘導等

雜種植株雜交細胞

培育植物新品種等主要用于制備單克隆抗體

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

意義

本組合

體的比較

名稱產(chǎn)生特點

一般從血清中分離，產(chǎn)量低、純度低、特異

血清抗體由漿細胞分泌

性差

~^單克隆由雜交瘤細胞分

特異性強，靈敏度高，能大量制備，純度高

抗體泌

項目第一次篩選第二次篩選

由于小鼠在生活中還受到其他

篩選誘導融合后會得到多種雜交細抗原的刺激，所以經(jīng)選擇培養(yǎng)獲

原因胞，另外還有未融合的細胞得的雜交瘤細胞中有能產(chǎn)生其

他抗體的細胞

用特定的選擇培養(yǎng)基篩選：在該

用多孔培養(yǎng)皿培養(yǎng)，在每個孔只

培養(yǎng)基上，未融合的細胞和同種

有一個雜交瘤細胞的情況下開

篩選細胞融合后形成的細胞

始克隆化培養(yǎng)和抗體檢測，經(jīng)多

方法（uB-Bv細胞、“瘤一瘤”細

次篩選得到能產(chǎn)生特異性抗體

胞）都會死亡，只有融合的雜交瘤

的細胞群

細胞（“B—瘤”細胞）才能生長

篩選得到能分泌所需抗體的雜交瘤

得到雜交瘤細胞

目的細胞

7

突破1動物細胞融合技術

核心素養(yǎng)生命觀念

1.將患者腫瘤細胞與B淋巴細胞“雜交”制成的新型腫瘤疫苗，能使人體

免疫系統(tǒng)識別并殺傷腫瘤細胞，有效控制腫瘤的轉移和復發(fā)，為癌癥治療增添了

新手段。下列說法錯誤的是（）

A.細胞融合前，可以用胰蛋白酶處理腫瘤組織

B.該技術突破了有性雜交方法的局限性，使細胞遠緣雜交成為可能

C.該技術可采用滅活病毒作為動物細胞融合的誘導劑

D.兩種細胞誘導融合完成后，可直接將融合細胞進行大規(guī)模培養(yǎng)

解析：選D。兩種細胞誘導融合完成后，還需進行篩選，不可直接將融合細

胞進行大規(guī)模培養(yǎng)，D錯誤。

2.下圖為細胞融合的示意圖，下列敘述正確的是（）

?a

A.若a細胞和b細胞是植物細胞，需先去分化再誘導融合

B.a細胞和b細胞之間的融合需要促融處理后才能實現(xiàn)

C.c細胞的形成與a、b細胞膜的選擇透過性有關

D.C細胞將同時表達a細胞和b細胞中的所有基因

解析：選B。若a細胞和b細胞是植物細胞，需要用酶解法去掉細胞壁后再

誘導融合，融合完成后的細胞再經(jīng)脫分化和再分化培養(yǎng)，A錯誤；a細胞和b細

胞之間的融合需要一些特殊的誘導因素，B正確；C細胞的形成要經(jīng)過細胞膜的

融合，與a、b細胞膜的流動性有關，C錯誤；C細胞內(nèi)有a、b兩細胞的遺傳物

質(zhì)，但不能同時表達a、b細胞中的所有基因，D錯誤。

突破2單克隆抗體的制備及應用

核心素養(yǎng)生命觀念、社會責任

3.（2022?浙江選考預測）下列關于利用細胞融合技術生產(chǎn)單克隆抗體的敘述,

錯誤的是（）

A.注射特定的抗原后，從小鼠的脾臟中獲取B淋巴細胞

B.B淋巴細胞和骨髓瘤細胞能夠融合依賴于細胞膜具有流動性

C.使用聚乙二醇促進細胞融合時，聚乙二醇的濃度及處理時間會影響融合

效果

D.利用特定的選擇培養(yǎng)基可以篩選出能產(chǎn)生專一抗體的雜交瘤細胞

解析：選D。制備單克隆抗體時，首先對小鼠注射特定的抗原，獲得免疫小

鼠，然后從免疫小鼠的脾臟中獲得B淋巴細胞，A正確：單克隆抗體的制備過

程中，B淋巴細胞和骨髓瘤細胞的融合依賴于細胞膜的流動性，B正確；促融劑

的濃度和處理時間會影響細胞的融合效果，C正確；特定的選擇培養(yǎng)基可以篩選

出雜交瘤細胞，但想要篩選出能產(chǎn)生專一抗體的雜交瘤細胞，還需要進行專一抗

體檢驗，D錯誤。

4.（2022?麗水模擬）如圖表示抗人體胃癌的單克隆抗體的制備過程，有關敘

述錯誤的是（）

抗

癌

甲注射小昭B淋巴胃

隆

單

甲一＞小鼠細胞融合選擇克

H專一抗

抗

骨髓瘤一乙體

培養(yǎng)內(nèi)休麗T

細胞一

A.圖中實驗小鼠注射的甲是能與抗人體胃癌抗體特異性結合的抗原

B.利用PEG、仙臺病毒誘導和電脈沖誘導等方法可誘導細胞融合獲得乙

C.用特定的選擇培養(yǎng)基對乙進行篩選，融合細胞均能生長，未融合細胞均

不能生長

D.丙需進行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測，經(jīng)多次篩選后可獲得大量能分泌所需

抗體的丁

解析：選