2025年高考生物總復習：動物細胞工程

課時4動物細胞工程

課標要求核心考點五年考情核心素養(yǎng)對接

2023：遼寧T7、海南T7、湖

1.闡明動物細胞培養(yǎng)是從動物

南T21(4)；1.生命觀念一一深入理

體獲得相關(guān)組織，分散成單個

動物細胞培養(yǎng)2022：海南T20(1)(3)解動物細胞核移植和

細胞后，在適宜的培養(yǎng)條件下

和干細胞的應(yīng)(4)、湖北T7、江蘇T14；克隆技術(shù)，理解生命

讓細胞生長和增殖的過程。動

用2021：湖南T22(2)、重慶的發(fā)生、發(fā)展過程。

物細胞培養(yǎng)是動物細胞工程的

T5、浙江1月T18；2.科學思維一一分析動

基礎(chǔ)；

2020：江蘇T23物細胞培養(yǎng)的條件、

2.闡明動物細胞核移植一般是

2023：北京T12、湖北T22細胞融合和單克隆抗

將體細胞核移入一個去核的卵

(1)(2)⑶；體制備的原理，形成

母細胞中，并使重組細胞發(fā)育

2022：浙江1月T29(二)科學思維的習慣。

成新胚胎，繼而發(fā)育成動物個

動物細胞融合(3)、遼寧T24II、江蘇3.科學探究一一通過動

體的過程；

技術(shù)和單克隆T19、山東T15；物細胞培養(yǎng)操作，培

3.闡明動物細胞融合是指通過

抗體2021：山東T15；養(yǎng)科學探究能力。

物理、化學或生物學等手段，

2020：江蘇T28(4)、全國4.社會責任一一了解生

使兩個或多個動物細胞結(jié)合形

IT38；物工程技術(shù)在生產(chǎn)上

成一個細胞的過程；

2019：江蘇T23的應(yīng)用，認同生物技

4.概述細胞融合技術(shù)是單克隆

2023：天津T7；術(shù)對社會發(fā)展的影

抗體制備的重要技術(shù)；動物體細胞核

2021：遼寧T13、湖南T22響，承擔應(yīng)有的社會

5.簡述干細胞在生物醫(yī)學工程移植技術(shù)和克

(3)；責任

中有廣泛的應(yīng)用價值隆動物

2020：天津T1

1.高考對本部分的考查常以生產(chǎn)或科研實踐為情境，也可以圖為載體，主要考查動物細胞

培養(yǎng)、動植物細胞融合的異同、單克隆抗體的制備等，既有選擇題，也有非選擇題。

命題分析預測

2.預計2025年高考仍可能延續(xù)往年的考查形式及特點，與基因工程、胚胎工程等其他知

識相結(jié)合進行命題

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考點1動物細胞培養(yǎng)和干細胞的應(yīng)用

【敕材借；接送敕材n叁貫通、1學生用書

P333

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1.動物細胞培養(yǎng)

(1)動物細胞培養(yǎng)的原理、條件和過程

從動，體中取出w關(guān)的tn稅.尊它分史國k,?

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辨析細胞貼壁和接觸抑制

(1)細胞貼壁是指體外培養(yǎng)的細胞貼附在培養(yǎng)瓶的瓶壁上生長的現(xiàn)象；接觸抑制是指當貼壁細胞分裂生

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)應(yīng)對接觸抑制現(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)動物細胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)

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

取材新鮮的組織植物的器官、組織或細胞

培養(yǎng)基狀態(tài)[10]液體固體

培養(yǎng)基成分糖、氨基酸、無機鹽、維生素、動物血清等礦質(zhì)元素、蔗糖、維生素、植物激素等

過程原代培養(yǎng)、傳代培養(yǎng)脫分化、再分化

細胞分裂、

生長、分化貼壁生長、接觸抑制脫分化形成愈傷組織，再分化形成根、芽等

特點

結(jié)果[11]子代細胞產(chǎn)生新個體

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

相同點

不涉及減數(shù)分裂

2.干細胞的類型及其應(yīng)用

（1）干細胞的類型

類型胚胎干細胞（ES細胞）成體干細胞誘導多能干細胞（iPS細胞）

成體組織或器官中，包括最初通過體外誘導小鼠成纖

分布或

[12]早期胚胎造血干細胞、神經(jīng)干細維細胞獲得，也可誘導已分

來源

胞、精原干細胞等化的B細胞、T細胞產(chǎn)生

具有組織特異性，只能分

具有分化為成年動物體內(nèi)的任何

化為

一種類型的細胞，并進一步形成不涉及倫理問題，可以避免

特點[14]特定的細胞或組

機體的所有組織和器官甚至[13]免疫排斥反應(yīng)

織，不具有發(fā)育成完整

個體的潛能

個體的能力

分化程度胚胎干細胞（ES細胞）〈成體干細胞〈誘導多能干細胞（iPS細胞）

（2）干細胞的應(yīng)用

類型應(yīng)用

造血干細胞治療白血病及一些惡性腫瘤放療或化療后引起的造血系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)功能障礙等疾病

神經(jīng)干細胞治療神經(jīng)組織損傷和神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病，如帕金森病、阿爾茨海默病等

治療小鼠的鐮狀細胞貧血，在治療阿爾茨海默病、心血管疾病等領(lǐng)域的研究也取得新

誘導多能干細胞

進展

基礎(chǔ)自測

1.動物細胞培養(yǎng)選用的培養(yǎng)材料大多為動物的受精卵。（X）

2.多數(shù)動物細胞培養(yǎng)過程中，其培養(yǎng)液所需的適宜pH為6.8?7.0。（X）

3.幼齡動物的細胞比老齡動物的細胞更容易進行動物細胞培養(yǎng)。（4）

4.動物細胞培養(yǎng)技術(shù)的原理是動物細胞的全能性。（X）

5.培養(yǎng)動物細胞的第一代（即第一次細胞增殖）被稱為原代培養(yǎng)。（X）

6.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。（X）

7.在一定條件下，胚胎干細胞能分化成成年動物體內(nèi)任何一種類型的細胞。（4）

8.干細胞存在于早期胚胎、骨髓和臍帶血等多種組織和器官中。（4）

情境應(yīng)用

自身皮膚移植是治療創(chuàng)傷、燒傷及其他因素所致皮膚缺損的常用方法。這種治療方式，需要先取患者自身

細胞，經(jīng)體外培養(yǎng)獲得自體健康皮膚，再移植到創(chuàng)面上。培養(yǎng)自身細胞時，需要進行原代培養(yǎng)和傳代培

養(yǎng)，進行傳代培養(yǎng)的原因是什么？

提示貼壁細胞在生長增殖時會發(fā)生接觸抑制現(xiàn)象，因此需要進行傳代培養(yǎng)。

深度思考

1.在動物細胞培養(yǎng)過程中，合成培養(yǎng)基中加入血清的原因是什么？用胰蛋白酶處理組織塊使其分散成單個

細胞的目的是什么？

提示加入血清的原因是血清中含有多種未知的促細胞生長因子以及其他活性物質(zhì)，可以補充合成培養(yǎng)基

中缺乏的物質(zhì)。用胰蛋白酶處理組織塊使其分散成單個細胞，可以使細胞與培養(yǎng)液充分接觸，保證細胞所

需的營養(yǎng)供應(yīng)，以及細胞內(nèi)代謝物及時排出。

2.傳代培養(yǎng)時為什么不選用胃蛋白酶分散細胞？

提示多數(shù)動物細胞培養(yǎng)的適宜pH為7.2?7.4,此環(huán)境下胃蛋白酶失去活性。

3.為什么說iPS細胞的應(yīng)用前景要優(yōu)于ES細胞？

提示ES細胞必須從胚胎中獲取，涉及倫理問題，限制了其在醫(yī)學上的應(yīng)用。iPS細胞的誘導過程無須破

壞胚胎，而且iPS細胞可以來自病人自身的體細胞，將它移植回病人體內(nèi)后，理論上可以避免免疫排斥反

應(yīng)。

4.科學家已嘗試采用多種方法來制備iPS細胞，嘗試說出幾種獲取iPS細胞的方法。

提示借助載體將特定基因?qū)爰毎?，直接將特定蛋白導入細胞中或者用小分子化合物等來誘導形成

iPS細胞。iPS細胞最初是由成纖維細胞轉(zhuǎn)化而來的，后來發(fā)現(xiàn)已分化的T細胞、B細胞等也能被誘導為

iPS細胞。

fI?峋So,\學生用書

P335

命題點1動物細胞培養(yǎng)的應(yīng)用

1.[2022湖北]某興趣小組開展小鼠原代神經(jīng)元培養(yǎng)的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其培養(yǎng)的原代神經(jīng)元生長緩慢，其原

因不可能是（A）

A.實驗材料取自小鼠胚胎的腦組織

B.為了防止污染將培養(yǎng)瓶瓶口密封

C.血清經(jīng)過高溫處理后加入培養(yǎng)基

D.所使用的培養(yǎng)基呈弱酸性

解析小鼠胚胎的腦組織中含有豐富的神經(jīng)元，這些神經(jīng)元增殖能力強，在體外培養(yǎng)的條件下一般不會生

長緩慢，A符合題意；將培養(yǎng)瓶瓶口密封會使培養(yǎng)液中缺氧，影響細胞進行有氧呼吸，從而造成供能不

足，可能會使原代神經(jīng)元生長緩慢甚至死亡，B不符合題意；血清經(jīng)過高溫處理后，其活性成分會因變性

而失去原有功能，因此，將血清經(jīng)過高溫處理后加入培養(yǎng)基，可能會使原代神經(jīng)元生長緩慢，C不符合題

意；小鼠內(nèi)環(huán)境呈弱堿性，若使用呈弱酸性的培養(yǎng)基培養(yǎng)小鼠原代神經(jīng)元，可能會導致原代神經(jīng)元生長緩

慢，D不符合題意。

2.[2021浙江1月改編]如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（C）

①切取組織②制備細③原代培養(yǎng)④傳代培養(yǎng)

胞懸浮液

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)過程中遺傳物質(zhì)不會發(fā)生改變

解析為避免雜菌污染，步驟①的切取組織操作需要在無菌、無毒的環(huán)境條件下進行，A錯誤。步驟②需

要用胰蛋白酶處理，使細胞分離，B錯誤。步驟③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶處理貼壁細胞，使細胞

分離，以便分瓶進行傳代培養(yǎng)，C正確。步驟④為傳代培養(yǎng)過程，該過程中部分細胞的遺傳物質(zhì)會發(fā)生改

變，D錯誤。

命題點2干細胞的培養(yǎng)和應(yīng)用分析

3.[2023海南]某團隊通過多代細胞培養(yǎng)，將小鼠胚胎干細胞的Y染色體去除，獲得XO胚胎干細胞，再經(jīng)

過一系列處理，使之轉(zhuǎn)變?yōu)橛泄δ艿穆涯讣毎?。下列有關(guān)敘述錯誤的是（A）

A.營養(yǎng)供應(yīng)充足時，傳代培養(yǎng)的胚胎干細胞不會發(fā)生接觸抑制

B.獲得XO胚胎干細胞的過程發(fā)生了染色體數(shù)目變異

C.XO胚胎干細胞轉(zhuǎn)變?yōu)橛泄δ艿穆涯讣毎倪^程發(fā)生了細胞分化

D.若某瀕危哺乳動物僅存雄性個體，可用該法獲得有功能的卵母細胞用于繁育

解析營養(yǎng)供應(yīng)充足時，傳代培養(yǎng)的胚胎干細胞分裂生長到一定程度時會發(fā)生接觸抑制，A錯誤；據(jù)題干

“將小鼠胚胎干細胞XO胚胎干細胞”可知，獲得XO胚胎干細胞的過程發(fā)生了染色體數(shù)目變異，B正

確；依據(jù)細胞分化的概念可知，XO胚胎干細胞轉(zhuǎn)變?yōu)橛泄δ艿穆涯讣毎倪^程發(fā)生了細胞分化，C正確；

若某瀕危哺乳動物僅存雄性個體，可以通過一系列處理獲得有功能的卵母細胞，用于繁育，D正確。

4.[2024大慶質(zhì)檢]誘導多能干細胞（iPS細胞）在許多方面類似于胚胎干細胞（ES細胞），科學家直接將

特定蛋白導入成年體細胞誘導出iPS細胞，如圖所示。下列說法正確的是（B）

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A.人工誘導細胞核重編程過程中細胞中的遺傳物質(zhì)會發(fā)生改變

B.iPS細胞分化產(chǎn)生多種細胞的實質(zhì)是基因的選擇性表達

C.人體的骨髓造血干細胞屬于iPS細胞的一種

D.表皮細胞衰老時，其細胞核體積變小，呼吸速率減慢

解析人工誘導細胞核重編程過程導致細胞分化，形成iPS細胞，細胞分化是基因選擇性表達的結(jié)果，細

胞中的遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變，因此，人工誘導細胞核重編程過程中細胞中的遺傳物質(zhì)不會發(fā)生改變，A

錯誤；細胞分化是基因選擇性表達的結(jié)果，iPS細胞分化產(chǎn)生多種細胞的實質(zhì)是基因的選擇性表達，B正

確；人體的骨髓造血干細胞不是全能干細胞，其分裂和分化只能形成血細胞、淋巴細胞等，而iPS細胞類

似于胚胎干細胞，可以分化出各種細胞，故人體的骨髓造血干細胞不屬于iPS細胞的一種，C錯誤；表皮

細胞衰老時，其細胞核體積變大，D錯誤。

考點2動物細胞融合技術(shù)和單克隆抗體

f----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------V學生用書

P336

時乩周岫麗

1.動物細胞融合技術(shù)

(1)動物細胞融合

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(2)辨析動物細胞融合和植物體細胞雜交

項目動物細胞融合植物體細胞雜交

原理細胞膜的流動性、細胞增殖細胞膜的流動性、細胞的全能性

前處理使細胞分散開除去細胞壁

相關(guān)酶胰蛋白酶和膠原蛋白酶纖維素酶和果膠酶

物理法：電融合法；化學法：PEG融合物理法：電融合法、離心法等；化學法：PEG

誘導方法

法；生物法：滅活病毒誘導法融合法、高Ca2+—高pH融合法

目的獲得雜交細胞獲得雜種植株

制備單克隆抗體，診斷、治療、預防疾打破生殖隔離，實現(xiàn)遠緣雜交育種，培育植物

意義和用途

病新品種

2.單克隆抗體及其應(yīng)用

技術(shù)手段動物細胞融合和動物細胞培養(yǎng)

原理細胞膜的流動性和細胞增殖

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篩選目的第一次：獲得目］雜交瘤細胞；第二次：獲得能產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細胞

雜交瘤細胞：既能迅速大量增殖，又能產(chǎn)生［7］特異性抗體

特點單克隆抗體：能準確地識別抗原的細微差別，與特定抗原發(fā)生特異性結(jié)合，并且可以大量

制備

飛）作為診斷試劑：利用同位素或熒光標記的單克隆抗體可定位診斷腫瘤、心血管H奇形等疾

應(yīng)用

病。②運載藥物［如抗體一藥物偶聯(lián)物（ADC）］。③用于治療疾病

基礎(chǔ)自測

1.動物細胞融合過程中既有細胞膜融合也有核的融合。（Y）

2.動物細胞融合的結(jié)果是形成單核的雜種細胞，植物體細胞雜交的結(jié)果是得到雜種植株。（4）

3.用特定的抗原對小鼠進行免疫后，從小鼠脾臟中只能得到一種B淋巴細胞。（義）

4.單克隆抗體是單個B淋巴細胞增殖并產(chǎn)生的抗體。（X）

5.單克隆抗體制備過程中的兩次篩選目的相同。（義）

6.雜交瘤細胞進行體內(nèi)培養(yǎng)，是為了獲得能產(chǎn)生單克隆抗體的胚胎。（X）

深度思考。

1.為什么誘導動物細胞融合時要用滅活的病毒，而不用活病毒？誘導細胞融合的原理是什么？

提示活病毒可能會感染細胞，而滅活的病毒不會感染細胞。誘導細胞融合的原理是病毒表面含有的糖蛋

白和一些酶能夠與細胞膜上的糖蛋白發(fā)生作用，使細胞互相凝聚，細胞膜上的蛋白質(zhì)分子和脂質(zhì)分子重新

排布，細胞膜打開，細胞發(fā)生融合。

2.ADC在臨床應(yīng)用上的作用機理是什么？

提示其作用機理是通過單克隆抗體的靶向作用特異性地識別并結(jié)合腫瘤細胞表面的抗原，然后利用細胞

本身具備的內(nèi)吞作用使化學藥物進入腫瘤細胞內(nèi)發(fā)揮作用，從而達到殺死腫瘤細胞的目的。

f--------------------------噬靦---------------------------------------------，。學生用書

P337

命題點1動物細胞融合的過程分析

1.細胞融合技術(shù)是研究細胞遺傳、細胞免疫等的重要手段，如圖A、B表示兩種動物細胞。下列有關(guān)說法

錯誤的是（D）

.

A.圖示過程與植物原生質(zhì)體融合的基本原理相同

B.仙臺病毒需要用紫外線等滅活使其失去感染能力

C.圖中C細胞進行的細胞分裂方式為有絲分裂

D.將A、B細胞等量混合誘導得到的融合細胞即為雜交細胞

解析圖示過程為動物細胞的融合，該過程與植物原生質(zhì)體融合的基本原理相同，都依賴于細胞膜的流動

性，A正確；用來誘導動物細胞融合的病毒，需要用紫外線等滅活使其失去感染能力，B正確；圖中C細

胞進行的細胞分裂方式為有絲分裂，C正確；將A、B細胞等量混合誘導得到的融合細胞可能有三種類型：

AA型、BB型、AB型（雜交細胞），D錯誤。

2.[2022江蘇，多選]如圖表示利用細胞融合技術(shù)進行基因定位的過程，在人一鼠雜種細胞中人的染色體會

以隨機方式丟失，通過分析基因產(chǎn)物進行基因定位。現(xiàn)檢測細胞I、II、III中人的4種酶活性，只有H具

有芳燒羥化酶活性，只有III具有胸背激酶活性，I、III都有磷酸甘油酸激酶活性，I、II、III均有乳酸脫

氫酶活性。下列相關(guān)敘述正確的有（ACD）

A.加入滅活仙臺病毒的作用是促進細胞融合

B.細胞I、II、III分別為人一人、人一鼠、鼠一鼠融合細胞

C.芳煌羥化酶基因位于2號染色體上，乳酸脫氫酶基因位于11號染色體上

D.胸背激酶基因位于17號染色體上，磷酸甘油酸激酶基因位于X染色體上

解析加入滅活仙臺病毒的作用是促進細胞融合，A正確。細胞I、II、III均是在選擇培養(yǎng)基上進行篩選

過的細胞，所以均是人一鼠雜交細胞，B錯誤。由題意可知，只有n具有芳燒羥化酶活性，分析題圖可

知，相關(guān)基因位于2號染色體上；I、II、iii均有乳酸脫氫酶活性，I、II、m均含有11號染色體，故乳

酸脫氫酶基因位于11號染色體上，c正確。只有m具有胸普激酶活性，III含有17號染色體，而I、n不

含有17號染色體，故相關(guān)基因位于17號染色體上；I、III都有X染色體和11號染色體，都有磷酸甘油酸

激酶活性，而n不具有磷酸甘油酸激酶活性，故磷酸甘油酸激酶基因位于x染色體上，D正確。

命題點2單克隆抗體的制備和應(yīng)用分析

3.[2023北京]甲狀旁腺激素（PTH）水平是人類多種疾病的重要診斷指標。研究者制備單克隆抗體用于快

速檢測PTH,有關(guān)制備過程的敘述不正確的是（D）

A.需要使用動物細胞培養(yǎng)技術(shù)

B.需要制備用PTH免疫的小鼠

C.利用抗原一抗體結(jié)合的原理篩選雜交瘤細胞

D.篩選能分泌多種抗體的單個雜交瘤細胞

解析在單克隆抗體制備過程中需要用到動物細胞培養(yǎng)技術(shù)，還需要制備用PTH免疫的小鼠，A、B正

確；若要篩選能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細胞，需要利用抗原一抗體結(jié)合的原理進行篩選，C正確；一般

來說，單個雜交瘤細胞只能分泌一種抗體，D錯誤。

4.[2023湖北節(jié)選，11分]某病毒對動物養(yǎng)殖業(yè)危害十分嚴重。我國學者擬以該病毒外殼蛋白A為抗原來

制備單克隆抗體，以期快速檢測該病毒，其主要技術(shù)路線如圖所示。

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回答下列問題：

（1）添加脂溶性物質(zhì)PEG可促進細胞融合，該過程中PEG對細胞膜的作用是改變細胞膜結(jié)構(gòu)（使兩個

細胞接觸處質(zhì)膜的脂類分子發(fā)生疏散和重組）。

（2）在雜交瘤細胞篩選過程中，常使用特定的選擇培養(yǎng)基（如HAT培養(yǎng)基），該培養(yǎng)基對未融合的

（親本）細胞和融合的具有同種核的細胞生長具有抑制作用o

（3）單克隆抗體篩選中，將抗體與該病毒外殼蛋白進行雜交，其目的是篩選能分泌與該病毒外殼蛋白

A特異性結(jié)合的抗體的雜交瘤細胞。

解析（1）聚乙二醇（PEG）分子能改變膜結(jié)構(gòu)，使兩個細胞接觸處質(zhì)膜的脂類分子發(fā)生疏散和重組，從

而導致質(zhì)膜相互親和、融合。（2）淋巴細胞和骨髓瘤細胞混合后，有的細胞未融合，有的細胞已融合；

融合細胞中有的是具有同種核的細胞，有的是具有不同種核的細胞（雜交瘤細胞）。使用選擇培養(yǎng)基的目

的是篩選出能分泌特定抗體的雜交瘤細胞；在該培養(yǎng)基上，未融合的親本細胞和融合的具有同種核的細胞

的生長受到抑制，只有融合的雜交瘤細胞才能生長。（3）將抗體與該病毒外殼蛋白進行雜交的目的是從

雜交瘤細胞中篩選出能分泌特定抗體的雜交瘤細胞。

考點3動物體細胞核移植技術(shù)和克隆動物

《-----------------------------------r貌W需;.叁貫.--------------------------M學生用書

P338

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1.動物體細胞核移植技術(shù)

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的過程

生出。供體.傳,_______

成事公付舊的全體■收牛世體—牛岬曲

（1）［選必3P52“相關(guān)信息”］減數(shù)分裂II中期（Mil期）卵母細胞中的“核”其實是紡錘體一

染色體復合物。文中所說的“去核”是去除該復合物。

（2）［選必3P54“相關(guān)信息”］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法。也有人采

用梯度離心、紫外線短時間照射和化學物質(zhì)處理等方法。這些方法是在沒有穿透卵母細胞透明帶的情況下

去核或使其中的DNA變性。

2.應(yīng)用前景及存在的問題

畜牧生產(chǎn)加速家畜［6］遺傳改良進程,促進優(yōu)良畜群繁育

醫(yī)藥衛(wèi)生轉(zhuǎn)基因克隆動物可作為生物反應(yīng)器，生產(chǎn)珍貴的醫(yī)用蛋白

治療人類疾?。?］轉(zhuǎn)基因克隆動物的細胞、組織、器官可作為異種移植的供體

應(yīng)用前景

使人類更深入地了解胚胎發(fā)育及衰老過程；克隆動物分析致病基因，為研究疾

科研

病的致病機制和開發(fā)相應(yīng)藥物提供幫助

保護瀕危物種有望增加瀕危物種的存活數(shù)量

體細胞核移植成功轉(zhuǎn)8r非常低；絕大多數(shù)克隆動物存在?r健康問

存在的問題

題，許多克隆動物表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷

卜話：后-m1立材遣活?

基礎(chǔ)自測

1.動物細胞核移植的受體細胞必須是卵母細胞。（X）

2.經(jīng)體細胞核移植培育出的新個體只有一個親本的遺傳性狀。（X）

3.克隆動物的產(chǎn)生體現(xiàn)了動物體細胞的細胞核具有全能性。（4）

4.重構(gòu)胚的激活可用Ca2+載體、蛋白酶合成抑制劑等方法。（4）

5.克隆特定疾病模型的動物可用于疾病的研究和藥物開發(fā)。（Y）

6.動物體細胞核移植技術(shù)中普遍使用的去核方法是顯微操作法。（4）

7.克隆牛技術(shù)涉及體細胞核移植、動物細胞培養(yǎng)、胚胎移植等過程［2022江蘇，T4C］。）

深度思考:

1.動物體細胞核移植過程中為什么選擇MII期的卵母細胞作為受體細胞？

提示①細胞大，易于操作；②卵黃多，營養(yǎng)豐富，為胚胎發(fā)育提供充足的營養(yǎng)；③此時具備受精能力，

細胞質(zhì)中含有促使細胞核表現(xiàn)全能性的物質(zhì)。

2.通過核移植技術(shù)獲得的克隆動物為什么與供核動物的性狀不完全相同？

提示①克隆動物絕大部分DNA來自供核細胞的細胞核，但其細胞質(zhì)中的DNA主要來自去核的卵母細

胞。②性狀是基因與環(huán)境共同作用的結(jié)果，供核動物生活的環(huán)境與克隆動物生活的環(huán)境不完全相同，其性

狀也可能和供核動物不完全相同。③克隆動物在個體發(fā)育過程中有可能發(fā)生基因突變，產(chǎn)生供核動物沒有

的性狀。

f------------------------------------iffl靦------------------------------------------1學生用書

P338

命題點1動物體細胞核移植的原理和過程分析

1.[2023天津]根據(jù)圖分析，下列說法正確的是（D）

,付功W

A.子代動物遺傳性狀和受體動物完全一致

B.過程1需要MII期去核卵母細胞

C.過程2可以大幅改良動物性狀

D.過程2為過程3提供了量產(chǎn)方式，過程3為過程1、2提供了改良性狀的方式

解析子代動物的遺傳性狀與受體動物（只提供子宮）基本無關(guān)，A錯誤。過程1是培育試管動物，該過

程需要將獲能的精子與培養(yǎng)至MII期的卵母細胞（不去核）進行體外受精，B錯誤。通過過程2得到克隆

動物的過程屬于無性生殖，無性生殖不能大幅改良動物性狀，C錯誤。通過過程2可得到大量同種個體,

為過程3提供了量產(chǎn)方式；過程3運用了轉(zhuǎn)基因技術(shù)，利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以改變動物性狀，培育新品種,

故過程3為過程1、2提供了改良性狀的方式，D正確。

2.[2021遼寧]如圖是利用體細胞核移植技術(shù)克隆優(yōu)質(zhì)奶牛的簡易流程圖。有關(guān)敘述正確的是（B）

甲牛一比卷J注射

①供體細胞培養(yǎng)w

O-

去核

乙，重組細胞

②

③激活并培養(yǎng)

移植

生出后代丁牛一代孕丙牛一重構(gòu)胚

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%CO2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

解析據(jù)圖可知，后代丁的遺傳物質(zhì)來自甲牛和乙牛，丙牛只提供了胚胎發(fā)育的場所，并未提供遺傳物

質(zhì)，故后代丁的遺傳性狀由甲和乙的遺傳物質(zhì)共同決定，A錯誤；進行動物細胞培養(yǎng)時，通常采用培養(yǎng)皿

或培養(yǎng)瓶，將其置于含有95%空氣和5%CC>2的混合氣體的培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng)，B正確；過程②常使用顯

微操作去核法對處于MII期的卵母細胞進行處理，C錯誤；通常情況下，過程③將激活后的重組細胞培養(yǎng)

至桑甚胚或囊胚階段后移植，D錯誤。

命題變式

［設(shè)問拓展型］（1）必須先對卵母細胞進行去核操作，其目的是使核移植后得到的胚胎或動物的遺傳物

質(zhì)絕大部分來自有重要利用價值的動物提供的細胞核。

（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，通過胚胎細胞核移植獲得克隆動物的

難度小于（填“大于”或“小于”）體細胞核移植，其原因是胚胎細胞分化程度相對較低，恢復全

能性相對容易。

（3）核移植過程中用物理或化學方法（如電刺激、乙醇和蛋白酶合成抑制劑等）激活重構(gòu)胚，其目的是_

使其完成細胞分裂和發(fā)育進程。

命題點2克隆動物的培育和應(yīng)用分析

3.［2024南京調(diào)研］世界上首個體細胞克隆猴“中中”在中國誕生。如圖是克隆“中中”的相關(guān)示意圖。下

列敘述錯誤的是（C）

去核卵子重組細胞

代孕族

成纖維細胞核

乙胎兒成纖維細胞

A.動物細胞核的全能性是通過體細胞核移植獲得克隆動物成功的基礎(chǔ)

B.去核卵子可以為重組細胞全能性的表達提供所需的物質(zhì)條件

C.代孕猴對早期胚胎不發(fā)生免疫排斥，為胚胎收集提供了可能

D.克隆猴比鼠更適合作為人類疾病研究和藥物實驗的模型動物

解析通過體細胞核移植技術(shù)得到克隆動物的原理是動物細胞核具有全能性，A正確；去核卵子含有豐富

的營養(yǎng)物質(zhì)，可以為重組細胞全能性的表達提供所需的物質(zhì)條件，B正確；受體對外來胚胎不發(fā)生免疫排

斥反應(yīng)，這為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能，C錯誤；猴與人在進化上親緣關(guān)系比鼠與人近，因此，與

鼠相比，克隆猴比鼠更適合作為人類疾病研究和藥物實驗的模型動物，D正確。

4.根據(jù)體細胞核移植技術(shù)的特點進行推斷，體細胞核移植技術(shù)可以用來（D）

①擴大瀕危動物種群數(shù)量，有效提高生物多樣性

②提高某些良種家畜自然繁殖率③解決人體器官移植供體來源短缺的問題④為科學研究提供實驗動物

⑤構(gòu)建轉(zhuǎn)基因克隆動物，作為生物反應(yīng)器，大規(guī)模生產(chǎn)珍貴的醫(yī)用蛋白

A.①②④⑤B.①②③

C.②③④⑤D.③④⑤

解析利用體細胞核移植技術(shù)，只能增加動物的個體數(shù)量，不能提高生物多樣性，①錯誤；核移植技術(shù)不

能提高良種家畜自然繁殖率，自然繁殖率主要是由生物的基因決定的，②錯誤。故選D。

1.[2022江蘇]航天員葉光富和王亞平在天宮課堂上展示了培養(yǎng)的心肌細胞跳動的視頻。下列相關(guān)敘述正確

的是（B）

A.培養(yǎng)心肌細胞的器具和試劑都要先進行高壓蒸汽滅菌

B.培養(yǎng)心肌細胞的時候既需要氧氣也需要二氧化碳

C.心肌細胞在培養(yǎng)容器中通過有絲分裂不斷增殖

D.心肌細胞在神經(jīng)細胞發(fā)出的神經(jīng)沖動的支配下跳動

解析培養(yǎng)心肌細胞的器具需要用高壓蒸汽滅菌法滅菌，但是部分培養(yǎng)心肌細胞所用試劑（如動物血清）

不能用高壓蒸汽滅菌法滅菌，A錯誤；培養(yǎng)心肌細胞的時候既需要氧氣（有助于心肌細胞進行有氧呼吸）

也需要二氧化碳（有助于維持培養(yǎng)液的pH）,B正確；在體外培養(yǎng)條件下，心肌細胞通過有絲分裂進行增

殖，但細胞增殖一段時間后會出現(xiàn)接觸抑制等現(xiàn)象，因此不會不斷增殖，C錯誤；心肌細胞在神經(jīng)細胞釋

放的神經(jīng)遞質(zhì)的支配下跳動，D錯誤。

2.[2021山東]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（D）

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

解析由題中信息“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”可知，由同一抗原刺激機體可以產(chǎn)生多抗，說明多抗與一個抗原的多個不同的抗原決定簇有關(guān)，抗原

純度對多抗純度的影響大，單抗理論上與抗原純度無關(guān)，A錯誤；單抗制備過程中，通常將分離出的B淋

巴細胞與骨髓瘤細胞融合，B錯誤；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，由同一抗原刺激可產(chǎn)生多種不同的抗體，因此利用該小鼠能制備出多種抗p72的單抗，

C錯誤；p72部分結(jié)構(gòu)改變會導致部分抗原決定簇改變，原單抗會失效，而多抗仍有效，D正確。

3.[2022海南，13分]以我國科學家為主的科研團隊將。SNL（即4個基因Ob4/Sox2Wawog〃加28A的縮寫）

導入黑羽雞胚成纖維細胞（CEFs）,誘導其重編程為誘導多能干細胞（iPS）,再誘導iPS分化為誘導原始

生殖細胞（iPGCs）,然后將iPGCs注射到孵化2.5天的白羽雞胚血管中，最終獲得具有黑羽雞遺傳特性的

后代，實驗流程如圖?；卮鹣铝袉栴}。

物翳V廣那

AOSNL號△第雞胚我贊細胞

午1細胞重編程|3FS）

\2金誘導多能干細胞

匕4J#zaf注射到受體|（iPS）

vFyl—⑥歲胚血管中福誘導.鵠細胞

（1）CEFs是從孵化9天的黑羽雞胚中分離獲得的，為了獲得單細胞懸液，雞胚組織剪碎后需用』

酶、膠原蛋白酶等處理。動物細胞培養(yǎng)通常需要在合成培養(yǎng)基中添加血清等天然成分,以滿足細胞

對某些細胞因子的需求。

（2）體外獲取OSNL的方法有基因文庫法、PCR、人工合成法（答出1種即可）。若要在CEFs中表

達外源基因的蛋白，需構(gòu)建基因表達載體，載體中除含有目的基因和標記基因外，還須有啟動子和終止

子等。啟動子是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位,有了它才能驅(qū)動目的基因轉(zhuǎn)錄出mRNA,最終

表達出所需要的蛋白質(zhì)。

（3）iPS細胞和iPGCs細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能不同的根本原因是基因的選擇性表達。

（4）誘