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2025届高考 一轮复习 浙科版 动物细胞工程及其应用 课件(浙江版)
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这是一份2025届高考 一轮复习 浙科版 动物细胞工程及其应用 课件(浙江版)，共43页。PPT课件主要包含了～50，二倍体，恶性细，接触抑制，选择或纯化，特殊性质，染色体组型，病毒敏感性等内容，欢迎下载使用。
精读课本 盘点基础知识
一、细胞培养是动物细胞工程的基础1．动物细胞培养的地位：动物细胞工程常用的技术手段包括动物细胞培养、动物细胞核移植、____________等。其中____________是动物细胞工程的基础。2．动物细胞培养的概念：从动物体获得相关组织，分散成________后，在适宜环境下让细胞____和____的过程。
3．动物细胞培养的条件(1)含全部营养物质的培养液：____(保证细胞顺利的生长增殖)、水、无机盐、氨基酸、维生素、糖类、生长因子等。①__________是根据细胞生存所需物质的种类和含量，用人工方法模拟合成的，便于对各种成分进行人工控制和标准化。②由于人们并没有完全了解动物细胞所需要的全部物质，实际工作中往往将天然培养基与合成培养基结合使用，如在合成培养基中添加一定比例的血清或其他天然成分。
(2)适宜的培养条件①无菌：培养材料、培养基、培养环境、操作过程严格控制____；对血清等成分进行____除菌，并在培养基中加入多种类型的______，能抑制细菌和真菌的生长，从而预防污染。②无毒：________培养液，防止细胞代谢产生的有毒物质危害细胞。③温度：哺乳动物细胞培养：____________为宜。④pH：大多数动物细胞生存的适宜pH为__________，在CO2培养箱中，采用______培养的方式，使pH保持相对稳定。⑤______：也是动物细胞培养过程中需要考虑的一个重要环境参数。⑥气体环境：O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。置于含有95%的____和5%的____的混合气体的CO2培养箱中进行培养。
4．动物细胞培养的流程
5．需要理解的概念(1)原代培养和传代培养细胞或组织离开有机体后的________，称为原代培养。随着时间的延长，体外培养的细胞数量不断增加。当增长到一定程度后，由于发生________或________的限制及__________________，生长会逐渐减慢，甚至停止并死亡。因此，需要将原培养瓶内的细胞____并____后转到多个培养瓶中进行培养，这种稀释后进行的分瓶____培养，称为传代培养。
6．克隆培养(或细胞克隆)(1)概念：把一个______从群体中分离出来____培养，使之繁衍成一个新的细胞群体的技术。(2)要求：必须保证分离出来的细胞是一个而不是多个，即必须肯定所建成的克隆来源于________。(3)结果：由于来源于一个共同的祖细胞，所以称为纯系，也就是克隆系，所以，子代细胞______一致，________均一。
7．动物细胞离体培养的生长特点(1)________：体外培养时，绝大多数细胞仍然保持了________的特性，必须____在某一固相支持物上如培养瓶壁上生长。但是____、________的细胞以及某些肿瘤细胞不需要贴附生长，而是呈悬浮生长状态。(2)________：当培养瓶中内壁生长细胞彼此紧密接触时，细胞不再分裂。______无接触抑制。(3)具有细胞一般的正常生命活动现象，包括_____、_____、有规律的衰老、死亡等。
8．动物细胞、组织培养技术的应用(1)培养正常或病变的细胞，可用于生理、病理、药理等方面的研究。例如，细胞全能性的揭示、________调节控制的分析、癌变机理和衰老原因、抗癌药物的筛选、有毒物质的检测等研究。(2)器官__________。如皮肤细胞的培养用于烧伤患者的皮肤移植，其他器官的细胞培养用于相关损伤组织器官的修复等。(3)大规模培养获得细胞________。如获得动物疫苗、干扰素、单克隆抗体等有重要价值的生物制品。(4)______________。如“人造牛肉汉堡”。
二、通过细胞核移植克隆动物1．动物细胞核移植的概念：是指将体细胞核移入一个去核的________中，并使其发育成动物个体的过程。2．相关概念分析(1)供体：动物一个细胞的细胞核。(2)受体：去掉细胞核的______。(3)结果：重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体。(4)原理：动物体细胞核具有全能性。3．主要类型(1)______________：动物胚胎干细胞分化程度低，表现全能性相对容易。(2)____________：动物体细胞分化程度高，表现全能性十分困难。因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。
4．涉及技术：动物细胞培养技术、______技术、早期胚胎培养技术、________技术等。其中，______技术是核心技术。5．具体过程
6．实例：低等动物的胚胎细胞核移植——蛙____细胞核移植；低等动物的体细胞核移植——蛙______细胞核移植；高等动物体细胞核移植——____细胞核移植，培育成功克隆羊“多莉”。(1)克隆羊“多莉”的培育成功，表明动物克隆需要的条件：①具有物种完整______的活细胞核。②有能调控细胞核发育的______物质。③完成胚胎发育的必要________。(2)克隆羊“多莉”的培育成功进一步证明了：①动物细胞的______具有全能性。②高度分化的细胞经过一定技术处理，可回复到类似______时期的功能。③在胚胎和个体发育中，细胞质具有______________的作用。
三、通过细胞融合可产生具有新特性的细胞1．两个或多个动物细胞经诱导可融合形成一个细胞(1)概念：在一些融合因子的作用下，将两个或两个以上的细胞合并成一个细胞的技术。(2)诱导融合的因素：PEG(聚乙二醇)、________或____诱导等。(3)原理：细胞膜具有______。(4)结果：形成具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞。(5)应用：①由于杂种细胞在分裂过程中，来自某一方的染色体容易丢失，可利用杂种细胞检测特定染色体丢失与特定基因产物(蛋白质)减少的对应关系，进行________；②利用产生特定抗体的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合制备__________。
2．细胞融合技术是制备单克隆抗体的基础(1)血清抗体：早期人们为了获得抗体，就向动物体内注射相应抗原，使动物产生抗体，然后从动物血清中分离所需抗体。用这种方法制备的抗体不仅产量低、______，而且________。(2)单克隆抗体制备的理论基础：①每一种B淋巴细胞只产生______________；②骨髓瘤细胞能在体外________。
[拓展点] 灭活是指用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力，但并不破坏它们的抗原结构。灭活病毒诱导细胞融合的原理是：病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞互相凝聚，细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。
(3)单克隆抗体的制备流程
①用外界____刺激动物，使其发生免疫反应，使__________产生抗体。②利用________或聚乙二醇等融合因子进行诱导，使能产生抗体的B淋巴细胞与可以无限传代的___________融合。③经过____，获得既能产生__________，又能_________的杂交瘤细胞。④将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养，或注射到小鼠腹腔内增殖(优点：腹水中抗体浓度高、产量大、不需要制备______和________等)，获得单克隆抗体。
(4)单克隆抗体制备过程中两次筛选分析
问题与思考在单克隆抗体制备过程中，第一次筛选出杂交瘤细胞，第二次筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞后，往往还需要进行第二次抗体检测，为什么？[提示] 在多孔培养板的每一个原始孔中，第一次抗体检测并克隆获得的阳性细胞群，可能来源于两个或多个杂交瘤细胞，因此它们所分泌的抗体可能是不同质的，必须再克隆。另外，在克隆培养过程中，有可能会出现骨髓瘤细胞突变而无法产生抗体；染色体丢失导致杂交瘤细胞不分泌抗体；由于不同的杂交瘤细胞的抗体生成率有差异，选择效率更高的杂交瘤细胞等；因此第二次抗体检验可以更好地选择符合生产要求的杂交瘤细胞。
(5)杂交瘤技术制备的单克隆抗体的最大优点：________________________________________________________。(6)单抗的运用①利用抗原-抗体反应，可以诊断和防治多种疾病。②作为特异性探针，用于研究抗原蛋白的结构、细胞学分布及功能。③制备成生物导弹，专一性的杀死肿瘤细胞。
纯度高，可大量制备，在应用时
具有特异性强、灵敏度高的特点
内化知识 突破重点难点
一、动物细胞培养和植物组织培养的比较
例1 (2024·浙江1月选考)某动物细胞培养过程中，细胞贴壁生长至接触抑制时，需分装培养，实验操作过程如图。下列叙述错误的是( )A．①加消化液的目的是使细胞与瓶壁分离 B．②加培养液的目的是促进细胞增殖C．③分装时需调整到合适的细胞密度 D．整个过程需要在无菌、无毒条件下进行[解析] ①加消化液的目的是使细胞分散开来，A错误；②加培养液，为细胞增殖提供营养物质，因此目的是促进细胞增殖，B正确；③分装时需调整到合适的细胞密度，因为若密度过大细胞仍存在接触抑制，C正确；动物细胞培养需要无菌无毒环境，因此整个过程需要在无菌、无毒条件下进行，D正确。
例2 下列各项中不能作为植物组织培养与动物组织培养的共同点的是( )A．都可以培养形成细胞系B．都能发生细胞的分裂C．培养前都必须用酶处理D．都必须在无菌条件下进行培养[解析] 植物组织培养可选择植物的细胞、组织、器官作为外植体进行培养，获得完整的植株，也可以建立细胞系后获取细胞产物；动物细胞培养将动物组织细胞处理成单个，制成细胞悬液后进行培养，得到大量细胞，建立细胞系，两种均需在无菌条件下操作。综上所述，培养前都必须用酶处理不能作为植物组织培养与动物组织培养的共同点。
二、比较植物体细胞杂交和动物细胞融合
例3 中药在我国凭借切实的疗效得到了广泛应用。芍药的主要药效成分是芍药苷，研究人员利用抗芍药苷的单克隆抗体对不同配伍方剂中芍药苷的含量进行了测定。(1)将__________与蛋白结合作为抗原对小鼠进行免疫。并在__________前取血清作为免疫结果的阴性对照样品。(2)取免疫后的小鼠脾脏细胞和___________置于离心管中，加入__________促进细胞融合。融合后的细胞加入选择培养液中培养一周，而后进行专一抗体检测筛选出_________________________________________进行克隆化培养，最终获得与芍药苷特异性结合的单克隆抗体。
能产生抗芍药苷的单克隆抗体的杂交瘤细胞
(3)为了确定制备的单克隆抗体可以用于芍药苷含量的检测，研究人员检测了单抗与芍药苷结构类似的其他中药小分子化合物结合率，结果如下表：
该结果充分体现了单克隆抗体_______________________的特点。
(4)研究人员选择了《伤寒论》中6个含有白芍的方剂进行研究。首先按照原书中配方进行药物配制，打碎后用相同浓度的乙醇浸提，过滤获得提取液。而后利用单克隆抗体对提取液中的芍药苷含量进行测定，并计算芍药苷溶出率(溶出率＝芍药苷质量/方剂中添加白芍质量)，结果见图。实验中还测定了单独白芍一味药物中的芍药苷溶出率，测定的目的是__________。结果显示，除__________________两种方剂外，其他配伍对芍药苷溶出率有较大影响，可见药物成分间存在着复杂的相互作用。(5)研究不同配伍方剂中药物有效成分含量的意义在于_______________________。
提高用药的安全性和准确性
三、动物细胞培养和动物体细胞核移植的比较
例4 (2023·天津等级考)根据如图，正确的是( )A．子代动物遗传性状和受体动物完全一致B．过程1需要MⅡ期去核卵母细胞C．过程2可以大幅改良动物性状D．过程2为过程3提供了量产方式，过程3为过程1、2提供了改良性状的方式[解析] 子代动物的遗传性状与供体基本一致，但与受体无关，A错误；核移植过程中需要处于MⅡ中期的去核卵母细胞，而过程1是培育试管动物，需要培育到适宜时期(桑葚胚或囊胚等时期)进行胚胎移植，B错误；过程2得到的是克隆动物，是无性生殖的一种，不能大幅改良动物性状，C错误；过程2克隆技术可得到大量同种个体，为过程3提供了量产方式，过程3是转基因技术，转基因可导入外源优良基因，为过程1、2提供了改良性状的方式，D正确。
例5 (2021·辽宁选择性考试)如图是利用体细胞核移植技术克隆优质奶牛的简易流程图，有关叙述正确的是( )A．后代丁的遗传性状由甲和丙的遗传物质共同决定B．过程①需要提供95%空气和5% CO2的混合气体C．过程②常使用显微操作去核法对受精卵进行处理D．过程③将激活后的重组细胞培养至原肠胚后移植[解析] 后代丁的细胞核的遗传物质来自甲，细胞质的遗传物质来自乙牛，则丁的遗传性状由甲和乙的遗传物质共同决定，A错误；动物细胞培养中需要提供含95%空气(保证细胞的需氧呼吸)和5% CO2(维持培养液的pH)的混合气体，B正确；过程②常使用显微操作去核法对卵母细胞进行处理，C错误；过程③将激活后的重组细胞培养至囊胚或桑葚胚后移植，D错误。
延伸迁移 实现融会贯通
考向1 围绕动物细胞培养，考查科学思维素养1．(2021·浙江1月选考)如图为动物成纤维细胞的培养过程示意图。下列叙述正确的是( )A．步骤①的操作不需要在无菌环境中进行B．步骤②中用盐酸溶解细胞间物质使细胞分离C．步骤③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶处理D．步骤④培养过程中不会发生细胞转化
C [动物细胞培养过程需要无菌操作，故步骤①的操作需要在无菌环境中进行，A错误；动物细胞培养过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织，使其分散成单个细胞，制成细胞悬液，B错误；传代培养时需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞，使之分散成单个细胞，再分瓶培养，C正确；步骤④为传代培养过程，该过程中部分细胞可能发生细胞转化，D错误。]
2．科学家把小鼠胚胎细胞中的Oct4、Sx2、Klf4和c-Myc四种转录因子基因导入病毒载体，然后导入小鼠成纤维细胞获得诱导多能干细胞(iPS细胞)。现将甲鼠的成纤维细胞诱导形成iPS细胞，然后将其导入去除内细胞团的乙鼠囊胚，再移植到丙鼠的子宫内进行胚胎发育。下列相关叙述正确的是( )A．小鼠成纤维细胞培养的过程中不会发生接触抑制的现象B．这四种转录因子可以诱导相关基因表达，从而改变细胞质中的蛋白质种类C．胚胎移植时需要对丙鼠注射免疫抑制剂，避免免疫排斥D．胚胎发育过程中，囊胚的所有细胞都参与分化形成胚胎的所有器官和组织B [小鼠成纤维细胞培养的过程中会发生接触抑制的现象，A错误；这四种转录因子可以诱导相关基因表达，从而改变细胞质中的蛋白质种类，B正确；胚胎移植时不需要对丙鼠注射免疫抑制剂，C错误；胚胎发育过程中，囊胚的内细胞团细胞参与分化形成胚胎的所有器官和组织，但是滋养层细胞不发育成胎儿的组织，D错误。]
考向2 围绕细胞核移植，考查科学思维与科学探究素养3．我国支持治疗性克隆，反对生殖性克隆。如图表示治疗性克隆过程，下列叙述错误的是( )A．上述过程利用了核移植和胚胎移植技术B．①过程可采用电脉冲融合技术C．②③过程都需在CO2培养箱中培养D．治疗性克隆可解决器官移植中的排异问题
A [该过程表示治疗性克隆过程，利用了核移植技术，但并没有使用胚胎移植技术，A错误；①表示核移植过程，是把患者细胞核移植到去核卵母细胞中构建形成重组细胞，可采用电脉冲融合技术，B正确；②③过程都需置于含95%的空气加5%的CO2的混合气体的培养箱中进行培养，CO2的主要作用是维持培养液的pH，C正确；治疗性克隆是指把患者细胞核移植到去核卵母细胞中构建形成重组细胞，体外培养到一定时期分离出ES细胞，获得的ES细胞定向分化为所需的特定类型细胞，可解决器官移植中的排异问题，D正确。]
4．(2023·稽阳联谊学校高三联考)M基因编码的M蛋白在哺乳动物A的肝细胞中特异性表达。现设计实验，将外源DNA片段F插入M基因的特定位置，再通过核移植、胚胎培养和胚胎移植等技术获得M基因失活的转基因克隆动物A，流程如图所示，下列说法错误的是( )A．成纤维细胞取核前要进行营养限制性培养B．采集卵母细胞前应进行超数排卵处理，采集到的卵母细胞均需培养成熟后才能去核C．转基因、核移植或体外受精等获得的胚胎，都必须经胚胎移植才能获得动物A的后代D．该技术获得的动物A可用于器官移植
B [对成纤维细胞进行营养限制性培养的目的是减弱代谢活动，以利于细胞核的一系列变化和细胞融合后基因表达的分子开关的启动，A正确；超数排卵采集到的卵母细胞不是成熟的卵细胞，不需要培养成熟，B错误；转基因、核移植或体外受精等技术获得的胚胎，都必须经过胚胎移植才能获得后代，因此胚胎移植又是胚胎工程其他技术的最后一道“工序”，C正确；通过核移植获得的动物A可用于器官移植，不发生免疫排斥，D正确。]
考向3 围绕单克隆抗体制备，考查科学思维和社会责任素养5．(2023·嘉兴期中考试)如图所示，将由2种不同的抗原分别制备的单克隆抗体分子，在体外解偶联后重新偶联可制备双特异性抗体，简称双抗。下列说法错误的是( )A．双抗可同时与2种抗原结合B．利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞C．筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原D．同时注射2种抗原可刺激B细胞分化为产双抗的浆细胞
D [根据抗原和抗体发生特异性结合的原理推测，双抗可同时与2种抗原结合，A正确；根据抗原与抗体能够发生特异性结合的特性，利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞，从而使药物发挥相应的作用，B正确；在两种不同的抗原刺激下，B细胞增殖、分化产生不同的浆细胞分泌形成两种抗体，因此，筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原来进行抗原-抗体检测，从而实现对双抗的筛选，C正确；同时注射2种抗原可刺激B细胞分化形成不同的浆细胞，而不是分化成产双抗的浆细胞，D错误。]
精读课本 盘点基础知识
一、细胞培养是动物细胞工程的基础1．动物细胞培养的地位：动物细胞工程常用的技术手段包括动物细胞培养、动物细胞核移植、____________等。其中____________是动物细胞工程的基础。2．动物细胞培养的概念：从动物体获得相关组织，分散成________后，在适宜环境下让细胞____和____的过程。
3．动物细胞培养的条件(1)含全部营养物质的培养液：____(保证细胞顺利的生长增殖)、水、无机盐、氨基酸、维生素、糖类、生长因子等。①__________是根据细胞生存所需物质的种类和含量，用人工方法模拟合成的，便于对各种成分进行人工控制和标准化。②由于人们并没有完全了解动物细胞所需要的全部物质，实际工作中往往将天然培养基与合成培养基结合使用，如在合成培养基中添加一定比例的血清或其他天然成分。
(2)适宜的培养条件①无菌：培养材料、培养基、培养环境、操作过程严格控制____；对血清等成分进行____除菌，并在培养基中加入多种类型的______，能抑制细菌和真菌的生长，从而预防污染。②无毒：________培养液，防止细胞代谢产生的有毒物质危害细胞。③温度：哺乳动物细胞培养：____________为宜。④pH：大多数动物细胞生存的适宜pH为__________，在CO2培养箱中，采用______培养的方式，使pH保持相对稳定。⑤______：也是动物细胞培养过程中需要考虑的一个重要环境参数。⑥气体环境：O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。置于含有95%的____和5%的____的混合气体的CO2培养箱中进行培养。
4．动物细胞培养的流程
5．需要理解的概念(1)原代培养和传代培养细胞或组织离开有机体后的________，称为原代培养。随着时间的延长，体外培养的细胞数量不断增加。当增长到一定程度后，由于发生________或________的限制及__________________，生长会逐渐减慢，甚至停止并死亡。因此，需要将原培养瓶内的细胞____并____后转到多个培养瓶中进行培养，这种稀释后进行的分瓶____培养，称为传代培养。
6．克隆培养(或细胞克隆)(1)概念：把一个______从群体中分离出来____培养，使之繁衍成一个新的细胞群体的技术。(2)要求：必须保证分离出来的细胞是一个而不是多个，即必须肯定所建成的克隆来源于________。(3)结果：由于来源于一个共同的祖细胞，所以称为纯系，也就是克隆系，所以，子代细胞______一致，________均一。
7．动物细胞离体培养的生长特点(1)________：体外培养时，绝大多数细胞仍然保持了________的特性，必须____在某一固相支持物上如培养瓶壁上生长。但是____、________的细胞以及某些肿瘤细胞不需要贴附生长，而是呈悬浮生长状态。(2)________：当培养瓶中内壁生长细胞彼此紧密接触时，细胞不再分裂。______无接触抑制。(3)具有细胞一般的正常生命活动现象，包括_____、_____、有规律的衰老、死亡等。
8．动物细胞、组织培养技术的应用(1)培养正常或病变的细胞，可用于生理、病理、药理等方面的研究。例如，细胞全能性的揭示、________调节控制的分析、癌变机理和衰老原因、抗癌药物的筛选、有毒物质的检测等研究。(2)器官__________。如皮肤细胞的培养用于烧伤患者的皮肤移植，其他器官的细胞培养用于相关损伤组织器官的修复等。(3)大规模培养获得细胞________。如获得动物疫苗、干扰素、单克隆抗体等有重要价值的生物制品。(4)______________。如“人造牛肉汉堡”。
二、通过细胞核移植克隆动物1．动物细胞核移植的概念：是指将体细胞核移入一个去核的________中，并使其发育成动物个体的过程。2．相关概念分析(1)供体：动物一个细胞的细胞核。(2)受体：去掉细胞核的______。(3)结果：重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体。(4)原理：动物体细胞核具有全能性。3．主要类型(1)______________：动物胚胎干细胞分化程度低，表现全能性相对容易。(2)____________：动物体细胞分化程度高，表现全能性十分困难。因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。
4．涉及技术：动物细胞培养技术、______技术、早期胚胎培养技术、________技术等。其中，______技术是核心技术。5．具体过程
6．实例：低等动物的胚胎细胞核移植——蛙____细胞核移植；低等动物的体细胞核移植——蛙______细胞核移植；高等动物体细胞核移植——____细胞核移植，培育成功克隆羊“多莉”。(1)克隆羊“多莉”的培育成功，表明动物克隆需要的条件：①具有物种完整______的活细胞核。②有能调控细胞核发育的______物质。③完成胚胎发育的必要________。(2)克隆羊“多莉”的培育成功进一步证明了：①动物细胞的______具有全能性。②高度分化的细胞经过一定技术处理，可回复到类似______时期的功能。③在胚胎和个体发育中，细胞质具有______________的作用。
三、通过细胞融合可产生具有新特性的细胞1．两个或多个动物细胞经诱导可融合形成一个细胞(1)概念：在一些融合因子的作用下，将两个或两个以上的细胞合并成一个细胞的技术。(2)诱导融合的因素：PEG(聚乙二醇)、________或____诱导等。(3)原理：细胞膜具有______。(4)结果：形成具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞。(5)应用：①由于杂种细胞在分裂过程中，来自某一方的染色体容易丢失，可利用杂种细胞检测特定染色体丢失与特定基因产物(蛋白质)减少的对应关系，进行________；②利用产生特定抗体的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合制备__________。
2．细胞融合技术是制备单克隆抗体的基础(1)血清抗体：早期人们为了获得抗体，就向动物体内注射相应抗原，使动物产生抗体，然后从动物血清中分离所需抗体。用这种方法制备的抗体不仅产量低、______，而且________。(2)单克隆抗体制备的理论基础：①每一种B淋巴细胞只产生______________；②骨髓瘤细胞能在体外________。
[拓展点] 灭活是指用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力，但并不破坏它们的抗原结构。灭活病毒诱导细胞融合的原理是：病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞互相凝聚，细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。
(3)单克隆抗体的制备流程
①用外界____刺激动物，使其发生免疫反应，使__________产生抗体。②利用________或聚乙二醇等融合因子进行诱导，使能产生抗体的B淋巴细胞与可以无限传代的___________融合。③经过____，获得既能产生__________，又能_________的杂交瘤细胞。④将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养，或注射到小鼠腹腔内增殖(优点：腹水中抗体浓度高、产量大、不需要制备______和________等)，获得单克隆抗体。
(4)单克隆抗体制备过程中两次筛选分析
问题与思考在单克隆抗体制备过程中，第一次筛选出杂交瘤细胞，第二次筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞后，往往还需要进行第二次抗体检测，为什么？[提示] 在多孔培养板的每一个原始孔中，第一次抗体检测并克隆获得的阳性细胞群，可能来源于两个或多个杂交瘤细胞，因此它们所分泌的抗体可能是不同质的，必须再克隆。另外，在克隆培养过程中，有可能会出现骨髓瘤细胞突变而无法产生抗体；染色体丢失导致杂交瘤细胞不分泌抗体；由于不同的杂交瘤细胞的抗体生成率有差异，选择效率更高的杂交瘤细胞等；因此第二次抗体检验可以更好地选择符合生产要求的杂交瘤细胞。
(5)杂交瘤技术制备的单克隆抗体的最大优点：________________________________________________________。(6)单抗的运用①利用抗原-抗体反应，可以诊断和防治多种疾病。②作为特异性探针，用于研究抗原蛋白的结构、细胞学分布及功能。③制备成生物导弹，专一性的杀死肿瘤细胞。
纯度高，可大量制备，在应用时
具有特异性强、灵敏度高的特点
内化知识 突破重点难点
一、动物细胞培养和植物组织培养的比较
例1 (2024·浙江1月选考)某动物细胞培养过程中，细胞贴壁生长至接触抑制时，需分装培养，实验操作过程如图。下列叙述错误的是( )A．①加消化液的目的是使细胞与瓶壁分离 B．②加培养液的目的是促进细胞增殖C．③分装时需调整到合适的细胞密度 D．整个过程需要在无菌、无毒条件下进行[解析] ①加消化液的目的是使细胞分散开来，A错误；②加培养液，为细胞增殖提供营养物质，因此目的是促进细胞增殖，B正确；③分装时需调整到合适的细胞密度，因为若密度过大细胞仍存在接触抑制，C正确；动物细胞培养需要无菌无毒环境，因此整个过程需要在无菌、无毒条件下进行，D正确。
例2 下列各项中不能作为植物组织培养与动物组织培养的共同点的是( )A．都可以培养形成细胞系B．都能发生细胞的分裂C．培养前都必须用酶处理D．都必须在无菌条件下进行培养[解析] 植物组织培养可选择植物的细胞、组织、器官作为外植体进行培养，获得完整的植株，也可以建立细胞系后获取细胞产物；动物细胞培养将动物组织细胞处理成单个，制成细胞悬液后进行培养，得到大量细胞，建立细胞系，两种均需在无菌条件下操作。综上所述，培养前都必须用酶处理不能作为植物组织培养与动物组织培养的共同点。
二、比较植物体细胞杂交和动物细胞融合
例3 中药在我国凭借切实的疗效得到了广泛应用。芍药的主要药效成分是芍药苷，研究人员利用抗芍药苷的单克隆抗体对不同配伍方剂中芍药苷的含量进行了测定。(1)将__________与蛋白结合作为抗原对小鼠进行免疫。并在__________前取血清作为免疫结果的阴性对照样品。(2)取免疫后的小鼠脾脏细胞和___________置于离心管中，加入__________促进细胞融合。融合后的细胞加入选择培养液中培养一周，而后进行专一抗体检测筛选出_________________________________________进行克隆化培养，最终获得与芍药苷特异性结合的单克隆抗体。
能产生抗芍药苷的单克隆抗体的杂交瘤细胞
(3)为了确定制备的单克隆抗体可以用于芍药苷含量的检测，研究人员检测了单抗与芍药苷结构类似的其他中药小分子化合物结合率，结果如下表：
该结果充分体现了单克隆抗体_______________________的特点。
(4)研究人员选择了《伤寒论》中6个含有白芍的方剂进行研究。首先按照原书中配方进行药物配制，打碎后用相同浓度的乙醇浸提，过滤获得提取液。而后利用单克隆抗体对提取液中的芍药苷含量进行测定，并计算芍药苷溶出率(溶出率＝芍药苷质量/方剂中添加白芍质量)，结果见图。实验中还测定了单独白芍一味药物中的芍药苷溶出率，测定的目的是__________。结果显示，除__________________两种方剂外，其他配伍对芍药苷溶出率有较大影响，可见药物成分间存在着复杂的相互作用。(5)研究不同配伍方剂中药物有效成分含量的意义在于_______________________。
提高用药的安全性和准确性
三、动物细胞培养和动物体细胞核移植的比较
例4 (2023·天津等级考)根据如图，正确的是( )A．子代动物遗传性状和受体动物完全一致B．过程1需要MⅡ期去核卵母细胞C．过程2可以大幅改良动物性状D．过程2为过程3提供了量产方式，过程3为过程1、2提供了改良性状的方式[解析] 子代动物的遗传性状与供体基本一致，但与受体无关，A错误；核移植过程中需要处于MⅡ中期的去核卵母细胞，而过程1是培育试管动物，需要培育到适宜时期(桑葚胚或囊胚等时期)进行胚胎移植，B错误；过程2得到的是克隆动物，是无性生殖的一种，不能大幅改良动物性状，C错误；过程2克隆技术可得到大量同种个体，为过程3提供了量产方式，过程3是转基因技术，转基因可导入外源优良基因，为过程1、2提供了改良性状的方式，D正确。
例5 (2021·辽宁选择性考试)如图是利用体细胞核移植技术克隆优质奶牛的简易流程图，有关叙述正确的是( )A．后代丁的遗传性状由甲和丙的遗传物质共同决定B．过程①需要提供95%空气和5% CO2的混合气体C．过程②常使用显微操作去核法对受精卵进行处理D．过程③将激活后的重组细胞培养至原肠胚后移植[解析] 后代丁的细胞核的遗传物质来自甲，细胞质的遗传物质来自乙牛，则丁的遗传性状由甲和乙的遗传物质共同决定，A错误；动物细胞培养中需要提供含95%空气(保证细胞的需氧呼吸)和5% CO2(维持培养液的pH)的混合气体，B正确；过程②常使用显微操作去核法对卵母细胞进行处理，C错误；过程③将激活后的重组细胞培养至囊胚或桑葚胚后移植，D错误。
延伸迁移 实现融会贯通
考向1 围绕动物细胞培养，考查科学思维素养1．(2021·浙江1月选考)如图为动物成纤维细胞的培养过程示意图。下列叙述正确的是( )A．步骤①的操作不需要在无菌环境中进行B．步骤②中用盐酸溶解细胞间物质使细胞分离C．步骤③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶处理D．步骤④培养过程中不会发生细胞转化
C [动物细胞培养过程需要无菌操作，故步骤①的操作需要在无菌环境中进行，A错误；动物细胞培养过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织，使其分散成单个细胞，制成细胞悬液，B错误；传代培养时需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞，使之分散成单个细胞，再分瓶培养，C正确；步骤④为传代培养过程，该过程中部分细胞可能发生细胞转化，D错误。]
2．科学家把小鼠胚胎细胞中的Oct4、Sx2、Klf4和c-Myc四种转录因子基因导入病毒载体，然后导入小鼠成纤维细胞获得诱导多能干细胞(iPS细胞)。现将甲鼠的成纤维细胞诱导形成iPS细胞，然后将其导入去除内细胞团的乙鼠囊胚，再移植到丙鼠的子宫内进行胚胎发育。下列相关叙述正确的是( )A．小鼠成纤维细胞培养的过程中不会发生接触抑制的现象B．这四种转录因子可以诱导相关基因表达，从而改变细胞质中的蛋白质种类C．胚胎移植时需要对丙鼠注射免疫抑制剂，避免免疫排斥D．胚胎发育过程中，囊胚的所有细胞都参与分化形成胚胎的所有器官和组织B [小鼠成纤维细胞培养的过程中会发生接触抑制的现象，A错误；这四种转录因子可以诱导相关基因表达，从而改变细胞质中的蛋白质种类，B正确；胚胎移植时不需要对丙鼠注射免疫抑制剂，C错误；胚胎发育过程中，囊胚的内细胞团细胞参与分化形成胚胎的所有器官和组织，但是滋养层细胞不发育成胎儿的组织，D错误。]
考向2 围绕细胞核移植，考查科学思维与科学探究素养3．我国支持治疗性克隆，反对生殖性克隆。如图表示治疗性克隆过程，下列叙述错误的是( )A．上述过程利用了核移植和胚胎移植技术B．①过程可采用电脉冲融合技术C．②③过程都需在CO2培养箱中培养D．治疗性克隆可解决器官移植中的排异问题
A [该过程表示治疗性克隆过程，利用了核移植技术，但并没有使用胚胎移植技术，A错误；①表示核移植过程，是把患者细胞核移植到去核卵母细胞中构建形成重组细胞，可采用电脉冲融合技术，B正确；②③过程都需置于含95%的空气加5%的CO2的混合气体的培养箱中进行培养，CO2的主要作用是维持培养液的pH，C正确；治疗性克隆是指把患者细胞核移植到去核卵母细胞中构建形成重组细胞，体外培养到一定时期分离出ES细胞，获得的ES细胞定向分化为所需的特定类型细胞，可解决器官移植中的排异问题，D正确。]
4．(2023·稽阳联谊学校高三联考)M基因编码的M蛋白在哺乳动物A的肝细胞中特异性表达。现设计实验，将外源DNA片段F插入M基因的特定位置，再通过核移植、胚胎培养和胚胎移植等技术获得M基因失活的转基因克隆动物A，流程如图所示，下列说法错误的是( )A．成纤维细胞取核前要进行营养限制性培养B．采集卵母细胞前应进行超数排卵处理，采集到的卵母细胞均需培养成熟后才能去核C．转基因、核移植或体外受精等获得的胚胎，都必须经胚胎移植才能获得动物A的后代D．该技术获得的动物A可用于器官移植
B [对成纤维细胞进行营养限制性培养的目的是减弱代谢活动，以利于细胞核的一系列变化和细胞融合后基因表达的分子开关的启动，A正确；超数排卵采集到的卵母细胞不是成熟的卵细胞，不需要培养成熟，B错误；转基因、核移植或体外受精等技术获得的胚胎，都必须经过胚胎移植才能获得后代，因此胚胎移植又是胚胎工程其他技术的最后一道“工序”，C正确；通过核移植获得的动物A可用于器官移植，不发生免疫排斥，D正确。]
考向3 围绕单克隆抗体制备，考查科学思维和社会责任素养5．(2023·嘉兴期中考试)如图所示，将由2种不同的抗原分别制备的单克隆抗体分子，在体外解偶联后重新偶联可制备双特异性抗体，简称双抗。下列说法错误的是( )A．双抗可同时与2种抗原结合B．利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞C．筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原D．同时注射2种抗原可刺激B细胞分化为产双抗的浆细胞
D [根据抗原和抗体发生特异性结合的原理推测，双抗可同时与2种抗原结合，A正确；根据抗原与抗体能够发生特异性结合的特性，利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞，从而使药物发挥相应的作用，B正确；在两种不同的抗原刺激下，B细胞增殖、分化产生不同的浆细胞分泌形成两种抗体，因此，筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原来进行抗原-抗体检测，从而实现对双抗的筛选，C正确；同时注射2种抗原可刺激B细胞分化形成不同的浆细胞，而不是分化成产双抗的浆细胞，D错误。]
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