2024届高考一轮复习生物课件(人教版)：动物细胞工程

下列叙述不正确的是 A.在HAT培养基上存活的杂交瘤
细胞既能无限增殖又可以分泌 抗体 B.单克隆抗体的特点是灵敏度高、 特异性强，可以大量制备 C.可用HPV衣壳蛋白检测筛选出 能产生特异性抗体的杂交瘤细胞
√D.单克隆抗体制备过程涉及的生物学原理有细胞增殖和细胞膜的选择透过性
单克隆抗体的制备过程主要 运用的细胞工程技术包括动 物细胞培养和动物细胞融合， 原理依次是细胞增殖、细胞 膜的流动性，D错误。
现出__遗__传__和__生__理__缺__陷__
教材隐性知识
(1)源于选择性必修3 P52“相关信息”：减数分裂Ⅱ中期(MⅡ期) 卵母细胞中的“核”其实是纺锤体—染色体复合物。文中所说 的“去核”是去除该复合物。 (2)源于选择性必修3 P54“相关信息”：目前动物细胞核移植技 术中普遍使用的去核方法是 显微操作法 。也有人采用梯度离心、 紫外线短时间照射和化学物质处理等方法。这些方法是在没有 穿透卵母细胞透明带的情况下去核或使其中的 DNA变性 。
2.(2022·江苏南京高三模拟)某学术期刊发表论文称，利用人类多能干细胞 培养的皮肤类器官在培养4～5个月后，形成了多层皮肤组织，包含毛囊、 皮脂腺和神经元回路，是迄今最逼真的人皮肤类器官。下列相关叙述正 确的是 A.多能干细胞形成多层皮肤组织的过程中，遗传物质通常会发生改变 B.多能干细胞培养形成多层皮肤组织，说明动物的体细胞具有全能性
归纳
总结
动物细胞培养和植物组织培养的比较
项目
动物细胞培养
理论基础
细胞增殖
无菌；用机械的方法或胰蛋白
培养前处理 酶、胶原蛋白酶等处理，使组
织分散成单个细胞
取材
动物胚胎或出生不久的幼龄动 物的器官或组织
培养基性质
液体
植物组织培养 植物细胞的全能性
无菌、离体
植物幼嫩的部位 或花药等
固体
Байду номын сангаас 归纳
总结
动物细胞培养和植物组织培养的比较
融合法； 高Ca2＋—高pH融合法
生物法：灭活病毒诱导法
归纳
总结
比较植物体细胞杂交和动物细胞融合
结果
杂种植株
杂交细胞
应用
培育植物新品种
主要用于制备单克隆抗体
突破远缘杂交不亲和的障碍，打破了生殖隔离，扩展了 意义
杂交的亲本组合
动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同，诱 相同点
导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法相似
1.(2023·山西运城高三模拟)对某种动物的肝肿瘤细胞进行细胞培养，下 列说法错误的是 A.在利用肝组织块制备细胞悬液时，可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理 B.动物细胞培养应在含5%CO2的CO2培养箱中进行，CO2的作用维持培养
液的pH
√C.为了防止动物细胞培养过程中受污染，可向培养液中加入适量的干扰素
细胞、组织或器官，可用于器官移植
①研究克隆动物可使人类更深入地了解 胚胎发育及衰
前景
科学 研究
老过程；②克隆一批遗传背景相同的动物，可以通过 它们之间的对比来分析 致病基因 ；③克隆特定疾病模 型的动物，为研究 致病机制 和开发相应的药物提供
帮助
保护濒 危物种
增加濒危物种的存活数量
①成功率 非常低 ；②绝大多数克隆动物存在 健康 问题，表 问题
4.干细胞培养及其应用
种类
胚胎干细胞
来源
_早__期__胚__胎___
能分化为成年动物体内的 任何一种类型的细胞，并 特点 进一步形成机体的组织和 器官甚至_个__体___
成体干细胞 诱导多能干细胞
骨髓、脐带血和 体细胞(如成纤维
外周血
细胞等)
能诱导分化成类 分化成_特__定__的__细_ 似 胚胎干细胞的 _胞__或__组__织__
√C.ADC通过抗体与细胞膜上的受体特异性结合，以主动运输的方式进入
肿瘤细胞 D.ADC在肿瘤细胞里被溶酶体裂解，释放药物，使肿瘤细胞死亡
利用动物细胞融合技术将B淋巴 细胞和骨髓瘤细胞融合成杂交瘤 细胞，杂交瘤细胞既能无限增殖， 又能产生特异性抗体，A正确； 单克隆抗体制备过程中至少经过两次筛选，一次是用特定的选择培 养基进行筛选，获得杂交瘤细胞，杂交瘤细胞还需进行克隆化培养 和抗体检测，即用96孔板培养和多次筛选杂交瘤细胞后，可获得既 能无限增殖，又能分泌特异性抗体的杂交瘤细胞，B正确；
D.在合成培养基中，通常需加入血清等一些天然成分
在利用肝组织块制备细胞悬液时，可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理， 以分解组织细胞间的蛋白质，得到单个细胞，A正确； 为防止动物细胞培养过程中杂菌的污染，可向培养液中加入适量的抗 生素，C错误； 使用合成培养基培养动物细胞时，通常要加入血清等一些天然成分， 以利于动物细胞生长，D正确。
考点三
动物体细胞核移植技术 和克隆动物
归纳 夯实必备知识
1.动物细胞核移植技术的概念和类型 (1)概念 将动物一个细胞的 细胞核 移入去核的 卵母细胞 中，使这个重新组合的 细胞发育成 新胚胎 ，继而发育为 动物个体 的技术。 (2)原理： 动物体细胞核具有全能性 。 (3)类型：哺乳动物核移植可分为 胚胎细胞 核移植和 体细胞 核移植， 其中 胚胎细胞 核移植较易成功。
2.动物细胞 培养的条件
血清 培养液和培养用具
7.2～7.4 维持培养液的pH
3.动物细胞培养的过程
胰蛋白 胶原蛋白 单个细胞
细胞悬液
原代
悬浮
贴壁
分裂受阻或停止 传代培养
概念 辨析
细胞贴壁和接触抑制 细胞贴壁是指体外培养的细胞贴附在瓶壁生长的现象；接触抑制是 指当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞通常会停止分裂增 殖的现象。
拓展 提升科学思维 1.植物体细胞杂交技术，可以跨越植物种属间生殖隔离的屏障，培育出 新的作物类型。科学家经过长期的探索，也实现了用不同种动物的体细 胞进行杂交。参考图示，回答下列问题：
(1)动物细胞融合的结构基础是什么？ 提示 细胞膜的流动性。
(2)动物细胞完成融合的标志是什么？ 提示 动物细胞融合时，先是细胞 膜发生融合，然后是细胞核的融合。 当两个细胞核融合后形成具有单核 的杂交细胞，则标志着动物细胞融合的完成。
(3)动物与人细胞之间诱导融合，产生的融合细胞有多少种(只考虑两两 融合)? 提示 3种。
2.单克隆抗体的制备中需要给小鼠注射特定的抗原蛋白，其目的是什么？ 提示 刺激机体发生免疫应答，从而产生特定的B淋巴细胞。 3.单克隆抗体被广泛用作诊断试剂的原因是什么？ 提示 单克隆抗体能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异 性结合，并且可以大量制备。
2.单克隆抗体的制备 (1)传统抗体的获得 ①方法 抗原 ―反―复――注―射→ 动物体内 ―形―成→ 多种B淋巴细胞 ―产―生→ 多种_抗__体___
―→ 从__血__清__中分离抗体 ②缺点：产量低、 纯度 低、 特异性 差。
(2)单克隆抗 体的制备及 优点 ①制备过程
B淋巴细胞
选择 杂交瘤细胞
3.科学家已尝试采用多种方法来制备iPS细胞，尝试说出几种获取iPS细胞 的方法。 提示 借助载体将特定基因导入细胞中，直接将特定蛋白导入细胞中或 者用小分子化合物等来诱导形成iPS细胞。iPS细胞最初是由成纤维细胞 转化而来的，后来发现已分化的T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞。
突破 强化关键能力
第4课时 动物细胞工程
课标要求
1.阐明动物细胞培养是从动物体获得相关组织，分散成单个细胞后， 在适宜的培养条件下让细胞生长和增殖的过程。动物细胞培养是动 物细胞工程的基础。 2.阐明动物细胞核移植一般是将体细胞核移入一个去核的卵母细胞 中，并使重组细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的过程。 3.阐明动物细胞融合是指通过物理、化学或生物学等手段，使两个 或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。 4.概述细胞融合技术是单克隆抗体制备的重要技术。 5.简述干细胞在生物医学工程中有广泛的应用价值。
√C.给烧伤病人移植自身多能干细胞培养成的皮肤类器官可减弱免疫排斥
反应 D.该项研究结果表明多能干细胞可以分化成为人体内所需的各种组织和
器官
多能干细胞形成多层皮肤组织的过程中，遗传物质并未发生改变，只 是基因的选择性表达，A错误； 多能干细胞培养形成多层皮肤组织，未分化成各种细胞或发育成完整 个体，不能体现动物体细胞的全能性，B错误； 研究结果表明，多能干细胞能形成多层皮肤组织，包含毛囊、皮脂腺 和神经元回路，但不能说明其能分化成各种组织和器官，D错误。
归纳
总结
比较植物体细胞杂交和动物细胞融合
项目
植物体细胞杂交
动物细胞融合
原理
细胞膜的流动性、细胞 细胞膜的流动性、细胞的全能性
增殖
融合前处理
除去细胞壁
使细胞分散开
相关酶
纤维素酶和果胶酶
胰蛋白酶或胶原蛋白酶
诱导方法
物理法：电融合法； 物理法：电融合法、离心法；
化学法：聚乙二醇(PEG) 化学法：聚乙二醇(PEG)融合法、
内
考点一 动物细胞培养
容
考点二 动物细胞融合技术与单克隆抗体
索
考点三 动物体细胞核移植技术和克隆动物
引
重温高考 真题演练
课时精练
考点一
动物细胞培养
归纳 夯实必备知识
1.动物细胞培养的概念：从动物体中取出相关的组织，将它分散成_单__个__ 细胞 ，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞 生长和增殖 的技术。
单克隆抗体的优点 a.能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生 特异性 结合(特异性 强、灵敏度高)。 b.可以 大量 制备。 (3)单克隆抗体的应用 ①被广泛用作 诊断 试剂，在多种疾病的诊断和病原体鉴定中发挥重要 的作用。 ②运载 药物 ，形成抗体—药物偶联物，实现对肿瘤细胞的 选择性 杀伤。 ③用于 治疗疾病 。
2.体细胞核 移植的过程
MⅡ期去核
细胞融合 重构胚 细胞分裂 发育进程
胚胎移植
基本相同
3.体细胞核移植技术的应用前景和存在的问题
畜牧业
加速家畜 遗传改良 进程、促进优良畜群繁育
①作为 生物反应器 生产医用蛋白；
前景
② 转基因克隆动物 的细胞、组织或器官可以用于
医药卫生 异种移植；
③人核移植 胚胎干细胞 经过诱导分化形成相应的
培养基 糖类、氨基酸、无机盐、 水、矿质元素、蔗糖、维生素、
成分 维生素和动物血清等 植物激素和琼脂等
产生大量细胞，不形成 结果
新个体
可产生新个体
人造皮肤的构建、动物 快速繁殖、作物脱毒、细胞产物 应用
分泌蛋白的规模化生产 的工厂化生产和单倍体育种等
①都需人工条件下的无菌操作；②都需要适宜的温度、 相同点
pH等条件；③都进行有丝分裂，都不涉及减数分裂
考点二
动物细胞融合技术与 单克隆抗体
归纳 夯实必备知识
1. 动 物 细 胞 融合技术
PEG融合法、电融合法和 灭活病毒诱导法等
细胞膜的流动性
教材隐性知识
源于选择性必修3 P48“相关信息”：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。
ADC 通 过 胞 吞 的 方 式 进 入 肿 瘤 细胞，溶酶体使其裂解，释放药 物，实现了对肿瘤细胞的选择性 杀伤，C错误，D正确。
4.人乳头瘤病毒(HPV)是一种 DNA 病 毒 ， 可 诱 发 细 胞 癌 变 。 抗HPV的单克隆抗体可以准确 检测出HPV，从而及时监控宫 颈癌的发生。以HPV衣壳蛋白 为抗原制备出单克隆抗体的过 程如图所示。
细胞
分化成心肌细 应用 胞、神经元和
造血干细胞等
造血干细胞用于治疗 白血病；神经干细胞 用于治疗帕金森病、 阿尔茨海默病等
治疗小鼠的镰状细胞 贫血、阿尔茨海默病、 心血管疾病等
拓展 提升科学思维
1.胚胎干细胞为什么可以解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问 题？其应用有什么限制因素？ 提示 通过胚胎干细胞体外诱导分化，可以培育出人造组织器官，从而 解决供体器官不足问题，另一方面，由于是自身细胞经诱导分化形成的， 所以无免疫排斥反应。胚胎干细胞必须从胚胎中获取，这涉及伦理问题， 因而限制了应用。 2.为什么科学家认为iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞？ 提示 iPS细胞的诱导过程无需破坏胚胎，而且iPS细胞可以来源于病人 自身的体细胞，将它移植回病人体内后，理论上可以避免免疫排斥反应。
突破 强化关键能力
3.(2023·河北廊坊高三模拟)抗体—药物偶联物(ADC)通过采用特定技术将 具有生物活性的小分子药物连接到能特异性识别肿瘤细胞的单克隆抗体 上，实现对肿瘤细胞的选择性杀伤。ADC的结构及其发挥作用的机理如 图所示，
下列有关说法错误的是 A.单克隆抗体制备过程中通常将免
疫后得到的B淋巴细胞与骨髓瘤 细胞融合 B.用96孔板培养和多次筛选杂交瘤细胞后，在体外大规模培养可获得单 克隆抗体