核心知識全面復習高考一輪復習——選擇性必修三《生物技術與工程》——第55講動物細胞工程1.闡明動物細胞培養是從動物體獲得相關組織，分散成單個細胞后，在適宜的

培養條件下讓細胞生長和增殖的過程。動物細胞培養是動物細胞工程的基礎。2.闡明動物細胞核移植一般是將體細胞核移入一個去核的卵母細胞中，并使重

組細胞發育成新胚胎，繼而發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學工程中有廣泛的應用價值。復習目標要求

考點一動物細胞培養考點二動物細胞融合技術和單克隆抗體考點三動物體細胞核移植技術和克隆動物主要考點

必備知識動物細胞培養考點一

動物細胞工程常用的技術手段有動物細胞培養、動物細胞融合、動物細胞核移植、生產單克隆抗體等，其中動物細胞培養技術是其他動物細胞工程技術的基礎。一.知識梳理

必備知識動物細胞培養動物細胞核移植動物細胞融合其它動物細胞工程的基礎生產單克隆抗體動物細胞工程常用技術一.知識梳理

必備知識羽毛中提取細胞人造肉2.原理：細胞增殖（有絲分裂）。1.動物細胞培養概念:從動物體中取出相關的組織，將它分散成單個細胞，然后在適宜的培養條件下，讓這些細胞生長和增殖的技術。3.目的：獲得細胞或細胞產物；不能獲得完整動物個體。動物細胞培養需要什么樣的條件？一.知識梳理

必備知識4.動物細胞培養的條件:營養、無菌、無毒的環境、溫度和pH、氣體環境。營養（1）成分:已知成分:將細胞所需的營養物質按種類和所需量嚴格配制的培養基。稱為合成培養基。

未知成分：使用合成培養基時，通常需加入血清等一些天然成分。血清中含有人類尚未全部研究清楚、細胞生長和增殖所必需的物質。

（2）培養基的物理性質：培養動物細胞一般使用液體培養基，也稱為培養液。動物細胞進行培養時通常要添加血清血清中含有蛋白質、氨基酸、葡萄糖、激素等，其中蛋白質主要為白蛋白和球蛋白。氨基酸有多種，是細胞合成蛋白質的基本成分，其中有些氨基酸動物細胞本身不能合成（稱為必需氨基酸），必須由培養液提供。血清激素有胰島素、生長激素等及多種生長因子（如表皮生長因子、成纖維細胞生長因子、類胰島素生長因子等）；血清還含有多種未知的促細胞生長因子、促貼附因子及其他活性物質，能促進細胞的生長、增殖和貼附。因此，細胞培養時，要保證細胞能夠順利生長和增殖，一般需添加10%～20%的血清。一.知識梳理

必備知識一.知識梳理

必備知識4.動物細胞培養的條件:營養、無菌、無毒的環境、溫度和pH、氣體環境。無菌、無毒的環境（1）保證無菌、無毒環境的具體措施

①對培養液和所有培養用具進行滅菌處理。

②在無菌環境下進行操作。

③培養液需要定期更換，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。思考題：如何防止培養過程中的微生物污染？在細胞培養液中添加一定量的抗生素一.知識梳理

必備知識4.動物細胞培養的條件:營養、無菌、無毒的環境、溫度和pH、氣體環境。適宜的溫度、pH和滲透壓（1）適宜的溫度：哺乳動物細胞培養的溫度多以36.5±0.5℃為宜。

（2）適宜的pH：多數動物細胞生存的適宜pH為7.2-7.4。

（3）適宜的滲透壓：維持細胞正常的形態和功能。一.知識梳理

必備知識4.動物細胞培養的條件:營養、無菌、無毒的環境、溫度和pH、氣體環境。適宜的氣體環境

通常采用培養皿或松蓋培養瓶。并將它們置于含有95%空氣和5%CO2的混合氣體的CO2培養箱中進行培養。

O2：細胞代謝所必需的。CO2：主要作用是維持培養液的pH。5.動物細胞培養過程一.知識梳理

必備知識傳代培養取動物組織制成細胞懸液原代培養放入CO2培養箱中培養放入CO2培養箱中培養用機械的方法，或用胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理的方法，將組織分散成單個細胞一.知識梳理

必備知識5.動物細胞培養過程取動物組織：細胞貼壁接觸抑制原代培養傳代培養

一般取材于動物胚胎或幼齡動物的組織、器官。

因為這些細胞分化程度低，增殖能力強，容易培養。一.知識梳理

必備知識5.動物細胞培養過程細胞貼壁接觸抑制原代培養傳代培養制成細胞懸液：（1）將細胞分散成單個細胞。方法：①機械的方法。

②用胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理一段時間。（2）用培養液將細胞制成細胞懸液。原因：①從動物體取出的成塊組織中，細胞與細胞靠在一起，彼此限制了生長和增殖；

②能使細胞與培養液充分接觸，更易進行物質交換。注意：

胰蛋白酶除了可以消化細胞間的蛋白外，長時間的作用也會消化細胞膜蛋白，對細胞有損傷作用，因此必須控制好胰蛋白酶的消化時間。

一般來說幼年動物的組織細胞比老年動物的組織細胞易于培養。同樣，組織細胞的分化程度越低，則增殖能力越強，所以更容易培養。

一般而言，動物細胞培養不需經過脫分化過程。因高度分化的動物細胞發育潛能變窄，失去了發育成完整個體的能力，所以，動物細胞也就沒有類似植物組織或細胞培養時的脫分化過程了。要想使培養的動物細胞定向分化，通常采用定向誘導動物干細胞，使其分化成所需要的組織或器官。一.知識梳理

必備知識一.知識梳理

必備知識5.動物細胞培養過程細胞貼壁接觸抑制原代培養傳代培養進行原代培養（1）操作過程：將細胞懸液放入培養皿或培養瓶內，置于適宜環境中培養。原代培養：通常將分瓶之前的細胞培養，即動物組織經處理后的初次培養稱為原代培養。（2）體外培養的動物細胞類型

①懸浮生長類：能夠懸浮在培養液中生長增殖。②貼壁生長類：需要貼附于某些基質表面才能生長增殖（細胞貼壁），大多數細胞屬于此類。一.知識梳理

必備知識5.動物細胞培養過程細胞懸液放入培養瓶在適宜條件在適宜條件分瓶培養原代培養傳代培養為什么要進行分瓶培養？懸浮生長貼壁生長會因細胞密度過大、有害代謝物積累和培養液中營養物質缺乏接觸抑制分瓶培養(傳代培養)解決原因原代培養問題細胞分裂受阻細胞貼壁:懸液中分散的細胞貼附在瓶壁生長的現象。接觸抑制：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。一.知識梳理

必備知識5.動物細胞培養過程細胞貼壁接觸抑制原代培養傳代培養分瓶、進行傳代培養（2）分瓶的具體做法懸浮細胞貼壁細胞離心法收集胰蛋白酶處理制成細胞懸液分瓶培養（1）將分瓶后的細胞培養稱為傳代培養。離心的作用？在沉淀中得到細胞，同時去掉上清液中的胰蛋白酶。注意：細胞以一個培養瓶移至另一個培養瓶，由此培養液有所稀釋，即稱為“一代”不是細胞分裂次數，一般一代細胞分裂2~3次。一.知識梳理

必備知識5.動物細胞培養過程思考：正常細胞能否一直傳代培養下去？

不可以；細胞的傳代培養一般傳至10代后就不易傳下去，這時細胞能保持細胞正常的二倍體核型；傳至10-50代左右時，增殖會逐漸緩慢，以至于完全停止，這時部分細胞的細胞核型可能會發生變化，這一階段的細胞稱為細胞株；繼續傳代培養時，少部分細胞會克服細胞壽命的自然極限，獲得不死性，這些細胞已經發生了突變，正在朝著等同于癌細胞的方向發展，這一階段的細胞稱為細胞系，細胞系的遺傳物質一定改變了；一.知識梳理

必備知識5.動物細胞培養過程動物細胞培養過程動物胚胎或幼齡動物的組織、器官單個細胞細胞懸浮液10代細胞少部分突破細胞壽限“癌變”，無限傳代動物細胞培養不能最終培養成動物體50代細胞原代培養傳代培養細胞貼壁剝離、分瓶細胞分化程度低，增殖能力強去掉組織間蛋白加培養液胰蛋白酶剪碎出現接觸抑制(分離組織)(分散組織)植物組織培養和動物細胞培養的比較一.知識梳理

必備知識植物組織培養動物細胞培養原理培養前處理取材培養基的物理性質培養基的成分特有成分植物細胞的全能性細胞增殖離體用機械法或胰蛋白酶、膠原蛋白酶將組織細胞分散開。離體植物器官、組織、細胞動物胚胎或幼齡動物的組織、器官固體液體(又稱培養液)有機營養成分；無機營養成分；植物激素。糖類、氨基酸、無機鹽、維生素等營養物質及一些天然成分如血清。植物激素血清植物組織培養和動物細胞培養的比較一.知識梳理

必備知識植物組織培養動物細胞培養特殊環境條件結果是否體現細胞的全能性過程相同點再分化需光氣體環境一般獲得新的植株獲得大量細胞是否①培養過程中細胞都進行有絲分裂，不涉及減數分裂；②均需無菌操作，需要適宜的溫度、pH等條件。一.知識梳理

必備知識6.干細胞培養及其應用（2）干細胞分布：存在于早期胚胎、骨髓和臍帶血等多種組織和器官中。（1）干細胞概念：機體中能進行自我更新（產生與自身相同的子代細胞）并具有多向分化潛能（分化形成不同細胞類型）的一類細胞稱為干細胞。干細胞基本特征:干細胞能產生與自己相同的子代細胞，即自我更新能力。同時也具有分化成不同細胞類型的潛能.一.知識梳理

必備知識（3）干細胞的種類

胚胎干細胞（簡稱ES細胞）：也叫全能干細胞。①分布：存在于早期胚胎中，②特點：具有分化為成年動物體內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。③應用實例：ES細胞在體外分化成心肌細胞、神經元細胞和造血干細胞等。

包括胚胎干細胞和成體干細胞等。6.干細胞培養及其應用一.知識梳理

必備知識成體干細胞：①分布：存在于成體組織或器官內中，②常見類別：包括骨髓中的造血干細胞（多能干細胞）、神經系統中的神經干細胞和睪丸中的精原干細胞（專能干細胞）等。③特點：一般認為，成體干細胞具有組織特異性，只能分化成特定的細胞或組織，不具有發育成完整個體的能力。④發現最早、研究最多的、應用最成熟的實例：造血干細胞，主要存在于成體的骨髓、外周血和臍帶血中。（3）干細胞的種類

包括胚胎干細胞和成體干細胞等。6.干細胞培養及其應用一.知識梳理

必備知識①概念：通過體外誘導小鼠成纖維細胞，獲得了類似胚胎干細胞的一種細胞，稱為誘導多能干細胞，簡稱iPS細胞。（4）誘導多能干細胞（iPS細胞）②誘導多能干細胞優點：a.誘導過程無須破壞胚胎；b.iPS細胞可以來源于病人自身的體細胞，將它移植回病人體內后，理論上可以避免免疫排斥反應。6.干細胞培養及其應用一.知識梳理

必備知識③誘導性多潛能干細胞的制備取出病人移植轉入相關因子，細胞發生轉化成纖維細胞iPS細胞分化各種類型的細胞（4）誘導多能干細胞（iPS細胞）6.干細胞培養及其應用一.知識梳理

必備知識制備iPS細胞的其他方法借助載體將特定基因導入細胞中誘導形成iPS細胞直接將特定蛋白導入受體細胞中誘導形成iPS細胞用小分子化合物來誘導形成iPS細胞誘導形成iPS細胞成纖維細胞以及已分化的T細胞、B細胞因此，普遍認為iPS細胞的應用前景優于胚胎干細胞。干細胞應用面臨的問題:存在導致腫瘤發生的風險。iPS細胞的來源：（4）誘導多能干細胞（iPS細胞）6.干細胞培養及其應用一.知識梳理

必備知識6.干細胞培養及其應用實例：有著自我更新能力及分化潛能的干細胞，與組織、器官的發育、再生和修復等密切相關,因而在醫學上有著廣泛的應用。類型應用造血干細胞神經干細胞誘導多能干細胞（iPS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、免疫系統功能障礙等疾病治療神經組織損傷和神經系統退行性疾?。ㄈ缗两鹕?、阿爾茨海默病等）可治療小鼠的鐮狀細胞貧血癥，在治療阿爾茲海默病、心血管疾病、白血病、帕金森病等領域的研究也取得了新進展二.精題精練考向

動物細胞培養1.下列有關動物細胞培養的表述，正確的是(

)A．培養環境中需要氧氣，不需要二氧化碳B．培養的細胞有兩類：懸浮生長和貼壁生長，都需定期用胰蛋白酶處理，分瓶后才能繼續增殖C．干細胞是從胚胎中分離提取的細胞D．幼齡動物細胞比老齡動物細胞更易于培養D二.精題精練解析:動物細胞培養過程既需要O2，也需要CO2，A錯誤；動物細胞培養中，細胞具有貼壁生長以及接觸抑制的特點，因此在培養中需要用胰蛋白酶處理貼壁的細胞并進行分瓶培養，B錯誤；胚胎干細胞是從早期胚胎或原始性腺中分離提取的細胞，干細胞不一定來自胚胎，如造血干細胞，C錯誤；幼齡動物組織細胞分裂能力強，因此選擇幼齡動物的組織細胞更易于培養，D正確。故選D。二.精題精練[對點訓練]1．下列有關動物細胞培養所需條件的敘述，錯誤的是(

)A．為保證培養的動物細胞處于無菌、無毒的環境，培養液和培養用具等需要進行消毒處理B．動物細胞培養應在含95%空氣和5%CO2的恒溫箱中培養，CO2的作用是維持培養液的pHC．培養液中有糖類、氨基酸、無機鹽、維生素等D．使用合成培養基時，應加入動物的血清等一些天然成分A解析:為保證培養的動物細胞處于無菌、無毒的環境，培養液和培養用具等需要進行滅菌處理。二.精題精練考向

干細胞培養及其應用2.治療性克隆有望最終解決供體器官的短缺和器官移植出現的排異反應。如圖表示治療性克隆的過程，下列有關敘述不正確的是(

)A．上述過程利用了動物細胞核移植、動物細胞培養等技術B．上述過程充分說明動物細胞具有全能性C．①過程的完成離不開胚胎干細胞的增殖和分化潛能D．①、②過程都發生DNA復制和蛋白質合成B二.精題精練解析:根據題意和圖示分析可知：該過程涉及到許多生物技術，如動物細胞核移植、胚胎干細胞經過①②等過程涉及到動物細胞培養，A正確；細胞全能性指高度分化的細胞離體后能發育成完整的生物個體的潛能。上述過程僅獲得了臟器組織細胞、神經細胞等，沒有得到個體，因而沒有體現動物細胞的全能性，B錯誤；①過程依賴于胚胎干細胞的增殖使細胞數量增多，依賴于細胞分化得到臟器組織干細胞和神經組織干細胞，C正確；①、②過程都有細胞增殖，在細胞增殖的間期發生DNA復制和蛋白質合成，D正確。故選B。課堂練習：一、易錯辨析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.動物細胞培養時，O2是細胞代謝所必需的，CO2的主要作用是維持培養液的pH(

)×√3.肝細胞培養過程中通常在培養液中通入5%的CO2刺激細胞呼吸(

)4.在25℃的實驗條件下可順利完成大鼠神經細胞的培養(

)××課堂練習：二、填空默寫1.(選擇性必修3P44)細胞貼壁：

。2.(選擇性必修3P44)接觸抑制：_________________________________

。3.(選擇性必修3P44)細胞在培養過程中分裂受阻的原因：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。細胞貼附在培養瓶的瓶壁上的現象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象懸浮培養的細胞會因細胞密度過大、有害代謝物積累和培養液中營養物質缺乏等因素而分裂受阻；對于貼壁細胞來說，除上述因素外，還會因為接觸抑制而停止分裂增殖課堂練習：二、填空默寫4.選擇性必修3P44“旁欄思考”：進行動物細胞培養時常用胰蛋白酶分散細胞，是因為細胞間物質主要是

。不能用胃蛋白酶的原因是

。蛋白質胃蛋白酶作用的適宜pH為1.5左右，而動物細胞培養的適宜pH為7.2～7.4，胃蛋白酶在此環境中沒有活性動物細胞融合技術和單克隆抗體考點二(1)概念：動物細胞融合也稱細胞雜交，是指使兩個或多個動物細胞結合形成一個細胞的技術，融合后形成的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。(2)原理：細胞膜具有一定的流動性。

(3)融合方法：物理法：電融合法;

化學法：聚乙二醇(PEG)融合法、

生物法：滅活病毒誘導法等。細胞核病毒顆粒細胞核雜交細胞1.動物細胞融合技術一.知識梳理

必備知識注意：滅活病毒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生作用使細胞互相凝聚，細胞膜上的蛋白質分子和脂質分子重新排布，細胞膜打開，細胞發生融合。滅活是指用物理或化學手段使病毒或細菌失去感染能力，但是并不破壞這些病原體的抗原結構。(4)融合實質及完成的標志：細胞核的融合

(6)意義：①突破有性雜交的局限，使遠緣雜交成為可能。

②研究細胞遺傳、細胞免疫、腫瘤和培育生物新品種等的重要手段。

③利用動物細胞融合技術而發展起來的雜交瘤技術，為制造單克隆抗體開辟了新途徑。

1.動物細胞融合技術一.知識梳理

必備知識一.知識梳理

必備知識植物體細胞雜交動物細胞融合原理細胞融合前的處理方法誘導細胞融合的方法細胞融合成功的標志主要用途意義細胞膜具有一定的流動性、植物細胞的全能性細胞膜具有一定的流動性用果膠酶和纖維素酶去除細胞壁用胰蛋白酶或膠原蛋白酶使細胞分散成單個細胞聚乙二醇（PEG）融合法、電融合法、離心法；高Ca2+-高pH融合法聚乙二醇（PEG）融合法、電融合法、滅活病毒誘導法再生出細胞壁細胞核的融合獲得完整的雜種植株主要用于制造單克隆抗體打破生殖隔離，實現遠緣雜交育種，培育植物新品種突破了有性雜交的局限，使遠緣雜交成為可能2.單克隆抗體的制備一.知識梳理

必備知識

抗原動物體內刺激漿細胞抗體抗原不純抗體不純篩選單一B細胞不能無限增殖產生大量抗體傳統抗體制備方法：向動物體內反復注射某種抗原，使動物產生抗體，然后從動物血清中分離所需抗體。缺陷：產量低、純度低，

且抗體的特異性差、靈敏度低。如何解決這個問題呢？（1）單克隆抗體的制備原理：一種B淋巴細胞只能分泌一種抗體，B淋巴細胞在體外不能無限增殖；骨髓瘤細胞能無限增殖；B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合得到的雜交瘤細胞，既能迅速大量繁殖，又能產生專一的抗體。一.知識梳理

必備知識(2)單克隆抗體的優點：能準確地識別抗原的細微差異，與特定抗原發生特異性結合，并且可以大量制備。單克隆抗體克隆

一個B淋巴細胞

細胞群抗體2.單克隆抗體的制備一.知識梳理

必備知識（3）制備過程圖中給小鼠注射特定的抗原蛋白，其目的是什么？多種雜交細胞注射特定的抗原蛋白多種B淋巴細胞培養骨髓瘤細胞骨髓瘤細胞誘導融合能分泌所需抗體的雜交瘤細胞體外培養注射到小鼠腹腔內單克隆抗體第一次篩選第二次篩選特定的選擇培養基抗原抗體雜交法刺激機體發生免疫應答，從而產生特定的B淋巴細胞。*不是為了得到抗體！2.單克隆抗體的制備一.知識梳理

必備知識誘導其融合的方法有哪些？多種雜交細胞注射特定的抗原蛋白多種B淋巴細胞培養骨髓瘤細胞骨髓瘤細胞誘導融合能分泌所需抗體的雜交瘤細胞體外培養注射到小鼠腹腔內單克隆抗體第一次篩選第二次篩選特定的選擇培養基抗原抗體雜交法物理:電融合法化學:聚乙二醇

生物：滅活的病毒

（動物細胞特有）（3）制備過程2.單克隆抗體的制備一.知識梳理

必備知識多種雜交細胞注射特定的抗原蛋白多種B淋巴細胞培養骨髓瘤細胞骨髓瘤細胞誘導融合能分泌所需抗體的雜交瘤細胞體外培養注射到小鼠腹腔內單克隆抗體第一次篩選第二次篩選特定的選擇培養基抗原抗體雜交法特定的選擇性培養基在該培養基上，未融合的親本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才能生長。（3）制備過程2.單克隆抗體的制備一.知識梳理

必備知識

補充資料：第一次篩選獲得雜交瘤細胞1.細胞合成DNA有D和S兩條途徑，其中D途徑能被氨基嘌呤阻斷。2.人淋巴細胞中有這兩種DNA的合成途徑，但不能分裂增殖。

3.鼠骨髓瘤細胞中只有D途徑，沒有S途徑，但能不斷分裂增殖。篩選出雜交瘤細胞方法？培養基中加入氨基嘌呤細胞無增殖能力的細胞在培養基中存活僅5-7天，細胞的多聚體也容易死去。將誘導融合后的細胞接種于HAT培養基后兩周，則細胞生存狀況及原因為：B細胞和B-B細胞________________________________________骨髓瘤細胞和瘤-瘤細胞_____________________________________________雜交瘤細胞________________________________________________死亡；能進行補救合成途徑，但是無增殖能力；死亡；兩種途徑均無法進行，無法合成DNA，無法增殖；存活；能進行補救合成途徑，能合成DNA，可大量增殖；一.知識梳理

必備知識多種雜交細胞注射特定的抗原蛋白多種B淋巴細胞培養骨髓瘤細胞骨髓瘤細胞誘導融合能分泌所需抗體的雜交瘤細胞體外培養注射到小鼠腹腔內單克隆抗體第一次篩選第二次篩選特定的選擇培養基抗原抗體雜交法特定的選擇性培養基在該培養基上，未融合的親本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才能生長。（3）制備過程2.單克隆抗體的制備一.知識梳理

必備知識多種雜交細胞注射特定的抗原蛋白多種B淋巴細胞培養骨髓瘤細胞骨髓瘤細胞誘導融合能分泌所需抗體的雜交瘤細胞體外培養注射到小鼠腹腔內單克隆抗體第一次篩選第二次篩選特定的選擇培養基抗原抗體雜交法第2次篩選的目的是得到能產生所需抗體的雜交瘤細胞。篩選原理：用96孔板培養，在每一個孔中盡量只接種一個雜交瘤細胞的情況下，進行克隆化培養和抗體檢測（進行多次篩選）。選擇抗體檢測呈陽性的雜交瘤細胞，即分泌的抗體能與特定的抗原結合。（3）制備過程2.單克隆抗體的制備一.知識梳理

必備知識克隆化培養和抗體檢測★每一個孔中盡量只接種一個雜交瘤細胞有限稀釋法側面模擬圖克隆化培養一段時間取上清液進行抗體檢測補充資料：第二次篩選——克隆化培養和抗體檢測一.知識梳理

必備知識

單克隆抗體制備過程中兩次篩選的方法及目的第一次篩選第二次篩選原因方法結果誘導融合后得到的細胞中，除雜交瘤細胞之外，還有未融合的親本細胞，也有融合的具有同種核的細胞由于小鼠在生活中還受到其他抗原的刺激，所以經第一次篩選之后獲得的雜交瘤細胞中有能產生其他抗體的細胞用特定的選擇培養基進行篩選用96孔板培養，在每一個孔中盡量只接種一個雜交瘤細胞的情況下，進行克隆化培養和抗體檢測（進行多次篩選）篩選獲得雜交瘤細胞獲得足夠數量的能分泌所需抗體的雜交瘤細胞一.知識梳理

必備知識多種雜交細胞注射特定的抗原蛋白多種B淋巴細胞培養骨髓瘤細胞骨髓瘤細胞誘導融合能分泌所需抗體的雜交瘤細胞體外培養注射到小鼠腹腔內單克隆抗體第一次篩選第二次篩選特定的選擇培養基抗原抗體雜交法雜交瘤細胞特點:既可以產生特異性抗體，又可以大量增殖獲取大量所需雜交瘤細胞?體外培養或小鼠腹腔內增殖.如何獲取單克隆抗體?體外培養：從細胞培養液中獲取。小鼠腹腔內培養：從小鼠腹水中獲取。（3）制備過程2.單克隆抗體的制備一.知識梳理

必備知識3.單克隆抗體的應用(1)作為診斷試劑：在多種疾病的診斷和病原體鑒定中發揮重要的作用。原理：單克隆抗體能準確地識別抗原的細微差異，與特定抗原發生特異性結合，并且可以大量制備。①多種疾病的診斷實例：利用同位素或熒光標記的單克隆抗體在特定組織中成像的技術，可定位診斷腫瘤、心血管畸形等疾病。②病原體的鑒定實例：乙肝病毒表面抗原定量檢測試劑盒。③其他類型診斷實例：早早孕診斷試劑盒。

用抗人絨毛膜促性腺激素單克隆抗體做成的“早早孕診斷試劑盒”，靈敏度很高，在妊娠的第8天就可以做出診斷，比原來的診斷方法提前了10天左右，可以避免孕婦在不知道妊娠的情況下因服用藥物而對胎兒造成不利影響。該方法檢測的準確率在90％以上。一.知識梳理

必備知識一.知識梳理

必備知識(2)運載藥物：抗體—藥物偶聯物(ADC)通過將細胞毒素與能特異性識別腫瘤抗原的單克隆抗體結合，實現了對腫瘤細胞的選擇性殺傷。ADC通常由抗體、接頭和藥物(如細胞毒素)三部分組成。ADC的作用機制示意圖①ADC②③④溶酶體裂解釋放藥物⑤細胞凋亡3.單克隆抗體的應用一.知識梳理

必備知識ADC的抗體和藥物各具有什么作用？ADC的抗體和藥物具有的作用分別是導向和治療。除了細胞毒素，還有哪些物質理論上可以作為ADC偶聯的藥物？放射性同位素和化學藥物等。ADC在臨床應用上的作用機理是什么？

其作用機理是通過單克隆抗體的靶向作用特異性地識別腫瘤細胞表面抗原，然后利用細胞本身具備的內吞作用使化學藥物進入腫瘤細胞體內發生藥力，從而達到殺死腫瘤細胞的目的。3.單克隆抗體的應用二.精題精練考向動物細胞融合1.動物細胞融合屬于動物細胞工程的技術手段之一，下列有關動物細胞融合的敘述正確的是(

)A．動物細胞融合產生的細胞稱為重組細胞B．融合后形成的細胞為單核或多核細胞C．常用的誘導融合的生物誘導劑是聚乙二醇、滅活的病毒等D．也稱細胞雜交，可由兩個或多個動物細胞結合成一個細胞D解析:動物細胞融合產生的細胞稱為雜交細胞，核移植產生的細胞稱為重組細胞，A錯誤；融合后形成具有兩個或多個細胞遺傳信息的單核細胞，B錯誤；誘導動物細胞融合的生物誘導劑是滅活的病毒，聚乙二醇屬于化學誘導劑，C錯誤；動物細胞融合也稱細胞雜交，是指兩個或多個動物細胞結合形成一個細胞的過程，D正確。故選D。二.精題精練[對點訓練]1．下列有關動物細胞融合與植物體細胞雜交比較的敘述錯誤的是(

)A．都可以用電融合法或PEG融合法誘導B．雜種細胞都能形成新個體C．都突破了有性雜交的局限，使遠緣雜交成為可能D．它們的原理都涉及細胞膜的流動性B解析:動物細胞融合與植物體細胞雜交都可用電融合法或聚乙二醇(PEG)作為融合誘導劑，A正確；動物細胞融合形成雜交細胞，植物體細胞雜交可形成雜交個體，B錯誤；動物細胞融合與植物體細胞雜交突破了有性雜交方法的局限，克服了遠緣雜交不親和的障礙，使遠緣雜交成為可能，C正確；動物細胞融合與植物體細胞雜交的原理都涉及細胞膜的流動性，D正確。故選B。二.精題精練考向單克隆抗體制備2.如圖表示抗人體胃癌的單克隆抗體的制備過程。下列敘述錯誤的是(

)A．反復給小鼠注射甲的目的是讓小鼠體內產生更多的抗體B．人工誘導細胞融合獲得乙的常用方法是用滅活的病毒C．丁細胞既能無限增殖又能產生抗甲抗原的抗體D．制備的單克隆抗體可以早期診斷人體胃癌的發生情況A二.精題精練解析:甲為抗原，反復給小鼠注射甲的目的是對小鼠進行免疫，以便產生更多的能分泌相應抗體的漿細胞，A錯誤；人工誘導動物細胞融合的常用方法是用滅活的病毒，還可以用聚乙二醇、電激，B正確；丁細胞為篩選出來的雜交瘤細胞，雜交瘤細胞既能無限增殖又能產生抗甲抗原的特異性抗體，C正確；單克隆抗體特異性強，靈敏度高，可以在早期檢測出人體胃癌的發生情況，D正確。故選A。二.精題精練[對點訓練]2．使用高效的細胞毒素類藥物進行化療可以有效殺傷腫瘤細胞。臨床上運用抗體—藥物偶聯物(ADC)將藥物與抗體結合，實現了對腫瘤細胞的選擇性殺傷。ADC通常由抗體、接頭和藥物(如細胞毒素)三部分組成。下列敘述錯誤的是(

)A．ADC中的抗體主要是發揮治療效應B．ADC中的抗體能特異性識別腫瘤抗原C．ADC中的抗體可以通過雜交瘤技術大量制備D．可以將ADC中的藥物換成放射性同位素，標記單克隆抗體進行靶向放療A二.精題精練解析:ADC中抗體的作用是特異性識別腫瘤細胞表面的抗原并與之結合，A錯誤；抗體能特異性識別抗原并與其結合，題中ADC中的抗體能特異性識別腫瘤抗原，B正確；雜交瘤細胞可以大量制備單克隆抗體，C正確；用放射性同位素標記的單克隆抗體可對腫瘤進行靶向治療，D正確。故選A。課堂練習：一、易錯辨析3.制備單克隆抗體時，要選用已免疫的B淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合形成雜交瘤細胞(

)4.滅活的病毒能促進動物細胞融合，但不能促進植物細胞融合(

)√√1.植物原生質體融合與動物細胞融合的原理是相同的(

)2.雜交瘤細胞進行體內培養，更容易控制培養條件(

)√√課堂練習：二、填空默寫1.選擇性必修3P48“相關信息”：(1)滅活是指用物理或化學手段使病毒或細菌失去

，但并不破壞病原體的

。(2)滅活病毒誘導細胞融合與病毒和細胞所含的

有關。感染能力抗原結構糖蛋白2.選擇性必修3P48～49圖2－16(1)制備單克隆抗體過程中，若僅考慮細胞的兩兩融合，B淋巴細胞和骨髓瘤細胞經細胞融合后產生的細胞有_______________________________

3種類型，出現不同種類型是因為

。B細胞自身融合、骨髓瘤細胞自身融合，雜交瘤細胞細胞融合是隨機的課堂練習：二、填空默寫3.(選擇性必修3P49)雜交瘤細胞的特點是__________________________

。既能大量繁殖，又能產生足夠數量的特定抗體4.(選擇性必修3P50)單克隆抗體的優點是__________________________

。能準確地識別抗原的細微差異，與特定抗原發生特異性結合，并且可以大量制備動物體細胞核移植技術和克隆動物考點三一.知識梳理

必備知識1.動物細胞核移植技術一.知識梳理

必備知識卵母細胞C母猴子宮B母猴A母猴成纖維細胞細胞質細胞核早期胚胎“中中”“華華”分娩發育重組細胞妊娠注意：克隆動物屬于無性繁殖，遺傳物質主要來自于A，一小部分來自于B，與C無關。證明了動物細胞核具有全能性，卵母細胞的細胞質有助于體細胞核的全能性表達。1.動物細胞核移植技術

將動物的一個細胞的細胞核，移入一個已經去掉細胞核的卵母細胞中，使其重組并發育成一個新的胚胎，這個新的胚胎最終發育成動物個體。一.知識梳理

必備知識2.動物體細胞核移植技術種類：胚胎細胞核移植：體細胞核移植：細胞分化程度低，恢復全能性容易。細胞分化程度高，恢復全能性十分困難。3.非人靈長類動物體細胞核移植的困難原因

①供體細胞的細胞核在核卵母細胞中不能完全恢復

其分化前的功能狀態，這導致了胚胎發育率低。

②對非人靈長類動物胚胎進行操作的技術尚不完善。一.知識梳理

必備知識4.體細胞核移植的過程重構胚早期胚胎將胚胎移入受體（代孕）母牛體內采集牛卵巢中的卵母細胞，在體外培養到MⅡ期去核的卵母細胞供體細胞培養高產奶牛（供體）生出與供體奶牛遺傳物質基本相同的犢牛通過顯微操作去核從供體身體某一部位上取體細胞將供體細胞注入去核的卵母細胞通過電融合法使兩細胞融合，供體核進入卵母細胞用物理或化學方法激活重構胚，使其完成細胞分裂和發育過程動物細胞核移植動物細胞培養動物細胞融合早期胚胎培養胚胎移植一.知識梳理

必備知識4.體細胞核移植的過程重構胚早期胚胎將胚胎移入受體（代孕）母牛體內采集牛卵巢中的卵母細胞，在體外培養到MⅡ期去核的卵母細胞供體細胞培養高產奶牛（供體）生出與供體奶牛遺傳物質基本相同的犢牛通過顯微操作去核從供體身體某一部位上取體細胞將供體細胞注入去核的卵母細胞通過電融合法使兩細胞融合，供體核進入卵母細胞用物理或化學方法激活重構胚，使其完成細胞分裂和發育過程動物細胞核移植動物細胞培養動物細胞融合早期胚胎培養胚胎移植（1）選擇MⅡ期卵母細胞的原因①含有促進細胞核表現全能性的物質和營養條件。②細胞體積大，易于操作。一.知識梳理

必備知識4.體細胞核移植的過程重構胚早期胚胎將胚胎移入受體（代孕）母牛體內采集牛卵巢中的卵母細胞，在體外培養到MⅡ期去核的卵母細胞供體細胞培養高產奶牛（供體）生出與供體奶牛遺傳物質基本相同的犢牛通過顯微操作去核從供體身體某一部位上取體細胞將供體細胞注入去核的卵母細胞通過電融合法使兩細胞融合，供體核進入卵母細胞用物理或化學方法激活重構胚，使其完成細胞分裂和發育過程動物細胞核移植動物細胞培養動物細胞融合早期胚胎培養胚胎移植（2）卵母細胞去核方法：顯微操作（去核）法。通常是顯微操作去除紡錘體-染色體復合物。也可以采用梯度離心、紫外線短時間照射和化學物質處理等方法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。一.知識梳理

必備知識4.體細胞核移植的過程重構胚早期胚胎將胚胎移入受體（代孕）母牛體內采集牛卵巢中的卵母細胞，在體外培養到MⅡ期去核的卵母細胞供體細胞培養高產奶牛（供體）生出與供體奶牛遺傳物質基本相同的犢牛通過顯微操作去核從供體身體某一部位上取體細胞將供體細胞注入去核的卵母細胞通過電融合法使兩細胞融合，供體核進入卵母細胞用物理或化學方法激活重構胚，使其完成細胞分裂和發育過程動物細胞核移植動物細胞培養動物細胞融合早期胚胎培養胚胎移植（3）“去核”去的是什么？去除的為紡錘體-染色體復合物。*去核時，由于MⅡ期卵母細胞核的位置靠近第一極體，用微型吸管一般一并吸出第一極體。（4）去核的原因：使核移植得到的胚胎或動物核內遺傳物質全部來自有重要利用價值的動物。一.知識梳理

必備知識4.體細胞核移植的過程重構胚早期胚胎將胚胎移入受體（代孕）母牛體內采集牛卵巢中的卵母細胞，在體外培養到MⅡ期去核的卵母細胞供體細胞培養高產奶牛（供體）生出與供體奶牛遺傳物質基本相同的犢牛通過顯微操作去核從供體身體某一部位上取體細胞將供體細胞注入去核的卵母細胞通過電融合法使兩細胞融合，供體核進入卵母細胞用物理或化學方法激活重構胚，使其完成細胞分裂和發育過程動物細胞核移植動物細胞培養動物細胞融合早期胚胎培養胚胎移植（5）供體細胞注入卵母細胞的優點：對卵母細胞損傷較小，保證供核不被破壞，操作也更方便。*直接將供體細胞注入去核卵母細胞的透明帶內。一.知識梳理

必備知識4.體細胞核移植的過程一.知識梳理

必備知識4.體細胞核移植的過程重構胚早期胚胎將胚胎移入受體（代孕）母牛體內采集牛卵巢中的卵母細胞，在體外培養到MⅡ期去核的卵母細胞供體細胞培養高產奶牛（供體）生出與供體奶牛遺傳物質基本相同的犢牛通過顯微操作去核從供體身體某一部位上取體細胞將供體細胞注入去核的卵母細胞通過電融合法使兩細胞融合，供體核進入卵母細胞用物理或化學方法激活重構胚，使其完成細胞分裂和發育過程動物細胞核移植動物細胞培養動物細胞融合早期胚胎培養胚胎移植（6）重構胚概念：人工重新構建的胚胎，具有發育成完整個體的能力。（7）激活重構胚的方法:①物理方法:電刺激②化學方法:Ca2+載體、乙醇和蛋白酶合成抑制(8)以上方法處理重構胚的目的激活重構胚，使其完成細胞分裂和發育過程。一.知識梳理

必備知識4.體細胞核移植的過程重構胚早期胚胎將胚胎移入受體（代孕）母牛體內采集牛卵巢中的卵母細胞，在體外培養到MⅡ期去核的卵母細胞供體細胞培養高產奶牛（供體）生出與供體奶牛遺傳物質基本相同的犢牛通過顯微操作去核從供體身體某一部位上取體細胞將供體細胞注入去核的卵母細胞通過電融合法使兩細胞融合，供體核進入卵母細胞用物理或化學方法激活重構胚，使其完成細胞分裂和發育過程動物細胞核移植動物細胞培養動物細胞融合早期胚胎培養胚胎移植（9）實驗結論：證明了動物已分化的體細胞的細胞核具有全能性。（10）克隆動物的培養

并非全在體外，還需在代孕個體子宮內孕育。一.知識梳理

必備知識4.體細胞核移植的過程你認為用上述體細胞核移植技術培育的克隆動物，是對體細胞供體動物進行了100%的復制嗎？為什么？

（1）克隆動物絕大部分DNA來自供體動物的細胞核，但線粒體中的DNA

（細胞質中的DNA）同時來自供體細胞和受體卵母細胞。（2）性狀是基因與環境共同作用的結果，克隆動物所處的環境與核供體

細胞生活的環境不會完全相同。（3）克隆動物在個體發育過程中有可能發生基因突

變、染色體變異等可遺傳變異。一.知識梳理

必備知識2.體細胞核移植技術的應用前景和存在的問題應用前景畜牧生產保護瀕危動物醫藥衛生治療人類疾病科研存在的問題加速家畜遺傳改良進程，促進優良畜群繁育有望增加瀕危物種的存活數量轉基因克隆動物可以作為生物反應器，生產珍貴的醫用蛋白①轉基因克隆動物的細胞、組織或器官可以作為異種移植的供體。②以患者作為供體培育的人核移植胚胎干細胞，經過誘導分化能形成相應的細胞、組織或器官，將它們移植給患者時可以避免免疫排斥反應。①研究克隆動物可使人類更深入地了解胚胎發育及衰老過程。②克隆一批遺傳背景相同的動物，可以通過它們之間的對比來分析致病基因。③克隆特定疾病模型的動物，還能為研究該疾病機制和開發相應的藥物提供幫助。①體細胞核移植技術的成功率非常低②各個技術環節有待進一步改進③絕大多數克隆動物存在健康問題，表現出遺傳和生理缺陷二.精題精練考向動物體細胞核移植技術和克隆動物1.下列關于體細胞核移植技術應用的敘述，錯誤的是(

)A．利用體細胞核移植技術可以加速家畜遺傳改良進程B．利用體細胞核移植技術培育的轉基因克隆動物，可以作為生物反應器生產許多珍貴的醫用蛋白C．轉基因克隆動物不能作為異種移植的供體進行器官移植，因為會發生免疫排斥反應D．利用體細胞核移植技術培育后代可以避免細胞核供體的線粒體遺傳病基因傳遞給后代C二.精題精練解析:利用體細胞核移植技術已展示出廣闊的應用前景，可以快速繁殖具有優良品質的家畜，可以加速家畜遺傳改良進程，A正確；利用體細胞核移植技術培育的轉基因克隆動物可以作為生物反應器，生產珍貴的醫用蛋白，如乳腺生物反應器、膀胱生物反應器等，B正確；設法去除豬抗原決定基因，再結合克隆技術，培育出沒有免疫排斥反應的轉基因克隆豬器官，可作為異種移植的供體進行器官移植，C錯誤；利用體細胞核移植技術培育后代由于細胞質來自卵細胞的供體，可以避免細胞核供體的線粒體遺傳病基因傳遞給后代，D正確。二.精題精練[對點訓練]1.科學家們發現，在核移植過程中，卵母細胞通過表達一些特異因子“修補”了體細胞核中缺失的端粒酶基因，最終成功地從端粒酶雜合缺失的小鼠體細胞中得到多能干細胞，該多能干細胞的端粒長度被有效延長，功能得以恢復。通過核移植后形成的多能干細胞，能分化發育成身體內多種細胞，可用于自身組織修復，并具有安全性。這一成果從實驗和理論層面都表明人類“返老還童”不再是夢想。請回答下列問題：(1)動物體細胞核移植所用的受體細胞通常是_____________________，選擇該細胞的主要原因是__________________________________________。(2)目前動物核移植技術中普遍使用的去核方法是__________。哺乳動物的核移植可以分為________________和體細胞核移植，其中移植成功率較高的是________________。(MⅡ期)去核的卵母細胞卵細胞內含有激發體細胞核全能性表達的成分顯微操作法胚胎細胞核移植胚胎細胞核移植二.精題精練[對點訓練]1.科學家們發現，在核移植過程中，卵母細胞通過表達一些特異因子“修補”了體細胞核中缺失的端粒酶基因，最終成功地從端粒酶雜合缺失的小鼠體細胞中得到多能干細胞，該多能干細胞的端粒長度被有效延長，功能得以恢復。通過核移植后形成的多能干細胞，能分化發育成身體內多種細胞，可用于自身組織修復，并具有安全性。這一成果從實驗和理論層面都表明人類“返老還童”不再是夢想。請回答下列問題：(3)端粒學說認為，細胞衰老的原因是染色體上的端粒結構縮短，而端粒酶能夠修復縮短的端粒，從而延緩細胞衰老。由此分析，題干中核移植小鼠的端粒酶活性應較正常小鼠的________。(4)早期胚胎最終要通過________技術才能發育成一個完整的個體。高胚胎移植課堂練習：一、易錯辨析1.克隆動物都只具備一個親本的遺傳特性(

)2.克隆動物的制備屬于有性繁殖(

)××3.體細胞核移植過程中通常采用MⅡ期的去核卵母細胞作為受體細胞(

)√課堂練習：二、填空默寫3.選擇性必修3P54“相關信息”：目前動物細胞核移植技術中普遍使用的去核方法是

。也有人采用梯度離心、紫外線短時間照射和化學物質處理等方法。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

。顯微操作法DNA變性1.(選擇性必修3P54)核移植技術中必須先去掉受體卵母細胞的細胞核的原因是

。2.(選擇性必修3P54)通過體細胞核移植技術培育的克隆動物，不是對體細胞供體動物進行了100%的復制，原因是__________________________________________________________________________________________。此外，動物的一些行為、習性的形成與所處環境有很大關系。保證核移植動物的核遺傳物質全部來自供體細胞克隆動物絕大部分DNA來自供體細胞核，其核外還有少量的DNA，即線粒體中的DNA來自受體卵母細胞高考真題：1.(2019·江蘇卷改編)下圖為雜交瘤細胞制備示意圖。骨髓瘤細胞由于缺乏次黃嘌呤磷酸核糖轉移酶(HGPRT－)，在HAT篩選培養液中不能正常合成DNA，無法生長。下列敘述錯誤的是()A．可用滅活的仙臺病毒誘導細胞融合B．兩兩融合的細胞都能在HAT培養液中生長C．雜交瘤細胞需進一步篩選才能用于生產D．細胞膜的流動性是細胞融合的基礎B高考真題：解析:動物細胞融合的方法有滅活病毒誘導法、聚乙二醇(PEG)融合法、電融合法等，A正確；兩兩融合的細胞包括：免疫B細胞與免疫B細胞的融合細胞、骨髓瘤細胞與骨髓瘤細胞的融合細胞、雜交瘤細胞，據題干信息骨髓瘤細胞在HAT篩選培養液中無法生長，因此骨髓瘤細胞與骨髓瘤細胞的融合細胞在HAT培養液中無法生長，而免疫B細胞與免疫B細胞的融合細胞不能無限增殖，故也不能生長，雜交瘤細胞可以在HAT培養液中生長，B錯誤；融合后產生的雜交瘤細胞并不是都能表達產生所需的單克隆抗體，還需要進一步篩選才能用于生產，C正確；動物細胞融合依據的原理是細胞膜的流動性，D正確。高考