第十一章生物技術與工程課時4動物細胞工程考點1動物細胞培養和干細胞的應用考點2動物細胞融合技術和單克隆抗體考點3動物體細胞核移植技術和克隆動物練習幫練透好題精準分層21單擊此處添加標題單擊此處添加標題目錄Contents

課標要求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核心考點五年考情動物細胞培

養和干細胞

的應用2023：遼寧T7、海南T7、湖南T21(4)；2022：海南T20(1)(3)(4)、湖北T7、江蘇T14；2021：湖南T22(2)、重慶T5、浙江1月T18；2020：江蘇T23核心考點五年考情動物細胞融

合技術和單

克隆抗體2023：北京T12、湖北T22(1)(2)(3)；2022：浙江1月T29(二)(3)、遼寧T24Ⅱ、江蘇T19、山東T15；2021：山東T15；2020：江蘇T28(4)、全國ⅠT38；2019：江蘇T23動物體細胞

核移植技術

和克隆動物2023：天津T7；2021：遼寧T13、湖南T22(3)；2020：天津T1核心素養對接1.生命觀念——深入理解動物細胞核移植和克隆技術，理解生命的發生、發展過程。2.科學思維——分析動物細胞培養的條件、細胞融合和單克隆抗體制備的原理，形成科學思維的習慣。3.科學探究——通過動物細胞培養操作，培養科學探究能力。4.社會責任——了解生物工程技術在生產上的應用，認同生物技術對社會發展的影響，承擔應有的社會責任命題分析

預測1.高考對本部分的考查常以生產或科研實踐為情境，也可以圖為載

體，主要考查動物細胞培養、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。2.預計2025年高考仍可能延續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合進行命題

考點1動物細胞培養和干細胞的應用

1.動物細胞培養(1)動物細胞培養的原理、條件和過程單個細胞生長和繁殖血清7.2～7.45%CO2胰蛋白酶膠原蛋白酶細胞懸液原代辨析細胞貼壁和接觸抑制(1)細胞貼壁是指體外培養的細胞貼附在培養瓶的瓶壁上生長的現象；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象。(2)細胞貼壁生長對培養瓶的要求：培養瓶或培養皿的內表面光滑、無毒、易于

貼附。(3)應對接觸抑制現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

繼續培養，讓細胞繼續增殖。(2)動物細胞培養和植物組織培養比較項目動物細胞培養植物組織培養理論基礎細胞增殖植物細胞的全能性取材新鮮的組織植物的器官、組織或細胞培養基狀態[10]

?固體培養基成分糖、氨基酸、無機鹽、

維生素、動物血清等礦質元素、蔗糖、維生素、植物激素等過程原代培養、傳代培養脫分化、再分化液體比較項目動物細胞培養植物組織培養細胞分裂、生長、分化特點貼壁生長、接觸抑制脫分化形成愈傷組織，再分化形成根、

芽等結果[11]

?產生新個體相同點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，都不涉及減數分裂子代細胞2.干細胞的類型及其應用(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)分布或

來源[12]

?

?成體組織或器官

中，包括造血干

細胞、神經干細

胞、精原干細胞

等最初通過體外誘導小鼠成纖維細胞獲

得，也可誘導已分化的B細胞、T細胞

產生早期胚

胎類型胚胎干細胞(ES細胞)成體干細胞誘導多能干細胞(iPS細胞)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[13]

?的潛能具有組織特異性，只能分化為[14]

?

?，不

具有發育成完整

個體的能力不涉及倫理問題，可以避免免疫排斥

反應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)個體特定的細

胞或組織(2)干細胞的應用類型應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、免

疫系統功能障礙等疾病神經干細胞治療神經組織損傷和神經系統退行性疾病，如帕金森病、阿爾

茨海默病等誘導多能干細胞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

等領域的研究也取得新進展

基礎自測1.動物細胞培養選用的培養材料大多為動物的受精卵。

(

×

)2.多數動物細胞培養過程中，其培養液所需的適宜pH為6.8～7.0。

(

×

)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。

(

√

)4.動物細胞培養技術的原理是動物細胞的全能性。

(

×

)5.培養動物細胞的第一代(即第一次細胞增殖)被稱為原代培養。

(

×

)6.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。

(

×

)7.在一定條件下，胚胎干細胞能分化成成年動物體內任何一種類型的細胞。

(

√

)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。

(

√

)××√×××√√情境應用自身皮膚移植是治療創傷、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，經體外培養獲得自體健康皮膚，再移植到創面上。培

養自身細胞時，需要進行原代培養和傳代培養，進行傳代培養的原因是什么？提示貼壁細胞在生長增殖時會發生接觸抑制現象，因此需要進行傳代培養。深度思考1.在動物細胞培養過程中，合成培養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？2.傳代培養時為什么不選用胃蛋白酶分散細胞？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，可以補充合成培養基中缺乏的物質。用胰蛋白酶處理組織塊使其分散成單個細

胞，可以使細胞與培養液充分接觸，保證細胞所需的營養供應，以及細胞內代謝物

及時排出。提示多數動物細胞培養的適宜pH為7.2～7.4，此環境下胃蛋白酶失去活性。3.為什么說iPS細胞的應用前景要優于ES細胞？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

ES細胞必須從胚胎中獲取，涉及倫理問題，限制了其在醫學上的應用。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

回病人體內后，理論上可以避免免疫排斥反應。提示借助載體將特定基因導入細胞中，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化而來的，后來發現

已分化的T細胞、B細胞等也能被誘導為iPS細胞。

命題點1

動物細胞培養的應用1.[2022湖北]某興趣小組開展小鼠原代神經元培養的研究，結果發現其培養的原代

神經元生長緩慢，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瓶瓶口密封C.血清經過高溫處理后加入培養基D.所使用的培養基呈弱酸性A1234[解析]

小鼠胚胎的腦組織中含有豐富的神經元，這些神經元增殖能力強，在體外

培養的條件下一般不會生長緩慢，A符合題意；將培養瓶瓶口密封會使培養液中缺

氧，影響細胞進行有氧呼吸，從而造成供能不足，可能會使原代神經元生長緩慢甚

至死亡，B不符合題意；血清經過高溫處理后，其活性成分會因變性而失去原有功

能，因此，將血清經過高溫處理后加入培養基，可能會使原代神經元生長緩慢，C

不符合題意；小鼠內環境呈弱堿性，若使用呈弱酸性的培養基培養小鼠原代神經

元，可能會導致原代神經元生長緩慢，D不符合題意。1234562.[2021浙江1月改編]如圖為動物成纖維細胞的培養過程示意圖。下列敘述正確的是

(

C

)A.步驟①的操作不需要在無菌環境中進行B.步驟②中用鹽酸溶解細胞間物質使細胞分離C.步驟③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶處理D.步驟④培養過程中遺傳物質不會發生改變C1234[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，C正

確。步驟④為傳代培養過程，該過程中部分細胞的遺傳物質會發生改變，D錯誤。1234命題點2

干細胞的培養和應用分析3.[2023海南]某團隊通過多代細胞培養，將小鼠胚胎干細胞的Y染色體去除，獲得

XO胚胎干細胞，再經過一系列處理，使之轉變為有功能的卵母細胞。下列有關敘述

錯誤的是(

A

)A.營養供應充足時，傳代培養的胚胎干細胞不會發生接觸抑制B.獲得XO胚胎干細胞的過程發生了染色體數目變異C.XO胚胎干細胞轉變為有功能的卵母細胞的過程發生了細胞分化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A1234[解析]

營養供應充足時，傳代培養的胚胎干細胞分裂生長到一定程度時會發生接

觸抑制，A錯誤；據題干“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生了染色體數目變異，B正確；依據細胞分化的概念可知，XO

胚胎干細胞轉變為有功能的卵母細胞的過程發生了細胞分化，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。12344.[2024大慶質檢]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

)A.人工誘導細胞核重編程過程中細胞中的遺傳物質會發生改變B.iPS細胞分化產生多種細胞的實質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B1234[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

選擇性表達的結果，細胞中的遺傳物質沒有發生改變，因此，人工誘導細胞核重編

程過程中細胞中的遺傳物質不會發生改變，A錯誤；細胞分化是基因選擇性表達的

結果，iPS細胞分化產生多種細胞的實質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。1234考點2動物細胞融合技術和單克隆抗體

1.動物細胞融合技術(1)動物細胞融合兩個或多個一個細胞細胞膜的流動性遠緣雜交單克隆抗體(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酶胰蛋白酶和膠原蛋白酶纖維素酶和果膠酶誘導

方法物理法：電融合法；化學

法：PEG融合法；生物法：

滅活病毒誘導法物理法：電融合法、離心法等；化學法：PEG融合法、高Ca2＋—高pH融合法目的獲得雜交細胞獲得雜種植株意義和用途制備單克隆抗體，診斷、治

療、預防疾病打破生殖隔離，實現遠緣雜交育種，培育植物新品種2.單克隆抗體及其應用技術手段動物細胞融合和動物細胞培養原理細胞膜的流動性和細胞增殖制備流程

技術手段動物細胞融合和動物細胞培養篩選目的第一次：獲得[6]

?；第二次：獲得能產生所需抗體

的雜交瘤細胞特點雜交瘤細胞：既能迅速大量增殖，又能產生[7]

?單克隆抗體：能準確地識別抗原的細微差別，與特定抗原發生特異

性結合，并且可以大量制備應用①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、心血管畸形等疾病。②運載藥物[如抗體—藥物偶聯物

(ADC)]。③用于治療疾病雜交瘤細胞特異性抗體

基礎自測1.動物細胞融合過程中既有細胞膜融合也有核的融合。

(

√

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

植株。

(

√

)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。

(

×

)4.單克隆抗體是單個B淋巴細胞增殖并產生的抗體。

(

×

)5.單克隆抗體制備過程中的兩次篩選目的相同。

(

×

)6.雜交瘤細胞進行體內培養，是為了獲得能產生單克隆抗體的胚胎。

(

×

)√√××××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？2.ADC在臨床應用上的作用機理是什么？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。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合腫瘤細胞表面

的抗原，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內發揮作用，

從而達到殺死腫瘤細胞的目的。

命題點1

動物細胞融合的過程分析1.細胞融合技術是研究細胞遺傳、細胞免疫等的重要手段，如圖A、B表示兩種動物

細胞。下列有關說法錯誤的是(

D

)A.圖示過程與植物原生質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D1234[解析]

圖示過程為動物細胞的融合，該過程與植物原生質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。12342.[2022江蘇，多選]如圖表示利用細胞融合技術進行基因定位的過程，在人—鼠雜

種細胞中人的染色體會以隨機方式丟失，通過分析基因產物進行基因定位。現檢測

細胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中人的4種酶活性，只有Ⅱ具有芳烴羥化酶活性，只有Ⅲ具有胸苷激酶

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—人、人—鼠、鼠—鼠融合細胞C.芳烴羥化酶基因位于2號染色體上，乳酸脫氫酶基因位于11號染色體上D.胸苷激酶基因位于17號染色體上，磷酸甘油酸激酶基因位于X染色體上ACD1234[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

擇培養基上進行篩選過的細胞，所以均是人—鼠雜交細胞，B錯誤。由題意可知，

只有Ⅱ具有芳烴羥化酶活性，分析題圖可知，相關基因位于2號染色體上；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ

均有乳酸脫氫酶活性，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ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Ⅲ具有胸苷激酶活性，Ⅲ含有17號染色體，而Ⅰ、Ⅱ不含有17

號染色體，故相關基因位于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Ⅱ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。1234命題點2

單克隆抗體的制備和應用分析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，有關制備過程的敘述不正確的是(

D

)A.需要使用動物細胞培養技術B.需要制備用PTH免疫的小鼠C.利用抗原—抗體結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D[解析]在單克隆抗體制備過程中需要用到動物細胞培養技術，還需要制備用PTH

免疫的小鼠，A、B正確；若要篩選能產生特異性抗體的雜交瘤細胞，需要利用抗

原—抗體結合的原理進行篩選，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。12344.[2023湖北節選，11分]某病毒對動物養殖業危害十分嚴重。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，其主要技術路線如圖

所示。1234回答下列問題：(1)添加脂溶性物質PEG可促進細胞融合，該過程中PEG對細胞膜的作用是

?

?。改變細

胞膜結構(使兩個細胞接觸處質膜的脂類分子發生疏散和重組)

未融合的(親本)細胞融合的具有同種核的細胞(2)在雜交瘤細胞篩選過程中，常使用特定的選擇培養基(如HAT培養基)，該培養基

對

和

?生長具有抑制作用。[解析]聚乙二醇(PEG)分子能改變膜結構，使兩個細胞接觸處質膜的脂類分子發

生疏散和重組，從而導致質膜相互親和、融合。[解析]

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。1234(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

?

?。[解析]

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。篩選能分泌

與該病毒外殼蛋白A特異性結合的抗體的雜交瘤細胞1234考點3動物體細胞核移植技術和克隆動物

1.動物體細胞核移植技術細胞核去核的卵母細胞新胚胎動物體細胞核具有全能性MⅡ教材補遺(1)[選必3P52“相關信息”]減數分裂Ⅱ中期(MⅡ期)卵母細胞中的“核”其

實是紡錘體—染色體復合物。文中所說的“去核”是去除該復合物。(2)[選必3P54“相關信息”]目前動物細胞核移植技術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。應用

前景畜牧生產加速家畜[6]

?進程，促進優良畜群繁育醫藥衛生轉基因克隆動物可作為生物反應器，生產珍貴的醫用蛋白治療人類疾病[7]

?的細胞、組織、器官可作為異種移

植的供體科研使人類更深入地了解胚胎發育及衰老過程；克隆動物分析致病基因，為研究疾病的致病機制和開發相應藥物提供幫助保護瀕危物種有望增加瀕危物種的存活數量存在的問題體細胞核移植成功率[8]

?；絕大多數克隆動物存

在[9]

?問題，許多克隆動物表現出遺傳和生理缺陷遺傳改良轉基因克隆動物2.應用前景及存在的問題非常低健康

基礎自測1.動物細胞核移植的受體細胞必須是卵母細胞。

(

×

)2.經體細胞核移植培育出的新個體只有一個親本的遺傳性狀。

(

×

)3.克隆動物的產生體現了動物體細胞的細胞核具有全能性。

(

√

)4.重構胚的激活可用Ca2＋載體、蛋白酶合成抑制劑等方法。

(

√

)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。

(

√

)6.動物體細胞核移植技術中普遍使用的去核方法是顯微操作法。

(

√

)7.克隆牛技術涉及體細胞核移植、動物細胞培養、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？2.通過核移植技術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細胞大，易于操作；②卵黃多，營養豐富，為胚胎發育提供充足的營養；

③此時具備受精能力，細胞質中含有促使細胞核表現全能性的物質。提示

①克隆動物絕大部分DNA來自供核細胞的細胞核，但其細胞質中的DNA主要

來自去核的卵母細胞。②性狀是基因與環境共同作用的結果，供核動物生活的環境

與克隆動物生活的環境不完全相同，其性狀也可能和供核動物不完全相同。③克隆

動物在個體發育過程中有可能發生基因突變，產生供核動物沒有的性狀。

命題點1

動物體細胞核移植的原理和過程分析12341.[2023天津]根據圖分析，下列說法正確的是(

D

)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提供了量產方式，過程3為過程1、2提供了改良性狀的方式D[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，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提供了量產方

式；過程3運用了轉基因技術，利用轉基因技術可以改變動物性狀，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。12342.[2021遼寧]如圖是利用體細胞核移植技術克隆優質奶牛的簡易流程圖。有關敘述

正確的是(

B

)A.后代丁的遺傳性狀由甲和丙的遺傳物質共同決定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至原腸胚后移植B1234[解析]

據圖可知，后代丁的遺傳物質來自甲牛和乙牛，丙牛只提供了胚胎發育的

場所，并未提供遺傳物質，故后代丁的遺傳性狀由甲和乙的遺傳物質共同決定，A

錯誤；進行動物細胞培養時，通常采用培養皿或培養瓶，將其置于含有95％空氣和

5％CO2的混合氣體的培養箱中進行培養，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

培養至桑葚胚或囊胚階段后移植，D錯誤。1234命題變式[設問拓展型](1)必須先對卵母細胞進行去核操作，其目的是

?

?。(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

(填“大于”或“小于”)體細胞核移植，其原因

是

?。(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

構胚，其目的是

?。使核移植后得到的胚

胎或動物的遺傳物質絕大部分來自有重要利用價值的動物提供的細胞核小于胚胎細胞分化程度相對較低，恢復全能性相對容易使其完成細胞分裂和發育進程1234命題點2

克隆動物的培育和應用分析3.[2024南京調研]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”的相關示意圖。下列敘述錯誤的是(

C

)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條件C.代孕猴對早期胚胎不發生免疫排斥，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C1234[解析]通過體細胞核移植技術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物質，可以為重組細胞全能性的表達提供所需的物質

條件，B正確；受體對外來胚胎不發生免疫排斥反應，這為胚胎在受體內的存活提

供了可能，C錯誤；猴與人在進化上親緣關系比鼠與人近，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。12344.根據體細胞核移植技術的特點進行推斷，體細胞核移植技術可以用來(

D

)①擴大瀕危動物種群數量，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構建轉基因克隆動物，作為生物反應器，大規模生產珍

貴的醫用蛋白A.①②④⑤B.①②③C.②③④⑤D.③④⑤[解析]

利用體細胞核移植技術，只能增加動物的個體數量，不能提高生物多樣

性，①錯誤；核移植技術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。D1234

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的心肌細胞跳動的視

頻。下列相關敘述正確的是(

B

)A.培養心肌細胞的器具和試劑都要先進行高壓蒸汽滅菌B.培養心肌細胞的時候既需要氧氣也需要二氧化碳C.心肌細胞在培養容器中通過有絲分裂不斷增殖D.心肌細胞在神經細胞發出的神經沖動的支配下跳動B1234[解析]

培養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(有助于維持培養液的pH)，B正確；在體外培養條件下，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接觸抑制等現象，因此不會不斷增殖，C錯誤；心肌細胞在神經細胞釋放的神經遞質的支配下跳動，D錯誤。12342.[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

體產生一種抗體，由同一抗原刺激產生的不同抗體統稱為多抗。將非洲豬瘟病毒衣

殼蛋白p72注入小鼠體內，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部分結構改變后會出現原單抗失效而多抗仍有效的情況D1234[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

能刺激機體產生一種抗體”可知，由同一抗原刺激機體可以產生多抗，說明多抗與

一個抗原的多個不同的抗原決定簇有關，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，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

刺激機體產生一種抗體，由同一抗原刺激可產生多種不同的抗體，因此利用該小鼠

能制備出多種抗p72的單抗，C錯誤；p72部分結構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。12343.[2022海南，13分]以我國科學家為主的科研團隊將

OSNL

(即4個基因

Oct4/Sox2/Nanog/Lin28A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。回答下列問題。1234(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

?處理。動物細胞培養通常需要在合成培養基

中添加

?等天然成分，以滿足細胞對某些細胞因子的需求。胰蛋白酶、膠原蛋白酶等血清[解析]

進行動物細胞培養時，動物組織剪碎后需要用胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理，以獲得單細胞懸液。使用合成培養基培養動物細胞時，通常需要添加血清等天然成分，以滿足細胞對某些細胞因子的需求。1234(2)體外獲取

OSNL

的方法有

(答出1種即可)。若

要在CEFs中表達外源基因的蛋白，需構建基因表達載體，載體中除含有目的基因和

標記基因外，還須有啟動子和

等。啟動子是

?識別和結合

的部位，有了它才能驅動

?

?。基因文庫法、PCR、人工合成法終止子RNA聚合酶目的基因轉錄出mRNA，最終表達出所需要的蛋白

質[解析]

體外獲取目的基因的方法有多種，如基因文庫法、PCR、人工合成法等。基因表達載體的組成包括目的基因、標記基因、啟動子、終止子等結構，啟動子是RNA聚合酶識別和結合的部位，有了啟動子才能驅動目的基因轉錄出mRNA，最終表達出所需要的蛋白質。1234(3)iPS細胞和iPGCs細胞的形態、結構和功能不同的根本原因是

?

?。基因的選擇性表

達[解析]

iPGCs細胞是由iPS細胞分化而來的，兩者的遺傳物質相同，兩者的形態、結構功能不同的根本原因是基因的選擇性表達。1234[解析]

誘導iPS細胞的技術與體細胞核移植技術存在明顯的區別，主要表現在誘導iPS細胞的技術是將已分化的細胞誘導為類似胚胎干細胞的一種細胞(iPS)，再誘導iPS分化為誘導原始生殖細胞(iPGCs)的技術；而體細胞核移植技術是將動物一個細胞的細胞核移入去核的卵母細胞中，使這個重新組合的細胞發育成新胚胎，繼而發育成動物個體的技術。(4)誘導iPS細胞的技術與體細胞核移植技術的主要區別是

?

?

?

?。誘導iPS細胞的技術是將

已分化的細胞誘導為類似胚胎干細胞的一種細胞(iPS)，再誘導iPS分化為誘導原始生

殖細胞(iPGCs)的技術；體細胞核移植技術是將動物一個細胞的細胞核移入去核的卵

母細胞中，使這個重新組合的細胞發育成新胚胎，繼而發育成動物個體的技術(5)該實驗流程中用到的生物技術有

(答出2點即可)。[解析]

分析題意可知，該實驗流程中用到的生物技術有基因工程、動物細胞培養等。基因工程、動物細胞培養12344.[2022遼寧節選，6分]某抗膜蛋白治療性抗體藥物研發過程中，需要表達N蛋白胞

外段，制備相應的單克隆抗體，增加其對N蛋白胞外段特異性結合的能力。Ⅱ.N蛋白

胞外段單克隆抗體制備，流程如圖。1234(3)用N蛋白胞外段作為抗原對小鼠進行免疫后，取小鼠脾組織用

?

酶處理，制成細胞懸液，置于含有混合氣體的

?中培養，離心

收集小鼠的B淋巴細胞，與骨髓瘤細胞進行融合。胰蛋白酶或膠原

蛋白CO2培養箱[解析]

用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理小鼠脾組織，可使組織分散成單個細胞，

制成細胞懸液，可將細胞懸液置于含有95％空氣和5％CO2的混合氣體的CO2培養箱中進行培養。1234(4)用選擇性培養基對融合后的細胞進行篩選，獲得雜交瘤細胞，將其接種到96孔

板，進行

培養。用

?技術檢測每孔中的抗體，篩選既

能產生N蛋白胞外段抗體，又能大量增殖的單克隆雜交瘤細胞株，經體外擴大培

養，收集

?，提取單克隆抗體。克隆化抗原—抗體雜交細胞培養液[解析]使用選擇性培養基篩選出雜交瘤細胞后，將其接種到96孔板，進行克隆化培養。用抗原—抗體雜交技術檢測每孔中的抗體，最終獲得既能產生N蛋白胞外段抗體，又能大量增殖的單克隆雜交瘤細胞株，經擴大培養可獲得大量的單克隆抗體。擴大培養的方式有兩種：體外培養和注射到小鼠腹腔內增殖，前者可以從細胞培養液中獲取單克隆抗體，后者可以從小鼠腹水中獲取單克隆抗體。1234(5)利用N蛋白胞外段抗體與藥物結合，形成

?，實現特

異性治療。[解析]

利用N蛋白胞外段抗體(可特異性識別N蛋白胞外段)與藥物結合，形成抗體—藥物偶聯物(ADC)，可實現特異性治療。抗體—藥物偶聯物(ADC)

1234

一、選擇題1.[2023遼寧]大量懸浮培養產流感病毒的單克隆細胞，可用于流感疫苗的生產。下

列敘述錯誤的是(

D

)A.懸浮培養單克隆細胞可有效避免接觸抑制B.用于培養單克隆細胞的培養基通常需加血清C.當病毒達到一定數量時會影響細胞的增殖D.培養基pH不會影響單克隆細胞的病毒產量D123456789[解析]

懸浮培養單克隆細胞，可以保證足夠的氣體交換，通過振蕩或轉動裝置使

細胞始終處于分散狀態懸浮于培養液內，可有效避免接觸抑制，A正確；由于細胞

的生長是比較復雜的過程，血清中含有一些細胞生存的必要成分，用于培養單克隆

細胞的培養基通常需加血清，B正確；病毒借助于細胞進行繁殖，利用了宿主細胞

的物質、能量等，當病毒達到一定數量時細胞的生命活動會受到影響，進而影響細

胞的增殖，C正確；細胞的正常生命活動需要適宜的pH，培養基的pH會影響細胞代

謝，進而影響單克隆細胞的病毒產量，D錯誤。1234567892.[2024牡丹江一模]實驗小鼠皮膚細胞進行貼壁生長培養的基本過程如圖所示。下

列敘述錯誤的是(

D

)A.甲過程需要在無菌條件下進行B.乙過程需要用機械的方法或用胰蛋白酶等處理皮膚組織C.丙過程是原代培養，可能出現接觸抑制現象D.丁過程可以直接離心來進行傳代培養D123456789[解析]

甲過程表示取實驗小鼠的組織細胞，離體動物細胞培養需要無菌、無毒的

環境，因此甲過程需要在無菌條件下進行，A正確；乙過程表示用機械的方法或用

胰蛋白酶等處理皮膚組織，使其分散成單個皮膚細胞，B正確；丙過程表示原代培

養，會出現接觸抑制現象，C正確；丁過程表示傳代培養，該過程也需要用胰蛋白

酶等處理細胞，使貼壁細胞分散成單個皮膚細胞，再進行離心，D錯誤。1234567893.[2023湖南九校聯考]使用細胞核移植技術培育“三親嬰兒”過程可選用如下技術

路線。下列相關敘述錯誤的是(

D

)A.“三親嬰兒”的遺傳物質來自捐獻者、母親及提供精子的男子B.圖中的精子在參與受精前需要進行獲能處理C.該項技術的細胞學原理是動物細胞核具有全能性D.圖中捐獻者和母親的卵母細胞取自卵巢或輸卵管D123456789[解析]由題圖分析可知，“三親嬰兒”的遺傳物質來自捐獻者、母親及提供精子

的男子，A正確；圖中的精子參與受精前需經過獲能處理才具有受精能力，B正確；

題圖所示為動物細胞核移植技術，其細胞學原理是動物細胞核具有全能性，C正

確；從題圖可以看出，重組后的卵母細胞需要在體外培養至MⅡ期，說明卵母細胞

不是來自輸卵管，因為來自輸卵管的卵母細胞已經進入了MⅡ期，D錯誤。1234567894.[2024浙江聯考]抗原決定簇是決定抗原特異性的特殊化學基團，大多存在于抗原

物質的表面，一個天然抗原可以有多種和多個抗原決定簇。如圖是某種RNA病毒的

結構蛋白M表面的兩種抗原決定簇及這兩種抗原決定簇與相應抗體結合的示意圖，

將蛋白M注入小鼠體內一段時間后，提取該小鼠的血清和免疫細胞，并利用免疫細

胞制備單克隆抗體。下列有關敘述錯誤的是(

B

)A.抗體與抗原的結合實質是抗體與抗原決定簇的結合B.制備單克隆抗體時需要先將分離出的免疫細胞進行克隆化培養C.利用該小鼠能制備不止一種抗蛋白M的單克隆抗體D.該蛋白M可用于制備針對該RNA病毒的疫苗B[解析]

單克隆抗體制備過程中需要先將分離出的免疫細胞與骨髓瘤細胞融合，不

需要先將免疫細胞進行克隆化培養，B錯誤。123456789二、非選擇題5.[2023長沙模擬，10分]隨著基因工程等現代生物技術的發展，動物細胞工程的理

論和應用均獲得了突破性的進展。如圖為動物細胞工程涉及的主要技術領域。回答下列問題：123456789(1)在進行動物細胞培養時，將成塊的組織中的細胞分散成單個細胞的方法是

?

?。在培養過程中，要向培養液中加入一定量的

?，以防止微生物的污染；還

需要向培養液中加入

?等一些天然成分，以保證細胞所需的營養。用機

械的方法或用胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理抗生素血清[解析]

在進行動物細胞培養時，需用機械的方法或用胰蛋白酶或膠原蛋白酶等處理組織塊，使其分散成單個細胞。在細胞培養過程中，要向培養液中加入一定量

的抗生素，以防止微生物的污染；需要向培養液中加入血清等一些天然成分，以保

證細胞所需的營養。123456789(2)與植物細胞不同，動物細胞的全能性會隨著

?而逐漸受到

限制，因此，到目前為止，用動物體細胞克隆的動物，實際是通過圖中所示的

?

技術實現的。采用圖中的

?技術，可使兩個或多個動物細胞結合

形成一個

(填“單核”或“多核”)的雜交細胞。[解析]

動物細胞的全能性會隨著細胞分化程度的提高而逐漸受到限制，因此，用動物體細胞克隆的動物，實際是通過核移植技術實現的。細胞融合技術可使兩個或多個動物細胞結合形成一個單核的雜交細胞。細胞分化程度的提高核

移植細胞融合單核123456789

一、選擇題6.[2024山西聯考]我國科學家成功用iPS細胞克隆出了活體小鼠，部分流程如圖所

示，其中Kdm4d為組蛋白去甲基化酶，TSA為組蛋白脫乙酰酶抑制劑。下列說法正

確的是(

A

)A.推測組蛋白乙酰化和去甲基化有利于重構胚后續的胚胎發育過程B.①過程的小分子化合物可誘導小鼠成纖維細胞突變為iPS細胞C.③過程中使用有活性的病毒處理的目的是誘導細胞融合D.圖示流程未運用胚胎移植等技術A123456789[解析]結合題圖可知，在重構胚中注入Kdm4d的mRNA，并用TSA處理后，重構胚

發育成克隆鼠，而Kdm4d的mRNA的翻譯產物為組蛋白去甲基化酶，可以使組蛋白

去甲基化，TSA為組蛋白脫乙酰酶抑制劑，可抑制組蛋白脫乙酰酶的作用，組蛋白

可發生正常的乙酰化修飾，故推測組蛋白乙酰化和去甲基化有利于重構胚后續的胚

胎發育過程，A正確；①過程的小分子化合物可誘導小鼠成纖維細胞形成iPS細胞，

而不是突變為iPS細胞，B錯誤；③為動物細胞融合的過程，誘導動物細胞融合所用

的病毒是滅活的病毒，C錯誤；圖示流程運用了體細胞核移植、胚胎移植等技術，D

錯誤。1234567897.[2024安徽六校聯考]研究人員利用CD14蛋白制備抗CD14單克隆抗體的流程如圖所

示，下列選項錯誤的是(

A

)A.步驟②可直接將從小鼠脾臟中分離出的能分泌抗CD14抗體的漿細胞與骨髓瘤細

胞誘導融合B.步驟③中的特定培養基屬于選擇培養基C.步驟⑤除圖中所示途徑外還可以將篩選出的雜交瘤細胞置于動物細胞培養液中培養D.圖中步驟⑥能從小鼠的腹水中提取與CD14蛋白特異性結合的抗CD14單克隆抗體A123456789[解析]步驟②無法將能分泌抗CD14抗體的漿細胞與其他B淋巴細胞分離開，因此

應先將從小鼠脾臟中分離出的B淋巴細胞與骨髓瘤細胞誘導融合，之后再進行篩

選，A錯誤；步驟③為用選擇培養基進行培養，以篩選出雜交瘤細胞，步驟④為通

過克隆化培養和專一抗體檢測進行進一步篩選，以篩選出既能大量增殖，又能產生

所需抗體的雜交瘤細胞，B正確；篩選出的雜交瘤細胞既可以注射到小鼠腹腔內增

殖，也可以在動物細胞培養液中培養，