高考生物——动物细胞工程

第41讲 动物细胞工程1.简述动物细胞的培养过程、条件及其应用；2.简述克隆动物的概念含义和基本原理3.简述体细胞核移植技术和动物克隆技术，以及应用前景4.简述细胞融合的方法过程和单克隆抗体的制备过程应用考点一动物细胞培养与基因工程相比，细胞工程是细胞或细胞器水平上的生物技术，后者是分子水平上的生物技术1.动物细胞培养的条件答案：血清培养液和培养用具7.2-7.4 维持培养液pH 血清、血浆可补充细胞生长和增殖所需的未知营养物质无菌、无毒的环境：即对培养液和所有培养用具进行灭菌（填“灭菌”“消毒”）处理,培养过程加一定量的抗生素杀菌,但要注意选择抗生素的种类和剂量；此外还应定期更换培养液,清除代谢产物，这样做的目的是防止细胞代谢产物的积累对细胞自身造成危害。

通常采用培养皿或松盖培养瓶，将其置于含95%的空气和5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养,2.动物细胞培养的过程①在培养基中加入一定量的抗生素，从培养基功能的角度分类属于选择培养基，用于动物细胞培养的培养基中没有加入凝固剂（如琼脂），从物理性质分类属于液体培养基，从化学成分分类属于合成培养基②选材：动物胚胎或幼龄动物的组织、器官；原因是细胞分化程度低，分裂能力强，容易培养。

③使用胰蛋白酶分散细胞说明细胞间的物质主要是蛋白质。

用胰蛋白酶处理会（会/不会）把所培养的细胞消化掉？原因是蛋白质是细胞膜的主要成分之一；故必须控制好胰蛋白酶的用量和处理时间。

④培养前要将组织细胞分散成单个细胞的目的是：利于营养物质吸收及便于代谢废物排出，利于细胞生长和繁殖。

⑤细胞贴壁和接触抑制A.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。

B.细胞贴壁生长对培养瓶的要求：培养瓶或培养皿的内表面光滑、无毒、易于贴附。

C.打破接触抑制现象的方法是将贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶等处理，然后分瓶继续培养，让细胞继续增殖。

第 2 章细胞工程第 1 节植物细胞工程01 植物细胞工程的基本技术1.P36从社会中来：其芽葺葺,其叶青青,犹绿衣郎,挺节独立,可敬可幕。

迨夫花开，凝晴滚露，万态千妍，薰风自来，四坐芬郁，岂非入兰室乎!岂非有国香乎!”这是我国历史上第一部兰谱一-《金漳兰谱》(宋.赵时庚)中对兰花的一段描述。

从古至今，我国人民都把兰花看作高洁、典雅的象征，很多人喜欢养兰花。

但是，兰花种子通常发育不全，在自然条件下萌发率极低;传统分株繁殖的方法又存在繁殖周期长、繁殖率低等问题，如果靠自然繁殖，兰花的价格可想而知了。

如何能让名贵的兰花大量、快速地繁殖，从而走入寻常百姓家呢?提示:利用植物组织培养技术可以大量、快速地培育兰花。

兰花是观赏植物中最常见的一类依靠植物组织培养繁育种苗的植物，其组培苗的数量约占观赏植物组培苗总量的40%.2.P36探究·实践：菊花的组织培养(1)接种3-4d后，检查外植体的生长情况，统计有多少外植体被污染，有多少能正常生长，并分析它们被污染的原因。

根了吗?用于植物组织培养的培养基同样适合某些微生物的生长，如一些细菌、真菌等的生长。

培养物一旦受到微生物的污染，就会导致实验前功尽弃，因此，要进行严格的无菌操作。

导致外植体被污染的原因可能有：培养基、接种工具灭菌不彻底；外植体消毒不彻底；操作过程不符合无菌操作要求等。

(2)你培养出愈伤组织了吗?如果培养出来了，从刚接种的外植体到长出愈伤组织经历了多少天?这些愈伤组织进一步分化出芽和提示：观察实验结果，看看是否培养出了愈伤组织，记录多长时间长出了愈伤组织。

从刚接种的外植体到长出愈伤组织一般需要2周左右的时间。

统计更换培养基后愈伤组织进一步分化成芽和根的比例和时间。

(3)观察外植体的分化情况，填好结果记录表，并及时分析结果。

提示：做好统计和对照，填好结果记录表，培养严谨的科学态度。

从实验的第一步开始就要做好实验记录，可以分组配制不同的培养基，如诱导愈伤组织的培养基、诱导生芽的培养基等，还可以进行不同配方的比较。

检测案41动物细胞工程[基础巩固练]考点一动物细胞培养与体细胞克隆1．下列关于动物细胞工程的叙述，正确的是（）A.用胰蛋白酶处理动物组织后，可用培养液将分散的细胞稀释制成细胞悬液B．少数细胞在连续培养50代后可获得不死性，是某些基因选择性表达的结果C．根据在高倍镜下观察到基因突变的比例可推知某化学药品的毒性D．PEG诱导动物细胞融合形成的杂种细胞，经动物细胞培养能得到优良动物个体2．[2024·九省联考·贵州]利用动物体细胞核移植技术可培育高产奶牛，流程如图所示。

下列叙述错误的是（）A．犊牛W有母牛X细胞中的线粒体DNAB．犊牛W的遗传性状与母牛X相似度更高C．重构胚的形成可采用电融合的方法D．细胞培养时需添加氨基酸等营养物质3．如图为肾脏上皮细胞培养过程示意图，下列叙述不正确的是（）A．甲→乙过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理B．丙过程指细胞在添加血清的合成培养基中进行原代培养C．丙和丁过程均会出现细胞贴壁和接触抑制现象D．丁过程是传代培养的细胞，该过程体现了动物细胞的全能性4．我国科学家首次通过把食蟹猴的胚胎干细胞注射到猪的胚胎中，培育出了“猪—猴嵌合体”仔猪（如图所示），这项研究的最终目的是在动物体内培养人体器官用于器官移植。

下列相关叙述错误的是（）A.胚胎干细胞培养过程中细胞会因接触抑制而停止分裂，需用胰蛋白酶处理后继续培养B．采集的卵母细胞需培养至减数分裂Ⅰ后期才能与获能精子受精，进而获得猪胚胎C．从食蟹猴囊胚期胚胎的内细胞团获取的胚胎干细胞具有发育成各种组织、器官的潜能D．该技术有望将人的胚胎干细胞注入猪早期胚胎内，培育出完全由人体细胞组成的器官考点二细胞融合与单克隆抗体5．如图为单克隆抗体制备过程示意图，图中X、Y细胞分别是（）A．T淋巴细胞、骨髓瘤细胞B．T淋巴细胞、杂交瘤细胞C．B淋巴细胞、骨髓瘤细胞D．B淋巴细胞、杂交瘤细胞6．单克隆抗体在多种疾病的诊断和治疗中发挥重要的作用，下图为利用小鼠制备单克隆抗体的过程，下列有关叙述正确的是（）A．提取脾B淋巴细胞有多种，是因为一种抗原可诱导产生多种B细胞B．诱导动物细胞融合的方法与诱导植物细胞原生质体融合的方法完全相同C．在具有杂交瘤细胞的培养板上滴加相应抗体，出现阳性反应的即为目标细胞D．筛选出的目标杂交瘤细胞可在体外条件或注射到小鼠腹腔内进一步增殖培养7．[2024·九省联考·安徽]单克隆抗体在疾病诊断治疗和病原体鉴定中发挥重要作用。

高考生物专题复习题：动物细胞工程一、单项选择题（共6小题）1.细胞工程中常使用技术手段将两种细胞融合形成一个细胞。

下列相关叙述正确的是（）①植物体细胞杂交技术、动物细胞融合技术和动物细胞核移植技术的原理都涉及细胞膜的流动性②植物体细胞杂交技术需要使用胰蛋白酶将组织分散成单个细胞后再诱导融合③植物体细胞杂交技术依据细胞全能性原理将杂种细胞培育成新植物体④可使用PEG或灭活病毒诱导动物细胞融合⑤B淋巴细胞与骨髓瘤细胞可通过细胞膜上的糖蛋白相互识别并特异性融合成为杂交瘤细胞⑥在动物细胞核移植技术中，通过电融合法使供体细胞与去核卵母细胞融合可形成重构胚A．①②④⑥B．②③⑤⑥C．①③④⑥D．①③④⑤2.细胞工程在农业、医药工业等方面有着广泛的应用，并取得了显著的社会效益和经济效益。

下列关于细胞工程的叙述错误的是（）A．利用茎尖组织培养技术培育出的脱毒马铃薯往往比未脱毒马铃薯产量高B．利用植物体细胞杂交技术可以获得白菜-甘蓝植株，打破了生殖隔离C．使用胚胎分割技术获得同卵双胎或多胎的过程属于有性生殖D．将病人自身体细胞诱导形成的iPS细胞移植回病人体内，理论上可避免免疫排斥3.如图为某团队制备iPS细胞（诱导多能干细胞）的过程示意图：①小鼠胚胎成纤维细胞培养→②用分别含有Oct4、Sox2、c-Myc、Klf4基因的四种慢病毒载体感染小鼠胚胎成纤维细胞→③置于含有饲养层细胞的胚胎干细胞培养基中培养→④鼠胚胎成纤维细胞脱分化，形成iPS细胞。

相关叙述正确的是（）A．利用iPS技术不能把体细胞培养成生物个体B．步骤②由于慢病毒载体会受到免疫细胞的攻击，可能导致感染效率的降低C．步骤④形成iPS细胞的实质是基因的选择性表达，使其功能趋向于专门化D．iPS细胞进一步分化成各种组织细胞的过程，可以体现细胞全能性4.某研究小组将鼠肝癌细胞和正常肝细胞分别置于相同培养液中培养，进行了相关实验。

下列相关叙述错误的是（）A．培养肝癌细胞时，需用含动物血清的培养基并置于CO2培养箱中培养B．定期更换培养液可以为动物细胞提供充足的营养物质C．培养鼠正常肝细胞时，在培养瓶壁上可形成多层细胞D．在进行传代培养时，悬浮培养的细胞直接用离心法收集5.大量悬浮培养产流感病毒的单克隆动物细胞，可用于流感疫苗的生产。

第46课动物细胞工程·学业质量水平要求·1.结合具体实例，说出动物细胞工程的技术原理。

2.建立动物细胞培养与单克隆抗体制备的基本流程模型；阐明动物细胞融合和植物体细胞杂交的异同。

3.探究动物细胞工程的应用；结合高产奶牛的克隆过程，掌握动物细胞核移植技术。

动物细胞培养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。

2．动物细胞培养的条件(1)体外培养的动物细胞的类型①能够悬浮在培养液中生长增殖；②需要贴附于某些基质表面才能生长繁殖，而且还会发生接触抑制现象，从而使细胞停止分裂增殖。

(2)过程4．干细胞培养及其应用1．使用合成培养基培养动物细胞时，通常需要加入血清等天然成分。

(√)2．胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养。

(√)3．肝细胞培养过程中通常在培养液中通入5%的CO2刺激细胞呼吸。

(×)4．培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞。

(×)5．干细胞与组织、器官的发育、再生和修复等密切相关，在医学上有广泛应用。

(√) 6．已分化的T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞。

(√)1．(选择性必修3 P44旁栏思考)进行动物细胞培养时常用胰蛋白酶分散细胞，不能用胃蛋白酶的原因是胃蛋白酶作用的适宜pH为1.5左右，而动物细胞培养的适宜pH为7.2～7.4，胃蛋白酶在此环境中没有活性。

2．(选择性必修3 P44正文)细胞在培养过程中悬浮培养的细胞会因细胞密度过大、有害代谢物积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻。

3．(选择性必修3 P46正文)iPS细胞的应用前景优于ES细胞的原因是ES细胞必须从胚胎中获取，涉及伦理问题，限制其在医学上的应用。

iPS细胞的诱导过程无须破坏胚胎，而且可以来自病人自身的体细胞，将它移植回病人体内后，理论上可以避免免疫排斥反应，所以iPS细胞的应用前景要优于ES细胞。

动物细胞工程课标要求核心考点五年考情核心素养对接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动物细胞培养和干细胞的应用2023：辽宁T7、海南T7、湖南T21（4）；2022：海南T20（1）（3）（4）、湖北T7、江苏T14；2021：湖南T22（2）、重庆T5、浙江1月T18；2020：江苏T23 1.生命观念——深入理解动物细胞核移植和克隆技术，理解生命的发生、发展过程。

2.科学思维——分析动物细胞培养的条件、细胞融合和单克隆抗体制备的原理，形成科学思维的习惯。

3.科学探究——通过动物细胞培养操作，培养科学探究能力。

4.社会责任——了解生物工程技术在生产上的应用，认同生物技术对社会发展的影响，承担应有的社会责任动物细胞融合技术和单克隆抗体2023：北京T12、湖北T22（1）（2）（3）；2022：浙江1月T29（二）（3）、辽宁T24Ⅱ、江苏T19、山东T15；2021：山东T15；2020：江苏T28（4）、全国ⅠT38；2019：江苏T23动物体细胞核移植技术和克隆动物2023：天津T7；2021：辽宁T13、湖南T22（3）；2020：天津T1命题分析预测1.高考对本部分的考查常以生产或科研实践为情境，也可以图为载体，主要考查动物细胞培养、动植物细胞融合的异同、单克隆抗体的制备等，既有选择题，也有非选择题。

2.预计2025年高考仍可能延续往年的考查形式及特点，与基因工程、胚胎工程等其他知识相结合进行命题考点1动物细胞培养和干细胞的应用学生用书P3331.动物细胞培养（1）动物细胞培养的原理、条件和过程辨析细胞贴壁和接触抑制（1）细胞贴壁是指体外培养的细胞贴附在培养瓶的瓶壁上生长的现象；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。

高考生物专题复习《细胞工程》【考点梳理.逐个击破】细胞工程： 细胞工程是指应用细胞生物学 、分子生物学 和发育生物学 等多学科的原理和方法，通过细胞器、细胞或组织水平上的操作，有目的地获得 特定的细胞、组织、器官、个体 或其产品的一门综合性生物工程。

一、植物细胞工程的基本技术1. 细胞的全能性：细胞经_分裂_和_分化_后，仍然具有_产生完整生物体_或__分化成其他各种细胞__的_潜能_，即细胞具有_全能性_。

（一）植物组织培养技术1. 概念：植物组织培养是指将_离体_的植物_器官__、_组织_或_细胞_（称为_外植体_）等，培养在人工配制的_培养基_上，给予_适宜的培养条件_，诱导其形成__完整植株_的技术。

2. 原理：__植物细胞的全能性__3. 过程：外植体――脱分化―再分化―→发育植株脱分化：在一定的_激素_和_营养_等条件的_诱导_下，_已经分化_的细胞_失去其特有的结构和功能__，转变成_未分化的细胞__的过程。

再分化：_愈伤组织_能重新_分化_成_芽、根等器官_的过程。

（二）、植物体细胞杂交技术1.概念：植物体细胞杂交是指将__不同来源_的_植物体细胞_，在一定条件下_融合_成__杂种细胞__，并把__杂种细胞__培育成_新植物体_的技术；2.原理：__植物细胞的全能性、细胞膜具有一定的流动性__3.意义：__打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种__4.过程：→原生质体融合―→愈伤组织―二、动物细胞工程（一）动物细胞培养1.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。

2.原理：__细胞增殖__3.地位：__动物细胞工程的基础__4.关键操作：_原代培养_和__传代培养_。

（二）动物细胞培养的过程1.取动物组织（1）取材：__动物胚胎__或__幼龄动物__的组织、器官。

（2）取材原因：_细胞分化程度低，增殖能力强，容易培养___。

第52讲动物细胞工程课标内容(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动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，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。

考点一动物细胞培养1.动物细胞培养原理：细胞增殖(1)地位动物细胞工程常用的技术有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合等。

其中动物细胞培养是动物细胞工程的基础。

(2)培养条件一般用液体培养基(3)培养过程(1)区分原代培养和传代培养的关键是看用胰蛋白酶处理的对象和是否分瓶。

①分瓶前，第一次用胰蛋白酶对动物组织进行处理后的培养是原代培养。

②第二次用胰蛋白酶处理，使细胞从瓶壁上脱离下来，分瓶后的细胞培养为传代培养。

(2)细胞贴壁和接触抑制：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。

细胞数目不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。

2.干细胞培养及其应用(1)营养供应充足时，传代培养的胚胎干细胞不会发生接触抑制。

(2023·海南卷，7A)(×)提示会发生接触抑制。

(2)进行动物细胞培养时，血清应经过高温处理后加入培养基。

(2022·湖北卷，7C)(×)提示高温会使血清含有的促进细胞生长和增殖所需要的营养物质失活，而使培养的动物细胞生长缓慢等。

(3)培养心肌细胞的时候既需要氧气也需要二氧化碳。

(2022·江苏卷，14B)(√)动物细胞培养和植物组织培养的比较考向1结合动物细胞培养，考查社会观念1.(2024·西安高新一中质检)如图为实验小鼠皮肤组织进行细胞培养的过程，下列叙述正确的是()A.动物细胞培养体现了动物细胞的全能性B.乙过程对皮肤组织可用胃蛋白酶处理C.丙过程为原代培养，遗传物质一定不变D.丁过程中某些细胞可能会无限增殖答案 D解析动物细胞培养没有体现动物细胞的全能性，A错误；乙过程对皮肤组织可用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理，B错误；丙过程属于原代培养，此过程的细胞大部分能保持正常的二倍体核型，有些细胞的遗传物质也可能发生改变，C错误；丁过程属于传代培养，此过程少数细胞会发生突变，朝着癌细胞方向发展，可能会无限增殖，D正确。