■ 一、 动物细胞融合与单克隆抗体考点考情分析 动物细胞融合与单克隆抗体考点是动物细胞工程的重点内容，该考点既是当今生物科技的热点，也是社会热点，与现代农业、医学及人们的生活有着密切联系，在近几年的高考中，地位越来越重要。
高考以考查学生的综合能力为主，因此考查此部分内容时常以细胞工程等重要成果为背景命题，以图解形式呈现，考查动物细胞融合和单克隆抗体制备的思路、方法、过程、应用以及解读信息、解决实际问题的能力；也常与蛋白质、中心法则、遗传和变异、免疫、基因工程、动物细胞培养、胚胎工程等考点融合在一起命题。
命题主要以中低难度为主，考生要注意结合题干信息用专业术语答题。试题常结合最新科技成果以科普信息题的形式出现，尽管起点非常高，但落脚点很低，容易作答。试题一般由事件、信息、问题三部分组成，信息是其中的核心，教材中的相关知识是回答的依据。
■ 二、 动物细胞融合与单克隆抗体考点解析
（一） 动物细胞融合
动物细胞融合也称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，称为杂交细胞。
1. 诱导方法
（1） 物理法：包括离心、振动、电激等。（2） 化学法：常用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂。（3） 生物法：即用灭活的病毒诱导，其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，细胞融合。病毒灭活后丧失感染性，不感染细胞，但保留融合活性，从而诱导细胞融合。
2. 动物细胞融合的类型
（1） 按融合原因分：自发融合（如受精作用）和人工诱导融合（如杂交瘤细胞）。
（2） 按融合细胞的数量分：两个细胞的融合和多个细胞的融合。
（3） 按融合细胞的遗传性分：自体融合（由同一亲本的细胞发生融合，形成的杂交细胞称为同核体）和异体融合（由不同亲本的细胞发生融合，形成的杂交细胞称为异核体）。
■ 例1 下列关于现代生物技术应用的叙述中，错误的是（ ）
A. 蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质
B. 体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体
C. 植物组织培养技术可用于植物茎尖脱毒
D. 动物细胞培养技术可用于转基因动物的培育
■ 答案 B
3. 动物细胞的融合过程
细胞与组织不同，不排斥异类，不仅是同种的、异种的，甚至是动物细胞和植物细胞之间也能发生细胞融合，但融合后的细胞常发生染色体丢失现象，亲缘关系越远，丢失现象越严重，所以植物体细胞杂交获得的杂种植株番茄――马铃薯没有如预期那样地上长番茄、地下结马铃薯。动物细胞融合常操作的是两个同种动物亲本的体细胞融合，主要目的是获得两个动物细胞融合后形成的单核杂交细胞（异核体），如小鼠杂交瘤细胞。
（1） 杂交细胞筛选：细胞融合后的混合物中有多种类型的细胞：从融合细胞的数量而言，有未融合的两亲本细胞、两两融合细胞、多细胞融合细胞；从融合细胞的遗传性而言，有同核体和异核体。多细胞融合细胞存活时间短，一般只有十多天，因此可用合适的选择培养基来淘汰未融合细胞和同核体，从而获得两两融合的异核体杂交细胞。
（2） 杂交细胞克隆：由于获得的杂交细胞数量少且杂交细胞在分裂过程中容易发生染色体丢失、基因突变等变异，因此需对杂交细胞进行细胞培养，从中获得大量符合要求的杂交细胞。
融合过程中，先发生细胞膜融合，然后细胞质融合，细胞核最后融合（经第一次有丝分裂，两个细胞的染色体即合并在一个细胞核内，形成杂交细胞）。
4. 动物细胞融合完成的标志：两个细胞的细胞核融合为一个细胞核。
5. 动物细胞融合的结果：由于是两个二倍体动物的体细胞的两两融合，所以获得的杂交细胞为四倍体，染色体数为两亲本细胞染色体之和。
6. 植物体细胞杂交与动物细胞融合比较见下表。
7. 动物细胞融合的意义
（1） 突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能。
（2） 是研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育等的重要手段。
（3） 利用细胞融合技术发展起来的杂交瘤技术为制造单克隆抗体开辟了新途径。
（二） 单克隆抗体
每一个B淋巴细胞（文中特指浆细胞）只能分泌针对一种抗原决定簇的特异性抗体，因此由单个B淋巴细胞克隆（分裂增殖）形成的细胞群就能获得大量的、化学性质单一、特异性强的抗体，称为单克隆抗体。
1. 制备原理
（1） 免疫原理：经特定抗原免疫后，B淋巴细胞产生特异性抗体。
（2） 细胞融合原理：利用灭活病毒等的诱导作用使B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合。
（3） 动物细胞培养技术：对杂交瘤细胞进行体内、体外培养。
■ 例2 老年痴呆症患者的脑血管中有一种特殊的β-淀粉样蛋白体，它的逐渐积累可能导致神经元损伤和免疫功能下降。某些基因的突变会导致β-淀粉样蛋白体的产生和积累。下列技术不能用于老年痴呆症治疗的是（ ）
A. 胚胎移植技术 B. 胚胎干细胞技术
C. 单克隆抗体技术 D. 基因治疗技术
■ 答案 A
■ 解析 胚胎移植是胚胎工程的最后一道工序，与治疗老年痴呆症无关。胚胎干细胞具有发育的全能性，可用于治疗由于细胞坏死、退化或功能异常引起的疾病，成人的神经元不再具有分裂增生能力，因此可诱导胚胎干细胞增殖、分化产生新的神经元来治疗老年痴呆症。单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高和能大量制备的优点，可用于免疫治疗，提高人的免疫能力。基因治疗是治疗遗传病的最有效手段；另外也可对致病基因修饰或敲除来治疗遗传病。老年痴呆症主要与14号染色体上的基因有关，是一种遗传病。
2. 制备过程
3. 单克隆抗体制备过程中出现的三只小鼠
一只小鼠被特定抗原免疫后用来提取能产生特异性抗体的B淋巴细胞，另一只同品系小鼠提供骨髓瘤细胞，这两类细胞经过细胞融合后得到既能迅速大量增殖又能产生专一抗体的杂交瘤细胞，然后把杂交瘤细胞注射到另一只同品系小鼠或无胸腺裸鼠（避免注射后的排斥反应）的腹腔内进行体内培养，从而生产大量单克隆抗体。
4. 单克隆抗体制备过程中至少要经过两次筛选
第一次筛选的目的是获得杂交瘤细胞，常采用HAT选择性培养液。给一只小鼠注射特定抗原，鉴定免疫小鼠能产生所需特定抗体后，从免疫小鼠的脾脏中提取B淋巴细胞。从另一只小鼠获得经诱导突变形成的代谢缺陷型骨髓瘤细胞，如缺乏次黄嘌呤―鸟嘌呤磷酸核糖基转移酶（HPRT）或核苷激酶（TK）。然后用聚乙二醇（PEG）或灭活的病毒等诱导动物细胞融合，这时在培养液中有多种形式的细胞存在：未融合的两亲本细胞（B淋巴细胞、骨髓瘤细胞）、两两融合细胞（BB融合细胞、瘤瘤融合细胞、杂交瘤细胞）和多细胞融合细胞。在HAT选择性培养液中，B淋巴细胞和BB融合细胞由于不具增殖能力，存活时间短；骨髓瘤细胞和瘤瘤融合细胞尽管具有无限增殖能力但因代谢缺陷而很快死亡；多细胞融合细胞存活时间也短；只有杂交瘤细胞既具有无限增殖能力，又没有代谢缺陷，能长期存活并增殖，从而被筛选出来。
第二次筛选的目的是获得能产生所需特异性抗体的杂交瘤细胞，常采用有限稀释克隆细胞的方法。由于免疫动物体内的B淋巴细胞种类繁多，从而第一次筛选后获得的杂交瘤细胞种类也繁多，必须进行第二次筛选，以选出能产生所需特异性抗体的杂交瘤细胞。依据抗原―抗体特异性结合的免疫学原理，将杂交瘤细胞多倍稀释，进行细胞培养让其增殖，其产生的抗体即为单克隆抗体。
5. 杂交瘤细胞的特点：既能迅速大量繁殖，又能产生专一的抗体。
6. 单克隆抗体的优点：特异性强、灵敏度高、能大量制备。
7. 获取单克隆抗体的场所
（1） 体内生产：常在小鼠或其他动物腹腔中培养，方法简便，从动物腹水中提取单克隆抗体，腹水中混有小鼠自身的各种杂蛋白（包括其他抗体），需要提纯。
（2） 体外生产：常在培养液中进行杂交瘤细胞的培养，从培养液中提取单克隆抗体，培养麻烦，但纯度高。
8. 单克隆抗体的应用
（1） 作为诊断试剂：准确识别各种抗原物质的细微差异，并与特定抗原发生特异性结合，具有准确、高效、简易、快速的优点。如肿瘤定位诊断：放射性同位素标记的抗体→特定的肿瘤细胞。
（2） 用于治疗疾病和运载药物：如用于癌症治疗的“生物导弹”，由抗癌细胞的单克隆抗体和放射性同位素、化学药物或细胞毒素两部分组成，依据抗原―抗体特异性结合的原理，单克隆抗体能与癌细胞特异性结合，起导向作用，将药物定向带到癌细胞所在位置，而携带的药物则起到杀死癌细胞的作用。这样既不损伤正常细胞，又减少用药剂量，疗效高、毒副作用小。
■ 例3 人类在预防与诊疗传染性疾病过程中，经常使用疫苗和抗体。已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒，该病毒表面的A蛋白为主要抗原，且疾苗生产和抗体制备的流程之一如下图：
请回答：
（1） 过程①代表的是__________。
（2） 过程②构建A基因表达载体时，必须使用________和________两种工具酶。
（3） 过程③采用的实验技术是________，获得的X是________。
（4） 对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图中基因工程生产的______所制备的疫苗。对该传染病疑似患者确诊时，可以疑似患者体内分离病毒，与已知病毒进行______比较；或用图中的______进行特异性结合检测。
■ 答案 （1） 逆转录 （2） 限制性核酸内切酶 DNA连接酶 （3） 细胞融合
杂交瘤细胞 （4） A蛋白 核酸（基因）序列
抗A蛋白的单克隆抗体
■ 解析 本题以图片形式展示了疫苗的生产和单克隆抗体制备的过程，考查了中心法则及其发展、基因工程、动物细胞工程等现代生物科技。
（1） RNA病毒中有些进行RNA自我复制，有些则进行逆转录，图中①代表的是逆转录过程，属于中心法则的发展。（2） 基因工程的基本步骤有4步：提取目的基因→构建基因表达载体→导入受体细胞→目的基因的检测和表达。构建基因表达载体时，对目的基因和质粒（运载体）都要用限制性内切酶切割（常使用同一种限制性内切酶，切割后露出相同的黏性末端，便于两个DNA片段的DNA单链之间碱基互补配对），再通过DNA连接酶把两者连接在一起，构建重组质粒（基因表达载体）。（3） 过程③是将骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合的过程，先进行第一次筛选获得杂交瘤细胞，然后进行第二次筛选，获得能产生抗A蛋白抗体的杂交瘤细胞，从而来制备抗A蛋白的单克隆抗体。（4） 考查了免疫预防和确诊疑似患者的方法。题中提示该RNA病毒表面的A蛋白为主要抗原，因此可选用基因工程生产的A蛋白制备疫苗来进行免疫预防，注射后人体获得针对该病毒的抗体和记忆细胞，达到保护易感者控制传染病传播的目的；确诊时为判断该病毒是否为题中特定的RNA病毒，既可以对病毒的RNA进行核酸序列的比对，也可以利用抗A蛋白的单克隆抗体与A蛋白抗原的特异性结合，判断病毒表面是否有A蛋白的存在，从而进一步检测是否为特定的RNA病毒。
■ 巩固训练
1. 单克隆抗体（单抗）实质上是单个浆细胞通过克隆形成的细胞群产生的化学性质单一、特异性强的免疫球蛋白。下列有关叙述中，错误的是（ ）
A. 单抗作为生物导弹能定向到达癌细胞所在部位
B. 单抗制备的过程要用到动物细胞培养和细胞融合技术
C. 在单抗制备的过程中必须经过至少两次细胞筛选
D. 只有用物理或化学方法的诱导，才能促使B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞
2. 下列关于植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用技术与原理不相符的是（ ）
A. 纤维素酶、果胶酶处理和胰蛋白酶处理――酶的专一性
B. 植物组织培养和动物细胞培养――细胞的全能性
C. 原生质体融合和动物细胞融合――生物膜的流动性
D. 紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养――细胞分裂
3. 科研人员将抗癌药物连接在单克隆抗体上制成“生物导弹”用于癌症治疗。“生物导弹”由两部分组成，一是“瞄准装置”，二是“杀伤性弹头”，分析下列有关叙述，其中不正确的是（ ）
A. “瞄准装置”由识别肿瘤的单克隆抗体组成
B. “弹头”由放射性同位素、化学药物和毒素等物质构成
C. “弹头”中的药物有选择杀伤肿瘤细胞的功能
D. “生物导弹”的制备应用了细胞工程技术
4. 下图是制备分泌抗X抗体的过程，据图回答问题：
（1） 将___________注入小鼠体内，从小鼠脾脏中获得淋巴细胞，其中至少有1个淋巴细胞能产生抗该抗原的抗体。
（2） 在单克隆抗体制备过程中之所以选用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞，是因为它们融合后的杂交瘤细胞具有_________________、_____________________的特性。
（3） 由图中可看出，单克隆抗体制备过程运用了__________和___________的动物细胞工程技术手段，前者常用的诱导方法与诱导植物原生质体融合不同的是可用________诱导。
（4） 动物细胞培养液的配方通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素等，与植物细胞培养基有所不同的是，还含有____________。
（5） 在动物细胞融合过程中，需要将所选取的组织细胞离散开，以利于细胞融合，可用_________处理离体组织细胞使之分散开。
（6） 图中有两次筛选过程，其中步骤④的目的是筛选出______________，步骤⑤⑥的目的是筛选出__________________。
（7） _____________技术是单克隆抗体技术的基础。
（8） 杂交瘤细胞从培养基中吸收葡萄糖、氨基酸的主要方式是___________。
■ 参考答案
1. D 2. B 3. C
4. （1） 特定抗原 （2） 在体外大量繁殖 产生特异性抗体 （3） 动物细胞融合
动物细胞培养 灭活的病毒 （4） 动物血清 （5） 胰蛋白酶 （6） 杂交瘤细胞 能产生抗X抗体的杂交瘤细胞 （7） 动物细胞培养 （8） 主动运输