高中生物課時練習(xí)8動物細胞融合與單克鹿體課件新人教選修310251225

八動物細胞融合與單克隆抗體(45分鐘100分)一、選擇題(共4小題,每小題6分,共24分)1.比較動物細胞融合和植物體細胞雜交兩項技術(shù),下列四個選項中正確的是 (

)A.誘導(dǎo)融合的方法完全相同B.所用的技術(shù)手段完全相同C.所采用的原理完全相同D.都能形成雜種細胞【解析】選D。植物體細胞雜交誘導(dǎo)融合的方法有物理法和化學(xué)法,動物細胞融合的誘導(dǎo)方法有物理法、化學(xué)法和生物法,A項錯誤;所用的技術(shù)手段不相同,植物體細胞雜交還需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù),而動物細胞融合不需要,B項錯誤;所采用的原理不完全相同,植物體細胞雜交的原理是細胞膜的流動性和細胞的全能性,而動物細胞融合的原理是細胞膜的流動性,C項錯誤;兩者都能形成雜種細胞,D項正確。【補償訓(xùn)練】下列有關(guān)單克隆抗體制備及其應(yīng)用的敘述,不正確的是 (

)A.制備單克隆抗體運用的技術(shù)有動物細胞融合和動物細胞培養(yǎng)B.需要用選擇培養(yǎng)基篩選雜交瘤細胞C.需要從雜交瘤細胞中篩選出能產(chǎn)生特異性抗體的細胞D.利用“生物導(dǎo)彈”治療癌癥就是利用了單克隆抗體清除癌細胞【解析】選D。制備單克隆抗體運用的技術(shù)有動物細胞融合和動物細胞培養(yǎng),選項A正確;在單克隆抗體制備過程中,需要進行兩次篩選,第一次是在選擇培養(yǎng)基上篩選出雜交瘤細胞,第二次是篩選出既能產(chǎn)生特異性抗體,又能無限增殖的雜交瘤細胞,選項B、C正確;利用“生物導(dǎo)彈”治療癌癥是利用了單克隆抗體能將藥物或放射性物質(zhì)定向運輸?shù)桨┘毎?然后通過藥物或放射性物質(zhì)將癌細胞殺死,單克隆抗體只起運輸藥物、識別癌細胞的作用,選項D錯誤。2.甘草酸是中藥甘草中的主要活性成分。為了快速檢測到甘草酸,科研人員利用細胞工程技術(shù)制備了抗甘草酸的單克隆抗體,其基本操作過程如圖。下列有關(guān)敘述正確的是 (

)A.細胞甲是已免疫的B淋巴細胞B.細胞乙全部為雜交瘤細胞C.過程②誘導(dǎo)細胞融合,利用了細胞膜的選擇透過性D.細胞丁只有在體內(nèi)培養(yǎng)才能大量增殖【解析】選A。過程①注射相應(yīng)抗原后,機體進行免疫,使B淋巴細胞增殖分化產(chǎn)生具有免疫能力的B淋巴細胞,然后從小鼠脾臟中提取出來,因此細胞甲是已免疫的B淋巴細胞,A正確;過程②誘導(dǎo)細胞融合,有以下幾種情況:①部分細胞沒有融合,因此仍存在B淋巴細胞和骨髓瘤細胞;②B淋巴細胞與B淋巴細胞融合得到B-B細胞;③骨髓瘤細胞與骨髓瘤細胞融合得到瘤-瘤細胞;④B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合得到雜交瘤細胞。因此細胞乙可能是以上5種細胞,B錯誤;過程②誘導(dǎo)細胞融合,利用了細胞膜的流動性,C錯誤;細胞丁(雜交瘤細胞)不管是在體內(nèi)培養(yǎng),還是在體外培養(yǎng)都可大量增殖,D錯誤。3.(2021·南通高二檢測)已知菌種M為組氨酸依賴菌(在缺乏組氨酸的培養(yǎng)基中無法存活),菌種N為色氨酸依賴菌(在缺乏色氨酸的培養(yǎng)基中無法存活)。為了獲得具有它們共同優(yōu)良性狀的融合菌,進行了如圖所示的實驗,下列分析正確的是 (

)A.過程a需要纖維素酶和果膠酶去除細胞壁B.過程b產(chǎn)生的融合細胞類型有3種C.過程c需要在培養(yǎng)基X中添加組氨酸和色氨酸D.從培養(yǎng)基X中分離出的菌種P對兩種氨基酸均不依賴【解析】選D。菌種的細胞壁的成分不是纖維素和果膠,故在過程a中不能用纖維素酶和果膠酶去除細胞壁,A錯誤;過程b兩兩融合的細胞有3種類型,分別為M細胞和M細胞融合、N細胞和N細胞融合、M細胞和N細胞融合,但如果兩個以上細胞間的融合會導(dǎo)致多于3種類型,B錯誤;過程c中需要培養(yǎng)基X中不含組氨酸和色氨酸,這樣才能篩選出雜種融合菌,C錯誤;由于培養(yǎng)基X中不含賴氨酸和色氨酸,因此,從培養(yǎng)基X中分離出的菌種P對兩種氨基酸均不依賴,D正確。4.(2021·武漢高二檢測)犬細小病毒(CPV)單克隆抗體(CPV-McAb)可抑制病毒對宿主細胞的侵染及病毒的復(fù)制,進而殺滅幼犬體內(nèi)病毒。下列相關(guān)敘述,正確的是 (

)A.在CPV-McAb的制備過程中用到了動物細胞培養(yǎng)和動物細胞融合技術(shù)B.給幼犬注射CPV后,CPV抗體檢測呈陽性,說明發(fā)生了細胞免疫反應(yīng)C.經(jīng)選擇性培養(yǎng)基篩選出來的雜交瘤細胞即可直接生產(chǎn)CPV-McAbD.根據(jù)免疫學(xué)的知識推測,單克隆抗體(CPV-McAb)也可能抑制新冠病毒的侵染【解析】選A。在CPV-McAb的制備過程中用到了動物細胞培養(yǎng)和動物細胞融合技術(shù),A正確;給幼犬注射CPV后,CPV抗體檢測呈陽性,說明發(fā)生了體液免疫反應(yīng),B錯誤;經(jīng)選擇性培養(yǎng)基篩選出來的雜交瘤細胞并不都符合人們需要,還需經(jīng)過克隆化培養(yǎng)和抗體檢測,篩選出能分泌CPV-McAb的雜交瘤細胞,C錯誤;根據(jù)免疫學(xué)的知識推測,抗體只能特異性的與相應(yīng)抗原結(jié)合,因此CPV-McAb不能抑制新冠病毒的侵染,D錯誤。二、非選擇題(共6小題,共76分)5.(14分)西瓜花葉病毒(WMV)主要侵害西瓜、甜瓜等各種瓜類作物,造成瓜類發(fā)病或減產(chǎn)?？蒲腥藛T利用單克隆技術(shù)制備出抗WMV的特異性單抗,并以其為核心建立能快速有效地檢測WMV的方法,可用于田間西瓜花葉病毒病的診斷和檢測?；卮鹣铝袉栴}。(1)以提純的WMV病毒作為抗原,對小鼠進行免疫,常用化學(xué)誘導(dǎo)劑______________將小鼠的____________和骨髓瘤細胞進行細胞融合。

(2)可利用選擇培養(yǎng)基對融合細胞進行初步篩選,需要淘汰的融合細胞為____________。隨后將選出的細胞多倍稀釋,接種在特定細胞培養(yǎng)板上,使這些單細胞克隆生長,最終選出能穩(wěn)定分泌____________的雜交瘤細胞。

(3)將選出的雜交瘤細胞注入小鼠腹腔制備單抗腹水,一段時間后收集并純化腹水,進行抗體效價和類型的測定。也可對克隆的雜交瘤細胞進行____________,更能持久地得到單一的抗體。單抗比一般抗血清優(yōu)越得多,原因是___________________________________________。

(4)抗WMV的單克隆抗體還可作為特異性探針,利用________________方法找出能與探針特異性結(jié)合的基因表達產(chǎn)物,進而實現(xiàn)從抗病性強的西瓜植株中獲取抗病目的基因,該目的基因能否在其他植物體內(nèi)穩(wěn)定存在并遺傳的關(guān)鍵是________________________。

【解析】(1)以提純的WMV病毒作為抗原,對小鼠進行免疫,常用化學(xué)誘導(dǎo)劑聚乙二醇將小鼠的B淋巴細胞(漿細胞)和骨髓瘤細胞進行細胞融合。(2)可利用選擇培養(yǎng)基對融合細胞進行初步篩選,需要淘汰的融合細胞為B淋巴細胞—B淋巴細胞以及骨髓瘤細胞—骨髓瘤細胞。隨后將選出的細胞多倍稀釋,接種在特定細胞培養(yǎng)板上,使這些單細胞克隆生長,最終選出能穩(wěn)定分泌特定抗體(抗WMV的單克隆抗體)的雜交瘤細胞。(3)將選出的雜交瘤細胞注入小鼠腹腔制備單抗腹水,一段時間后收集并純化腹水,進行抗體效價和類型的測定。也可對克隆的雜交瘤細胞進行體外培養(yǎng),更能持久地得到單一的抗體。單抗比一般抗血清優(yōu)越得多,其純度高、靈敏度高、識別抗原部位專一。(4)抗WMV的單克隆抗體還可作為特異性探針,利用抗原—抗體雜交方法找出能與探針特異性結(jié)合的基因表達產(chǎn)物,進而實現(xiàn)從抗病性強的西瓜植株中獲取抗病目的基因,該目的基因能否在其他植物體內(nèi)穩(wěn)定存在并遺傳的關(guān)鍵是目的基因是否整合到受體細胞的染色體上。答案:(1)聚乙二醇B淋巴細胞(2)融合的B淋巴細胞—B淋巴細胞、融合的骨髓瘤細胞—骨髓瘤細胞抗WMV的單克隆抗體(3)傳代培養(yǎng)(體外培養(yǎng))純度高、靈敏度高、識別抗原部位專一(4)抗原—抗體雜交目的基因是否整合到受體細胞的染色體上6.(11分)科學(xué)家利用單克隆抗體技術(shù),分別獲得鼠抗體與人抗體,再將抗體進行改造,生產(chǎn)出效果更好的鼠—人嵌合抗體,用于癌癥治療。如圖表示形成鼠—人嵌合抗體的過程。請據(jù)圖回答:(1)培養(yǎng)骨髓瘤細胞時,需用____________________處理一段時間,這樣組織就會分散成單個細胞,此外還應(yīng)定期更換________________,以清除代謝產(chǎn)物。

(2)制備單克隆抗體時,先用特定的選擇性培養(yǎng)基進行篩選,獲得_________________________________;然后對上述細胞進行抗體檢測,選取_____________________________________的細胞進行克隆化培養(yǎng);最終獲得單克隆抗體,其優(yōu)點是__________________________。

(3)有人提出:將經(jīng)特定抗原刺激產(chǎn)生的B淋巴細胞的細胞核移植到去核骨髓瘤細胞中來產(chǎn)生單克隆抗體,該技術(shù)稱為____________________。

【解析】(1)培養(yǎng)骨髓瘤細胞時,需要將所選取的組織細胞分散開,以利于細胞融合,可用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理離體組織細胞使之分散開,此外還應(yīng)定期更換培養(yǎng)液,以清除代謝產(chǎn)物,有利于細胞的生長。(2)根據(jù)分析可知,制備單克隆抗體時,因為細胞的融合過程是隨機的,因此融合后需要先用特定的選擇性培養(yǎng)基進行篩選,獲得雜交瘤細胞;然后對上述細胞進行抗體檢測,選取專一抗體檢驗陽性(或能產(chǎn)生專一抗體)的細胞進行克隆化培養(yǎng);最終獲得單克隆抗體,單克隆抗體的優(yōu)點為特異性強、靈敏度高、可大量制備。(3)用體細胞核移植技術(shù)將經(jīng)特定抗原刺激產(chǎn)生的B淋巴細胞的細胞核移植到去核骨髓瘤細胞中來生產(chǎn)單克隆抗體,這是獲得單克隆抗體的新舉措。(4)從免疫的角度考慮,對人體來說鼠源抗體為抗原,若利用人的抗體與之嵌合,則排斥作用會減輕,對人體的副作用會減少,因此設(shè)計改造鼠源雜交瘤抗體,生產(chǎn)鼠—人嵌合抗體,這屬于蛋白質(zhì)工程的技術(shù)范疇。該過程首先需要根據(jù)預(yù)期的嵌合抗體功能,設(shè)計嵌合抗體的結(jié)構(gòu),然后推測相應(yīng)的基因片段,最終對基因進行操作,因此該工程又叫做第二代基因工程。答案:(1)胰蛋白酶(或膠原蛋白酶)培養(yǎng)液(2)雜交瘤細胞專一抗體檢驗陽性(或能產(chǎn)生專一抗體)特異性強、靈敏度高、可大量制備(3)動物體細胞核移植技術(shù)(4)蛋白質(zhì)工程預(yù)期的嵌合抗體功能7.(16分)人心肌細胞中的肌鈣蛋白由三個結(jié)構(gòu)不同的亞基組成,即肌鈣蛋白T(cTnT)、肌鈣蛋白I(cTnI)和肌鈣蛋白C(cTnC),其中肌鈣蛋白I(cTnI)在血液中含量上升提示心肌損傷。為制備抗cTnI的單克隆抗體,科研人員進行了如下過程:請回答下列相關(guān)問題。(1)每隔兩周需用cTnI作為抗原給小鼠注射一次,共注射三次,其目的是_______,

最后一次注射后的第3天,取脾臟內(nèi)部分組織制成細胞懸液與骨髓瘤細胞進行誘導(dǎo)融合,常用的誘導(dǎo)因素有____________________(答出兩點即可)等。

(2)甲、乙、丙中,只含雜交瘤細胞的是____________,②過程表示將乙細胞接種到多孔培養(yǎng)板上,進行抗體陽性檢測,之后稀釋、培養(yǎng)、再檢測,并多次重復(fù)上述操作,其目的是篩選獲得能產(chǎn)生______________的抗cTnI抗體的雜交瘤細胞。

(3)在體外培養(yǎng)雜交瘤細胞時,培養(yǎng)液中通常加入____________等天然成分,將其置于含95%空氣加5%CO2的混合氣體環(huán)境中進行培養(yǎng),CO2的主要作用是________________;為防止代謝產(chǎn)物的積累,可采用____________的方法;動物細胞體外培養(yǎng)的適宜溫度一般與__________相近。

【解析】(1)每隔兩周用cTnI作為抗原給小鼠注射一次,共注射三次,其目的是加強免疫,刺激小鼠機體產(chǎn)生更多的淋巴細胞;誘導(dǎo)動物細胞融合常用的誘導(dǎo)因素有滅活的病毒、聚乙二醇(PEG)、電激等。(2)圖中①②過程分別表示單克隆抗體制備過程中的兩次篩選,其中①過程表示用特定的選擇培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細胞,②過程表示通過克隆化培養(yǎng)和抗體檢測篩選出能產(chǎn)生抗cTnI抗體的雜交瘤細胞。因此,甲、乙、丙中,只含雜交瘤細胞的是乙和丙;②過程的目的是篩選出能產(chǎn)生特異性強、靈敏度高的抗cTnI抗體的雜交瘤細胞。(3)培養(yǎng)動物細胞時,常需加入血清、血漿等天然成分,培養(yǎng)時需通入含95%空氣加5%CO2的混合氣體,其中CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH。為防止代謝產(chǎn)物的積累對細胞造成危害,可定期更換培養(yǎng)液,以便清除代謝產(chǎn)物。動物細胞體外培養(yǎng)的適宜溫度一般與動物的體溫相近。答案:(1)加強免疫,刺激小鼠機體產(chǎn)生更多的淋巴細胞滅活的病毒、聚乙二醇(PEG)、電激(答出兩點即可)(2)乙和丙特異性強、靈敏度高(3)血清、血漿維持培養(yǎng)液的pH定期更換培養(yǎng)液動物的體溫8.(12分)如圖是制備分泌抗X抗體的過程,根據(jù)圖解回答問題:(1)給小鼠注射抗原的目的是__________________________________。

(2)在單克隆抗體制備過程中之所以選用B淋巴細胞和骨髓瘤細胞,是因為它們?nèi)诤虾蟮碾s交瘤細胞具有______________________的特性。

(3)由圖中可看出,單克隆抗體制備過程運用了____________和__________等動物細胞工程技術(shù)手段,前者常用的誘導(dǎo)劑與植物原生質(zhì)體融合不同的是可用__________________。

(4)動物細胞培養(yǎng)液的配方通常含有葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素等,與植物細胞培養(yǎng)基有所不同的是還含有____________________。

(5)在動物細胞融合過程中,需要將所選取的組織細胞分散開,以利于細胞融合,可用____________處理離體組織細胞使之分散開。

(6)圖中步驟④的目的是篩選出____________,步驟⑤⑥的目的是篩選出____________________________。

(7)③過程中雜交瘤細胞從培養(yǎng)基中吸收葡萄糖、氨基酸的方式是__________________________。

(8)圖中兩兩融合的細胞有________種,放在______________培養(yǎng)基中培養(yǎng)。

【解析】(1)首先給小鼠注射抗原,①過程是從小鼠的脾臟中取得已免疫的B細胞,該細胞能夠產(chǎn)生抗體。(2)B淋巴細胞能產(chǎn)生特異性抗體,在體外不能無限增殖;骨髓瘤細胞不產(chǎn)生專一性抗體,體外能無限增殖;雜交瘤細胞具有既能無限增殖,又能產(chǎn)生特定抗體的特性。(3)由圖中可看出,單克隆抗體制備過程運用了動物細胞融合和動物細胞培養(yǎng)的技術(shù)手段,前者常用的誘導(dǎo)劑與植物原生質(zhì)體融合不同的是可用滅活的病毒。

(4)動物細胞培養(yǎng)液的配方通常為合成培養(yǎng)基,含有葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素等,還應(yīng)該加入動物血清或血漿。(5)在動物細胞融合過程中,需要將所選取的組織細胞分散開,可用胰蛋白酶處理離體組織細胞使之分散開。(6)圖中步驟④篩選得到雜交瘤細胞(去掉未雜交的細胞以及自身融合的細胞);步驟⑤⑥篩選出能夠產(chǎn)生特異性抗體的細胞群。(7)葡萄糖、氨基酸通過主動運輸?shù)目缒み\輸方式進出雜交瘤細胞。(8)圖中可出現(xiàn)3種兩兩融合細胞(B淋巴細胞-B淋巴細胞、瘤細胞-瘤細胞、雜交瘤細胞),可以用選擇性培養(yǎng)基篩選出能無限增殖并能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細胞。

答案:(1)刺激小鼠產(chǎn)生相應(yīng)的(效應(yīng))B細胞(2)體外無限增殖和分泌特定抗體(3)動物細胞融合動物細胞培養(yǎng)滅活的病毒(4)動物血清(5)胰蛋白酶(6)雜交瘤細胞能產(chǎn)生特定抗體的細胞(7)主動運輸(8)3選擇

【補償訓(xùn)練】下面是單克隆抗體的制備示意圖,請分析回答:(1)細胞融合在生物工程中屬于____________工程的范圍,用這種方法所得的雜交瘤細胞具有的主要特征是①______________________;②________________。(2)雜交瘤細胞通過________、________過程合成大量的單克隆抗體。(3)過程②進行的誘導(dǎo)方式,與植物原生質(zhì)體的融合相比特有的方法是____。A.滅活的病毒 B.骨髓瘤細胞C.離心 D.聚乙二醇(4)在動物細胞培養(yǎng)過程中,經(jīng)常使用的一種工具酶是__________,目的是使細胞分散開。(5)骨髓瘤細胞B具有________的特點,細胞A確切地說應(yīng)該是一種________細胞?！窘馕觥?1)雜交瘤細胞是通過動物細胞工程中的細胞融合技術(shù)獲得的,其具備了兩個親本細胞的特點,既能產(chǎn)生特定的抗體又能無限增殖。(2)雜交瘤細胞是通過細胞融合形成的,再對其細胞培養(yǎng),可制備大量的單克隆抗體。(3)動植物細胞都可以通過離心、聚乙二醇的方法融合,此外動物細胞還可以通過滅活的病毒誘導(dǎo)融合。(4)在動物細胞培養(yǎng)過程中,需要對組織細胞和貼滿瓶壁的細胞用胰蛋白酶處理,使組織細胞相互分散開來。(5)骨髓瘤細胞B具有癌變的特點,可以無限增殖;細胞A是B淋巴細胞,確切地說是一種能夠分泌特異性抗體的漿細胞(效應(yīng)B細胞)。答案:(1)動物細胞能產(chǎn)生特定的抗體能無限增殖(2)細胞融合細胞培養(yǎng)(3)A

(4)胰蛋白酶(5)癌變漿

9.(12分)(2021·南昌高二檢測)人絨毛膜促性腺激素(HCG)是女性懷孕后胎盤滋養(yǎng)層細胞分泌的一種糖蛋白,制備抗HCG單克隆抗體可用于早孕的診斷。如圖是抗HCG單克隆抗體制備流程示意圖,請分析回答:(1)制備單克隆抗體過程中要用到動物細胞培養(yǎng)和________技術(shù)。

(2)動物細胞培養(yǎng)一般分為____________和________兩個階段,培養(yǎng)時除需要適宜的溫度、無菌、無毒等環(huán)境條件以外,營養(yǎng)液通常含有葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素和________________________等,還要向培養(yǎng)液中通入氧氣和二氧化碳。通入氧氣的原因是__________________________________。

(3)制備單克隆抗體過程中,給小鼠注射的HCG相當于________,使小鼠產(chǎn)生分泌相應(yīng)抗體的淋巴細胞,此過程屬于特異性免疫中的________免疫。

(4)最終篩選獲得的雜交瘤細胞的特點是____________________。此過程生產(chǎn)的單克隆抗體可以與________________________特異性結(jié)合,從而診斷早孕。

【解析】(1)制備單克隆抗體過程中要用到動物細胞培養(yǎng)技術(shù),用以培養(yǎng)B淋巴細胞、骨髓瘤細胞和雜交瘤細胞,動物細胞融合技術(shù)將B淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合成雜交瘤細胞。(2)動物細胞培養(yǎng)一般分為原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng),培養(yǎng)時要適宜的溫度、無菌、無毒等,營養(yǎng)液通常含有葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素和動物血清等,通入氧氣保證細胞有氧呼吸,二氧化碳可以調(diào)節(jié)pH。(3)制備單克隆抗體過程中,給小鼠注射的HCG相當于抗原,使小鼠產(chǎn)生能分泌相應(yīng)抗體的B淋巴細胞,此過程屬于特異性免疫中的體液免疫。(4)雜交瘤細胞具有能無限增殖并分泌特異性抗體的特點,人絨毛膜促性腺激素(HCG)是女性懷孕后胎盤滋養(yǎng)層細胞分泌的一種糖蛋白,單克隆抗體可以與它特異性結(jié)合,從而診斷早孕。答案:(1)動物細胞融合(2)原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)動物血清或血漿保證細胞能夠進行有氧呼吸(細胞代謝必需)

(3)抗原體液(4)能無限增殖并分泌特異性抗體人絨毛膜促性腺激素(或HCG)10.(11分)(2021·北京高二檢測)目前流感疫苗主要的生產(chǎn)介質(zhì)是雞胚。研究者用犬腎細胞(MDCK細胞)培養(yǎng)流感病毒,制備疫苗并測定了其免疫效果。(1)利用合成培養(yǎng)基培養(yǎng)細胞時,培養(yǎng)基中需加入水、葡萄糖、________