高中生物【分層作業(yè)】2.3 第2課時 動物細胞融合技術(shù)干細胞技術(shù)（蘇教2019版選擇性必修3）

第2章細胞工程第3節(jié)動物細胞工程及其應(yīng)用第2課時動物細胞融合技術(shù)、干細胞技術(shù)必備知識基礎(chǔ)練1.下列有關(guān)動物細胞融合的敘述，錯誤的是()A.動物細胞融合是指兩個或多個細胞融合成一個細胞的現(xiàn)象B.動物細胞融合可以在基因型相同或不同的細胞間進行C.細胞融合就是細胞雜交D.動物細胞融合的原理是細胞質(zhì)膜具有一定的流動性2.與植物體細胞雜交相比，動物細胞融合的原理及其特有的誘導方法分別是()A.細胞質(zhì)膜的流動性、離心法B.細胞質(zhì)膜的流動性、滅活的病毒誘導法C.細胞的全能性、電融合法D.細胞的全能性、滅活的病毒誘導法3.[2023江蘇揚州邗江中學高二月考]在利用細胞融合技術(shù)生產(chǎn)單克隆抗體的過程中，不需要考慮的是()A.多次注射特定的抗原蛋白，對實驗小鼠進行免疫B.漿細胞和骨髓瘤細胞之間的免疫排斥C.向細胞培養(yǎng)液中加入促融劑的種類和處理時間D.選擇特定試劑篩選能產(chǎn)生特定抗體的雜交細胞4.下列關(guān)于單克隆抗體制備的說法，正確的是()A.將特定的抗原注射到小鼠體內(nèi)，可以從小鼠的血清中獲得單克隆抗體B.經(jīng)特定的抗原免疫過的漿細胞在體外培養(yǎng)時可分泌單克隆抗體C.漿細胞和骨髓瘤細胞融合時，必須用滅活的病毒誘導融合D.篩選出雜交細胞后，需利用抗原、抗體反應(yīng)的特異性再次篩選5.新型冠狀病毒可通過表面的棘突蛋白(S蛋白)與人體呼吸道黏膜上皮細胞的ACE2受體結(jié)合，侵入人體，引起感染。制備抗S蛋白的單克隆抗體可阻斷病毒的黏附或入侵，下列相關(guān)敘述正確的是()A.優(yōu)先選擇滅活的新冠病毒免疫小鼠，并從該小鼠的脾中得到能產(chǎn)生S蛋白抗體的漿細胞B.用滅活的仙臺病毒誘導已免疫的漿細胞與骨髓瘤細胞融合C.經(jīng)過第一次篩選可獲得能產(chǎn)生抗S蛋白單克隆抗體的雜交細胞D.經(jīng)體外培養(yǎng)得到的單克隆抗體可以與ACE2受體結(jié)合，阻斷病毒的入侵6.干細胞具有能夠分裂、分化成為人體任何一種組織的潛能，被醫(yī)學界稱為“萬用細胞”。下列有關(guān)干細胞的敘述，錯誤的是()A.干細胞包括胚胎干細胞和成體干細胞等B.單能干細胞只能分化成一種類型或密切相關(guān)的細胞類型C.胚胎干細胞和成體干細胞均具有發(fā)育成完整個體的能力D.用正常人(異體)的造血干細胞治療白血病，白血病患者體內(nèi)會發(fā)生排斥反應(yīng)7.[2023江蘇鎮(zhèn)江丹陽高級中學高二調(diào)研]下圖是單克隆抗體制備的過程示意圖。請回答下列有關(guān)問題：(1)動物細胞融合是依據(jù)原理，將兩個或多個動物細胞融合形成一個細胞的過程。

(2)制備單克隆抗體需要利用動物細胞融合與動物細胞培養(yǎng)技術(shù)。在體外培養(yǎng)動物細胞時，培養(yǎng)液中除要加入促生長因子、無機鹽、微量元素、糖、氨基酸等必需的營養(yǎng)成分外，往往還需要特別加入等一些天然成分，同時在含的混合氣體的無菌、恒溫的CO2培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng)。

(3)圖中①操作的目的是。②過程常在化學誘導劑的誘導下完成。③過程中至少涉及兩次篩選：第一次是利用進行初步篩選，需要淘汰的細胞有種，第二次是利用的方法，最終篩選出既能大量增殖，又能產(chǎn)生專一性抗體的雜交細胞。

關(guān)鍵能力提升練8.研究發(fā)現(xiàn)，來自胎盤的稱為Cdx2細胞的干細胞能夠在心臟病發(fā)作后再生健康的心臟細胞，Cdx2細胞除具有胚胎干細胞的所有蛋白外，還具有其他的蛋白，這使得它們能夠直接遷移到損傷部位。下列敘述錯誤的是()A.Cdx2細胞仍然保留著分裂和分化的能力B.Cdx2細胞中蛋白質(zhì)的合成需要多種核酸—蛋白質(zhì)復合物參與C.Cdx2細胞的遷移過程可能與細胞骨架有關(guān)D.肌細胞能代替Cdx2細胞培養(yǎng)出健康的心臟細胞9.[2023江蘇泰州興化中學高三調(diào)研]下圖為雜交細胞制備的示意圖。骨髓瘤細胞由于缺乏次黃嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(HGPRT-)，在HAT篩選培養(yǎng)液中不能正常合成DNA，無法生長。下列敘述不正確的是()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(yǎng)液中生長C.雜交細胞需進一步篩選才能用于生產(chǎn)D.細胞質(zhì)膜的流動性是細胞融合的基礎(chǔ)10.[多選][2023江蘇揚州高三期初考試]下圖是單克隆抗體的制備過程示意圖，1~3代表相關(guān)過程，a~e代表相關(guān)細胞，其中c是兩兩融合的細胞。下列敘述錯誤的是()A.過程1是給小鼠注射特定的抗原蛋白，可刺激小鼠產(chǎn)生特異性免疫反應(yīng)B.過程2的促融方法可采用電融合技術(shù)，該技術(shù)能擊穿核膜促使核融合C.c細胞有三種，每種細胞染色體組數(shù)不相等，e細胞是雜交細胞D.過程3是進行抗體檢測，并克隆產(chǎn)生陽性細胞的過程11.[多選][2023江蘇淮安洪澤湖高級中學高二調(diào)研]某種病毒的主要表面抗原為S蛋白，用S蛋白制備的單克隆抗體可用于該種病毒的檢測。下列說法正確的是()A.B淋巴細胞分離自經(jīng)S蛋白免疫過的小鼠B.稀釋培養(yǎng)后多孔玻璃板中的雜交細胞數(shù)目可能不到細胞總數(shù)的一半C.集落①的細胞既能無限增殖，又能產(chǎn)生單克隆抗體D.集落②~④的細胞可用于擴大化培養(yǎng)生產(chǎn)單克隆抗體12.[多選][2023江蘇常州溧陽中學高三月考]為了解決雜交細胞在傳代培養(yǎng)中出現(xiàn)來自B淋巴細胞的染色體丟失問題，研究者在單克隆抗體的制備過程中增加了一個步驟，如圖所示。除抗原刺激之外，還用EBV(一種病毒顆粒)感染動物B淋巴細胞，并使之成為“染色體核型穩(wěn)定”的細胞株。這樣的細胞株能夠在HAT培養(yǎng)基中存活，但對烏本苷(Oua)敏感。下列相關(guān)分析合理的是()A.雜交細胞的染色體丟失可能導致產(chǎn)生抗體的能力下降B.B淋巴細胞來源于抗原刺激后動物的淋巴結(jié)和脾臟等C.骨髓瘤細胞應(yīng)該無法在HAT選擇培養(yǎng)基中存活D.雜交細胞產(chǎn)生的抗體能針對特定的抗原而不針對EBV13.下圖是SARS-CoVS蛋白特異性單克隆抗體的制備過程示意圖?；卮鹣铝袉栴}：(1)若只考慮細胞兩兩融合，圖中甲理論上有種。

(2)已知細胞合成DNA有D和S兩條途徑，其中D途徑能被氨基嘌呤阻斷。鼠的淋巴細胞有上述兩種途徑，但一般不分裂增殖；鼠的骨髓瘤細胞中盡管沒有S途徑，但能不斷分裂增殖。根據(jù)該原理，在含甲的混合培養(yǎng)液中添加氨基嘌呤(填“能”或“不能”)篩選出A，原因是。

(3)在SARS-CoVS蛋白特異性單克隆抗體的制備過程中，需要用到動物細胞培養(yǎng)技術(shù)和動物細胞融合技術(shù)。一般來說，動物細胞培養(yǎng)需要的條件有(至少答出兩點)；誘導動物細胞融合的方法有(至少答出兩種)。

(4)SARS-CoVS蛋白特異性單克隆抗體(填“能”或“不能”)對新型冠狀病毒發(fā)揮作用，理由是。

學科素養(yǎng)創(chuàng)新練14.[2023江蘇南通海安高級中學高二質(zhì)量檢測]雙特異性抗體是指一個抗體分子可以與兩個不同抗原或同一抗原的兩個不同抗原表位相結(jié)合，目前最常見的是利用雜交瘤雜交法來制備的。長春花是原產(chǎn)于非洲東海岸的野生花卉，其所含的長春堿具有良好的抗腫瘤作用。下圖1表示科研人員通過雜交—雜交細胞技術(shù)(免疫的B淋巴細胞和雜交細胞雜交技術(shù))生產(chǎn)能同時識別癌胚抗原和長春堿的雙特異性單克隆抗體的部分過程；圖2是某雙特異性抗體的作用圖。請分析并回答下列問題：(1)與植物體細胞雜交相比，圖1中過程②特有的誘導融合的方法是。過程②選用的骨髓瘤細胞(填“能”或“不能”)在HAT培養(yǎng)基上生長。

(2)為選出能產(chǎn)生專一抗體的細胞，要將從HAT培養(yǎng)基上篩選出的細胞稀釋到7~10個細胞·mL-1，將細胞稀釋液滴入多孔培養(yǎng)板中，使多孔培養(yǎng)板每孔中有個細胞，然后篩選出專一抗體檢測呈(填“陽性”或“陰性”)的細胞進行克隆化培養(yǎng)。

(3)圖1中①步驟注射癌胚抗原的目的是。圖1方框內(nèi)需要經(jīng)過次篩選，才能獲取單克隆雜交—雜交瘤細胞。

(4)假設(shè)圖2中雙特異性抗體分子是由m個氨基酸組成的。下列敘述不正確的是。

A.該雙特異性抗體形成過程中相對分子質(zhì)量減少18m-80B.雙特異性抗體可以在人體內(nèi)持續(xù)發(fā)揮作用C.該雙特異性抗體能與人體內(nèi)各類腫瘤細胞結(jié)合D.雙特異性抗體能與藥物和腫瘤細胞結(jié)合，因而不具有特異性(5)與直接使用長春堿相比，將長春堿與雙特異性單克隆抗體結(jié)合后給藥，對人體的副作用更小，原因是。

第2課時動物細胞融合技術(shù)、干細胞技術(shù)參考答案1.【答案】C【解析】細胞雜交可以是兩個植物細胞雜交產(chǎn)生雜種植株的過程，與細胞融合不完全相同，C項錯誤。2.【答案】B【解析】植物體細胞雜交的原理是細胞質(zhì)膜的流動性、植物細胞的全能性；動物細胞融合的原理是細胞質(zhì)膜的流動性，動物細胞融合常用的誘導方法有聚乙二醇(PEG)誘導法、滅活的病毒誘導法、電場誘導融合法等，其中滅活的病毒是動物細胞融合特有的誘導因子，B項符合題意。3.B制備單克隆抗體的過程中，要對免疫小鼠多次注射特定的抗原蛋白，對實驗小鼠進行免疫，以獲得漿細胞，故需要考慮，A項不符合題意；免疫排斥是機體對移植物(異體細胞、組織或器官)通過特異性免疫應(yīng)答使其破壞的過程，漿細胞和骨髓瘤細胞之間不存在免疫排斥，故不需要考慮，B項符合題意；向細胞培養(yǎng)液中加入促融劑的種類和處理時間會影響細胞的融合，故需要考慮，C項不符合題意；需要考慮選擇特定試劑篩選能產(chǎn)生特定抗體的雜交細胞，否則會影響單克隆抗體的產(chǎn)量或得到的單克隆抗體的特異性差，D項不符合題意。4.【答案】D【解析】向小鼠體內(nèi)注射特定的抗原，小鼠會產(chǎn)生漿細胞，可以從小鼠的血清中獲得抗體，但此時的抗體不是單克隆抗體，A項錯誤；經(jīng)特定的抗原免疫過的漿細胞在體外無增殖能力，無法通過培養(yǎng)獲得單克隆抗體，B項錯誤；將人細胞與小鼠細胞進行細胞融合時，可用滅活的仙臺病毒作為誘導劑，也可以采用物理法(電場誘導融合)和化學法(聚乙二醇)，C項錯誤；單克隆抗體制備的過程中需要兩次篩選，第一次是篩選出雜交細胞，第二次是篩選出能夠產(chǎn)生特定抗體的雜交細胞，因此經(jīng)過漿細胞和骨髓瘤細胞融合后的雜交細胞還需篩選才能進行體內(nèi)或體外培養(yǎng)，D項正確。5.【答案】B【解析】要得到抗S蛋白的抗體，可以優(yōu)先選擇新冠病毒的S蛋白免疫小鼠，并從該小鼠的脾中得到能產(chǎn)生S蛋白抗體的漿細胞，A項錯誤；誘導動物細胞融合可以用滅活的仙臺病毒，因此可以用滅活的仙臺病毒誘導已免疫的漿細胞與骨髓瘤細胞融合，至少經(jīng)過兩次篩選才能獲得產(chǎn)生抗S蛋白的單克隆抗體的雜交細胞，B項正確，C項錯誤；抗體能與抗原特異性結(jié)合，經(jīng)體外培養(yǎng)得到的單克隆抗體可以與新型冠狀病毒表面的S蛋白(抗原)結(jié)合，阻斷病毒的入侵，D項錯誤。6.【答案】C【解析】胚胎干細胞具有發(fā)育成完整個體的潛能，成體干細胞只能分化成特定的細胞或組織，不具有發(fā)育成完整個體的能力，C項錯誤。7.【答案】(1)細胞質(zhì)膜的流動性(2)(動物)血清、血漿95%的空氣和5%的CO2(3)刺激機體產(chǎn)生特異性的漿細胞聚乙二醇(PEG)選擇培養(yǎng)基四專一性抗體檢測【解析】(1)動物細胞融合的原理是細胞質(zhì)膜的流動性。(2)動物細胞體外培養(yǎng)的培養(yǎng)液除包含無機鹽、促生長因子、糖、氨基酸等必需的營養(yǎng)成分，還需要加入動物血清、血漿等天然成分，同時在含95%的空氣和5%的CO2的混合氣體的無菌、恒溫的CO2培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng)。(3)圖中①操作是注射特定的抗原，目的是刺激小鼠產(chǎn)生特異性的漿細胞。促進動物細胞融合常用的化學誘導劑是聚乙二醇，第一次篩選是利用選擇培養(yǎng)基篩選出雜交細胞，需要淘汰的細胞有未融合的漿細胞、未融合的骨髓瘤細胞、漿細胞自身融合細胞及骨髓瘤細胞自身融合細胞四種。第二次篩選是利用專一性抗體檢測的方法，做專一性抗體陽性檢測實驗，最終篩選出既能無限增殖，又能產(chǎn)生特異性抗體的雜交細胞。8.【答案】D【解析】肌細胞是已分化的細胞，它通常不能轉(zhuǎn)化為其他類型的細胞，因而不能用肌細胞代替干細胞培養(yǎng)出健康的心臟細胞，D項錯誤。9.【答案】B【解析】兩兩融合的細胞包括免疫漿細胞與免疫漿細胞融合的細胞、骨髓瘤細胞與骨髓瘤細胞融合的細胞、免疫漿細胞與骨髓瘤細胞融合的雜交細胞，在HAT培養(yǎng)液中，只有雜交細胞能生長，B項錯誤。10.【答案】BC【解析】過程2是促進細胞融合的過程，其中電融合技術(shù)是用低壓電流擊穿細胞質(zhì)膜來促使細胞融合，B項錯誤；c細胞為雜交細胞，有三種，分別是骨髓瘤細胞—骨髓瘤細胞、骨髓瘤細胞—B淋巴細胞、B淋巴細胞—B淋巴細胞，其中骨髓瘤細胞和B淋巴細胞都有兩個染色體組，融合后的細胞都含有四個染色體組，其中e細胞是雜交細胞，C項錯誤。11.【答案】ABC【解析】為獲得能產(chǎn)生特異性抗體的B淋巴細胞，需要用S蛋白對小鼠進行免疫，因此B淋巴細胞分離自經(jīng)S蛋白免疫過的小鼠，A項正確；稀釋培養(yǎng)后多孔玻璃板上有未融合的B淋巴細胞、未融合的骨髓瘤細胞、B淋巴細胞和B淋巴細胞融合的細胞、骨髓瘤細胞和骨髓瘤細胞融合的細胞以及B淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合的雜交細胞，因此雜交細胞數(shù)目可能不到細胞總數(shù)的一半，B項正確；由圖可知，經(jīng)選擇培養(yǎng)基篩選后能形成集落①，且加入S抗原后，集落①產(chǎn)生抗原、抗體特異性結(jié)合的凝集反應(yīng)，說明集落①的細胞既能無限增殖，又能產(chǎn)生單克隆抗體，C項正確；由圖可知，集落②~④的細胞不能與S蛋白產(chǎn)生抗原、抗體特異性結(jié)合的凝集反應(yīng)，說明集落②~④的細胞產(chǎn)生的不是針對S蛋白的單克隆抗體，因此不可用于擴大化培養(yǎng)生產(chǎn)單克隆抗體，D項錯誤。12.【答案】ABCD【解析】雜交細胞的染色體丟失可能導致細胞發(fā)生變異，從而導致產(chǎn)生抗體的能力下降，A項正確；B淋巴細胞分布在脾臟和淋巴結(jié)等免疫器官中，所以在單克隆抗體的制備過程中，B淋巴細胞取自抗原刺激后的動物的淋巴結(jié)或脾臟等，B項正確；據(jù)圖可知，骨髓瘤細胞在HAT選擇培養(yǎng)基中死亡，C項正確；本實驗中EBV的作用是使B淋巴細胞的染色體核型更穩(wěn)定，而不是刺激B淋巴細胞分化成漿細胞產(chǎn)生抗體，所以該雜交細胞不能產(chǎn)生抗EBV的抗體，D項正確。13.【答案】(1)3(2)能雜交細胞D途徑被氨基嘌呤阻斷后不能合成DNA，但可通過S途徑合成DNA，并不斷分裂增殖(3)無菌、無毒的環(huán)境，營養(yǎng)，溫度，pH和滲透壓，氣體環(huán)境聚乙二醇融合法、滅活的病毒誘導法、電場誘導融合法(4)不能新型冠狀病毒與SARS病毒的抗原不同，SARS-CoVS蛋白特異性單克隆抗體只能與SARS-CoVS蛋白發(fā)生特異性結(jié)合【解析】(1)若只考慮細胞兩兩融合，甲理論上有3種融合細胞，包括兩個骨髓瘤細胞的融合細胞、兩個已免疫的B細胞的融合細胞、骨髓瘤細胞與已免疫的B細胞的融合細胞。(2)在含甲的混合培養(yǎng)液中添加氨基嘌呤后，已免疫的B細胞及其彼此融合的細胞能利用S途徑進行DNA合成，但是一般無法進行分裂增殖；骨髓瘤細胞的D途徑被阻斷，所以骨髓瘤細胞及其彼此融合的細胞就不能增殖；只有骨髓瘤細胞與已免疫的B細胞融合形成雜交細胞后，才能利用S途徑合成DNA并不斷進行分裂增殖，所以在含甲的混合培養(yǎng)液中添加氨基嘌呤能篩選出A。(3)動物細胞培養(yǎng)的條件包括以下幾點：①無毒、無菌的環(huán)境；②營養(yǎng)物質(zhì)；③適宜的溫度、pH和滲透壓等；④氣體環(huán)境。誘導動物細胞融合的常用方法有電場誘導融合法、聚乙二醇融合法和滅活的病毒誘導法等。(4)抗體具有特異性，SARS-CoVS蛋白特異性單克隆抗體只會對SAR