2025版高考生物一輪復(fù)習課時作業(yè)三十九動物細胞工程含解析新人教版

PAGE6-動物細胞工程(15分鐘50分)1.(12分)(2024·中原名校質(zhì)量考評)英國科學家格雷戈里·溫特以及美國科學家喬治·史密斯因在肽類和抗體的噬菌體展示技術(shù)等領(lǐng)域的巨大成就而獲2024年諾貝爾化學獎。該技術(shù)是將編碼多肽或蛋白質(zhì)的基因插入噬菌體外殼蛋白基因,然后讓該噬菌體感染宿主細胞,成熟的噬菌體從宿主中釋放出來,成熟噬菌體表面就會出現(xiàn)對應(yīng)的多肽或蛋白質(zhì)。請回答下列問題:(1)若利用噬菌體展示技術(shù)獲得人抗體,應(yīng)首先從人的________(填“B”“T”或“體”)細胞中獲得mRNA,通過____________________________,再合成目的基因(人抗體基因)。然后通過PCR技術(shù)擴增目的基因,此過程中,須要的物質(zhì)除模板鏈、四種脫氧核苷酸外,還須要__

__。

(2)如圖所示為利用細胞雜交技術(shù)制備單克隆抗體的過程,A細胞為小鼠黑色素瘤細胞,B細胞為小鼠巨噬細胞(免疫細胞的一種),C為融合細胞或雜交細胞。從A、B細胞到C細胞的過程中,所形成的C有________種(僅考慮兩兩融合),用特定的選擇性培育基篩選后得到的D細胞應(yīng)當是____________,D細胞還需進行________________________________,就可獲得能夠分泌所需抗體的細胞。

(3)利用噬菌體展示技術(shù)生產(chǎn)單克隆抗體與利用細胞雜交技術(shù)生產(chǎn)單克隆抗體的過程相比,噬菌體展示省去了______________________(步驟),使制備更簡潔易行。

【解析】(1)抗體基因在B細胞中表達,在T細胞、體細胞中均不表達,因此只能從B細胞中獲得人的抗體基因的mRNA。通過逆轉(zhuǎn)錄過程獲得cDNA片段,再合成目的基因。采納PCR技術(shù)擴增目的基因的過程中,須要的物質(zhì)除模板鏈、四種脫氧核苷酸外,還須要引物和熱穩(wěn)定DNA聚合酶(Taq酶)。(2)圖中從A、B細胞到C細胞的過程中,所形成的C有AA型、BB型、AB型3種(僅考慮兩兩融合),用特定的選擇性培育基篩選后得到的D細胞應(yīng)當是融合的雜交瘤細胞,D細胞還需進行克隆化培育和專一抗體檢測,就可獲得能夠分泌所需抗體的細胞。(3)由于噬菌體可以侵染宿主細胞,將重組DNA分子注入宿主細胞中,因此利用噬菌體展示技術(shù)獲得單克隆抗體無須進行動物細胞融合,使制備更簡潔易行。答案:(1)B逆轉(zhuǎn)錄過程獲得cDNA片段引物和熱穩(wěn)定DNA聚合酶(Taq酶)(2)3雜交瘤細胞克隆化培育和專一抗體檢測(3)動物細胞融合2.(14分)(2024·大同模擬)如圖是利用現(xiàn)代生物工程技術(shù)治療遺傳性糖尿病的過程圖解。請據(jù)圖回答:(1)②所示的生物技術(shù)名稱是______________。重組細胞A培育過程中所用培育液除一些無機鹽和有機鹽類外,還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等成分以及____________________等物質(zhì),并且用肯定的方法激活其完成細胞分裂和發(fā)育進程。該過程通常用去核的卵母細胞作為受體細胞的緣由除了它體積大、易操作、養(yǎng)分物質(zhì)豐富外,還因為它含有____________________的物質(zhì)。

(2)圖中③所示的結(jié)構(gòu)名稱是____________。若實現(xiàn)重組細胞B定向誘導(dǎo)分化,須要在培育基中加入________________________。

(3)④所示的生物技術(shù)名稱是______________,若想得到大量健康的胰島B細胞基因,可利用________技術(shù)。

(4)圖示方法與一般的異體移植相比最大的優(yōu)點是________________。

【解析】(1)①是從體細胞分別出來的細胞核,與去核的卵母細胞進行②核移植。動物細胞培育時,培育液的成分包括無機鹽、有機鹽類、維生素、激素、氨基酸、核苷酸及血清等物質(zhì)。該過程通常用去核的卵母細胞作為受體細胞的緣由除了它體積大、易操作、養(yǎng)分物質(zhì)豐富外,還因為它含有促進細胞核全能性表達的物質(zhì)。(2)胚胎干細胞可通過定向誘導(dǎo)分化形成相應(yīng)的組織細胞,所以③是從早期胚胎中分別的干細胞(內(nèi)細胞團)。要實現(xiàn)重組細胞B定向誘導(dǎo)分化,須要在培育基中加入分化誘導(dǎo)因子。(3)④是將目的基因?qū)胧荏w細胞,屬于基因工程技術(shù)。若想得到大量健康的胰島B細胞基因,可利用PCR技術(shù)。(4)由于細胞核來自患者自身的體細胞,所以與異體移植相比最大的優(yōu)點是不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。答案:(1)核移植技術(shù)血清促進細胞核全能性表達(2)內(nèi)細胞團(胚胎干細胞)分化誘導(dǎo)因子(3)基因工程(轉(zhuǎn)基因技術(shù)、DNA重組技術(shù))PCR(4)沒有免疫排斥反應(yīng)【易錯警示】關(guān)注動物細胞培育與核移植中四個問題(1)動物細胞培育和植物組織培育都存在細胞的培育過程,但植物細胞可以先分裂再分化,而動物細胞不分化只分裂。(2)區(qū)分原代培育和傳代培育的關(guān)鍵為是否分瓶培養(yǎng)。貼壁生長到肯定程度須要用胰蛋白酶處理,然后再分瓶培育,原代培育結(jié)束,起先了傳代培育。(3)經(jīng)植物組織培育成的植株與供應(yīng)外植體的植株完全相同,而動物細胞核移植形成的個體與供體大部分性狀相同,也有少部分性狀與供應(yīng)去核卵母細胞的個體相同。(4)核移植過程中供體理論上是供應(yīng)細胞核,但操作過程中可以把整個細胞注入去核的卵母細胞中,緣由是體細胞體積相對較小,取核難度較大,另外細胞膜對核融合的障礙性較小。3.(10分)(2024·哈爾濱模擬)如圖為制備單克隆抗體和多克隆抗體的示意圖。據(jù)圖回答下列問題:(1)圖中向小鼠注射抗原后,所獲得的免疫抗血清事實上是含有______________________的混合物,這種方法制備的抗體不僅產(chǎn)量低,而且純度低。

(2)圖中選用B細胞和骨髓瘤細胞融合成雜交瘤細胞,說明細胞膜具有________。

(3)圖中兩次篩選的目的不同,其中篩選①的目的是篩選出____________,篩選②的目的是篩選出__________________________________。

(4)科學工作者正在探討的用于治療癌癥的“生物導(dǎo)彈”就是__,

請指出一種用“生物導(dǎo)彈”治療癌癥的方法較一般化療的優(yōu)點

__。

【解析】(1)據(jù)圖可知,向小鼠注射包含多種抗原確定簇的抗原后,所獲得的免疫抗血清事實上是含有Ab1、Ab2、Ab3、Ab4的混合物,這種方法制備的多克隆抗體不僅產(chǎn)量低而且純度低。(2)B細胞和骨髓瘤細胞融合體現(xiàn)了細胞膜的結(jié)構(gòu)特性——流淌性。(3)圖中兩次篩選的目的不同,其中篩選①的目的是篩選出雜交瘤細胞,篩選②的目的是篩選出能產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細胞。(4)科學工作者正在探討的用于治療癌癥的“生物導(dǎo)彈”,注入體內(nèi),借助單克隆抗體的導(dǎo)向作用,將抗癌藥物定向帶到癌細胞所在位置,在原位殺死癌細胞。用“生物導(dǎo)彈”治療癌癥和一般化療相比優(yōu)點是不損傷正常細胞,且用藥劑量少,毒副作用小。答案:(1)Ab1、Ab2、Ab3、Ab4(2)流淌性(3)雜交瘤細胞能產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細胞(4)單克隆抗體上連接抗癌藥物不損傷正常細胞,且用藥劑量少,毒副作用小4.(14分)如圖表示動物細胞培育程序圖,請據(jù)圖回答下列問題:①取動物組織塊↓____②____↓③處理組織分散成單個細胞↓④制成________↓⑤轉(zhuǎn)入培育液中進行培育↓⑥處理貼壁細胞分散成單個細胞,制成________↓⑦轉(zhuǎn)入培育液中進行培育(1)過程②表示____________。

(2)過程____________用胰蛋白酶處理組織塊或貼壁細胞使其分散成單個細胞,這樣做的目的是__

__。

(3)過程⑤進行的細胞培育是____________,細胞適于____________生長增殖。

(4)過程⑦進行的細胞培育是____________,一般傳至10代后就不易傳下去了,傳至10～50代左右時,增殖會漸漸緩慢,以至于完全停止,部分細胞的____________會發(fā)生變更。接著培育時,少部分細胞發(fā)生了__________,朝著等同于____________的方向發(fā)展。

(5)⑤和⑦過程都要放在____________中培育。

【解析】(1)動物細胞培育時,先將組織剪碎。(2)依據(jù)動物細胞培育的操作流程并結(jié)合圖示可知,須要用胰蛋白酶使動物細胞分散成單個細胞,過程是③和⑥,其目的是解除由于接觸對細胞生長和增殖的抑制。(3)懸液中分散的細胞很快就貼附在瓶壁上,稱為細胞貼壁,以后,細胞進行有絲分裂,數(shù)目不斷增多,當貼壁細胞分裂生長到表面相互接觸時,細胞就會停止分裂增殖,這種現(xiàn)象稱為細胞的接觸抑制,人們通常將動物組織消化后的初次培育稱為原代培育。(4)貼滿瓶壁的細胞須要重新用胰蛋白酶等處理,然后分別接著培育,讓細胞接著增殖,這樣的過程稱為傳代培育;一般傳至10代后就不易傳下去了,傳至10～50代接著培育時,增殖會漸漸緩慢,以至于完全停止,部分細胞的細胞核型會發(fā)生變更;接著培育時,少部分細胞發(fā)生了突變,朝著等同于癌細胞的方向發(fā)展。(5)動物細胞培育的⑤和⑦過程都要放在恒溫的二氧化碳培育箱中培育。答案:(1)剪碎組織(2)③和⑥解除由于接觸對細胞生長和增殖的抑制(3)原代培育貼壁(4)傳代培育細胞核型突變癌細胞(5)二氧化碳培育箱【加固訓(xùn)練】狂犬病病毒的核酸是RNA,G蛋白和N蛋白是狂犬病病毒的主要抗原,它們刺激人體后可誘導(dǎo)人體產(chǎn)生相應(yīng)的抗體和細胞免疫反應(yīng)。如圖表示用生物工程制備抗狂犬病病毒單克隆抗體的過程。請回答下列問題:(1)制備該單克隆抗體的技術(shù)屬于生物技術(shù)的細胞工程。圖中細胞1是小鼠體內(nèi)注入____________后而獲得的________細胞,細胞2為__________細胞。細胞1具有產(chǎn)生______________的功能,細胞2的突出特點是__________________。誘導(dǎo)細胞1和2融合的方法許多,常用的誘導(dǎo)因素有聚乙二醇、______________、電激等。

(2)若細胞1基因型為HH,細胞2基因型為SS,在兩兩融合后的眾多細胞中,基因的組合類型可能有________________________________________________(填基因型)。

(3)動物培育基的配方通常含有糖、氨基酸、無機鹽、微量元素等,與植物細胞培育基有所不同的是,還含有__________________。

【解析】(1)首先應(yīng)給小鼠注射特定抗原(滅活的狂犬病病毒或G蛋白或N蛋白),使小鼠產(chǎn)生相應(yīng)的免疫反應(yīng),然后從小鼠的脾臟中取得已免疫的B淋巴細胞或漿細胞(細胞1),該細胞能夠產(chǎn)生特異性抗體。用聚乙二醇、電激、滅活的病毒(或仙臺病毒)等方法誘導(dǎo)B細胞(細胞1)和骨髓瘤細胞(細胞2)融合。(2)若細胞1基因型為HH,細胞2基因型為SS,在兩兩融合后細胞有三種狀況:①B細胞(細胞1)自身融合的細胞,基因型為HHH