高考生物选修3现代生物科技专题2 22222动物细胞融合与单克隆抗体.docx
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高考生物选修3现代生物科技专题222222动物细胞融合与单克隆抗体
专题2细胞工程
2.2动物细胞工程
2.2.2动物细胞融合与单克隆抗体
1．动物细胞融合属于动物细胞工程的技术手段之一，下列有关动物细胞融合的叙述正确的是（ ）
A．动物细胞融合产生的细胞称为重组细胞
B．融合后形成的细胞为单核或多核细胞
C．常用的诱导融合的生物诱导剂是聚乙二醇、灭活的病毒等
D．也称细胞杂交，可由两个或多个动物细胞结合成一个细胞
解析：
动物细胞融合产生的细胞称为杂交细胞，核移植产生的细胞称为重组细胞，A错误；融合后形成具有两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，B错误；诱导动物细胞融合的生物诱导剂是灭活的病毒，聚乙二醇属于化学诱导剂，C错误；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，D正确。
答案：
D
2．对比动物细胞融合和植物体细胞杂交技术，下列论述合理的是（ ）
A．均可使用PEG、电激或灭活病毒的方法诱导细胞融合
B．两者都可以跨越种属间的生殖隔离
C．两者都可以体现细胞的全能性
D．在适宜的条件下，均可发育成完整个体
解析：
灭活的病毒是动物细胞融合特有的诱导剂，A错误；动物细胞融合和植物体细胞杂交技术都可以打破生殖隔离，B正确；植物体细胞杂交技术体现了细胞的全能性，动物细胞融合没有体现，C错误；目前，动物细胞融合不能发育成完整个体，D错误。
答案：
B
3．单克隆抗体制备过程中，骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合后，要用特定的培养基筛选出杂交瘤细胞，在这种培养基上不能存活增殖的细胞是（ ）
①B淋巴细胞 ②小鼠骨髓瘤细胞 ③B淋巴细胞自身融合细胞 ④小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞 ⑤杂交瘤细胞
A．①②③④ B．①③⑤
C．②④D．②③
解析：
杂交瘤细胞是制备单克隆抗体所必需的，因此将其筛选出来。
答案：
A
4．单克隆抗体制备过程中所用的骨髓瘤细胞是一种基因缺陷型细胞，其合成核酸的途径能被氨基嘌呤阻断。
现将从预先注射了某种抗原的小鼠脾脏中获得的B淋巴细胞与上述骨髓瘤细胞混合，加入PEG促融后，再加入含氨基嘌呤的培养液。
若将这些混合物分装于细胞培养板的小孔中培养（如图所示），则小孔中的培养物不可能出现的结果是（ ）
A．细胞分裂繁殖，产生抗体，专一性抗体检验呈阴性
B．细胞分裂繁殖，产生抗体，专一性抗体检验呈阳性
C．没有活细胞，产生抗体
D．没有活细胞，不产生抗体
解析：
单克隆抗体制备过程中与骨髓瘤细胞发生融合的B淋巴细胞种类很多，有的能够产生专一性抗体，有的不能；但只有活细胞才能产生抗体。
答案：
C
5．如图为某同学根据杂交瘤技术的方法设计的生产破伤风杆菌抗体的实验方案，据图回答。
（1）该方案能达到预期效果吗？
_______，原因是_____________
______________________________________________________。
（2）图中②为________过程，常用________________作为诱导剂，该细胞继承了________________________，因此不仅能分泌________________________，还有_________________的本领。
（3）破伤风杆菌的抗体最终可以从________和________中提取。
（4）该方案的目的是______________________________________
_______________________________________________________
______________________________________________________。
解析：
题中图为单克隆抗体制备过程的示意图。
在制备单克隆抗体时，是利用了已免疫B淋巴细胞产生单一抗体的特点和骨髓瘤细胞在体外培养条件下无限增殖的特点，在获得杂交瘤细胞时，需要人工诱导已免疫B淋巴细胞和骨髓瘤细胞进行融合，方法通常用灭活的病毒或聚乙二醇。
图中的B淋巴细胞不是免疫的B淋巴细胞，所以该实验不能达到预期效果。
获得杂交瘤细胞经筛选后可在小鼠体内或体外培养而获得单克隆抗体。
答案：
（1）不能 没有抗原注入小鼠体内，无法获得产生所需抗体的B细胞
（2）细胞融合 灭活的病毒（或聚乙二醇） 双亲细胞的遗传物质 特异性抗体 在体外培养条件下大量增殖
（3）培养液 小鼠腹水
（4）制备破伤风杆菌的单克隆抗体
A级 基础巩固
1．生产单克隆抗体时，在培养液中加入某种试剂能筛选出杂交瘤细胞，因为该试剂（ ）
A．能抑制淋巴细胞和杂交瘤细胞的DNA复制
B．能阻止淋巴细胞的原癌基因被激活
C．选择性抑制骨髓瘤细胞的DNA复制
D．能阻止杂交瘤细胞核糖体上所有蛋白质的合成
解析：
淋巴细胞不能增殖而骨髓瘤细胞能增殖，因此加入某种试剂抑制骨髓瘤细胞的DNA复制就能筛选出杂交瘤细胞。
答案：
C
2．下列关于动物细胞融合的说法，错误的是（ ）
A．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
B．动物细胞融合需要用纤维素酶处理
C．动物细胞融合时需要人工诱导
D．常用的诱导动物细胞融合的因素有：
聚乙二醇、灭活的病毒、电激等
解析：
动物细胞融合是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。
动物细胞无细胞壁，所以诱导融合前不需要用纤维素酶处理。
动物细胞融合需要人工诱导融合，诱导因素包括聚乙二醇、灭活的病毒、电激等。
答案：
B
3．下列有关单克隆抗体制备及其应用的叙述，不正确的是（ ）
A．制备单克隆抗体运用的技术有：
动物细胞培养和动物细胞融合
B．需要用选择培养基筛选杂交瘤细胞
C．需要从杂交瘤细胞中筛选出能产生特定抗体的细胞
D．利用“生物导弹”治疗癌症就是利用了单克隆抗体清除癌细胞的特性
解析：
“生物导弹”由单克隆抗体跟化学药物、细胞毒素或放射性同位素等相结合而成，借助单克隆抗体的导向作用，将药物定向带到癌细胞所在位置，在原位杀死癌细胞，D错误。
答案：
D
4．研究单克隆抗体治疗癌症的思路是（ ）
A．利用单克隆抗体特异性对抗癌细胞
B．以单克隆抗体作抗癌药物杀死癌细胞
C．抗癌物质在克隆细胞中大量合成
D．单克隆抗体携带抗癌药物特异性地与癌细胞结合
解析：
借助单克隆抗体的导向作用，将单克隆抗体跟抗癌药物结合，制成所谓的“生物导弹”，可以直达病灶部位，杀死癌细胞。
答案：
D
5．下图表示抗人体胃癌的单克隆抗体的制备过程，有关叙述不正确的是（ ）
A．图中给实验小鼠注射的甲是能与抗人体胃癌抗体特异性结合的抗原
B．利用聚乙二醇、灭活的病毒和电激等方法均可诱导细胞融合获得乙
C．用特定的选择培养基对乙进行筛选，融合细胞均能生长，未融合细胞均不能生长
D．对丙需进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选后可获得大量能分泌所需抗体的丁
解析：
由图可知，甲为相应的抗原，A正确；诱导动物细胞融合的方法有：
物理法（如：
电激）、化学法（如：
聚乙二醇）和生物法（如：
灭活的病毒），B正确；用特定的选择培养基对乙进行筛选，即第一次筛选，目的是得到杂交瘤细胞，即：
融合的细胞中只有杂交瘤细胞能够生长，C错误；丁为经第二次筛选（包括克隆化培养和抗体检测）得到的能产生抗胃癌单克隆抗体的杂交瘤细胞，D正确。
答案：
C
B级 能力训练
6．下图表示细胞工程的流程图（a、b表示过程），请据图回答下列问题：
（1）若图示为动物细胞融合的过程，则a特有的诱导剂是________________。
以动物细胞融合为基础发展起来的杂交瘤技术为制造单克隆抗体开辟了新途径，通过把能产生抗体的________细胞与能在体外大量增殖的____________细胞进行融合，得到既能迅速大量繁殖，又能产生专一抗体的杂交瘤细胞。
（2）若图示为植物体细胞杂交过程，则在甲、乙融合之前，需要用________________（填工具酶）制备________________。
这项工程的意义是____________________________________________________
______________________________________________________。
（3）由甲乙融合得到丙细胞的基本原理是___________________
______________________________________________________。
解析：
（1）若a是诱导动物细胞融合，则特有的诱导剂是灭活的病毒。
在单克隆抗体的制备过程中，利用已免疫的B细胞与骨髓瘤细胞融合，形成杂交瘤细胞，该细胞既可以迅速大量增殖，又可以产生专一性抗体。
（2）在植物体细胞杂交过程中，需要对甲乙细胞先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，然后再诱导甲乙的原生质体融合。
该技术可以克服有性杂交远缘不亲和障碍，扩大亲本组合的范围。
（3）甲乙细胞融合形成丙细胞，利用了细胞膜的流动性。
答案：
（1）灭活的病毒 B淋巴（浆） 骨髓瘤
（2）纤维素酶和果胶酶 原生质体 克服有性杂交远缘不亲和障碍，扩大亲本组合的范围
（3）细胞膜的流动性
7．抗人T淋巴细胞CD3抗原单克隆抗体主要用于治疗和预防肾脏等器官移植病人的急性排斥反应。
下图是该抗体的研发和生产过程，请据此回答下列问题：
（1）图中甲是________细胞，乙是________细胞。
（2）①过程需要加入________诱导细胞融合，之后需用特定的选择性培养基进行第一次筛选，目的是除去其他细胞，保留________细胞。
经上述筛选获得的细胞产生的抗体还不是单克隆抗体，这是因为________________。
经克隆化培养后，利用抗体能与________分子特异性结合的原理，再次筛选得到分泌所需抗体的细胞。
（3）②表示将丁细胞注射到小鼠________内，之后从相应液体中提取该单克隆抗体。
该单克隆抗体能够治疗和预防器官移植时的排斥反应。
解析：
（1）注射的抗原是人T淋巴细胞，从小鼠体内提取的是B淋巴细胞。
（2）动物细胞融合的诱导剂是聚乙二醇或灭活的病毒，之后需用特定的选择性培养基进行第一次筛选，目的是保留杂交瘤细胞。
经上述筛选获得的细胞产生的抗体还不是单克隆抗体，这是因为从小鼠脾脏内提取的B淋巴细胞不止一种。
需经克隆化培养后，利用该抗体能和CD3分子特异性结合的原理，再次筛选得到能分泌所需抗体的细胞。
（3）②表示将丁细胞注射到小鼠腹腔内。
答案：
（1）人T淋巴（必须答出“人”和“T淋巴”，否则不给分） B淋巴细胞
（2）聚乙二醇（PEG或灭活的病毒） 杂交瘤 从小鼠脾脏内提取的B淋巴细胞不止一种（杂交瘤细胞不止一种） CD3
（3）腹腔
8．某研究者用抗原（A）分别免疫3只同种小鼠（X、Y和Z），每只小鼠免疫5次，每次免疫一周后测定各小鼠血清抗体的效价（能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数），结果如图所示。
若要制备杂交瘤细胞，需取免疫后小鼠的B淋巴细胞（染色体数目40条），并将该细胞与体外培养的小鼠骨髓瘤细胞（染色体数目60条）按一定比例加入试管中，再加入聚乙二醇诱导细胞融合，经筛选培养及抗体检测，得到不断分泌抗A抗体的杂交瘤细胞。
回答下列问题。
（1）制备融合所需的B淋巴细胞时，所用免疫小鼠的血清抗体效价需达到16000以上，则小鼠最少需要经过________次免疫后才能有符合要求的。
达到要求后的X、Y、Z这3只免疫小鼠中，最适合用于制备B淋巴细胞的是________小鼠，理由是_________________
____________________________________________________。
（2）细胞融合实验完成后，融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外，可能还有_______________________________________
_______________________________________________________
（仅考虑细胞之间的两两融合），体系中出现多种类型细胞的原因是___________________________________________________
_____________________________________________________。
（3）杂交瘤细胞中有________个细胞核，染色体数目最多是________条。
解析：
（1）由图看出，到第4次免疫时，Y和Z的血清抗体效价已达到要求，即16000以上，而前3次免疫后，3只小鼠的血清抗体效价均未达到要求。
从第3次开始，Y小鼠的血清抗体效价最高，所以Y小鼠最适合用于制备B淋巴细胞。
（2）仅考虑细胞之间的两两融合，该融合体系中有5种类型的细胞：
2种未融合型（B淋巴细胞、骨髓瘤细胞），3种融合型（B淋巴细胞＋B淋巴细胞、骨髓瘤细胞＋骨髓瘤细胞、B淋巴细胞＋骨髓瘤细胞），由此可看出细胞融合具有随机性。
（3）杂交瘤细胞是B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成的，有1个细胞核，核内染色体数为40＋60＝100，有丝分裂后期的染色体数目加倍为200条。
答案：
（1）4 Y Y小鼠的血清抗体效价最高
（2）B淋巴细胞相互融合形成的细胞、骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞 细胞融合是随机的，且融合率达不到100%
（3）1 200
9．癌胚抗原（CEA）是某些癌细胞表面产生的一种糖蛋白，临床上通过制备CEA的单克隆抗体来诊断癌症。
回答下列问题。
（1）一般不直接用单个的B淋巴细胞培养形成细胞群的办法来生产单克隆抗体。
原因是___________________________________
_____________________________________________________。
（2）制备CEA的单克隆抗体时，给小鼠注射的CEA相当于________，能使小鼠产生免疫反应。
（3）杂交瘤细胞的扩大培养，既可在体外培养，也可注射到小鼠________内培养。
体内培养与体外培养相比其优点是____________
_______________________________________________________
_______________________________________________________
_____________________________________________________。
（4）已知细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基嘌呤阻断。
淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但一般不分裂增殖。
鼠骨髓瘤细胞中尽管没有S途径，但能不断分裂增殖，将这两种细胞在试管中混合，加入聚乙二醇促融，获得融合细胞（一般只考虑细胞两两融合），并生产单克隆抗体。
请回答：
①试管中除融合的杂种细胞外，还有________________种融合细胞。
②设计一方法（不考虑机械方法），从培养液中分离出杂种细胞，并说明原理。
方法：
用____________的培养液培养经融合诱导后的细胞，收集能增殖的细胞。
原理：
_________________________________________________
_______________________________________________________
_______________________________________________________
_______________________________________________________
_____________________________________________________。
答案：
（1）B淋巴细胞大量增殖
（2）抗原
（3）腹腔 无须提供营养物质以及无菌环境，操作简便
（4）①2 ②添加氨基嘌呤 加入氨基嘌呤后，使D合成途径阻断，仅有D合成途径的骨髓瘤细胞及彼此融合的骨髓瘤细胞就不能增殖，（B淋巴细胞及彼此融合的B淋巴细胞也不能增殖），但人淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后的杂种细胞可以利用淋巴细胞中的S途径合成DNA而增殖
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