高中生物人教版現(xiàn)代生物科技專題專題2細(xì)胞工程 全國(guó)一等獎(jiǎng)

專題22.一、選擇題1．下列關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞工程的敘述，正確的是()A．生物導(dǎo)彈是用癌細(xì)胞的單克隆抗體殺死癌細(xì)胞B．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的基礎(chǔ)是細(xì)胞具有全能性C．細(xì)胞融合是利用了細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)D．制備單克隆抗體的第二次篩選是選出雜交瘤細(xì)胞解析：生物導(dǎo)彈是指把抗癌細(xì)胞的單克隆抗體跟放射性同位者、化學(xué)藥物或細(xì)胞毒素相結(jié)合，注入體內(nèi)，借助單克隆抗體的導(dǎo)向作用將藥物定向帶到癌細(xì)胞所在位置，并在此位置殺死癌細(xì)胞，所以殺死癌細(xì)胞的是藥物而非單克隆抗體。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的基礎(chǔ)是細(xì)胞增殖。細(xì)胞融合是利用了細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)即流動(dòng)性。制備單克隆抗體的第二次篩選是選出能產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細(xì)胞。答案：C2．用動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)獲取單克隆抗體，下列實(shí)驗(yàn)步驟中錯(cuò)誤的是()A．將抗原注入小鼠體內(nèi)，獲得能產(chǎn)生抗體的B淋巴細(xì)胞B．用纖維素酶處理B淋巴細(xì)胞與小鼠骨髓瘤細(xì)胞C．用聚乙二醇作誘導(dǎo)劑，促使能產(chǎn)生抗體的B淋巴細(xì)胞與小鼠骨髓瘤細(xì)胞融合D．篩選雜交瘤細(xì)胞，并從中選出能產(chǎn)生所需抗體的細(xì)胞群，培養(yǎng)后提取單克隆抗體解析：用纖維素酶處理植物細(xì)胞，去掉細(xì)胞壁，而B(niǎo)淋巴細(xì)胞與小鼠骨髓瘤細(xì)胞的融合需要用物理方法融合、誘導(dǎo)劑或滅活的病毒。答案：B3．如圖表示抗人體胃癌的單克隆抗體的制備過(guò)程，有關(guān)敘述不正確的是()A．圖中給實(shí)驗(yàn)小鼠注射的甲是能與抗人體胃癌抗體特異性結(jié)合的抗原B．利用聚乙二醇、滅活的病毒和電激等方法均可誘導(dǎo)細(xì)胞融合獲得乙C．用特定的選擇培養(yǎng)基對(duì)乙進(jìn)行篩選，融合細(xì)胞均能生長(zhǎng)，未融合細(xì)胞均不能生長(zhǎng)D．對(duì)丙需進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測(cè)，經(jīng)多次篩選后可獲得大量能分泌所需抗體的丁解析：本題考查單克隆抗體的制備，意在考查考生的識(shí)圖、析圖能力。圖中給實(shí)驗(yàn)小鼠注射的甲是能與抗人體胃癌抗體特異性結(jié)合的抗原，A正確；常用于誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合的物質(zhì)或方法有滅活的病毒、聚乙二醇和電激等，B正確；用特定的選擇培養(yǎng)基進(jìn)行篩選，未融合的親本細(xì)胞和融合的具有同種核的細(xì)胞會(huì)死亡，只有融合的雜種細(xì)胞才能生長(zhǎng)，C錯(cuò)誤。答案：C4．某實(shí)驗(yàn)室做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)研究，下列與該實(shí)驗(yàn)相關(guān)的敘述正確的是()A．過(guò)程①導(dǎo)入的誘導(dǎo)基因使成纖維母細(xì)胞發(fā)生基因突變B．過(guò)程②是干細(xì)胞中的所有基因全部表達(dá)的過(guò)程C．丙細(xì)胞既能持續(xù)分裂，又能分泌單一的抗體D．過(guò)程③④所用的培養(yǎng)基中都含有聚乙二醇解析：過(guò)程①是將高度分化的成纖維母細(xì)胞誘導(dǎo)形成干細(xì)胞，屬于基因重組；過(guò)程②的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)，屬于細(xì)胞分化；丙細(xì)胞是由B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合后形成的，它同時(shí)具備了B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞的特點(diǎn)：既能無(wú)限增殖，又能分泌特異性抗體；過(guò)程③是動(dòng)物細(xì)胞融合，可使用聚乙二醇作為誘導(dǎo)劑，過(guò)程④是動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)生單克隆抗體，不需要使用聚乙二醇。答案：C5．如下圖是單克隆抗體制備過(guò)程示意圖，其中1過(guò)程注射的物質(zhì)和A細(xì)胞的名稱為()A．抗體、T淋巴細(xì)胞 B．抗原、T淋巴細(xì)胞C．抗體、B淋巴細(xì)胞 D．抗原、效應(yīng)B淋巴細(xì)胞解析：?jiǎn)慰寺】贵w制備時(shí)，小鼠必須先要注射抗原，獲得產(chǎn)生特異性抗體的效應(yīng)B細(xì)胞，圖中1代表的是抗原，A代表的是B淋巴細(xì)胞，B代表的是骨髓瘤細(xì)胞，C是雜交瘤細(xì)胞。答案：D6．有人用間接免疫熒光測(cè)定細(xì)胞表面抗原的分布；以不同熒光染料標(biāo)記抗體，被標(biāo)記的抗體分別與小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞膜的抗原結(jié)合分別產(chǎn)生綠色和紅色熒光，然后做下圖所示的實(shí)驗(yàn)，對(duì)有關(guān)現(xiàn)象的解釋錯(cuò)誤的是()A．抗體結(jié)合熒光物的部位不同于與抗原結(jié)合的部位，因而能介導(dǎo)熒光物標(biāo)記膜抗原B．細(xì)胞膜具有流動(dòng)性，因而能用適當(dāng)誘導(dǎo)方法使兩種細(xì)胞彼此融合C．膜分子在膜上擴(kuò)散移動(dòng)，因而才會(huì)發(fā)生融合后膜抗原的分布變化D．人和小鼠細(xì)胞具有相同的抗原，因而能借免疫系統(tǒng)制備標(biāo)記抗體解析：人和小鼠細(xì)胞表面的抗原結(jié)構(gòu)是不同的；兩種生物的細(xì)胞能融合，其理論基礎(chǔ)為細(xì)胞膜的流動(dòng)性；抗體與熒光物的結(jié)合部位和抗體與抗原的結(jié)合部位不同，因此抗體能同時(shí)與熒光物及抗原結(jié)合；抗原是細(xì)胞膜上的一種成分，兩種細(xì)胞融合后，由于膜分子(抗原)的擴(kuò)散移動(dòng)，因而使得兩種細(xì)胞上的抗原(帶熒光標(biāo)記)能均勻分布。答案：D7．對(duì)于下面制備單克隆抗體過(guò)程的示意圖，不正確的敘述是()A．①表示B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞均是從小鼠的脾臟中提取的B．④中的篩選是通過(guò)抗原、抗體反應(yīng)進(jìn)行的C．②促進(jìn)細(xì)胞融合的方法可以利用聚乙二醇作介導(dǎo)D．⑤可以無(wú)限增殖解析：?jiǎn)慰寺】贵w是利用免疫處理的B淋巴細(xì)胞和小鼠骨髓瘤細(xì)胞融合得到，融合方法可以有化學(xué)方法聚乙二醇誘導(dǎo)、生物方法滅活病毒誘導(dǎo)；如果要篩選可以通過(guò)檢測(cè)抗原、抗體反應(yīng)，若有反應(yīng)說(shuō)明表達(dá)了抗體；融合細(xì)胞具有雙親特點(diǎn)，既能無(wú)限增殖又能產(chǎn)生單一抗體。B淋巴細(xì)胞也可以從血漿中提取。答案：A8．利用細(xì)胞工程方法，以SARS病毒核衣殼蛋白為抗原制備出單克隆抗體。下列相關(guān)敘述正確的是()A．用純化的核衣殼蛋白反復(fù)注射到小鼠體內(nèi)，產(chǎn)生的血清抗體為單克隆抗體B．體外培養(yǎng)單個(gè)效應(yīng)B細(xì)胞可以獲得大量針對(duì)SARS病毒的單克隆抗體C．將等量效應(yīng)B細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞混合，經(jīng)PEG誘導(dǎo)融合后的細(xì)胞均為雜交瘤細(xì)胞D．利用該單克隆抗體與SARS病毒核衣殼蛋白特異性結(jié)合的方法，可診斷出病毒感染者解析：經(jīng)過(guò)抗原刺激后的淋巴B細(xì)胞與小鼠骨髓瘤細(xì)胞融合，產(chǎn)生雜交瘤細(xì)胞，克隆化培養(yǎng)后的雜交瘤細(xì)胞能產(chǎn)生特異性強(qiáng)、靈敏度高的單克隆抗體。SARS病毒感染者體內(nèi)有病毒核衣殼蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的單克隆抗體與之發(fā)生特異性結(jié)合的方法可加以診斷。答案：D二、非選擇題9．如圖所示為細(xì)胞融合技術(shù)的一些過(guò)程：(1)從A、B細(xì)胞到C細(xì)胞的過(guò)程中，必須用________處理。(2)若A、B細(xì)胞為植物細(xì)胞，那么這樣的細(xì)胞已經(jīng)用酶降解脫掉了________，這種酶可能是________________酶，由此生成的A和B細(xì)胞稱為_(kāi)_______________。(3)若A細(xì)胞為骨髓瘤細(xì)胞，B細(xì)胞為B淋巴細(xì)胞，那么D細(xì)胞稱為_(kāi)_______細(xì)胞，由D細(xì)胞連續(xù)分裂產(chǎn)生大量細(xì)胞的過(guò)程，稱為_(kāi)_______過(guò)程。這種細(xì)胞既能無(wú)限繁殖，又能產(chǎn)生____________________________。(4)若A細(xì)胞為人細(xì)胞，B細(xì)胞為鼠細(xì)胞，并分別用紅、綠熒光染料標(biāo)記細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)，在形成C細(xì)胞時(shí)，細(xì)胞一半發(fā)紅色熒光，一半發(fā)綠色熒光。到D細(xì)胞階段，兩種顏色的熒光均勻分布，請(qǐng)解釋原因。_______________________________________________________________________________________________________________。解析：此題是對(duì)植物體細(xì)胞雜交、動(dòng)物細(xì)胞融合以及細(xì)胞膜的特性比較全面的考查。植物細(xì)胞外有一層細(xì)胞壁，阻礙了植物體細(xì)胞的雜交，因此，植物體細(xì)胞雜交的第一步是去掉細(xì)胞壁，分離出有活力的原生質(zhì)體。要去掉細(xì)胞壁就要利用酶的專一性這一特點(diǎn)，因?yàn)榧?xì)胞壁成分為纖維素和果膠，所以要用纖維素酶、果膠酶分解植物細(xì)胞的細(xì)胞壁。第二步就是讓不同植物體細(xì)胞的原生質(zhì)體融合，融合必須通過(guò)一定的技術(shù)手段進(jìn)行人工誘導(dǎo)。單克隆抗體制備過(guò)程需得到化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強(qiáng)的抗體。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在動(dòng)物發(fā)生免疫過(guò)程中，每一個(gè)B淋巴細(xì)胞只分泌一種特異性抗體，要想獲得大量的單一抗體，必須用單個(gè)B淋巴細(xì)胞進(jìn)行克隆，形成細(xì)胞群。但在體外培養(yǎng)條件下，一個(gè)B淋巴細(xì)胞不可能無(wú)限增殖，這就需B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞在滅活的仙臺(tái)病毒或聚乙二醇的誘導(dǎo)下融合，再篩選出雜交瘤細(xì)胞。由于雜交瘤細(xì)胞繼承了雙親細(xì)胞的遺傳物質(zhì)，既能分泌特異性抗體，又能大量繁殖。細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有一定的流動(dòng)性，即構(gòu)成細(xì)胞膜的磷脂、蛋白質(zhì)等是可以運(yùn)動(dòng)的。答案：(1)誘導(dǎo)劑(2)細(xì)胞壁纖維素酶和果膠原生質(zhì)體(3)雜交瘤克隆特異性抗體(4)細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)是可以移動(dòng)的10．人絨毛膜促性腺激素(HCG)是女性懷孕后胎盤滋養(yǎng)層細(xì)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。下圖是抗HCG單克隆抗體制備流程示意圖，請(qǐng)分析回答問(wèn)題：(1)制備單克隆抗體過(guò)程中要用到____________和____________技術(shù)。(2)制備單克隆抗體過(guò)程中，給小鼠注射的HCG相當(dāng)于________，使小鼠產(chǎn)生分泌相應(yīng)________的淋巴細(xì)胞，此過(guò)程屬于特異性免疫中的________免疫。(3)在細(xì)胞內(nèi)DNA的合成一般有兩條途徑，主途徑是在細(xì)胞內(nèi)由糖和氨基酸合成核苷酸，進(jìn)而合成DNA，而氨基嘌呤可以阻斷此途徑；另一輔助途徑是在次黃嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情況下，經(jīng)酶催化作用合成DNA，而骨髓瘤細(xì)胞的DNA合成沒(méi)有此輔助途徑。①利用DNA合成途徑不同的特點(diǎn)配制的HAT培養(yǎng)基含有多種成分，其中添加的__________成分具有篩選雜交瘤細(xì)胞的作用。②最終篩選獲得的雜交瘤細(xì)胞的特點(diǎn)是________________________________。(4)此過(guò)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(guò)程中要用到動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)。(2)給小鼠注射HCG，使小鼠進(jìn)行體液免疫，生成產(chǎn)生抗體的B淋巴細(xì)胞。(3)骨髓瘤細(xì)胞的DNA合成只有一條途徑，在培養(yǎng)基中加入氨基嘌呤，阻斷了骨髓瘤細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合體的增殖。雜交瘤細(xì)胞有兩種合成DNA的途徑，因此在選擇培養(yǎng)基上雜交瘤細(xì)胞能生存并無(wú)限增殖。經(jīng)免疫的B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合后的雜交瘤細(xì)胞既能無(wú)限增殖，又能產(chǎn)生單一抗體。(4)此單克隆抗體是針對(duì)人絨毛膜促性腺激素(HCG)作抗原產(chǎn)生的，可以與人絨毛膜促性腺激素(或HCG)特異性結(jié)合。答案：(1)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞融合(2)抗原抗體體液(3)①氨基嘌呤②能無(wú)限增殖并分泌特異性抗體(4)人絨毛膜促性腺激素(或HCG)11．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(wèn)題：(1)圖中向小鼠注射包含多種抗原決定簇的抗原后，所獲得的免疫抗血清實(shí)際上是含有______________(填寫抗體的名稱)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。與多克隆抗體相比，單克隆抗體突出的優(yōu)點(diǎn)在于它的__________________，并能大量制備。(2)圖中選用B細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合成雜交瘤細(xì)胞，說(shuō)明細(xì)胞膜具有________，如果僅考慮細(xì)胞的兩兩融合，其融合細(xì)胞有________種類型。(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________________________________。篩選時(shí)所用的培養(yǎng)基是特定的________培養(yǎng)基。(4)科學(xué)工作者正在研究的治療癌癥使用的“生物導(dǎo)彈”就是________________。用“生物導(dǎo)彈”治療癌癥的方法優(yōu)于化療的原因是_______________________________________________________________________________________________________。(5)由圖中可看出，單克隆抗體的制備過(guò)程中，運(yùn)用了動(dòng)物細(xì)胞工程中的________________和________________兩大技術(shù)。解析：(1)結(jié)合題圖可看出獲得的免疫抗血清實(shí)際上是Ab1、Ab2、Ab3、Ab4多種抗體的混合物，單克隆抗體具有特異性強(qiáng)、靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)，還能大量制備。(2)動(dòng)物細(xì)胞融合的過(guò)程體現(xiàn)了細(xì)胞膜的流動(dòng)性；僅考慮兩個(gè)細(xì)胞的融合，可得到B細(xì)胞＋B細(xì)胞、瘤細(xì)胞＋瘤細(xì)胞及B細(xì)胞＋瘤細(xì)胞3種類型的融合細(xì)胞。(3)在單克隆抗體的制備過(guò)程中，第1次篩選的目的是篩選出雜交瘤細(xì)胞，第2次篩選的目的是獲得能產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細(xì)胞。篩選時(shí)所用的培養(yǎng)基是特定的選擇性培養(yǎng)基。(4)把單克隆抗體跟抗癌藥物相結(jié)合制成“生物導(dǎo)彈”，注入體內(nèi)，借助單克隆抗體的導(dǎo)向作用，能將藥物定向帶到癌細(xì)胞所在位置，在原位殺死癌細(xì)胞。這樣既不損傷正常細(xì)胞，又減少了用藥劑量，而且療效高、毒副作用小。(5)單克隆抗體的制備運(yùn)用了動(dòng)物細(xì)胞融合(雜交瘤細(xì)胞的形成)與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)。答案：(1)Ab1、Ab2、Ab3、Ab4特異性強(qiáng)、靈敏度高(2)流動(dòng)性3(3)雜交瘤細(xì)胞能產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細(xì)胞選擇性(4)單克隆抗體上連接抗癌藥物可以原位殺死癌細(xì)胞，還不損傷正常細(xì)胞，且用藥劑量小，毒副作用小(5)動(dòng)物細(xì)胞融合動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)12．下列各圖表示單克隆抗體制備過(guò)程的各階段圖解，請(qǐng)根據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)請(qǐng)用箭頭把代表各圖解的字母按單克隆抗體制備過(guò)程的順序連接起來(lái)。(2)在單克隆抗體制備過(guò)程中之所