2024-2025學年高中生物第二章細胞工程第三節(jié)動物細胞工程的應用知能演練輕巧奪冠蘇教版選修3

PAGEPAGE1第三節(jié)動物細胞工程的應用[隨堂檢測]學問點一動物細胞與組織培育1．下列關于動物細胞培育的敘述，錯誤的是()A．用于培育的細胞大都取自胚胎或幼齡動物的器官或組織B．將所取的組織先用胰蛋白酶等進行處理使其分散成單個細胞C．在培育瓶中要定期用胰蛋白酶處理使細胞從瓶壁上脫離，制成懸浮液D．動物細胞培育只能傳50代左右，所培育的細胞會蒼老死亡解析：選D。動物細胞培育傳代到50代左右不能再接著傳代，部分細胞遺傳物質發(fā)生變更，具有癌變細胞的特點，可無限增殖。2．某探討小組為測定藥物對體外培育細胞的毒性，打算對某種動物的肝腫瘤細胞(甲)和正常肝細胞(乙)進行動物細胞培育。下列說法不正確的是()A．在利用兩種肝組織塊制備肝細胞懸液時，也可用胃蛋白酶處理B．為了防止細胞培育過程中的細菌的污染，可向培育液中加入適量的抗生素C．細胞培育應在含5%CO2的恒溫培育箱中進行，CO2的作用是維持培育液的pHD．將數(shù)量相等的甲、乙細胞分別置于相同相宜條件下培育，一段時間后，會視察到甲細胞數(shù)量比乙細胞數(shù)量多答案：A學問點二動物細胞核移植與體細胞克隆3．美國杜克高校醫(yī)療中心的一個探討小組在《科學》雜志上撰文透露，他們利用成年豬的動脈血管細胞和能夠模擬胚胎環(huán)境的新型生物反應器，勝利地在試驗室里培育出新的動脈血管。這種血管的外形和功能都與真的血管一樣。這一探討成果是生物組織培育工程領域的重大進展。下列關于以上技術的敘述中，不正確的是()A．以上技術屬于“克隆”B．這項技術中可能要利用去核卵母細胞C．這項技術的關鍵是激發(fā)血管細胞的全能性D．這項技術的關鍵是激發(fā)血管細胞發(fā)育成血管的潛能答案：C學問點三動物細胞融合與單克隆抗體4．用動物細胞工程技術獲得單克隆抗體，下列試驗步驟中錯誤的是()A．將抗原注入小鼠體內(nèi)，獲得能產(chǎn)生抗體的B淋巴細胞B．用纖維素酶處理B淋巴細胞與小鼠骨髓瘤細胞C．用聚乙二醇作誘導劑，促使能產(chǎn)生抗體的B淋巴細胞與小鼠骨髓瘤細胞融合D．篩選雜交瘤細胞，并從中選出能產(chǎn)生所需抗體的細胞群，培育后提取單克隆抗體解析：選B。酶具有專一性，纖維素酶只能分解纖維素，用纖維素酶處理植物細胞是植物細胞工程中用來除去細胞壁獲得原生質體的方法，與動物細胞工程無關。5．如圖表示抗人體胃癌細胞的單克隆抗體的制備過程，下列有關敘述錯誤的是()A．圖中甲可能是人體胃癌細胞的特異性抗原B．可利用PEG、活的病毒或電激等方法誘導細胞融合C．丙、丁分別表示雜交瘤細胞和能分泌抗胃癌抗體的雜交瘤細胞D．丁的大規(guī)模培育可以在培育基中進行，也可以在小鼠腹腔內(nèi)進行解析：選B。甲注射小鼠，產(chǎn)生能分泌特異性抗體的B淋巴細胞，則甲屬于抗原，A正確；可利用PEG、滅活的病毒或電激等方法誘導細胞融合，B錯誤；丙、丁分別表示雜交瘤細胞和能分泌抗胃癌抗體的雜交瘤細胞，C正確；丁的大規(guī)模培育可以在培育基中進行，也可以在小鼠腹腔內(nèi)進行，D正確。6．下面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____________(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)點在于它的____________________，并能大量制備。(2)圖中選用B細胞和骨髄瘤細胞融合成雜交瘤細胞，假如僅考慮細胞的兩兩融合，其融合細胞有______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______細胞，篩選時所用的培育基是特定的________培育基。篩選②的目的是篩選出________________________細胞。(4)科學工作者正在探討的用于治療癌癥的“生物導彈”，注入體內(nèi)，借助單克隆抗體的導向作用，將________定向帶到癌細胞所在位置，在原位殺死癌細胞。用“生物導彈”治療癌癥和一般化療相比，優(yōu)點是_________________________________________________________________________________________________________________________。(5)由圖中可看出，單克隆抗體的制備過程中，運用了動物細胞工程中的__________和__________兩大技術。答案：(1)Ab1、Ab2、Ab3、Ab4特異性強、靈敏度高(2)3(3)雜交瘤選擇性能專一性產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤(4)抗癌藥物不損傷正常細胞，且用藥劑量少(5)動物細胞融合動物細胞培育[課時作業(yè)]一、選擇題1．動物細胞培育過程的依次是()①原代培育②傳代培育③用胰蛋白酶處理組織，形成分散的懸浮液A．①②③ B．①③②C．②①③ D．③①②解析：選D。動物細胞培育的過程中，首先會用胰蛋白酶對動物組織進行處理，使其分散為單個細胞，形成分散的懸浮液，然后進行原代培育，進而再進行傳代培育。2．近日名為“我的皮膚”的生物活性繃帶在英國誕生了，它給皮膚燒傷病人帶來了福音。該活性繃帶的原理是先采集一些細胞樣本，再讓其在特別的膜片上增殖，5～7天后，將膜片敷在患者的傷口上，膜片會將細胞漸漸“釋放”到傷口，并促進新生皮膚層生長，達到加速傷口愈合的目的。下列有關敘述中，不正確的是()A．“我的皮膚”的獲得技術屬于動物細胞工程B．種植在膜片上的細胞樣本最好選自患者本人C．人的皮膚燒傷后會因人體其次道防線的破壞而導致免疫力下降D．膜片能否把細胞順當“釋放”到傷口與患者自身皮膚愈合與細胞膜上HLA(白細胞表面抗原)有關答案：C3．下列關于動物細胞培育的敘述，不正確的是()A．培育保留接觸抑制的細胞在培育瓶壁上可形成一層細胞B．動物細胞原代培育過程中細胞的基因型不會發(fā)生變更C．細胞培育過程中須要的CO2主要作用是刺激細胞的呼吸D．惡性腫瘤細胞培育過程中通常不會出現(xiàn)細胞貼壁解析：選C。由于當細胞表面相互接觸時，細胞會停止增殖，因此只能形成一層細胞，故A正確；動物細胞原代培育過程中細胞的遺傳物質不會發(fā)生變更，故B正確；細胞培育過程中，CO2的作用是維持培育液的pH，故C錯誤；由于惡性腫瘤細胞能夠無限增殖，不發(fā)生接觸抑制現(xiàn)象，故培育過程中不出現(xiàn)細胞貼壁，故D正確。4．下列關于動物細胞培育和植物組織培育的敘述，錯誤的是()A．動物細胞培育和植物組織培育所用培育基不同B．動物細胞培育和植物組織培育過程中都要用到胰蛋白酶C．煙草葉片離體培育能產(chǎn)生新個體，小鼠雜交瘤細胞可離體培育增殖D．動物細胞培育可用于檢測有毒物質，莖尖培育可用于植物脫除病毒解析：選B。動物細胞培育的培育基中需加入動物血清等，植物組織培育的培育基中需加入植物激素等，A項正確。動物細胞培育需利用胰蛋白酶將動物組織分散成單個細胞再進行培育，植物組織培育中不須要將細胞分散，B項錯誤。葉片細胞高度分化，但仍具有全能性，可以通過植物組織培育形成新個體；小鼠雜交瘤細胞能夠在離體條件下不斷分裂增殖，C項正確。有毒物質會影響細胞正常的生命活動，故可依據(jù)細胞在培育過程中生命活動的變更狀況檢測有毒物質；植物莖尖細胞分裂較快，細胞中幾乎無病毒，故可用莖尖通過植物組織培育形成脫病毒苗，D項正確。5．如圖中的供體DNA中含有無限增殖調控基因，該基因能激發(fā)動物細胞的分裂，圖示是利用該基因制備新型單克隆抗體的過程，下列相關敘述錯誤的是()A．經(jīng)酶A處理后Ⅰ與質粒具有相同的黏性末端B．Ⅱ是已免疫的B淋巴細胞C．Ⅲ既能無限增殖又能分泌特異性抗體D．該過程涉及轉基因技術和動物細胞融合技術答案：D6．在克隆羊培育過程中，將雄羊的體細胞核移入雌羊的去核卵細胞中。產(chǎn)生該克隆羊的方式及該克隆羊發(fā)育成熟后所分泌的性激素依次是()A．無性生殖，雄性激素B．無性生殖，雌性激素C．有性生殖，雄性激素D．有性生殖，雌性激素解析：選A。依據(jù)題意，將雄羊的體細胞核移入雌羊的去核卵細胞中，產(chǎn)生該克隆羊的方式是無性生殖；該克隆羊的性染色體來自于親本中的雄羊，發(fā)育成熟后性別為雄性，所分泌的性激素是雄性激素。7．關于單克隆抗體的生產(chǎn)和應用，錯誤的是()A．對小動物注射特定抗原以獲得所需的B細胞B．融合并篩選特定的雜交瘤細胞，原代培育產(chǎn)生遺傳物質變更后才能進行傳代培育C．特定的單克隆抗體可制成試劑，用于檢測人體是否受某種抗原的感染D．治療癌癥的“生物導彈”原理之一是利用單克隆抗體的特異性識別癌細胞解析：選B。單克隆抗體是由雜交瘤細胞進行無性繁殖形成的細胞系所產(chǎn)生出的化學性質單一、特異性強的抗體。生產(chǎn)雜交瘤細胞要用發(fā)生免疫的B細胞和骨髓瘤細胞融合，而發(fā)生免疫的B細胞是從注射特定抗原的小動物脾臟中提取的，A項正確；雜交瘤細胞既能大量增殖，又能產(chǎn)生專一抗體，所以融合并篩選特定的雜交瘤細胞后，無需經(jīng)過原代培育產(chǎn)生遺傳物質變更后才能進行傳代培育，B項錯誤；單克隆抗體最廣泛的用途是作為診斷試劑，在人類的多種疾病的診斷和病原體鑒定中發(fā)揮重要作用，C項正確；抗癌細胞的單克隆抗體能特異性識別癌細胞，若把抗癌細胞的單克隆抗體與放射性同位素、化學藥物或細胞毒素相結合，制成“生物導彈”，注入患者體內(nèi)，借助單克隆抗體的導向作用，將藥物帶到癌細胞所在位置，在原位就能將癌細胞殺死，D項正確。8．生物技術的發(fā)展速度很快，已滅亡生物的“復生”將不再是神話。假如世界上最終一頭野驢剛死亡，以下較易勝利“復生”野驢的方法是()A．將野驢的體細胞取出，利用組織培育培育成新個體B．將野驢的體細胞兩兩融合，再經(jīng)組織培育技術經(jīng)脫分化、再分化培育成新個體C．取出野驢的體細胞核移植到母家驢的去核卵細胞中，經(jīng)孕育培育成新個體D．將野驢的基因導入家驢的受精卵中，培育成新個體解析：選C。用體細胞進行動物克隆，目前只能通過核移植技術實現(xiàn)，該技術要將體細胞核轉移到去核卵細胞中，形成重組細胞，再經(jīng)動物細胞培育和胚胎移植，最終培育成新個體。9．如圖為利用人成纖維細胞(具分裂實力、能在HAT培育基上存活)和小鼠骨髓瘤細胞(具分裂實力、不能在HAT培育基上存活)進行人類基因定位的操作示意圖，下列選項中正確的是()A．圖示過程的原理包括細胞增殖、細胞膜的流淌性、細胞的全能性等B．依據(jù)培育基的物理性質分類，圖中HAT培育基屬于選擇培育基C．圖示所用的成纖維細胞應傳代10代以內(nèi)D．小鼠骨髓瘤細胞染色體數(shù)是40，成纖維細胞的染色體數(shù)為46，融合后形成的雜交細胞DNA分子數(shù)最多為86解析：選C。圖示過程的原理是動物細胞培育和動物細胞融合，沒有細胞的全能性，故A錯；依據(jù)物理性質將培育基分為固體培育基、液體培育基和半固體培育基，而選擇培育基是依據(jù)培育基的功能劃分的，故B錯；動物細胞通常培育10代以內(nèi)，以保持細胞正常的二倍體核型，故C正確；融合后的雜交細胞的細胞質中含有少量的DNA，因此細胞中的DNA分子數(shù)應大于86，故D錯。10．利用細胞工程方法，以SARS病毒核衣殼蛋白為抗原制備出單克隆抗體。下列相關敘述正確的是()A．用純化的核衣殼蛋白反復注射到小鼠體內(nèi)，產(chǎn)生的血清抗體為單克隆抗體B．體外培育單個B淋巴細胞可以獲得大量針對SARS病毒的單克隆抗體C．將等量B淋巴細胞和骨髄瘤細胞混合，經(jīng)PEG誘導融合后的細胞均為雜交瘤細胞D．利用該單克隆抗體與SARS病毒核衣殼蛋白特異性結合的方法可診斷出病毒感染者答案：D11．運用動物細胞工程技術制備單克隆抗體的正確操作步驟是()①篩選雜交瘤細胞②制備特異性抗原③免疫動物④制備免疫細胞和骨髓瘤細胞⑤能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細胞⑥大量培育雜交瘤細胞⑦誘導細胞融合⑧單克隆抗體的大量制備A．②④③⑦⑤①⑥⑧ B．②③④⑦①⑤⑥⑧C．④③⑦②⑤①⑧⑥ D．③④⑦①⑤⑧⑥②解析：選B。制備單克隆抗體的正確操作步驟是②制備特異性抗原→③免疫動物→④制備免疫細胞和骨髓瘤細胞→⑦誘導細胞融合→①篩選雜交瘤細胞→⑤能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細胞→⑥大量培育雜交瘤細胞→⑧單克隆抗體的大量制備，B項正確，A、C、D三項均錯誤。12．如圖是單克隆抗體制備過程示意圖，其中①過程注射的物質和A細胞的名稱分別是()A．抗體、T淋巴細胞 B．抗原、T淋巴細胞C．抗體、B淋巴細胞 D．抗原、B淋巴細胞解析：選D。①注射抗原后，在抗原刺激作用下，小鼠體內(nèi)產(chǎn)生對應當抗原的B淋巴細胞(漿細胞)。二、非選擇題13．某探討小組進行藥物試驗時，以動物細胞為材料，測定藥物對體外培育細胞的毒性。供培育的細胞有甲、乙兩種，甲為骨髓瘤細胞，乙為經(jīng)免疫過的正常漿細胞。請回答下列問題：(1)將數(shù)量相等的甲和乙分別置于培育瓶中培育，培育液及其他培育條件均相同且相宜。一段時間后，視察到的現(xiàn)象是________________________________________________。(2)動物細胞培育須要滿意肯定的條件，下列有關表述正確的有________(選擇填寫下列條件前的序號)。①對培育液和培育用具進行無菌處理，在細胞培育液中添加肯定量的抗生素，定期更換培育液，這些做法都有利于供應一個無菌無毒的培育環(huán)境②在運用培育基時，通常需加入血漿等自然成分③全部動物細胞培育的相宜溫度均為36.5±0.5℃，多數(shù)哺乳動物細胞生存的相宜pH為7.0左右④動物細胞培育所需的氣體只是O2，因為O2是細胞代謝所必需⑤培育液中需添加肯定濃度和比例的生長素與細胞分裂素，以誘導細胞脫分化和再分化(3)藥物試驗須要大量細胞，甲不適合用于試藥的理由是：______________________。乙不適合用于試藥的理由是___________________________________________________________________。(4)令甲、乙細胞融合，所獲雜交細胞在體外培育條件下，具有__________________的特點。(5)已知癌細胞中X基因過量表達與骨髓瘤的發(fā)生親密相關。要試驗一種抗腫瘤藥物Y對甲生長的影響，可將甲分為A、B兩組，A組細胞培育液中加入________，B組細胞培育液中加入等量無菌生理鹽水，在相同且相宜條件下培育肯定時間后，從A、B兩組收集等量細胞，通過分別檢測X基因在A、B兩組細胞中的__________________合成水平的差異，以確定Y的藥效。解析：(1)由題意可知甲是骨髓瘤細胞，乙是漿細胞，在培育液中培育甲能無限增殖會增多，而乙是不能增殖的漿細胞所以乙不增多。(2)細胞培育過程中要保證無菌無毒的環(huán)境應添加肯定的抗生素，且定期更換培育液，故①正確。運用培育基除了必要的養(yǎng)分物質外還應添加動物血清或血漿等自然成分，故②正確。大多數(shù)動物細胞培育的相宜溫度均為36.5±0.5℃，而不是全部，多數(shù)哺乳動物細胞生存的相宜pH為7.0左右，故③錯誤。動物細胞培育所需的氣體有O2和二氧化碳，故④錯誤。動物細胞培育不須要添加植物激素，故⑤錯誤，因此正確的是①和②。(3)甲不適合用于試藥是因為甲是瘤細胞，有部分基因已經(jīng)發(fā)生變異，藥物對甲的效果不肯定與對正常體細胞的效果相同。乙也不適合作為試藥，因為乙在體外培育不能增殖，不能得到大量細胞用于試藥。(4)雜交瘤細胞的特點是既能無限增殖又能產(chǎn)生特異性抗體。(5)由題意可知是探究藥物Y的作用，所以比照組A應加入藥物Y?；虮磉_須要通過轉錄和翻譯，所以應檢測mRNA和蛋白質的水平來確定試驗結果。答案：(1)甲增多、乙不增多(2)①②(3)甲有部分基因已經(jīng)發(fā)生變異，藥物對甲的效果不肯定與對正常體細胞的效果相同乙在體外培育不能增殖，不能得到大量細胞用于試藥。(4)既能增殖又能產(chǎn)生專一抗體(5)YmRNA或蛋白質14．下列是生物學技術制備抗體的兩個途徑模式簡圖。請據(jù)圖回答問題：(1)①過程用________________________作為誘導劑，誘導細胞融合。(2)過程①和②得到的Y細胞稱為雜交瘤細胞，其特點是__________________________。(3)④過程為______________，⑤過程須要的工具酶為______________________________。(4)抗體1與抗體2的氨基酸排列依次相同，兩者的空間結構是否相同？為什么？(5)過程⑥常用________處理大腸桿菌，目的是__________________________。解析：(1)①表示動物細胞融合(或B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合)，常用的誘導劑是PEG(或滅活的病毒)。(2)Y細胞稱為雜交瘤細胞，由骨髓瘤細胞和B細胞融合，含有兩細胞的遺傳物質，既能無限增殖，又能產(chǎn)生單一的抗體。(3)④是由mRNA形成DNA的過程，表示逆轉錄，須要逆轉錄酶；⑤過程為基因表達載體的構建，須要的工具酶為限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶。(4)抗體1與抗體2的氨基酸排列依次相同，兩者的空間結構不同，因為抗體2是大腸桿菌產(chǎn)生的，其形成過程沒有經(jīng)過內(nèi)質網(wǎng)和高爾基體的加工，抗體1是雜交瘤細胞產(chǎn)生的，其形成過程經(jīng)過內(nèi)質網(wǎng)和高爾基體的加工。(5)受體細胞是大腸桿菌，是微生物，常用肯定濃度鈣離子處理大腸桿菌，使大腸桿菌細胞變成感受態(tài)細胞。答案：(1)滅活的病毒或聚乙二醇(2)既能無限增殖，又能產(chǎn)生單一的抗體(3)逆轉錄限制性核酸內(nèi)切酶及DNA連接酶(4)抗體1與抗體2的空間結構不同。因為抗體2是大腸桿菌產(chǎn)生的，其形成過程沒有經(jīng)過內(nèi)質網(wǎng)和高爾基體的加工，抗體1是雜交瘤細胞產(chǎn)生的，其形成過程經(jīng)過內(nèi)質網(wǎng)和高爾基體的加工。(5)鈣離子使大腸桿菌細胞變成感受態(tài)細胞15．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。下圖是抗HCG單克隆抗體的制備流程示意圖，請分析回答下列問題：(1)制備單克隆抗體過程中要用到__________和______________技術。(2)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__________的淋巴細胞，此過程屬于特異性免疫中的________免疫。(3)融合細胞經(jīng)HAT培育基培育目的是__________________，克隆化培育并進行專一性抗體檢驗篩選的目的是________________________________。最終篩選獲得的雜交瘤細胞的特點是______________________________________________________________________