2022届高考生物一轮复习专题训练77　理解动物细胞工程的原理和应用（解析版）

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重点强化练77　理解动物细胞工程的原理和应用1．(2021·山东历城二中高三月考)某研究小组为测定药物对体外培养细胞的毒性，准备对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙) 进行动物细胞培养。下列叙述正确的是(　　)A．制备肝细胞悬液时，可用胃蛋白酶处理肝组织块B．恒温培养箱中的CO2浓度维持在5% 左右，以促进细胞呼吸C．为了保证细胞培养所需的无毒环境，需大量添加各种抗生素D．本实验应设置对照实验，以检测药物对甲、乙的毒性大小答案　D解析　动物细胞培养制备细胞悬液时，应用胰蛋白酶进行处理，A项错误；动物细胞培养的过程中，浓度为5%的CO2的作用是维持培养液的pH，B项错误；为了防止杂菌污染，保证细胞培养所需的无毒环境，需适量添加抗生素，C项错误；为了检测药物对甲、乙的毒性大小，应设置培养液中不加该药物的对照实验，D项正确。2．(2021·天津第一中学高三上学期第一次月考)下图为人体抗胃癌单克隆抗体的制备过程。下列有关叙述错误的是(　　)A．甲是能与人体抗胃癌抗体特异性结合的抗原B．细胞融合获得乙的原理和植物原生质体融合的原理都是细胞膜的流动性C．用特定选择培养基对乙筛选，融合细胞均能生长，未融合细胞均不能生长D．丙需进行克隆化培养和抗体检测，多次筛选后可获得能分泌所需抗体的丁答案　C解析　据图可知，将甲注射到小鼠体内，小鼠可产生能分泌抗胃癌抗体的B淋巴细胞，则甲是能与人体抗胃癌抗体特异性结合的抗原，A项正确；用特定选择培养基对乙筛选，只有杂交瘤细胞能生长，其自身融合细胞以及未融合细胞均不能生长，C项错误；杂交瘤细胞丙需进行克隆化培养和单一抗体检测，多次筛选后可获得能分泌所需抗体的丁，D项正确。3．(2021·上海虹口区高三模拟)下图为单克隆抗体制备过程示意图，图中X、Y细胞分别是(　　)A．T淋巴细胞、骨髓瘤细胞B．T淋巴细胞、杂交瘤细胞C．B淋巴细胞、骨髓瘤细胞D．B淋巴细胞、杂交瘤细胞答案　C解析　制备单克隆抗体的细胞来源于B淋巴细胞和骨髓瘤细胞。据图分析，给小鼠注射抗原，使得小鼠产生免疫反应，形成能产生抗体的B淋巴细胞，因此X是B淋巴细胞；而Y是体外培养的骨髓瘤细胞。4．(2021·北京人大附中高三开学考试)植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用技术或方法与原理不相符的是(　　)A．植物组织培养和单克隆抗体——细胞的全能性B．纤维素酶、果胶酶处理植物细胞壁——酶的专一性C．原生质体融合和动物细胞融合——细胞膜的流动性D．愈伤组织培养和杂交瘤细胞的培养——细胞增殖答案　A解析　植物的组织培养是将离体的细胞培养成植株的过程，体现细胞的全能性，单克隆抗体的制备过程没有将细胞培养成个体，其原理属于细胞增殖，A错误；植物细胞壁的成分为纤维素和果胶，因此在植物的体细胞杂交时，通常采用酶解法(纤维素酶和果胶酶)去除植物细胞的细胞壁，这体现酶的专一性，B正确；原生质体融合和动物细胞融合过程涉及细胞膜的融合过程，故体现细胞膜的流动性这一结构特点，C正确；植物组织培养和杂交瘤细胞的培养中细胞要进行有丝分裂，故体现了细胞增殖这一原理，D正确。5．(2021·河北邯郸一中高三开学考试)将雄羊一个体细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎最终发育为动物个体。下列有关该过程的叙述，错误的是(　　)A．通过该过程获得动物个体的繁殖方式属于无性生殖B．该动物个体的遗传物质与提供核的雄性羊基本相同C．导入去核卵母细胞的主要原因是卵母细胞大容易操作D．该过程涉及的技术有动物细胞培养、核移植、胚胎培养和移植等答案　C解析　克隆羊的培育未经过精卵结合，属于无性生殖，A正确；克隆羊的遗传物质，细胞核部分来自雄羊，细胞质部分来自雌羊，因此其遗传物质与提供核的雄性羊基本相同，B正确；导入去核卵母细胞的主要原因是卵母细胞中含有促进细胞核中基因表达的物质，C错误。6．(2021·江苏苏州一中高三月考)南京农业大学的科研人员用动物干细胞研发出我国第一块肌肉干细胞培养肉，该团队使用第六代猪肌肉干细胞，经过约20天培养得到重达5克的培养肉。下列有关叙述错误的是(　　)A．培养猪肌肉干细胞，通常需要用胰蛋白酶分散成单个细胞B．在培养过程中通常要通入5% 的CO2，以刺激细胞呼吸C．培养肉往往使用添加了糖、氨基酸等多种营养物质的培养液D．培养肉作为食品上市还要经过产品安全性等相关性能的评估答案　B解析　培养过程中加入CO2是为了维持培养液pH的相对稳定，B错误。7．(2021·深圳模拟)下图是科学家利用供体生物DNA中的无限增殖调控基因，制备单克隆抗体的过程。下列相关叙述错误的是(　　)A．经限制酶处理后的目的基因与载体的黏性末端相同B．Ⅰ是经特定抗原免疫过的B淋巴细胞C．此种制备单克隆抗体的方法涉及转基因技术及动物细胞融合技术D．经检测和筛选后的Ⅱ，既能无限增殖又可分泌单克隆抗体答案　C解析　用同一种限制酶处理目的基因与载体，使无限增殖调控基因与载体具有相同的黏性末端，A项正确；Ⅰ代表受体细胞，要具有分泌抗体的能力，则为已免疫的B淋巴细胞，B项正确；该过程涉及基因工程和动物细胞培养，没有涉及动物细胞融合技术，C项错误；Ⅱ是含有无限增殖调控基因的B淋巴细胞，既有无限增殖的能力，又能分泌单克隆抗体，D项正确。8．将鱼的体细胞核植入去核的卵细胞中，所得重组细胞可培育为克隆鱼。下图中能正确表示动物克隆技术原理的是(　　)答案　C解析　图A表示受精作用过程；图B表示细胞融合过程；图C可表示动物克隆技术原理；图D表示的是将鱼的卵细胞核植入去核的体细胞中的过程。9．双抗体夹心法(如图)是医学上常用的定量检测抗原的方法，利用细胞工程技术制备的单克隆抗体能增强该过程的有效性。下列相关叙述正确的是(　　)A．将相关抗原注射到小鼠体内，可从小鼠脾脏中获得所需的单克隆抗体B．固相抗体和酶标抗体均能与抗原结合，这是由于两者结构相同C．加入酶标抗体的目的是通过测定酶反应产物量来判断待测抗原量D．该方法与只使用单克隆抗体相比，能增加识别抗原的种类答案　C解析　将相关抗原注射到小鼠体内，可从小鼠脾脏中获得能产生相应抗体的B淋巴细胞，A项错误；据图可知，固相抗体和酶标抗体分别与抗原的不同部位结合，说明两者的结构不同，B项错误；加入酶标抗体的目的是酶催化检测底物反应，可通过测定酶反应产物量来判断待测抗原量，C项正确；据图可知，该方法没有增加识别抗原的种类，D项错误。10．(2021·哈尔滨六中模拟)利用小鼠制备的抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体做成的“早早孕试剂诊断盒”，检测早孕的准确率在90%以上。请回答该“单抗”制备的有关问题：(1)在该“单抗”的生产过程中，将________________作为抗原对小鼠进行注射。(2)从小鼠体内脾脏中得到了________细胞，设法将鼠的骨髓瘤细胞与该细胞融合，再用特定的____________培养基进行筛选，选出融合的杂种细胞，对该细胞还需进行________培养和________检测，经多次筛选，就可获得足够数量的符合需要的杂交瘤细胞。(3)若在体外大规模培养该杂交瘤细胞，需要采取一定的措施保证被培养的细胞处于________________的环境中，例如向培养液中加一定量的抗生素等。(4)单克隆抗体最广泛的用途是用作__________________________________________。答案　(1)人绒毛膜促性腺激素　(2)B淋巴　选择性　克隆化　抗体　(3)无菌、无毒　(4)体外诊断试剂解析　(1)抗体能够与抗原进行特异性结合，据此可知：若生产抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体，则应将人绒毛膜促性腺激素作为抗原对小鼠进行注射。(2)单克隆抗体的制备过程是首先利用已免疫的B淋巴细胞和小鼠的骨髓瘤细胞融合，再通过特定的选择培养基筛选获得杂交瘤细胞，然后再通过克隆化培养和专一抗体阳性检测，筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。(3)若在体外大规模培养该杂交瘤细胞，需要采取动物细胞培养技术，保证被培养的细胞处于无菌无毒的环境。11．人的血清白蛋白(HAS)在临床上需求量很大，通常从血液中提取。但由于HIV等的威胁与日俱增，使人们对血液制品的使用顾虑重重。如果应用现代生物学技术，将人的血清白蛋白基因导入奶牛细胞中，那么利用奶牛乳汁生产的血清白蛋白就会安全、高效地满足人类需求。如图所示为利用奶牛乳汁生产人血清白蛋白的过程，请据图回答下列问题：(1)以上过程涉及的现代生物学技术中，属于细胞工程的有________________________。(2)在基因工程中，我们称①为目的基因，获取①的途径主要有______________________________________(答出两项即可)。在①进入③之前要构建基因表达载体，这是基因工程的核心，除目的基因外，基因表达载体还必须含有_____________________________等，将①导入③的常用方法是_______________________________________________。(3)图中②一般经过__________________处理可以得到③。从③到④的过程中一般利用未受精的卵母细胞去核后作为受体细胞，对卵母细胞的去核处理一般选择在____________________期进行。(4)在动物细胞培养过程中，为了达到无菌、无毒的环境条件，除了要对培养液和培养器具进行消毒，还要在细胞培养液中添加一定量的________，以防培养过程中的污染。此外，应________________，以便清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。(5)重组细胞④发育到囊胚期时，需要取囊胚的________细胞做DNA分析，进行性别鉴定，选择雌性胚胎进行移植。答案　(1)动物核移植技术、动物细胞培养　(2)从基因文库中提取、PCR技术扩增、人工合成　启动子、终止子、标记基因　显微注射法　(3)胰蛋白酶或胶原蛋白酶　减数第二次分裂中　(4)抗生素　定期更换培养液　(5)滋养层解析　(1)动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合等。图中形成④的过程为动物核移植技术，由重组细胞发育成⑤需经动物细胞培养。(2)获取目的基因的方法主要有PCR技术扩增、人工合成和从基因文库中提取，将获取的目的基因导入动物细胞常用显微注射法。一个基因表达载体的组成，除目的基因外，还必须有启动子、终止子以及标记基因等。(3)动物组织分散成单个细胞常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理。对卵母细胞的去核处理一般选择在减数第二次分裂中期进行。(4)在动物细胞培养过程中，为了达到无菌、无毒的环境条件，除了要对培养液和培养器具进行消毒，还要在细胞培养液中添加一定量的抗生素，以防培养过程中的污染。此外，应定期更换培养液，以便清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。(5)进行性别鉴定时，要选囊胚的滋养层细胞做DNA分析，选择雌性胚胎进行移植。12．(2021·黑龙江哈尔滨市第一中学高三开学考试)2018年诺贝尔生理学或医学奖授予了在癌症免疫负调控机制，尤其是免疫检查点的研究中取得成就的科学家。免疫检查点分子众多，PD－ 1/PD－L1是其中最关键的一个免疫检查点。利用抗PD－1或PD－L1单克隆抗体类制剂阻断PD－1/PD－L1途径的治疗已经成为癌症免疫治疗的焦点。如图为制备上述单克隆抗体的过程。请据图回答下列问题：(1)过程①采用的实验技术为____________________。促进该过程常使用____________________诱导。(2)在细胞培养过程中，首先应保证被培养细胞处于________环境中，细胞培养还应在含5% CO2的恒温培养箱中进行，CO2的主要作用是________________________________。(3)假设仅考虑某两个细胞的融合，则可形成________种类型的细胞C，经过筛选获得的细胞D是____________ ，其具有的特点是______________________________________。(4)由上述过程制备的单克隆抗体不能直接用于人体，原因是____________________________________________________________。答案　(1)动物细胞融合　灭活的病毒　(2)无菌、无毒　维持细胞培养液的pH　 (3)3　 杂交瘤细胞　既能产生抗体，又能无限增殖　(4)小鼠形成的抗体对人体来说是抗原，如果贸然用于人体的话可能会使人体产生不良的反应13．美国科学家已经在实验室中成功培育出膀胱，并顺利移植到7名患者体内。这种技术为那些急需器官移植的患者带来福音。回答下列问题：(1)科学家从患者的膀胱上取下一小块活细胞样本，将其中的肌肉细胞和膀胱上皮细胞分别置于不同的培养皿中培养。在培养之前，需用____________处理以分散细胞，细胞在培养皿中的培养过程属于________代培养。与植物组织培养相比，动物细胞培养的培养基的主要不同点是含有______________________。(2)约1周后将培养皿中培养的细胞放在由胶原质制成的支架上继续培养，再过7周左右，原先的数万个细胞已经繁殖到15亿个左右，布满支架，膀胱上皮在内，肌肉在外，形成新膀胱。细胞数目大量增加，其增殖方式是__________，这些细胞形成肌肉和膀胱上皮的过程中要经过______________。(3)医生将新膀胱移植到患者膀胱的上面，这样新器官会继续生长并与老器官重组取代老器官中丧失功能的部分。新器官与老器官的重组________(填“是”或“不是”)基因重组；新膀胱移植后，________(填“会”或“不会”)引起免疫排斥反应。(4)除上述方法外，还可将患者的体细胞核移入去核的________________中，利用体细胞____________技术，形成相应组织、器官用于疾病的治疗。答案　(1)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)　原　动物血清、血浆　(2)有丝分裂　细胞分化　(3)不是　不会　(4)卵母细胞　细胞核移植解析　(1)动物细胞培养之前要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，动物细胞培养的培养基与植物组织培养的培养基，含有的营养成分的主要不同点是前者含有动物血清。(2)动物细胞培养涉及的是细胞的有丝分裂。这些细胞形成肌肉和膀胱上皮的过程中要经过细胞分化。(3)新器官与老器官的遗传物质相同，因此新器官与老器官的重组不属于基因重组。新老器官具有相同的蛋白质等物质，因此新膀胱移植后，不会成为抗原。(4)除上述方法外，还可采用体细胞核移植的方法形成相应的组织、器官，即将患者的体细胞核移入去核的卵母细胞中形成重组细胞，进一步培育形成相应的组织、器官。14．(2021·湖南长沙一中高三月考)下图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物(二倍体)的流程。回答下列问题：(1)图中A表示正常细胞核，染色体数为2n，则其性染色体的组成可为________________。过程①表示去除细胞核，该过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行，去核时常采用________________的方法。②代表的过程是________________。(2)经过多次传代后，供体细胞中________________的稳定性会降低，因此，选材时必须关注传代次数。(3)若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同，从遗传物质的角度分析其原因是________________________________________________________________________。(4)在胚胎移植时，首先要对______________进行选择和处理，胚胎移植后，要对受体进行是否________的检查。答案　(1)XX或XY　显微操作　胚胎移植　(2)遗传物质　(3)卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响　(4)供体、受体　妊娠