北师大版 (2019)选择性必修3 生物技术与工程第2章 细胞工程第二节 动物细胞工程一 动物细胞培养技术第1课时练习

第二节　动物细胞工程

第1课时　动物细胞培养技术和动物细胞融合技术

基础巩固

1.下列关于动物细胞培养的叙述,错误的是(　　)。　

A.动物细胞培养技术的原理是细胞的全能性

B.传代培养时需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞

C.癌细胞在培养瓶中不会出现接触抑制现象

D.动物细胞培养一般需要使用二氧化碳恒温培养箱

答案:A

解析:动物细胞培养技术的原理是细胞增殖。

2.下列关于动物细胞培养的叙述,错误的是(　　)。　

A.通常将动物组织用胃蛋白酶处理后的初次培养称为原代培养

B.在原代培养过程中,细胞可以在培养液中悬浮生长和增殖

C.发生接触抑制时需要再次使用相应的蛋白酶处理细胞,使其分散成单个细胞

D.动物细胞培养时要求培养瓶或培养皿的内表面光滑、无毒,易于贴附

答案:A

解析:通常先用胰蛋白酶或胶原酶处理动物组织,然后进行培养,这时的初次培养称为原代培养,A项错误。在原代培养过程中,有的细胞会出现贴壁生长的特点,有的细胞在培养液中悬浮生长,B项正确。发生接触抑制时,需要再次使用胰蛋白酶处理细胞,使其分散成单个细胞,C项正确。在进行动物细胞培养时,要求培养瓶或培养皿的内表面光滑、无毒,易于贴附,D项正确。

3.实验小鼠皮肤细胞培养的基本过程如图2-2-1所示。下列叙述错误的是(　　)。　

实验小鼠皮肤组织皮肤细胞细胞1细胞2

图2-2-1

A.甲过程需要在无菌条件下进行

B.乙过程需要将获得的皮肤细胞制成细胞悬液

C.丙过程是原代培养,会出现接触抑制现象

D.丁过程是传代培养,培养液的成分与丙过程不同

答案:D

解析:题图表示小鼠皮肤细胞培养的基本过程。甲表示从实验小鼠中获取皮肤组织,该过程需要在无菌条件下进行。乙表示用胰蛋白酶将组织细胞分散成单个细胞,制成细胞悬液。丙表示原代培养过程,会出现接触抑制现象。丁表示传代培养过程,该过程所用的培养液的成分与原代培养相同。

4.下列关于动物细胞培养、植物组织培养和微生物培养的叙述,正确的是(　　)。

A.培养基都需要加入琼脂

B.培养基都需要加入动物血清

C.都需要控制无菌培养条件

D.都要经历脱分化和再分化过程

答案:C

解析:动物细胞培养需要的培养基为液体培养基,不需要加入琼脂,A项错误。动物细胞培养的培养基需要加入动物血清,而植物组织培养和微生物培养的培养基一般不需要加入动物血清,B项错误。动物细胞培养、植物组织培养和微生物培养都需要控制无菌培养条件,C项正确。动物细胞培养和微生物培养不需要经过脱分化和再分化过程,D项错误。

5.下列关于动物细胞融合的说法,错误的是(　　)。　

A.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

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.常用的动物细胞融合的诱导因素有PEG、灭活病毒、电刺激等

答案:B

解析: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。

6.下列关于小鼠骨髓瘤细胞与B细胞融合的说法,错误的是(　　)。

A.动物细胞融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞,称为杂合细胞

B.参与融合的B细胞实际是能产生抗体的浆细胞

C.通过动物细胞融合技术获得了能产生单克隆抗体的生物新品种

D.动物细胞融合技术突破了有性杂交中生殖隔离的局限,使远缘杂交成为可能

答案:C

解析:通过动物细胞融合技术形成的是杂合细胞,没有形成生物新品种。

7.利用细胞工程的方法,以SARS病毒核衣壳蛋白为抗原制备出单克隆抗体。下列相关叙述正确的是(　　)。

A.将核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内,产生的血清抗体为单克隆抗体

B.利用该单克隆抗体与抗原特异性结合的方法可诊断出该病毒感染者

C.制备单克隆抗体的过程中需要一次筛选

D.体外培养单个B细胞可以获得大量针对SARS病毒的单克隆抗体

答案:B

解析:将纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内,产生的血清抗体不是单克隆抗体。利用该单克隆抗体与抗原特异性结合的方法可诊断出该病毒感染者。制备单克隆抗体的过程中需要两次筛选。单个B细胞有产生抗体的能力,但没有无限增殖的能力,因此,在体外培养的情况下是不可能得到大量的单克隆抗体的。

8.胃癌是发病率较高的一种恶性疾病,制备抑制癌细胞增殖的单克隆抗体对治疗胃癌具有重要意义。抗胃癌单克隆抗体的制备过程如图2-2-2所示。下列说法正确的是(　　)。

图2-2-2

A.诱导骨髓瘤细胞与甲融合,可用的诱导因素只有灭活病毒

B.乙中的所有细胞经培养后,均可获得大量的抗胃癌单克隆抗体

C.丙以前的筛选目的是淘汰未融合的细胞

D.培养杂交瘤细胞的培养液中需加入动物血清

答案:D

解析:诱导骨髓瘤细胞与甲(B细胞)融合,可用的诱导因素除了灭活病毒,还有PEG等。在乙、丙及骨髓瘤细胞中,只有专一抗体检验呈阳性的杂交瘤细胞经培养后,才可获得大量的抗胃癌单克隆抗体。整个过程有两次筛选,第一次是筛选出杂交瘤细胞,淘汰未融合的细胞及同核融合的细胞。单克隆抗体的制备过程利用了动物细胞培养技术,动物细胞培养的培养液中需加入动物血清。

9.下列有关制备单克隆抗体的叙述,正确的有(　　)。　

①常从小鼠的肝中获取相应的B细胞　②需经过细胞融合和细胞培养过程后,从细胞培养液或小鼠腹水中提取单克隆抗体　③单克隆抗体特异性强、灵敏度高,既可单独作药物,也可作诊断试剂和药物载体

A.0项　　　　　　　　　B.1项

C.2项 D.3项

答案:C

解析:从经免疫的小鼠脾中获取B细胞,①错误。

10.图2-2-3表示动物细胞培养流程,请据图回答下列问题。

①取动物组织块

↓

②　　　　　　 

↓

③处理动物组织,分散成单个细胞

↓

④制成　　　　　 

↓

⑤放入动物细胞培养瓶内进行培养

↓

⑥处理贴壁细胞分散成单个细胞,制成　　 

↓

⑦分装到新培养瓶中继续培养

图2-2-3

(1)过程②表示　　　　　　　　　　　。 

(2)过程③和⑥用　　　　　　　　处理组织块或贴壁细胞使其分散成单个细胞,这样做的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)过程④和⑥都要把分散的细胞制成　　　　　　　　　。 

(4)过程⑤进行的细胞培养是　　　　培养,细胞适于　　　　　生长、增殖。 

(5)过程⑤和⑦都要置于　　　　　　　　　恒温培养箱中培养。 

答案:(1)将动物组织剪切成小块

(2)胰蛋白酶　解除接触对细胞生长和增殖的抑制

(3)细胞悬液

(4)原代　贴壁

(5)二氧化碳

11.图2-2-4是制备抗乙型肝炎病毒表面抗原抗体的流程图。请回答下列问题。

图2-2-4

(1)图中细胞Ⅰ的名称为　　　　　　　　,其与骨髓瘤细胞融合所依据的基本原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)在图示流程中至少需要进行两次筛选。其中第一次筛选的目的是　　　　　　　　　,第二次筛选的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)制备得到的单克隆抗体可用于乙型肝炎的免疫治疗,其所利用的免疫学原理是　　　　　　　　　　 　。 

(4)干扰素属于细胞因子,由T细胞产生,并以　　　　的方式释放到细胞外。某同学联想到单克隆抗体的制备过程,提出用T细胞代替细胞Ⅰ,从而获得单克隆干扰素的设想,你认为该方法是否可行?并说明理由。　  　　　　　　　　　　　。 

答案:(1)B细胞　质膜具有一定的流动性　(2)获得杂交瘤细胞　获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞　(3)抗原和抗体的特异性结合(或单克隆抗体与抗原结合的特异性强)　(4)胞吐　否,因为T细胞能与骨髓瘤细胞结合,使骨髓瘤细胞裂解;T细胞不能产生抗体(合理即可)

解析:(1)B细胞与骨髓瘤细胞融合所依据的基本原理是质膜具有一定的流动性。(2)在题图所示流程中至少需要进行两次筛选,其中第一次筛选的目的是获得杂交瘤细胞,第二次筛选的目的是获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞。(3)制备得到的单克隆抗体可用于乙型肝炎的免疫治疗,其所利用的免疫学原理是抗原和抗体的特异性结合。(4)T细胞能裂解靶细胞,故与骨髓瘤细胞结合,会使骨髓瘤细胞裂解,无法得到干扰素;T细胞不能产生抗体。

能力提升

1.下列选项中有关动物细胞培养与植物组织培养的比较,错误的是(　　)。

答案:A

解析:植物组织培养的原理是植物细胞的全能性,动物细胞培养的原理是细胞增殖。

2.动物细胞培养中存在“接触抑制”现象,如果清除一部分贴壁细胞,邻近细胞又迅速分裂重新填满这一区域,然后再次停止分裂。据此作出的下列假设,不合理的是(　　)。

A.清除部分细胞,邻近细胞释放某种信号分子重新启动细胞周期

B.细胞接触后,为动物细胞停止分裂离开细胞周期提供了信号

C.细胞周期是有其内在节律性的,不受环境因素的影响

D.质膜表面上可能存在接受邻近细胞信号的受体

答案:C

解析:动物细胞分裂时,当细胞间相互接触时细胞分裂停止,说明细胞分裂受基因控制,同时也受周围环境的影响。

3.(不定项选择题)图2-2-5为细胞融合的示意图,下列叙述正确的是(　　)。

图2-2-5

A.动物细胞融合形成的细胞c称为杂合细胞

B.若细胞a和细胞b来自植物细胞,则细胞a、b被称为原生质体

C.细胞c的形成与细胞a、b质膜的流动性有关

D.细胞c具备了细胞a和细胞b中的所有基因,且这些基因都能表达

答案:ABC

解析:动物细胞融合又称细胞杂交,题图中细胞c是由细胞a和细胞b经过诱导融合形成的杂合细胞。若细胞a和细胞b来自植物细胞,由于植物细胞含有细胞壁,细胞壁的存在会影响质膜的融合,故需要先用酶解法去掉细胞壁,即细胞a、b是去掉细胞壁后的原生质体。细胞融合的理论基础是质膜具有一定的流动性,故细胞c的形成与细胞a、b质膜的流动性有关。细胞融合不仅包括细胞核的融合,也包括细胞质的融合,形成的杂合细胞c具备了细胞a和细胞b中的所有基因,但由于个体发育过程中基因的选择性表达,所以这些基因并非都能表达。

4.人绒毛膜促性腺激素(HCG)是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白,制备HCG的单克隆抗体可用于早孕的诊断。图2-2-6是HCG的单克隆抗体制备流程示意图,下列有关说法错误的是(　　)。

图2-2-6

A.①过程可产生多种杂交瘤细胞

B.②过程筛选出的杂交瘤细胞都能产生抗HCG抗体

C.③过程以HCG为抗原进行检测

D.④过程可在体内进行,也可在体外进行

答案:B

解析:①过程是动物细胞融合,可产生多种杂交瘤细胞,A项正确。②过程筛选出的杂交瘤细胞不一定全部产生抗HCG抗体,还需要进行专一抗体检测,B项错误。③过程以HCG为抗原,利用抗原-抗体杂交的原理进行检测,C项正确。④过程可在体内进行,也可在体外进行,D项正确。

5.研究人员利用成年鼠嗅黏膜制备的嗅鞘细胞,在添加不同含量血清的培养基中培养并测量其细胞生长(增殖)情况,实验结果如图2-2-7所示。请据图分析回答下列问题。

图2-2-7

(1)将获取的嗅黏膜用剪刀剪碎,并用某种酶处理一段时间,该操作的生物学意义是　　　　　　　　,以便制成细胞悬液。在该过程中,所使用的酶主要是　　　　　　　　。 

(2)将获得的细胞悬液及时离心,将分离得到的细胞加入适量的培养基,摇匀后再离心获取细胞,这样操作的意义主要是去除　　　　　　　　　　　　,以免其对细胞正常的生命活动造成影响。将获得的细胞用特定培养基置于培养箱内培养。进行原代培养时,细胞增殖的方式是　　　　。 

(3)据实验结果可知,当培养基中血清含量为40%~80%时,随血清含量升高,对细胞生长的促进作用不断　　　　。 

答案:(1)使细胞分散开来　胰蛋白酶(或胶原酶)　(2)胰蛋白酶(或胶原酶)　有丝分裂　(3)下降

解析:(1)用剪刀将组织剪碎,并将剪碎的组织用胰蛋白酶或胶原酶处理一段时间,使细胞充分分散开来。(2)质膜和细胞内部都含有蛋白质,如果动物细胞长期接触胰蛋白酶(或胶原酶),细胞结构可能被破坏。在原代培养中,动物细胞进行的是有丝分裂。(3)当培养基中血清含量为40%~80%时,血清对细胞生长仍有促进作用,但随着血清含量的升高,对细胞生长的促进作用不断下降。

6.为研制抗病毒A的单克隆抗体,某同学以小鼠甲为实验材料设计了图2-2-8所示实验流程示意图。

图2-2-8

回答下列问题。

(1)上述实验前必须给小鼠甲注射病毒A,该处理的目的是 　　　　　　　　　　　。 

(2)写出以小鼠甲的脾为材料制备单细胞悬液的主要实验步骤: 　　　　　　　　　　　。 

(3)为了得到能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞,需要进行筛选。图中筛选1所采用的培养基属于　　　　　　　　,使用该培养基进行细胞培养的结果是　　　　　　　　　　。图中筛选2所依据的基本原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)若要使能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖,可采用的方法有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出2点即可)。 

答案:(1)诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B细胞

(2)取小鼠甲的脾剪碎,用胰蛋白酶或胶原酶处理使其分散成单个细胞,将细胞接种到细胞培养液中,制成单细胞悬液

(3)选择培养基　只有杂交瘤细胞能够生存　抗原与抗体的结合具有特异性

(4)将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖;将杂交瘤细胞在体外条件下进行大规模培养