生物选择性必修3二 动物细胞融合技术与单克隆抗体课后复习题

二　动物细胞融合技术与单克隆抗体

必备知识基础练

1.(2021黑龙江哈尔滨三中高二月考)下列关于细胞融合的说法,错误的是(　　)

A.动、植物组织中的细胞在融合之前都需经酶处理

B.灭活病毒通过溶解磷脂双分子层诱导细胞融合

C.融合后,动植物细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息

D.可根据细胞中染色体数目和形态的差异来鉴定杂种细胞

答案B

解析动、植物组织中的细胞在融合之前都需经酶处理,植物细胞在融合之前需要用纤维素酶和果胶酶处理,而动物细胞融合同样需要获得单个细胞,需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,A项正确;灭活的病毒可以诱导细胞融合,但不会溶解磷脂双分子层,B项错误;由于融合可能出现两个或多个细胞融合的情况,那么动植物细胞会具有原来两个或多个细胞的遗传信息,C项正确;细胞融合过程可出现同种细胞融合的细胞和异种细胞融合的细胞,因此,可根据细胞中染色体数目和形态的差异来鉴定杂种细胞,D项正确。

2.下列关于动物细胞融合的说法,错误的是(　　)

A.动物细胞融合是使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

答案B

解析动物细胞融合是使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程,A项正确;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,B项错误;动物细胞融合需要人工诱导融合,常用的诱导因素包括聚乙二醇、灭活的病毒、电激等,C、D两项正确。

3.在飞船上,科学家进行了无人搭载的空间动物细胞融合实验。该实验所依据的原理和促进细胞融合的常用方法分别是(　　)

A.细胞的全能性、灭活病毒诱导融合

B.细胞的全能性、电刺激融合

C.生物膜的流动性、灭活病毒诱导融合

D.生物膜的流动性、自然融合

答案C

解析动物细胞融合技术依据的原理是生物膜的流动性,常用的促进细胞融合的方法有PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法等。

4.下列关于动物细胞融合的说法,错误的是(　　)

A.动物细胞融合后形成的具有原来两个或多个动物细胞遗传信息的多核细胞称为杂交细胞

B.动物细胞融合已经成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育的重要手段

C.常用于诱导动物细胞融合的方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等

D.细胞融合技术突破了有性杂交的局限,使远缘杂交成为可能

答案A

解析动物细胞融合后形成的具有原来两个或多个动物细胞遗传信息的单核细胞称为杂交细胞,A项错误;动物细胞融合已经成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育的重要手段,B项正确;常用于诱导动物细胞融合的方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等,C项正确;细胞融合技术突破了有性杂交的局限,使远缘杂交成为可能,D项正确。

5.将特定药物与单克隆抗体相结合制成的“生物导弹”,能够用于杀死人类某些癌细胞,其过程如图所示。下列有关叙述错误的是(　　)

A.经①过程形成的杂交瘤细胞都能产生所需的抗体

B.②过程需要筛选并克隆单个杂交瘤细胞

C.最终获得的杂交瘤细胞在体外培养过程中不会出现接触抑制的现象

D.抗体的靶向作用使③过程具有高度特异性

答案A

解析经①过程选择培养基筛选后形成的杂交瘤细胞不一定都能产生特定抗体,需要经过抗体阳性检测筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞;②过程需要采用抗体阳性检测筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,然后进行克隆化培养(包括体内培养和体外培养);杂交瘤细胞包含能无限增殖的骨髓瘤细胞,骨髓瘤细胞在体外培养过程中不会出现接触抑制的现象;单克隆抗体可与药物结合形成生物导弹,该过程利用了单克隆抗体的靶向作用,使③过程具有高度特异性。

6.下列关于单克隆抗体的说法,正确的是(　　)

A.将特定抗原注射到小鼠体内,就可以从小鼠腹水中获得单克隆抗体

B.诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后,融合的细胞均为杂交瘤细胞

C.筛选出杂交瘤细胞后,还需要对其进行克隆化培养和抗体检测

D.单克隆抗体制备过程体现了细胞膜的流动性和细胞核的全能性

答案C

解析将特定抗原注射到小鼠体内,可以从小鼠血清中获得血清抗体,但不是单克隆抗体;诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后,发生融合的细胞不都是杂交瘤细胞,也可能是B淋巴细胞自身融合的细胞或骨髓瘤细胞自身融合的细胞;第一次选择培养筛选出杂交瘤细胞后还要进行第二次筛选,目的是筛选出能产生特定抗体且遗传稳定的杂交瘤细胞;单克隆抗体制备过程没有体现细胞核的全能性。

7.科研工作者利用禽流感病毒蛋白制备单克隆抗体,关于该单克隆抗体制备的步骤,下列叙述错误的是(　　)

A.用适宜浓度的同种抗原多次刺激小鼠,以获得更多的浆细胞

B.用培养液培养禽流感病毒,通过离心获得抗原蛋白

C.用灭活的病毒诱导浆细胞与骨髓瘤细胞融合得到杂交瘤细胞

D.杂交瘤细胞的特点是既能无限增殖,又能产生特异性的抗体

答案B

解析多次给小鼠注射适宜浓度的抗原,引起小鼠发生体液免疫,可以获得更多的浆细胞;禽流感病毒没有细胞结构,不能在培养液中独立生存;用灭活的病毒可诱导浆细胞与骨髓瘤细胞发生融合,形成杂交瘤细胞,此外还可以用聚乙二醇等方法诱导融合;杂交瘤细胞既具有浆细胞能合成抗体的特点,也具有骨髓瘤细胞无限繁殖的特点。

8.自暴发新冠疫情以来,科研人员寻找各种方法,治疗新冠病毒引发的疾病。尽管疫苗是阻止疫情进一步扩大的方法之一,但其他有效控制疫情的方法也在不断研究与发展。英国制药商阿斯利康已经开展单克隆抗体的临床试验。下图是生产抗新冠病毒的单克隆抗体过程示意图,下列相关叙述正确的是(　　)

A.②过程融合的杂交瘤细胞只有一种

B.④过程若进行抗体检测结果为阴性,应重新实验

C.③过程经过选择培养后只有自身融合细胞的死亡

D.为保证获得相应的B淋巴细胞,①过程给小鼠注射大量的新冠病毒

答案B

解析生物体内含有多种抗原刺激产生形成的B淋巴细胞,故②过程融合形成的杂交瘤细胞有多种;④过程若进行专一抗体检测结果为阴性,说明没有提取到相应抗原刺激产生的B淋巴细胞,应重新实验;③过程经过选择培养后自身融合细胞和未融合的细胞都死亡;为保证获得相应的B淋巴细胞,①过程应给小鼠注射适量的新冠病毒。

9.下图为高等动、植物细胞融合的部分过程示意图,请据图回答下列问题。

(1)若上图表示植物细胞融合的过程,欲将丁细胞培育成植株,可选用　　　　　　　　　　　　技术,这一培养过程主要经过　　　　　　和　　　　　　两个阶段。 

(2)若上图表示动物细胞融合的过程,过程①区别于植物细胞的常用诱导剂是　　　　　　　　　　,丁细胞称为　　　　　　　　。此过程中对动物细胞进行培养时,培养基中除必要的营养外通常需要加入　　　　　等一些天然成分。 

(3)若上图表示制备单克隆抗体的部分过程,甲细胞为小鼠的骨髓瘤细胞,则乙细胞为　　　　　　　　　　　　　。在分离乙细胞之前,应对小鼠进行的处理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。只考虑两个细胞融合,获得的丙细胞有　　种。 

(4)若上图表示制备单克隆抗体的部分过程,过程②筛选得到的丁细胞的特点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。上述制备过程涉及的生物技术有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。获得丁细胞后进行体内培养或体外培养,可提取到单克隆抗体。单克隆抗体的优点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案(1)植物组织培养　脱分化　再分化　(2)灭活的病毒　杂交细胞　血清　(3)(产生特定抗体的)B淋巴细胞　将抗原注射入小鼠体内　3　(4)既能迅速大量增殖,又能产生抗体　动物细胞培养技术和动物细胞融合技术　特异性强、灵敏度高、可大量制备

解析(1)要将杂种细胞培育成杂种植株,需采用植物组织培养技术,该技术包括脱分化和再分化两个关键步骤。(2)动物细胞融合区别于植物的常用诱导剂是灭活的病毒,丁细胞称为杂交细胞。对动物细胞进行培养时,培养基中除必要的营养外,通常需要加入血清等一些天然成分,以补充特殊营养物质。(3)若图为制备单克隆抗体的部分过程示意图,甲细胞为小鼠的骨髓瘤细胞,则乙细胞为(产生特定抗体的)B淋巴细胞。在分离B淋巴细胞之前,需将抗原注射入小鼠体内。只考虑两个细胞融合,获得的丙细胞有3种:B细胞—B细胞、骨髓瘤细胞—骨髓瘤细胞和杂交瘤细胞。(4)若图为制备单克隆抗体的部分过程示意图,过程②筛选得到的丁细胞为杂交瘤细胞,其特点是既能迅速大量增殖,又能产生抗体。单克隆抗体的制备涉及的生物技术有动物细胞培养技术和动物细胞融合技术。单克隆抗体的优点是特异性强、灵敏度高、可大量制备。

关键能力提升练

10.阿霉素是一种抗肿瘤抗生素,可抑制RNA和DNA的合成。阿霉素没有特异性,在杀伤肿瘤细胞的同时还会对机体其他细胞造成伤害。科研人员将阿霉素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合制成抗体—药物偶联物(ADC),ADC通常由抗体、接头和药物三部分组成,作用机制如下图所示。下列叙述错误的是(　　)

A.阿霉素对肿瘤细胞和已经分化的组织细胞都有杀伤作用

B.将肿瘤抗原反复注射到小鼠体内,从小鼠的血清中分离出的抗体为单克隆抗体

C.ADC的制成实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤

D.利用同位素标记的单克隆抗体在特定组织中成像的技术,可定位诊断肿瘤

答案B

解析由题可知,阿霉素没有特异性,在杀伤肿瘤细胞的同时还会对机体其他细胞造成伤害,所以阿霉素对肿瘤细胞和已经分化的组织细胞都有杀伤作用;将肿瘤抗原反复注射到小鼠体内,从小鼠的血清中分离出的抗体为血清抗体,单克隆抗体由杂交瘤细胞分泌,且特异性强;阿霉素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合制成抗体—药物偶联物(ADC),所以ADC的制成实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤;单克隆抗体特异性强,利用同位素标记的单克隆抗体在特定组织中成像的技术,可定位诊断肿瘤。

11.(多选)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,制备抗 HCG 单克隆抗体可用于早孕的诊断。下图是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图,有关说法正确的是(　　)

A.①过程可产生多种杂交细胞

B.②过程筛选出的杂交瘤细胞都能产生抗 HCG 抗体

C.③过程以抗 HCG 单克隆抗体为抗原进行检测

D.④过程可在体内进行,也可在体外进行

答案AD

解析①过程是动物细胞融合,可产生多种杂交细胞,A项正确;②过程筛选出的杂交瘤细胞不一定全部都能产生抗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项错误;④过程可在体内进行,也可在体外进行,D项正确。

12.(多选)如图,核苷酸合成有两个途径,物质A可以阻断其中的全合成途径。正常细胞内含有补救合成途径所必需的转化酶和激酶。制备单克隆抗体时选用的骨髓瘤细胞缺乏转化酶。现用加入H、A、T三种物质的“HAT培养基”来筛选特定的杂交瘤细胞。下列关于筛选原理的叙述,错误的是(　　)

A.免疫的B淋巴细胞及其相互融合细胞因全合成途径被A阻断,在HAT培养基上不能增殖

B.骨髓瘤细胞及其相互融合细胞因无法进行上述两个途径,而在HAT培养基上不能增殖

C.杂交瘤细胞因为可进行上述两个途径,能在HAT培养基上大量增殖

D.HAT培养基上筛选出的所有杂交瘤细胞,既能大量增殖又能产生较高纯度的目标抗体

答案ACD

解析免疫的B淋巴细胞及其互相融合细胞是有补救合成途径的,但是因为这两种细胞本身不增殖,所以在HAT培养基上这两种细胞不能增殖,A项错误;骨髓瘤细胞及其互相融合细胞因无法进行上述两个途径,而在HAT培养基上不能增殖,B项正确;杂交瘤细胞因为可以进行补救合成途径,所以能在HAT培养基上大量增殖,C项错误;HAT培养基上筛选出的杂交瘤细胞,并不都能产生高纯度的目标抗体,D项错误。

13.阅读抗A、抗B血型定型试剂(单克隆抗体)说明书的部分内容,请据此回答下列问题。

抗A、抗B血型定型试剂(单克隆抗体)说明书

【组成与性状】本品系用产生抗A、抗B抗体的杂交瘤细胞培育的上清液配制而成,专供鉴定人血型用。

【使用方法】将本品与受检红细胞盐水混合,按照有无凝集判定。抗A试剂能和A型血、AB型血凝集,抗B试剂能和B型血、AB型血凝集。

【注意事项】略

【保存及年限】有效期一年,保存于2~8 ℃。

(1)该定型试剂(单克隆抗体)是通过　　　　　　　　　　　　技术制备的。制备过程中,首先要利用A型血的红细胞或者B型血的红细胞作为　　　反复注射给实验动物,一段时间后从实验动物体内提取出　　　　　　　　　　　　　　　　　　细胞,并诱导其与骨髓瘤细胞融合,通常采用的生物诱导剂是　　　　　　　。之后还需要通过多次　　　　、　　　　　　　和培养,才能获得能生产单克隆抗体的杂交瘤细胞。 

(2)传统工艺中抗A血型定型试剂是从B型血的血清中提取的,与传统工艺生产的抗A血型定型试剂相比,本试剂的突出优点是　　　　　　　　、　　　　　　　、　　　　　　　　　。  

(3)该试剂的保存温度条件苛刻,主要是避免　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  

答案(1)动物细胞融合　抗原　能产生抗A或抗B抗体的B淋巴　灭活的病毒　筛选　抗体检测　(2)特异性强　灵敏度高　能大量制备　(3)因温度过高导致蛋白质分子变性失活

解析(1)抗A和抗B血型定型试剂是单克隆抗体,制备单克隆抗体是动物细胞融合技术的应用之一。在制备过程中首先需要将抗原(A型血的红细胞或者B型血的红细胞 )注入实验动物体内,使其产生具有相应免疫能力的B淋巴细胞(能产生抗A或抗B抗体的B淋巴细胞),再用灭活的病毒诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,并通过多次筛选和抗体检测得到能大量增殖和产生特异性抗体的杂交瘤细胞,最后经过体外或体内培养,获取单克隆抗体。(2)单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高,并能大量制备的优点。(3)抗体的化学本质是蛋白质,高温会破坏蛋白质的空间结构,从而使该试剂失去药效,因此保存温度条件苛刻。