高考生物总复习课时质量评价38动物细胞工程含答案

课时质量评价(三十八)

(建议用时：40分钟)

一、选择题：每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。

1．(2021·北京名校模拟)微载体动物细胞培养是以悬浮在培养液中的微珠作为细胞贴附的载体，在轻度搅拌下进行动物细胞培养。下列相关叙述错误的是(　　)

A．轻度搅拌有利于细胞的氧气供应

B．培养液中需添加糖、氨基酸等营养物质

C．该技术能提高单位体积培养液的细胞产率

D．该技术不能应用于病毒疫苗的生产过程中

D　解析：轻度搅拌可以增加培养液的溶氧量，有利于细胞的氧气供应，A正确；动物细胞培养所需营养物质与体内基本相同，需添加糖、氨基酸等营养物质，B正确；以悬浮在培养液中的微珠作为细胞贴附的载体，能提高单位体积培养液的细胞产率，C正确；该技术培养的动物细胞可作为病毒的宿主细胞，可应用于病毒疫苗的生产过程中，D错误。

2．下图为科学家在实验室中培养“人造牛肉”的简要过程。相关叙述不正确的是(　　)

A．用胰蛋白酶处理牛肌肉组织，获得分裂能力强的肌肉母细胞

B．生物反应器内应控制好适宜的温度，并充入纯氧保证细胞呼吸

C．培养液中的支架提供了更多的细胞吸附面积，有利于细胞贴壁生长

D．“人造牛肉”的培养有利于牛肉的工厂化生产，减少环境污染

B　解析：用胰蛋白酶处理动物组织，可以使组织分散成单个细胞，有利于动物细胞培养，A正确；动物细胞培养的气体环境为95%的空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH)，B错误；动物细胞培养过程中悬液中的细胞会很快贴附在瓶壁上，所以要求所用培养瓶或培养皿的内表面光滑、无毒，易于贴附，培养液中放入支架可以增大细胞吸附面积，有利于细胞贴壁生长，C正确；理论上来说，由来自1头牛的干细胞制成的肉品数量，比宰杀1头牛的多100万倍，“人造牛肉”的培养有利于牛肉的工厂化生产，同时也可以减少对土地、饮用水和饲料的需求，且温室气体和其他环境污染物也会减少，D正确。

3．(2021·浙江绍兴模拟)如下图所示，核苷酸合成有两条途径，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中缺乏转化酶。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。下列相关叙述正确的是(　　)

A．B淋巴细胞及其自身融合细胞因含有转化酶可在HAT培养基上大量增殖

B．杂交瘤细胞因为可以进行上述两个途径所以能在HAT培养基上大量增殖

C．HAT培养基上筛选出的杂交瘤细胞都能分泌针对同一种抗原的抗体

D．利用杂交瘤细胞制备的单抗可作为特异性探针研究相应抗原蛋白的结构

D　解析：B淋巴细胞及其自身融合细胞因均属于成熟细胞，不能增殖，A错误；杂交瘤细胞因为可以进行补救合成途径，所以能够在HAT培养基上大量增殖，B错误；HAT培养基上筛选出的杂交瘤细胞能大量增殖，也能产生抗体，但不一定产生针对同一种抗原的抗体，C错误；单克隆抗体的作用之一是采用抗原—抗体杂交技术，利用抗体作为特异性探针，研究相应的抗原蛋白的结构，D正确。

4．(2021·江苏苏州模拟)青蒿素主要用于恶性疟疾的症状控制以及耐氯喹虫株的治疗。为了快速检测青蒿素，科研人员利用细胞工程技术制备了抗青蒿素的单克隆抗体，其基本操作过程如图。以下相关叙述错误的是(　　)

A．过程②体现了细胞膜的流动性，过程⑤若在体内进行则操作更简单

B．过程③常使用选择培养基，过程④常使用抗原—抗体杂交技术

C．若细胞乙均由细胞两两融合而成，则细胞乙、丙、丁的染色体组数一定相同

D．骨髓瘤细胞通常是从小鼠脾脏中提取的，其表面糖蛋白减少，培养时失去接触抑制

D　解析：过程②为将具有免疫能力的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，体现了细胞膜的流动性，过程⑤若在体内进行则操作更简单，A正确；过程③是筛选杂交瘤细胞，常使用选择培养基，过程④用抗体检测和克隆培养得到能产生特定抗体的杂交瘤细胞，常使用抗原—抗体杂交技术，B正确；若细胞乙均由细胞两两融合而成，则细胞乙、丙、丁的染色体组数一定相同，C正确；骨髓瘤细胞是从小鼠的骨髓中提取的，脾脏中无骨髓瘤细胞，D错误。

5．(2021·山东济南模拟)CD47是一种跨膜糖蛋白，它可与巨噬细胞表面的信号调节蛋白结合，从而抑制巨噬细胞的吞噬作用。肺癌、结肠癌等多种肿瘤细胞表面的CD47含量比正常细胞高1.6～5倍，导致巨噬细胞对肿瘤细胞的清除效果减弱。科学家推测，抗CD47的单克隆抗体可以解除CD47对巨噬细胞的抑制作用，为此他们按照如下流程进行了实验。下列说法错误的是(　　)

A．多次进行步骤①的目的是获得更多分泌抗CD47抗体的浆细胞

B．步骤②后可筛选出既能产生抗CD47抗体又能大量增殖的细胞

C．实验组中巨噬细胞和肿瘤细胞的共培养体系需放入CO2培养箱

D．对照组中巨噬细胞的吞噬指数显著高于实验组可验证上述推测

D　解析：多次向免疫动物注射抗原(CD47)的目的是刺激小鼠产生特异性免疫，使小鼠产生大量的效应B淋巴细胞，即浆细胞，A正确；经步骤②将脾脏中的B细胞和骨髓瘤细胞融合，经选择后可以获得既能产生抗CD47抗体又能大量增殖的细胞，B正确；动物细胞应放入CO2培养箱培养，C正确；根据单一变量原则可知应设置不加单克隆抗体的巨噬细胞＋肿瘤细胞的共培养体系为对照，抗CD47的单克隆抗体可以解除CD47对巨噬细胞的抑制作用，对照组中没有抗体抑制，CD47对巨噬细胞有抑制作用，若巨噬细胞的吞噬指数显著低于实验组可验证上述推测，D错误。

6．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。下列有关叙述错误的是(　　)

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的成像技术，可定位诊断肿瘤

B　解析：由题干信息可知，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，A正确；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，特异性强，B错误；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，C正确；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的成像技术，可定位诊断肿瘤，D正确。

7．(2021·山东青岛模拟)哺乳动物的单倍体胚胎干细胞(haESCs)是指只含有一套染色体(性染色体只含X染色体)、拥有类似于正常胚胎干细胞特性的细胞类群，可分为孤雌单倍体胚胎干细胞和孤雄单倍体胚胎干细胞两种类型，在研究隐性基因突变、表观遗传修饰和配子发育中具有独特的优势。下列说法错误的是(　　)

A．在体外培养条件下，haESCs可以只增殖而不发生细胞分化

B．推测仅携带Y染色体的早期单倍体胚胎可能难以发育到囊胚阶段

C．haESCs与成体干细胞类似，可诱导分化成各种功能的细胞、组织和器官

D．haESCs中通常不含等位基因，为获取遗传操作的动物模型提供了新思路

C　解析：单倍体胚胎干细胞是拥有类似于正常胚胎干细胞特性的细胞类群，在体外培养条件下，单倍体胚胎干细胞同样具有胚胎干细胞的特点，也可只增殖而不发生细胞分化，A正确；由单倍体胚胎干细胞性染色体只含X染色体推测，仅携带Y染色体的早期单倍体胚胎可能难以发育到囊胚阶段，B正确；单倍体胚胎干细胞类似于正常胚胎干细胞，具有发育的全能性，可诱导分化成各种功能的细胞、组织和器官，而成体干细胞具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力，C错误；单倍体胚胎干细胞中不含等位基因，动物细胞核具有全能性，需要核移植技术才能培育成单倍体动物，为获取遗传操作的动物模型提供了新思路，D正确。

8．生物活性绷带能够加速人的伤口愈合，其制作过程是：从患者身上采集一些细胞样本，让其在特殊的膜片上增殖，5至7天后，将这种特殊膜片敷在患者的伤口上，膜片会将其中细胞逐渐“释放”到伤口。下列相关叙述正确的是(　　)

A．在生物活性绷带上增殖的细胞不会产生接触抑制

B．特殊膜片上含有细胞分裂素等调节生命活动的物质

C．膜片释放到伤口的细胞一般不会引起机体发生免疫排斥

D．生物活性绷带可以源源不断地为伤口提供新的细胞

C　解析：在生物活性绷带上增殖的细胞，进行有丝分裂，数量不断增多，当贴壁生长的细胞相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，出现细胞的接触抑制，A错误；细胞分裂素是植物激素，不会调节动物细胞生命活动，B错误；自身的细胞增殖后再回到自身，不会引起机体的免疫排斥反应，C正确；生物活性绷带只能逐渐为伤口提供细胞，而不是源源不断地为伤口提供新的细胞，D错误。

9．NRP­1是人体血管内皮生长因子的受体，在肿瘤新生血管形成与肿瘤细胞迁移、黏附、侵袭等方面起重要调控作用。为探究NRP­1MAb(NRP­1的单克隆抗体)对乳腺癌的治疗作用，研究人员以兔子为实验材料进行相关实验，得到以下数据如图所示。下列叙述错误的是(　　)

A．据图推测，NRP­1MAb能够有效降低肿瘤的体积，中、高剂量抗体的降低效果比低剂量的效果更显著

B．NRP­1MAb的制备过程中利用灭活的病毒诱导两细胞融合，其原理是利用了病毒表面的糖蛋白和相关酶与细胞膜表面的糖蛋白发生作用

C．将NRP­1反复给兔子注射，提取已免疫的B细胞与骨髓瘤细胞融合，再经选择性培养基筛选获得的杂交瘤细胞都能产生NRP­1MAb

D．治疗机理可能为NRP­1MAb与NRP­1特异性结合，阻止了NRP­1与血管内皮生长因子的结合，从而抑制了肿瘤血管的生成和肿瘤细胞的分散转移

C　解析：由曲线图可知，NRP­1MAb能够有效降低肿瘤的体积，中、高剂量抗体的降低效果比低剂量的效果更显著，A正确；灭活病毒诱导细胞融合的原理是病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞互相凝集，细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合，B正确；经过选择培养基筛选的杂交瘤细胞并不能产生单一的抗体，还需要进行克隆化培养和抗体阳性检测，最终筛选到只能产生NRP­1MAb的杂交瘤细胞，C错误；根据题干信息“NRP­1是人体血管内皮生长因子的受体，在肿瘤新生血管形成与肿瘤细胞迁移、黏附、侵袭等方面起重要调控作用”，由此可推测，NRP­1MAb可能与NRP­1特异性结合，阻止了NRP­1与血管内皮生长因子的结合，从而抑制了肿瘤血管的生成和肿瘤细胞的分散转移，D正确。

10．DNA甲基化指生物体在DNA甲基转移酶的作用下，将甲基基团加到DNA模板链的胞嘧啶上的过程，多数情况下可抑制基因的表达。我国科学家首次成功培育出体细胞克隆猴“中中”和“华华”，体细胞克隆技术的难点在于将体细胞的细胞核转移到去核的卵细胞后，由于DNA甲基化修饰，某些生长因子基因无法正常表达，从而使重组细胞无法正常发育。下列相关叙述错误的是(　　)

A．克隆猴体细胞的细胞核中的染色体数目与受精卵的细胞核中的相同

B．与DNA未甲基化相比，DNA甲基化后，基因表达情况可不同，导致性状有所差异

C．DNA甲基化使某些生长因子基因无法正常表达的根本原因是基因突变

D．克隆猴的诞生说明已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性

C　解析：克隆猴体细胞的细胞核中的染色体数目与受精卵的细胞核中的相同，A正确；与DNA未甲基化相比，DNA甲基化后基因表达情况可不同，导致性状有所差异，B正确；DNA甲基化是指生物体在DNA甲基转移酶的作用下，将甲基基团加到DNA模板链的胞嘧啶上的过程，此过程中DNA的碱基序列并未发生改变，因此不会导致基因突变，C错误；克隆猴的诞生说明已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性，D正确。

二、非选择题

11．(2021·山东泰安模拟)胚胎干细胞必须从胚胎中获取，但这涉及伦理问题，因而限制了它在医学上的应用。科学家通过体外诱导成纤维细胞，获得了类似于胚胎干细胞的一种细胞，称为诱导多能干细胞(简称iPS细胞)。因为诱导过程无须破坏胚胎，而且iPS细胞可来源于病人自身的体细胞，因此iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞。下图为iPS细胞的获得及用其培育不同种细胞的示意图(c­Myc、Klf4、So2和Oct­3/4等基因与细胞的脱分化有关)。回答下列问题：

(1)在对成纤维细胞进行培养时，常用胰蛋白酶处理使之分散成单个细胞，这说明细胞间的物质为________。________(填“能”或“不能”)用胃蛋白酶处理成纤维细胞，原因是_______________________________________________

__________________________________________________________________。

(2)在培养iPS细胞的过程中，培养基中应含有细胞所需的各种营养物质，并定期更换培养液。定期更换培养液的目的是____________________________

____________________________________________________________________。

(3)过程③④为iPS细胞提供的条件不同，分化得到的细胞不同，可知细胞分化是____________________的结果。若iPS细胞来源于病人自身体细胞的诱导，再将其分化出的细胞移入患者体内的优势是__________________________。

(4)如果诱导iPS细胞定向分化为原始生殖细胞，该技术可能的应用是____________________________________________________。

解析：(1)在对成纤维细胞进行培养时，常用胰蛋白酶处理使之分散成单个细胞，用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是蛋白质。胃蛋白酶作用的适宜pH约为2，当pH大于6时，胃蛋白酶就会失去活性。胰蛋白酶作用的适宜环境pH为7.2～8.4。多数动物细胞培养的适宜pH为7.2～7.4，胃蛋白酶在此环境中没有活性，而胰蛋白酶在此环境中活性较高，因此胰蛋白酶适用于细胞培养。(2)在培养iPS细胞的过程中，培养基中应含有细胞所需的各种营养物质，并定期更换培养液。定期更换培养液的目的是清除代谢废物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。(3)细胞分化是基因选择性表达的结果。若iPS细胞来源于病人自身体细胞的诱导，再将其分化出的细胞移入患者体内，与自身体细胞组织相容性抗原相同，故可以避免发生免疫排斥。(4)如果诱导iPS细胞定向分化为原始生殖细胞，可以用该技术解决不育问题。

答案：(1)蛋白质　不能　多数动物细胞培养的适宜pH为7.2～7.4，胃蛋白酶在此环境中失活变性　(2)清除代谢废物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害　(3)基因的选择性表达　避免了免疫排斥问题　(4)解决不育问题

12．(2021·四川遂宁模拟)小鼠体细胞中有20对同源染色体，是生物实验和科学研究中最常用的一种小型哺乳动物。回答下列问题：

(1)培养小鼠细胞时，从体内取出组织块，剪碎，用胰蛋白酶处理，使其分散成单个细胞，制成细胞悬液，放入培养瓶内进行________(填“传代”或“原代”)培养，该培养需要的条件有________________________________________

_____________________________________________________________(答3点)。

(2)若用小鼠来制备抗新冠病毒的单克隆抗体，制作过程中需向小鼠注入的抗原是____________________，一段时间后，提取B细胞和小鼠骨髓瘤细胞进行融合，通过选择性培养筛选得到杂交瘤细胞，进行________培养和抗体检测，获得能无限增殖又能产生所需抗体的杂交瘤细胞，该细胞分裂中期有核DNA分子________个，通过体外或体内培养该细胞，从中提取抗新冠病毒的单克隆抗体。

(3)为探究血清对动物细胞培养的影响，实验的设计思路为_____________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

___________________________________________________________________。

解析：(1)原代培养是指动物组织经处理后的初次培养，培养小鼠细胞时，从体内取出组织块，剪碎，用胰蛋白酶处理，使其分散成单个细胞，制成细胞悬液，放入培养瓶内进行原代培养，该培养需要的条件有无毒、无菌的环境，适宜温度和pH、气体环境，适宜的营养物质。(2)若用小鼠来制备抗新冠病毒的单克隆抗体，制作过程中需向小鼠注入的抗原是新冠病毒，一段时间后，提取B淋巴细胞和小鼠骨髓瘤细胞进行融合，通过选择性培养筛选得到杂交瘤细胞，进行克隆化培养和抗体检测，获得能无限增殖又能产生所需抗体的杂交瘤细胞。杂交瘤细胞是小鼠的B淋巴细胞和小鼠骨髓瘤细胞融合后形成的，共有染色体80条，且该细胞通过有丝分裂增加细胞数目，故分裂中期有核DNA分子160个，通过体外或体内培养该细胞，从中提取抗新冠病毒的单克隆抗体。(3)探究血清对动物细胞培养的影响时，实验的变量是有无血清，故实验的设计思路为将配制好的基本培养基均分成甲、乙两组，乙组加入适量的血清，甲组加入等量的生理盐水，然后将等量的动物细胞分别放入甲、乙两组培养基中，在相同且适宜的条件下培养，观察细胞的生长发育状况。

答案：(1)原代　无毒、无菌的环境(无菌操作)，适宜温度和pH、气体环境，适宜的营养物质　(2)新冠病毒(或灭活的新冠病毒)　克隆化　160　(3)将配制好的基本培养基均分成甲、乙两组，乙组加入适量的血清，甲组加入等量的生理盐水，然后将等量的动物细胞分别放入甲、乙两组培养基中，在相同适宜的条件下培养，观察细胞的生长发育状况