2019秋 金版学案 生物·选修3（人教版）练习：专题2 2-2-2-2-2动物细胞融合与单克隆抗体

2019秋 金版学案 生物·选修3（人教版）练习：专题2 2-2-2-2-2动物细胞融合与单克隆抗体

专题 2 细胞工程 2.2 动物细胞工程 2.2.2 动物细胞融合与单克隆抗体 1．动物细胞融合属于动物细胞工程的技术手段之一，下列有关动 物细胞融合的叙述正确的是( ) A．动物细胞融合产生的细胞称为重组细胞 B．融合后形成的细胞为单核或多核细胞 C．常用的诱导融合的生物诱导剂是聚乙二醇、灭活的病毒等 D．也称细胞杂交，可由两个或多个动物细胞结合成一个细胞 解析：动物细胞融合产生的细胞称为杂交细胞，核移植产生的细 胞称为重组细胞，A 错误；融合后形成具有两个或多个细胞遗传信息 的单核细胞，B 错误；诱导动物细胞融合的生物诱导剂是灭活的病毒， 聚乙二醇属于化学诱导剂，C 错误；动物细胞融合也称细胞杂交，是 指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程，D 正确。 答案：D 2．对比动物细胞融合和植物体细胞杂交技术，下列论述合理的是 ( ) A．均可使用 PEG、电激或灭活病毒的方法诱导细胞融合 B．两者都可以跨越种属间的生殖隔离 C．两者都可以体现细胞的全能性 D．在适宜的条件下，均可发育成完整个体 解析：灭活的病毒是动物细胞融合特有的诱导剂，A 错误；动物 细胞融合和植物体细胞杂交技术都可以打破生殖隔离，B 正确；植物 体细胞杂交技术体现了细胞的全能性，动物细胞融合没有体现，C 错 误；目前，动物细胞融合不能发育成完整个体，D 错误。 答案：B 3．单克隆抗体制备过程中，骨髓瘤细胞和 B 淋巴细胞融合后，要 用特定的培养基筛选出杂交瘤细胞，在这种培养基上不能存活增殖的 细胞是( ) ①B 淋巴细胞 ②小鼠骨髓瘤细胞 ③B 淋巴细胞自身融合细胞 ④小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞 ⑤杂交瘤细胞 A．①②③④ B．①③⑤ C．②④ D．②③ 解析：杂交瘤细胞是制备单克隆抗体所必需的，因此将其筛选出 来。 答案：A 4．单克隆抗体制备过程中所用的骨髓瘤细胞是一种基因缺陷型细 胞，其合成核酸的途径能被氨基嘌呤阻断。现将从预先注射了某种抗 原的小鼠脾脏中获得的 B 淋巴细胞与上述骨髓瘤细胞混合，加入 PEG 促融后，再加入含氨基嘌呤的培养液。若将这些混合物分装于细胞培 养板的小孔中培养(如图所示)，则小孔中的培养物不可能出现的结果是 ( ) A．细胞分裂繁殖，产生抗体，专一性抗体检验呈阴性 B．细胞分裂繁殖，产生抗体，专一性抗体检验呈阳性 C．没有活细胞，产生抗体 D．没有活细胞，不产生抗体 解析：单克隆抗体制备过程中与骨髓瘤细胞发生融合的 B 淋巴细 胞种类很多，有的能够产生专一性抗体，有的不能；但只有活细胞才 能产生抗体。 答案：C 5．如图为某同学根据杂交瘤技术的方法设计的生产破伤风杆菌抗 体的实验方案，据图回答。 (1)该方案能达到预期效果吗？_______，原因是_____________ ______________________________________________________。 (2)图中②为________过程，常用________________作为诱导剂， 该 细 胞 继 承 了 ________________________ ， 因 此 不 仅 能 分 泌 ________________________，还有_________________的本领。 (3)破伤风杆菌的抗体最终可以从________和________中提取。 (4)该方案的目的是______________________________________ _______________________________________________________ ______________________________________________________。 解析：题中图为单克隆抗体制备过程的示意图。在制备单克隆抗 体时，是利用了已免疫 B 淋巴细胞产生单一抗体的特点和骨髓瘤细胞 在体外培养条件下无限增殖的特点，在获得杂交瘤细胞时，需要人工 诱导已免疫 B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞进行融合，方法通常用灭活的病 毒或聚乙二醇。图中的 B 淋巴细胞不是免疫的 B 淋巴细胞，所以该实 验不能达到预期效果。获得杂交瘤细胞经筛选后可在小鼠体内或体外 培养而获得单克隆抗体。 答案：(1)不能 没有抗原注入小鼠体内，无法获得产生所需抗体 的 B 细胞 (2)细胞融合 灭活的病毒(或聚乙二醇) 双亲细胞的遗传物质 特异性抗体 在体外培养条件下大量增殖 (3)培养液 小鼠腹水 (4)制备破伤风杆菌的单克隆抗体 A 级 基础巩固 1．生产单克隆抗体时，在培养液中加入某种试剂能筛选出杂交瘤 细胞，因为该试剂( ) A．能抑制淋巴细胞和杂交瘤细胞的 DNA 复制 B．能阻止淋巴细胞的原癌基因被激活 C．选择性抑制骨髓瘤细胞的 DNA 复制 D．能阻止杂交瘤细胞核糖体上所有蛋白质的合成 解析：淋巴细胞不能增殖而骨髓瘤细胞能增殖，因此加入某种试 剂抑制骨髓瘤细胞的 DNA 复制就能筛选出杂交瘤细胞。 答案：C 2．下列关于动物细胞融合的说法，错误的是( ) A．动物细胞融合也称细胞杂交，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．常用的诱导动物细胞融合的因素有：聚乙二醇、灭活的病毒、 电激等 解析：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。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。 动物细胞融合需要人工诱导融合，诱导因素包括聚乙二醇、灭活的病 毒、电激等。 答案：B 3．下列有关单克隆抗体制备及其应用的叙述，不正确的是( ) A．制备单克隆抗体运用的技术有：动物细胞培养和动物细胞融合 B．需要用选择培养基筛选杂交瘤细胞 C．需要从杂交瘤细胞中筛选出能产生特定抗体的细胞 D．利用“生物导弹”治疗癌症就是利用了单克隆抗体清除癌细胞 的特性 解析：“生物导弹”由单克隆抗体跟化学药物、细胞毒素或放射性 同位素等相结合而成，借助单克隆抗体的导向作用，将药物定向带到 癌细胞所在位置，在原位杀死癌细胞，D 错误。 答案：D 4．研究单克隆抗体治疗癌症的思路是( ) A．利用单克隆抗体特异性对抗癌细胞 B．以单克隆抗体作抗癌药物杀死癌细胞 C．抗癌物质在克隆细胞中大量合成 D．单克隆抗体携带抗癌药物特异性地与癌细胞结合 解析：借助单克隆抗体的导向作用，将单克隆抗体跟抗癌药物结 合，制成所谓的“生物导弹”，可以直达病灶部位，杀死癌细胞。 答案：D 5．下图表示抗人体胃癌的单克隆抗体的制备过程，有关叙述不正 确的是( ) A．图中给实验小鼠注射的甲是能与抗人体胃癌抗体特异性结合的 抗原 B．利用聚乙二醇、灭活的病毒和电激等方法均可诱导细胞融合获 得乙 C．用特定的选择培养基对乙进行筛选，融合细胞均能生长，未融 合细胞均不能生长 D．对丙需进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选后可获得大量 能分泌所需抗体的丁 解析：由图可知，甲为相应的抗原，A 正确；诱导动物细胞融合 的方法有：物理法(如：电激)、化学法(如：聚乙二醇)和生物法(如：灭 活的病毒)，B 正确；用特定的选择培养基对乙进行筛选，即第一次筛 选，目的是得到杂交瘤细胞，即：融合的细胞中只有杂交瘤细胞能够 生长，C 错误；丁为经第二次筛选(包括克隆化培养和抗体检测)得到的 能产生抗胃癌单克隆抗体的杂交瘤细胞，D 正确。 答案：C B 级 能力训练 6．下图表示细胞工程的流程图(a、b 表示过程)，请据图回答下列 问题： (1) 若 图 示 为 动 物 细 胞 融 合 的 过 程 ， 则 a 特 有 的 诱 导 剂 是 ________________。以动物细胞融合为基础发展起来的杂交瘤技术为 制造单克隆抗体开辟了新途径，通过把能产生抗体的________细胞与 能在体外大量增殖的____________细胞进行融合，得到既能迅速大量 繁殖，又能产生专一抗体的杂交瘤细胞。 (2)若图示为植物体细胞杂交过程，则在甲、乙融合之前，需要用 ________________(填工具酶)制备________________。这项工程的意义 是____________________________________________________ ______________________________________________________。 (3)由甲乙融合得到丙细胞的基本原理是___________________ ______________________________________________________。 解析：(1)若 a 是诱导动物细胞融合，则特有的诱导剂是灭活的病 毒。在单克隆抗体的制备过程中，利用已免疫的 B 细胞与骨髓瘤细胞 融合，形成杂交瘤细胞，该细胞既可以迅速大量增殖，又可以产生专 一性抗体。(2)在植物体细胞杂交过程中，需要对甲乙细胞先用纤维素 酶和果胶酶去除细胞壁，然后再诱导甲乙的原生质体融合。该技术可 以克服有性杂交远缘不亲和障碍，扩大亲本组合的范围。(3)甲乙细胞 融合形成丙细胞，利用了细胞膜的流动性。 答案：(1)灭活的病毒 B 淋巴(浆) 骨髓瘤 (2)纤维素酶和果胶酶 原生质体 克服有性杂交远缘不亲和障 碍，扩大亲本组合的范围 (3)细胞膜的流动性 7．抗人 T 淋巴细胞 CD3 抗原单克隆抗体主要用于治疗和预防肾 脏等器官移植病人的急性排斥反应。下图是该抗体的研发和生产过程， 请据此回答下列问题： (1)图中甲是________细胞，乙是________细胞。 (2)①过程需要加入________诱导细胞融合，之后需用特定的选择 性培养基进行第一次筛选，目的是除去其他细胞，保留________细胞。 经上述筛选获得的细胞产生的抗体还不是单克隆抗体，这是因为 ________________。经克隆化培养后，利用抗体能与________分子特 异性结合的原理，再次筛选得到分泌所需抗体的细胞。 (3)②表示将丁细胞注射到小鼠________内，之后从相应液体中提 取该单克隆抗体。该单克隆抗体能够治疗和预防器官移植时的排斥反 应。 解析：(1)注射的抗原是人 T 淋巴细胞，从小鼠体内提取的是 B 淋 巴细胞。 (2)动物细胞融合的诱导剂是聚乙二醇或灭活的病毒，之后需用特 定的选择性培养基进行第一次筛选，目的是保留杂交瘤细胞。经上述 筛选获得的细胞产生的抗体还不是单克隆抗体，这是因为从小鼠脾脏 内提取的 B 淋巴细胞不止一种。需经克隆化培养后，利用该抗体能和 CD3 分子特异性结合的原理，再次筛选得到能分泌所需抗体的细胞。 (3)②表示将丁细胞注射到小鼠腹腔内。 答案：(1)人 T 淋巴(必须答出“人”和“T 淋巴”，否则不给分) B 淋巴细胞 (2)聚乙二醇(PEG 或灭活的病毒) 杂交瘤 从小鼠脾脏内 提取的 B 淋巴细胞不止一种(杂交瘤细胞不止一种) CD3 (3)腹腔 8．某研究者用抗原(A)分别免疫 3 只同种小鼠(X、Y 和 Z)，每只 小鼠免疫 5 次，每次免疫一周后测定各小鼠血清抗体的效价(能检测出 抗原抗体反应的血清最大稀释倍数)，结果如图所示。 若要制备杂交瘤细胞，需取免疫后小鼠的 B 淋巴细胞(染色体数目 40 条)，并将该细胞与体外培养的小鼠骨髓瘤细胞(染色体数目 60 条) 按一定比例加入试管中，再加入聚乙二醇诱导细胞融合，经筛选培养 及抗体检测，得到不断分泌抗 A 抗体的杂交瘤细胞。 回答下列问题。 (1)制备融合所需的 B 淋巴细胞时，所用免疫小鼠的血清抗体效价 需达到 16 000 以上，则小鼠最少需要经过________次免疫后才能有符 合要求的。达到要求后的 X、Y、Z 这 3 只免疫小鼠中，最适合用于制 备 B 淋巴细胞的是________小鼠，理由是_________________ ____________________________________________________。 (2)细胞融合实验完成后，融合体系中除含有未融合的细胞和杂交 瘤细胞外，可能还有_______________________________________ _______________________________________________________ (仅考虑细胞之间的两两融合)，体系中出现多种类型细胞的原因是 ___________________________________________________ _____________________________________________________。 (3)杂 交瘤 细胞 中有________个 细胞 核， 染色 体数 目最 多是 ________条。 解析：(1)由图看出，到第 4 次免疫时，Y 和 Z 的血清抗体效价已 达到要求，即 16 000 以上，而前 3 次免疫后，3 只小鼠的血清抗体效 价均未达到要求。从第 3 次开始，Y 小鼠的血清抗体效价最高，所以 Y 小鼠最适合用于制备 B 淋巴细胞。(2)仅考虑细胞之间的两两融合， 该融合体系中有 5 种类型的细胞：2 种未融合型(B 淋巴细胞、骨髓瘤 细胞)，3 种融合型(B 淋巴细胞＋B 淋巴细胞、骨髓瘤细胞＋骨髓瘤细 胞、B 淋巴细胞＋骨髓瘤细胞)，由此可看出细胞融合具有随机性。(3) 杂交瘤细胞是 B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成的，有 1 个细胞核， 核内染色体数为 40＋60＝100，有丝分裂后期的染色体数目加倍为 200 条。 答案：(1)4 Y Y 小鼠的血清抗体效价最高 (2)B 淋巴细胞相互融合形成的细胞、骨髓瘤细胞相互融合形成的 细胞 细胞融合是随机的，且融合率达不到 100% (3)1 200 9．癌胚抗原(CEA)是某些癌细胞表面产生的一种糖蛋白，临床上 通过制备 CEA 的单克隆抗体来诊断癌症。回答下列问题。 (1)一般不直接用单个的 B 淋巴细胞培养形成细胞群的办法来生产 单克隆抗体。原因是___________________________________ _____________________________________________________。 (2)制备 CEA 的单克隆抗体时，给小鼠注射的 CEA 相当于 ________，能使小鼠产生免疫反应。 (3)杂交瘤细胞的扩大培养，既可在体外培养，也可注射到小鼠 ________内培养。体内培养与体外培养相比其优点是____________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _____________________________________________________。 (4)已知细胞合成 DNA 有 D 和 S 两条途径，其中 D 途径能被氨基 嘌呤阻断。淋巴细胞中有这两种 DNA 的合成途径，但一般不分裂增殖。 鼠骨髓瘤细胞中尽管没有 S 途径，但能不断分裂增殖，将这两种细胞 在试管中混合，加入聚乙二醇促融，获得融合细胞(一般只考虑细胞两 两融合)，并生产单克隆抗体。请回答： ①试管中除融合的杂种细胞外，还有________________种融合细 胞。 ②设计一方法(不考虑机械方法)，从培养液中分离出杂种细胞，并 说明原理。 方法：用____________的培养液培养经融合诱导后的细胞，收集 能增殖的细胞。 原理：_________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _____________________________________________________。 答案：(1)B 淋巴细胞大量增殖 (2)抗原 (3)腹腔 无须提供营养物质以及无菌环境，操作简便 (4)①2 ②添加氨基嘌呤 加入氨基嘌呤后，使 D 合成途径阻断，仅 有 D 合成途径的骨髓瘤细胞及彼此融合的骨髓瘤细胞就不能增殖，(B 淋巴细胞及彼此融合的 B 淋巴细胞也不能增殖)，但人淋巴细胞和骨髓 瘤细胞融合后的杂种细胞可以利用淋巴细胞中的 S 途径合成 DNA 而增 殖