2020高中生物 第3章 细胞工程

2020高中生物 第3章 细胞工程

第2节　动物细胞工程 课时过关·能力提升 一、基础巩固 ‎1.关于使用动、植物成体的体细胞进行离体培养,下列叙述正确的是(　　)‎ A.都需要用CO2培养箱 B.都需要用液体培养基 C.都要在无菌条件下进行 D.都可体现细胞的全能性 解析:不管是动物细胞培养还是植物组织培养,最基本的一个要求就是都要在无菌环境条件下进行。此外,动物细胞培养的培养基是液体培养基,其中的碳源是葡萄糖,培养液中还需要加入一定的动物血清,其气体环境是空气加一定浓度的二氧化碳,以维持培养液的pH。而植物组织培养的培养基为固体培养基,其碳源为蔗糖,在组织培养的脱分化阶段必须在黑暗条件下进行,再分化过程则需要一定的光照条件。动物细胞培养的实质就是细胞的增殖,不能体现细胞的全能性,而植物组织培养体现了植物细胞的全能性。‎ 答案:C ‎2.下列关于动物细胞培养的叙述,正确的是(　　)‎ A.培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞 B.培养过程中多数细胞的基因型会发生改变 C.二倍体细胞的传代培养次数通常是无限的 D.恶性细胞系的细胞可一直进行传代培养 解析:保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上只能形成单层细胞。在培养细胞时由于所有子代细胞来自于一个亲代细胞,所以基因型一般都相同。二倍体细胞的传代培养在培养10代左右多数会死亡,少数生存下来的细胞在50代左右会大量死亡,只有个别细胞遗传物质改变成为癌细胞,可无限制地传代下去。‎ 答案:D ‎3.下列关于细胞融合的说法,错误的是(　　)‎ A.动、植物细胞的融合之前都需经酶处理 B.细胞融合过程依赖细胞膜的功能特点——流动性 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.动、植物细胞融合均需要诱导剂诱导 解析:细胞融合的原理是细胞膜的流动性,这是细胞膜的结构特点。‎ 答案:B ‎4.离体的植物组织或细胞在适当培养条件下可以发育成完整的植株,离体动物体细胞却没有发育成动物的成熟个体,原因是(　　)‎ A.动物细胞内没有成套的遗传物质 B.动物细胞的全能性随分化程度提高而受到限制,分化潜能变弱 C.动物细胞的细胞核太小 D.动物细胞不具备全能性 解析:动物细胞的全能性随分化程度提高而受限变弱,只能通过核移植实现克隆动物的目的。‎ 答案:B ‎5.某实验室做了下图所示的实验研究,下列相关叙述正确的是(　　)‎ A.与纤维母细胞相比,过程①形成的诱导干细胞的全能性较低 B.过程②是诱导干细胞的结构和遗传物质发生稳定性差异的过程 C.每个Y细胞只产生一种抗体,故过程③不需用选择性培养基进行筛选 D.过程④产生的单抗,不需细胞膜上载体蛋白的协助就能释放到细胞外 5‎ 解析:诱导干细胞的全能性比纤维母细胞高,诱导分化过程中遗传物质未发生改变,只是基因的选择性表达。融合后,培养液中的细胞有多种类型,故需用选择培养基进行筛选。单抗的分泌方式为胞吐,不需载体协助但消耗能量。‎ 答案:D ‎6.下列关于体细胞克隆的叙述,错误的是(　　)‎ A.供体提供体细胞的细胞核 B.受体提供去核卵细胞的细胞质 C.细胞核移植是体细胞克隆的关键步骤 D.克隆出的后代与供体的遗传物质和表现型完全一致 解析:动物体细胞克隆是核移植技术的产物,克隆出的后代绝大部分遗传物质来自供体细胞核,少数遗传物质来自受体的细胞质,克隆后代的表现型还要受环境的影响,因此克隆出的后代与供体的遗传物质和表现型并不完全相同。‎ 答案:D ‎7.下列关于动物细胞培养的叙述,正确的是(　　)‎ A.培养中的人效应T细胞能产生单克隆抗体 B.培养中的人B淋巴细胞能够无限增殖 C.人的成熟红细胞经过培养能形成细胞株 D.用胰蛋白酶处理肝组织可获得单个细胞 解析:人效应T细胞不能产生抗体,B淋巴细胞能产生抗体但不能够无限增殖。人的成熟红细胞无细胞核,失去分裂能力。肝组织细胞间由一些蛋白质连着,用胰蛋白酶处理肝组织可获得单个细胞。‎ 答案:D 二、能力提升 ‎8.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融合和动物细胞培养 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杂交瘤细胞 D.利用生物导弹治疗癌症就是利用单克隆抗体清除癌细胞 解析:生物导弹由单克隆抗体与药物、酶或放射性同位素组合而成,因带有单克隆抗体而能自动导向,在生物体内与特定目标细胞或组织结合,主要由其携带的药物产生治疗作用。‎ 答案:D ‎9.下图为克隆羊“多莉”的培育过程示意图。下列各项表述不正确的是(　　)‎ A.克隆羊“多莉”的性状与甲羊基本相同,说明细胞核是生物体性状的控制中心 B.克隆羊“多莉”的培育过程中采用的生物技术是核移植,其原理是细胞增殖 C.乙羊的去核卵细胞为重组细胞基因表达提供了细胞内的环境条件 D.此过程的操作水平是细胞水平和细胞器水平 解析:克隆羊“多莉”产生利用的是核移植技术,其原理是动物细胞核的全能性。‎ 答案:B ‎10.回答下列有关动物细胞培养的问题。‎ ‎(1)在动物细胞培养过程中,当贴壁细胞分裂生长到细胞表面　　　　　　　　时,细胞会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的　　　　　　　　。此时,瓶壁上形成的细胞层数是　　　　　　　。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来,需要用酶处理,可用的酶是　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)随着细胞传代次数的增多,绝大部分细胞分裂停止,进而出现　　　　　　　　　　　　　　　的现象;但极少数细胞可以连续增殖,其中有些细胞会因遗传物质发生改变而变成可无限传代的细胞,该种细胞的黏着性　　　　,细胞膜表面糖蛋白的量　　　　。 ‎ ‎(3)现用某种大分子染料,对细胞进行染色时,观察到死细胞被染色,而活细胞不染色,原因是  　。‎ 5‎ ‎(4)检查某种毒素是否能改变细胞染色体的数目,最好选用细胞分裂到　　　　期的细胞用显微镜进行观察。 ‎ ‎(5)在细胞培养过程中,通常在　　　　　　　　　　条件下保存细胞。 ‎ 解析:(1)在动物细胞培养过程中,细胞会表现出接触抑制现象,此时形成的是单层细胞。用胰蛋白酶处理可以使贴壁细胞从瓶壁上分离开来。(2)随着细胞传代培养代数的增多,绝大部分细胞分裂停止,进而出现衰老甚至死亡的现象,但极少数细胞可以连续增殖,有些细胞会因遗传物质改变而变成可无限传代的细胞。(3)活细胞的细胞膜具选择透过性,大分子染料不能进入活细胞内,而死细胞的细胞膜丧失选择透过性,大分子染料能够进入死细胞内而使死细胞着色。(4)细胞分裂中期染色体形态固定、数目清晰,因此最好选用细胞分裂到中期的细胞用显微镜观察染色体数目。(5)在冷冻或超低温、液氮条件下,细胞中酶的活性降低,细胞新陈代谢的速率降低,所以通常在此条件下保存细胞。‎ 答案:(1)相互接触　接触抑制　单层(或一层)　胰蛋白酶 ‎(2)衰老甚至死亡　降低　减少 ‎(3)活细胞的细胞膜具有选择透过性,大分子染料不能进入活细胞内,故活细胞不能着色(或死细胞的细胞膜丧失了选择透过性,大分子染料能够进入死细胞内而着色)‎ ‎(4)中 ‎(5)冷冻(或超低温、液氮)‎ 三、综合应用 ‎11.‎ 右图是细胞融合技术的一些过程,据图完成下列问题。‎ ‎(1)从A和B细胞到C细胞的过程中,必须用　　　　　　　处理。 ‎ ‎(2)若A、B细胞为植物细胞,那么这样的细胞已经用酶降解脱掉了细胞壁,这种酶可能是　　　　　　　　　　　　　　　,由此生成的A和B细胞称为　　　　　　　　。由A、B到C的过程中,常用的物理方法有　　　　　　　　　　　　。融合完成的标志是　　　　　　　　　　　　,形成的D细胞需要应用　　　　　　　　　　　技术,把其培养成植株。 ‎ ‎(3)若A细胞为骨髓瘤细胞,B为淋巴细胞,那么D细胞称为　　　　　　　　　,由D细胞连续分裂产生大量细胞的过程,称为　　　　　　　　,D细胞既能无限增殖,又能产生　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)若A为人细胞,B为鼠细胞,并分别用红、绿荧光染料标记细胞膜上的蛋白质,在C细胞时,细胞一半有红色荧光,一半有绿色荧光,到D细胞阶段,两种颜色的荧光均匀分布,原因是 　。 ‎ ‎(5)若A、B细胞为动物细胞,一般取自　　　　　　　　　　　　,然后用　　　　　　　　将细胞分散开。由A、B到C的过程中,可采用的不同于植物细胞融合的手段是　　　　　　　　　　。‎ 解析:植物体细胞杂交前需先去掉细胞壁,细胞壁由纤维素和果胶组成,应用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。第二步就是让不同的原生质体融合,融合必须采用一定的技术手段,进行人工诱导。在完成细胞融合后,还要将杂种细胞培育成植株。动物在免疫反应的过程中,每一种B淋巴细胞能分泌一种特异性抗体,要想获得大量的特异性抗体,必须使能分泌该单一抗体的B淋巴细胞大量增殖。将B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞同时培养,在灭活的病毒(或聚乙二醇)的诱导下,促使B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,得到杂交瘤细胞,它兼有两个亲本细胞的特性——既能大量增殖,又能产生出单一性的抗体。细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以运动的,即具有一定的流动性。‎ 答案:(1)诱导剂 ‎(2)纤维素酶和果胶酶　原生质体　离心、电刺激、振动　产生新的细胞壁　植物组织培养 ‎(3)杂交瘤细胞　细胞培养　单一抗体 ‎(4)构成细胞膜的蛋白质和磷脂分子具有一定的流动性 5‎ ‎(5)动物胚胎或幼龄动物的组织或器官　胰蛋白酶(或胶原纤维酶)　用灭活的病毒诱导细胞融合 ‎12.科学家通过对鼠和人控制抗体产生的基因进行拼接,实现了对鼠源杂交瘤抗体的改造,生产出使人体的不良反应减少、效果更好的鼠—人嵌合抗体,用于癌症治疗。下图表示形成鼠—人嵌合抗体的过程。请据图回答下列问题。‎ ‎(1)鼠源杂交瘤抗体就是从免疫小鼠的脾脏细胞中获取B淋巴细胞,在诱导剂的作用下与　　　　　　　　融合,形成　　　　　　　细胞,并通过体内培养或体外培养生产的单克隆抗体。这种抗体与普通血清抗体相比,最主要的优点在于　　　　　　　　　　　　　　　　,可大量制备。 ‎ ‎(2)生产单克隆抗体一般不直接培养B淋巴细胞,主要原因是　　　　　　　　　　。 ‎ 解析:(1)B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,形成杂交瘤细胞,培养杂交瘤细胞可生产单克隆抗体。单克隆抗体的优点是特异性强、灵敏度高。‎ ‎(2)生产单克隆抗体一般不直接培养B淋巴细胞,因为B淋巴细胞是高度分化的细胞,不能无限增殖。‎ 答案:(1)骨髓瘤细胞　杂交瘤　特异性强、灵敏度高 ‎(2)B淋巴细胞不能无限增殖 ‎13.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),结果如下图所示。‎ 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。请回答下列问题。‎ ‎(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　　　　　　　,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。 ‎ ‎(4)未融合的B淋巴细胞经多次传代培养后都不能存活,原因是　　　　　　　　　　。 ‎ 解析:(1)由图看出,到第四次免疫时,Y和Z的血清抗体效价已达到要求,即16 000以上,而前三次免疫后,3只小鼠的血清抗体效价均未达到要求。从第三次开始,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(条),当杂交瘤细胞处于有丝分裂后期时,其染色体数目最多为200条。‎ ‎(4)B淋巴细胞不能无限增殖,所以经多次传代培养后都不能存活。‎ 答案:(1)四　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%‎ 5‎ ‎(3)1　200‎ ‎(4)B淋巴细胞不能无限增殖 5‎