高中生物人教版现代生物科技专题专题2细胞工程 全国一等奖

专题22.一、选择题1．下列关于动物细胞工程的叙述，正确的是()A．生物导弹是用癌细胞的单克隆抗体杀死癌细胞B．动物细胞培养的基础是细胞具有全能性C．细胞融合是利用了细胞膜的结构特点D．制备单克隆抗体的第二次筛选是选出杂交瘤细胞解析：生物导弹是指把抗癌细胞的单克隆抗体跟放射性同位者、化学药物或细胞毒素相结合，注入体内，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，并在此位置杀死癌细胞，所以杀死癌细胞的是药物而非单克隆抗体。动物细胞培养的基础是细胞增殖。细胞融合是利用了细胞膜的结构特点即流动性。制备单克隆抗体的第二次筛选是选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞。答案：C2．用动物细胞工程技术获取单克隆抗体，下列实验步骤中错误的是()A．将抗原注入小鼠体内，获得能产生抗体的B淋巴细胞B．用纤维素酶处理B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞C．用聚乙二醇作诱导剂，促使能产生抗体的B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合D．筛选杂交瘤细胞，并从中选出能产生所需抗体的细胞群，培养后提取单克隆抗体解析：用纤维素酶处理植物细胞，去掉细胞壁，而B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞的融合需要用物理方法融合、诱导剂或灭活的病毒。答案：B3．如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：本题考查单克隆抗体的制备，意在考查考生的识图、析图能力。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，A正确；常用于诱导动物细胞融合的物质或方法有灭活的病毒、聚乙二醇和电激等，B正确；用特定的选择培养基进行筛选，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞会死亡，只有融合的杂种细胞才能生长，C错误。答案：C4．某实验室做了如图所示的实验研究，下列与该实验相关的叙述正确的是()A．过程①导入的诱导基因使成纤维母细胞发生基因突变B．过程②是干细胞中的所有基因全部表达的过程C．丙细胞既能持续分裂，又能分泌单一的抗体D．过程③④所用的培养基中都含有聚乙二醇解析：过程①是将高度分化的成纤维母细胞诱导形成干细胞，属于基因重组；过程②的实质是基因的选择性表达，属于细胞分化；丙细胞是由B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后形成的，它同时具备了B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的特点：既能无限增殖，又能分泌特异性抗体；过程③是动物细胞融合，可使用聚乙二醇作为诱导剂，过程④是动物细胞培养产生单克隆抗体，不需要使用聚乙二醇。答案：C5．如下图是单克隆抗体制备过程示意图，其中1过程注射的物质和A细胞的名称为()A．抗体、T淋巴细胞 B．抗原、T淋巴细胞C．抗体、B淋巴细胞 D．抗原、效应B淋巴细胞解析：单克隆抗体制备时，小鼠必须先要注射抗原，获得产生特异性抗体的效应B细胞，图中1代表的是抗原，A代表的是B淋巴细胞，B代表的是骨髓瘤细胞，C是杂交瘤细胞。答案：D6．有人用间接免疫荧光测定细胞表面抗原的分布；以不同荧光染料标记抗体，被标记的抗体分别与小鼠细胞和人细胞膜的抗原结合分别产生绿色和红色荧光，然后做下图所示的实验，对有关现象的解释错误的是()A．抗体结合荧光物的部位不同于与抗原结合的部位，因而能介导荧光物标记膜抗原B．细胞膜具有流动性，因而能用适当诱导方法使两种细胞彼此融合C．膜分子在膜上扩散移动，因而才会发生融合后膜抗原的分布变化D．人和小鼠细胞具有相同的抗原，因而能借免疫系统制备标记抗体解析：人和小鼠细胞表面的抗原结构是不同的；两种生物的细胞能融合，其理论基础为细胞膜的流动性；抗体与荧光物的结合部位和抗体与抗原的结合部位不同，因此抗体能同时与荧光物及抗原结合；抗原是细胞膜上的一种成分，两种细胞融合后，由于膜分子(抗原)的扩散移动，因而使得两种细胞上的抗原(带荧光标记)能均匀分布。答案：D7．对于下面制备单克隆抗体过程的示意图，不正确的叙述是()A．①表示B淋巴细胞和骨髓瘤细胞均是从小鼠的脾脏中提取的B．④中的筛选是通过抗原、抗体反应进行的C．②促进细胞融合的方法可以利用聚乙二醇作介导D．⑤可以无限增殖解析：单克隆抗体是利用免疫处理的B淋巴细胞和小鼠骨髓瘤细胞融合得到，融合方法可以有化学方法聚乙二醇诱导、生物方法灭活病毒诱导；如果要筛选可以通过检测抗原、抗体反应，若有反应说明表达了抗体；融合细胞具有双亲特点，既能无限增殖又能产生单一抗体。B淋巴细胞也可以从血浆中提取。答案：A8．利用细胞工程方法，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．用纯化的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．体外培养单个效应B细胞可以获得大量针对SARS病毒的单克隆抗体C．将等量效应B细胞和骨髓瘤细胞混合，经PEG诱导融合后的细胞均为杂交瘤细胞D．利用该单克隆抗体与SARS病毒核衣壳蛋白特异性结合的方法，可诊断出病毒感染者解析：经过抗原刺激后的淋巴B细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合，产生杂交瘤细胞，克隆化培养后的杂交瘤细胞能产生特异性强、灵敏度高的单克隆抗体。SARS病毒感染者体内有病毒核衣壳蛋白质，用相应的单克隆抗体与之发生特异性结合的方法可加以诊断。答案：D二、非选择题9．如图所示为细胞融合技术的一些过程：(1)从A、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________，这种酶可能是________________酶，由此生成的A和B细胞称为________________。(3)若A细胞为骨髓瘤细胞，B细胞为B淋巴细胞，那么D细胞称为________细胞，由D细胞连续分裂产生大量细胞的过程，称为________过程。这种细胞既能无限繁殖，又能产生____________________________。(4)若A细胞为人细胞，B细胞为鼠细胞，并分别用红、绿荧光染料标记细胞膜上的蛋白质，在形成C细胞时，细胞一半发红色荧光，一半发绿色荧光。到D细胞阶段，两种颜色的荧光均匀分布，请解释原因。_______________________________________________________________________________________________________________。解析：此题是对植物体细胞杂交、动物细胞融合以及细胞膜的特性比较全面的考查。植物细胞外有一层细胞壁，阻碍了植物体细胞的杂交，因此，植物体细胞杂交的第一步是去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体。要去掉细胞壁就要利用酶的专一性这一特点，因为细胞壁成分为纤维素和果胶，所以要用纤维素酶、果胶酶分解植物细胞的细胞壁。第二步就是让不同植物体细胞的原生质体融合，融合必须通过一定的技术手段进行人工诱导。单克隆抗体制备过程需得到化学性质单一、特异性强的抗体。科学家发现，在动物发生免疫过程中，每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体，要想获得大量的单一抗体，必须用单个B淋巴细胞进行克隆，形成细胞群。但在体外培养条件下，一个B淋巴细胞不可能无限增殖，这就需B淋巴细胞与骨髓瘤细胞在灭活的仙台病毒或聚乙二醇的诱导下融合，再筛选出杂交瘤细胞。由于杂交瘤细胞继承了双亲细胞的遗传物质，既能分泌特异性抗体，又能大量繁殖。细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，即构成细胞膜的磷脂、蛋白质等是可以运动的。答案：(1)诱导剂(2)细胞壁纤维素酶和果胶原生质体(3)杂交瘤克隆特异性抗体(4)细胞膜上的蛋白质是可以移动的10．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，请分析回答问题：(1)制备单克隆抗体过程中要用到____________和____________技术。(2)制备单克隆抗体过程中，给小鼠注射的HCG相当于________，使小鼠产生分泌相应________的淋巴细胞，此过程属于特异性免疫中的________免疫。(3)在细胞内DNA的合成一般有两条途径，主途径是在细胞内由糖和氨基酸合成核苷酸，进而合成DNA，而氨基嘌呤可以阻断此途径；另一辅助途径是在次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下，经酶催化作用合成DNA，而骨髓瘤细胞的DNA合成没有此辅助途径。①利用DNA合成途径不同的特点配制的HAT培养基含有多种成分，其中添加的__________成分具有筛选杂交瘤细胞的作用。②最终筛选获得的杂交瘤细胞的特点是________________________________。(4)此过程生产的单克隆抗体可以与________________________特异性结合，从而诊断早孕。解析：(1)制备单克隆抗体过程中要用到动物细胞培养和动物细胞融合技术。(2)给小鼠注射HCG，使小鼠进行体液免疫，生成产生抗体的B淋巴细胞。(3)骨髓瘤细胞的DNA合成只有一条途径，在培养基中加入氨基嘌呤，阻断了骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞融合体的增殖。杂交瘤细胞有两种合成DNA的途径，因此在选择培养基上杂交瘤细胞能生存并无限增殖。经免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后的杂交瘤细胞既能无限增殖，又能产生单一抗体。(4)此单克隆抗体是针对人绒毛膜促性腺激素(HCG)作抗原产生的，可以与人绒毛膜促性腺激素(或HCG)特异性结合。答案：(1)动物细胞培养动物细胞融合(2)抗原抗体体液(3)①氨基嘌呤②能无限增殖并分泌特异性抗体(4)人绒毛膜促性腺激素(或HCG)11．如图为制备单克隆抗体和多克隆抗体的示意图，据图回答下列问题：(1)图中向小鼠注射包含多种抗原决定簇的抗原后，所获得的免疫抗血清实际上是含有______________(填写抗体的名称)的混合物，这种方法制备的多克隆抗体不仅产量低、而且纯度低。与多克隆抗体相比，单克隆抗体突出的优点在于它的__________________，并能大量制备。(2)图中选用B细胞和骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞，说明细胞膜具有________，如果仅考虑细胞的两两融合，其融合细胞有________种类型。(3)图中两次筛选的目的不同，其中筛选①的目的是筛选出______________，筛选②的目的是筛选出________________________________。筛选时所用的培养基是特定的________培养基。(4)科学工作者正在研究的治疗癌症使用的“生物导弹”就是________________。用“生物导弹”治疗癌症的方法优于化疗的原因是_______________________________________________________________________________________________________。(5)由图中可看出，单克隆抗体的制备过程中，运用了动物细胞工程中的________________和________________两大技术。解析：(1)结合题图可看出获得的免疫抗血清实际上是Ab1、Ab2、Ab3、Ab4多种抗体的混合物，单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的优点，还能大量制备。(2)动物细胞融合的过程体现了细胞膜的流动性；仅考虑两个细胞的融合，可得到B细胞＋B细胞、瘤细胞＋瘤细胞及B细胞＋瘤细胞3种类型的融合细胞。(3)在单克隆抗体的制备过程中，第1次筛选的目的是筛选出杂交瘤细胞，第2次筛选的目的是获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞。筛选时所用的培养基是特定的选择性培养基。(4)把单克隆抗体跟抗癌药物相结合制成“生物导弹”，注入体内，借助单克隆抗体的导向作用，能将药物定向带到癌细胞所在位置，在原位杀死癌细胞。这样既不损伤正常细胞，又减少了用药剂量，而且疗效高、毒副作用小。(5)单克隆抗体的制备运用了动物细胞融合(杂交瘤细胞的形成)与动物细胞培养技术。答案：(1)Ab1、Ab2、Ab3、Ab4特异性强、灵敏度高(2)流动性3(3)杂交瘤细胞能产生所需抗体的杂交瘤细胞选择性(4)单克隆抗体上连接抗癌药物可以原位杀死癌细胞，还不损伤正常细胞，且用药剂量小，毒副作用小(5)动物细胞融合动物细胞培养12．下列各图表示单克隆抗体制备过程的各阶段图解，请根据图回答下列问题：(1)请用箭头把代表各图解的字母按单克隆抗体制备过程的顺序连接起来。(2)在单克隆抗体制备过程中之所