高中生物 导学指引（8）选修班 选修3

1 专题二专题二 细胞工程细胞工程 第第 2 2 节节 动物细胞工程动物细胞工程 2 2 22 2 2 动物细胞融合与单克隆抗体动物细胞融合与单克隆抗体 学习目标学习目标 1 列表比较动物细胞融合与植物体细胞杂交的异同 2 举例说出动物细胞融合与单克隆抗体的原理和应用 学习重点学习重点 1 理解和掌握动物细胞融合的原理 过程和意义 2 理解和掌握单克隆抗体制备的过程的步骤和应用 学习难点学习难点 单克隆抗体的制备过程 教学过程教学过程 A A 自主学习 自主学习 一 知识网络体系一 知识网络体系 二 阅读教材 整合提炼二 阅读教材 整合提炼 动物细胞融合 1 概念 或 动物细胞结合形一个细胞的过程 也称细胞杂交 2 结果 形成 3 过程 两个或多个细胞 PEG灭活的病毒或 4 意义 克服了 的不亲和性 成为研究 肿瘤和 培育的重要手段 例 1 动物细胞融合的目的中最重要的是 A 克服远源杂交不亲和 B 制备单克隆抗体 C 培育新物种 D 生产杂种细胞 解析 考查动物细胞融合的目的 动物细胞融合就是指不同动物细胞结合形成一个杂种细胞的 过程 动物细胞融合技术最重要的用途是制备单克隆抗体 答案 B 例 2 能使动物细胞融合的特有的诱导因子是 A 离心 B 灭活的病毒 C 电刺激 D 振动 解析 在体外培养条件下 动物细胞会自发融合 但是频率很低 因此 一般都需要添加具有 诱导细胞融合效应的生物药剂或化学药剂 或者采用电融合技术 人为地促进细胞融合 常用 的动物细胞融合的诱导因子是聚乙二醇和灭活的病毒 其中聚乙二醇既可用于促进植物原生质 体融合 又可用于促进动物原生质体融合 而灭活的病毒只能用于促进动物细胞的融合 如灭 活的仙台病毒是最常用的诱导因子 其诱导原理是因为病毒具有侵染细胞的能力 优点是融合 率高 对各种动物细胞都适用 答案 B 单克隆抗体 1 抗体 产生细胞 成分 特点 从 中分离出的抗体产量低 纯度低 特异性差 2 单克隆抗体的制备 1 过程 杂交瘤细胞的特点 单克隆抗体的优点 单克隆抗体的应用 1 作为诊断试剂 具有 的优点 2 用于治疗疾病和运载药物 主要用于治疗 可制成 例 3 科学家用小鼠骨髓瘤细胞与某种细胞融合 得到杂交细胞 经培养可产生大量的单克隆 抗体 与骨髓瘤细胞融合的是 A 经过免疫的 B 淋巴细胞 B 不经过免疫的 T 淋巴细胞 C 经过免疫的 T 淋巴细胞 D 不经过免疫的 B 淋巴细胞 解析 此题考查对细胞工程的了解 单克隆抗体的产生是利用了细胞工程中的细胞融合技术 小鼠的骨髓瘤细胞与经过免疫的 B 淋巴细胞融合成杂交瘤细胞 在体外培养的条件下大量繁殖 产生特异性强的单一抗体 答案 A A A 自主学习 自主学习 阅读教材 整合提炼阅读教材 整合提炼 一 1 两个 多个 2 杂交细胞 3 结合形成一个细胞的过程 4 远缘杂交 细胞遗传 给小鼠注射特 定的抗原蛋白 培养骨髓瘤细胞 从 中分 离 B 淋巴细胞 骨髓瘤细胞 灭活病毒融合 未融合细胞 选择培养基 克隆检测 小鼠体内培 养体外培养 抗体 制备 免疫后的 B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后 再培养 特点 特异性强 灵敏度高 优越性非常明显 应用 理论研究 疾病的诊断和治疗 诱导剂 PEG 灭活病毒 动物细胞融合 主要应用 单克隆抗 体 概念 化学性质单一 特异性强的抗体 2 细胞免疫 生物新品种 二 1 1 效应 B 细胞 2 蛋白质 3 血清 2 1 脾脏细胞 自身融合的细胞 杂种细胞 杂种细胞 单克隆 2 迅速大量繁殖 产生专一的抗体 3 特异性强 灵敏度高 产量大 三 1 准确 高效 简易 快速 2 癌症 生物导弹 三 重难热点归纳重难热点归纳 1 动物细胞融合与植物体细胞杂交的异同 比较项目 细胞融合 的原理 细胞融合的方法诱导手段用途 植物体细 胞杂交 细胞膜的 流动性 用纤维素酶 果胶酶 去除细胞壁后诱导原 生质体融合 离心 电刺激 振 动 聚乙二醇 PEG 诱导 克服远源杂 交不亲和 获得杂种植 株 动物细胞 融合 细胞膜的 流动性 用胰蛋白酶使细胞分 散后诱导细胞融合 除应用植物细胞杂 交手段外 还有用 灭活病毒诱导 制备单克隆 抗体 2 单克隆抗体的应用 单克隆抗体可以作为诊断试剂 准确识别各种抗原物质 与抗原的特异性结合具有准确 高效 简易 快速的特点 单克隆抗体还可以用于治疗疾病和运载药物 主要用于治疗癌 症 单克隆抗体作为载体 运载抗癌药物 形成 生物导弹 准确杀伤癌变细胞 B 反馈矫正反馈矫正 1 基因型为 Aa 与基因型为 Bb 的动物体细胞混合 用灭活的仙台病毒处理后 不可能获得下列 哪种基因型的细胞 A AAaa B AaBb C Aabb D BBbb 2 动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较中 正确的是 诱导融合的方法完全相同 所用的技术手段不相同 所采用的原理完全相同 都能形成杂种细胞 A B C D 3 关于单克隆抗体 下列叙述不正确的是 A 可以制成诊断盒 用于疾病的珍断 B 可以与药物结合 用于病变细胞的定向治疗 C 可以利用基因工程技术生产 D 可以在生物体内生产 不能体外生产 4 生物导弹 是指 A 单克隆抗体 B 带有特定药物的单克隆抗体 C 杂交细胞 D B 淋巴细胞 5 在克隆羊培育过程中 将雄羊的体细胞核移入雌羊的卵细胞中 产生该克隆羊的方式及该克 隆羊发育成熟后所分泌的性激素依次是 A 无性生殖 雄性激素 B 无性生殖 雌性激素 C 有性生殖 雄性激素 D 有性生殖 雌性激素 6 动物细胞融合和植物原生质体融合比较 在动物细胞融合中有特殊性的是 A 融合的原理 B 融合的优点 C 融合的诱导手段 D 融合的过程 7 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 8 单克隆抗体和血清抗体相比 其优越性在于 A 单克隆抗体能够制成 生物导弹 B 单克隆抗体能够在体外制备 C 单克隆抗体比血清抗体的特异性强 免疫活性高 D 单克隆抗体制备过程简单 9 单克隆抗体技术在疾病诊断和治疗以及生命科学研究中具有广泛的应用 下列关于单克隆抗 体的叙述 错误的是 A 特异性强 灵敏度高 B 与抗癌药物结合可制成 生物导弹 C 体外培养 B 淋巴细胞可大量分泌单克隆抗体 D 由效应 B 细胞与骨髓瘤细胞融合而成的杂交瘤细胞分泌 10 试管婴儿 试管苗 克隆羊三者均属于生物工程技术的杰出成果 下面对其生物学原理及技 术的叙述正确的是 A 都属于无性生殖 能保持母本性状 B 都是细胞工程的技术范围 C 都充分体现了体细胞的全能性 D 都不会发生基因重组和变异 11 某同学在学习 细胞工程 时 列表比较了动植物细胞工程的有关内容 你认为有几处是 不正确的 植物细胞工程动物细胞工程 技术手段 植物组织培养 植物体细胞 杂交 动物细胞培养和融合 单克隆抗体 的制备 特殊处理机械法去除细胞壁胰蛋白酶处理 制细胞悬浮液 融合方法物理方法 化学方法物理方法 化学方法 生物方法 典型应用人工种子 杂种植物单克隆抗体的制备 培养液区 别 蔗糖是离体组织赖以生长的 成分 动物血清不可缺少 A 0 B 1 C 2 D 3 12 下列关于细胞工程的有关叙述 不正确的是 A 利用花药离体培养得到单倍体植株 从紫草的愈伤组织中提取紫草素 利用细胞工程培 育 番茄 马铃薯 杂种植株 都利用了植物组织培养技术 而利用秋水仙素处理萌发的种子或 幼苗得到多倍体植株没有采用植物组织培养技术 B 在进行组织培养时 由根尖细胞形成愈伤组织的过程中 可能会发生细胞脱分化 染色 3 体变异或基因突变 而不可能发生细胞分化和基因重组 C 动物细胞融合与植物体细胞杂交相比 诱导融合的方法 所用的技术手段 所依据的原 理均相同 都能形成杂种细胞和杂种个体 D 试管婴儿 实质上就是 体外受精 和 胚胎移植 的 产物 不能使不能产生精子 或卵细胞的夫妇能得到自己的孩子 单克隆抗体的制备采用了动物细胞融合技术和动物细胞培 养技术 13 多选 下列关于单克隆抗体的制备和应用的叙述中 正确的是 A B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合 一般不需要灭活的仙台病毒或聚乙二醇诱导 B 融合后形成的杂交瘤细胞既能大量增殖 又能产生单克隆抗体 C 体外培养时 一个效应 B 淋巴细胞可以产生抗体 但不能无限增殖 D 单克隆抗体与常规抗体相比 特异性强 灵敏度高 优越性明显 14 多选 1975 年米尔斯坦和柯勒成功地获得了单克隆抗体 下列细胞中与单克隆抗体的制 备有关的是 A 效应 B 细胞 B T 淋巴细胞 C 骨髓瘤细胞 D 杂交瘤细胞 二 填空 15 图是某种淋巴细胞 膜外颗粒状物质为抗体 据图回答 1 这是 细胞 它是由 分化而来的 2 抗体从开始合成到分泌出细胞 经过的细 胞结构顺序是 填标号 抗体的分 泌说明细胞的各种生物膜在结构上具有 并以 的形式转变 3 在分泌抗体时要消耗由 提供的能量 4 抗体的化学本质是 它能与 发生特异性结合 发挥免疫效应 该过 程 属于 免疫 5 若该抗体是单克隆抗体 则该细胞名称为 在制备单克隆抗体的过程中 要应用的动物细胞工程的技术手段是 15 效应 B 细胞 B 淋巴细胞或记忆细胞 一定的连续性 2 囊泡 6 线粒体 球蛋白 抗原 体液 杂交瘤细胞 动物细胞融合 16 英国科学家米尔斯坦和科勒在前人工作的基础上 利用小鼠的骨髓瘤细胞与某种 B 淋巴细 胞 产生杂交瘤细胞 通过杂交瘤细胞增殖产生了单克隆抗体 现在我们能不能利用此题原理 生产人的胰岛素呢 黑人妇女海拉的宫颈癌细胞分离建立了 海拉细胞系 至今已有半个世纪 仍然在世界上许多实验室广泛地传代使用 能否利用 海拉细胞系 提供的细胞和胰岛 B 细胞 产生 杂交瘤细胞 经 杂交瘤细胞 产生胰岛素呢 理论上应该是可行的 现在假如可行的 话 请按照细胞工程的原理回答下列有关问题 1 首先是获取胰岛 B 细胞 从胰腺中取得了胰岛的部分细胞 要使分离 应当使用 酶 2 要将胰岛 A 细胞和胰岛 B 细胞分开最好是利用 培养基 3 获取了胰岛 B 细胞后 要使它与 海拉细胞系 融合最好用 诱导 4 要确定 杂交瘤细胞 是否成功 首先应先看能否 其次是看其能否产生 16 胰蛋白 选择性 灭活的病毒 大量增殖 胰岛素 17 下面两幅图分别是单克隆抗体制备过程和克隆羊培育过程示意图 请据图回答下列问题 1 图甲和图乙所示的过程中 都必须用到的动物细胞工程技术手段是 2 图甲中 过程常在 诱导下完成 过程与体外培养相比 其优点是 3 单克隆抗体能定向攻击癌细胞 主要是利用其 4 若不考虑环境因素影响 克隆羊的性状全部像白面绵羊吗 原因是 5 图乙过程的技术具有多种用途 但是不能 A 有选择地繁殖某一性别的家畜 B 繁殖家畜中的优良个体 C 用于保存物种 D 改变动物的核基因 6 在目前现有技术条件下 还不能将从动物体内分离出来的成熟的体细胞直接培养成一个新个 体 而是必须将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中才能发育成新个体 你认为原因最可 能是 A 卵细胞大 便于操作 B 卵细胞含有的营养物质多 C 卵细胞的细胞质可使体细胞胞核全能性得到表达 D 重组细胞才具有全能性 4 17 1 动物细胞培养 2 聚乙二醇 或灭活的病毒 物理方法如离心 振动 电刺激也可 不需特定的培养基 不需严格的外界环境条件 3 特异性 4 不完全是 卵细胞质的遗传物 质也能控制某些性状 5 D 6 C 18 右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 该方案能达到预期效果吗 原因是 图中 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 本领 该方案的目的是 鼠的淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后 在培养时通过 有丝 减数 分裂方式大量繁殖 细胞中染色体数目与淋巴细胞 相比有何特点 要观察融合后的细胞中的染色体 形态 数目 可用一定浓度的 处理 18 1 不能 没有将抗原注入小鼠体内 无法获得产生单一抗体 的 B 淋巴细胞 2 动物细胞融合 灭活病毒 或 PEG 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 制备单克隆抗体 4 有丝 加倍 龙胆紫 19 右图为细胞融合的简略过程 请据图回答 1 若 A B 是植物细胞 在细胞融合之前已用 处理 除去了 由 A B 到细胞 C 的过程中 常用的物理方法是 融合完成的标志是 2 若 A B 是植物细胞 则形成的 D 细胞还要应用 技术把 D 培养成植株 3 若 A B 是动物细胞 一般取自 然后用 使其分散开来 由 A B 到 C 的过程中 常用的不同于植物细胞融合的手段 是 所形成的 D 称为 A B 融合为 C 的过程说明了细胞膜具有 4 若该过程是制备单克隆抗体 A 为小鼠效应 B 细胞 那么 在获得此细胞之前 小鼠已经 被注射了 注射后小鼠身体发生了相应的免疫反应 生成了 图中 B 为 5 若该过程仍是制备单克隆抗体 在 A B 到 C 的过程中 所形成的 C 有 种 用来培养 的 D 细胞应该是 从中选择出它的方法是 培养 获得 D 后 常用的培养方法是培养液中培养和 6 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 19 纤维素酶和果胶酶 细胞壁 电激 离心 振动 产生新的细胞壁 植物组织 培养 动物胚胎或出生不久的幼龄动物的组织或器官 胰蛋白酶 灭活的病毒 杂交 细胞 一定的流动性 抗原 效应 B 细胞 记忆细胞 抗体 骨髓瘤细胞 3 杂交瘤细胞 用特定选择培养基 小鼠腹腔内增殖 6 细胞膜上的蛋白质是可以移动的 高二年级生物导学提纲选修 3 八 选修班的参考答案 A A 自主学习 自主学习 阅读教材 整合提炼阅读教材 整合提炼 一 1 两个 多个 2 杂交细胞 3 结合形成一个细胞的过程 4