核心素养测评(第九单元第53讲动物细胞工程)

核心素养测评 (25分钟32分)【基础过关练】1.(2分)(2025·东营模拟)人造皮肤的构建需要使用动物细胞培养技术,下列相关叙述正确的是 ()A.进行动物细胞培养时常用胃蛋白酶来分散细胞B.只要进行好消毒,动物细胞培养可以在恒温培养箱进行C.贴壁细胞在分裂生长到出现接触抑制后会分化为不同类型D.培养动物细胞所需的基本条件与细胞所处的内环境理化条件接近【解析】选D。胃蛋白酶的最适pH为强酸性,进行动物细胞培养时常用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)来分散细胞,不能用胃蛋白酶,A错误;动物细胞培养要保证无菌、无毒的环境,而消毒只能杀死部分微生物,B错误;贴壁细胞在分裂生长到出现接触抑制后,既不能分裂,也不能分化,C错误;动物细胞生活的内环境需要一定的理化条件,故动物细胞培养所需要的条件应类似于细胞所处内环境的理化条件,D正确。2.(2分)在利用细胞融合技术生产单克隆抗体的过程中,不需要考虑 ()A.B淋巴细胞和骨髓瘤细胞之间的免疫排斥B.注射特定抗原蛋白,对实验小鼠进行免疫C.向细胞培养液中加入促融剂的种类和处理时间D.选择特定试剂筛选能产生特定抗体的杂交瘤细胞【解析】选A。细胞间不存在免疫排斥反应,A符合题意;制备单克隆抗体过程中,要对实验小鼠注射特定的抗原,抗原进入机体后刺激机体产生特异性免疫反应,从而产生相应的B淋巴细胞,B不符合题意;向细胞培养液中加入促融剂的种类和处理时间会影响细胞的融合,C不符合题意;需要考虑选择特定试剂筛选能产生特定抗体的杂交瘤细胞,否则会影响单克隆抗体的产量或得到的单克隆抗体的特异性差,D不符合题意。3.(2分)下图为肾脏上皮细胞培养过程示意图,下列叙述错误的是 ()A.丙、丁过程的培养液中要添加抗生素以防止杂菌污染B.丙过程指细胞在添加血清的合成培养基中进行原代培养C.丙和丁过程均会出现细胞贴壁和接触抑制现象D.丁过程是细胞的传代培养,该过程体现了动物细胞的全能性【解析】选D。培养液中加入适量的抗生素可以防止动物细胞培养过程中杂菌的污染,A正确;由题图分析可知,丙过程指细胞在添加血清的合成培养基中进行原代培养,B正确;丙过程为原代培养,丁过程为传代培养,都会出现细胞贴壁生长和接触抑制现象,C正确;丁过程为传代培养,属于细胞培养,不能体现动物细胞的全能性,D错误。【知识拓展】细胞株与细胞系(1)细胞株:传代培养的细胞能传到10~50代,这样的传代细胞称为细胞株。(2)细胞系:传代培养的细胞在传到50代后,有部分细胞的遗传物质发生改变,并且具有癌变的特点,能无限地传代下去,这样的传代细胞称为细胞系。4.(2分)细胞融合不仅在自然条件下常见,在现代生物技术中也被经常应用,如图为细胞融合的简略过程。下列说法正确的是 ()A.若细胞d是杂交瘤细胞,则在选择培养基中筛选后即可大规模培养生产单克隆抗体B.若细胞a、b分别取自优良奶牛,则采集的卵母细胞和精子可直接体外受精C.若细胞a、b分别代表白菜、甘蓝细胞,则完成融合的标志为核的融合D.细胞融合过程都涉及膜的流动性,常用聚乙二醇、电融合等进行促融处理【解析】选D。单克隆抗体的制备过程中需要进行两次筛选,第一次用选择培养基筛选得到的是杂交瘤细胞,第二次用克隆化培养和抗体检测才能得到产生单一抗体的杂交瘤细胞,A错误;精子获能后才能与培养成熟的卵细胞融合,完成受精作用,B错误;植物细胞融合完成的标志是再生出新的细胞壁,C错误。5.(2分)(2024·海南高考)海南龙血树具有药用和观赏价值,可利用植物组织培养技术产生愈伤组织,进而获得该种植株。动物细胞融合技术可将骨髓瘤细胞和产生特定抗体的B淋巴细胞融合形成杂交瘤细胞,进而制备单克隆抗体。下列有关这两种技术的叙述,正确的是 ()A.利用的原理均是细胞的全能性B.使用的培养基均需添加葡萄糖和血清C.培养时的温度和pH均相同D.产生的愈伤组织细胞或杂交瘤细胞均具有增殖能力【解析】选D。利用植物组织培养技术获得海南龙血树,利用的原理是细胞的全能性;制备单克隆抗体使用了动物细胞培养技术和细胞融合技术,原理分别是细胞的增殖和细胞膜的流动性,A错误。利用植物组织培养技术获得海南龙血树,使用的培养基中添加的是蔗糖,不需要添加葡萄糖和血清,B错误。由于植物细胞和动物细胞生长所需的适宜温度和pH存在差异,所以培养时的温度和pH均不相同,C错误。愈伤组织是外植体(离体的植物器官、组织或细胞)经脱分化形成的,杂交瘤细胞是由骨髓瘤细胞和能产生特定抗体的B淋巴细胞融合形成的,因此产生的愈伤组织细胞或杂交瘤细胞均具有增殖能力,D正确。【知识纵横】植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较比较项目植物体细胞杂交动物细胞融合原理细胞膜的流动性、细胞的全能性细胞膜的流动性、细胞的增殖融合前处理除去细胞壁使细胞分散开使用的酶纤维素酶和果胶酶胰蛋白酶和胶原蛋白酶诱导手段物理法:电融合法、离心法等化学法:聚乙二醇融合法、高Ca2+—高pH融合法等聚乙二醇融合法、电融合法和灭活的病毒诱导法结果杂种植株杂交细胞应用培育植物新品种主要用于制备单克隆抗体相同点原生质体融合原理相同6.(2分)诱导多能干细胞(iPSC)可分化成类似间充质干细胞(iMSC)。iMSC能合成和分泌V蛋白,用于治疗骨关节炎等疾病。下列叙述错误的是 ()A.可用病毒作为载体将某些基因转入小鼠成纤维细胞以诱导产生iPSCB.iPSC在适宜条件下培养,需添加特定的物质才能使其转化为iMSCC.利用96孔板筛选转化成功的iMSC,需稀释至每孔至多1个细胞,并添加V蛋白D.iMSC培养液需定期更换,并维持适宜温度、pH、渗透压和气体环境等条件【解析】选C。借助载体(如病毒)将特定基因导入小鼠成纤维细胞可诱导细胞形成iPSC,A正确;诱导细胞分化需要培养过程中添加特定的物质(分化诱导因子)才能使其发生分化,因此iPSC在适宜条件下培养,需添加特定的物质才能使其转化为iMSC,B正确;利用96孔板筛选转化成功的iMSC,需稀释至每孔至多1个细胞,通过抗原-抗体杂交法检测,但是不需要添加V蛋白,C错误;根据动物细胞培养的条件,iMSC培养液需定期更换,以便清除代谢物,防止代谢产物的积累对细胞造成危害,并维持适宜温度、pH、渗透压和气体环境等条件,以维持细胞正常的生存和代谢,D正确。7.(2分)治疗性克隆有希望最终解决供体器官的短缺和器官移植出现的免疫排斥反应。如图表示治疗性克隆的过程,下列说法错误的是 ()A.上述过程属于体细胞核移植技术的应用之一B.上述过程实现了动物细胞的全能性C.胚胎干细胞的分化潜能保证①过程的进行D.②过程有进行DNA复制和蛋白质的合成【解析】选B。图示过程中,形成重组细胞利用了动物细胞核移植技术,属于体细胞核移植技术的应用之一,A正确;图示过程最终未产生完整有机体或分化成各种细胞,没有实现动物细胞的全能性,B错误;①过程就是胚胎干细胞的增殖分化过程,C正确;②过程有细胞的增殖、分化,因此会发生DNA的复制和蛋白质的合成,D正确。【思维进阶练】8.(3分)(不定项)(2025·德州模拟)呼吸道合胞病毒(RSV)是一种引起下呼吸道感染的RNA病毒。科研人员选取病毒NS2基因获得具有免疫原性的NS2蛋白,利用该蛋白及小鼠制备获得了四株能分泌不同单克隆抗体的细胞系,为后续建立RSV检测系统提供了实验材料。下列说法错误的是 ()A.为获得更多的B淋巴细胞,需向小鼠多次注射NS2蛋白B.用NS2蛋白可诱导小鼠产生能分泌多种抗体的B淋巴细胞C.若要区分上述四株细胞系,可用NS2蛋白进行抗体检测D.单克隆抗体可准确识别抗原的细微差异并能够大量制备【解析】选C。给小鼠多次注射NS2蛋白是为了刺激机体产生更多的已免疫的B淋巴细胞,A正确;由题意可知,用NS2蛋白可诱导小鼠产生能分泌多种抗体的B淋巴细胞,B正确;四株细胞系均是利用NS2蛋白获得的,所分泌的抗体可以和NS2蛋白的不同部位结合,区分四株细胞系,不能用NS2蛋白进行抗体检测,C错误;单克隆抗体可准确识别抗原的细微差异,与相应的抗原特异性结合,并且可以大量制备,D正确。9.(3分)(不定项)尼帕病毒是一种新型人兽共患病毒(RNA病毒),能引起广泛的血管炎,感染者有发热、严重头痛、脑膜炎等症状,给人及动物带来严重危害。科研人员以猕猴为实验材料来生产抗尼帕病毒的单克隆抗体,实验流程如图所示,已知B淋巴细胞的基因型为AA、骨髓瘤细胞的基因型为BB,下列相关叙述正确的是 ()A.可用聚乙二醇或灭活的病毒诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合B.两两融合后的融合细胞可能存在的基因型是AABB、AA、BBC.筛选1过程中未融合的细胞和同种细胞核融合的细胞会死亡D.筛选2为对筛选出的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测【解析】选A、C、D。分析如下表:诱导动物细胞融合的方法诱导动物细胞融合的常用方法有聚乙二醇融合法、电融合法和灭活病毒诱导法,A正确。融合细胞的基因型细胞的融合具有随机性,结合题干“已知B淋巴细胞的基因型为AA、骨髓瘤细胞的基因型为BB”可知,两两融合后的融合细胞可能存在的基因型是AABB、AAAA、BBBB,B错误。产生特定抗体的杂交瘤细胞的筛选第一次筛选用特定的选择培养基进行筛选,在该培养基上,未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡,只有融合的杂交瘤细胞才能生长,C正确。第二次筛选对经选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选,获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞,D正确。【加固训练】(2025·青岛联考)单倍体胚胎干细胞是拥有类似于正常干细胞分裂、分化能力的细胞群,取自孤雌或孤雄发育至囊胚的细胞。如图为获得单倍体胚胎干细胞的两种方式,下列说法正确的是 ()A.方式一中还可采用紫外线短时间照射或梯度离心法去除卵母细胞的细胞核B.“扩增”时需将分选后的单倍体细胞置于含有95%空气和5%氧气的培养箱中C.单倍体胚胎干细胞通常不含等位基因,更有利于研究显性基因的功能D.图中的胚胎干细胞取自囊胚的内细胞团细胞,细胞中只含一条X染色体【解析】选A。目前动物细胞核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作法、紫外线短时间照射和化学物质处理等,A正确;“扩增”时需将分选后的单倍体细胞置于含有95%空气和5%二氧化碳的培养箱中,B错误;单倍体胚胎干细胞取自孤雌或孤雄发育至囊胚的细胞,因此不含等位基因,更有利于研究隐性基因的功能,C错误;由于单倍体胚胎干细胞取自孤雌或孤雄发育至囊胚的细胞,细胞中含一条X染色体或一条Y染色体,D错误。10.(12分)生物靶向治疗是目前治疗恶性肿瘤的重要研究方向。肿瘤一般处于细胞外间隙的深部,使用高效的细胞毒素药物进行化疗可有效杀伤肿瘤细胞,但细胞毒素无特异性,杀伤肿瘤细胞的同时也会杀死正常细胞。科研人员通过将细胞毒素类药物和单克隆抗体结合制成“生物导弹”,实现了药物对肿瘤细胞的选择性杀伤。图1为普通抗癌药物和单克隆抗体药物作用特点,图2为我国科学家设计的单克隆抗体偶联药物(ADC)作用机制,请据图分析并回答问题:(1)(4分)制备单克隆抗体的过程涉及的细胞工程技术有_____________________________。需要先给小鼠注射纯化的抗原蛋白,一段时间后,从小鼠的_________(免疫器官)中获取B淋巴细胞,将获得的细胞与骨髓瘤细胞融合,再经过选择培养基筛选、___________________________________,从而获得产生特定抗体的杂交瘤细胞,再经体外培养或注射到小鼠腹腔内培养,最终获得相应的单克隆抗体。ADC中除了含有特定的单克隆抗体,还含有接头和___________。

【解析】(1)制备单克隆抗体的过程涉及的细胞工程技术有动物细胞融合(B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合)和动物细胞培养(各种细胞的培养)。制备单克隆抗体时,需要先给小鼠注射纯化的抗原蛋白,一段时间后,从小鼠的脾脏中获取B淋巴细胞,将获得的细胞与骨髓瘤细胞融合,融合后需要经过两次筛选,一次是用选择培养基筛选,然后再进行克隆化培养和(专一)抗体检测,从而获得产生特定抗体的杂交瘤细胞。ADC通常由抗体、接头和药物三部分组成。(2)(5分)据图2可知,由于单克隆抗体_________强,使得ADC能精确地定位癌细胞,并以_________方式进入细胞,经细胞内___________(细胞器)的作用将药物释放到细胞质并发挥作用,从而引起癌细胞_________。相比普通抗癌药物,生物靶向治疗癌症具有的明显优点有_______。

A.毒副作用小B.可以减少用药剂量,疗效高C.接头的稳定性高,药物分子不容易脱落,不会损伤正常细胞【解析】(2)单克隆抗体的特点是特异性强,使得ADC能精确地定位癌细胞。由图2可知,单克隆抗体通过胞吞的方式进入细胞,经细胞内溶酶体的作用将药物释放到细胞质中并发挥作用,从而引起癌细胞凋亡。相比普通抗癌药物,生物靶向治疗癌症具有的明显优点是毒副作用小,可以减少用药剂量,疗效高,A、B正确;ADC通常由抗体、接头和药物三部分组成,接头的稳定性高,药物分子不容易脱落,但也有可能会损伤正常细胞,C错误。(3)(3分)制备该“生物导弹”时,应选择相对分子质量较_______(填“大”或“小”)的抗体,原因是___________________________________________________________________________________