高中生物人教版現(xiàn)代生物科技專題專題2細胞工程 全國一等獎

專題22.一、選擇題1．下列關(guān)于動物細胞工程的敘述，正確的是()A．生物導(dǎo)彈是用癌細胞的單克隆抗體殺死癌細胞B．動物細胞培養(yǎng)的基礎(chǔ)是細胞具有全能性C．細胞融合是利用了細胞膜的結(jié)構(gòu)特點D．制備單克隆抗體的第二次篩選是選出雜交瘤細胞解析：生物導(dǎo)彈是指把抗癌細胞的單克隆抗體跟放射性同位者、化學(xué)藥物或細胞毒素相結(jié)合，注入體內(nèi)，借助單克隆抗體的導(dǎo)向作用將藥物定向帶到癌細胞所在位置，并在此位置殺死癌細胞，所以殺死癌細胞的是藥物而非單克隆抗體。動物細胞培養(yǎng)的基礎(chǔ)是細胞增殖。細胞融合是利用了細胞膜的結(jié)構(gòu)特點即流動性。制備單克隆抗體的第二次篩選是選出能產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細胞。答案：C2．用動物細胞工程技術(shù)獲取單克隆抗體，下列實驗步驟中錯誤的是()A．將抗原注入小鼠體內(nèi)，獲得能產(chǎn)生抗體的B淋巴細胞B．用纖維素酶處理B淋巴細胞與小鼠骨髓瘤細胞C．用聚乙二醇作誘導(dǎo)劑，促使能產(chǎn)生抗體的B淋巴細胞與小鼠骨髓瘤細胞融合D．篩選雜交瘤細胞，并從中選出能產(chǎn)生所需抗體的細胞群，培養(yǎng)后提取單克隆抗體解析：用纖維素酶處理植物細胞，去掉細胞壁，而B淋巴細胞與小鼠骨髓瘤細胞的融合需要用物理方法融合、誘導(dǎo)劑或滅活的病毒。答案：B3．如圖表示抗人體胃癌的單克隆抗體的制備過程，有關(guān)敘述不正確的是()A．圖中給實驗小鼠注射的甲是能與抗人體胃癌抗體特異性結(jié)合的抗原B．利用聚乙二醇、滅活的病毒和電激等方法均可誘導(dǎo)細胞融合獲得乙C．用特定的選擇培養(yǎng)基對乙進行篩選，融合細胞均能生長，未融合細胞均不能生長D．對丙需進行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測，經(jīng)多次篩選后可獲得大量能分泌所需抗體的丁解析：本題考查單克隆抗體的制備，意在考查考生的識圖、析圖能力。圖中給實驗小鼠注射的甲是能與抗人體胃癌抗體特異性結(jié)合的抗原，A正確；常用于誘導(dǎo)動物細胞融合的物質(zhì)或方法有滅活的病毒、聚乙二醇和電激等，B正確；用特定的選擇培養(yǎng)基進行篩選，未融合的親本細胞和融合的具有同種核的細胞會死亡，只有融合的雜種細胞才能生長，C錯誤。答案：C4．某實驗室做了如圖所示的實驗研究，下列與該實驗相關(guān)的敘述正確的是()A．過程①導(dǎo)入的誘導(dǎo)基因使成纖維母細胞發(fā)生基因突變B．過程②是干細胞中的所有基因全部表達的過程C．丙細胞既能持續(xù)分裂，又能分泌單一的抗體D．過程③④所用的培養(yǎng)基中都含有聚乙二醇解析：過程①是將高度分化的成纖維母細胞誘導(dǎo)形成干細胞，屬于基因重組；過程②的實質(zhì)是基因的選擇性表達，屬于細胞分化；丙細胞是由B淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合后形成的，它同時具備了B淋巴細胞和骨髓瘤細胞的特點：既能無限增殖，又能分泌特異性抗體；過程③是動物細胞融合，可使用聚乙二醇作為誘導(dǎo)劑，過程④是動物細胞培養(yǎng)產(chǎn)生單克隆抗體，不需要使用聚乙二醇。答案：C5．如下圖是單克隆抗體制備過程示意圖，其中1過程注射的物質(zhì)和A細胞的名稱為()A．抗體、T淋巴細胞 B．抗原、T淋巴細胞C．抗體、B淋巴細胞 D．抗原、效應(yīng)B淋巴細胞解析：單克隆抗體制備時，小鼠必須先要注射抗原，獲得產(chǎn)生特異性抗體的效應(yīng)B細胞，圖中1代表的是抗原，A代表的是B淋巴細胞，B代表的是骨髓瘤細胞，C是雜交瘤細胞。答案：D6．有人用間接免疫熒光測定細胞表面抗原的分布；以不同熒光染料標(biāo)記抗體，被標(biāo)記的抗體分別與小鼠細胞和人細胞膜的抗原結(jié)合分別產(chǎn)生綠色和紅色熒光，然后做下圖所示的實驗，對有關(guān)現(xiàn)象的解釋錯誤的是()A．抗體結(jié)合熒光物的部位不同于與抗原結(jié)合的部位，因而能介導(dǎo)熒光物標(biāo)記膜抗原B．細胞膜具有流動性，因而能用適當(dāng)誘導(dǎo)方法使兩種細胞彼此融合C．膜分子在膜上擴散移動，因而才會發(fā)生融合后膜抗原的分布變化D．人和小鼠細胞具有相同的抗原，因而能借免疫系統(tǒng)制備標(biāo)記抗體解析：人和小鼠細胞表面的抗原結(jié)構(gòu)是不同的；兩種生物的細胞能融合，其理論基礎(chǔ)為細胞膜的流動性；抗體與熒光物的結(jié)合部位和抗體與抗原的結(jié)合部位不同，因此抗體能同時與熒光物及抗原結(jié)合；抗原是細胞膜上的一種成分，兩種細胞融合后，由于膜分子(抗原)的擴散移動，因而使得兩種細胞上的抗原(帶熒光標(biāo)記)能均勻分布。答案：D7．對于下面制備單克隆抗體過程的示意圖，不正確的敘述是()A．①表示B淋巴細胞和骨髓瘤細胞均是從小鼠的脾臟中提取的B．④中的篩選是通過抗原、抗體反應(yīng)進行的C．②促進細胞融合的方法可以利用聚乙二醇作介導(dǎo)D．⑤可以無限增殖解析：單克隆抗體是利用免疫處理的B淋巴細胞和小鼠骨髓瘤細胞融合得到，融合方法可以有化學(xué)方法聚乙二醇誘導(dǎo)、生物方法滅活病毒誘導(dǎo)；如果要篩選可以通過檢測抗原、抗體反應(yīng)，若有反應(yīng)說明表達了抗體；融合細胞具有雙親特點，既能無限增殖又能產(chǎn)生單一抗體。B淋巴細胞也可以從血漿中提取。答案：A8．利用細胞工程方法，以SARS病毒核衣殼蛋白為抗原制備出單克隆抗體。下列相關(guān)敘述正確的是()A．用純化的核衣殼蛋白反復(fù)注射到小鼠體內(nèi)，產(chǎn)生的血清抗體為單克隆抗體B．體外培養(yǎng)單個效應(yīng)B細胞可以獲得大量針對SARS病毒的單克隆抗體C．將等量效應(yīng)B細胞和骨髓瘤細胞混合，經(jīng)PEG誘導(dǎo)融合后的細胞均為雜交瘤細胞D．利用該單克隆抗體與SARS病毒核衣殼蛋白特異性結(jié)合的方法，可診斷出病毒感染者解析：經(jīng)過抗原刺激后的淋巴B細胞與小鼠骨髓瘤細胞融合，產(chǎn)生雜交瘤細胞，克隆化培養(yǎng)后的雜交瘤細胞能產(chǎn)生特異性強、靈敏度高的單克隆抗體。SARS病毒感染者體內(nèi)有病毒核衣殼蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的單克隆抗體與之發(fā)生特異性結(jié)合的方法可加以診斷。答案：D二、非選擇題9．如圖所示為細胞融合技術(shù)的一些過程：(1)從A、B細胞到C細胞的過程中，必須用________處理。(2)若A、B細胞為植物細胞，那么這樣的細胞已經(jīng)用酶降解脫掉了________，這種酶可能是________________酶，由此生成的A和B細胞稱為________________。(3)若A細胞為骨髓瘤細胞，B細胞為B淋巴細胞，那么D細胞稱為________細胞，由D細胞連續(xù)分裂產(chǎn)生大量細胞的過程，稱為________過程。這種細胞既能無限繁殖，又能產(chǎn)生____________________________。(4)若A細胞為人細胞，B細胞為鼠細胞，并分別用紅、綠熒光染料標(biāo)記細胞膜上的蛋白質(zhì)，在形成C細胞時，細胞一半發(fā)紅色熒光，一半發(fā)綠色熒光。到D細胞階段，兩種顏色的熒光均勻分布，請解釋原因。_______________________________________________________________________________________________________________。解析：此題是對植物體細胞雜交、動物細胞融合以及細胞膜的特性比較全面的考查。植物細胞外有一層細胞壁，阻礙了植物體細胞的雜交，因此，植物體細胞雜交的第一步是去掉細胞壁，分離出有活力的原生質(zhì)體。要去掉細胞壁就要利用酶的專一性這一特點，因為細胞壁成分為纖維素和果膠，所以要用纖維素酶、果膠酶分解植物細胞的細胞壁。第二步就是讓不同植物體細胞的原生質(zhì)體融合，融合必須通過一定的技術(shù)手段進行人工誘導(dǎo)。單克隆抗體制備過程需得到化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強的抗體?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，在動物發(fā)生免疫過程中，每一個B淋巴細胞只分泌一種特異性抗體，要想獲得大量的單一抗體，必須用單個B淋巴細胞進行克隆，形成細胞群。但在體外培養(yǎng)條件下，一個B淋巴細胞不可能無限增殖，這就需B淋巴細胞與骨髓瘤細胞在滅活的仙臺病毒或聚乙二醇的誘導(dǎo)下融合，再篩選出雜交瘤細胞。由于雜交瘤細胞繼承了雙親細胞的遺傳物質(zhì)，既能分泌特異性抗體，又能大量繁殖。細胞膜的結(jié)構(gòu)特點是具有一定的流動性，即構(gòu)成細胞膜的磷脂、蛋白質(zhì)等是可以運動的。答案：(1)誘導(dǎo)劑(2)細胞壁纖維素酶和果膠原生質(zhì)體(3)雜交瘤克隆特異性抗體(4)細胞膜上的蛋白質(zhì)是可以移動的10．人絨毛膜促性腺激素(HCG)是女性懷孕后胎盤滋養(yǎng)層細胞分泌的一種糖蛋白，制備抗HCG單克隆抗體可用于早孕的診斷。下圖是抗HCG單克隆抗體制備流程示意圖，請分析回答問題：(1)制備單克隆抗體過程中要用到____________和____________技術(shù)。(2)制備單克隆抗體過程中，給小鼠注射的HCG相當(dāng)于________，使小鼠產(chǎn)生分泌相應(yīng)________的淋巴細胞，此過程屬于特異性免疫中的________免疫。(3)在細胞內(nèi)DNA的合成一般有兩條途徑，主途徑是在細胞內(nèi)由糖和氨基酸合成核苷酸，進而合成DNA，而氨基嘌呤可以阻斷此途徑；另一輔助途徑是在次黃嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情況下，經(jīng)酶催化作用合成DNA，而骨髓瘤細胞的DNA合成沒有此輔助途徑。①利用DNA合成途徑不同的特點配制的HAT培養(yǎng)基含有多種成分，其中添加的__________成分具有篩選雜交瘤細胞的作用。②最終篩選獲得的雜交瘤細胞的特點是________________________________。(4)此過程生產(chǎn)的單克隆抗體可以與________________________特異性結(jié)合，從而診斷早孕。解析：(1)制備單克隆抗體過程中要用到動物細胞培養(yǎng)和動物細胞融合技術(shù)。(2)給小鼠注射HCG，使小鼠進行體液免疫，生成產(chǎn)生抗體的B淋巴細胞。(3)骨髓瘤細胞的DNA合成只有一條途徑，在培養(yǎng)基中加入氨基嘌呤，阻斷了骨髓瘤細胞與骨髓瘤細胞融合體的增殖。雜交瘤細胞有兩種合成DNA的途徑，因此在選擇培養(yǎng)基上雜交瘤細胞能生存并無限增殖。經(jīng)免疫的B淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合后的雜交瘤細胞既能無限增殖，又能產(chǎn)生單一抗體。(4)此單克隆抗體是針對人絨毛膜促性腺激素(HCG)作抗原產(chǎn)生的，可以與人絨毛膜促性腺激素(或HCG)特異性結(jié)合。答案：(1)動物細胞培養(yǎng)動物細胞融合(2)抗原抗體體液(3)①氨基嘌呤②能無限增殖并分泌特異性抗體(4)人絨毛膜促性腺激素(或HCG)11．如圖為制備單克隆抗體和多克隆抗體的示意圖，據(jù)圖回答下列問題：(1)圖中向小鼠注射包含多種抗原決定簇的抗原后，所獲得的免疫抗血清實際上是含有______________(填寫抗體的名稱)的混合物，這種方法制備的多克隆抗體不僅產(chǎn)量低、而且純度低。與多克隆抗體相比，單克隆抗體突出的優(yōu)點在于它的__________________，并能大量制備。(2)圖中選用B細胞和骨髓瘤細胞融合成雜交瘤細胞，說明細胞膜具有________，如果僅考慮細胞的兩兩融合，其融合細胞有________種類型。(3)圖中兩次篩選的目的不同，其中篩選①的目的是篩選出______________，篩選②的目的是篩選出________________________________。篩選時所用的培養(yǎng)基是特定的________培養(yǎng)基。(4)科學(xué)工作者正在研究的治療癌癥使用的“生物導(dǎo)彈”就是________________。用“生物導(dǎo)彈”治療癌癥的方法優(yōu)于化療的原因是_______________________________________________________________________________________________________。(5)由圖中可看出，單克隆抗體的制備過程中，運用了動物細胞工程中的________________和________________兩大技術(shù)。解析：(1)結(jié)合題圖可看出獲得的免疫抗血清實際上是Ab1、Ab2、Ab3、Ab4多種抗體的混合物，單克隆抗體具有特異性強、靈敏度高的優(yōu)點，還能大量制備。(2)動物細胞融合的過程體現(xiàn)了細胞膜的流動性；僅考慮兩個細胞的融合，可得到B細胞＋B細胞、瘤細胞＋瘤細胞及B細胞＋瘤細胞3種類型的融合細胞。(3)在單克隆抗體的制備過程中，第1次篩選的目的是篩選出雜交瘤細胞，第2次篩選的目的是獲得能產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細胞。篩選時所用的培養(yǎng)基是特定的選擇性培養(yǎng)基。(4)把單克隆抗體跟抗癌藥物相結(jié)合制成“生物導(dǎo)彈”，注入體內(nèi)，借助單克隆抗體的導(dǎo)向作用，能將藥物定向帶到癌細胞所在位置，在原位殺死癌細胞。這樣既不損傷正常細胞，又減少了用藥劑量，而且療效高、毒副作用小。(5)單克隆抗體的制備運用了動物細胞融合(雜交瘤細胞的形成)與動物細胞培養(yǎng)技術(shù)。答案：(1)Ab1、Ab2、Ab3、Ab4特異性強、靈敏度高(2)流動性3(3)雜交瘤細胞能產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細胞選擇性(4)單克隆抗體上連接抗癌藥物可以原位殺死癌細胞，還不損傷正常細胞，且用藥劑量小，毒副作用小(5)動物細胞融合動物細胞培養(yǎng)12．下列各圖表示單克隆抗體制備過程的各階段圖解，請根據(jù)圖回答下列問題：(1)請用箭頭把代表各圖解的字母按單克隆抗體制備過程的順序連接起來。(2)在單克隆抗體制備過程中之所