(8)动物细胞融合技术与单克隆抗体
——高二生物学人教版(2019)选择性必修三课时优化训练
1.单克隆抗体制备过程中,骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合后,要用特定的培养基筛选出杂交瘤细胞,在这种培养基上不能存活的细胞是( )
①B淋巴细胞
②小鼠骨髓瘤细胞
③B淋巴细胞自身融合细胞
④小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞
⑤杂交瘤细胞
A.①②③④ B.①③⑤ C.②④ D.②③
2.有关单克隆抗体的描述,不正确的是( )
A.单克隆抗体可作为诊断试剂,具有准确、高效等优点
B.利用同位素标记的单克隆抗体在特定组织中成像的技术,可定位诊断肿瘤
C.单克隆抗体可以用于治疗疾病和运载药物,例如用于治疗癌症
D.单克隆抗体的制备涉及动物细胞融合、动物细胞培养、胚胎移植等技术
3.如图是单克隆抗体制备流程的简明示意图,下列有关叙述正确的是( )
A.单克隆抗体制备过程应用了细胞膜流动性和动物细胞全能性的原理
B.给小鼠注射抗原无需反复刺激就能达到目的
C.诱导细胞①和鼠骨髓瘤细胞融合可以用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理
D.③到④的过程需要进行克隆化培养和抗体检测
4.下列关于动物细胞融合的说法,不正确的是( )
A.动物细胞融合也称细胞杂交,是指两个或多个细胞结合形成一个细胞的过程
B.动物细胞融合后形成的单核细胞称为杂交细胞
C.常用的诱导动物细胞融合的因素有聚乙二醇、灭活的病毒、紫外线照射等
D.细胞融合技术突破了有性杂交方法的局限,使远缘杂交成为可能
5.下列关于动物细胞融合技术的叙述,错误的是( )
A.动物细胞融合的原理是细胞膜具有一定的流动性
B.诱导动植物细胞融合均可用灭活的病毒
C.动物细胞融合完成的标志是细胞核的融合
D.细胞融合技术使远缘杂交变为可能
6.下列关于细胞融合的说法,错误的是( )
A.动植物组织中的细胞在融合之前都需经酶处理
B.灭活病毒通过溶解磷脂双分子层诱导细胞融合
C.融合后,动植物细胞可能会具有原来两个或多个细胞的遗传信息
D.可根据细胞中染色体数目和形态的差异来鉴定是否为杂种细胞
7.制备抗A抗原单克隆抗体A抗原免疫小鼠的过程如右图,下列有关叙述正确的是( )
A.提取的脾B淋巴细胞有多种,是因为一种抗原可以诱导产生多种B淋巴细胞
B.诱导动物细胞融合的方法与诱导植物细胞原生质体融合的方法完全相同
C.通过特定的选择培养基可以将能产生抗A抗体的杂交瘤细胞筛选出来
D.检测抗A抗原单抗时可选用荧光标记的A抗原作为检测试剂
8.为研制抗病毒A的单克隆抗体,某同学以小鼠甲为实验材料设计了以下实验流程。下列说法错误的是( )
A.实验前,必须给小鼠甲注射病毒A以获得产生相应抗体的B淋巴细胞
B.制备单细胞悬液需要将小鼠甲脾脏剪碎并用胰蛋白酶处理
C.利用抗原抗体反应的特异性原理完成筛选
D.杂交瘤细胞体外培养需要95%空气和5%O2的混合气体环境
9.下图为利用SARS病毒的核衣壳蛋白为抗原,以小鼠为实验材料,设计制备单克隆抗体的流程图。相关叙述正确的是( )
A.骨髓瘤细胞培养需在CO2培养箱中,CO2的主要作用是抑制细胞进行无氧呼吸
B.单克隆抗体的制备过程利用了细胞膜的流动性和细胞核的全能性的原理
C.筛选1和筛选2的原理不相同,但都用选择性培养基进行筛选
D.利用该单克隆抗体可以诊断是否感染SARS病毒
10.下列关于单克隆抗体制备的说法,正确的是( )
A.将特定的抗原注射到小鼠体内,可以从小鼠的血清中获得单克隆抗体
B.经特定抗原免疫过的B淋巴细胞在体外培养时可分泌单克隆抗体
C.B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合时,必须用灭活病毒诱导法融合
D.筛选出杂交瘤细胞后,需利用抗原—抗体反应的特异性再次筛选
11.单克隆抗体在疾病诊断、治疗方面具有极大的应用价值。如图为单克隆抗体制备技术图解。下列相关叙述错误的是( )
A.①过程体现了细胞膜的结构特性
B.①过程需要PEG诱导、选择性培养基筛选、克隆化培养与抗体检测才能获得产生特定抗体的杂交瘤细胞
C.②过程为传代培养,需要适宜的营养、无菌、纯氧等环境条件
D.单克隆抗体用于疾病诊断应用了其能识别抗原间细微差异的特点
12.实践表明,普通的单克隆抗体易被人体的免疫系统识别为异源蛋白而被清除。为解决这一问题,科研工作者对人源性单克隆抗体进行了研究,具体的操作过程如下:先用人的抗体基因取代小鼠的抗体基因,获得转基因小鼠;然后从接受抗原刺激的转基因小鼠体内获取B淋巴细胞,使这些B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,经过筛选之后获得杂交瘤细胞,用于单克隆抗体的制备。以下叙述错误的是( )
A.获取转基因小鼠时,常用显微注射法将目的基因导入小鼠受精卵
B.B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合时,可以利用灭活的病毒进行诱导
C.对融合后获得的杂交瘤细胞进行培养即可获得大量的单克隆抗体
D.人源性单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、抗原性低等特点
13.如图所示,将鼠的肿瘤细胞与人的成纤维细胞(正常二倍体细胞)融合,可得到杂种细胞。这样的杂种细胞有一个重要的特点:在其增殖传代过程中出现保留鼠的全部染色体,人类染色体逐渐丢失,最后只随机保留一条或几条染色体的情况,其原因至今不明。下列说法错误的是( )
A.鼠的肿瘤细胞体外培养的气体条件是95%的空气加5%的O2
B.图中过程①淘汰的细胞是未融合的细胞和同种细胞融合的细胞
C.克隆的杂种细胞A、B、C都保留了鼠的全套遗传信息
D.可以利用随机保留人类染色体的杂种细胞进行人类基因的定位
14.2021年11月,一款具有我国自主知识产权的新冠肺炎治疗性抗体新药JS016正在积极推进3期临床试验。其安全性、有效性获得世界性认可。JS016的研发方法是通过一个单细胞基因测序的方式,从原来感染过新冠病毒的病人体内分离B细胞,也就是产生抗体的细胞,然后在体外进行大规模生产,再回输到病人体内,从而起到治疗的作用。据此回答下列问题:
(1)通过单细胞基因测序筛选出此类细胞,说明该细胞的_____发生了变化。
(2)为了让能够产生抗体的细胞产生大量的抗体,最好的方法是将该细胞与骨髓瘤细胞融合为_____,该细胞的特点是_____。
(3)新冠肺炎治疗性抗体新药JS016的生成过程用到的生物技术主要有_____(至少写出2个)。
(4)与植物体细胞杂交相比,动物特有的细胞融合方法是_____法。动物细胞融合的原理是_____。
15.目前单克隆抗体的生产方法有动物体内生产法和体外培养法两种。回答下列问题。
(1)动物体内生产单克隆抗体的方法常利用BALB/c小鼠,首先需将BAL.B/c小鼠的骨髓瘤细胞与________________进行诱导融合,之后将多次筛选后得到的杂交瘤细胞接种于小鼠腹腔内,在小鼠腹腔内进行杂交瘤细胞的增殖,从腹水中可得到大量的单克隆抗体,且抗体浓度很高。该法操作简便、经济,但也存在一些缺点,主要表现在________________________________。
(2)通过体外培养生产单克隆抗体主要利用的是动物细胞培养技术。动物细胞培养中环境的控制是细胞培养的关键,影响细胞培养的环境因素有________________________________(答出两点)。
(3)杂交瘤细胞的无血清培养法实质上是用各种不同的添加剂来代替血清,然后进行杂交瘤细胞的培养。通过无血清培养法培养杂交瘤细胞后,从________________________________中获取单克隆抗体。与用含有血清的培养液培养获取单克隆抗体相比,无血清培养法培养获取单克隆抗体的优点是________________________________________________。
(4)单克隆抗体应用广泛,其中最广泛的用途是用作体外诊断试剂,如利用________________的单克隆抗体在特定的组织中成像的技术,可定位诊断肿瘤心血管畸形等疾病。
答案以及解析
1.答案:A
解析:用特定培养基培养细胞的目的是筛选出既能大量增殖、又能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,因此其他的细胞都不能在此培养基上存活。
2.答案:D
解析:A、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,A正确;B、运用同位素标记的单克隆抗体在特定组织中成像的技术,可定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病,B正确;C、根据抗体和抗原发生特异性结合的原理,利用单克隆抗体用于治疗疾病和运载药物,例如用于治疗癌症,C正确;D、单克隆抗体的制备过程涉及动物细胞融合、动物细胞培养等技术,但不涉及胚胎移植技术,D错误。故选:D。
3.答案:D
解析:单克隆抗体制备过程应用了细胞膜流动性和细胞分裂的原理,A错误;给小鼠注射抗原需多次注射,反复刺激才能达到目的,B错误;诱导细胞①和鼠骨髓瘤细胞融合可以PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法等,C错误;③到④的过程需要进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选,可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞,D正确。
4.答案:C
解析:动物细胞融合是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程,融合后形成的具有两个或多个细胞的遗传物质的单核细胞称为杂交细胞,A、B正确;动物细胞融合时常用的方法有聚乙二醇融合法、灭活病毒诱导法、电融合法等,C错误;细胞融合突破了有性杂交方法的局限,使远缘杂交成为可能,D正确。
5.答案:B
解析:动物细胞融合的原理是细胞膜具有一定的流动性,A正确;植物细胞融合不可以用灭活病毒诱导,用灭活病毒诱导是动物细胞融合特有的方法,B错误;植物原生质体融合完成的标志是再生形成新的细胞壁,动物细胞融合完成的标志是形成融合细胞核,C正确;细胞融合技术突破了有性杂交的局限,使远缘杂交成为可能,D正确。
6.答案:B
解析:动植物组织中的细胞在融合之前都需经酶处理,植物细胞在融合之前需要用纤维素酶和果胶酶处理,而动物细胞在融合之前需用胰蛋白酶等处理以获得单个细胞,A正确;求活病毒可以诱导细胞融合,但不会溶解磷脂双分子层,B错误;由于融合可能出现两个或多个细胞融合的情况,动植物细胞可能会具有原来两个或多个细胞的遗传信息,C正确;细胞融合过程可能会出现同种细胞融合的细胞和异种细胞融合的细胞,因此,可根据细胞中染色体数目和形态的差异来鉴定是否为杂种细胞,D正确。
7.答案:D
解析:一种抗原只能诱导产生一种特异性的抗体,脾B淋巴细胞有多种的原因是小鼠接触过除了A抗原之外的其他抗原,A错误;
诱导动物细胞融合可以用灭活的病毒,但诱导植物原生质体的融合不能用灭活的病毒,B错误;
通过特定的培养基可以将能产生抗体的杂交瘤细胞筛选出来,若筛选产生抗A抗体的杂交瘤细胞需要做专一性抗体检验,C错误;
抗原抗体会发生特异性结合,所以通过荧光标记的A抗原可以将产生抗A抗体的杂交瘤细胞筛选出来,D正确。
8.答案:D
解析:本题主要考查单克隆抗体制备过程。该实验前必须给小鼠甲注射病毒A,该处理的目的是诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞,A正确;以小鼠甲的脾脏为材料制备单细胞悬液的主要实验步骤:取小鼠甲脾脏剪碎,用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞,加入培养液制成单细胞悬液,B正确;为了得到能产生抗病毒A单克隆抗体的杂交瘤细胞,需要进行筛选。图中筛选2含多次筛选,该过程用到抗原抗体杂交,故筛选所依据的基本原理是抗原与抗体的反应具有特异性或抗原与抗体的特异性结合,C正确;杂交瘤细胞体外培养的条件需要无菌、无毒的环境、合适的营养、适宜的温度、通入含有95%空气和5%CO2混合气体(维持培养液的pH),D错误。
9.答案:D
解析:本题考查单克隆抗体的制备及应用。CO2的主要作用是维持培养液的pH,A错误;单克隆抗体的制备过程利用了细胞膜的流动性和细胞增殖的原理,B错误;筛选1利用选择培养基,筛选2利用抗原—抗体杂交,C错误;该单克隆抗体可用于诊断是否感染SARS病毒,D正确。
10.答案:D
解析:向小鼠体内注射特定的抗原,小鼠会产生浆细胞,可以从小鼠血清中获得抗体,但此时的抗体不是单克隆抗体,A错误;经特定抗原免疫过的B淋巴细胞在体外无增殖能力,不能大量制备单克隆抗体,B错误;将人细胞与小鼠细胞进行细胞融合时,可用灭活的病毒作为诱导剂,也可以采用电融合法和PEG融合法,C错误;单克隆抗体制备过程需要2次筛选:第一次筛选出杂交瘤细胞,第二次筛选出能够产生特定抗体的杂交瘤细胞,筛选出杂交瘤细胞还需进行抗原—抗体检测才能进行体内或体外培养,D正确。
11.答案:C
解析:本题考查单克隆抗体制备中的细胞融合、细胞培养、筛选技术及单抗的应用。①过程是B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的融合,原理是细胞膜具有一定的流动性,A正确;诱导动物细胞融合的常用方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法,融合后的产物包括多种细胞,因此需要经过选择性培养基筛选、克隆化培养与抗体检测才能获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞,B正确;②过程为传代培养,动物细胞培养的气体条件为95%空气和5%CO2,C错误;单克隆抗体的特点表现为能准确地识别抗原间的细微差异,与特定抗原发生特异性结合,并且可以大量制备,D正确。
12.答案:C
解析:本题考查动物细胞融合与单克隆抗体制备。在动物转基因技术中,常采用显微注射法将目的基因导入动物的受精卵,A正确;常用灭活的病毒诱导动物细胞融合,B正确;用特定的选择培养基培养之后,筛选得到的杂交瘤细胞需经过克隆化培养和抗体检测,多次筛选才能获得分泌所需抗体的杂交瘤细胞,C错误;人源性单克隆抗体能够有效解决鼠源性单克隆抗体被人体识别为异源蛋白的问题,具有特异性强、灵敏度高、抗原性低等特点,D正确。
13.答案:A
解析:动物细胞培养的气体条件是95%空气(细胞代常必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH),A错误。人、鼠细胞融合后培养液中可能存在5种细胞:未融合的人细胞、未融合的鼠细胞、人—人融合的细胞、鼠—鼠融合的细胞、人—鼠融合的细胞,需要将人—鼠融合的细胞筛选出来,因此,图中过程①淘汰的细胞是未融合的细胞和同种细胞融合的细胞,B正确。据题意可知,杂种细胞在其增殖传代过程中出现保留鼠的全部染色体,人类染色体逐渐丢失的现象,因此克隆的杂种细胞A、B、C都保留了鼠的全套遗传信息,C正确。据题意可知,杂种细胞在其增殖传代过程中,人类染色体逐渐丢失,最后只随机保留一条或几条染色体,位于这样染色体上的人类基因可能表达小鼠所不具有的生理、生化性状,从而对人类基因进行定位,D正确。
14.答案:(1)遗传物质(或DNA、基因)
(2)杂交瘤细胞;既能够大量繁殖,又能产生特异性抗体
(3)动物细胞培养、动物细胞融合、基因测序、细胞筛选等
(4)灭活病毒;细胞膜的流动性
解析:(1)人体内能够产生抗体的细胞是浆细胞,能够通过单细胞基因测序筛选出此类细胞,说明该细胞的遗传物质(DNA、基因)发生了变化。
(2)为了让能够产生抗体的细胞产生大量的抗体,最好的方法是将该细胞与骨髓瘤细胞融合为杂交瘤细胞;杂交瘤细胞的特点是既能够大量繁殖,又能够产生特异性抗体。
(3)新冠肺炎治疗性抗体新药JS016的生成过程用到的生物技术主要有动物细胞培养、动物细胞融合、基因测序、细胞筛选等。
(4)可利用离心、电激、聚乙二醇等诱导植物体细胞杂交,用离心、电激、聚乙二醇、灭活病毒等诱导动物细胞融合,所以动物特有的细胞融合方法是灭活病毒法;动物细胞融合运用的原理是细胞膜的流动性。
15.答案:(1)经抗原免疫的(同品系的)B淋巴细胞;腹水中可能混有小鼠的各种杂蛋白,需提纯后才能使用,而且还有污染动物病毒的危险
(2)有无细菌污染、营养物质种类及含量、溶解氧含量、CO2浓度、温度、pH等
(3)细胞培养液;有利于单克隆抗体的纯化,可减少细胞污染的机会,且成本较低
(4)同位素标记或荧光标记
解析:(1)动物体内生产单克隆抗体时,需将BALB/c小鼠的骨髓瘤细胞与经抗原免疫的(同品系的)B淋巴细胞诱导融合,多次筛选后获得所需的杂交瘤细胞,之后将这些杂交瘤细胞接种于小鼠腹腔内,在小鼠腹腔内进行杂交瘤细胞的增殖,从腹水中可得到大量的单克隆抗体,且抗体浓度很高。该方法操作简便、经济,但也存在一些缺点,主要表现在腹水中可能混有小鼠的各种杂蛋白,需提纯后才能使用,而且还有污染动物病毒的危险。
(2)动物细胞培养中,环境的控制是细胞培养的关键,影响细胞培养的环境因素有有无细菌污染、营养物质的种类及含量、溶解氧含量、CO2浓度、温度、pH等。
(3)体外获得单克隆抗体时,可以从大量培养杂交瘤细胞的培养液中获取。血清中含有大量的蛋白质,与用含有血清的培养液培养获取单克隆抗体相比,无血清培养法培养获取单克隆抗体的优点是有利于单克隆抗体的纯化,可减少细胞污染的机会,且成本较低。
(4)单克隆抗体应用广泛,其中最广泛的用途是用作体外诊断试剂,如利用同位素标记或荧光标记的单克隆抗体,在特定的组织中成像的技术,可定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病。
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