(15-2)动物细胞工程——2025届高考生物一轮复习实验题考点攻破
1.动物细胞培养与植物组织培养的共同之处是( )
A.培养基的成分相同 B.在无菌条件下进行
C.均需提供光照 D.均可实现细胞的全能性
2.关于动物体细胞培养,下列叙述正确的是( )
A.动物体细胞培养过程中细胞的遗传物质均发生改变
B.加入胰蛋白酶的目的是去掉细胞膜,暴露出原生质体便于细胞融合
C.动物细胞培养是在适宜环境下让细胞生长和增殖的过程,是动物细胞工程的基础
D.培养基中加入氧气是为了满足细胞代谢的需要,加入二氧化碳是为了创造无菌无毒的环境
3.如图为动物细胞培养的基本过程,以下叙述错误的是( )
A.a中放置的一般是幼龄动物的器官或组织,原因是其细胞分裂能力强
B.c过程属于原代培养,d过程属于传代培养
C.c、d瓶中的培养液需要加入血清等天然成分
D.将培养的细胞置于95%O2和5%CO2混合气体的CO2培养箱中进行培养
4.科研人员研发出单克隆抗体—肺癌药物偶联物,以减少肺癌药物对正常细胞的伤害,基本流程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.注射的特定抗原是正常肺细胞和肺癌细胞共有的大分子
B.与植物原生质体融合相比,步骤①可用灭活的病毒诱导细胞融合
C.步骤③中体外培养杂交瘤细胞时应提供95%O2和5%CO2的气体环境
D.抗体—肺癌药物偶联物中的a能特异性结合并杀死肿瘤细胞
5.下列关于动物细胞工程的说法,不正确的有几项( )
①通过PEG融合法、电融合法等方法可以诱导两个动物细胞相互识别而融合为一个细胞
②动物细胞和癌细胞在培养过程中均会出现细胞贴壁和接触抑制的现象
③灭活的病毒可增加细胞膜的流动性,因而可用于诱导动物细胞融合
④现阶段,体细胞核移植技术成功率非常低,而且绝大多数动物存在健康问题
⑤小鼠骨髓瘤细胞染色体数为40条,其B淋巴细胞的染色体数为40条,融合后形成的杂交瘤细胞DNA分子数为80个
⑥聚乙二醇是促细胞融合剂,可直接诱导植物细胞融合
⑦动植物组织经胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理成为单个细胞后才能进行培养
⑧动物细胞培养材料大都取自胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织,其主要原因是这样的组织或细胞具有更高的全能性
A.4项 B.5项 C.6项 D.7项
6.Transwell实验可模拟肿瘤细胞侵袭过程。取用无血清培养液制成的细胞悬液加入上室中,下室为有血清培养液,上下层培养液以一层具有一定孔径的聚碳酸酯膜(膜上铺有基质胶)分隔开,放入培养箱中培养,通过计数下室的细胞量即可反映细胞的侵袭能力。下列说法错误的是( )
A.进入下室的肿瘤细胞数量越多,说明肿瘤细胞的分裂能力越强
B.可用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理使肿瘤细胞分散开
C.肿瘤细胞可分泌水解酶将基质胶中的成分分解后进入下室
D.血清培养液中含有某些因子促使肿瘤细胞向下室移动
7.体外培养发现绝大多数的克隆胚胎在囊胚阶段出现发育阻滞。Wnt信号通路抑制剂处理克隆囊胚后,供体的核移植胚胎出生率可大幅提高。下列叙述错误的是( )
A.在桑葚胚阶段,胚胎的内部开始出现含有液体的腔
B.动物克隆需用到动物细胞培养、核移植和胚胎移植等技术
C.Wnt信号通路持续异常激活可阻碍克隆胚胎发育过程
D.动物细胞培养液中通常含有糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等
8.下图是利用体细胞核移植技术克隆优质奶牛的简易流程图,有关叙述错误的是( )
A.后代丁牛与甲牛的遗传物质基本相同,与丙牛无遗传联系
B.过程①通常置于含有混合气体的CO2培养箱中进行培养
C.过程②的核为纺锤体—染色体复合物,此时细胞处于MⅡ期
D.过程③常使用乙醇、蛋白酶合成抑制剂等物理方法激活
9.中国科学家在世界上首次利用体细胞核移植技术成功实现了对非人灵长类动物的克隆,获得两只克隆猴——“中中”和“华华”。下列相关叙述正确的是( )
A.动物体细胞核移植的难度明显低于胚胎细胞核移植
B.动物体细胞核移植可通过梯度离心法去除卵母细胞的核
C.两只克隆猴体细胞染色体数目及组成与核供体的不相同
D.“中中”和“华华”的成功克隆证明了动物细胞具有全能性
10.科研人员制备抗δ病毒N蛋白的单克隆抗体,并鉴定其与N蛋白的结合位点。将N蛋白第91—170位氨基酸(aa)分成3个片段(图a),检测该抗体与3个片段结合的情况,电泳结果如图b。相关叙述错误的是( )
A.用N蛋白免疫小鼠即可获得单克隆抗体
B.体外培养杂交瘤细胞时需加入动物血清
C.第110—130位氨基酸之间存在结合位点
D.对照组需添加无关抗原
11.某研究人员欲利用核移植技术来治疗糖尿病,提出了下图所示的方案。下列相关叙述,错误的是( )
A.动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植
B.图中用到了体细胞核移植技术、DNA重组技术等
C.图中所用的去核卵母细胞一般处于减数第二次分裂中期
D.图中“定向诱导”的目的是使重组细胞B发生基因突变
12.成纤维细胞生长因子(FGF20)会在肺癌、胃癌和结肠癌细胞中过量表达,可作为潜在的肿瘤标志物。因此抗FGF20抗体可用于癌症的早期诊断筛查。研究者设计如图流程制备抗FGF20单克隆抗体。请回答下列问题:
(1)图中①过程可用_____________处理剪碎后的小鼠脾脏,使剪碎的脾脏__________,然后加入培养液制成细胞悬液。
(2)②过程应先用___________(生物法)诱导细胞融合,再进行筛选。按功能分类,此次筛选所采用的培养基属于___________,经筛选获得的杂交瘤细胞的特点是___________。
(3)③过程需对得到的杂交瘤细胞进行__________,经多次筛选,以获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。
(4)单克隆抗体注入体内后可以自动追踪抗原(病原体或癌变细胞等)并与之结合,而且绝不攻击任何正常细胞,故称为“生物导弹”,这体现了单克隆抗体的优点是__________。
答案以及解析
1.答案:B
解析:动物细胞培养基与植物组织培养基培养基的成分不同:动物细胞培养的培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐和维生素,另外还有动物血清;植物组织培养所需要的培养基包含植物生长和发育的全部营养成分,如矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素和有机添加物,没有动物血清,A不符合题意。动物细胞培养和植物组织培养都是在无菌条件下进行的,B符合题意。利用CO2培养箱培养动物细胞,不需要提供光照;植物组织培养也并非全过程需要光照,C不符合题意。动物细胞培养通常是为了让细胞增殖,得到大量的动物细胞,不能体现细胞的全能性;植株组织培养往往是为了得到完整的植株,但植物组织培养可根据需要也可停留在愈伤组织阶段、胚状体阶段等,D不符合题意。
2.答案:C
解析:A、随着细胞传代次数的增多,绝大部分细胞分裂停止,进而出现衰老甚至死亡的细胞,但极少数细胞可以连续增殖,其中有的遗传物质会发生改变,A错误;B、加入胰蛋白酶的目的是将组织分散成单个细胞,B错误;C、细胞工程包括动物细胞融合、单克隆抗体制备等,动物细胞培养是动物细胞工程的基础,是指是从动物体获得相关组织,分散成单个细胞后,在适宜环境下让细胞生长和增殖的过程,C正确;D、二氧化碳的作用是维持培养液的pH,而不是创造一个无菌、无毒的环境,D错误。故选C。
3.答案:D
解析:A、a中放置的一般是幼龄动物的器官或组织,原因是其细胞分裂能力强,因而可以作为动物细胞培养的材料,A正确;B、细胞培养过程中没有分瓶之前的培养称为原代培养,分瓶之后的培养称为传代培养,即c过程属于原代培养,d过程属于传代培养,B正确;C、c、d瓶中的培养液属于合成培养基,通常还需要加入血清等天然成分,因为目前对于动物细胞增殖所需要的营养尚不完全清楚,C正确;D、将培养的细胞置于95%空气和5%CO2混合气体的CO2培养箱中进行培养,其中二氧化碳起到了维持pH相对稳定的作用,D错误。故选D。
4.答案:B
解析:A、题意显示,科研人员研发出单克隆抗体一肺癌药物偶联物,以减少肺癌药物对正常细胞的伤害,据此可推测,该单抗制备过程中需要注射的特定抗原是肺癌细胞特有的大分子,A错误;B、步骤①为B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,可用灭活的病毒诱导细胞融,是动物细胞特有的方法,B正确;C.步骤③中体外培养杂交瘤细胞时应提供95%空气和5%CO2的气体环境,C错误;D、抗体-肺癌药物偶联物中b代表肺癌药物,a代表抗体,所以能杀伤肿瘤细胞的为b,D错误。故选B。
5.答案:D
解析:①通过PEG融合法、电融合法等方法可以诱导两个动物细胞融合为一个细胞,但没有涉及相互识别,①错误;②动物的癌细胞不会发生接触抑制现象,②错误;③灭活病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用,使细胞相互凝聚,细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布,细胞膜打开,使细胞发生融合,③错误;④现阶段,体细胞核移植技术成功率非常低,而且绝大多数动物存在健康问题,④正确;⑤小鼠骨髓瘤细胞染色体数为40条,其B淋巴细胞的染色体数为40条,融合后形成的杂交瘤细胞的核DNA分子数为80个,此外在细胞质中还有少量的DNA分子,⑤错误;⑥聚乙二醇是促细胞融合剂,先用酶解法去除细胞壁,再用聚乙二醇诱导植物的原生质体融合,⑥错误;⑦动物组织经胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理成为单个细胞后才能进行培养,植物组织培养时不需要用酶处理,⑦错误;⑧动物细胞培养材料大都取自胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织,其主要原因是这样的组织或细胞的分裂能力旺盛,⑧错误。故选D。
6.答案:A
解析:A、由题意可知,通过计数下室的细胞量即可反映细胞的侵袭能力,若进入下室的肿瘤细胞数量越多,说明肿瘤细胞的侵袭能力越强,但不能说明肿瘤细胞的分裂能力越强,A错误;
B、获得动物组织块后,可用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理使动物细胞分散开,制成细胞悬液,B正确;
C、一开始将肿瘤细胞加入膜上铺有基质胶的上室中,一段时间后在下室发现肿瘤细胞,说明肿瘤细胞可分泌水解酶将基质胶中的成分分解后进入下室,C正确;
D、上室含无血清培养液,下室含血清培养液,加入上室的肿瘤细胞一段时间后出现在下室中,说明血清培养液中含有某些因子促使肿瘤细胞向营养高的下室移动,D正确。
故选A。
7.答案:A
解析:A、在囊胚阶段,胚胎的内部开始出现含有液体的腔,A错误;B、动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中,使这个重新组合的细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体的技术,动物克隆需用到动物细胞培养、核移植和胚胎移植等技术,B正确;C、Wnt通路抑制剂处理克隆囊胚后,供体的核移植胚胎出生率可大幅提高,因此Wnt信号通路持续异常激活可阻碍克隆胚胎发育过程,C正确;D、动物细胞培养液中通常含有糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。由于人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚,因此在使用合成培养基时,通常需要加入血清等一些天然成分,D正确。故选A。
8.答案:D
解析:A、后代丁的细胞核的遗传物质来自甲,细胞质的遗传物质来自于乙牛,则丁的遗传性状由甲和乙的遗传物质共同决定,与代孕奶牛丙无遗传联系,A正确;B、过程①通常置于含有混合气体的CO2培养箱(95%的空气+5%的CO2)中进行培养,B正确;C、减数分裂Ⅱ中期(MⅡ期)的卵母细胞中的“核”其实是纺锤体—染色体复合物,去核是去除该复合物,C正确;D、过程③重组细胞还需用电刺激(物理方法)、乙醇、蛋白酶合成抑制剂(化学方法)激活以完成细胞分裂和发育进程,D错误。故选D。
9.答案:B
解析:A、动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植,A错误;B、动物体细胞核移植的过程中,去除卵母细胞中的细胞核可采用显微操作法去核,也可以用梯度离心法去核,B正确;C、染色体只存在于真核生物的细胞核内,两只克隆猴体细胞的染色体数目及组成与核供体的完全一致,C错误;D、“中中”和“华华”的成功克隆为核移植而来,证明动物细胞核具有全能性,D错误。故选B。
10.答案:A
解析:A、用N蛋白免疫小鼠不可直接获得单克隆抗体,还需要进行筛选、克隆化培养和抗体检测,A错误;B、由于人们对细胞所需的营养物质尚未完全研究清楚,体外培养杂交瘤细胞时需加入动物血清,B正确;C、分析图b可知,A、B对应的片段能与抗体结合,结合图a可知第110—130位氨基酸之间存在结合位点,C正确;D、为了保证实验结果的严谨性,对照组需添加无关抗原,D正确。故选A。
11.答案:D
解析:A、胚胎细胞的全能性高于体细胞,所以动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植,A正确;B、图中用到了体细胞核移植技术(将细胞核导入去核卵母细胞)、DNA重组技术(将正常胰岛素基因导入胚胎干细胞)等,B正确;C、由于减数第二次分裂中期卵母细胞核的位置靠近第一极体,用微型吸管可一并吸出细胞核和第一极体,所以核移植所用的去核卵母细胞一般处于减数第二次分裂中期,C正确;D、图中“定向诱导”的目的是使重组细胞B发生细胞分化,D错误。故选D。
12.答案:(1)胰蛋白酶/胶原蛋白酶;分散成单个细胞
(2)灭活的病毒;选择培养基;既能迅速大量增殖,又能产生抗体
(3)克隆化培养和抗体检测
(4)能准确地识别抗原的细微差异,与特定抗原发生特异性结合(特异性强、灵敏度高)
解析:(1)由于细胞间的物质是蛋白质,因此为了获得单个细胞,图中①过程可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理剪碎后的小鼠脾脏,使其分散成单个细胞,加入培养液制成单细胞悬液。
(2)②过程为促进细胞融合的过程,促进动物细胞融合的方法有电刺激、灭活病毒和聚乙二醇促融,其中生物法是灭活的病毒;经免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后,需用特定的选择培养基进行第一次筛选,在该培养基上只有杂交瘤细胞能正常生长,其他的细胞均不能生长,经筛选获得的杂交瘤细胞的特点是既能迅速大量增殖,又能产生抗体。
(3)选择出杂交瘤细胞后,还需要进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选,以获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。
(4)分析题意,单克隆抗体注入体内后可以自动追踪抗原并与之结合,而绝不攻击任何正常细胞,故称为“生物导弹”,这是利用了抗原与抗体之间结合的高度特异性,体现了单克隆抗体特异性强、灵敏度高的优点(能准确地识别抗原的细微差异,与特定抗原发生特异性结合)。