【高考突破方案】专题10 第4讲 动物细胞工程 -（习题课件） 高考生物一轮复习

(共35张PPT)
专题 10
生物技术与工程
第4讲　动物细胞工程
1.(2024·湖南长沙高三调研3月)下列关于动物细胞工程的叙述，正确的是 (　　)
A.动物细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是刺激细胞
呼吸
B.将骨髓瘤细胞和B淋巴细胞混合，经诱导后融合的细胞即为杂交瘤细胞
C.抗体—药物偶联物(ADC)中单克隆抗体主要发挥靶向运输作用
D.克隆牛技术涉及体外受精、动物细胞培养、胚胎移植等过程
一、单项选择题
C
2.(2024·山东三模)线粒体置换技术是一种预防人类线粒体遗传病的技术手段。极体中主要内容物为排出的核基因组，所含线粒体数量较少，因此可以将其作为良好的核供体用于线粒体置换，其过程如下图所示。下列说法正确的是(　　)
A.图中获取的极体1为第一极体，极体2为第二极体
B.图中“？”处指受精作用，精子需进行获能处理，为受精提供能量
C.该过程也可直接用患者的体细胞作为核供体
D.图中极体2的遗传物质来自供卵卵母细胞
答案：A
【解析】A　依据图示，极体1是由卵原细胞经过减数分裂Ⅰ产生的，因此是第一极体；由于供卵卵母细胞不具备纺锤体，不能进行分裂，故极体2是第一极体经过减数分裂Ⅱ产生的，因此为第二极体，A正确；图中“？”处指受精作用，精子需进行获能处理，这里的“获能”是指具备受精的能力，而并不直接为受精作用提供能量，B错误；据图，该过程中是利用极体作为核供体，因为极体中的线粒体数量少，适合进行线粒体置换，若直接使用患者的体细胞作为核供体可能会引入有问题的线粒体，C错误；极体是由卵原细胞经过减数分裂产生的，其遗传物质主要来自卵原细胞，由于供卵卵母细胞不具备纺锤体，不能进行分裂，故图中极体2的遗传物质来自患者卵母细胞，D错误。
3.(2024·山东三模)2023年11月，青岛农业大学成功完成了我国优良地方猪种里岔黑猪的克隆工作，成功产下20头雄性里岔黑猪。下列说法正确的是 (　　)
A.可以使用差速离心的方法去除由核膜包被的卵母细胞的细胞核
B.利用电融合法使供受体细胞融合，供体核进入卵母细胞，形成重构胚
C.在胚胎移植之前，需要切取滋养层细胞做DNA分析，鉴定性别
D.克隆出的20头雄性里岔黑猪的遗传物质均只与供体细胞有关
B
【解析】B　在核移植过程中，可通过显微操作去除卵母细胞中的细胞核，获得去核卵母细胞，A错误；去核的卵母细胞与供体细胞可以通过电融合法融合，供体核进入受体卵母细胞，形成重构胚，B正确；克隆的动物，性别不需要做鉴定，是已知的性别，与供体性别一致，C错误；通过核移植方法培育的克隆动物，其细胞核的遗传物质全部来自供体细胞核，但细胞质中的遗传物质则来自提供去核卵母细胞的雌性，D错误。
4.(2024·长沙雅礼中学一模)研究人员通过肺上皮干细胞诱导生成肺类器官，可自组装或与成熟细胞组装成肺类装配体，如图所示。下列叙述错误的是 (　　)
A.肺上皮干细胞具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织
B.肺类装配体的培养需要适宜的营养、温度、pH等基本条件
C.肺类装配体形成过程中运用了动物细胞融合技术
D.肺类器官A和B细胞中的DNA相同，RNA和蛋白质存在差异
答案：C
【解析】C　肺上皮干细胞属于成体干细胞，具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，A正确；肺类装配体的培养属于细胞的体外培养，需要适宜的营养、温度、pH等基本条件，B正确；肺类装配体形成过程中主要运用了细胞的增殖和细胞的分化，C错误；肺类器官A和B细胞是由肺上皮干细胞分化而来，细胞分化的实质是基因的选择性表达，所以肺类器官A和B细胞中的DNA相同，RNA和蛋白质存在差异，D正确。
5.(2024·山东一模)人体心肌细胞中的肌钙蛋白由三种结构不同的亚基组成，即肌钙蛋白T(cTnT)、肌钙蛋白I(cTnI)和肌钙蛋白C(cTnC)，其中cTnI在血液中的含量上升可作为心肌损伤的特异性指标。为制备出抗cTnI的单克隆抗体，研究人员完成了以下实验。下列相关叙述错误的是(　　)
A.体细胞融合技术培育出杂交瘤细胞的过程体现了细胞膜的流动性
B.上述过程可用PEG诱导融合，甲中的细胞可能含有多种细胞核型
C.图示过程中的②表示将乙细胞接种到多孔培养板上，进行抗体检测
D.欲培养获得大量丙细胞需要用胰蛋白酶处理以防止发生接触抑制
答案：D
【解析】D　B细胞与骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞，体现了细胞膜的流动性，A正确；上述过程可用PEG、灭活的病毒、电刺激诱导融合，甲中的细胞可能含有多种细胞核型，B正确；图中②过程表示将乙细胞接种到多孔培养板上，进行克隆化培养和抗体阳性检测，之后稀释、培养、再检测，并多次重复上述操作，就能获得足够数量的能分泌抗cTnI抗体的细胞，C正确；丙细胞为杂交瘤细胞，没有接触抑制，D错误。
6.(2024·北京二模)肿瘤细胞通过细胞膜上的PD－L1蛋白与机体T细胞膜上的PD－1蛋白结合，抑制T细胞激活，实现免疫逃逸。科研人员制备靶向PD－L1的单克隆抗体治疗肿瘤，下列说法错误的是(　　)
A.需用PD－1免疫小鼠以获得B细胞
B.用灭活的病毒诱导产生杂交瘤细胞
C.培养杂交瘤细胞的培养液中需添加动物血清
D.利用抗原—抗体结合的原理制备靶向药物
A
【解析】A　科研人员制备靶向PD－L1的单克隆抗体治疗肿瘤，所以需用PD－L1免疫小鼠以获得B细胞，A错误；诱导动物细胞融合的方法有物理、化学和生物方法，其中生物方法是用灭活的病毒诱导产生杂交瘤细胞，B正确；动物细胞培养时需要添加血清，补充人工培养基缺乏的物质，所以培养杂交瘤细胞的培养液中需添加动物血清，C正确；用PD－L1的单克隆抗体治疗肿瘤的原理是抗原—抗体结合，利用抗体与靶抗原结合的特性携带其进入肿瘤细胞从而发挥作用，D正确。
7.(2024·山东二模)科研人员将诺如病毒(NV)作为抗原注射给小鼠，通过制备NV单克隆抗体1和2，应用于胶体金检测试纸进行抗原鉴定(如图)。检测原理采用双抗体夹心法：将待测样液加到样品孔处，结合垫处含有过量胶体金(可与蛋白质结合，大量聚集时出现肉眼可见的红色)标记的游离金标抗体1，可以结合样液中的抗原，T上固定有抗体2，抗体1和抗体2与NV表面同一抗原的不同部位发生特异性结合而呈红色，多余的抗体1继续向左流，C上固定有抗体1的抗体，二者结合使胶体金大量聚集也呈红色。下列叙述错误的是(　　)
A.将NV作为抗原注射给小鼠，可获得多种产生特定抗体的B淋巴细胞
B.利用单克隆抗体技术制备的抗体1和抗体2不能直接对患者进行注射治疗
C.若仅C处呈红色，说明检测结果为阴性，则可初步判断待测液中不含NV
D.若C、T处均呈红色，说明检测结果为阳性，该过程发生2次特异性结合
答案：D
【解析】D　NV作为抗原，具有多个抗原结合位点，可以诱导机体产生多种特定抗体的B淋巴细胞，A正确；利用单克隆抗体技术制备的抗体1和抗体2是利用小鼠的骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合的杂交瘤细胞分泌产生的，对人来说属于异物，为了降低免疫排斥，需要对单克隆抗体进行改造，除抗原结合区域外，其他部分都替换为人抗体区段，B正确；若待测液中含NV，则检测线和质控线处均出现红色，而仅C处呈红色，说明检测结果为阴性，则可初步判断待测液中不含NV，C正确；若检测结果为阳性，则该病毒表面的抗原与结合垫处的抗体1结合，随着抗体1移动到T处，同一抗原表面的不同结合位点与抗体2结合呈红色，未与该病毒表面抗原结合的抗体1移动到C处与抗体1的抗体结合，因此该过程共发生3次特异性结合，D错误。
二、不定项选择题
8.(2024·长沙市一中一模)在体细胞克隆猴培育过程中，为调节相关基因的表达，提高胚胎的发育率和妊娠率，研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂(TSA)处理，具体流程如下图所示。下列说法正确的是(　　)
A.常用显微操作法去除由核膜包被的卵母细胞的细胞核
B.灭活的仙台病毒可使细胞膜上的蛋白质和脂质分子重新排布，利于融合
C.组蛋白去甲基化和乙酰化的表观遗传修饰都有利于重构胚的分裂和发育
D.为得到遗传背景相同的克隆猴，可将早期胚胎均等分割后再进行胚胎移植
答案：BCD
【解析】BCD　常用显微操作法去除卵母细胞纺锤体—染色体复合物，A错误；灭活的仙台病毒可使细胞膜上的蛋白质和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合，B正确；研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA处理，即将组蛋白去甲基化和乙酰化，有利于重构胚的分裂和发育，使其完成细胞分裂和发育进程，C正确；为得到遗传背景相同的克隆猴用于科研，可用机械方法将早期胚胎均匀切割成2份或4份后再进行胚胎移植，该技术属于无性生殖，D正确。
9.(2024·山东月考)CD47是一种跨膜糖蛋白，它可与巨噬细胞表面的信号调节蛋白结合，从而抑制巨噬细胞的吞噬作用。肺癌、结肠癌等多种肿瘤细胞表面的CD47含量比正常细胞高1.6～5倍，导致吞噬细胞对肿瘤细胞的清除效果减弱。科学家推测，抗CD47的单克隆抗体可以解除CD47对巨噬细胞的抑制作用，为此他们按照如下流程进行了实验。下列说法不正确的是(　　)
A.多次进行步骤①的目的是获得更多分泌抗CD47抗体的淋巴细胞
B.步骤②后可筛选出既能产生抗CD47抗体又能大量增殖的细胞
C.实验组中巨噬细胞和肿瘤细胞的共培养体系需放入CO2培养箱
D.对照组中巨噬细胞的吞噬指数显著高于实验组可验证上述推测
答案：D
【解析】D　由图可知，①过程为用CD47免疫小鼠，此过程需要多次进行，目的是刺激小鼠特异性免疫，使小鼠产生更多分泌抗CD47抗体的B淋巴细胞，A正确；经步骤②将脾脏中的B细胞和骨髓瘤细胞融合，经选择后可以获得既能产生抗CD47抗体又能大量增殖的细胞，B正确；动物细胞培养应放在CO2培养箱中进行，C正确；根据单一变量原则可知应设置不加单克隆抗体的巨噬细胞＋肿瘤细胞的共培养体系为对照，抗CD47的单克隆抗体可以解除CD47对巨噬细胞的抑制作用，没有抗体抑制，CD47对巨噬细胞有抑制作用，对照组中巨噬细胞的吞噬指数显著低于实验组可验证上述推测，D错误。
10.(2024·辽宁一模)科学家将与细胞的脱分化有关的基因导入成纤维细胞，获得了诱导多能干细胞(简称iPS细胞)，类似于胚胎干细胞。对iPS细胞进行定向诱导，获得的细胞可用于治疗某些疾病。下列叙述正确的是(　　)
A.诱导iPS细胞产生的各种细胞遗传物质相同
B.与造血干细胞相比，iPS细胞的分化程度低，全能性高
C.体外培养iPS细胞时培养液中不需要加入血清等物质
D.将iPS细胞培养出的组织进行自体移植后可避免免疫排斥反应
ABD
三、非选择题
11.(2024·陕西一模)RANKL是一种跨膜蛋白，RANKL过量表达会激活破骨细胞，导致实体瘤骨转移的发生。地舒单抗是一种可与人细胞中RANKL结合的IgG2单克隆抗体，能够靶向作用于过度表达RANKL的细胞，阻断肿瘤的生长。地舒单抗制备流程如图1所示。回答下列问题：
(1)步骤①中，用RANKL多次免疫小鼠，其目的是获得___________________________________。
(2)步骤②诱导动物细胞融合的常用方法有____________________________________(写出2种)。经过步骤②后获得的细胞需要在选择培养基上进行筛选，在该培养基上，______________________________细胞都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞才能生长，然后对获得的杂交瘤细胞进行__________________，经多次筛选，就可获得足够数量分泌抗RANKL单克隆抗体的细胞。
(3)单克隆抗体的优点有________________________________。
能产生抗RANKL抗体的B淋巴细胞
PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法
未融合的亲本细胞和融合的同种
克隆化培养和抗体检测
纯度高、灵敏度高和可以大量制备
(4)为进一步明确地舒单抗对于骨肿瘤肺转移是否具有临床疗效，科研人员观察了5例骨肿瘤肺转移患者联合使用地舒单抗与抗血管靶向药物治疗后的疾病无进展生存率(PFS，指癌症患者从开始接受临床治疗到癌症恶变或其他原因导致其死亡的时间)，其中4例为RANKL高表达，1例为RANKL低表达，结果如图2所示。
由图可知，使用地舒单抗后能使RANKL高表达骨肿瘤肺转移患者PFS时间
______(填“大于”或“小于”)RANKL低表达患者。通过分析患者4的PFS时长可对骨肿瘤肺转移患者给出的治疗建议是________________________________________________________。
大于
在癌症患者体内RANKL高表达的情况下，联合用药效果最好
12.(2024·河北质检)阅读下列有关动物细胞核移植的资料，回答下列问题：
资料1：1958年，格登将非洲爪蟾蝌蚪肠细胞的细胞核，移到非洲爪蟾去核卵母细胞中，成功培育出性成熟个体。
资料2：2017年，某国批准了首例使用细胞核移植技术培育“三亲婴儿”的申请。全球第一位“三亲婴儿”有两个母亲和一个父亲，获得最初的受精卵的过程是将母亲的卵母细胞核植入健康女性捐赠者去核卵母细胞，再与父亲的精子结合。
资料3：2017年，我国科学家首次培育了体细胞克隆猴“中中”和“华华”。克隆“两姐妹”的体细胞来自一只流产的胎儿，“中中”和“华华”的诞生开启了灵长类动物体细胞克隆的新时代。
(1)下图是黑白美西螈核移植实验示意图，重组细胞能发育成黑美西螈依据的原理是______________________________________；与之相比，资料1中非洲爪蟾的细胞核移植的难度明显更高，主要原因是_____________________________________________________________________________________________________________。
动物细胞核(或胚胎细胞核)具有全能性
黑白美西螈核移植是胚胎细胞核移植，非洲爪蟾的细胞核移植是体细胞核移植，体细胞分化程度高，表现全能性十分困难
(2)线粒体DNA缺陷与数十种人类遗传病有关，目前尚无针对线粒体遗传病的有效治疗方案；“三亲婴儿”技术是避免新生儿患上线粒体遗传病的一种解决方案。受精作用时，精子的头部入卵，尾部脱离，据此推测，线粒体遗传病的遗传特点是____________；根据资料2，简要分析“三亲婴儿”技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代的原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
母系遗传
线粒体基因是细胞质基因，位于细胞质中，受精卵的细胞质来源于卵母细胞的细胞质，发育成“三亲婴儿”的受精卵，其卵母细胞的细胞质来自健康女性捐赠者
(3)资料3所述体细胞克隆猴“中中”和“华华”的培育过程中，注入去核卵母细胞中的是用灭活的仙台病毒短暂处理的“流产胎儿”的________，而不是体细胞核，用灭活的仙台病毒短暂处理的作用是____________________________；推测“流产胎儿”的性别是________。
诱导去核卵母细胞与体细胞融合
体细胞
雌性