PAGE11-動物細胞融合與單克隆抗體(30分鐘100分)一、選擇題(共4小題,每小題6分,共24分)1.(2024·漳州高二檢測)比較動物細胞融合和植物體細胞雜交兩項技術,下列四個選項中正確的是 ()A.誘導融合的方法完全相同B.所用的技術手段完全相同C.所采納的原理完全相同D.都能形成雜種細胞【解析】選D。植物體細胞雜交誘導融合的方法有物理法和化學法,動物細胞融合的誘導方法有物理法、化學法和生物法,A項錯誤;所用的技術手段不相同,植物體細胞雜交還須要采納植物組織培育技術,而動物細胞融合不須要,B項錯誤;所采納的原理不完全相同,植物體細胞雜交的原理是細胞膜的流淌性和細胞的全能性,而動物細胞融合的原理是細胞膜的流淌性,C項錯誤;兩者都能形成雜種細胞,D項正確?！狙a償訓練】1.下列有關單克隆抗體制備及其應用的敘述,不正確的是 ()A.制備單克隆抗體運用的技術有動物細胞融合和動物細胞培育B.須要用選擇培育基篩選雜交瘤細胞C.須要從雜交瘤細胞中篩選出能產生特異性抗體的細胞D.利用“生物導彈”治療癌癥就是利用了單克隆抗體清除癌細胞【解析】選D。制備單克隆抗體運用的技術有動物細胞融合和動物細胞培育,選項A正確;在單克隆抗體制備過程中,須要進行兩次篩選,第一次是在選擇培育基上篩選出雜交瘤細胞,其次次是篩選出既能產生特異性抗體,又能無限增殖的雜交瘤細胞,選項B、C正確;利用“生物導彈”治療癌癥是利用了單克隆抗體能將藥物或放射性物質定向運輸到癌細胞,然后通過藥物或放射性物質將癌細胞殺死,單克隆抗體只起運輸藥物、識別癌細胞的作用,選項D錯誤。2.探討單克隆抗體治療癌癥的思路是 ()A.利用單克隆抗體特異性對抗癌細胞B.以單克隆抗體作抗癌藥物殺死癌細胞C.抗癌物質在克隆細胞中大量合成D.單克隆抗體攜帶抗癌藥物特異性地與癌細胞結合【解析】選D。借助單克隆抗體的導向作用,將單克隆抗體跟抗癌藥物結合,制成“生物導彈”,可以直達病灶部位,殺死癌細胞。2.甘草酸是中藥甘草中的主要活性成分。為了快速檢測到甘草酸,科研人員利用細胞工程技術制備了抗甘草酸的單克隆抗體,其基本操作過程如圖。下列有關敘述正確的是 ()A.細胞甲是已免疫的B淋巴細胞B.細胞乙全部為雜交瘤細胞C.過程②誘導細胞融合,利用了細胞膜的選擇透過性D.細胞丁只有在體內培育才能大量增殖【解析】選A。過程①注射相應抗原后,機體進行免疫,使B淋巴細胞增殖分化產生具有免疫實力的B淋巴細胞,然后從小鼠脾臟中提取出來,因此細胞甲是已免疫的B淋巴細胞,A正確;過程②誘導細胞融合,有以下幾種狀況:①部分細胞沒有融合,因此仍存在B淋巴細胞和骨髓瘤細胞;②B淋巴細胞與B淋巴細胞融合得到B-B細胞;③骨髓瘤細胞與骨髓瘤細胞融合得到瘤-瘤細胞;④B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合得到雜交瘤細胞。因此細胞乙可能是以上5種細胞,B錯誤;過程②誘導細胞融合,利用了細胞膜的流淌性,C錯誤;細胞丁(雜交瘤細胞)不管是在體內培育,還是在體外培育都可大量增殖,D錯誤。【補償訓練】下列關于單克隆抗體的制備和應用的敘述中,正確的是 ()A.B淋巴細胞與骨髓瘤細胞的融合,一般須要滅活的病毒或聚乙二醇誘導B.融合后形成的雜交瘤細胞既能無限增殖,又能產生單克隆抗體C.體外培育時,一個漿細胞可以產生抗體,也能無限增殖D.單克隆抗體與常規(guī)抗體相比,特異性強,靈敏度高,利用分子克隆技術大量制備【解析】選A。不同種類的動物細胞融合須要物理、化學或生物的方法來誘導才能實現,其中生物方法是利用滅活的病毒來誘導,化學方法是利用聚乙二醇作誘導劑,A項正確;第一次篩選出的融合細胞——雜交瘤細胞不肯定能產生針對特定抗原的單克隆抗體,須要進行其次次篩選才能達到目的,B項錯誤;漿細胞是高度分化的細胞,已經失去分裂實力,只能分泌抗體,不會增殖,C項錯誤;與一般的血清抗體相比,單克隆抗體最主要的優(yōu)點在于特異性強、靈敏度高,它可以利用雜交瘤細胞的克隆而實現大量制備,而非分子克隆,D項錯誤。3.(2024·江蘇高考改編)如圖為雜交瘤細胞制備示意圖。骨髓瘤細胞由于缺乏次黃嘌呤磷酸核糖轉移酶(HGPRT-),在HAT篩選培育液中不能正常合成DNA,無法生長。下列敘述錯誤的是 ()A.可用滅活的仙臺病毒誘導細胞融合B.兩兩融合的細胞都能在HAT培育液中生長C.雜交瘤細胞需進一步篩選才能用于生產D.細胞膜的流淌性是細胞融合的基礎【解析】選B。滅活的仙臺病毒是誘導動物細胞融合的方法之一,A項正確;骨髓瘤細胞之間融合因為都缺少次黃嘌呤磷酸核糖轉移酶(HGPRT-)而不能生長,B項錯誤;其次次篩選能產生特異性抗體的雜交瘤細胞,C項正確;細胞融合體現了細胞膜的流淌性這一結構特點,D項正確。4.下列關于動物細胞融合的說法不正確的是 ()A.動物細胞融合也稱細胞雜交,是指兩個或多個動物細胞結合形成一個細胞的過程B.動物細胞融合后形成的具有原來兩個或多個動物細胞遺傳信息的單核細胞稱為雜交細胞C.常用的誘導動物細胞融合的手段有聚乙二醇、滅活的病毒、電激、紫外線照耀等D.細胞融合技術突破了有性雜交方法的局限,使遠緣雜交成為可能【解析】選C。動物細胞融合也稱細胞雜交,是指兩個或多個動物細胞結合形成一個細胞的過程,融合后的具有原來兩個或多個細胞遺傳信息的單核細胞稱為雜交細胞。細胞融合技術突破了有性雜交方法的局限,使遠緣雜交成為可能,目前這一技術已經成為探討細胞遺傳、細胞免疫、腫瘤和生物新品種培育等的重要手段,常用的誘導動物細胞融合的手段有聚乙二醇、滅活的病毒、電激等,不包括紫外線照耀。二、非選擇題(共6小題,共76分)5.(14分)西瓜花葉病毒(WMV)主要侵害西瓜、甜瓜等各種瓜類作物,造成瓜類發(fā)病或減產。科研人員利用單克隆技術制備出抗WMV的特異性單抗,并以其為核心建立能快速有效地檢測WMV的方法,可用于田間西瓜花葉病毒病的診斷和檢測?；卮鹣铝袉栴}。(1)以提純的WMV病毒作為抗原,對小鼠進行免疫,常用化學誘導劑將小鼠的和骨髓瘤細胞進行細胞融合。

(2)可利用選擇培育基對融合細胞進行初步篩選,須要淘汰的融合細胞為。隨后將選出的細胞多倍稀釋,接種在特定細胞培育板上,使這些單細胞克隆生長,最終選出能穩(wěn)定分泌的雜交瘤細胞。

(3)將選出的雜交瘤細胞注入小鼠腹腔制備單抗腹水,一段時間后收集并純化腹水,進行抗體效價和類型的測定。也可對克隆的雜交瘤細胞進行,更能長久地得到單一的抗體。單抗比一般抗血清優(yōu)越得多,緣由是。

(4)抗WMV的單克隆抗體還可作為特異性探針,利用方法找出能與探針特異性結合的基因表達產物,進而實現從抗病性強的西瓜植株中獲得抗病目的基因,該目的基因能否在其他植物體內穩(wěn)定存在并遺傳的關鍵是。

【解析】(1)以提純的WMV病毒作為抗原,對小鼠進行免疫,常用化學誘導劑聚乙二醇將小鼠的B淋巴細胞(漿細胞)和骨髓瘤細胞進行細胞融合。(2)可利用選擇培育基對融合細胞進行初步篩選,須要淘汰的融合細胞為B淋巴細胞—B淋巴細胞以及骨髓瘤細胞—骨髓瘤細胞。隨后將選出的細胞多倍稀釋,接種在特定細胞培育板上,使這些單細胞克隆生長,最終選出能穩(wěn)定分泌特定抗體(抗WMV的單克隆抗體)的雜交瘤細胞。(3)將選出的雜交瘤細胞注入小鼠腹腔制備單抗腹水,一段時間后收集并純化腹水,進行抗體效價和類型的測定。也可對克隆的雜交瘤細胞進行體外培育,更能長久地得到單一的抗體。單抗比一般抗血清優(yōu)越得多,其純度高、靈敏度高、識別抗原部位專一。(4)抗WMV的單克隆抗體還可作為特異性探針,利用抗原—抗體雜交方法找出能與探針特異性結合的基因表達產物,進而實現從抗病性強的西瓜植株中獲得抗病目的基因,該目的基因能否在其他植物體內穩(wěn)定存在并遺傳的關鍵是目的基因是否整合到受體細胞的染色體上。答案:(1)聚乙二醇B淋巴細胞(2)融合的B淋巴細胞—B淋巴細胞、融合的骨髓瘤細胞—骨髓瘤細胞抗WMV的單克隆抗體(3)傳代培育(體外培育)純度高、靈敏度高、識別抗原部位專一(4)抗原—抗體雜交目的基因是否整合到受體細胞的染色體上6.(10分)甲型H1N1流感是由H1N1病毒(一種RNA病毒)引發(fā)的類似患季節(jié)性流感癥狀的疫情,主要表現為突然發(fā)燒、咳嗽、肌肉痛和疲乏,其中一些患者還出現腹瀉和嘔吐癥狀,下圖是利用現代生物技術生產預防和治療H1N1流感抗體的過程圖。請據圖分析回答:(1)該過程中用到的現代生物技術有

、。

(2)要快速獲得大量的X基因可采納技術。

(3)篩選得到的細胞M是,經過選擇性培育獲得的細胞,還須要進行和。

(4)理論上,注射了該抗體的人群不能長期對甲型H1N1流感起免疫作用,試分析緣由:

。

(5)單克隆抗體最主要的優(yōu)點在于它的。

【解析】(1)據圖分析,該過程將H1N1病毒逆轉錄生成的X基因移植到雞胚細胞內,為基因工程技術;將小鼠B淋巴細胞與小鼠骨髓瘤細胞融合成雜交瘤細胞,為動物細胞融合技術。(2)要快速獲得大量目的基因可采納PCR技術。(3)篩選得到的細胞M是能夠分泌抗甲型H1N1病毒單克隆抗體的雜交瘤細胞。經過選擇性培育的雜交瘤細胞,還須要克隆化培育,獲得大量相同的雜交瘤細胞,再進行專一抗體陽性檢測,篩選出能夠生成專一性抗體的雜交瘤細胞,最終獲得足夠數量能夠分泌所需抗體的細胞。(4)由于抗體在人體內存留時間短,會分解失效,再者甲型H1N1流感病毒簡單發(fā)生變異,導致原來的抗體不起作用。(5)單克隆抗體靈敏度高,特異性強,可大量制備,能夠精確與肯定抗原發(fā)生特異性結合,故具有快速、高效、精確、簡易的特點。答案:(1)基因工程動物細胞融合(2)PCR(3)雜交瘤細胞克隆化培育專一抗體陽性檢測(4)引起甲型H1N1流感的病毒不斷發(fā)生變異(5)特異性強、靈敏度高、可大量制備7.(16分)(2024·遼寧五校聯考)人心肌細胞中的肌鈣蛋白由三個結構不同的亞基組成,即肌鈣蛋白T(cTnT)、肌鈣蛋白I(cTnI)和肌鈣蛋白C(cTnC),其中肌鈣蛋白I(cTnI)在血液中含量上升提示心肌損傷。為制備抗cTnI的單克隆抗體,科研人員進行了如下過程:請回答下列相關問題。(1)每隔兩周需用cTnI作為抗原給小鼠注射一次,共注射三次,其目的是,最終一次注射后的第3天,取脾臟內部分組織制成細胞懸液與骨髓瘤細胞進行誘導融合,常用的誘導因素有(答出兩點即可)等。

(2)甲、乙、丙中,只含雜交瘤細胞的是,②過程表示將乙細胞接種到多孔培育板上,進行抗體陽性檢測,之后稀釋、培育、再檢測,并多次重復上述操作,其目的是篩選獲得能產生的抗cTnI抗體的雜交瘤細胞。

(3)在體外培育雜交瘤細胞時,培育液中通常加入等自然成分,將其置于含95%空氣加5%CO2的混合氣體環(huán)境中進行培育,CO2的主要作用是;為防止代謝產物的積累,可采納的方法;動物細胞體外培育的相宜溫度一般與相近。

【解析】(1)每隔兩周用cTnI作為抗原給小鼠注射一次,共注射三次,其目的是加強免疫,刺激小鼠機體產生更多的淋巴細胞;誘導動物細胞融合常用的誘導因素有滅活的病毒、聚乙二醇(PEG)、電激等。(2)圖中①②過程分別表示單克隆抗體制備過程中的兩次篩選,其中①過程表示用特定的選擇培育基篩選出雜交瘤細胞,②過程表示通過克隆化培育和抗體檢測篩選出能產生抗cTnI抗體的雜交瘤細胞。因此,甲、乙、丙中,只含雜交瘤細胞的是乙和丙;②過程的目的是篩選出能產生特異性強、靈敏度高的抗cTnI抗體的雜交瘤細胞。(3)培育動物細胞時,常需加入血清、血漿等自然成分,培育時需通入含95%空氣加5%CO2的混合氣體,其中CO2的主要作用是維持培育液的pH。為防止代謝產物的積累對細胞造成危害,可定期更換培育液,以便清除代謝產物。動物細胞體外培育的相宜溫度一般與動物的體溫相近。答案:(1)加強免疫,刺激小鼠機體產生更多的淋巴細胞滅活的病毒、聚乙二醇(PEG)、電激(答出兩點即可)(2)乙和丙特異性強、靈敏度高(3)血清、血漿維持培育液的pH定期更換培育液動物的體溫8.(12分)如圖是制備分泌抗X抗體的過程,依據圖解回答問題:(1)給小鼠注射抗原的目的是。

(2)在單克隆抗體制備過程中之所以選用B淋巴細胞和骨髓瘤細胞,是因為它們融合后的雜交瘤細胞具有的特性。

(3)由圖中可看出,單克隆抗體制備過程運用了和等動物細胞工程技術手段,前者常用的誘導劑與植物原生質體融合不同的是可用。

(4)動物細胞培育液的配方通常含有葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素等,與植物細胞培育基有所不同的是還含有。

(5)在動物細胞融合過程中,須要將所選取的組織細胞分散開,以利于細胞融合,可用處理離體組織細胞使之分散開。

(6)圖中步驟④的目的是篩選出,步驟⑤⑥的目的是篩選出。

(7)③過程中雜交瘤細胞從培育基中汲取葡萄糖、氨基酸的方式是。

(8)圖中兩兩融合的細胞有種,放在培育基中培育。

【解析】(1)首先給小鼠注射抗原,①過程是從小鼠的脾臟中取得已免疫的B細胞,該細胞能夠產生抗體。(2)B淋巴細胞能產生特異性抗體,在體外不能無限增殖;骨髓瘤細胞不產生專一性抗體,體外能無限增殖;雜交瘤細胞具有既能無限增殖,又能產生特定抗體的特性。(3)由圖中可看出,單克隆抗體制備過程運用了動物細胞融合和動物細胞培育的技術手段,前者常用的誘導劑與植物原生質體融合不同的是可用滅活的病毒。(4)動物細胞培育液的配方通常為合成培育基,含有葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素等,還應當加入動物血清或血漿。(5)在動物細胞融合過程中,須要將所選取的組織細胞分散開,可用胰蛋白酶處理離體組織細胞使之分散開。(6)圖中步驟④篩選得到雜交瘤細胞(去掉未雜交的細胞以及自身融合的細胞);步驟⑤⑥篩選出能夠產生特異性抗體的細胞群。(7)葡萄糖、氨基酸通過主動運輸的跨膜運輸方式進出雜交瘤細胞。(8)圖中可出現3種兩兩融合細胞(B淋巴細胞-B淋巴細胞、瘤細胞-瘤細胞、雜交瘤細胞),可以用選擇性培育基篩選出能無限增殖并能產生特定抗體的雜交瘤細胞。答案:(1)刺激小鼠產生相應的(效應)B細胞(2)體外無限增殖和分泌特定抗體(3)動物細胞融合動物細胞培育滅活的病毒(4)動物血清(5)胰蛋白酶(6)雜交瘤細胞能產生特定抗體的細胞(7)主動運輸(8)3選擇【補償訓練】下面是單克隆抗體的制備示意圖,請分析回答:(1)細胞融合在生物工程中屬于工程的范圍,用這種方法所得的雜交瘤細胞具有的主要特征是①;②。(2)雜交瘤細胞通過、過程合成大量的單克隆抗體。(3)過程②進行的誘導方式,與植物原生質體的融合相比特有的方法是。A.滅活的病毒 B.骨髓瘤細胞C.離心 D.聚乙二醇(4)在動物細胞培育過程中,常常運用的一種工具酶是,目的是使細胞分散開。(5)骨髓瘤細胞B具有的特點,細胞A準確地說應當是一種細胞。【解析】(1)雜交瘤細胞是通過動物細胞工程中的細胞融合技術獲得的,其具備了兩個親本細胞的特點,既能產生特定的抗體又能無限增殖。(2)雜交瘤細胞是通過細胞融合形成的,再對其細胞培育,可制備大量的單克隆抗體。(3)動植物細胞都可以通過離心、聚乙二醇的方法融合,此外動物細胞還可以通過滅活的病毒誘導融合。(4)在動物細胞培育過程中,須要對組織細胞和貼滿瓶壁的細胞用胰蛋白酶處理,使組織細胞相互分散開來。

(5)骨髓瘤細胞B具有癌變的特點,可以無限增殖;細胞A是B淋巴細胞,準確地說是一種能夠分泌特異性抗體的漿細胞(效應B細胞)。答案:(1)動物細胞能產生特定的抗體能無限增殖(2)細胞融合細胞培育(3)A(4)胰蛋白酶(5)癌變漿9.(10分)(2024·宿遷高二檢測)如圖中的供體DNA中含有無限增殖調控基因,該基因能激發(fā)動物細胞的分裂,圖示是利用該基因和小鼠來制備新型單克隆抗體的過程。(1)該過程的目的基因是,質粒被酶A切割后形成個游離的磷酸。經酶A處理后的Ⅰ與質粒可產生相同的,所以能夠實現重組。

(2)圖中將目的基因導入受體細胞的相宜方法是,Ⅱ細胞是已免疫的。

(3)通常用培育基進行篩選獲得Ⅲ細胞,Ⅲ細胞的特點是既能無限增殖,又能。

(4)該過程涉及的生物技術有(答出兩點)。

【解析】(1)據圖可知,圖示是利用該基因和小鼠來制備新型單克隆抗體的過程,因此須要細胞Ⅲ既能無限增殖又能產生抗體,細胞Ⅲ內應含有無限增殖調控基因,即無限增殖調控基因是該過程的目的基因,質粒被酶A切割后,質粒變?yōu)榫€性雙鏈DNA分子,因為每條鏈上含有一個游離的磷酸基團,所以切割后含有2個游離的磷酸基團。經酶A處理后的Ⅰ與質?？僧a生相同的黏性末端,所以能夠實現重組。(2)將目的基因導入不同細胞應用不同的方法。導入植物細胞:農桿菌轉化法(轉基因抗蟲棉用的是花粉管通道法);導入動物細胞:顯微注射技術(注射入受精卵中);導入原核生物:一般是將細菌用氯化鈣處理,以增大細菌細胞壁的通透性,使含有目的基因的重組質粒進入受體細胞。圖中的受體細胞為動物細胞,因此采納的相宜方法為顯微注射法,圖中是生產單克隆抗體的過程,因此Ⅱ細胞是已免疫的B淋巴細胞。(3)單克隆抗體制備過程中,總共有兩次篩選,第一次篩選出雜交瘤細胞,其次次篩選出能產生特異性抗體的雜交瘤細胞,兩次篩選均須要用選擇性培育基,Ⅲ細胞的特點是既能無限增殖,又能產生專一性抗體。(4)據圖可知該過程涉及的生物