2.2 动物细胞工程(分层作业)-【上好课】2024-2025学年高二生物同步精品课堂(人教版2019选择性必修3)
2025-03-14
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修3 生物技术与工程 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第2节 动物细胞工程 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.55 MB |
| 发布时间 | 2025-03-14 |
| 更新时间 | 2025-03-14 |
| 作者 | 小米米98 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-03-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51012058.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2.2 动物细胞工程
【三层刷题,基础+提升+真题,步步高升】
班级:___________ 姓名:___________ 用时:___________(建议用时:60min)
一、单选题
1.下列关于动物细胞培养的叙述,不正确的是( )
A.传代培养时需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞
B.体外培养的大多数细胞能够悬浮在培养液中生长
C.癌细胞在培养瓶中不会出现接触抑制现象
D.动物细胞培养一般需要使用CO2培养箱
2.研究人员通过诱导肺上皮干细胞生成肺类器官,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.对肺上皮干细胞的培养要保证无菌无毒的环境
B.上述细胞的培养过程中加入一定量的CO2以维持培养液的pH
C.对体细胞进行筛选时需加入一定的胰蛋白酶进行处理
D.肺类装配体形成过程中运用了体细胞核移植技术
3.多克隆抗体是抗原刺激机体产生免疫应答后,由机体产生的与抗原特异性结合的一组免疫球蛋白。它是多种单克隆抗体的混合物,可以直接从动物血清中提取。下列叙述错误的是( )
A.单克隆抗体特异性高,多克隆抗体特异性低
B.单克隆抗体与多克隆抗体都由B细胞活化后产生
C.向动物多次注射同一抗原,可提高多克隆抗体的产量
D.与单克隆抗体相比,多克隆抗体的制备具有简便、产量高等特点
4.2006年,科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞,获得了类似胚胎干细胞的一种细胞,称为诱导多能干细胞(简称iPS细胞)。如图所示,iPS细胞可以定向诱导形成特定的细胞,用于治疗人类的一些疾病。下列相关叙述错误的是( )
A.iPS细胞具有分裂和分化能力
B.过程①②③发生的实质是基因的选择性表达,此过程使细胞趋于专门化
C.iPS细胞的分化程度低于心肌细胞,表现全能性更容易
D.图示过程体现了iPS细胞的全能性
5.2019年1月24日,我国科学家宣布世界首批疾病克隆猴——5只生物节律紊乱体细胞克隆猴在中国诞生,开启了克隆猴模型应用于生命科学研究的“春天”。科学家采集了一 只一岁半的、睡眠紊乱最明显的BMAL1(生物节律基因)敲除猴A6的体细胞,通过体细胞核移植技术,获得了5只克隆猴——这是国际上首次成功构建一批遗传背景一致的生物节律紊乱猕猴模型。下列相关叙述错误的是( )
A.体细胞核移植技术的原理是动物细胞(核)的全能性
B.5只克隆猕猴细胞核基因型与核供体细胞完全一致
C.体细胞核移植需用取自新鲜卵巢的卵母细胞直接做受体细胞
D.该研究可弥补实验猕猴繁殖周期长、单胎数量少的不足
6.下列关于动物细胞融合与单克隆抗体制备的叙述中,正确的是( )
A.动物细胞经灭活病毒诱导融合后再通过培养能得到优良动物个体
B.杂交瘤细胞是B淋巴细胞癌变的结果
C.杂交瘤细胞既能大量增殖,又能产生抗体
D.单克隆抗体和传统方法生产的抗体化学本质不同
7.肾脏治疗性克隆流程如图所示。相关叙述正确的是( )
A.治疗性克隆的原理之一是动物细胞具有全能性
B.卵母细胞取自接受肾脏移植个体,应在MⅡ期去核
C.激活重组细胞C可用乙醇、蛋白酶合成抑制剂
D.该过程需要取囊胚的滋养层细胞进行性别鉴定
8.下列关于细胞工程的叙述,错误的是( )
A.植物细胞融合的原理和动物细胞培养的原理相同
B.电刺激可诱导植物原生质体融合或动物细胞融合
C.去除植物细胞的细胞壁和将动物组织分散成单个细胞均需酶处理
D.小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫小鼠的B淋巴细胞融合可制备单克隆抗体
9.成纤维细胞生长因子20(FGF20)可作为肿瘤标记物,为制备抗FGF20单克隆抗体以用于癌症早期诊断筛查,科研人员设计的流程如图所示。下列分析正确的是( )
A.抗原甲为FGF20,一般从正常人体细胞的细胞表面获取
B.①过程获得的B淋巴细胞均能合成抗FGF20抗体
C.③过程的选择培养基对于未融合的亲本细胞和融合的异种核细胞的生长有抑制作用
D.将抗FGF20单克隆抗体与抗原甲进行杂交,可以用于检测该单克隆抗体的特异性
二、非选择题
10.为降低乳腺癌治疗药物的副作用,科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上,构建抗体药物偶联物(ADC),过程如下图1所示。
(1)本实验中小鼠注射的特定抗原应取自 ,图中诱导细胞融合时需要采用 诱导法、聚乙二醇融合法或电融合法等方法诱导。
(2)图中步骤②得到的细胞杂交瘤细胞具有 的特点,之后必须经过步骤③ 才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞。
(3)研究发现,ADC在患者体内的作用如图2所示。
据图分析,ADC中抗体的作用是 ,药物的作用是 ,与直接使用药物进行化疗杀伤肿瘤细胞相比, ADC药物能够降低乳腺癌治疗药物副作用的原因是 。
一、单选题
1.如图为诺贝尔奖获得者山中伸弥团队制备iPS细胞(诱导多能干细胞)的过程示意图:①小鼠胚胎成纤维细胞培养→②用分别含有Oct4、Sox2、c-Myc、Klf4基因的四种慢病毒载体感染小鼠胚胎成纤维细胞→③置于含有饲养层细胞的胚胎干细胞培养基中培养→④鼠胚胎成纤维细胞脱分化,形成iPS细胞。下列相关叙述正确的是( )
A.步骤①应在含10%CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是维持培养液的pH
B.步骤②由于慢病毒载体会受到免疫细胞的攻击,可能导致感染效率的降低
C.步骤③培养基中的饲养层细胞可为成纤维细胞提供所必需的生长因子
D.步骤④形成iPS细胞的实质是基因的选择性表达,使其功能趋向于专门化
2.正常情况下,机体中细胞分化往往不可逆转。然而,在特定的实验条件下,已分化的细胞被逆转后可恢复全能性状态,或者形成胚胎干细胞系,或者进一步发育成一个新个体。科学家已尝试采用多种方法来制备诱导多能干细胞(iPS细胞)。下列叙述错误的是( )
A.iPS细胞可分化形成多种组织细胞,说明iPS细胞在分裂时很容易发生突变
B.iPS细胞最初是由成纤维细胞转化而来的,后来发现已分化的T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞
C.由iPS细胞产生的特定细胞,可以在新药的测试中发挥重要作用,但用于临床治疗中可能存在导致肿瘤发生的风险
D.iPS细胞具有细胞周期,它分化形成的神经细胞一般不具有细胞周期
3.小鼠是生物实验室常用的模型生物,现有一由基因突变引起的胰岛素抵抗模型黑鼠,科学家通过诱导模型鼠体细胞转化获得iPS细胞,继而利用iPS细胞培育出与模型鼠遗传特性相同的克隆鼠,步骤如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.图中常用的体细胞不可能为成纤维细胞
B.重构胚中所有细胞所含基因相同
C.甲鼠体色表现为黑色且出现血糖升高的现象
D.用黑鼠体细胞培养iPS细胞利用的原理为细胞全能性
4.科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞获得诱导多能干细胞(iPS细胞),iPS细胞目前在治疗阿尔兹海默症、心血管疾病等领域均取得了新的神经细胞研究进展,下列叙述正确是( )
A.诱导获得iPS细胞的过程中,细胞的遗传物质发生改变
B.iPS细胞与胚胎干细胞的功能类似,都具有组织特异性
C.iPS细胞移植回病人体内,理论上可避免免疫排斥反应
D.目前科学家仅成功将小鼠的成纤维细胞诱导为iPS细胞
5.下列关于右图模型的分析,错误的是( )
A.若模型表示食物网,则D可能是次级消费者、第二营养级
B.若模型表示物种形成,则A可以是可遗传变异,D可以是生殖隔离
C.若模型表示试管婴儿技术,则C→D过程中包括早期胚胎培养
D.若模型表示核移植技术,则B可能是具有优良性状的供体细胞
6.如图为某同学构建的细胞工程知识框架。以下相关说法正确的是( )
A.图中①指植物体细胞杂交,该过程常用灭活的病毒处理两种植物细胞
B.图中②属于分子水平上的生物工程技术
C.动物细胞融合与植物体细胞杂交相比,依据的原理相同,都能形成杂种细胞和杂种个体
D.用聚乙二醇处理大量混合在一起的两种植物细胞的原生质体,所获得的融合细胞不都具备双亲的遗传特性
7.野生动物郊狼的物种数量近年不断减少、濒临灭绝,科研人员利用种间体细胞核移植技术(iSCNT)培育小郊狼的流程如下图。下列叙述正确的是( )
A.卵母细胞去核不需要在显微镜下操作
B.iSCNT技术比胚胎细胞核移植技术难度要大
C.郊狼的耳廓组织培养时只需提供营养即可
D.小郊狼与郊狼遗传物质完全相同
8.我国科研人员利用大鼠、小鼠两个远亲物种创造出世界首例异种杂合二倍体胚胎干细胞(AdESCs),过程如下图所示。该细胞可分化成各种杂种体细胞,为研究不同物种性状差异的分子机制提供了模型。相关叙述错误的是( )
A.单倍体囊胚1最可能由小鼠的卵母细胞经体外诱导培养获得
B.体外培养AdESCs需向培养液中添加动物血清等天然成分
C.该项技术突破生殖隔离获得了哺乳动物远亲物种的杂种细胞
D.AdESCs的染色体组数与大鼠和小鼠体细胞融合的杂种细胞相同
二、非选择题
9.中国科学院的研究团队利用细胞工程和基因编辑技术,成功培育出世界上首例只有双母亲来源的孤雌小鼠和双父亲来源的孤雄小鼠,实现了哺乳动物的同性繁殖,实验流程如图所示。请回答下列问题:
(1)用 对雌性小鼠进行超数排卵处理可得到大量卵母细胞,受精时的卵母细胞所处的时期为 。
(2)体外培养动物细胞时,除需要满足无菌、无毒的环境及适宜的营养物质、温度等条件外,还需要满足的气体条件是 。
(3)为了获得更多甲的后代,在得到的重构胚发育到 或囊胚期时,对其进行分割;在分割囊胚阶段的胚胎时,应注意 ,否则会影响胚胎的恢复和进一步发育。
(4)卵细胞、精子分别转化为phESC、ahESC,它们类似于胚胎干细胞,胚胎干细胞具有 的潜能。不考虑致死情况,得到的孤雄小鼠性染色体组成为 。
(5)据图分析,只依赖雄性小鼠不能得到孤雄小鼠,请写出两个理由: 。
1.(2024·江苏·高考真题)我国科学家利用人的体细胞制备多能干细胞,再用小分子TH34成功诱导衍生成胰岛B细胞。下列相关叙述错误的是( )
A.基因选择性表达被诱导改变后,可使体细胞去分化成多能干细胞
B.在小分子TH34诱导下,多能干细胞发生基因突变,获得胰岛素基因
C.衍生的胰岛B细胞在葡萄糖的诱导下能表达胰岛素,才可用于移植治疗糖尿病
D.若衍生的胰岛B细胞中凋亡基因能正常表达,细胞会发生程序性死亡
2.(2023·北京·高考真题)甲状旁腺激素(PTH)水平是人类多种疾病的重要诊断指标。研究者制备单克隆抗体用于快速检测PTH,有关制备过程的叙述不正确的是( )
A.需要使用动物细胞培养技术
B.需要制备用PTH免疫的小鼠
C.利用抗原-抗体结合的原理筛选杂交瘤细胞
D.筛选能分泌多种抗体的单个杂交瘤细胞
3.(2020·浙江·高考真题)下列关于病毒的叙述,错误的是( )
A.有的病毒经灭活处理后,可用于细胞工程中介导动物细胞的融合
B.适当增加机体内参与免疫的细胞数量与活性,可提高对新型冠状病毒的抵御能力
C.在某人的分泌物中检测到新型冠状病毒,推测该病毒的增殖不依赖于宿主细胞
D.用高温高压处理病毒使其失去感染能力,原因之一是病毒的蛋白质发生了热变性
4.(2021·江苏·高考真题)下列关于哺乳动物胚胎工程和细胞工程的叙述,错误的是( )
A.细胞培养和早期胚胎培养的培养液中通常需要添加血清等物质
B.早期胚胎需移植到经同期发情处理的同种雌性动物体内发育成个体
C.猴的核移植细胞通过胚胎工程已成功地培育出了克隆猴
D.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
5.(2024·福建·高考真题)我国科研团队研制出全球首个以尿液中的抗原为靶标的戊肝诊断试剂盒,该成果属于单克隆抗体在临床上的应用。下列叙述错误的是( )
A.该试剂盒的研制过程应用了动物细胞融合技术
B.该试剂盒的检测原理为抗原抗体的特异性结合
C.该试剂盒检测前的采样不会对受检者造成创伤
D.该试剂盒还可用于其他类型病毒性肝炎的检测
二、非选择题
6.(2020·江苏·高考真题)新型冠状病毒可通过表面的棘突蛋白(S蛋白)与人呼吸道黏膜上皮细胞的ACE2受体结合,侵入人体,引起肺炎。图1为病毒侵入后,人体内发生的部分免疫反应示意图。单克隆抗体可阻断病毒的粘附或入侵,故抗体药物的研发已成为治疗新冠肺炎的研究热点之一。图2为筛选、制备抗S蛋白单克隆抗体的示意图。请据图回答下列问题:
(1)图1中人体内抗原递呈细胞吞噬病毒,并将病毒的抗原暴露在细胞表面,被 细胞表面的受体识别后激活该细胞。
(2)B细胞识别入侵的病毒后,在淋巴因子作用下,经过细胞的 ,形成 细胞。
(3)为判断疑似患者是否为新型冠状病毒感染者,采集鼻咽拭子主要用于病原学检查,检测病毒的 ;采集血液样本主要用于血清学检查,检测 。
(4)据图2所示,研制抗S蛋白单克隆抗体,需先注射 免疫小鼠以激活小鼠的免疫细胞,再提取激活的B细胞与骨髓瘤细胞融合,用HAT培养基筛选获得 细胞。因为同一种抗原可能激活 细胞,还需继续筛选才能获得分泌单克隆抗体的细胞株。
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2.2 动物细胞工程
【三层刷题,基础+提升+真题,步步高升】
班级:___________ 姓名:___________ 用时:___________(建议用时:60min)
一、单选题
1.下列关于动物细胞培养的叙述,不正确的是( )
A.传代培养时需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞
B.体外培养的大多数细胞能够悬浮在培养液中生长
C.癌细胞在培养瓶中不会出现接触抑制现象
D.动物细胞培养一般需要使用CO2培养箱
【答案】B
【分析】动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和增殖。过程:取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中(原代培养)→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞,制成细胞悬液→转入培养液(传代培养)→放入二氧化碳培养箱培养。
【详解】A、由原代培养换瓶进行传代培养时,需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理贴壁生长的细胞,A正确;
B、体外培养的大多数细胞需要贴附于某些基质表面才能生长增殖,B错误;
C、癌细胞膜上糖蛋白减少,细胞黏着性降低,不发生接触抑制现象,容易分散和转移,因此,癌细胞在培养瓶中不会出现接触抑制现象,C正确;
D、动物细胞培养的场所是CO2培养箱,培养箱内含有95%的空气和5%的CO2的混合气体,为动物细胞提供适宜的气体环境,D正确。
故选B。
2.研究人员通过诱导肺上皮干细胞生成肺类器官,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.对肺上皮干细胞的培养要保证无菌无毒的环境
B.上述细胞的培养过程中加入一定量的CO2以维持培养液的pH
C.对体细胞进行筛选时需加入一定的胰蛋白酶进行处理
D.肺类装配体形成过程中运用了体细胞核移植技术
【答案】D
【分析】动物细胞培养气体环境:通常采用培养皿或松盖培养瓶,将其置于含95%空气加5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养。O2是细胞代谢所必需的,CO2主要作用是维持培养液的pH。
【详解】A、对肺上皮干细胞的培养要保证无菌无毒的环境,因为培养液中有丰富的营养,否则会导致杂菌污染,A正确;
B、肺上皮干细胞(动物细胞)需要在95%空气和5%CO2的气体环境中培养,其中CO2可以维持培养液的pH,B正确;
C、对体细胞进行筛选时需获得单细胞悬液,因而加入一定的胰蛋白酶进行处理,C正确;
D、由图可知,肺类装配体是由肺类器官与体细胞共同培养形成的,形成过程中没有涉及体细胞核移植技术,D错误。
故选D。
3.多克隆抗体是抗原刺激机体产生免疫应答后,由机体产生的与抗原特异性结合的一组免疫球蛋白。它是多种单克隆抗体的混合物,可以直接从动物血清中提取。下列叙述错误的是( )
A.单克隆抗体特异性高,多克隆抗体特异性低
B.单克隆抗体与多克隆抗体都由B细胞活化后产生
C.向动物多次注射同一抗原,可提高多克隆抗体的产量
D.与单克隆抗体相比,多克隆抗体的制备具有简便、产量高等特点
【答案】D
【分析】单克隆抗体的制备:
(1)制备产生特异性抗体的B淋巴细胞:向免疫小鼠体内注射特定的抗原,然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞;
(2)获得杂交瘤细胞:①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合;②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体;
(3)克隆化培养和抗体检测;
4)将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖;
(5)提取单克隆抗体:从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
【详解】A、单克隆抗体是由单一B淋巴细胞克隆形成的细胞群产生的,只作用于某一特定抗原决定簇,特异性高;多克隆抗体是多种单克隆抗体的混合物,特异性相对较低,A正确;
B、无论是单克隆抗体还是多克隆抗体,本质都是免疫球蛋白,都是由B细胞受抗原刺激活化后增殖分化形成的浆细胞产生的,B正确;
C、向动物多次注射同一抗原,可使动物体内的免疫系统持续受到刺激,促使更多的B细胞活化、增殖分化为浆细胞,从而提高多克隆抗体的产量,C正确;
D、单克隆抗体的制备过程相对复杂,但可以大量生产纯度高、特异性强的抗体;多克隆抗体虽然可以直接从动物血清中提取,制备相对简便,但产量有限且特异性不如单克隆抗体,所以说多克隆抗体产量高不准确,D错误。
故选D。
4.2006年,科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞,获得了类似胚胎干细胞的一种细胞,称为诱导多能干细胞(简称iPS细胞)。如图所示,iPS细胞可以定向诱导形成特定的细胞,用于治疗人类的一些疾病。下列相关叙述错误的是( )
A.iPS细胞具有分裂和分化能力
B.过程①②③发生的实质是基因的选择性表达,此过程使细胞趋于专门化
C.iPS细胞的分化程度低于心肌细胞,表现全能性更容易
D.图示过程体现了iPS细胞的全能性
【答案】D
【分析】iPS细胞的诱导过程无需破坏胚胎,而且iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞,将它移植回病人体内后,理论上可以避免免疫排斥反应,所以科学家普遍认为iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞。
【详解】A、iPS细胞类似于胚胎干细胞,具有分裂和分化能力,A正确;
B、过程①②③表示将iPS细胞诱导形成不同的细胞,发生了细胞分化,细胞分化的实质是基因的选择性表达,此过程使细胞趋于专门化,B正确;
C、iPS细胞类似于胚胎干细胞,分化程度低于心肌细胞,表现全能性更容易,C正确;
D、细胞的全能性是指细胞经分裂分化后,仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能,图示过程未体现细胞的全能性,D错误。
故选D。
5.2019年1月24日,我国科学家宣布世界首批疾病克隆猴——5只生物节律紊乱体细胞克隆猴在中国诞生,开启了克隆猴模型应用于生命科学研究的“春天”。科学家采集了一 只一岁半的、睡眠紊乱最明显的BMAL1(生物节律基因)敲除猴A6的体细胞,通过体细胞核移植技术,获得了5只克隆猴——这是国际上首次成功构建一批遗传背景一致的生物节律紊乱猕猴模型。下列相关叙述错误的是( )
A.体细胞核移植技术的原理是动物细胞(核)的全能性
B.5只克隆猕猴细胞核基因型与核供体细胞完全一致
C.体细胞核移植需用取自新鲜卵巢的卵母细胞直接做受体细胞
D.该研究可弥补实验猕猴繁殖周期长、单胎数量少的不足
【答案】C
【分析】动物体细胞核移植:将动物的一个细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育为克隆动物。克隆动物具备双亲的遗传特性,因为其细胞核基因来自提供细胞核的生物,而细胞质基因来自提供细胞质的生物,但其性状主要与提供细胞核的生物相似。核移植技术的原理是动物细胞(核)的全能性。
【详解】A、动物细胞核移植获得克隆动物所依据的原理是动物细胞核具有全能性,A正确;
B、5只克隆猕猴是通过体细胞核移植技术获得的,其细胞核基因型与核供体细胞完全一致,B正确;
C、取自卵巢的卵母细胞需要培养到MⅡ期时,才可进行核移植,C错误;
D、体细胞核移植时供核的供体可不受年龄影响,且体细胞数量多,所以该研究可弥补实验猕猴繁殖周期长、单胎数量少的不足,D正确。
故选C。
6.下列关于动物细胞融合与单克隆抗体制备的叙述中,正确的是( )
A.动物细胞经灭活病毒诱导融合后再通过培养能得到优良动物个体
B.杂交瘤细胞是B淋巴细胞癌变的结果
C.杂交瘤细胞既能大量增殖,又能产生抗体
D.单克隆抗体和传统方法生产的抗体化学本质不同
【答案】C
【分析】单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】A、动物细胞的全能性受到限制,其在体外培养条件下不能形成动物个体,A错误;
B、杂交瘤细胞是已经免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成的,B错误;
C、杂交瘤细胞既能大量增殖,又能产生特异性抗体,C正确;
D、单克隆抗体和传统方法生产的抗体化学本质相同,都是蛋白质,D错误。
故选C。
7.肾脏治疗性克隆流程如图所示。相关叙述正确的是( )
A.治疗性克隆的原理之一是动物细胞具有全能性
B.卵母细胞取自接受肾脏移植个体,应在MⅡ期去核
C.激活重组细胞C可用乙醇、蛋白酶合成抑制剂
D.该过程需要取囊胚的滋养层细胞进行性别鉴定
【答案】C
【分析】生殖性克隆就是以产生新个体为目的克隆,即用生殖技术制造完整的克隆人,目的是产生一个独立生存的个体,于此相对的是研究性克隆或医学性克隆,指的是产生研究所用的克隆细胞,不产生可独立生存的个体。
【详解】A、图示为肾脏治疗性克隆流程,该过程能体现出动物体细胞核具有全能性,A错误;
B、图中卵母细胞不一定取自接受肾脏移植个体,可以来源于别的雌性个体,B错误;
C、用乙醇、蛋白酶合成抑制剂等物质激活重组细胞C,使其完成细胞分裂和发育进程,C正确;
D、通过核移植技术进行的克隆,无需性别鉴定,其性别与供核个体相同,D错误。
故选C。
8.下列关于细胞工程的叙述,错误的是( )
A.植物细胞融合的原理和动物细胞培养的原理相同
B.电刺激可诱导植物原生质体融合或动物细胞融合
C.去除植物细胞的细胞壁和将动物组织分散成单个细胞均需酶处理
D.小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫小鼠的B淋巴细胞融合可制备单克隆抗体
【答案】A
【分析】植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较:
项目
细胞融合原理
细胞融合方法
诱导手段
用途
植物体细胞杂交
细胞膜的流动性,(细胞的全能性)
去除细胞壁后诱导原生质体融合
离心、电刺激、聚乙二醇等试剂诱导
克服远缘杂交不亲和,获得杂交植株
动物细胞融合
细胞膜的流动性
使细胞分散后,诱导细胞融合
离心、电刺激、聚乙二醇、灭活病毒等试剂诱导
制备单克隆抗体的技术之一
【详解】A、植物细胞融合的原理是细胞膜具有流动性,而动物细胞培养的原理是细胞增殖,A错误;
B、电刺激可诱导植物原生质体融合或动物细胞融合,体现细胞膜的流动性,B正确;
C、纤维素酶或者果胶酶去除植物细胞的细胞壁,用胰蛋白酶或者胶原蛋白酶处理,将动物组织分散成单个细胞,C正确;
D、小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫小鼠的B淋巴细胞融合可制备单克隆抗体,既可以产生单一抗体,又能不断分裂,D正确。
故选A。
9.成纤维细胞生长因子20(FGF20)可作为肿瘤标记物,为制备抗FGF20单克隆抗体以用于癌症早期诊断筛查,科研人员设计的流程如图所示。下列分析正确的是( )
A.抗原甲为FGF20,一般从正常人体细胞的细胞表面获取
B.①过程获得的B淋巴细胞均能合成抗FGF20抗体
C.③过程的选择培养基对于未融合的亲本细胞和融合的异种核细胞的生长有抑制作用
D.将抗FGF20单克隆抗体与抗原甲进行杂交,可以用于检测该单克隆抗体的特异性
【答案】D
【分析】单克隆抗体的制备:(1)制备产生特异性抗体的B淋巴细胞:向免疫小鼠体内注射特定的抗原,然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。(2)获得杂交瘤细胞①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合;②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。(3)克隆化培养和抗体检测。(4)将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。(5)提取单克隆抗体:从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
【详解】A、成纤维细胞生长因子20(FGF20)可作为肿瘤标记物,抗原甲为FGF20,一般从肿瘤患者人体细胞的细胞表面获取,A错误;
B、①过程获得的B淋巴细胞有的能合成抗FGF20抗体,有的B淋巴细胞不能合成,B错误;
C、③过程的选择培养基对于未融合的亲本细胞和融合的同种核细胞的生长有抑制作用,C错误;
D、抗原与相应的抗体能特异性结合,将抗FGF20单克隆抗体与抗原甲进行杂交,可以用于检测该单克隆抗体的特异性,D正确。
故选D。
二、非选择题
10.为降低乳腺癌治疗药物的副作用,科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上,构建抗体药物偶联物(ADC),过程如下图1所示。
(1)本实验中小鼠注射的特定抗原应取自 ,图中诱导细胞融合时需要采用 诱导法、聚乙二醇融合法或电融合法等方法诱导。
(2)图中步骤②得到的细胞杂交瘤细胞具有 的特点,之后必须经过步骤③ 才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞。
(3)研究发现,ADC在患者体内的作用如图2所示。
据图分析,ADC中抗体的作用是 ,药物的作用是 ,与直接使用药物进行化疗杀伤肿瘤细胞相比, ADC药物能够降低乳腺癌治疗药物副作用的原因是 。
【答案】(1) 人的乳腺癌细胞 病毒
(2) 既能迅速大量增殖又能产生抗体 克隆化培养和抗体检测
(3) 与肿瘤细胞特异性结合,将药物带到肿瘤细胞 诱发肿瘤细胞凋亡而杀伤肿瘤细胞 不能识别正常细胞且不会让正常细胞凋亡,实现对肿瘤细胞的选择性杀伤
【分析】单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】(1)本实验为了降低乳腺癌治疗药物的副作用而制备单克隆抗体,小鼠注射的特定抗原应取自人的乳腺癌细胞。步骤①是动物细胞融合过程,常用的方法包括PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等。
(2)图中步骤②得到的杂交瘤细胞既能迅速大量增殖又能产生抗体,之后必须经过步骤③克隆化培养和抗体检测才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞。
(3)抗体能与抗原发生特异性结合,因此ADC中抗体的作用是与肿瘤细胞特异性结合,将药物带到肿瘤细胞;药物可诱发肿瘤细胞凋亡而杀伤肿瘤细胞,与直接使用药物进行化疗杀伤肿瘤细胞相比, ADC药物不能识别正常细胞且不会让正常细胞凋亡,实现对肿瘤细胞的选择性杀伤,因此能够降低乳腺癌治疗药物副作用。
1、 单选题
1.如图为诺贝尔奖获得者山中伸弥团队制备iPS细胞(诱导多能干细胞)的过程示意图:①小鼠胚胎成纤维细胞培养→②用分别含有Oct4、Sox2、c-Myc、Klf4基因的四种慢病毒载体感染小鼠胚胎成纤维细胞→③置于含有饲养层细胞的胚胎干细胞培养基中培养→④鼠胚胎成纤维细胞脱分化,形成iPS细胞。下列相关叙述正确的是( )
A.步骤①应在含10%CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是维持培养液的pH
B.步骤②由于慢病毒载体会受到免疫细胞的攻击,可能导致感染效率的降低
C.步骤③培养基中的饲养层细胞可为成纤维细胞提供所必需的生长因子
D.步骤④形成iPS细胞的实质是基因的选择性表达,使其功能趋向于专门化
【答案】C
【分析】诱导的多能性干细胞可以通过基因转染等细胞重编程技术人工诱导获得的,具有类似于胚胎干细胞多能性分化潜力的干细胞。干细胞是一类具有自我复制能力的多潜能APSC多能细胞。在一定条件下,它可以分化成多种功能细胞。
【详解】A、据图可知,步骤①是小鼠胚胎成纤维细胞培养,应在含5%CO2的恒温培养箱中进行,其中O2是细胞代谢必需的,CO2的作用是维持培养液的pH,A错误;
B、图中培养基中培养的是胚胎成纤维细胞,没有免疫细胞,因此慢病毒载体不会受到免疫细胞的攻击,B错误;
C、细胞需依赖于饲养层细胞所分泌的生长因子,以维持自身生长、繁殖的需要,因此步骤③培养基中的饲养层细胞可为成纤维细胞提供所必需的生长因子,C正确;
D、步骤④是脱分化形成iPS细胞,未发生基因的选择性表达,其功能未趋向于专门化,在诱导因子的作用下,iPS细胞可分化成多种细胞,D错误。
故选C。
2.正常情况下,机体中细胞分化往往不可逆转。然而,在特定的实验条件下,已分化的细胞被逆转后可恢复全能性状态,或者形成胚胎干细胞系,或者进一步发育成一个新个体。科学家已尝试采用多种方法来制备诱导多能干细胞(iPS细胞)。下列叙述错误的是( )
A.iPS细胞可分化形成多种组织细胞,说明iPS细胞在分裂时很容易发生突变
B.iPS细胞最初是由成纤维细胞转化而来的,后来发现已分化的T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞
C.由iPS细胞产生的特定细胞,可以在新药的测试中发挥重要作用,但用于临床治疗中可能存在导致肿瘤发生的风险
D.iPS细胞具有细胞周期,它分化形成的神经细胞一般不具有细胞周期
【答案】A
【分析】iPS细胞被称为诱导多能干细胞,具有分裂和分化的能力。
【详解】A、iPS细胞是多能干细胞,可分化形成多种组织细胞,细胞分化的本质是基因选择性表达,与突变的概率没有直接关系,A错误;
B、科学家已尝试采用多种方法来制备iPS细胞,包括借助载体将特定基因导入细胞中,直接将特定蛋白导入细胞中或者用小分子化合物等来诱导形成iPS细胞,最初是由成纤维细胞转化而来的,后来发现已分化的T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞,B正确;
C、由iPS细胞产生的特定细胞,可以在新药的测试中发挥重要作用,由于iPS细胞是干细胞,容易分裂,因此用于临床治疗中可能存在导致肿瘤发生的风险,C正确;
D、iPS细胞是胚胎干细胞,因此具有细胞周期,神经细胞是高度分化细胞,不会进行连续分裂,一般不具有细胞周期,D正确。
故选A。
3.小鼠是生物实验室常用的模型生物,现有一由基因突变引起的胰岛素抵抗模型黑鼠,科学家通过诱导模型鼠体细胞转化获得iPS细胞,继而利用iPS细胞培育出与模型鼠遗传特性相同的克隆鼠,步骤如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.图中常用的体细胞不可能为成纤维细胞
B.重构胚中所有细胞所含基因相同
C.甲鼠体色表现为黑色且出现血糖升高的现象
D.用黑鼠体细胞培养iPS细胞利用的原理为细胞全能性
【答案】C
【分析】哺乳动物胚胎干细胞是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞;胚胎干细胞的细胞核一般较大,核仁明显,而细胞质相对较少;在功能上具有发育的全能性。
【详解】A、可以利用成纤维细胞诱导成iPS细胞,A错误;
B、根据题干信息,重构胚有部分细胞来自灰鼠,B错误。
C、甲鼠是由黑鼠的体细胞诱导的iPS发育而来,因此其体色表现为黑色且出现其基因突变引起的胰岛素抵抗导致的血糖升高现象,C正确;
D、用黑鼠体细胞培养iPS细胞的过程不能体现细胞的全能性,D错误。
故选C。
4.科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞获得诱导多能干细胞(iPS细胞),iPS细胞目前在治疗阿尔兹海默症、心血管疾病等领域均取得了新的神经细胞研究进展,下列叙述正确是( )
A.诱导获得iPS细胞的过程中,细胞的遗传物质发生改变
B.iPS细胞与胚胎干细胞的功能类似,都具有组织特异性
C.iPS细胞移植回病人体内,理论上可避免免疫排斥反应
D.目前科学家仅成功将小鼠的成纤维细胞诱导为iPS细胞
【答案】C
【分析】胚胎干细胞:
(1)来源:来源于早期胚胎或从原始性腺中分离出来。
(2)特点:具有胚胎细胞的特性,在形态上表现为体积小,细胞核大,核仁明显,在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。另外,在体外培养的条件下,可以增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可进行遗传改造。
【详解】A、诱导获得iPS细胞的过程中,细胞的遗传物质不发生改变,A错误;
B、iPS细胞与胚胎干细胞的功能类似,具有发育形成机体所有组织和器官甚至个体的潜能,不具有组织特异性,B错误;
C、iPS细胞来源于病人自身的体细胞,将它移植回病人体内,理论上可避免免疫排斥反应,C正确;
D、除了小鼠的成纤维细胞,后来发现已分化的B细胞、T细胞等也能被诱导分化为iPS细胞,D错误。
故选C。
5.下列关于右图模型的分析,错误的是( )
A.若模型表示食物网,则D可能是次级消费者、第二营养级
B.若模型表示物种形成,则A可以是可遗传变异,D可以是生殖隔离
C.若模型表示试管婴儿技术,则C→D过程中包括早期胚胎培养
D.若模型表示核移植技术,则B可能是具有优良性状的供体细胞
【答案】A
【分析】试管婴儿是体外受精+胚胎移植技术的俗称,是指采用人工方法让卵细胞和精子在体外受精,并进行早期胚胎发育,然后移植到母体子宫内发育而诞生的婴儿。
【详解】A、若图示为食物网,则D可能是次级消费者、第三营养级,A错误;
B、若图示为物种的形成,则A可以是可遗传变异,D是生殖隔离,产生生殖隔离代表物种的产生,B正确;
C、若图示为试管婴儿技术,C为早期胚胎培养,D为胚胎移植,C正确;
D、动物核移植,经常移植到去核卵母细胞中,若图示为核移植技术,则A可能为去核卵母细胞,此时B可能是细胞核供体细胞,D正确。
故选A。
6.如图为某同学构建的细胞工程知识框架。以下相关说法正确的是( )
A.图中①指植物体细胞杂交,该过程常用灭活的病毒处理两种植物细胞
B.图中②属于分子水平上的生物工程技术
C.动物细胞融合与植物体细胞杂交相比,依据的原理相同,都能形成杂种细胞和杂种个体
D.用聚乙二醇处理大量混合在一起的两种植物细胞的原生质体,所获得的融合细胞不都具备双亲的遗传特性
【答案】D
【分析】题图分析:图示为细胞工程的概念图,其中①为植物体细胞杂交技术,②为核移植技术。
【详解】A、分析图示可知,图中①代表的技术手段为植物体细胞杂交,灭活的病毒不能用于植物原生质体融合,A错误;
B、图中②为细胞核移植,属于细胞水平上的生物工程技术,B错误;
C、动物细胞融合与植物体细胞杂交相比,依据的原理不完全相同,前者的原理是细胞膜的流动性和细胞增殖,后者的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性,前者获得的是杂种细胞,后者获得的是杂种植株,C错误;
D、用聚乙二醇处理大量混合在一起的两种植物细胞的原生质体,由于杂种细胞在分裂过程中会出现染色体丢失的现象,因而所获得的融合细胞不都具备双亲的遗传特性,D正确。
故选D。
7.野生动物郊狼的物种数量近年不断减少、濒临灭绝,科研人员利用种间体细胞核移植技术(iSCNT)培育小郊狼的流程如下图。下列叙述正确的是( )
A.卵母细胞去核不需要在显微镜下操作
B.iSCNT技术比胚胎细胞核移植技术难度要大
C.郊狼的耳廓组织培养时只需提供营养即可
D.小郊狼与郊狼遗传物质完全相同
【答案】B
【分析】动物细胞培养条件:(1)无菌、无毒的环境:①消毒、灭菌;②添加一定量的抗生素;③定期更换培养液,以清除代谢废物;(2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质;(3)温度和pH:哺乳动物多以36.5℃为宜,最适pH为7.2-7.4;(4)气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH)。
【详解】A、目前核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作去核法,还有人采用其他方法,如梯度离心,紫外光短时间照射,化学物质处理等;哺乳动物卵母细胞去核一般采用显微操作法去核,则方法需要显微镜下操作,A错误;
B、与胚胎细胞核移植技术相比,种间体细胞核移植技术(iSCNT)的成功率更低,这是由于动物胚胎细胞分化程度低,恢复其全能性相对容易,动物体细胞分化程度高,恢复其全能性十分困难,故与胚胎细胞核移植技术相比,iSCNT技术难度更大,B正确;
C、郊狼的耳廓组织在培养时除营养外,还需提供的条件是适宜的温度、pH和渗透压、无菌、无毒的环境以及适宜的气体环境(95%空气和5%的CO2),其中最适的pH为7.2~7.4,C错误;
D、小郊狼的核遗传物质与郊狼完全相同,而质基因来自家犬和郊狼,可见,小郊狼与郊狼遗传物质不完全相同,D错误。
故选B。
8.我国科研人员利用大鼠、小鼠两个远亲物种创造出世界首例异种杂合二倍体胚胎干细胞(AdESCs),过程如下图所示。该细胞可分化成各种杂种体细胞,为研究不同物种性状差异的分子机制提供了模型。相关叙述错误的是( )
A.单倍体囊胚1最可能由小鼠的卵母细胞经体外诱导培养获得
B.体外培养AdESCs需向培养液中添加动物血清等天然成分
C.该项技术突破生殖隔离获得了哺乳动物远亲物种的杂种细胞
D.AdESCs的染色体组数与大鼠和小鼠体细胞融合的杂种细胞相同
【答案】D
【分析】分析题图:小鼠的卵细胞体外培养到囊胚时期,取内细胞团细胞培养成孤雌单倍体胚胎干细胞,取大鼠的精子体外培养到囊胚时期,取内细胞团细胞培养成孤雄单倍体胚胎干细胞,两种胚胎融合成异种杂合二倍体胚胎干细胞(AdESCs)。
【详解】A、由单倍体囊胚1可获得孤雌单倍体胚胎干细胞,单倍体囊胚1最可能由小鼠的卵母细胞经体外诱导培养获得,A正确;
B、血清等天然成分与细胞在体内需要的成分接近,含丰富的营养物质及各种生长因子等,因此体外培养AdESCs需向培养液中添加动物血清等天然成分,B正确;
C、由于物种间存在生殖隔离,因此自然情况下,哺乳动物远亲物种间的配子往往无法完成受精作用,或者即便能完成也不能继续发育成个体,该项技术突破了生殖隔离,获得了哺乳动物远亲物种的杂种细胞,C正确;
D、该AdESCs是杂合二倍体胚胎干细胞,故含有2个染色体组,但小鼠-大鼠杂种细胞由体细胞融合产生,通常含有4个染色体组,因此两者染色体组数不同,D错误。
故选D。
二、非选择题
9.中国科学院的研究团队利用细胞工程和基因编辑技术,成功培育出世界上首例只有双母亲来源的孤雌小鼠和双父亲来源的孤雄小鼠,实现了哺乳动物的同性繁殖,实验流程如图所示。请回答下列问题:
(1)用 对雌性小鼠进行超数排卵处理可得到大量卵母细胞,受精时的卵母细胞所处的时期为 。
(2)体外培养动物细胞时,除需要满足无菌、无毒的环境及适宜的营养物质、温度等条件外,还需要满足的气体条件是 。
(3)为了获得更多甲的后代,在得到的重构胚发育到 或囊胚期时,对其进行分割;在分割囊胚阶段的胚胎时,应注意 ,否则会影响胚胎的恢复和进一步发育。
(4)卵细胞、精子分别转化为phESC、ahESC,它们类似于胚胎干细胞,胚胎干细胞具有 的潜能。不考虑致死情况,得到的孤雄小鼠性染色体组成为 。
(5)据图分析,只依赖雄性小鼠不能得到孤雄小鼠,请写出两个理由: 。
【答案】(1) 促性腺激素 MⅡ期
(2)95%空气和5%CO2的混合气体
(3) 桑葚胚 将内细胞团均等分割
(4) 分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞,并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体 XX、XY或YY
(5)需要将ahESC和另一个精子一起注入一个去核卵细胞中;重构胚必须移植到雌性小鼠体内才能发育为个体
【分析】1、卵细胞激活转化成phFSC,通过基因编辑技术获得具精子细胞核特点的phESC,获得甲,从而得到孤雌小鼠。
2、精子激活转化成ahFSC,通过基因编辑技术获得具卵细胞细胞核特点的ahESC,获得乙,从而得到孤雄小鼠。
【详解】(1)用促性腺激素对雌性小鼠进行超数排卵处理可得到大量卵母细胞,而卵母细胞需要培养到MII期才能受精。
(2)体外培养动物细胞时,除需要满足无菌、无毒的环境及适宜的营养物质、温度等条件外,还需要控制的气体条件是95%空气与5%CO2的混合气体,其中CO2的主要作用是维持培养液的pH。
(3)为了获得更多甲的后代,应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚,将其移入盛有操作液的培养皿中,然后在显微镜下用分割针或分割刀分割。在分割囊胚阶段的胚胎时,要注意将内细胞团均等分割,否则会影响胚胎的恢复和进一步发育。
(4)卵细胞、精子分别转化为phESC、ahESC,它们类似于胚胎干细胞,胚胎干细胞具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞,并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。不考虑致死情况,孤雌小鼠具有双母亲来源,因此其性染色体组成为XX,而孤雄小鼠的染色体来源于两只雄鼠产生的精子,精子的性染色体为X或Y,所以孤雄小鼠的性染色体组成可能是XX、XY或YY。
(5)结合题图可知,只依赖雄性小鼠不能得到孤雄小鼠,这是因为要获得孤雄小鼠需要将ahESC和另一个精子一起注入一个去核卵细胞中,而卵细胞来自雌性小鼠,另外获得的重构胚必须移植到雌性小鼠体内才能发育为个体,可见离开雌性小鼠不能获得孤雄小鼠。
1.(2024·江苏·高考真题)我国科学家利用人的体细胞制备多能干细胞,再用小分子TH34成功诱导衍生成胰岛B细胞。下列相关叙述错误的是( )
A.基因选择性表达被诱导改变后,可使体细胞去分化成多能干细胞
B.在小分子TH34诱导下,多能干细胞发生基因突变,获得胰岛素基因
C.衍生的胰岛B细胞在葡萄糖的诱导下能表达胰岛素,才可用于移植治疗糖尿病
D.若衍生的胰岛B细胞中凋亡基因能正常表达,细胞会发生程序性死亡
【答案】B
【分析】诱导多能干细胞(iPS细胞):通过特定的因子导入和培养条件,可以从人的皮肤等体细胞出发,诱导其成为具有无限增殖能力并可分化为人体各种组织脏器的多能干细胞。
在正常情况下,胰岛B细胞对血糖水平的变化非常敏感,能够根据血糖水平的高低调节胰岛素的分泌。当血糖水平升高时,胰岛B细胞会增加胰岛素的分泌,帮助降低血糖水平;反之,当血糖水平降低时,则减少胰岛素的分泌,以避免低血糖。
细胞凋亡指为维持内环境稳定,由基因控制的细胞自主的有序的死亡。细胞凋亡与细胞坏死不同,细胞凋亡不是一件被动的过程,而是主动过程,它涉及一系列基因的激活、表达以及调控等的作用,它并不是病理条件下,自体损伤的一种现象,而是为更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程。
【详解】A、被诱导改变后,可使体细胞去分化成多能干细胞 这个说法是正确的。体细胞可以通过特定的因子导入和培养条件,基因的调控和表达模式的改变,使得原本专一功能的体细胞去分化成为多能干细胞,A正确;
B、小分子药物通常是通过调节现有的生物通路和基因表达来实现其功能,而胰岛素基因在人体所有细胞中都存在,但只有在胰岛细胞中才会表达,所以多能干细胞在诱导分化的过程中不会突然发生基因突变获得胰岛素基因,B错误;
C、胰岛B细胞在较高的血糖浓度下分泌胰岛素,降低血糖,所以衍生的胰岛B细胞需在葡萄糖的诱导下成功表达胰岛素,以确保衍生的胰岛B细胞能够正常发挥功能,才可用于移植治疗糖尿病,C正确;
D、凋亡基因的正常表达会导致衍生的胰岛B细胞发生程序性死亡,也就是发生细胞凋亡,D正确。
故选B。
2.(2023·北京·高考真题)甲状旁腺激素(PTH)水平是人类多种疾病的重要诊断指标。研究者制备单克隆抗体用于快速检测PTH,有关制备过程的叙述不正确的是( )
A.需要使用动物细胞培养技术
B.需要制备用PTH免疫的小鼠
C.利用抗原-抗体结合的原理筛选杂交瘤细胞
D.筛选能分泌多种抗体的单个杂交瘤细胞
【答案】D
【分析】单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞,诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】A、单克隆抗体制备过程中需要对骨髓瘤细胞等进行培养,即需要使用动物细胞培养技术,A正确;
B、该操作的目的是制备单克隆抗体用于快速检测PTH,故应用PTH刺激小鼠,使其产生相应的B细胞,B正确;
C、抗原与抗体的结合具有特异性,可利用抗原-抗体结合的原理筛选杂交瘤细胞,C正确;
D、由于一种B细胞经分化形成浆细胞后通常只能产生一种抗体,故筛选出的单个杂交瘤细胞无法分泌多种抗体,D错误。
故选D。
3.(2020·浙江·高考真题)下列关于病毒的叙述,错误的是( )
A.有的病毒经灭活处理后,可用于细胞工程中介导动物细胞的融合
B.适当增加机体内参与免疫的细胞数量与活性,可提高对新型冠状病毒的抵御能力
C.在某人的分泌物中检测到新型冠状病毒,推测该病毒的增殖不依赖于宿主细胞
D.用高温高压处理病毒使其失去感染能力,原因之一是病毒的蛋白质发生了热变性
【答案】C
【分析】诱导细胞融合的方法有三种:生物方法(病毒)、化学方法(聚乙二醇PEG)、物理方法(离心、 震动、 电刺激)。某些病毒如:仙台病毒、副流感病毒和新城鸡瘟病毒的被膜中有融合蛋白,可介导病毒同宿主细胞融合,也可介导细胞与细胞的融合,因此可以用紫外线灭活的此类病毒诱导细胞融合。
【详解】A、有的病毒经灭活处理后,可用于细胞工程中介导动物细胞的融合,如灭活的病毒, A正确;
B、适当增加机体内参与免疫的细胞数量与活性,可以参与免疫调节中的体液和细胞免疫,尽可能杀死更多的病毒,可提高对新型冠状病毒的抵御能力,B正确;
C、在某人的分泌物中检测到新型冠状病毒,是因为病毒浸入细胞后大量繁殖,病毒从细胞中释放出来,不能说明该病毒的增殖不依赖于宿主细胞,C错误;
D、用高温高压处理病毒使其失去感染能力,原因之一是病毒的蛋白质在高温高压下,空间结构发生变化,肽链松散,发生了变性,D正确。
故选C。
4.(2021·江苏·高考真题)下列关于哺乳动物胚胎工程和细胞工程的叙述,错误的是( )
A.细胞培养和早期胚胎培养的培养液中通常需要添加血清等物质
B.早期胚胎需移植到经同期发情处理的同种雌性动物体内发育成个体
C.猴的核移植细胞通过胚胎工程已成功地培育出了克隆猴
D.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
【答案】D
【分析】1、胚胎移植的生理基础(1)供体与受体相同的生理变化,为供体的胚胎植入受体提供了相同的生理环境;(2)胚胎在早期母体中处于游离状态,这就为胚胎的收集提供了可能;(3)子宫不对外来胚胎发生免疫排斥反应,这为胚胎在受体内的存活提供了可能;(4)胚胎遗传性状不受受体任何影响。
2、浆细胞能够分泌抗体,但是不具有增殖能力,而骨髓瘤细胞具有无限增殖的能力,因此利用动物细胞融合技术将浆细胞和骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞,利用该细胞制备单克隆抗体。
【详解】A、细胞培养和早期胚胎培养的培养液中通常需添加血清等物质,A正确;
B、早期胚胎需移植到经同期发情处理的同种雌性动物体内发育成个体,B正确;
C、我国利用核移植技术成功培养出克隆猴“中中”和“华华”,C正确;
D、将骨髓瘤细胞和B淋巴细胞混合,经诱导融合后的细胞不都是杂交瘤细胞,还有B细胞自身融合的细胞、骨髓瘤细胞自身融合的细胞等,D错误。
故选D。
5.(2024·福建·高考真题)我国科研团队研制出全球首个以尿液中的抗原为靶标的戊肝诊断试剂盒,该成果属于单克隆抗体在临床上的应用。下列叙述错误的是( )
A.该试剂盒的研制过程应用了动物细胞融合技术
B.该试剂盒的检测原理为抗原抗体的特异性结合
C.该试剂盒检测前的采样不会对受检者造成创伤
D.该试剂盒还可用于其他类型病毒性肝炎的检测
【答案】D
【分析】单克隆抗体的制备利用了动物细胞培养、动物细胞融合等技术。
【详解】A、依据题干信息,戊肝诊断试剂盒属于单克隆抗体的研究成果,单克隆抗体制备过程需要已免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合,所以动物细胞融合技术,A正确;
B、该试剂盒的检测原理为抗原抗体的特异性结合,B正确;
C、依据题干信息,该试剂盒以尿液中的抗原为靶标,所以该试剂盒检测前的采样不会对受检者造成创伤,C正确;
D、抗体具有特异性,所以戊肝诊断试剂盒只能用于戊肝的检测,不能用于其他类型病毒性肝炎的检测,D错误。
故选D。
二、非选择题
6.(2020·江苏·高考真题)新型冠状病毒可通过表面的棘突蛋白(S蛋白)与人呼吸道黏膜上皮细胞的ACE2受体结合,侵入人体,引起肺炎。图1为病毒侵入后,人体内发生的部分免疫反应示意图。单克隆抗体可阻断病毒的粘附或入侵,故抗体药物的研发已成为治疗新冠肺炎的研究热点之一。图2为筛选、制备抗S蛋白单克隆抗体的示意图。请据图回答下列问题:
(1)图1中人体内抗原递呈细胞吞噬病毒,并将病毒的抗原暴露在细胞表面,被 细胞表面的受体识别后激活该细胞。
(2)B细胞识别入侵的病毒后,在淋巴因子作用下,经过细胞的 ,形成 细胞。
(3)为判断疑似患者是否为新型冠状病毒感染者,采集鼻咽拭子主要用于病原学检查,检测病毒的 ;采集血液样本主要用于血清学检查,检测 。
(4)据图2所示,研制抗S蛋白单克隆抗体,需先注射 免疫小鼠以激活小鼠的免疫细胞,再提取激活的B细胞与骨髓瘤细胞融合,用HAT培养基筛选获得 细胞。因为同一种抗原可能激活 细胞,还需继续筛选才能获得分泌单克隆抗体的细胞株。
【答案】 T 增殖、分化 浆细胞和记忆 核酸 抗新型冠状病毒抗体 棘突蛋白(或S蛋白) 杂交瘤 多种B
【分析】本题以新冠病毒为载体考查体液免疫、核酸检测和单克隆抗体的有关知识。体液免疫包括三个阶段:(1)感应阶段:除少数抗原可以直接刺激B细胞外,大多数抗原被吞噬细胞摄取和处理,并暴露出其抗原决定簇;吞噬细胞将抗原呈递给T细胞,再由T细胞呈递给B细胞;(2)反应阶段:B细胞接受抗原刺激后,开始进行一系列的增殖、分化,形成记忆细胞和浆细胞;(3)效应阶段:浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合,发挥免疫效应。制备单克隆抗体的具体过程:1、用目的抗原免疫小鼠,使小鼠产生致敏B淋巴细胞;2 、将准备好的同系骨髓瘤细胞与小鼠脾细胞按一定比例混合,并加入促融合剂聚乙二醇。在聚乙二醇作用下,各种淋巴细胞可与骨髓瘤细胞发生融合,形成杂交瘤细胞;3、在HAT选择性培养基中,未融合的骨髓瘤细胞因缺乏次黄嘌呤-鸟嘌呤-磷酸核糖转移酶,不能利用补救途径合成DNA而死亡。 未融合的淋巴细胞虽具有次黄嘌呤-鸟嘌呤-磷酸核糖转移酶,但其本身不能在体外长期存活也逐渐死亡。 只有融合的杂交瘤细胞由于从脾细胞获得了次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶,并具有骨髓瘤细胞能无限增殖的特性,因此能在HAT培养基中存活和增殖;4、在HAT培养基中生长的杂交瘤细胞,只有少数是分泌预定特异性单克隆抗体的细胞,因此,必须进行筛选和克隆化。筛选出能产生所需单克隆抗体的阳性杂交瘤细胞,并进行克隆扩增;5、单克隆抗体的大量制备 单克隆抗体的大量制备重要采用动物体内诱生法和体外培养法。
【详解】(1)据题图1可知,人体内抗原递呈细胞吞噬新冠病毒,并将新冠病毒的抗原暴露,呈递给T细胞,被T细胞表面的受体识别后激活T细胞;
(2)激活的T细胞释放淋巴因子,并将抗原呈递给B细胞,B细胞识别入侵的病毒后,迅速增殖分化成浆细胞和记忆细胞;
(3)临床上为判断疑似患者是否为新型冠状病毒感染者,采集鼻咽拭子主要用于病原学检查,检测疑似患者的呼吸道是否有新冠病毒的核酸,采集血液样本主要用于血清学检查,检测血清中是否产生抗新型冠状病毒的抗体;
(4)据题中图2所示,结合单克隆抗体制备方法,要研制抗棘突蛋白单克隆抗体,需先注射新冠病毒的棘突蛋白(或S蛋白),以激活小鼠的免疫细胞,再提取激活的B细胞与骨髓瘤细胞融合,获得融合的、未融合的细胞,用HAT筛选培养基培养,未融合的B细胞不能长期生存而死亡,未融合的骨髓瘤细胞不能合成DNA而死亡,只有杂交瘤细胞能成活;由于同一种抗原可能激活多种B细胞,筛选出的融合的骨髓瘤细胞就可能分泌多种抗体,还需继续筛选才能获得分泌单克隆抗体的细胞。
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