内容正文:
第2课时 动物细胞融合技术与单克隆抗体
知识点一 动物细胞融合技术
1.下列关于动物细胞融合的说法,不正确的是( )
A.动物细胞融合技术,是指使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术
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方法有PEG融合法、灭活病毒诱导法、紫外线照射等
D.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
答案 C
解析 动物细胞融合时常用的诱导方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等,紫外线照射不能促进细胞融合,C错误。
2.如图表示仙台病毒诱导动物细胞融合的部分过程,下列叙述正确的是( )
A.细胞A和细胞B必须为同种细胞才能融合
B.细胞C同时有细胞A和细胞B的遗传物质
C.该融合过程体现了细胞膜具有选择透过性
D.此过程的原理是动物细胞具有全能性
答案 B
解析 不同种的细胞也能融合,如人、鼠细胞融合,A错误;该融合过程体现了细胞膜具有流动性,C错误;此过程的原理是动物细胞膜具有流动性,D错误。
知识点二 单克隆抗体及其应用
3.对于下面制备单克隆抗体的过程示意图,叙述不正确的是( )
A.①表示B淋巴细胞和骨髓瘤细胞均是从小鼠的脾脏中提取的
B.④中的筛选是通过抗原—抗体反应进行的
C.②促进细胞融合时可用聚乙二醇来诱导
D.⑤是可以无限增殖的杂交瘤细胞产生的细胞群
答案 A
解析 骨髓瘤细胞不是从脾脏中提取的,A错误;④中的筛选是通过抗原—抗体反应进行的,可以筛选出能产生所需抗体的细胞,B正确。
4.在单克隆抗体制备过程中,对骨髓瘤细胞和B淋巴细胞诱导融合后,要用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞。在这种培养基上不能存活、增殖的细胞是( )
①B淋巴细胞 ②骨髓瘤细胞 ③B淋巴细胞自身融合细胞 ④骨髓瘤细胞自身融合细胞 ⑤杂交瘤细胞
A.①②③④ B.①③⑤
C.②④⑤ D.①③④⑤
答案 A
解析 在题中特定的选择培养基上,能够存活、增殖的细胞只有杂交瘤细胞。B淋巴细胞及其自身融合形成的细胞、骨髓瘤细胞及其自身融合形成的细胞均不能在这种培养基上存活、增殖,A符合题意。
5.下列关于单克隆抗体制备的说法,正确的是( )
A.需要用到胰蛋白酶处理得到单个B淋巴细胞
B.杂交瘤细胞灭菌处理后,可在液体培养基中进行培养
C.诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后,发生融合的细胞均为杂交瘤细胞
D.筛选出杂交瘤细胞后,需利用特定抗原再次筛选出能够分泌所需抗体的杂交瘤细胞
答案 D
解析 诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后,产生的两两融合的细胞可能是B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的融合、B淋巴细胞和B淋巴细胞的融合、骨髓瘤细胞和骨髓瘤细胞的融合,C错误;单克隆抗体制备过程需要两次筛选:第一次筛选出杂交瘤细胞,第二次筛选出能够产生所需抗体的杂交瘤细胞,第二次筛选需利用特定抗原对杂交瘤细胞产生的抗体进行检测,呈阳性的杂交瘤细胞即为能够分泌所需抗体的细胞,D正确。
6.下图为杂交瘤细胞制备示意图。骨髓瘤细胞由于缺乏次黄嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT-),在HAT筛选培养液中不能正常合成DNA,无法生长。下列叙述不正确的是( )
A.可用灭活的病毒诱导细胞融合
B.两两融合的细胞都能在HAT培养液中生长
C.杂交瘤细胞需进一步筛选才能用于生产
D.细胞膜的流动性是细胞融合的基础
答案 B
解析 两两融合的细胞包括:免疫B细胞与免疫B细胞的融合、骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞的融合、免疫B细胞与骨髓瘤细胞的融合。其中骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞的融合细胞缺乏次黄嘌呤磷酸核糖转移酶,不能在HAT培养液中生长,B错误;杂交瘤细胞还需要进行克隆化培养和抗体检测,经过多次筛选才能用于生产,C正确。
7.某小鼠生活过程中被多种病原体感染过,科学家以该小鼠为实验材料,利用单克隆抗体技术,获得了抗某种病原体的高纯度单克隆抗体。下列有关叙述不正确的是( )
A.被多种病原体感染过的小鼠体内会产生多种浆细胞
B.经细胞融合后形成的单个杂交瘤细胞可分泌多种特异性抗体
C.使用人鼠嵌合单克隆抗体进行疾病治疗可减少副作用的发生
D.单克隆抗体的制备过程中应用了动物细胞培养和细胞融合技术
答案 B
解析 被多种病原体感染过的小鼠体内,B细胞会增殖分化形成多种不同的浆细胞,进而产生多种抗体去对付不同的抗原,A正确;经细胞融合后形成的单个杂交瘤细胞,只能产生一种抗体,B错误。
8.下列有关植物体细胞杂交与单克隆抗体制备过程的比较,正确的是( )
A.两者原理都涉及细胞膜的流动性
B.诱导细胞融合的方法均可用电融合法、灭活病毒诱导法
C.两者成功的标志都是形成杂种个体
D.都必须用选择培养基筛选杂种细胞
答案 A
解析 制备单克隆抗体得不到动物个体,C错误;植物体细胞杂交可以通过显微镜观察染色体数目等来筛选融合原生质体,不一定必须用选择培养基,D错误。
9.某研究者利用细胞工程制备抗A的单克隆抗体。先用抗原(A)分别免疫3只同种小白兔(X、Y和Z),每只小白兔免疫5次,每次免疫一周后测定各小白兔血清抗体的效价(能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数),制备B淋巴细胞时,免疫小白兔的血清抗体效价需达到16000以上,检测结果如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.将抗原A注入小白兔体内的目的是为了获得免疫产生的抗A抗体
B.最适合用于制备B淋巴细胞的是小白兔Y
C.骨髓瘤细胞与B淋巴细胞的融合可以使用灭活的病毒进行促融
D.融合细胞需经多次筛选获得足够数量的能分泌抗A抗体的杂交瘤细胞
答案 A
解析 将抗原A注入小白兔体内的目的是为了刺激小白兔发生体液免疫,从而获得已免疫的B淋巴细胞,A错误;在第五次中,小白兔Y的血清抗体效价最大,所以最适合用于制备B淋巴细胞的是第五次免疫后的小白兔Y,B正确;骨髓瘤细胞与B淋巴细胞的融合常使用灭活的病毒进行促融,也可用物理或化学的方法进行促融,C正确;杂交细胞需经多次筛选才可获得只分泌抗A抗体的杂交瘤细胞,第一次筛选可获得杂交瘤细胞,第二次筛选可获得只分泌抗A抗体的杂交瘤细胞,D正确。
10.利用细胞工程方法,以埃博拉病毒核衣壳蛋白为抗原制备出单克隆抗体。下列有关单克隆抗体的叙述,正确的是( )
A.用纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内,产生的血清抗体为单克隆抗体
B.体外培养单个浆细胞可以获得大量针对埃博拉病毒的单克隆抗体
C.将等量的已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合,经PEG诱导融合后的细胞均为杂交瘤细胞
D.利用该单克隆抗体与埃博拉病毒核衣壳蛋白特异性结合的方法可诊断出埃博拉病毒感染者
答案 D
解析 用纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内,小鼠能产生抗体,但不是单克隆抗体,A错误;浆细胞在体外培养条件下不能大量增殖,故不能获得大量抗埃博拉病毒的抗体,单克隆抗体是由杂交瘤细胞产生的,B错误;将等量已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合,经PEG诱导融合后,有些细胞并不发生融合,即使发生融合,也未必是B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合而成的杂交瘤细胞,C错误;埃博拉病毒感染者体内含有病毒(即有病毒核衣壳蛋白),用该单克隆抗体与之发生特异性结合的方法可加以诊断,D正确。
11.如图为单克隆抗体的制备过程(图中的抗原表位指抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团),下列相关叙述不正确的是( )
A.小鼠经抗原多次免疫后,可取其脾脏获取B淋巴细胞,1号试管内可能含有多种B淋巴细胞
B.骨髓瘤细胞培养时会出现细胞贴壁和接触抑制现象,因此细胞融合前需用胰蛋白酶处理
C.3号试管的杂交瘤细胞既能迅速大量增殖,又能合成和分泌特异性抗体
D.杂交瘤细胞经筛选并克隆化培养后获得的4种抗体都能与抗原特异性结合
答案 B
解析 由于抗原上有多种抗原表位,不同的抗原表位可以刺激不同的B淋巴细胞,导致B淋巴细胞增殖和分化,因此1号试管内可能含有多种B淋巴细胞,A正确;普通的体细胞培养一般会出现细胞贴壁和接触抑制现象,而骨髓瘤细胞能无限增殖,不会出现贴壁生长和接触抑制现象,B错误;3号试管的杂交瘤细胞是由特定的抗原表位刺激产生的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合形成的,既能迅速大量增殖,又能合成和分泌特异性抗体,C正确;杂交瘤细胞经筛选并克隆化培养后获得的4种抗体能与抗原上相应的抗原表位结合,因此4种抗体都能与抗原特异性结合,D正确。
12.如图所示为细胞融合技术的一些过程:
(1)由A、B两种动物细胞人工融合成C细胞的过程中,常用________作为诱导剂。
(2)若A、B细胞为植物细胞,那么这样的细胞已经用酶降解掉了________,这种酶可能是____________________酶,由此处理A和B细胞生成的结构称为________。
(3)若由D细胞培育成植株,可用______________技术,这一培养过程要经过________和____________两个阶段。
(4)若A细胞为骨髓瘤细胞,B细胞为B淋巴细胞,那么D细胞称为________细胞,由D细胞连续分裂产生大量细胞的过程,称为________过程。这种细胞既能无限繁殖,又能产生________。
(5)若A细胞为人细胞,B细胞为鼠细胞,并分别用红、绿荧光染料标记细胞膜上的蛋白质,在形成C细胞时,细胞一半发红色荧光,一半发绿色荧光。到D细胞阶段,两种颜色的荧光均匀分布,请解释原因。__________________________________________________________。
答案 (1)PEG(聚乙二醇)(或灭活的病毒)
(2)细胞壁 纤维素酶和果胶 原生质体
(3)植物组织培养 脱分化 再分化
(4)杂交瘤 克隆 特异性抗体
(5)细胞膜上的蛋白质是可以移动的(或细胞膜具有一定的流动性)
解析 (1)动物细胞融合常通过聚乙二醇或灭活的病毒作为诱导剂进行诱导融合。
(2)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,根据酶的专一性原理,可以用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁得到原生质体,再通过化学方法如聚乙二醇诱导原生质体融合。
13.制备单克隆抗体的流程如图所示。请根据下图回答问题:
(1)通过过程①得到的B淋巴细胞在从小鼠体内分离出来之前,需对小鼠__________________
__________________________________________________。
(2)过程②诱导融合运用的原理是____________________,该过程中区别于植物原生质体融合的方法是用____________处理。
(3)过程③中需要用特定的选择培养基进行筛选,其目的是获得________________。图中X细胞具有__________________________________的特点。单克隆抗体的特点是________________________________________。
(4)经过筛选和克隆化培养得到杂交瘤细胞后,一般采用体内培养和体外培养两种方式进行培养,动物细胞的体外培养对环境条件的要求比较高,如培养液需适宜的温度、______________________________________________________(答出两项即可)等。
(5)从图中可以看出,单克隆抗体的制备过程运用了______________和______________等动物细胞工程技术。
答案 (1)注射特异性抗原
(2)细胞膜具有流动性 灭活的病毒
(3)杂交瘤细胞 既能产生特异性抗体,又能无限增殖 特异性强、灵敏度高、并可大量制备
(4)pH、动物血清、气体环境、无菌、无毒的环境(任写两项即可)
(5)动物细胞融合 动物细胞培养
解析 (1)在单克隆抗体的制备过程中,首先要对小鼠注射特异性抗原,然后从小鼠体内分离B淋巴细胞。
(3)过程③经过诱导融合后,考虑两两融合能获得3种融合细胞,故用选择培养基筛选获得杂交瘤细胞。图中X细胞为获得的杂交瘤细胞,具有双亲细胞的遗传物质,所以既能产生特异性抗体,又能无限增殖。
(4)动物细胞的体外培养对环境条件的要求比较高,如培养液需适宜的温度、pH、动物血清、气体环境、无菌、无毒的环境等。
14.针对肿瘤细胞相关的异常分子和基因,可设计和研制特异性的靶点药物,靶向杀伤肿瘤细胞。据此回答下列问题:
(1)如图甲所示,转铁蛋白受体(TfR)与转铁蛋白(Tf)结合,通过胞吞方式将铁元素运输至细胞内。肿瘤细胞由于增殖迅速,需要更多的铁元素,因此肿瘤细胞表面TfR表达量________(填“上升”或“下降”)。利用单克隆抗体技术,可研制相应的抗TfR抗体,其与TfR特异性结合,______________________________________,进而影响肿瘤细胞增殖。
(2)若想获得单克隆抗体,可将________的小鼠的B细胞与____________融合,继而筛选出____________________________的杂交瘤细胞,大量培养获得相应抗体,由于该抗体来源于小鼠,称为鼠源性单克隆抗体。
(3)将该鼠源性单克隆抗体与人癌细胞混合后培养,发现单独使用该抗体对人癌细胞的增殖无显著影响,可能的原因是抗体与细胞表面TfR结合后___________________________________
_________________________________________,为探究该假说成立与否,采用荧光标记定位的方法,结果发现抗体出现在细胞膜上和细胞内,则此实验结果支持该假说。
(4)由于在本实验中单独使用抗体效果不佳,考虑利用抗体介导杀伤细胞对靶细胞的裂解作用来抑制癌细胞,该过程如图乙所示。若无论何种抗体,杀伤细胞都可与之结合,最终使靶细胞裂解死亡,则说明抗体Fc段在不同种类的抗体中________(填“相同”或“不同”)。
答案 (1)上升 阻止了Tf与TfR结合,抑制铁元素的摄取
(2)接种过TfR 骨髓瘤细胞 既能无限增殖又能分泌抗TfR抗体
(3)同样被胞吞进入细胞,TfR最终会返回细胞表面,导致抗体无法起到抑制细胞摄取铁元素的作用
(4)相同
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