内容正文:
课时分层作业(五十三) 动物细胞工程
(建议用时:30分钟;本套共8小题,共30分。第1~6小题,每小题2分;第7小题4分;第8小题14分。)
1.(2024·江苏模拟)由于肝脏器官的短缺,肝细胞移植被作为肝移植的替代策略。用海藻酸盐微胶囊包裹可增殖人肝细胞获得类器官(eLO),并用于移植是治疗肝衰竭的一种有前途的策略。下列叙述错误的是( )
A.供体肝组织需先用胰蛋白酶将其分散,再进行原代培养
B.开放式培养肝细胞,有利于细胞代谢产生的CO2及时溢出
C.异体移植细胞会发生免疫排斥,用海藻酸盐微胶囊包裹有利于形成免疫保护屏障
D.若eLO与空微胶囊治疗组的效果相当,可证明微胶囊包裹不影响肝细胞功能
2.(2024·山东聊城二模)灌流式培养是在细胞培养管内,一边不断注入新鲜培养基,一边将培养液的上清液不断移出。区别传统的悬浮培养,灌流式培养可避免因细胞密度过大、有害代谢物积累等因素而使细胞分裂受阻的现象出现。下列叙述正确的是( )
A.灌流式培养的细胞会贴壁生长,但不会出现接触抑制现象
B.灌流是在细胞达到一定密度或者营养物质低于一定浓度时进行
C.灌流速率越高,营养物质利用越充分
D.向培养管注入的新鲜培养基中补充动物血清是为了防止杂菌污染
3.(2024·河北承德模拟)人绒毛膜促性腺激素(HCG)是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白,抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断。下列叙述正确的是( )
A.反复将HCG注射到小鼠体内,产生的血清抗体即为单克隆抗体
B.灭活病毒诱导法是唯一能诱导骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合的方法
C.用选择培养基筛选出的杂交瘤细胞均能产生抗HCG的抗体
D.杂交瘤细胞分泌的抗HCG单克隆抗体能与HCG发生特异性结合
4.(2024·广东大亚湾区检测)角膜缘干细胞缺乏症(LSCD)会造成患者严重视力障碍甚至失明。某研究团队将来自捐献者的皮肤细胞编辑为iPS细胞,诱导其分化为各种其他类型的细胞,然后从中筛选出所需的角膜细胞并制成细胞薄膜。把细胞薄膜移植给LSCD患者后,细胞薄膜持续不断地生成角膜细胞,患者视力得到恢复且没有出现排斥反应。下列分析正确的是( )
A.iPS细胞的分裂、分化潜能并不比角膜上皮干细胞高
B.iPS细胞与其转化的角膜细胞的基因组成和细胞功能没有区别
C.若移植的新角膜产生其他类型的细胞可导致移植失败
D.用iPS细胞治疗LSCD不存在伦理争议和安全性风险
5.(2024·广东佛山二模)卡铂为广谱抗肿瘤药,通过抑制DNA复制而起效。卡铂微溶于水,其水溶液在光下不稳定,溶液中的Cl-也会促进其分解。临床上用5%葡萄糖溶液与卡铂制成卡铂试剂后注射治疗,口服无效。相关实验的设计思路如下图,下列说法正确的是( )
A.本实验的自变量是卡铂试剂和DNA复制抑制剂的有无
B.本实验可用生理盐水代替5%葡萄糖溶液来配制卡铂试剂
C.本实验预期结果为①与④组数据接近,②与③组数据接近
D.宫颈癌细胞培养时的气体环境是95%的氧气和5%二氧化碳
6.(2025·内蒙古适应性考试)动物细胞培养时操作不当会造成“黑胶虫”细菌的污染,该菌对氯霉素敏感。下列叙述正确的是( )
A.配制细胞培养基时,加血清(含细胞生长必需的蛋白)和氯霉素后湿热灭菌
B.在加入氯霉素防治“黑胶虫”污染过程中,需要考虑细胞和细菌生长双重因素
C.考察“黑胶虫”污染程度时,应取细胞培养液,直接涂布在平板上培养后计数
D.采用更换培养基、胰蛋白酶处理和分瓶培养等操作可清除“黑胶虫”污染
7.(不定项)(2024·湖南衡阳模拟)科研小组以某种硬骨鱼为材料在鱼鳍(由不同组织构成)“开窗”研究组织再生的方向性和机制(如图所示),下列叙述合理的是( )
A.“窗口”愈合过程中,细胞之间的接触会影响细胞增殖
B.对照组“窗口”远端,细胞不具有增殖和分化的潜能
C.“窗口”再生的方向与两端H酶的活性高低有关,F可抑制远端H酶活性
D.若要比较尾鳍近、远端的再生能力,则需沿鳍近、远端各开“窗口”观察
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8.(14分)(2024·广东广州模拟)癌症的免疫疗法通过重新激活抗肿瘤的免疫细胞,克服肿瘤的免疫逃逸,科研人员在不断研究中发现多种免疫治疗方法的结合是提高治疗效果的途径之一。请回答下列问题:
(1)免疫系统能够识别和清除突变的细胞,这体现了免疫系统的____________功能。
(2)由于基因突变,癌细胞表面物质发生改变,如某些种类癌细胞表面高表达膜蛋白PSMA和PD-L1。图1中PD-L1能抑制T细胞的活化,使癌细胞发生免疫逃逸。临床上可利用PD-1的单克隆抗体进行癌症治疗,据图1推测,其原因是_____________________________________________________________________
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(3)CD28是T细胞表面受体,T细胞的有效激活依赖于CD28在癌细胞与T细胞结合部位的聚集。因此,科研人员尝试构建既能结合PSMA,又能结合CD28的双特异性抗体PSMA×CD28,诱导T细胞定向杀伤癌细胞,如图2所示。
制备过程:先将________________分别注射到小鼠体内,分离出B淋巴细胞,诱导其与小鼠的骨髓瘤细胞融合,筛选得到__________________,再诱导两种细胞融合。成功融合的细胞会表达两种L链和两种H链,由于______________________会产生多种抗体,因此还需进行筛选,才能获得所需的双特异性抗体PSMA×CD28。
(4)科研人员将癌细胞和T细胞共同培养,加入不同抗体,比较不同抗体对T细胞活化的作用。实验各组由活化T细胞产生的细胞因子IL-2含量如图3所示,实验结果说明_________________________________________________________
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课时分层作业(五十三)
1.D [供体肝组织要用机械法或胰蛋白酶和胶原蛋白酶处理分散成单个细胞,再进行原代培养,A正确;开放式培养肝细胞,有利于细胞代谢吸收O2以及产生的CO2及时溢出,防止CO2积累在培养液中,改变培养液pH,B正确;异体移植细胞会发生免疫排斥,用海藻酸盐微胶囊包裹能够防止免疫系统的识别,C正确;若eLO与空微胶囊治疗组的效果相当,说明空微胶囊也可以治疗肝衰竭,不能证明微胶囊包裹不影响肝细胞功能,D错误。]
2.B [灌流式培养的动物细胞不会出现贴壁生长现象,A错误;悬浮培养的动物细胞会因细胞密度过大、有害代谢物积累等因素而分裂受阻,而灌流是在细胞达到一定密度或者营养物质低于一定浓度时进行,B正确;过高的灌流速率,会导致培养的细胞没有及时利用营养物质,而使营养物质不能得到充分利用,C错误;培养管中加入动物血清是为了提供动物细胞培养所需要的营养物质和某种生长因子,D错误。]
3.D [反复将HCG注射到小鼠体内,产生的血清中含有多种抗体,不是单克隆抗体,A错误;诱导骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合的方法除灭活病毒诱导法外,还有PEG融合法、电融合法等,B错误;用选择培养基筛选出的杂交瘤细胞只是B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合细胞,不一定都能产生抗HCG的抗体,C错误;杂交瘤细胞分泌的抗HCG单克隆抗体能与HCG发生特异性结合,即抗原与抗体发生特异性结合,进而可对早孕做出诊断,D正确。]
4.C [iPS细胞属于多能干细胞,而角膜上皮干细胞属于专能干细胞,所以iPS细胞的分裂、分化潜能比角膜上皮干细胞高,A错误;iPS细胞与其转化的角膜细胞的基因组成相同,都来源于同一个受精卵的分裂和分化,但由于基因的选择性表达,使得它们在功能上出现差异,B错误;若移植的新角膜没有产生角膜细胞,而是产生其他类型的细胞,患者视力无法恢复,导致移植失败,C正确;用iPS细胞治疗LSCD存在伦理争议和安全性风险,D错误。]
5.A [由分析可知,本实验的自变量是卡铂试剂、DNA复制抑制剂的有无,A正确;溶液中的Cl-会促进卡铂分解,而生理盐水中含Cl-,会促进卡铂的分解,失去疗效,因此不可用生理盐水代替5%葡萄糖溶液来配制卡铂试剂,B错误;①组不会抑制DNA的复制,④组会抑制DNA的复制,所以两组数据预期实验结果不相近,C错误;宫颈癌细胞培养时的气体环境是95%的空气和5%二氧化碳,D错误。]
6.B
7.ACD [“窗口”愈合过程中存在细胞增殖以增加细胞的数量,正常细胞增殖过程中存在接触抑制,即细胞之间的接触会影响细胞增殖,A正确;处理组与对照组比较发现,添加F后,“窗口”远端的细胞继续增殖和分化,说明对照组“窗口”远端的细胞保留了增殖和分化的能力,B错误;由图可知,“窗口”再生的方向与两端H酶的活性高低有关,由活性低的向活性高的方向再生,添加F后可抑制远端H酶活性,使组织再生的方向往中间延伸,C正确;图中的近端和远端为同一个“窗口”,只能判断出再生的方向,若要判断出再生的能力,则需沿鳍近、远端各开“窗口”分别观察,D正确。]
8.解析:(1)免疫系统能够识别和清除突变的细胞,这体现了免疫系统的免疫监视功能。(2)图1中癌细胞表面的PD-L1和T细胞表面的PD-1结合,抑制T细胞的活化。PD-1的单克隆抗体与PD-1特异性结合,阻断了PD-L1和PD-1的结合,避免PD-L1抑制T细胞的活化。(3)制备双特异性抗体PSMA×CD28,则抗原是CD28和PSMA,将两种物质分别注射到小鼠体内,分离出两类B淋巴细胞,将这两类B淋巴细胞分别和小鼠的骨髓瘤细胞融合,形成杂交瘤细胞,再诱导杂交瘤细胞融合。成功融合的细胞会表达两种L链和两种H链,所需的双特异性抗体PSMA×CD28是特定的L链和H链结合形成的,由于L链和H链随机组合,因此还需要进行筛选,才能获得所需的抗体。(4)自变量是抗体种类和浓度,分析图3可知,PSMA×CD28+PD-1单抗联合使用能够显著激活T细胞,且在一定范围内激活作用随抗体浓度的增加而增强;单独使用PSMA×CD28或PD-1单抗都不能显著激活T细胞。
答案:(除标注外,每空2分,共14分)(1)免疫监视
(2)PD-1的单克隆抗体与PD-1特异性结合,阻断了PD-1+PD-L1的结合,避免PD-L1抑制T细胞的活化(3分)
(3)PSMA、CD28 两种杂交瘤细胞 L链和H链随机组合 (4)PSMA×CD28+PD-1单抗联合使用能够显著激活T细胞,且在一定范围内激活作用随抗体浓度的增加而增强;单独使用PSMA×CD28或PD-1单抗都不能显著激活T细胞(合理即可)(3分)
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