内容正文:
第40讲 动物细胞工程
目录
01 课标达标练
【题型一】动物细胞培养技术
【题型二】动物体细胞核移植技术和克隆
【题型三】动物细胞融合与单克隆抗体的制备
【题型四】干细胞工程
02 能力突破练(新考法+新情境+新角度)
03 高考溯源练(含2025年高考真题)
题型一 动物细胞培养技术
1.三维细胞培养技术(3D细胞培养)是通过人工模拟细胞间质微环境,允许动物细胞在三维空间中生长和相互作用的技术。与传统的细胞培养相比,3D细胞培养更接近体内细胞的实际生长环境。下列说法正确的是( )
A.传统细胞培养时,细胞并不都需要贴附于某些基质表面才能生长增殖
B.用胰蛋白酶处理传统培养的贴壁细胞,断裂其胞间连丝使之游离便于传代
C.3D细胞培养前需要对动物组织进行灭菌处理,培养时需定期更换培养液
D.利用3D细胞培养技术研究干细胞分化过程时,通常需要进行分瓶处理
【答案】A
【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、传统细胞培养时,体外培养的动物细胞可分为两大类:一类细胞能够 悬浮在培养液中生长增殖,另一类细胞需要贴附于某些基质表面生 长增殖,大多数细胞需要贴附于某些基质表面才能 生长增殖,A正确;
B、胞间连丝是植物细胞间的结构,动物细胞不存在胞间连丝,B错误;
C、细胞培养过程需要营造无菌无毒的环境,包括定期更换培养液等,但不能对动物组织进行灭菌处理,C错误;
D、利用 3D 细胞培养技术研究细胞分化时,发生细胞结构和功能的稳定改变,但是细胞数量不再增加,因此不需要分瓶处理,D错误。
故选A。
2.诱导多能干细胞(iPSC)可分化成类似间充质干细胞(iMSC)。iMSC能合成和分泌Ⅴ蛋白,用于治疗骨关节炎等疾病。下列叙述正确的是( )
A.动物细胞培养在CO2培养箱中进行,CO2的作用是刺激细胞呼吸
B.来自同一个体的胚胎干细胞和iPSC的遗传信息一定是一样的
C.iPSC在适宜条件下培养,需添加特定的物质才能使其转化为iMSC
D.利用96孔板筛选转化成功的iMSC,需稀释至每孔至多1个细胞,并添加V蛋白
【答案】C
【分析】胚胎干细胞简称ES或EK细胞,是由早期胚胎或原始性腺分离出来的一类细胞,iPS与ES细胞一样,可通过定向诱导分化修补某些功能异常的细胞来治疗疾病。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。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。
【详解】A、动物细胞培养在CO2培养箱中进行,CO2的作用是调节pH,A错误;
B、可以通过将特定基因导入体细胞来获得iPSC,因此来自同一个体的胚胎干细胞和iPSC细胞的遗传信息可能会有差异,B错误;
C、诱导细胞分化需要培养过程中添加特定的物质(分化诱导因子)才能使其发生分化,因此iPSC在适宜条件下培养,需添加特定的物质才能使其转化为iMSC,C正确;
D、利用96孔板筛选转化成功的iMSC,需稀释至每孔至多1个细胞,通过抗原—抗体杂交法检测,需要加入V蛋白抗体,而不是添加V蛋白,D错误。
故选C。
3.细胞培养人造肉是指在特定的培养条件下,在培养基中利用动物干细胞培养出来的动物肉。这种肉和真正的肉类有很多相似之处,目前尚处于研究阶段。科研人员使用猪肌肉干细胞,成功研发出了我国第一块细胞培养人造肉。有关叙述错误的是( )
A.培养猪肌肉干细胞时使用液体培养基,通常需加入血清等天然成分
B.在培养猪肌肉干细胞时需要在95%空气和5%CO2的混合气体培养箱中培养
C.用于传代培养的细胞都需要用胰蛋白酶等处理后再用离心法收集
D.幼龄动物的肌肉干细胞增殖能力强,可用于培养人造肉
【答案】C
【分析】1、动物细胞培养需要满足以下条件
(1)充足的营养供给--微量元素、无机盐、糖类、氨基酸、促生长因子、血清等。
(2)适宜的温度:36.5℃±0.5℃;适宜的pH:7.2~7.4。
(3)无菌、无毒的环境:培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素,以防培养过程中的污染。此外,应定期更换培养液,防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。
(4)气体环境:95%空气+5%CO2。O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH。
2、应用:生产有重要价值的生物制品,如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等。基因工程中受体细胞的培养。用于检测有毒物质,判断某种物质的毒性。科学家培养正常或各种病变的细胞,用于生理、病理、药理等方面的研究,如用于筛选抗癌药物等,为治疗和预防癌症及其他疾病提供理论依据。
【详解】A、动物细胞培养用液体培养基有利于动物细胞的增殖,培养液中需要添加糖、氨基酸、血清等多种营养物质,A正确;
B、在培养猪肌肉干细胞时需要在95%空气和5%CO2的混合气体培养箱中培养,O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH,B正确;
C、在进行传代培养时,悬浮培养的细胞直接用离心法收集;贴壁细胞需要重新用胰蛋白酶等处理,使之分散成单个细胞,然后再用离心法收集。之后,将收集的细胞制成细胞悬液,分瓶培养,C错误;
D、干细胞具有分裂分化的能力,幼龄动物的肌肉干细胞增殖能力强,可用于培养人造肉,D正确。
故选C。
4.某科研小组为验证交感神经系统抑制骨细胞发育的机理,进行了图1所示实验,检测结果如图2,Cxel12,Oste,mALP,Runx2,mCOL为骨细胞内表达的不同基因。
下列叙述错误的是( )
A.图1实验组模拟了交感神经兴奋对MSCs分化为成骨细胞的影响
B.用离心法获取MSCs时去除上清液,有利于除菌
C.加入灭菌过的胎牛血清,可提高MSCs存活率
D.交感神经兴奋对MSCs发育中各基因表达起抑制作用
【答案】D
【分析】交感神经和副交感神经都属于外周神经系统的传出神经,交感神经兴奋会抑制肠胃蠕动,促进心跳加快。
【详解】A、分析题意,该实验的目的是验证交感神经系统抑制骨细胞发育的机理,结合图1可知,实验组加入去甲肾上腺素模拟了交感神经兴奋对MSCs分化为成骨细胞的影响,A正确;
B、培养液中可能混有杂菌,经过离心后,杂菌出现在上清液中,故用离心法获取MSCs时去除上清液,有利于除菌,B正确;
C、添加胎牛血清能为细胞培养提供未知营养成分,故加入灭菌过的胎牛血清,可提高MSCs存活率,C正确;
D、分析图2,去甲肾上腺素组与对照组相比,Cxel12、Oste、mALP和mCOL在骨细胞内表达量较低,而Runx2在骨细胞内表达量较高,由此可知,交感神经兴奋对MSCs发育中各基因表达并不是都起抑制作用,D错误。
故选D。
5.小鼠的皮肤细胞能在一定条件下转化为能够再分化的干细胞 干细胞可用于治疗某些疾病。下图是实验小鼠皮肤细胞培养的基本过程,下列有关叙述正确的是( )
A.图中甲→丁过程均需要营造一个无菌、无毒、无氧的环境
B.乙过程用胰蛋白酶或胃蛋白酶处理,可以获得单个细胞
C.丙和丁培养过程中,一般会在培养瓶壁上形成单层细胞
D.丙过程细胞完成1次有丝分裂,丁过程细胞完成多次有丝分裂
【答案】C
【分析】图示中甲表示从实验小鼠获取皮肤组织,该过程需要对小鼠进行消毒;乙表示用胰蛋白酶将组织细胞分散成单个细胞;丙表示原代培养过程;丁表示传代培养。
【详解】A、离体动物细胞培养需要无菌、无毒、需氧的环境,甲过程表示从实验小鼠身上取下皮肤组织,该过程需要对小鼠进行消毒,A错误;
B、皮肤细胞培养前需用胰蛋白酶等处理皮肤组织,使细胞分散开,并制成细胞悬液,不能使用胃蛋白酶,B错误;
C、丙过程表示原代培养,丁过程表示传代培养,由于接触抑制,正常动物细胞培养时在培养瓶壁上只能形成单层细胞,C正确;
D、丙过程表示原代培养细胞也可完成多次有丝分裂,D错误。
故选C。
6.动物细胞核移植技术中能用作受体细胞的通常有MⅡ期卵母细胞和受精卵。早期核移植技术中常用受精卵,后来基本上用MⅡ期卵母细胞取代了受精卵,主要原因是两者的( )
A.细胞大小不同 B.基因数目不同
C.染色体形态不同 D.细胞质环境不同
【答案】D
【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。
【详解】动物细胞核移植中受体细胞主要提供细胞继续分裂、分化并发育成完整个体的细胞质环境,所以受精卵和MⅡ期卵母细胞作为受体的区别主要是细胞质环境不同,D符合题意。
故选D。
题型二 动物体细胞核移植技术和克隆
1.种间体细胞核移植(iSCNT)为体细胞核移植中极具潜力的研究方向之一,该技术可实现死亡个体的“再生”。灰狼是一种犬科野生动物,研究人员采用iSCNT技术培养克隆灰狼的基本流程如图所示。据图分析,下列叙述错误的是( )
A.过程①需将家犬的卵母细胞培养到MⅡ期,再通过显微操作去核
B.过程②需用Ca2+载体诱导细胞融合,过程③需用电刺激激活重构胚
C.过程④实现了早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
D.iSCNT对灭绝物种的“再生”和生物多样性的保护具有重要意义
【答案】B
【分析】动物细胞融合技术就是使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。融合后形成的杂交细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息。原理是细胞膜具有一定的流动性。诱导动物细胞融合的方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等。
【详解】A、采集的家犬卵母细胞需要培养到MⅡ期才具备受精的能力,动物细胞核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作法,A正确;
B、过程②用电融合法使皮肤组织细胞和去核的卵母细胞融合,皮肤细胞的细胞核进入卵母细胞,形成重构胚,过程③可用物理或化学方法(如电刺激、Ca2+载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等)激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程,B错误;
C、过程④为胚胎移植过程,胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移,C正确;
D、iSCNT可实现不同物种之间细胞核移植,利用保存的灭绝物种的体细胞,可使灭绝物种“再生”,有利于保护物种多样性,D正确。
故选B。
2.成体组织细胞能够被用于两种不同意义的“克隆”,具体流程如图所示。下列有关克隆的叙述正确的是( )
A.图中含“纺锤体”的细胞为MⅡ期卵母细胞,图中代孕母体不需要处理即可植入胚胎
B.经“细胞融合”形成的重组细胞中,细胞质中的遗传物质仅来自成年母体的卵母细胞
C.图中“早期胚胎”内部的空腔为囊胚腔,图中两种“克隆”均需要胚胎移植过程
D.图中成体组织细胞需要培养,在培养前可用机械方法或用胰蛋白酶处理一段时间
【答案】D
【分析】1、随着胚胎的进一步发育,胚胎的内部出现了含有液体的腔——囊胚腔,这个时期的胚胎叫做囊胚。
2、MⅡ期的卵母细胞中含有促进供体核表达全能性的物质,因此一般选用MⅡ期的卵母细胞作为核移植的受体细胞。
【详解】A、应将卵母细胞培养至MⅡ期,再通过显微操作去核,因此图中含有“纺锤体”的细胞是处于MⅡ期的卵母细胞,代孕母需要经过同期发情处理才可植入胚胎,A错误;
B、由图可知,重组细胞是由成体组织细胞注入去核的卵母细胞形成的,因此经“细胞融合”形成的重组细胞中,细胞质中的遗传物质来自成年母体的卵母细胞和另一成体组织细胞,B错误;
C、治疗性克隆不需要形成个体,无需进行胚胎移植,C错误;
D、图中成体组织细胞需要培养,在培养前可用机械方法或用胰蛋白酶处理一段时间,使细胞分散开来,D正确。
故选D。
3.2024年2月25日,世界首例体细胞克隆顶级种用藏羊“青青”在青海省诞生。研究人员采集种羊耳缘组织培养成耳纤维细胞作为核供体细胞,通过体细胞核移植获得种羊克隆胚胎。下列相关叙述正确的是( )
A.使用无菌的胰蛋白酶消化耳缘组织间的胶原纤维
B.培养耳纤维细胞时使用CO2培养箱维持中性偏酸环境
C.配制一系列不同成分的培养液进行全体外胚胎培养
D.重组细胞会依次经历囊胚、桑椹胚、原肠胚等发育阶段
【答案】A
【分析】1、胚胎移植是指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术;
2、胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术。来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一。
【详解】A、使用无菌的胰蛋白酶消化耳缘组织间的胶原纤维,可使羊耳缘组织分散成单个细胞,A正确;
B、多数动物细胞生存的适宜pH为7.2~7.4,因此培养耳纤维细胞时使用CO2培养箱维持中性偏碱环境,B错误;
C、核移植得到的胚胎培养到一定阶段,需进行胚胎移植,移植到体内继续培养,C错误;
D、重组细胞会依次经历桑椹胚、囊胚、原肠胚等发育阶段,D错误。
故选A。
4.在保护粤东黑猪猪种遗传资源各项生物技术中,体细胞核移植技术因具有继承亲本性状完整、实验周期短、保种效力强的优点而备受关注,下图为部分相关操作流程。据图分析正确的是( )
A.卵母细胞需在卵巢中成熟后再移除核
B.5%CO2的主要作用是维持培养液的pH
C.重构胚的遗传物质完全来自粤东黑猪
D.该技术证明了动物体细胞具有全能性
【答案】B
【分析】动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中,使这个重新组合的细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体的技术。
【详解】A、卵母细胞需将其在体外培养至MⅡ期中成熟后再移除核,A错误;
B、5%CO2的主要作用是维持培养液的pH,为细胞的体外培养提供适宜的外界环境,B正确;
C、结合题图可知,重构胚的遗传物质大部分来自粤东黑猪,少部分来自小耳花猪(提供细胞质),C错误;
D、该技术证明了动物体细胞的细胞核具有全能性,D错误。
故选B。
5.W是一种具有特定功能的人体蛋白质。某研究小组拟制备乳腺生物反应器来获得大量W,基本过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.①过程构建的表达载体含有组织特异性启动子
B.②过程通常在显微镜下进行去核、注入等操作
C.该过程培养的山羊所有组织细胞均能分泌W
D.该过程利用了转基因、胚胎移植等工程技术
【答案】C
【分析】基因工程技术的步骤:①目的基因的获取,主要有三种方法:基因文库、PCR技术扩增、人工合成;②基因表达载体构建,表达载体组成:启动子+目的基因+终止子+标记基因;③目的基因导入受体细胞,动物细胞(受体)采用显微注射技术导入,植物细胞(受体)采用农杆菌转化法或基因枪法或花粉管通道法导入,微生物细胞(受体)采用感受态细胞法导入;④目的基因检测与鉴定,采用分子检测、个体生物学水平鉴定。
【详解】A、①过程构建的表达载体含有组织特异性启动子,即RNA聚合酶的识别和结合部位,A正确;
B、②为核移植,通常在显微镜下进行去核、注入等操作,B正确;
C、该过程培养的山羊只有乳腺细胞能分泌W,C错误;
D、通过生物工程技术制备山羊乳腺生物反应器过程中应用到了转基因(W基因导入山羊胚胎成纤维细胞)、核移植(胚胎成纤维细胞和卵母细胞形成重构胚)和胚胎移植(重构胚移入山羊体内)等工程技术,D正确。
故选C。
6.下图是利用体细胞核移植来克隆高产奶牛的大致流程示意图。下列相关叙述错误的是( )
A.体外培养至MⅡ期的卵母细胞要先经过获能处理才能用于后续操作
B.图中过程①常用显微操作法去除细胞中的纺锤体和染色体的复合物
C.图中过程③是将供体细胞整个注入去核卵母细胞中
D.图中的重构胚中含有卵母细胞和供体细胞的细胞质
【答案】A
【分析】动物核移植是指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。在体外将采集到的卵母细胞培养到减数第二次分裂中期才成熟,可以通过显微操作技术去除卵母细胞的细胞核和第一极体,核移植时,对提供细胞核和细胞质的奶牛不需要进行同期发情处理,使用电脉冲等方法可以激活重组细胞使其完成细胞分裂和发育。
【详解】A、体外培养至MⅡ期的卵母细胞不需要进行获能处理就可进行后续操作,A错误;
B、卵母细胞去核通常是用显微操作法去除细胞中的纺锤体和染色体的复合物,B正确;
CD、过程③构建重构胚时是将供体细胞整个注入去核卵母细胞中,因此图中的重构胚中含有卵母细胞和供体细胞的细胞质,CD正确。
故选A。
题型三 动物细胞融合与单克隆抗体的制备
1.双特异性抗体(BsAb)是一种能够同时结合两种抗原的抗体。CD19和CD47是淋巴瘤细胞广泛表达的表面标记物(CD19在B细胞表面普遍存在,CD47在正常组织细胞上普遍存在)。研究人员将两种产生不同抗体的杂交瘤细胞融合成双杂交瘤细胞,最终得到了能同时结合CD19和CD47的BsAb,它可以结合同一靶细胞上两种不同的抗原,通过这种“双靶向”模式增强对肿瘤细胞的选择性,在体内体外实验中均可显著杀伤淋巴瘤细胞。下列说法错误的是( )
A.杂交瘤细胞融合成双杂交瘤细胞可采用灭活的病毒或PEG诱导
B.同时注射2种抗原也可刺激B细胞分化为产双抗的浆细胞
C.利用双抗可以将蛋白质类药物运送至靶细胞
D.使用BsAb治疗对正常细胞的损伤小于联合使用CD19单抗和CD47单抗
【答案】B
【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;进行克隆化培养和抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;将杂交瘤细胞用培养基培养或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、动物细胞融合的方法有灭活的病毒或PEG诱导,此外还有电刺激(电脉冲融合)等,A正确;
B、一种浆细胞只能合成和分泌一种抗体,B细胞不能分化为产生双抗的浆细胞,B错误;
C、双抗可以分别结合蛋白质类药物和靶细胞上的受体,从而将蛋白质类药物运送至靶细胞,C正确;
D、CD19在B细胞表面普遍存在,CD47在正常组织细胞上普遍存在,使用BsAb可识别同时具有CD19和CD47的淋巴瘤细胞,而联合使用CD19单抗和CD47单抗,能杀伤淋巴瘤细胞的同时也可杀伤B淋巴细胞和正常细胞,因此使用BsAb治疗对正常细胞的损伤小于联合使用CD19单抗和CD47单抗,D正确。
故选B。
2.单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高等优点,被广泛用作诊断试剂。下图是医学上常用的定量检测抗原含量的“双抗体夹心法”示意图。将过量的固相抗体固定在某种固相载体表面上,加入抗原,再加入酶标抗体,洗脱未结合的酶标抗体,最后加入无色底物,该底物在酶标抗体上酶的催化作用下形成产物,通过一定时间内产物(有色)的量反映抗原量。下列说法错误的是( )
A.固相抗体和酶标抗体均能与抗原结合,但两者结构不相同
B.实验过程所加入的酶标抗体、底物均应过量
C.反应体系最终呈现的颜色深浅与抗原量呈正相关
D.制备单克隆抗体过程中,第一次筛选的原理是抗原—抗体杂交技术
【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、据图可知,固相抗体和酶标抗体均能与抗原结合,但固相抗体和酶标抗体分别与抗原的不同部位结合,说明两者的结构不同,A正确;
B、实验中加入过量的酶标抗体,是为了保证抗原能充分与之结合;而加入过量的底物,是为了保证在酶标抗体上酶的催化作用下能充分反应形成产物,从而更准确地通过产物量反映抗原量,B正确;
C、抗原越多,留下的酶标抗体越多,颜色越深,因此反应体系最终呈现的颜色深浅与抗原量呈正相关,C正确;
D、制备单克隆抗体过程中,第一次筛选是用选择性培养基筛选出杂交瘤细胞,而不是抗原 — 抗体杂交技术,D错误。
故选D。
3.抗体一药物偶联物,也就是ADC,又被称为“生物导弹”,由单克隆抗体、细胞毒性药物以及两者之间的连接物共3个部分组成。下列叙述正确的是( )
A.该抗体一药物偶联物能识别肿瘤细胞上的各种膜蛋白性.
B.经步骤①筛选得到的杂交瘤细胞具有的特点是能准确识别抗原的细微差异并能大量制备
C.ADC起作用时会被细胞吞噬,并在溶酶体内被分解后释放药物
D.诱导骨髓瘤细胞与脾脏中的细胞融合,可用的诱导因素只有灭活的病毒
【答案】C
【分析】动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性、细胞的增殖。动物细胞融合诱导手段有电刺激、聚乙二醇、灭活的病毒等,结果产生杂交细胞。
【详解】A、抗体具有特异性,即只能识别并结合特定的抗原。因此,该抗体-药物偶联物(ADC)只能识别肿瘤细胞上特定的膜蛋白抗原,而不是各种膜蛋白,A错误;
B、经步骤①筛选得到的杂交瘤细胞不一定能准确识别抗原的细微差异,B错误;
C、抗体一药物偶联物(ADC)通常由负责选择性识别癌细胞表面抗原的抗体,负责杀死癌细胞的药物有效载荷,以及连接抗体和有效载荷的连接子三个部分组成,ADC起作用时会被细胞吞噬,并在溶酶体内被分解后释放药物,C正确;
D、在诱导骨髓瘤细胞与脾脏中的细胞融合时,可用的诱导因素有PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法,D错误。
故选C。
4.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。
5.1986年首个源于小鼠B细胞融合骨髓瘤细胞生产的抗移植后免疫排斥反应鼠源单克隆抗体批准使用,鼠源单克隆抗体的应用成为解决医学、生物学等重大问题的重要手段之一。下列关于鼠源单克隆抗体说法正确的是( )
A.鼠源单克隆抗体制备离不开动物细胞融合、动物细胞培养和转基因技术
B.骨髓瘤细胞需与B细胞融合是因为其细胞中无抗体合成的相关基因
C.直接培养融合获得的杂交瘤细胞即可获得大量的鼠源单克隆抗体
D.鼠源单克隆抗体在使用中可能会刺激人体产生抗体而失去作用
【答案】D
【分析】单克隆抗体的制备:1、细胞来源:经免疫的B淋巴细胞:能产生特异性抗体,在体外不能无限繁殖;骨髓瘤细胞:不产生专一性抗体,体外能无限繁殖。2、杂交瘤细胞的特点:既能大量增殖,又能产生特异性抗体。3、两次筛选:①筛选得到杂交瘤细胞(去掉未杂交细胞以及自身融合的细胞);②筛选出能够产生所需抗体的细胞群。4、提取单克隆抗体:从培养液或小鼠腹水中提取。5、单克隆抗体的优点:特异性强、灵敏度高,并可能大量制备。
【详解】A、鼠源单克隆抗体制备离不开动物细胞融合、动物细胞培养,A错误;
B、骨髓瘤细胞需与B细胞融合是因为其细胞中抗体合成的相关基因不表达,B错误;
C、直接培养融合获得的杂交瘤细胞需要进行筛选才可获得所需的杂交瘤细胞,C错误;
D、鼠源单克隆抗体在使用中可能会刺激人体产生抗体,从而使得相应抗体与鼠源单克隆抗体特异性结合,使得鼠源单克隆抗体失去作用,D正确。
故选D。
6.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。
7.为探究荷载不同种类药物的抗体一药物偶联物(ADC)的杀伤力,研究人员将等量的药物E、F、E+F分别连接到同种抗体上,制备了三种ADC,并对表达HER-2的乳腺癌细胞株(HER2+)和不表达HER-2的乳腺癌细胞株(HER2-)进行了体外毒性实验,结果如图。下列叙述错误的是( )
A.ADC中抗体可以对癌细胞进行选择性杀伤
B.对照组应该添加等量的不携带药物的ADC
C.HER-2可以与单抗特异性结合
D.药物E和F均对乳腺癌细胞有杀伤作用,协同作用效果更好
【答案】A
【分析】1、药物可以杀伤肿瘤细胞,但没有特异性,而抗体能特异性识别肿瘤抗原,ADC实现了对肿瘤细胞的特异性杀伤。
2、根据曲线图可知,自变量为药物的种类和浓度,因变量为乳腺癌细胞的存活率。对照组的HER2+存活率一直较高,E、F、E+F组的HER2+存活率较低,且E+F组的最低,而四个组别的HER2-存活率没有差异且均较高,说明HER-2表达时药物才能发挥作用。
【详解】A、ADC中抗体特异性识别癌细胞,从而使药物杀伤癌细胞,A错误;
B、对照组的HER2+存活率较高,所用ADC不携带药物,B正确;
C、HER-2表达时药物才能发挥作用,推测HER-2能与抗体特异性结合,C正确;
D、药物E或F单独作用时,细胞存活率比对照组低,药物E和F协同作用时,细胞存活率比药物E或F单独作用时都低,说明药物E和F对乳腺癌细胞都有杀伤作用,且协同作用效果更好,D正确。
故选A。
8.某些肿瘤细胞表面的PD-L1与细胞毒性T细胞(CTL)表面的PD-1结合,能抑制CTL的免疫活性,导致肿瘤细胞免疫逃逸。将化疗药物与PD-L1单克隆抗体结合,形成抗PD-L1的偶联药物(抗PD-L1—ADC),既可阻断PD-1与PD-L1结合,恢复CTL的活性,又能使化疗药物靶向肿瘤细胞,从而达到治疗目的,流程如图所示。下列说法错误的是( )
A.通过步骤①诱导形成的细胞可能有部分不能产生抗体
B.通过步骤②筛选后能生长的细胞是异种核融合的细胞
C.步骤③中进行克隆化培养和抗原检测,可获得目的细胞
D.通过步骤④得到的单克隆抗体可使化疗药物靶向肿瘤细胞
【答案】C
【分析】单克隆抗体制备的基本步骤:对小鼠进行免疫→提取B淋巴细胞→将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合→通过筛选、克隆化培养和扩大化培养→最终注入小鼠体内→从腹腔腹水中提取单克隆抗体。
【详解】A、经过程①诱导融合的细胞有同种核两两融合和不同核融合细胞,形成的细胞可能有部分不能产生抗体,需要经过特定的选择性培养基筛选,A正确;
B、步骤②选择培养基的筛选得到的杂交瘤细胞(异种核融合)既能迅速大量增殖又能产生抗体,B正确;
C、步骤③为克隆化培养和抗体检测,经过③步骤可最终筛选得到符合要求的杂交瘤细胞,C错误;
D、抗体能与抗原发生特异性结合,步骤④得到的ADC中的抗体的能与肿瘤细胞特异性结合,将药物带到肿瘤细胞,D正确。
故选C。
题型四 干细胞工程
1.体细胞在一定条件下经培养可得到重编程干细胞。在培养液中加入特定分化诱导因子后,重编程干细胞可分化产生神经干细胞,用于治疗缺血性中风(脑部血液循环障碍导致局部神经结构损伤引起的疾病)。下列叙述正确的是( )
A.中风患者的神经元可能比正常人的神经元更容易衰老和凋亡
B.与神经细胞相比,重编程干细胞的分化程度和全能性更高
C.重编程干细胞能不断地分裂,从而增加细胞的种类和数量
D.神经干细胞分化时,遗传物质改变导致细胞形态、结构改变
【答案】A
【分析】细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质:基因的选择性表达。
【详解】A、中风患者脑部血液循环障碍会导致脑部养料、废物的运输障碍,进而可能导致其神经细胞更容易衰老和凋亡,A正确;
B、重编程干细胞可分化产生神经干细胞,因此与神经细胞相比,其分化程度更低,全能性更高,B错误;
C、重编程干细胞能不断地分裂,从而增加细胞的数量,分裂后的子细胞通过分化增加细胞的种类,C错误;
D、神经干细胞分化时,遗传物质不变,细胞分化的实质是基因的选择性表达,导致细胞形态、结构改变,D错误。
故选A。
2.科学家培养神经管组织干细胞(NSC)时发现有新的神经元形成。下列叙述错误的是( )
A.NSC需放置于95%空气和5%二氧化碳的恒温培养箱中培养
B.定期更换培养液的目的是使NSC处于无菌环境,此外还需调节pH和温度
C.利用96孔板筛选神经元时,尽量保证每孔中只接种单个细胞
D.一般认为NSC具有组织特异性,只能分化成特定的组织或细胞
【答案】B
【分析】①一般来说,动物细胞培养需要满足的条件有:营养;无菌、无毒的环境;适宜的温度、pH和渗透压;气体环境。②干细胞包括胚胎干细胞和成体干细胞。成体干细胞是成体组织或器官内的干细胞。一般认为,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,不具有发育成完整个体的能力。
【详解】A、培养神经管组织干细胞(NSC),需要将其置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的恒温培养箱中进行培养,A正确;
B、培养过程中需要定期更换培养液,以便清除代谢产物及补充新的营养物质,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害,此外还需调节pH和温度,B错误;
C、利用96孔板培养和筛选神经元时,每一个孔中尽量保证只接种单个细胞,以便让单个细胞进行增殖,C正确;
D、神经管组织干细胞(NSC)属于成体干细胞,只能分化成特定的组织或细胞,具有组织特异性,D正确;
故选B。
3.泪液分泌不足或蒸发太快,以及睑板腺分泌的油脂不足均会导致干眼症。科学家用诱导多能干细胞(iPS细胞)制成了与泪腺相似的组织,该研究成果有望带动对重症干眼症治疗方法和药物的研究。下列有关叙述正确的是( )
A.泪腺属于内分泌腺,除了分泌泪液,还能分泌有关激素
B.泪液分泌不足导致内环境的成分减少,进而引发干眼症
C.来源于病人的iPS细胞形成的泪腺组织不会引起病人的免疫排斥
D.iPS细胞具有发育的全能性,可以从囊胚的内细胞团中分离获得
【答案】C
【分析】胚胎干细胞简称ES或EK细胞,是由早期胚胎或原始性腺分离出来的一类细胞,iPS与ES细胞一样,可通过定向诱导分化修补某些功能异常的细胞来治疗疾病。
【详解】A、泪腺属于外分泌腺,不分泌激素,A错误;
B、泪液不属于内环境的成分,B错误;
CD、iPS细胞是由病人自身细胞经体外诱导获得,具有发育的全能性,由其分化形成的泪腺组织不会引起病人的免疫排斥,从囊胚的内细胞团中分离获得的细胞是胚胎干细胞,不是iPS细胞,C正确、D错误。
故选C。
4.科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞,获得了类似胚胎干细胞的一种细胞,将它称为诱导多能干细胞(iPS),我国科学家全球首次将iPS细胞用于心脏病的临床治疗。下列关于iPS细胞的叙述错误的是( )
A.体外培养iPS,定期更换培养液可清除细胞的代谢产物
B.体外培养成纤维细胞,培养代数一般应控制在10代以内
C.与胚胎干细胞相比,使用iPS细胞治疗疾病更易涉及伦理问题
D.若iPS细胞取自病人,经诱导并移植回病人体内后,可避免发生免疫排斥反应
【答案】C
【分析】动物细胞培养需要满足以下条件(1)充足的营养供给--微量元素、无机盐、糖类、氨基酸、促生长因子、血清等。(2)适宜的温度:36.5℃±0.5℃;适宜的pH:7.2~7.4。(3)无菌、无毒的环境:培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素,以防培养过程中的污染。此外,应定期更换培养液,防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。(4)气体环境:95%空气+5%CO2,O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH。
【详解】A、体外培养iPS,定期更换培养液可清除细胞的代谢产物,避免代谢废物积累对细胞产生毒害作用,A正确;
B、体外培养成纤维细胞,培养代数一般应控制在10代以内,细胞核型较为稳定,B正确;
C、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,将它称为诱导多能干细胞(iPS),而胚胎干细胞取自胚胎,故与胚胎干细胞相比,使用iPS细胞治疗疾病更不易涉及伦理问题,C错误;
D、若iPS细胞来源于病人自身体细胞,经诱导产生的组织和器官再移植回病人体内后,由于移植的组织或器官是由病人自身的细胞经过分裂、分化产生的,因此,理论上可避免发生免疫排斥反应,D正确。
故选C。
5.科学家借助逆转录病毒将与细胞脱分化有关的基因导入小鼠成纤维细胞,获得了诱导多能干细胞(iPS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。下列相关叙述错误的是( )
A.与造血干细胞相比,iPS细胞的分化程度更低
B.上述过程的外源基因通过显微注射法导入小鼠成纤维细胞
C.iPS细胞需培养在含95%空气和5%CO2的混合气体环境中
D.用iPS细胞治疗疾病存在导致肿瘤发生的风险
【答案】B
【分析】胚胎干细胞(ES细胞)具有自我更新及多向分化潜能,为发育学、遗传学、人类疾病的发病机理与替代治疗等研究提供非常宝贵的资源。iPS细胞技术是借助基因导入技术将某些特定因子基因导入动物或人的体细胞,以将其重编程或诱导为ES细胞样的细胞,即iPS细胞。
【详解】A、iPS细胞是诱导多能干细胞,与造血干细胞相比,iPS细胞的分化程度更低,其可以分化形成的细胞种类也更多,A正确;
B、科学家借助逆转录病毒将与细胞脱分化有关的基因导入小鼠成纤维细胞,B错误;
C、iPS细胞需培养在含95%空气和5%CO2的混合气体环境中,5%CO2有利于维持溶液的PH,C正确;
D、由于iPS细胞具有高复制能力,因此可能具有形成肿瘤的风险,D正确。
故选B。
6.我国科学家首次在猪体内培育出人源中期肾脏,是世界范围内首次报告人源化功能器官异种体内培育案例。本次研究利用新型人诱导多能干细胞与优化的胚胎补偿技术体系相结合,在肾脏缺陷猪模型体内实现了人源化中肾的异种体内培育。下列有关叙述错误的是( )
A.人诱导多能干细胞只能分化成特定的细胞或组织
B.培养新型人诱导多能干细胞时,需要定期更换培养液
C.若新型人诱导多能干细胞来源于患者,则可避免免疫排斥问题
D.据题可知,在异种动物体内培育人源化功能器官具有可行性
【答案】A
【分析】1、在体外培养细胞时,必须保证环境是无菌、无毒的,即需要对培养液和所有培养用具进行灭菌处理以及在无菌环境下进行操作。培养液还需要定期更换,以便清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。
2、 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将它称为诱导多能干细胞,简称iPS细胞,并用iPS细胞治疗了小鼠的镰状细胞贫血现在,用iPS细胞治疗阿尔茨海默病、心血管疾病等领域的研究也取得了新进展。因为诱导过程无须破坏胚胎,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、人诱导多能干细胞类似于胚胎干细胞,可以分化成各种组织细胞,不具有组织特异性,A错误;
B、培养新型人诱导多能干细胞时需定期更换培养液,以便清除代谢产物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害,B正确;
C、新型人诱导多能干细胞的获得无须破坏胚胎,且供体细胞可来源于患者自体,故可避免免疫排斥问题,C正确;
D、这项成果证明了基于干细胞及胚胎补偿技术在异种动物体内再造人源化功能器官的可行性,为利用器官缺陷动物模型进行器官异种体内培养再生迈出了关键的一步,对解决供体器官严重短缺难题具有重要意义,D正确。
故选A。
1.(2025·天津·二模)T-DMI是曲妥珠单抗和药物DMI连接而成的抗体-药物偶联物,对HER-2蛋白有很强的靶向性,可用于治疗HER-2过度表达的转移性乳腺癌。下列叙述错误的是( )
A.用选择培养基可筛选出产生HER-2抗体的杂交瘤细胞
B.向小鼠反复注射HER-2,以便在脾脏中获取免疫的B淋巴细胞
C.用灭活的病毒诱导细胞融合时细胞膜的蛋白质和脂质分子会重新排布
D.T-DMI中曲妥珠单抗与HER-2特异性结合是对癌细胞进行选择性杀伤的关键
【答案】A
【分析】抗体-药物偶联物通过将细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合,实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。
【详解】A、用选择培养基可以筛选出杂交瘤细胞,这些杂交瘤细胞还需要经过抗原—抗体杂交技术才能筛选出产生HER-2抗体的杂交瘤细胞,A错误;
B、向小鼠体内反复注射HER-2,目的是以便在脾脏中获取免疫的B淋巴细胞,B正确;
C、用灭活的病毒诱导细胞融合时,病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用,使细胞互相凝聚,细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布,细胞膜打开,细胞发生融合,C正确;
D、T-DMI中曲妥珠单抗能与HER-2蛋白特异性结合,将其携带的药物定向运输至HER-2过度表达的转移性乳腺癌细胞中,这能保证药物DMI对癌细胞的选择性杀伤,D正确。
故选A。
(2025·天津南开·二模)阅读下列材料,完成下面小题。
CAR-T细胞治疗常用于血液系统恶性疾病的治疗。该疗法通过基因工程技术对从患者采集的外周血T细胞进行加工,使其表达CAR(嵌合抗原受体——一种人工构建的细胞表面受体),大量增殖后回输到受者体内,以非MHC依赖方式(依赖于CAR)识别抗原对肿瘤细胞进行杀伤,达到治疗疾病的目的。
2.下列关于CAR蛋白质及CAR-T细胞杀伤作用的叙述,错误的是( )
A.CAR-T细胞对肿瘤细胞杀伤致死属于细胞坏死
B.常规细胞毒性T细胞需要识别肿瘤细胞表面的抗原-MHC
C.该蛋白质包含脂溶性部分和水溶性部分
D.该蛋白质的存在说明了细胞膜具有信息交流的功能
3.该技术涉及到患者外周血的采集、T细胞与CAR-T细胞的培养。下列叙述错误的是( )
A.采集到的组织无需胰酶处理即可得到分散的细胞
B.采集用具在使用前需进行灭菌和消毒处理
C.CAR-T细胞的培养需在固体培养基中进行
D.往往需在培养基中加入细胞因子以促进CAR-T细胞增殖
【答案】2.A 3.C
【分析】动物细胞培养的条件:
(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。
(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)。
2.A、CAR-T细胞对肿瘤细胞杀伤致死是免疫系统清除异常细胞的过程,属于细胞凋亡,不是细胞坏死,细胞坏死是病理性的被动死亡,A错误;
B、常规细胞毒性T细胞需要识别肿瘤细胞表面的抗原 - MHC复合体,才能对肿瘤细胞进行攻击,B正确;
C、细胞膜上的蛋白质既包含脂溶性部分(与磷脂双分子层相互作用),也包含水溶性部分(暴露在膜的内外表面),CAR蛋白作为细胞膜表面受体也不例外,C正确;
D、CAR蛋白作为T细胞表面受体,能识别肿瘤细胞表面的抗原,这体现了细胞膜具有信息交流的功能,D正确。
故选A。
3.A、从外周血中采集的T细胞本身就是单个细胞,无需胰酶处理来分散细胞,A正确;
B、采集用具若不进行灭菌和消毒处理,会引入杂菌等污染,影响细胞培养,所以采集用具在使用前需进行灭菌和消毒处理,B正确;
C、动物细胞培养一般使用液体培养基,而不是固体培养基,CAR-T 细胞属于动物细胞,C错误;
D、在动物细胞培养中,往往需要在培养基中加入细胞因子,如白细胞介素等,以促进细胞的增殖,D正确。
故选C。
应用靶向技术向肿瘤区域精确传送药物,控制肿瘤生长、增殖、代谢的“靶向治疗”是当前肿瘤研究的热点。根据靶向部位的不同,又可以将肿瘤靶向治疗分为肿瘤细胞靶向治疗和肿瘤血管靶向治疗两大类。
肿瘤细胞靶向治疗是利用肿瘤细胞表面的特异性受体作为靶向,药物与肿瘤细胞特异性结合,抑制肿瘤细胞的生长增殖,促使其死亡。肿瘤血管靶向治疗则是利用肿瘤区域新生毛细血管内皮细胞表面的特异性受体起作用。针对肿瘤细胞的药物要到达肿瘤细胞靶区,需要通过血管内皮细胞屏障进入肿瘤组织环境,因为靶向药物往往是由单克隆抗体和小分子药物组装而成,不易通过血管壁。而针对血管靶向的药物则有很大的优势,因为在给药后只需集聚在血管靶标部位,抑制肿瘤组织的血管生成,阻断机体通过血液对肿瘤组织提供营养物质,以达到“饿死”肿瘤细胞的目的,同时也阻断肿瘤细胞通过血管进行转移的途径。阅读材料,完成下面小题。
4.下列关于靶向治疗的叙述,正确的是( )
A.肿瘤细胞靶向治疗和肿瘤血管靶向治疗都需要靶向细胞具有特异性受体
B.靶向药物通过血管内皮细胞屏障进入肿瘤组织环境需要穿过3层膜
C.靶向治疗不仅能提高药物治疗效果而且对所有普通细胞都没有毒性
D.上述药物直接导致癌细胞死亡和癌细胞的“饿死”都是细胞凋亡
5.下列关于恶性肿瘤细胞形成、扩散和转移过程的叙述,错误的是( )
A.恶性肿瘤细胞易扩散转移的直接原因是质膜上的糖蛋白减少或缺失
B.恶性肿瘤细胞扩散和转移过程中会通过淋巴循环和血液循环运输
C.恶性肿瘤细胞表面没有MHC(组织相容性抗原),可被免疫系统杀伤
D.恶性肿瘤细胞的形成是基因突变等作用的结果
6.靶向药物一般由小分子化合物和单克隆抗体组成。下列关于单克隆抗体的叙述,错误的是( )
A.从血清中提取的抗体一般是多克隆抗体,是多种抗体的混合物
B.取小鼠脾脏细胞之前需先对小鼠注射靶向药物的特异性受体
C.靶向药物作为“生物导弹”,小分子是瞄准系统,单抗是杀伤性药物
D.单克隆的获得必须要求祖细胞是来源于一个细胞而不是多个细胞
【答案】4.A 5.C 6.C
【分析】恶性肿瘤细胞的特点是:能够无限增殖,形态结构发生显著变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,细胞之间的黏着性显著降低,容易在体内分散和转移等。传统药物在杀死肿瘤细胞的同时,也会杀死正常细胞,副作用较大。“靶向治疗”和“靶点治疗”技术利于药物和肿瘤细胞表面的特异性受体或肿瘤区域新生毛细血管内皮细胞表面的特异性受体接合,可以特异性的杀死肿瘤细胞,既能提高药物治疗效果,又降低了药物对正常细胞的伤害。
4.A、题意显示“肿瘤细胞靶向治疗是利用肿瘤细胞表面的特异性受体作为靶向”、“肿瘤血管靶向治疗则是利用肿瘤区域新生毛细血管内皮细胞表面的特异性受体起作用”,据此可知,肿瘤细胞靶向治疗和肿瘤血管靶向治疗都需要靶向细胞具有特异性受体,A正确;
B、题意显示,“针对肿瘤细胞的药物要到达肿瘤细胞靶区,需要通过血管内皮细胞屏障进入肿瘤组织环境,又靶向药物往往是由单克隆抗体和小分子药物组装而成,不易通过血管壁”,因此靶向药物不易通过血管内皮细胞屏障,其可能是通过血管内皮细胞之间的间隙进入肿瘤组织环境的,这个过程不需要穿过生物膜,B错误;
C、靶向治疗是利用药物能够与靶向细胞上的特异性受体结合,使靶向细胞死亡的一种治疗方法,该方法可以提高药物治疗效果,但正常细胞中也可能存在能与该药物特异性结合的受体,药物也会对这些细胞有杀伤作用,C错误;
D、用药物直接导致细胞死亡属于细胞坏死,癌细胞的“饿死”属于细胞凋亡,D错误。
故选A。
5.A、恶性肿瘤细胞容易扩散和转移,直接原因是质膜(细胞膜)上的粘连蛋白如糖蛋白减少或缺失,进而导致细胞间的黏着性降低,A正确;
B、恶性肿瘤细胞扩散和转移过程中会通过淋巴循环和血液循环运输,所以恶性肿瘤有可能扩散到全身各处,B正确;
C、恶性肿瘤细胞表面的MHC(身份标签)和正常细胞上的有所不同,所以可以被免疫系统杀伤,C错误;
D、基因突变会导致相应基因表达增强或减弱,原癌基因突变或者过量表达而导致相应蛋白质活性过强,或者抑癌基因突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性,就可能引起细胞癌变,所以恶性肿瘤细胞的形成是基因突变的结果,另外,染色体的表观修饰也会影响基因的表达,进而引起细胞癌变,D正确。
故选C。
6.A、由于生物会感染多种病原体,且每种病原体不一定只含有一种抗原,所以从动物血清中提取的抗体一般是多种抗体的混合物,A正确;
B、取小鼠脾脏细胞之前需先对小鼠注射靶向药物的特异性受体,以诱导小鼠产生能分泌相应抗体的B淋巴细胞,B正确;
C、靶向药物作为“生物导弹”,单抗能与靶细胞特异性结合,是瞄准系统,小分子是杀伤性药物,杀死靶细胞,C错误;
D、由于一个B细胞只针对一种特异的病原体,活化增殖后只产生一种特异性抗体,所以单克隆的获得必须要求祖细胞是来源于一个细胞而不是多个细胞,D正确。
故选C。
7.HER-2(一种跨膜糖蛋白)高表达通常只出现于胎儿期,正常人体组织中其表达量极低,在乳腺细胞中高表达可加速细胞分裂,使其增殖、分化过程失衡,最终转变为乳腺癌。抗体-药物偶联物T-DMI由曲妥珠单抗和药物DMI连接而成,对HER-2有很强的靶向性。下列相关分析错误的是( )
A.胎儿期HER-2高表达可能与胚胎发育有关,成人HER-2含量高可为乳腺癌诊断提供参考
B.因为获取的B淋巴细胞可能有多种,所以曲妥珠单抗制备过程需进行专一抗体阳性检测
C.DMI与HER-2特异性结合是T-DMI对癌细胞进行选择性杀伤的关键
D.利用同位素标记的曲妥珠单抗在乳腺组织中成像的技术可定位诊断肿瘤的位置
【答案】C
【分析】1、由题意可知,HER-2(一种跨膜糖蛋白)高表达通常只出现于胎儿期,正常人体组织中其表达量极低,在乳腺细胞中高表达可加速细胞分裂,使其增殖、分化过程失衡,最终转变为乳腺癌。抗体-药物偶联物T-DMI能与HER-2特异性结合。
2、单克隆抗体制备过程中的两次筛选:第一次筛选:利用特定选择培养基筛选,获得杂交瘤细胞,即AB型细胞(A为B淋巴细胞,B为骨髓瘤细胞),不需要A、B、AA、BB型细胞。第二次筛选:利用多孔板法和抗原抗体杂交法筛选,获得产生特定抗体的杂交瘤细胞。
【详解】A、HER-2(一种跨膜糖蛋白)高表达通常只出现于胎儿期,可能与胚胎发育有关,正常人体组织中其表达量极低,在乳腺细胞中高表达可加速细胞分裂,使其增殖、分化过程失衡,最终转变为乳腺癌,所以成人HER-2含量高可为乳腺癌诊断提供参考,A正确;
B、机体生活的环境存在多种抗原,所以获取的B淋巴细胞可能有多种,故曲妥珠单抗的制备过程需进行专一抗体阳性检测,以保证能与HER-2特异性结合,B正确;
C、DMI是药物,不能与HER-2特异性结合,能与HER-2特异性结合的是曲妥珠单抗,C错误;
D、曲妥珠单抗能与HER-2特异性结合,故利用同位素标记的曲妥珠单抗在乳腺组织中成像的技术可定位诊断肿瘤的位置,D正确。
故选C。
8.(2025·天津·二模)2025年春节档电影市场的火爆,得益于多部影片的精彩表现.其中电影《哪吒2》里相关情节和生物学中各种生物元素和概念匹配有误的是( )
A.哪吒的肉身重塑:ES有分化为体内的任何细胞并形成机体的组织和器官甚至个体的潜能
B.申公豹的药单:通过植物组织培养和细胞培养,可快速繁殖三七种苗及生产次生代谢物
C.哪吒大战敖丙:发生战斗时,组织细胞代谢旺盛,但细胞内ATP的含量基本不变
D.无量仙翁的灭魂丹:灭魂丹形似病毒、细菌,都是引起疾病的病原体,遗传物质是DNA
【答案】D
【分析】1、胚胎干细胞简称ES细胞,来源于早期胚胎或原始性腺(即囊胚期的内细胞团)。2、胚胎干细胞的特点是:在形态上,表现为体积较小,细胞核大,核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物任何一种组织细胞;另一方面,在体外培养条件下,ES细胞可不断增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可以进行某些遗传改造。
【详解】A、ES细胞为胚胎干细胞具有发育的全能性,具有分化为成年动物体内任何一种类型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,哪吒的肉体重塑可与之关联,A正确;
B、通过植物组织培养技术和细胞培养,对于三七等植物,既能快速繁殖种苗,又能利用细胞培养直接生产其次生代谢物,B正确;
C、ATP在细胞中含量少,但代谢旺盛时通过快速合成与分解保持动态平衡,总量基本不变,C正确;
D、病毒分为DNA病毒和RNA病毒(如流感病毒),并非所有病毒遗传物质均为DNA,而细菌的遗传物质是DNA。若灭魂丹包含RNA病毒,则遗传物质是RNA,D错误。
故选D。
9.干扰素α是病毒感染过程中产生的第一批促进人体免疫反应的细胞因子之一,在宿主防御 病毒感染中起着重要的作用。为了获得干扰素α的单克隆抗体,科研人员进行了如图所示的实验。下列叙述正确的是( )
A.物质H指的是干扰素α,多次注射可以从小鼠的腹水中,收集到大量的B淋巴细胞
B.克隆化培养和抗体检测时,还需要多次使用物质H
C.HAT培养基筛选后,能增殖的细胞不仅有杂交瘤细胞,还有骨髓瘤细胞
D.图中B淋巴细胞膜上有与抗原特异性识别的受体
【答案】B
【分析】1、单克隆抗体的制备过程主要包括免疫动物、细胞融合、选择性培养、杂交瘤阳性克隆的筛选与克隆化、单克隆抗体的大量制备这几个步骤。
2、诱导动物细胞融合的常用方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等。
3、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。
【详解】A、物质H是抗原,这里指的是干扰素α。多次注射后,是从免疫小鼠的脾脏中收集大量的B淋巴细胞,而不是腹水中,A错误;
B、克隆化培养和抗体检测时,需要多次使用物质H作为抗原,筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,B正确;
C、骨髓瘤细胞在HAT培养基中不能增殖,因为HAT培养基会筛选出杂交瘤细胞(骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合的细胞),只有杂交瘤细胞能在HAT培养基上增殖,C错误;
D、图中B淋巴细胞膜上有与抗原识别的受体,种类较多,不具有特异性,D错误。
故选B。
10.HER - 2蛋白主要在胎儿时期表达,成年以后只在极少数组织内低水平表达。由曲妥珠单抗和药物DMI连接而成的抗体 - 药物偶联物T - DMI,对HER - 2有很强的靶向性,可用于治疗HER - 2过度表达的转移性乳腺癌。下列叙述错误的是( )
A.需要向小鼠反复注射HER - 2,以便在脾脏中获取免疫的B淋巴细胞
B.用灭活的病毒诱导细胞融合时细胞膜的蛋白质和脂质分子会重新排布
C.T - DMI中DMI与HER - 2特异性结合是对癌细胞进行选择性杀伤的关键
D.用选择培养基可筛选出杂交瘤细胞
【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、向小鼠反复注射HER-2蛋白可刺激其产生更多能分泌抗HER-2抗体的B淋巴细胞,这是单克隆抗体制备的必要步骤,A正确;
B、灭活病毒通过膜表面糖蛋白介导细胞融合,导致细胞膜的蛋白质和脂质分子重新排布,B正确;
C、T-DMI中与HER-2特异性结合的是抗体(曲妥珠单抗),而非药物DMI;DMI的作用是杀伤癌细胞,C错误;
D、选择培养基(如HAT培养基)可淘汰未融合的细胞及同种融合细胞,仅保留杂交瘤细胞,D正确。
故选C。
11.为解决杂交瘤细胞在传代培养中出现来自 B 淋巴细胞的染色体丢失的问题,研究者用 EBV(一种病毒颗粒)感染已免疫的 B 淋巴细胞,获得“染色体核型稳定”的 EBV 转化细胞,进而获得染色体稳定的杂交瘤细胞,基本实验流程如图。EBV 转化细胞能在 HAT 培养基中存活,但对 Oua 敏感;骨髓瘤细胞在 HAT 培养基中不能存活,但对 Oua 不敏感。下列分析错误的是( )
A.B 淋巴细胞可从多次间歇注射某种抗原的动物脾脏中获得
B.导致 EBV 转化细胞和骨髓瘤细胞死亡的原因完全相同
C.杂交瘤细胞染色体丢失可能导致抗体产生能力下降
D.图中获得的杂交瘤细胞需经克隆化培养和抗体检测筛选后才可用于生产
【答案】B
【分析】单克隆抗体的制备是利用细胞融合技术,将具有无限增殖能力的骨髓瘤细胞与能产生特异性抗体的B淋巴细胞融合,形成杂交瘤细胞,从而制备出专一性强、纯度高的抗体。
【详解】A、对动物进行间歇注射抗原处理,以刺激动物体产生相应的B淋巴细胞;B淋巴细胞在骨髓中发育成熟,可分布于淋巴结和脾脏等处,故B淋巴细胞可从多次间歇注射某种抗原的动物脾脏中获得,A正确;
B、EBV转化细胞因对Oua敏感,在含Oua的HAT培养基中,可能因Oua作用死亡;骨髓瘤细胞在HAT培养基中不能存活是因缺乏相关合成DNA的酶,死亡原因不同,B错误;
C、杂交瘤细胞染色体丢失可能导致细胞发生变异,从而导致抗体产生能力下降,C正确;
D、图示获得的杂交瘤细胞还需要经过进一步的筛选,需经克隆化培养,并专一抗体检测呈现阳性的杂交瘤细胞才能直接用于生产单克隆抗体,D正确。
故选B。
12.(2025·四川巴中·三模)近日,发表在《Natrue》杂志上的一项突破性研究中,来自辛辛那提儿童医院的研究团队利用人类多能干细胞成功构建了多区域肝脏类器官(multi - zonal liver organoids, mZ - HLOs)。这些类器官在移植到胆管被结扎的啮齿动物体内后,显著提高了宿主的存活率。这一成果不仅为研究人类肝脏生物学和疾病提供了全新的模型,还为开发治疗致命肝脏疾病的新疗法铺平了道路。科学家尝试利用培养的人体细胞构建组织、器官,用于临床器官移植下列叙述正确的是( )
A.培养皮肤细胞的培养液中需加入干扰素以抑制杂菌的生长
B.动物细胞培养获得人造膀胱体现了细胞具有全能性
C.传代培养前可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶使细胞分散
D.制备动物细胞悬液时应向锥形瓶中加入无菌水
【答案】C
【分析】1、在体外培养细胞时,必须保证环境是无菌、无毒的,即需要对培养液和所有培养用具进行灭菌处理以及在无菌环境下进行操作。培养液还需要定期更换,以便清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。
2、动物细胞培养时细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上,这种现象称为细胞贴壁。悬浮培养的细胞会因细胞密度过大、有害代谢物积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻。贴壁细胞在生长增殖时,除受上述因素的影响外,还会发生接触抑制现象,即当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞通常会停止分裂增殖。
【详解】A、干扰素是细胞产生的抗病毒蛋白,不能抑制杂菌,培养基中通常添加抗生素(如青霉素、链霉素)来抑制细菌污染,A错误;
B、细胞全能性指单个细胞发育为完整个体的能力,而人造膀胱仅由细胞增殖和分化形成,未形成完整生物体,故未体现全能性,B错误;
C、传代培养时需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶分解细胞间质蛋白,使贴壁细胞分散,便于分瓶培养,C正确;
D、动物细胞需在等渗环境中存活,若加入无菌水会导致细胞吸水涨破,应使用生理盐水或培养液制备悬液,D错误。
故选C。
13.(2025·内蒙古·三模)A型塞内卡病毒(SVA)可致使猪患水疱传染病,VP1蛋白作为SVA核衣壳的关键成分,常被用于SVA的诊断。科研人员利用VP1蛋白制备单克隆抗体,以此实现对SVA病毒的快速、精准检测,其制备过程如下图所示。以下关于该过程的叙述,错误的是( )
A.过程①常用灭活病毒诱导细胞融合
B.过程②的选择培养基需添加动物血清
C.过程④只需进行抗体检测即可
D.单抗检测SVA依据抗原—抗体特异性结合
【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、据图可知,过程①为动物细胞融合,诱导动物细胞融合的常用方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等,A正确;
B、过程②为筛选杂交瘤细胞,故过程②所用培养基为选择培养基,培养基中加入动物血清可补充合成培养基缺乏的物质,B正确;
C、经过程③所得的杂交瘤细胞可能所分泌的抗体不一定是所需抗体,还要经克隆化培养和抗体检测才能得到X细胞(产生所需抗体的杂交瘤细胞),C错误;
D、抗原与抗体会发生特异性结合,图示单克隆抗体是利用VP1蛋白制备的,故可用该单抗检测SVA,D正确。
故选C。
14.(2025·江西鹰潭·二模)某些肿瘤细胞表面的PD-L1与细胞毒性T细胞(CTL)表面的PD-1结合能抑制CTL的免疫活性,导致肿瘤免疫逃逸。免疫检查点疗法使用单克隆抗体阻断PD-LI和PD-1的结合,可恢复CTL的活性,用于肿瘤治疗。为进一步提高疗效,研究者以黑色素瘤模型小鼠为材料,开展该疗法与化疗的联合治疗研究。已知黑色素瘤细胞能分泌吸引某类细胞靠近的细胞因子CXCL1。部分结果见图。下列叙述正确的是( )
A.联合疗法既发挥了化疗药物的作用,也增加活化的CTL数量,还能使化疗药物靶向肿瘤细胞
B.据图示分析,联合疗法组肿瘤体积最小治疗效果最好的原因是模型小鼠体内CTL的数量更多
C.将CXCLI受体基因的表达载体导入CTL中,将其培育成小鼠,可进一步提高治疗效果
D.基于现有抗体—药物偶联物的思路,应选择化疗药物与PD-1单克隆抗体结合在一起
【答案】A
【分析】根据题图可知,肿瘤细胞表面的PD−L1通过与T细胞表面的PD−1蛋白特异性结合,抑制T细胞增殖分化,从而逃避免疫系统的攻击。
【详解】A、由上述两图可知,联合疗法肿瘤体积最小,采用联合疗法时活化的CTL的数目明显高于免疫检查点疗法和化疗等,原因是该疗法既发挥了化疗药物的作用,也增加了活化的CTL数量,还能使化疗药物靶向肿瘤细胞,A正确;
B、分析题图可知,与免疫检查点疗法相比,联合疗法组肿瘤体积最小治疗效果最好的原因是模型小鼠体内活化的CTL的数量更多,而不是单纯的CTL的数量增加,B错误;
C、CTL细胞是高度分化的细胞,不能培育成小鼠。为使CTL响应此信号,可在CTL中导入CXCL1受体基因后再将其回输小鼠体内,从而进一步提高治疗效果,C错误;
D、某肿瘤细胞表面的PD-L1与细胞毒性T细胞(CTL)表面的PD-1结合能抑制CTL的免疫活性,基于现有抗体—药物偶联物的思路,故应该将化疗药物与PD-L1单克隆抗体结合在一起,这样既可阻断PD-1与PD-L1 结合,恢复CTL的活性,又使化疗药物靶向肿瘤细胞,D错误。
故选A。
15.动物体细胞融合后染色体核型不稳定,来自某一方的染色体往往随机丢失一至多条,这种现象常应用于基因的定位。在甲型流感单克隆抗体的制备过程中,杂交瘤细胞在克隆化培养过程中来自B淋巴细胞的染色体往往出现随机丢失现象。下列叙述正确的是( )
A.注射甲型流感疫苗后,应立即从相关动物的脾脏中获得B淋巴细胞
B.B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后,经过特定选择培养基筛选、克隆化培养和抗体检测后,可得到大量的单克隆抗体
C.杂交瘤细胞在培养过程中出现接触抑制现象时可使用胰蛋白酶处理
D.若杂交瘤细胞丢失某染色体后不能分泌甲型流感单克隆抗体,则控制该抗体合成的基因可能位于此丢失的染色体上
【答案】D
【分析】在制备单克隆抗体时,首先要给小鼠免疫,产生相应的B细胞,然后将B细胞与骨髓瘤细胞融合,经过选择培养基两次筛选,最后获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞。在单克隆抗体的制备过程中,使用了动物细胞培养和动物细胞融合等动物细胞工程技术。
【详解】A、注射甲型流感疫苗后,一段时间后从相关动物的脾脏中获得B淋巴细胞(实际上是浆细胞),因为B淋巴细胞增殖和分化为浆细胞需要一定的时间,A错误;
B、B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后,经过特定选择培养基筛选、克隆化培养和抗体检测后,再经过细胞培养才能得到大量的单克隆抗体,B错误;
C、杂交瘤细胞具有骨髓瘤细胞的特征,能无限增殖,培养过程中一般无接触抑制现象,不需要用胰蛋白酶处理,C错误;
D、分泌单克隆抗体的基因位于染色体上,因此与亲代杂交瘤细胞相比较,若减少某条染色体后分泌单克隆抗体的功能缺失,说明该抗体的基因位于这条染色体上,D正确。
故选D。
1.(2025·广东·高考真题)将人眼睑成纤维细胞传代培养后,再培养形成支架,在该支架上接种人口腔黏膜上皮细胞,培养一段时间后分离获得上皮细胞片层,可用于人工角膜的研究。上述过程不涉及( )
A.制备细胞悬液
B.置于等适宜条件下培养
C.离心收集细胞
D.用胰蛋白酶消化支架后分离片层
【答案】D
【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、动物细胞培养时,为增大细胞与培养液的接触面积,需要制备细胞悬液,A正确;
B、置于等适宜条件下培养,其中5%的CO2可维持培养液的pH,B正确;
C、在成纤维细胞传代培养过程中需要通过离心收集细胞,C正确;
D、不用胰蛋白酶消化支架,避免将上皮细胞片层分离成单独细胞,D错误。
故选D。
2.(2025·山东·高考真题)利用动物体细胞核移植技术培育转基因牛的过程如图所示,下列说法错误的是( )
A.对牛乙注射促性腺激素是为了收集更多的卵母细胞
B.卵母细胞去核应在其减数分裂Ⅰ中期进行
C.培养牛甲的体细胞时应定期更换培养液
D.可用PCR技术鉴定犊牛丁是否为转基因牛
【答案】B
【分析】动物细胞培养的条件(1)营养条件。(2)无菌、无毒的环境:培养液和培养用具灭菌处理、无菌环境下操作、定期更换培养液。(3)适宜的温度、pH和渗透压。(4)气体环境:95%空气和5%CO2。
【详解】A、对牛乙注射促性腺激素进行超数排卵,目的是收集更多数量的卵母细胞,以便后续进行核移植操作,A正确;
B、卵母细胞去核应在其减数分裂Ⅱ中期进行,B错误;
C、在培养动物体细胞时,需要定期更换培养液,防止细胞代谢产物的积累对细胞自身造成危害,C正确;
D、PCR技术可以扩增特定的DNA片段,通过检测犊牛丁细胞中是否含有转基因的DNA片段,就可以鉴定犊牛丁是否为转基因牛,D正确。
故选B。
3.(2025·安徽·高考真题)细胞工程技术已在生物制药和物种繁育等领域得到了广泛应用。下列关于动物细胞工程的叙述,正确的是( )
A.从动物体内取出组织,用胰蛋白酶处理后直接培养的细胞称为传代细胞
B.将特定基因或特定蛋白导入已分化的T细胞,可将其诱导形成iPS细胞
C.将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞混合,经诱导融合的细胞即为能分泌所需抗体的细胞
D.采用胚胎分割技术克隆动物常选用桑葚胚或囊胚,因这两个时期的细胞未发生分化
【答案】B
【分析】动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体等,其中动物细胞培养技术是其他动物工程技术的基础。
【详解】A、胰蛋白酶处理后直接培养的细胞为原代细胞,A错误;
B、将特定基因或特定蛋白(特定的转录因子如Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc)导入已分化的T细胞,可将其诱导形成iPS细胞,B正确;
C、融合细胞有具有同种核的融合细胞和杂交瘤细胞,需筛选才能获得分泌特定抗体的杂交瘤细胞,C错误;
D、囊胚细胞已开始分化,D错误。
故选B。
4.(2024·重庆·高考真题)自然条件下,甲、乙两种鱼均通过体外受精繁殖后代,甲属于国家保护的稀有物种,乙的种群数量多且繁殖速度较甲快。我国科学家通过下图所示流程进行相关研究,以期用于濒危鱼类的保护。下列叙述正确的是( )
A.诱导后的iPGCs具有胚胎干细胞的特性
B.移植的iPGCs最终产生的配子具有相同的遗传信息
C.该实验中,子一代的遗传物质来源于物种甲
D.通过该实验可以获得甲的克隆
【答案】C
【分析】胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理。②配种或人工授精。③对胚胎的收集、检查、培养或保存。④对胚胎进行移植。⑤移植后的检查。
体外受精主要包括:卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精。
【详解】A、胚胎干细胞具有发育的全能性,iPGCs是诱导型原始生殖细胞,具有成为卵原细胞或精原细胞的潜能,诱导后的iPGCs不具有胚胎干细胞的特性,A错误;
B、移植的iPGCs分化形成卵原细胞或精原细胞后,通过减数分裂形成配子,在减数分裂过程中基因会发生重组,最终产生的配子的遗传信息不一定相同,B错误;
C、由图可知,将物种甲的囊胚期的iPGCs移植到阻止PGCs形成的乙鱼的胚胎中,培育出的乙鱼的生殖腺中的细胞由甲鱼的iPGCs增值分化而来,该乙鱼再与物种甲杂交,配子均是由物种甲的生殖腺细胞产生,故子一代的遗传物质来源于物种甲,C正确;
D、克隆属于无性繁殖,该实验过程中涉及到有性生殖,D错误。
故选C。
5.(2024·吉林·高考真题)从小鼠胚胎中分离获取胚胎成纤维细胞进行贴壁培养,在传代后的不同时间点检测细胞数目,结果如图。下列叙述正确的是( )
A.传代培养时,培养皿需密封防止污染
B.选取①的细胞进行传代培养比②更合理
C.直接用离心法收集细胞进行传代培养
D.细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大有关
【答案】D
【分析】动物细胞培养的流程:取动物组织块(动物胚胎或幼龄动物的器官或组织)→剪碎→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。动物细胞培养需要的条件有:①无菌、无毒的环境;②营养;③温度和pH;④气体环境:95%空气+5%CO2;动物细胞培养技术主要应用在:制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质等。
【详解】A、传代培养时培养器皿容许内部气体和培养箱中的气体进行交换,A错误;
B、选取②的细胞进行传代培养比①更合理,②时细胞增长开始变得缓慢,B错误;
C、对于贴壁生长的细胞进行传代培养时,先需要用胰蛋白酶等处理,使之分散为单个细胞,然后再用离心法收集,C错误;
D、细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大、细胞间产生接触抑制有关,D正确。
故选D。
6.(2024·海南·高考真题)海南龙血树具有药用和观赏价值,可利用植物组织培养技术产生愈伤组织,进而获得该种植株。动物细胞融合技术可将骨髓瘤细胞和产生特定抗体的B淋巴细胞融合形成杂交瘤细胞,进而制备单克隆抗体。下列有关这两种技术的叙述,正确的是( )
A.利用的原理均是细胞的全能性
B.使用的培养基均需添加葡萄糖和血清
C.培养时的温度和pH均相同
D.产生的愈伤组织细胞或杂交瘤细胞均具有增殖能力
【答案】D
【分析】(1)植物组织培养利用了植物细胞具有全能性的原理,其流程是:外植体(离体的植物器官、组织或细胞)经脱分化形成愈伤组织,经再分化形成胚状体,长出芽和根,进而形成完整植株。(2)制备单克隆抗体的流程为:①向小鼠体内注射特定的抗原,使其发生免疫,然后从小鼠脾内获得能产生特定抗体的B淋巴细胞。②将小鼠的骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合,用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞。③克隆化培养和抗体检测,从而筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。④将最终筛选出的杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖,从细胞培养液或小鼠的腹水中提取单克隆抗体。
【详解】A、利用植物组织培养技术获得海南龙血树,利用的原理是细胞的全能性;制备单克隆抗体使用了动物细胞培养技术和细胞融合技术,这两种技术利用的原理分别是细胞的增殖和细胞膜的流动性,A错误;
B、利用植物组织培养技术获得海南龙血树,使用的培养基中添加的是蔗糖,不需添加葡萄糖和血清,B错误;
C、由于植物细胞和动物细胞生长所需的适宜温度和pH存在差异,所以培养时的温度和pH均不相同, C错误;
D、愈伤组织是外植体(离体的植物器官、组织或细胞)经脱分化形成的,杂交瘤细胞是由骨髓瘤细胞和产生特定抗体的B淋巴细胞融合后形成的,因此产生的愈伤组织细胞或杂交瘤细胞均具有增殖能力,D正确。
故选D。
7.(2024·湖北·高考真题)糖尿病是危害人类健康的主要疾病之一。恢复功能性胰岛B细胞总量是治疗糖尿病的重要策略。我国学者研究发现,向患有糖尿病的小鼠注射胰高血糖素受体单克隆抗体(mAb),可以促进胰岛A细胞增殖,诱导少数胰岛A细胞向胰岛B细胞转化,促进功能性胰岛B细胞再生。根据上述实验结果,下列叙述错误的是( )
A.mAb的制备可能涉及细胞融合技术
B.注射mAb可降低胰腺分泌胰高血糖素的量
C.mAb和胰高血糖素均能与胰高血糖素受体特异性结合
D.胰高血糖素主要通过促进肝糖原分解和非糖物质转化为糖,升高血糖水平
【答案】B
【分析】血糖调节是神经调节和体液调节共同作用的结果。胰岛素是唯一降血糖的激素,胰高血糖素和肾上腺素是升血糖的激素。血糖平衡调节:由胰岛A细胞分泌胰高血糖素(分布在胰岛外围)提高血糖浓度,促进血糖来源;由胰岛B细胞分泌胰岛素(分布在胰岛内)降低血糖浓度,促进血糖去路,减少血糖来源。
【详解】A、单克隆抗体的制备涉及细胞融合技术和动物细胞培养技术,mAb属于单克隆抗体,其制备可能涉及细胞融合技术,A正确;
B、单克隆抗体(mAb),可以促进胰岛A细胞增殖;而胰岛A细胞可分泌胰高血糖素,可见注射mAb可提高胰岛A细胞分泌胰高血糖素的量,B错误;
C、题干信息,mAb是胰高血糖素受体单克隆抗体,可见Ab和胰高血糖素均能与胰高血糖素受体特异性结合,C正确;
D、胰高血糖素主要作用于肝,促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液,促进非糖物质转变成糖,使血糖浓度回升到正常水平,D正确。
故选B。
8.(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。
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第40讲 动物细胞工程
目录
01 课标达标练
【题型一】动物细胞培养技术
【题型二】动物体细胞核移植技术和克隆
【题型三】动物细胞融合与单克隆抗体的制备
【题型四】干细胞工程
02 能力突破练(新考法+新情境+新角度)
03 高考溯源练(含2025年高考真题)
题型一 动物细胞培养技术
1.三维细胞培养技术(3D细胞培养)是通过人工模拟细胞间质微环境,允许动物细胞在三维空间中生长和相互作用的技术。与传统的细胞培养相比,3D细胞培养更接近体内细胞的实际生长环境。下列说法正确的是( )
A.传统细胞培养时,细胞并不都需要贴附于某些基质表面才能生长增殖
B.用胰蛋白酶处理传统培养的贴壁细胞,断裂其胞间连丝使之游离便于传代
C.3D细胞培养前需要对动物组织进行灭菌处理,培养时需定期更换培养液
D.利用3D细胞培养技术研究干细胞分化过程时,通常需要进行分瓶处理
2.诱导多能干细胞(iPSC)可分化成类似间充质干细胞(iMSC)。iMSC能合成和分泌Ⅴ蛋白,用于治疗骨关节炎等疾病。下列叙述正确的是( )
A.动物细胞培养在CO2培养箱中进行,CO2的作用是刺激细胞呼吸
B.来自同一个体的胚胎干细胞和iPSC的遗传信息一定是一样的
C.iPSC在适宜条件下培养,需添加特定的物质才能使其转化为iMSC
D.利用96孔板筛选转化成功的iMSC,需稀释至每孔至多1个细胞,并添加V蛋白
3.细胞培养人造肉是指在特定的培养条件下,在培养基中利用动物干细胞培养出来的动物肉。这种肉和真正的肉类有很多相似之处,目前尚处于研究阶段。科研人员使用猪肌肉干细胞,成功研发出了我国第一块细胞培养人造肉。有关叙述错误的是( )
A.培养猪肌肉干细胞时使用液体培养基,通常需加入血清等天然成分
B.在培养猪肌肉干细胞时需要在95%空气和5%CO2的混合气体培养箱中培养
C.用于传代培养的细胞都需要用胰蛋白酶等处理后再用离心法收集
D.幼龄动物的肌肉干细胞增殖能力强,可用于培养人造肉
4.某科研小组为验证交感神经系统抑制骨细胞发育的机理,进行了图1所示实验,检测结果如图2,Cxel12,Oste,mALP,Runx2,mCOL为骨细胞内表达的不同基因。
下列叙述错误的是( )
A.图1实验组模拟了交感神经兴奋对MSCs分化为成骨细胞的影响
B.用离心法获取MSCs时去除上清液,有利于除菌
C.加入灭菌过的胎牛血清,可提高MSCs存活率
D.交感神经兴奋对MSCs发育中各基因表达起抑制作用
5.小鼠的皮肤细胞能在一定条件下转化为能够再分化的干细胞 干细胞可用于治疗某些疾病。下图是实验小鼠皮肤细胞培养的基本过程,下列有关叙述正确的是( )
A.图中甲→丁过程均需要营造一个无菌、无毒、无氧的环境
B.乙过程用胰蛋白酶或胃蛋白酶处理,可以获得单个细胞
C.丙和丁培养过程中,一般会在培养瓶壁上形成单层细胞
D.丙过程细胞完成1次有丝分裂,丁过程细胞完成多次有丝分裂
6.动物细胞核移植技术中能用作受体细胞的通常有MⅡ期卵母细胞和受精卵。早期核移植技术中常用受精卵,后来基本上用MⅡ期卵母细胞取代了受精卵,主要原因是两者的( )
A.细胞大小不同 B.基因数目不同
C.染色体形态不同 D.细胞质环境不同
题型二 动物体细胞核移植技术和克隆
1.种间体细胞核移植(iSCNT)为体细胞核移植中极具潜力的研究方向之一,该技术可实现死亡个体的“再生”。灰狼是一种犬科野生动物,研究人员采用iSCNT技术培养克隆灰狼的基本流程如图所示。据图分析,下列叙述错误的是( )
A.过程①需将家犬的卵母细胞培养到MⅡ期,再通过显微操作去核
B.过程②需用Ca2+载体诱导细胞融合,过程③需用电刺激激活重构胚
C.过程④实现了早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
D.iSCNT对灭绝物种的“再生”和生物多样性的保护具有重要意义
2.成体组织细胞能够被用于两种不同意义的“克隆”,具体流程如图所示。下列有关克隆的叙述正确的是( )
A.图中含“纺锤体”的细胞为MⅡ期卵母细胞,图中代孕母体不需要处理即可植入胚胎
B.经“细胞融合”形成的重组细胞中,细胞质中的遗传物质仅来自成年母体的卵母细胞
C.图中“早期胚胎”内部的空腔为囊胚腔,图中两种“克隆”均需要胚胎移植过程
D.图中成体组织细胞需要培养,在培养前可用机械方法或用胰蛋白酶处理一段时间
3.2024年2月25日,世界首例体细胞克隆顶级种用藏羊“青青”在青海省诞生。研究人员采集种羊耳缘组织培养成耳纤维细胞作为核供体细胞,通过体细胞核移植获得种羊克隆胚胎。下列相关叙述正确的是( )
A.使用无菌的胰蛋白酶消化耳缘组织间的胶原纤维
B.培养耳纤维细胞时使用CO2培养箱维持中性偏酸环境
C.配制一系列不同成分的培养液进行全体外胚胎培养
D.重组细胞会依次经历囊胚、桑椹胚、原肠胚等发育阶段
4.在保护粤东黑猪猪种遗传资源各项生物技术中,体细胞核移植技术因具有继承亲本性状完整、实验周期短、保种效力强的优点而备受关注,下图为部分相关操作流程。据图分析正确的是( )
A.卵母细胞需在卵巢中成熟后再移除核
B.5%CO2的主要作用是维持培养液的pH
C.重构胚的遗传物质完全来自粤东黑猪
D.该技术证明了动物体细胞具有全能性
5.W是一种具有特定功能的人体蛋白质。某研究小组拟制备乳腺生物反应器来获得大量W,基本过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.①过程构建的表达载体含有组织特异性启动子
B.②过程通常在显微镜下进行去核、注入等操作
C.该过程培养的山羊所有组织细胞均能分泌W
D.该过程利用了转基因、胚胎移植等工程技术
6.下图是利用体细胞核移植来克隆高产奶牛的大致流程示意图。下列相关叙述错误的是( )
A.体外培养至MⅡ期的卵母细胞要先经过获能处理才能用于后续操作
B.图中过程①常用显微操作法去除细胞中的纺锤体和染色体的复合物
C.图中过程③是将供体细胞整个注入去核卵母细胞中
D.图中的重构胚中含有卵母细胞和供体细胞的细胞质
题型三 动物细胞融合与单克隆抗体的制备
1.双特异性抗体(BsAb)是一种能够同时结合两种抗原的抗体。CD19和CD47是淋巴瘤细胞广泛表达的表面标记物(CD19在B细胞表面普遍存在,CD47在正常组织细胞上普遍存在)。研究人员将两种产生不同抗体的杂交瘤细胞融合成双杂交瘤细胞,最终得到了能同时结合CD19和CD47的BsAb,它可以结合同一靶细胞上两种不同的抗原,通过这种“双靶向”模式增强对肿瘤细胞的选择性,在体内体外实验中均可显著杀伤淋巴瘤细胞。下列说法错误的是( )
A.杂交瘤细胞融合成双杂交瘤细胞可采用灭活的病毒或PEG诱导
B.同时注射2种抗原也可刺激B细胞分化为产双抗的浆细胞
C.利用双抗可以将蛋白质类药物运送至靶细胞
D.使用BsAb治疗对正常细胞的损伤小于联合使用CD19单抗和CD47单抗
2.单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高等优点,被广泛用作诊断试剂。下图是医学上常用的定量检测抗原含量的“双抗体夹心法”示意图。将过量的固相抗体固定在某种固相载体表面上,加入抗原,再加入酶标抗体,洗脱未结合的酶标抗体,最后加入无色底物,该底物在酶标抗体上酶的催化作用下形成产物,通过一定时间内产物(有色)的量反映抗原量。下列说法错误的是( )
A.固相抗体和酶标抗体均能与抗原结合,但两者结构不相同
B.实验过程所加入的酶标抗体、底物均应过量
C.反应体系最终呈现的颜色深浅与抗原量呈正相关
D.制备单克隆抗体过程中,第一次筛选的原理是抗原—抗体杂交技术
3.抗体一药物偶联物,也就是ADC,又被称为“生物导弹”,由单克隆抗体、细胞毒性药物以及两者之间的连接物共3个部分组成。下列叙述正确的是( )
A.该抗体一药物偶联物能识别肿瘤细胞上的各种膜蛋白性.
B.经步骤①筛选得到的杂交瘤细胞具有的特点是能准确识别抗原的细微差异并能大量制备
C.ADC起作用时会被细胞吞噬,并在溶酶体内被分解后释放药物
D.诱导骨髓瘤细胞与脾脏中的细胞融合,可用的诱导因素只有灭活的病毒
4.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
5.1986年首个源于小鼠B细胞融合骨髓瘤细胞生产的抗移植后免疫排斥反应鼠源单克隆抗体批准使用,鼠源单克隆抗体的应用成为解决医学、生物学等重大问题的重要手段之一。下列关于鼠源单克隆抗体说法正确的是( )
A.鼠源单克隆抗体制备离不开动物细胞融合、动物细胞培养和转基因技术
B.骨髓瘤细胞需与B细胞融合是因为其细胞中无抗体合成的相关基因
C.直接培养融合获得的杂交瘤细胞即可获得大量的鼠源单克隆抗体
D.鼠源单克隆抗体在使用中可能会刺激人体产生抗体而失去作用
6.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
7.为探究荷载不同种类药物的抗体一药物偶联物(ADC)的杀伤力,研究人员将等量的药物E、F、E+F分别连接到同种抗体上,制备了三种ADC,并对表达HER-2的乳腺癌细胞株(HER2+)和不表达HER-2的乳腺癌细胞株(HER2-)进行了体外毒性实验,结果如图。下列叙述错误的是( )
A.ADC中抗体可以对癌细胞进行选择性杀伤
B.对照组应该添加等量的不携带药物的ADC
C.HER-2可以与单抗特异性结合
D.药物E和F均对乳腺癌细胞有杀伤作用,协同作用效果更好
8.某些肿瘤细胞表面的PD-L1与细胞毒性T细胞(CTL)表面的PD-1结合,能抑制CTL的免疫活性,导致肿瘤细胞免疫逃逸。将化疗药物与PD-L1单克隆抗体结合,形成抗PD-L1的偶联药物(抗PD-L1—ADC),既可阻断PD-1与PD-L1结合,恢复CTL的活性,又能使化疗药物靶向肿瘤细胞,从而达到治疗目的,流程如图所示。下列说法错误的是( )
A.通过步骤①诱导形成的细胞可能有部分不能产生抗体
B.通过步骤②筛选后能生长的细胞是异种核融合的细胞
C.步骤③中进行克隆化培养和抗原检测,可获得目的细胞
D.通过步骤④得到的单克隆抗体可使化疗药物靶向肿瘤细胞
题型四 干细胞工程
1.体细胞在一定条件下经培养可得到重编程干细胞。在培养液中加入特定分化诱导因子后,重编程干细胞可分化产生神经干细胞,用于治疗缺血性中风(脑部血液循环障碍导致局部神经结构损伤引起的疾病)。下列叙述正确的是( )
A.中风患者的神经元可能比正常人的神经元更容易衰老和凋亡
B.与神经细胞相比,重编程干细胞的分化程度和全能性更高
C.重编程干细胞能不断地分裂,从而增加细胞的种类和数量
D.神经干细胞分化时,遗传物质改变导致细胞形态、结构改变
2.科学家培养神经管组织干细胞(NSC)时发现有新的神经元形成。下列叙述错误的是( )
A.NSC需放置于95%空气和5%二氧化碳的恒温培养箱中培养
B.定期更换培养液的目的是使NSC处于无菌环境,此外还需调节pH和温度
C.利用96孔板筛选神经元时,尽量保证每孔中只接种单个细胞
D.一般认为NSC具有组织特异性,只能分化成特定的组织或细胞
3.泪液分泌不足或蒸发太快,以及睑板腺分泌的油脂不足均会导致干眼症。科学家用诱导多能干细胞(iPS细胞)制成了与泪腺相似的组织,该研究成果有望带动对重症干眼症治疗方法和药物的研究。下列有关叙述正确的是( )
A.泪腺属于内分泌腺,除了分泌泪液,还能分泌有关激素
B.泪液分泌不足导致内环境的成分减少,进而引发干眼症
C.来源于病人的iPS细胞形成的泪腺组织不会引起病人的免疫排斥
D.iPS细胞具有发育的全能性,可以从囊胚的内细胞团中分离获得
4.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,将它称为诱导多能干细胞(iPS),我国科学家全球首次将iPS细胞用于心脏病的临床治疗。下列关于iPS细胞的叙述错误的是( )
A.体外培养iPS,定期更换培养液可清除细胞的代谢产物
B.体外培养成纤维细胞,培养代数一般应控制在10代以内
C.与胚胎干细胞相比,使用iPS细胞治疗疾病更易涉及伦理问题
D.若iPS细胞取自病人,经诱导并移植回病人体内后,可避免发生免疫排斥反应
5.科学家借助逆转录病毒将与细胞脱分化有关的基因导入小鼠成纤维细胞,获得了诱导多能干细胞(iPS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。下列相关叙述错误的是( )
A.与造血干细胞相比,iPS细胞的分化程度更低
B.上述过程的外源基因通过显微注射法导入小鼠成纤维细胞
C.iPS细胞需培养在含95%空气和5%CO2的混合气体环境中
D.用iPS细胞治疗疾病存在导致肿瘤发生的风险
6.我国科学家首次在猪体内培育出人源中期肾脏,是世界范围内首次报告人源化功能器官异种体内培育案例。本次研究利用新型人诱导多能干细胞与优化的胚胎补偿技术体系相结合,在肾脏缺陷猪模型体内实现了人源化中肾的异种体内培育。下列有关叙述错误的是( )
A.人诱导多能干细胞只能分化成特定的细胞或组织
B.培养新型人诱导多能干细胞时,需要定期更换培养液
C.若新型人诱导多能干细胞来源于患者,则可避免免疫排斥问题
D.据题可知,在异种动物体内培育人源化功能器官具有可行性
1.(2025·天津·二模)T-DMI是曲妥珠单抗和药物DMI连接而成的抗体-药物偶联物,对HER-2蛋白有很强的靶向性,可用于治疗HER-2过度表达的转移性乳腺癌。下列叙述错误的是( )
A.用选择培养基可筛选出产生HER-2抗体的杂交瘤细胞
B.向小鼠反复注射HER-2,以便在脾脏中获取免疫的B淋巴细胞
C.用灭活的病毒诱导细胞融合时细胞膜的蛋白质和脂质分子会重新排布
D.T-DMI中曲妥珠单抗与HER-2特异性结合是对癌细胞进行选择性杀伤的关键
(2025·天津南开·二模)阅读下列材料,完成下面小题。
CAR-T细胞治疗常用于血液系统恶性疾病的治疗。该疗法通过基因工程技术对从患者采集的外周血T细胞进行加工,使其表达CAR(嵌合抗原受体——一种人工构建的细胞表面受体),大量增殖后回输到受者体内,以非MHC依赖方式(依赖于CAR)识别抗原对肿瘤细胞进行杀伤,达到治疗疾病的目的。
2.下列关于CAR蛋白质及CAR-T细胞杀伤作用的叙述,错误的是( )
A.CAR-T细胞对肿瘤细胞杀伤致死属于细胞坏死
B.常规细胞毒性T细胞需要识别肿瘤细胞表面的抗原-MHC
C.该蛋白质包含脂溶性部分和水溶性部分
D.该蛋白质的存在说明了细胞膜具有信息交流的功能
3.该技术涉及到患者外周血的采集、T细胞与CAR-T细胞的培养。下列叙述错误的是( )
A.采集到的组织无需胰酶处理即可得到分散的细胞
B.采集用具在使用前需进行灭菌和消毒处理
C.CAR-T细胞的培养需在固体培养基中进行
D.往往需在培养基中加入细胞因子以促进CAR-T细胞增殖
应用靶向技术向肿瘤区域精确传送药物,控制肿瘤生长、增殖、代谢的“靶向治疗”是当前肿瘤研究的热点。根据靶向部位的不同,又可以将肿瘤靶向治疗分为肿瘤细胞靶向治疗和肿瘤血管靶向治疗两大类。
肿瘤细胞靶向治疗是利用肿瘤细胞表面的特异性受体作为靶向,药物与肿瘤细胞特异性结合,抑制肿瘤细胞的生长增殖,促使其死亡。肿瘤血管靶向治疗则是利用肿瘤区域新生毛细血管内皮细胞表面的特异性受体起作用。针对肿瘤细胞的药物要到达肿瘤细胞靶区,需要通过血管内皮细胞屏障进入肿瘤组织环境,因为靶向药物往往是由单克隆抗体和小分子药物组装而成,不易通过血管壁。而针对血管靶向的药物则有很大的优势,因为在给药后只需集聚在血管靶标部位,抑制肿瘤组织的血管生成,阻断机体通过血液对肿瘤组织提供营养物质,以达到“饿死”肿瘤细胞的目的,同时也阻断肿瘤细胞通过血管进行转移的途径。阅读材料,完成下面小题。
4.下列关于靶向治疗的叙述,正确的是( )
A.肿瘤细胞靶向治疗和肿瘤血管靶向治疗都需要靶向细胞具有特异性受体
B.靶向药物通过血管内皮细胞屏障进入肿瘤组织环境需要穿过3层膜
C.靶向治疗不仅能提高药物治疗效果而且对所有普通细胞都没有毒性
D.上述药物直接导致癌细胞死亡和癌细胞的“饿死”都是细胞凋亡
5.下列关于恶性肿瘤细胞形成、扩散和转移过程的叙述,错误的是( )
A.恶性肿瘤细胞易扩散转移的直接原因是质膜上的糖蛋白减少或缺失
B.恶性肿瘤细胞扩散和转移过程中会通过淋巴循环和血液循环运输
C.恶性肿瘤细胞表面没有MHC(组织相容性抗原),可被免疫系统杀伤
D.恶性肿瘤细胞的形成是基因突变等作用的结果
6.靶向药物一般由小分子化合物和单克隆抗体组成。下列关于单克隆抗体的叙述,错误的是( )
A.从血清中提取的抗体一般是多克隆抗体,是多种抗体的混合物
B.取小鼠脾脏细胞之前需先对小鼠注射靶向药物的特异性受体
C.靶向药物作为“生物导弹”,小分子是瞄准系统,单抗是杀伤性药物
D.单克隆的获得必须要求祖细胞是来源于一个细胞而不是多个细胞
7.HER-2(一种跨膜糖蛋白)高表达通常只出现于胎儿期,正常人体组织中其表达量极低,在乳腺细胞中高表达可加速细胞分裂,使其增殖、分化过程失衡,最终转变为乳腺癌。抗体-药物偶联物T-DMI由曲妥珠单抗和药物DMI连接而成,对HER-2有很强的靶向性。下列相关分析错误的是( )
A.胎儿期HER-2高表达可能与胚胎发育有关,成人HER-2含量高可为乳腺癌诊断提供参考
B.因为获取的B淋巴细胞可能有多种,所以曲妥珠单抗制备过程需进行专一抗体阳性检测
C.DMI与HER-2特异性结合是T-DMI对癌细胞进行选择性杀伤的关键
D.利用同位素标记的曲妥珠单抗在乳腺组织中成像的技术可定位诊断肿瘤的位置
8.(2025·天津·二模)2025年春节档电影市场的火爆,得益于多部影片的精彩表现.其中电影《哪吒2》里相关情节和生物学中各种生物元素和概念匹配有误的是( )
A.哪吒的肉身重塑:ES有分化为体内的任何细胞并形成机体的组织和器官甚至个体的潜能
B.申公豹的药单:通过植物组织培养和细胞培养,可快速繁殖三七种苗及生产次生代谢物
C.哪吒大战敖丙:发生战斗时,组织细胞代谢旺盛,但细胞内ATP的含量基本不变
D.无量仙翁的灭魂丹:灭魂丹形似病毒、细菌,都是引起疾病的病原体,遗传物质是DNA
9.干扰素α是病毒感染过程中产生的第一批促进人体免疫反应的细胞因子之一,在宿主防御 病毒感染中起着重要的作用。为了获得干扰素α的单克隆抗体,科研人员进行了如图所示的实验。下列叙述正确的是( )
A.物质H指的是干扰素α,多次注射可以从小鼠的腹水中,收集到大量的B淋巴细胞
B.克隆化培养和抗体检测时,还需要多次使用物质H
C.HAT培养基筛选后,能增殖的细胞不仅有杂交瘤细胞,还有骨髓瘤细胞
D.图中B淋巴细胞膜上有与抗原特异性识别的受体
10.HER - 2蛋白主要在胎儿时期表达,成年以后只在极少数组织内低水平表达。由曲妥珠单抗和药物DMI连接而成的抗体 - 药物偶联物T - DMI,对HER - 2有很强的靶向性,可用于治疗HER - 2过度表达的转移性乳腺癌。下列叙述错误的是( )
A.需要向小鼠反复注射HER - 2,以便在脾脏中获取免疫的B淋巴细胞
B.用灭活的病毒诱导细胞融合时细胞膜的蛋白质和脂质分子会重新排布
C.T - DMI中DMI与HER - 2特异性结合是对癌细胞进行选择性杀伤的关键
D.用选择培养基可筛选出杂交瘤细胞
11.为解决杂交瘤细胞在传代培养中出现来自 B 淋巴细胞的染色体丢失的问题,研究者用 EBV(一种病毒颗粒)感染已免疫的 B 淋巴细胞,获得“染色体核型稳定”的 EBV 转化细胞,进而获得染色体稳定的杂交瘤细胞,基本实验流程如图。EBV 转化细胞能在 HAT 培养基中存活,但对 Oua 敏感;骨髓瘤细胞在 HAT 培养基中不能存活,但对 Oua 不敏感。下列分析错误的是( )
A.B 淋巴细胞可从多次间歇注射某种抗原的动物脾脏中获得
B.导致 EBV 转化细胞和骨髓瘤细胞死亡的原因完全相同
C.杂交瘤细胞染色体丢失可能导致抗体产生能力下降
D.图中获得的杂交瘤细胞需经克隆化培养和抗体检测筛选后才可用于生产
12.(2025·四川巴中·三模)近日,发表在《Natrue》杂志上的一项突破性研究中,来自辛辛那提儿童医院的研究团队利用人类多能干细胞成功构建了多区域肝脏类器官(multi - zonal liver organoids, mZ - HLOs)。这些类器官在移植到胆管被结扎的啮齿动物体内后,显著提高了宿主的存活率。这一成果不仅为研究人类肝脏生物学和疾病提供了全新的模型,还为开发治疗致命肝脏疾病的新疗法铺平了道路。科学家尝试利用培养的人体细胞构建组织、器官,用于临床器官移植下列叙述正确的是( )
A.培养皮肤细胞的培养液中需加入干扰素以抑制杂菌的生长
B.动物细胞培养获得人造膀胱体现了细胞具有全能性
C.传代培养前可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶使细胞分散
D.制备动物细胞悬液时应向锥形瓶中加入无菌水
13.(2025·内蒙古·三模)A型塞内卡病毒(SVA)可致使猪患水疱传染病,VP1蛋白作为SVA核衣壳的关键成分,常被用于SVA的诊断。科研人员利用VP1蛋白制备单克隆抗体,以此实现对SVA病毒的快速、精准检测,其制备过程如下图所示。以下关于该过程的叙述,错误的是( )
A.过程①常用灭活病毒诱导细胞融合
B.过程②的选择培养基需添加动物血清
C.过程④只需进行抗体检测即可
D.单抗检测SVA依据抗原—抗体特异性结合
14.(2025·江西鹰潭·二模)某些肿瘤细胞表面的PD-L1与细胞毒性T细胞(CTL)表面的PD-1结合能抑制CTL的免疫活性,导致肿瘤免疫逃逸。免疫检查点疗法使用单克隆抗体阻断PD-LI和PD-1的结合,可恢复CTL的活性,用于肿瘤治疗。为进一步提高疗效,研究者以黑色素瘤模型小鼠为材料,开展该疗法与化疗的联合治疗研究。已知黑色素瘤细胞能分泌吸引某类细胞靠近的细胞因子CXCL1。部分结果见图。下列叙述正确的是( )
A.联合疗法既发挥了化疗药物的作用,也增加活化的CTL数量,还能使化疗药物靶向肿瘤细胞
B.据图示分析,联合疗法组肿瘤体积最小治疗效果最好的原因是模型小鼠体内CTL的数量更多
C.将CXCLI受体基因的表达载体导入CTL中,将其培育成小鼠,可进一步提高治疗效果
D.基于现有抗体—药物偶联物的思路,应选择化疗药物与PD-1单克隆抗体结合在一起
15.动物体细胞融合后染色体核型不稳定,来自某一方的染色体往往随机丢失一至多条,这种现象常应用于基因的定位。在甲型流感单克隆抗体的制备过程中,杂交瘤细胞在克隆化培养过程中来自B淋巴细胞的染色体往往出现随机丢失现象。下列叙述正确的是( )
A.注射甲型流感疫苗后,应立即从相关动物的脾脏中获得B淋巴细胞
B.B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后,经过特定选择培养基筛选、克隆化培养和抗体检测后,可得到大量的单克隆抗体
C.杂交瘤细胞在培养过程中出现接触抑制现象时可使用胰蛋白酶处理
D.若杂交瘤细胞丢失某染色体后不能分泌甲型流感单克隆抗体,则控制该抗体合成的基因可能位于此丢失的染色体上
1.(2025·广东·高考真题)将人眼睑成纤维细胞传代培养后,再培养形成支架,在该支架上接种人口腔黏膜上皮细胞,培养一段时间后分离获得上皮细胞片层,可用于人工角膜的研究。上述过程不涉及( )
A.制备细胞悬液
B.置于等适宜条件下培养
C.离心收集细胞
D.用胰蛋白酶消化支架后分离片层
2.(2025·山东·高考真题)利用动物体细胞核移植技术培育转基因牛的过程如图所示,下列说法错误的是( )
A.对牛乙注射促性腺激素是为了收集更多的卵母细胞
B.卵母细胞去核应在其减数分裂Ⅰ中期进行
C.培养牛甲的体细胞时应定期更换培养液
D.可用PCR技术鉴定犊牛丁是否为转基因牛
3.(2025·安徽·高考真题)细胞工程技术已在生物制药和物种繁育等领域得到了广泛应用。下列关于动物细胞工程的叙述,正确的是( )
A.从动物体内取出组织,用胰蛋白酶处理后直接培养的细胞称为传代细胞
B.将特定基因或特定蛋白导入已分化的T细胞,可将其诱导形成iPS细胞
C.将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞混合,经诱导融合的细胞即为能分泌所需抗体的细胞
D.采用胚胎分割技术克隆动物常选用桑葚胚或囊胚,因这两个时期的细胞未发生分化
4.(2024·重庆·高考真题)自然条件下,甲、乙两种鱼均通过体外受精繁殖后代,甲属于国家保护的稀有物种,乙的种群数量多且繁殖速度较甲快。我国科学家通过下图所示流程进行相关研究,以期用于濒危鱼类的保护。下列叙述正确的是( )
A.诱导后的iPGCs具有胚胎干细胞的特性
B.移植的iPGCs最终产生的配子具有相同的遗传信息
C.该实验中,子一代的遗传物质来源于物种甲
D.通过该实验可以获得甲的克隆
5.(2024·吉林·高考真题)从小鼠胚胎中分离获取胚胎成纤维细胞进行贴壁培养,在传代后的不同时间点检测细胞数目,结果如图。下列叙述正确的是( )
A.传代培养时,培养皿需密封防止污染
B.选取①的细胞进行传代培养比②更合理
C.直接用离心法收集细胞进行传代培养
D.细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大有关
6.(2024·海南·高考真题)海南龙血树具有药用和观赏价值,可利用植物组织培养技术产生愈伤组织,进而获得该种植株。动物细胞融合技术可将骨髓瘤细胞和产生特定抗体的B淋巴细胞融合形成杂交瘤细胞,进而制备单克隆抗体。下列有关这两种技术的叙述,正确的是( )
A.利用的原理均是细胞的全能性
B.使用的培养基均需添加葡萄糖和血清
C.培养时的温度和pH均相同
D.产生的愈伤组织细胞或杂交瘤细胞均具有增殖能力
7.(2024·湖北·高考真题)糖尿病是危害人类健康的主要疾病之一。恢复功能性胰岛B细胞总量是治疗糖尿病的重要策略。我国学者研究发现,向患有糖尿病的小鼠注射胰高血糖素受体单克隆抗体(mAb),可以促进胰岛A细胞增殖,诱导少数胰岛A细胞向胰岛B细胞转化,促进功能性胰岛B细胞再生。根据上述实验结果,下列叙述错误的是( )
A.mAb的制备可能涉及细胞融合技术
B.注射mAb可降低胰腺分泌胰高血糖素的量
C.mAb和胰高血糖素均能与胰高血糖素受体特异性结合
D.胰高血糖素主要通过促进肝糖原分解和非糖物质转化为糖,升高血糖水平
8.(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
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