2.2动物细胞工程 （情境专练）生物人教版选择性必修3

第二章 细胞工程 第二节 动物细胞工程情境化练习题 情境创新练（5大知识）+素养拓展练（教材深挖+情境速递） 知识点 1 动物细胞培养条件及过程 1.D  2.C  3.D  知识点 2 干细胞培养及应用 4.A  5.B  6.C  知识点 3动物细胞融合技术 7.C  8.D  知识点 4 单克隆抗体及应用 9.B  10.A  11.B  12.C  知识点 5 动物体细胞核移植技术和克隆动物 13.C  14.A  15.C  （一）教材知识链接 1.①动物细胞融合可在不同物种间进行，由于物种间存在生殖隔离，所以自然条件下不能融合形成杂种细胞，必须经过诱导才能融合。 ②受精作用是在同种生物之间进行的，精子和卵子不需要任何诱导剂，就可以融合形成受精卵。 2． 适宜的温度、渗透压和pH、无菌无毒的环境、营养条件以及5%的二氧化碳、95%的空气的气体环境。 3．动物血清成分复杂，可保证细胞的生长代谢对营养的需要。 4．培养液及培养用具灭菌处理； 加入一定量的抗生素；定期更换培养液。 5．处理剪碎的组织，使其分散成单个细胞； 使贴壁生长的细胞从瓶壁上脱落下来。 6．接触抑制是指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的现象。 接触抑制的解除方法是用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理。 7.癌细胞膜表面糖蛋白减少 （二）教材深挖拓展 1．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 2.用胰蛋白酶处理细胞作用时间过长会损伤细胞膜蛋白。要控制好胰蛋白酶的作用时间 3.(1)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。 (2)因为ES细胞必须从胚胎中获取，涉及伦理问题，因而限制了其在医学上的应用。iPS细胞的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ES细胞。 4．5种 5． 不可行　杀死胚胎获取器官违背人类的伦理道德。 6.蛋白质、氨基酸、未知的促生长因子等 。 7．(1)不会 细胞表面具有糖蛋白，对细胞具有一定的保护作用。 (2)会 细胞表面糖蛋白的保护作用是有限的；细胞膜的主要成分包括磷脂和蛋白质，蛋白质可被胰蛋白酶水解。 三、新情景素材速递 1. (1)等体积的二甲基亚矾(溶剂)。 (2)药物X、药物Y都有抗癌作用。药物X的抗癌效果更好。 2. 3．为了筛选出杂交瘤细胞，可向培养液中加入氨基嘌呤，收集能无限增殖的细胞，因为加入氨基嘌呤后，D途径被阻断，仅有D途径的小鼠骨髓瘤细胞及其彼此融合的细胞就不能增殖，而人的淋巴细胞及其彼此融合的细胞不能无限增殖，但人的淋巴细胞和小鼠骨髓瘤细胞融合后的杂交细胞可以利用淋巴细胞中的S途径合成DNA而无限增殖。 4.(1)实验前对小鼠甲应注射病毒A。目的是诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A的抗体的相应B淋巴细胞。 (2)取小鼠甲的脾脏剪碎，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶等处理使其分散成单个细胞，加入培养液制成单细胞悬液。 (3)使用只能让杂交瘤细胞生长的选择培养基培养细胞。 (4)分泌的抗体能与特定抗原结合。 (5)将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖或将杂交瘤细胞在体外培养。 。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二章 细胞工程 第二节 动物细胞工程情境化练习题 情境创新练（5大知识）+素养拓展练（教材深挖+情境速递） 知识点 1 动物细胞培养条件及过程 1.海拉(HeLa)细胞是1951年从一位患宫颈癌的美国病人身上分离出来的宫颈癌细胞，在实验室中进行培养，迄今为止仍被广泛用于科学研究。为初步验证药物P1和P2的抗癌效果，研究人员将在培养液中悬浮生长的海拉细胞随机分成3份进行实验，实验结果如图所示。下列相关叙述正确的是  （    ） A. 将癌变的组织分散为单个细胞，可用机械的方法或胃蛋白酶处理 B. 原代培养的癌细胞因接触抑制，需要胰蛋白酶处理后进行分瓶培养 C. 实验结果显示药物P2的抗癌效果比药物P1的效果好 D. 无法判断药物P1和P2对正常细胞生长是否有抑制作用 2.小鼠的某种上皮细胞与某种淋巴细胞体外培养时，细胞周期基本相同，但上皮细胞在培养时，呈现扁平不规则多角形，且贴附在培养瓶内壁上，而该淋巴细胞则常常悬浮在培养液中。下列有关叙述正确的是（） A. 使用合成培养基培养动物细胞通常不添加天然成分 B. 培养基内加入适量的抗生素可以形成无病毒的培养环境 C. 培养消化道上皮细胞更易观察判断细胞是否具有接触抑制现象 D. 相同次数分瓶培养所获得的两者细胞数目完全相同 3.自体皮肤细胞培养移植是治疗皮肤严重烫伤、烧伤的有效方法。取受损者的健康皮肤处理后置于培养瓶中培养，直至铺满整个培养瓶的底部，单层细胞相互连接形成很薄的“皮肤”，再将这些“人造皮肤”移植到患者的伤处进行治疗。下列关于皮肤细胞培养的叙述，正确的是（） A. 将皮肤细胞置于含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、琼脂等物质的培养基中培养 B. 在合成培养基中加入抗生素和血清为皮肤细胞提供无菌、无毒的环境 C. 松盖培养瓶应置于含和的混合气体的培养箱中培养 D. “人造皮肤”的获得说明皮肤细胞具有贴壁生长和接触抑制的特点 知识点 2 干细胞培养及应用 4.研究表明，渐冻症是因为突变基因导致运动神经元合成了毒蛋白，从而阻碍了轴突内营养物质的流动。研究实验中发现，利用诱导多能干细胞（iPS细胞）制作前驱细胞，然后移植给渐冻症实验鼠，能延长其寿命。下列相关描述错误的是（） A. iPS细胞能分裂和分化形成多种细胞，体现了细胞的全能性 B. iPS细胞与其分化成的子细胞中的RNA和蛋白质不完全相同 C. 理论上，iPS细胞用来治疗渐冻症可避免免疫排斥反应 D. 可通过导入某种调节因子抑制突变基因表达来治疗渐冻症 5.某实验室做了如图所示的实验研究，下列相关叙述正确的是（） 小鼠纤维母细胞诱导多能干细胞肝细胞、神经细胞、上皮细胞等 A. 过程②是诱导多能干细胞的形态、结构和遗传物质发生稳定性差异的过程 B. 与纤维母细胞相比，经过程①形成的诱导多能干细胞的全能性较高 C. 肝细胞、神经细胞、上皮细胞等细胞中的基因组成相同，蛋白质完全不同 D. 上述细胞中具有细胞周期的是诱导多能干细胞和神经细胞 6.研究发现，利用逆转录病毒将Oct3/4等4个关键基因导入已分化的体细胞中并表达，可使这个细胞成为类似干细胞的诱导多能干细胞（iPS细胞）。如图为该技术在人体细胞中的实验示意图，下列相关叙述错误的是（　　） A. 由iPS细胞产生其他种类细胞的过程称为细胞分化 B. 利用患者的iPS细胞对其自身受损器官进行修复，与传统器官移植相比，成功率更高 C. iPS细胞的增殖难以控制，具有衰老细胞的特征 D. 与ES细胞相比，iPS细胞用于再生医学可回避伦理争议 知识点 3动物细胞融合技术 7.科学家利用仙台病毒诱导A，B两种动物细胞进行融合，之后进行细胞培养。已知A，B两种细胞各自的生活环境如下表所示，且融合细胞只能在选择培养基Ⅱ上生长，下列说法错误的是（） A细胞 只能在选择培养基Ⅰ上生长，生长环境的pH为4~6 B细胞 只能在选择培养基Ⅱ上生长，生长环境的pH为7~8 A. 可用PEG融合法和电融合法诱导动物细胞融合 B. A，B两种动物细胞融合依赖于细胞膜的流动性 C. 选择培养基Ⅱ上存活下来并生长的细胞就是融合细胞 D. 将融合后的细胞置于CO2培养箱以维持培养液的pH 【答案】C  【解析】诱导动物细胞融合常用的方法有PEG融合法和电融合法、灭活病毒诱导法等，A正确；A、B两种动物细胞融合，体现了细胞膜具有流动性，B正确；虽然融合细胞只能在选择培养基Ⅱ上生长，但在选择培养基Ⅱ上存活下来并生长的细胞不一定都是融合细胞，有可能存在B细胞（因为B细胞原本就能在选择培养基Ⅱ上生长），C错误；将融合后的细胞置于CO2培养箱以维持培养液的pH，D正确。 8.如图为哺乳动物细胞工程相关操作的示意图，b、c为不同的体细胞。下列分析错误的是（      ） A. 方法一获得的为克隆动物，a、b一般为同种生物的细胞，其中a为卵母细胞 B. 若通过方法一获得高产奶牛，则b细胞为高产奶牛的体细胞 C. 方法二中的b、c可以是同种生物的细胞，也可以是不同种生物的细胞 D. 用方法二获得杂交细胞与植物体细胞杂交的诱导融合方法完全相同 知识点 4 单克隆抗体及应用 9.如图，核苷酸合成有两个途径，物质A可以阻断其中的全合成途径。正常细胞内含有补救合成途径所必需的转化酶和激酶。制备单克隆抗体时选用的骨髓瘤细胞缺乏转化酶。现用加入H、A、T三种物质的“HAT培养基”来筛选特定的杂交瘤细胞。下列关于筛选原理的叙述，正确的是（） A. 免疫的B淋巴细胞及其相互融合的细胞因全合成途径被A阻断，在HAT培养基上不能增殖 B. 骨髓瘤细胞及其相互融合的细胞因无法进行上述两个途径，而在HAT培养基上不能增殖 C. 杂交瘤细胞因为可进行上述两个途径，能在HAT培养基上大量增殖 D. HAT培养基上筛选出的所有杂交瘤细胞，既能大量增殖又能产生较高纯度的目标抗体 10.抗体药物偶联物（ADC）通过将细胞毒素类药物与单克隆抗体结合，实现对肿瘤细胞的选择性杀伤，过程如图所示。相关叙述正确的是（　　） A. ADC进入肿瘤细胞的过程体现了细胞膜的流动性 B. 抗体进入细胞后激活溶酶体酶导致肿瘤细胞凋亡 C. 单克隆抗体携带的细胞毒素与肿瘤细胞特异结合 D. 肿瘤细胞的溶酶体中含有能特异性水解药物的酶 11.在某药物研发过程中，需制备抗细胞膜蛋白N的抗体，流程如图所示。下列叙述错误的是（） A. 取脾组织之前应用蛋白N对健康小鼠进行免疫 B. 将培养B淋巴细胞的培养瓶置于培养箱并通入无菌氧气 C. 将杂交瘤细胞转入96孔板时，每个孔中尽量只接种一个细胞 D. 将药物与抗蛋白N的单克隆抗体结合，可实现特异性治疗 12.下列是应用动物细胞工程技术获取单克隆抗X抗体的具体操作步骤，选项中对单克隆抗体制备的相关叙述不正确的是（　　） ①将X抗原注入小鼠体内，获得能产生抗X抗体的B淋巴细胞； ②从患骨髓瘤的小鼠体内获取骨髓瘤细胞； ③利用促细胞融合因子使两种细胞发生融合； ④将杂交瘤细胞注入小鼠腹腔培养； ⑤筛选出能产生抗X抗体的杂交瘤细胞； ⑥从腹水中提取抗体。 A. 实验顺序应当是①②③⑤④⑥ B. ④过程中产生的多个杂交瘤细胞也称为克隆 C. ③过程获得的细胞均可无限增殖 D. ③到⑤的过程中通常要经过两次筛选 知识点 5 动物体细胞核移植技术和克隆动物 13.我国首例完全自主培育的克隆猫“大蒜”于2019年7月经代孕猫自然分娩顺利出生，它是从本体猫的大腿部采集了一块皮下组织，提取体细胞的细胞核与去核的卵母细胞融合，构建重构胚，激活后的胚胎再植入代孕猫的子宫内，直至分娩。下列相关叙述正确的是（） A. 用显微注射法去除卵母细胞的细胞核时，可用微型吸管一并吸出细胞核与第一极体 B. 可将皮下组织细胞注射到去核卵母细胞中，用Ca2+载体诱导两细胞融合 C. 重组细胞需在无毒、无菌的环境中培养，在使用的合成培养基中常添加血清等天然物质 D. 克隆猫“大蒜”的培育说明动物细胞有全能性，克隆猫与供体猫的性状完全相同 14.中国科学家利用“聪明的化学方法和操作技巧（10 s内去核，15 s内核移植）”成功培育出体细胞克隆猴，流程如图，下列叙述错误的是（） A. “聪明的化学方法”主要是指图中①②，目的是改变重构胚中某些基因的碱基序列 B. 用电刺激、载体等方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程 C. 核移植前用“灭活病毒短暂处理”的主要目的是诱导细胞融合 D. 上述技术有助于加速针对阿尔茨海默病、免疫缺陷、肿瘤等的新药研发进程 15.常用的核移植方法主要有细胞质内注射法和透明带下注射法两种。前者是用微型注射针将供体细胞的细胞核吸出注入去核卵母细胞的细胞质内；后者是直接将供体细胞注入去核卵母细胞透明带内，然后促使两个细胞融合，从而具有发育的全能性。我国科学家培育出的体细胞克隆猴“中中”和“华华”采用的就是后者。下列有关叙述正确的是（） A. 供体细胞注入卵母细胞透明带内后，就可自行进入卵母细胞 B. “中中”和“华华”的性状由多个亲本共同决定，属于有性生殖 C. 相比之下，透明带下注射法对供体细胞核和卵母细胞的损伤更小 D. “中中”和“华华”核DNA均来自供体细胞，质DNA均来自去核卵母细胞 （一）教材知识链接 1.动物细胞融合与受精作用的区别： 2．动物细胞培养需要控制的培养条件： 3．动物细胞培养需要添加血清的原因： 4．动物细胞培养中避免杂菌污染的措施： 5．动物细胞培养中两次使用胰蛋白酶的作用分别是 6．接触抑制是指 ？ 接触抑制的解除方法是？ 7.癌细胞没有接触抑制的原因是 ？ （二）教材深挖拓展 1．在进行传代培养时，收集悬浮培养的细胞与贴壁细胞，应分别采用的方法是？ 2.胰蛋白酶对细胞有伤害吗？解决这个问题的措施是？ 3.(1)科学家已尝试采用多种方法来制备iPS细胞，尝试说出几种获取iPS细胞的方法？ (2)为什么说iPS细胞的应用前景要优于ES细胞？ 4．动物细胞之间或动物细胞与人细胞之间都可以进行融合，进行细胞融合后的细胞有多少种？ (不考虑两个以上细胞之间的融合)。 5．某位研究人员声称，可以使用克隆技术先克隆一个胚胎，然后从胚胎中获取器官用于器官移植。你认为这一做法可行吗？  6． (选择性必修3 P44 正文信息)在使用合成培养基时，通常需要加入血清等一些天然成分。血清中含有哪些促进细胞代谢和生长的物质？ 7．(选择性必修3 P45图2－12)用胰蛋白酶处理动物组织，对细胞的消化有两种情况： (1)短时间内细胞  填“会”或“不会”)被消化，原因是？ (2)长时间后细胞  (填“会”或“不会”)被消化，原因是 三、新情景素材速递 1.为了初步检测药物X和药物Y的抗癌活性，在细胞培养板的每个孔中加入相同数量的肝癌细胞，实验组加入等体积相同浓度的溶于二甲基亚矾(溶剂)的药物X或药物Y，培养过程如图所示、实验结果见下表。 。 。   试探究： (1)对照组应加入的成分是什么？(科学探究) (2)根据实验结果，判断药物X、药物Y有没有抗癌作用？如果有抗癌作用，哪一种药物抗癌效果更好？(科学思维) 2.下图为单克隆抗体制备流程(顺序已被打乱)，请用箭头把代表各图解的字母按单克隆抗体制备过程的顺序连接起来。 3．请根据以下信息，设计一方法(不考虑机械方法)，从培养液中筛选出杂交瘤细胞，并写出其依据的原理。 已知细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基嘌呤阻断。人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但一般不分裂增殖。小鼠骨髓瘤细胞中尽管只有D途径，但能不断分裂增殖，将这两种细胞在试管中混合，加入聚乙二醇促融，获得杂交细胞。 4.为研制抗病毒A的单克隆抗体，某同学以小鼠甲为实验材料设计了以下实验流程。 试探究： (1)实验前对小鼠甲应做怎样的处理？处理的目的是什么？(科学思维) (2)怎样以小鼠甲的脾脏为材料制备单细胞悬液？(科学思维) (3)图中筛选1从融合细胞中筛选出杂交瘤细胞的方法是什么？(科学思维) (4)图中筛选2含多次筛选，筛选所依据的基本原理是什么？(生命观念) (5)若要使能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖，可采用哪些 方法？(科学思维) 。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二章 细胞工程 第二节 动物细胞工程情境化练习题 情境创新练（5大知识）+素养拓展练（教材深挖+情境速递） 知识点 1 动物细胞培养条件及过程 1.海拉(HeLa)细胞是1951年从一位患宫颈癌的美国病人身上分离出来的宫颈癌细胞，在实验室中进行培养，迄今为止仍被广泛用于科学研究。为初步验证药物P1和P2的抗癌效果，研究人员将在培养液中悬浮生长的海拉细胞随机分成3份进行实验，实验结果如图所示。下列相关叙述正确的是  （    ） A. 将癌变的组织分散为单个细胞，可用机械的方法或胃蛋白酶处理 B. 原代培养的癌细胞因接触抑制，需要胰蛋白酶处理后进行分瓶培养 C. 实验结果显示药物P2的抗癌效果比药物P1的效果好 D. 无法判断药物P1和P2对正常细胞生长是否有抑制作用 【答案】D  【解析】将癌变的组织分散为单个细胞，可用机械的方法，也可以用胰蛋白酶或胶原蛋白酶等处理，不可用胃蛋白酶处理，A错误；海拉细胞为癌细胞，在体外适宜的条件下可以无限增殖，在细胞培养过程中不会出现接触抑制现象，B错误；在药物浓度小于药物P1和药物P2两曲线交点对应的浓度时，药物P1抑制癌细胞效果好，大于该交点对应的浓度时，药物P2抑制癌细胞效果好，C错误。 2.小鼠的某种上皮细胞与某种淋巴细胞体外培养时，细胞周期基本相同，但上皮细胞在培养时，呈现扁平不规则多角形，且贴附在培养瓶内壁上，而该淋巴细胞则常常悬浮在培养液中。下列有关叙述正确的是（） A. 使用合成培养基培养动物细胞通常不添加天然成分 B. 培养基内加入适量的抗生素可以形成无病毒的培养环境 C. 培养消化道上皮细胞更易观察判断细胞是否具有接触抑制现象 D. 相同次数分瓶培养所获得的两者细胞数目完全相同 【答案】C  【解析】动物细胞培养应在无毒、无菌的环境下进行，由合成培养基提供各种营养成分，但通常还需要添加血清等天然成分，A错误；抗生素具有抑菌或杀菌作用，但对病毒无用，培养基内加入适量的抗生素不能形成无病毒的培养环境，B错误；上皮细胞在培养时，呈现扁平不规则多角形，且贴附在培养瓶内壁上，消化道上皮细胞是单层柱状上皮细胞，培养消化道上皮细胞更易观察判断细胞是否具有接触抑制现象，C正确；上皮细胞在培养时贴附在培养瓶内壁上，而淋巴细胞则常常悬浮在培养液中，相同次数分瓶培养所获得的两者细胞数目不相同，D错误。 3.自体皮肤细胞培养移植是治疗皮肤严重烫伤、烧伤的有效方法。取受损者的健康皮肤处理后置于培养瓶中培养，直至铺满整个培养瓶的底部，单层细胞相互连接形成很薄的“皮肤”，再将这些“人造皮肤”移植到患者的伤处进行治疗。下列关于皮肤细胞培养的叙述，正确的是（） A. 将皮肤细胞置于含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、琼脂等物质的培养基中培养 B. 在合成培养基中加入抗生素和血清为皮肤细胞提供无菌、无毒的环境 C. 松盖培养瓶应置于含和的混合气体的培养箱中培养 D. “人造皮肤”的获得说明皮肤细胞具有贴壁生长和接触抑制的特点 【答案】D  【解析】动物细胞培养的培养基属于液体培养基，不需要加入琼脂，A项错误；合成培养基进行灭菌处理及加入抗生素是为动物细胞培养提供无菌、无毒的环境，培养基还需及时更换，防止代谢物积累对细胞自身造成伤害，B项错误；培养皮肤细胞的松盖培养瓶应置于含95%空气和的混合气体的培养箱中， C项错误；细胞铺满培养瓶的底部，说明皮肤细胞需要贴壁生长，贴壁生长的皮肤细胞不具备无限增殖的能力，具有接触抑制现象，D项正确。 知识点 2 干细胞培养及应用 4.研究表明，渐冻症是因为突变基因导致运动神经元合成了毒蛋白，从而阻碍了轴突内营养物质的流动。研究实验中发现，利用诱导多能干细胞（iPS细胞）制作前驱细胞，然后移植给渐冻症实验鼠，能延长其寿命。下列相关描述错误的是（） A. iPS细胞能分裂和分化形成多种细胞，体现了细胞的全能性 B. iPS细胞与其分化成的子细胞中的RNA和蛋白质不完全相同 C. 理论上，iPS细胞用来治疗渐冻症可避免免疫排斥反应 D. 可通过导入某种调节因子抑制突变基因表达来治疗渐冻症 【答案】A  【解析】细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能。iPS细胞分裂、分化形成多种细胞未体现细胞全能性，A项错误；细胞分化的实质是基因的选择性表达，iPS细胞与其分化成的子细胞中的RNA和蛋白质不完全相同，B项正确；iPS细胞可增殖分化形成正常的神经细胞，若iPS细胞来源于患者自身细胞，理论上移植后不会引发免疫排斥，C项正确；导入某种调节因子抑制突变基因表达，使神经元不能合成毒蛋白，从而达到治疗疾病的目的，D项正确。 5.某实验室做了如图所示的实验研究，下列相关叙述正确的是（） 小鼠纤维母细胞诱导多能干细胞肝细胞、神经细胞、上皮细胞等 A. 过程②是诱导多能干细胞的形态、结构和遗传物质发生稳定性差异的过程 B. 与纤维母细胞相比，经过程①形成的诱导多能干细胞的全能性较高 C. 肝细胞、神经细胞、上皮细胞等细胞中的基因组成相同，蛋白质完全不同 D. 上述细胞中具有细胞周期的是诱导多能干细胞和神经细胞 【答案】B  【解析】②表示细胞分化过程，该过程会使细胞的形态、结构和功能发生稳定性差异，但不会改变细胞中的遗传物质，A项错误；与纤维母细胞相比，经过程①形成的诱导多能干细胞的分化程度较低，其全能性较高，B项正确；肝细胞、神经细胞、上皮细胞都是由诱导多能干细胞分裂、分化形成的，含有相同的核基因，但不同细胞选择性表达的基因不同，因此细胞中所含蛋白质有所区别，管家基因合成的蛋白质相同，C项错误；神经细胞已经高度分化，不再分裂，不具有细胞周期，D项错误。 6.研究发现，利用逆转录病毒将Oct3/4等4个关键基因导入已分化的体细胞中并表达，可使这个细胞成为类似干细胞的诱导多能干细胞（iPS细胞）。如图为该技术在人体细胞中的实验示意图，下列相关叙述错误的是（　　） A. 由iPS细胞产生其他种类细胞的过程称为细胞分化 B. 利用患者的iPS细胞对其自身受损器官进行修复，与传统器官移植相比，成功率更高 C. iPS细胞的增殖难以控制，具有衰老细胞的特征 D. 与ES细胞相比，iPS细胞用于再生医学可回避伦理争议 【答案】C  【解析】用该技术得到的新生器官替换供体病变器官，属于自体移植，理论上可以不发生免疫排斥反应，可以大大提高器官移植的成功率，B正确；iPS细胞具有与干细胞相似的分化潜力，说明iPS细胞分化程度低，不易衰老，C错误；与ES细胞相比，iPS细胞的诱导过程无须破坏胚胎，因而用于再生医学可以回避伦理争议，D正确。 知识点 3动物细胞融合技术 7.科学家利用仙台病毒诱导A，B两种动物细胞进行融合，之后进行细胞培养。已知A，B两种细胞各自的生活环境如下表所示，且融合细胞只能在选择培养基Ⅱ上生长，下列说法错误的是（） A细胞 只能在选择培养基Ⅰ上生长，生长环境的pH为4~6 B细胞 只能在选择培养基Ⅱ上生长，生长环境的pH为7~8 A. 可用PEG融合法和电融合法诱导动物细胞融合 B. A，B两种动物细胞融合依赖于细胞膜的流动性 C. 选择培养基Ⅱ上存活下来并生长的细胞就是融合细胞 D. 将融合后的细胞置于CO2培养箱以维持培养液的pH 【答案】C  【解析】诱导动物细胞融合常用的方法有PEG融合法和电融合法、灭活病毒诱导法等，A正确；A、B两种动物细胞融合，体现了细胞膜具有流动性，B正确；虽然融合细胞只能在选择培养基Ⅱ上生长，但在选择培养基Ⅱ上存活下来并生长的细胞不一定都是融合细胞，有可能存在B细胞（因为B细胞原本就能在选择培养基Ⅱ上生长），C错误；将融合后的细胞置于CO2培养箱以维持培养液的pH，D正确。 8.如图为哺乳动物细胞工程相关操作的示意图，b、c为不同的体细胞。下列分析错误的是（      ） A. 方法一获得的为克隆动物，a、b一般为同种生物的细胞，其中a为卵母细胞 B. 若通过方法一获得高产奶牛，则b细胞为高产奶牛的体细胞 C. 方法二中的b、c可以是同种生物的细胞，也可以是不同种生物的细胞 D. 用方法二获得杂交细胞与植物体细胞杂交的诱导融合方法完全相同 【答案】D  【解析】A、方法一为动物细胞核移植技术，获得的动物为克隆动物，a、b一般为同种生物的细胞，其中a为卵母细胞，其特点是体积大，易操作，营养物质丰富，含有激发动物细胞核全能性的物质，A正确； B、要获得高产奶牛，意味着供体为高产奶牛，结合题图故b细胞为供核细胞，所以b细胞为高产奶牛的体细胞，B正确； C、方法二是利用动物细胞融合技术获得杂交细胞，b、c可以是同种生物的细胞，也可以是不同种生物的细胞，C正确； D、植物体细胞杂交技术中诱导植物体细胞融合的方法有物理法、化学法，诱导动物细胞融合的方法有物理法、化学法、灭活病毒诱导法，其中灭活病毒诱导法为诱导动物细胞融合特有的方法，二者不完全相同，D错误。 知识点 4 单克隆抗体及应用 9.如图，核苷酸合成有两个途径，物质A可以阻断其中的全合成途径。正常细胞内含有补救合成途径所必需的转化酶和激酶。制备单克隆抗体时选用的骨髓瘤细胞缺乏转化酶。现用加入H、A、T三种物质的“HAT培养基”来筛选特定的杂交瘤细胞。下列关于筛选原理的叙述，正确的是（） A. 免疫的B淋巴细胞及其相互融合的细胞因全合成途径被A阻断，在HAT培养基上不能增殖 B. 骨髓瘤细胞及其相互融合的细胞因无法进行上述两个途径，而在HAT培养基上不能增殖 C. 杂交瘤细胞因为可进行上述两个途径，能在HAT培养基上大量增殖 D. HAT培养基上筛选出的所有杂交瘤细胞，既能大量增殖又能产生较高纯度的目标抗体 【答案】B  【解析】免疫的B淋巴细胞及其相互融合的细胞是正常细胞，细胞内含有补救合成途径所必需的转化酶和激酶，但因高度分化而不能增殖，A错误；骨髓瘤细胞及其相互融合的细胞因骨髓瘤细胞中缺乏转化酶，无法进行补救合成途径，而在HAT培养基上不能增殖，B正确；杂交瘤细胞因为可进行补救合成途径，能在HAT培养基上大量繁殖，C错误；HAT培养基上筛选出的杂交瘤细胞能大量增殖，但并不都能产生高纯度的目标抗体，需要进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞，D错误。 10.抗体药物偶联物（ADC）通过将细胞毒素类药物与单克隆抗体结合，实现对肿瘤细胞的选择性杀伤，过程如图所示。相关叙述正确的是（　　） A. ADC进入肿瘤细胞的过程体现了细胞膜的流动性 B. 抗体进入细胞后激活溶酶体酶导致肿瘤细胞凋亡 C. 单克隆抗体携带的细胞毒素与肿瘤细胞特异结合 D. 肿瘤细胞的溶酶体中含有能特异性水解药物的酶 【答案】A  【解析】A、ADC可通过胞吞的方式进入肿瘤细胞，体现了细胞膜的流动性，A正确； B、抗体进入细胞后，溶酶体裂解，释放药物，导致细胞凋亡，B错误； C、单克隆抗体与肿瘤细胞特异性结合，而携带的细胞毒素不具有特异性，C错误； D、肿瘤细胞的溶酶体中不含有能特异性水解药物的酶，D错误。 1、分析题图，抗体-药物偶联物（ADC）通过将细胞毒素类药物与单克隆抗体结合，被肿瘤细胞特异性识别，通过胞吞的方式进入肿瘤细胞，导致溶酶体裂解，释放药物，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。 2、细胞凋亡是指由基因所决定的自动结束生命的过程，由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以也被称为编程性死亡。细胞坏死是在种种不利因素的影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。 本题考查细胞癌变的机制和防治，要求考生在掌握细胞癌变的原因、凋亡的特点等基础上，能对题干中给出的模式图精准分析，归纳出ADC杀伤肿瘤细胞的过程，试题难度适中。 11.在某药物研发过程中，需制备抗细胞膜蛋白N的抗体，流程如图所示。下列叙述错误的是（） A. 取脾组织之前应用蛋白N对健康小鼠进行免疫 B. 将培养B淋巴细胞的培养瓶置于培养箱并通入无菌氧气 C. 将杂交瘤细胞转入96孔板时，每个孔中尽量只接种一个细胞 D. 将药物与抗蛋白N的单克隆抗体结合，可实现特异性治疗 【答案】B  【解析】将培养B淋巴细胞的培养瓶置于二氧化碳培养箱中进行培养，其中存在氧气，不需要专门通入无菌氧气，B错误。 12.下列是应用动物细胞工程技术获取单克隆抗X抗体的具体操作步骤，选项中对单克隆抗体制备的相关叙述不正确的是（　　） ①将X抗原注入小鼠体内，获得能产生抗X抗体的B淋巴细胞； ②从患骨髓瘤的小鼠体内获取骨髓瘤细胞； ③利用促细胞融合因子使两种细胞发生融合； ④将杂交瘤细胞注入小鼠腹腔培养； ⑤筛选出能产生抗X抗体的杂交瘤细胞； ⑥从腹水中提取抗体。 A. 实验顺序应当是①②③⑤④⑥ B. ④过程中产生的多个杂交瘤细胞也称为克隆 C. ③过程获得的细胞均可无限增殖 D. ③到⑤的过程中通常要经过两次筛选 【答案】C  【解析】A、根据以上分析可知，实验顺序应当是①②③⑤④⑥，A正确； B、④为杂交瘤细胞的克隆化培养过程，属于细胞水平上的克隆，B正确； C、③过程获得的细胞不都能无限增殖，如浆细胞自身融合的细胞不能无限增殖，因此还需要用选择培养基进行筛选，C错误； D、③到⑤的过程中通常要经过两次筛选，第一次是用选择培养基筛选出杂交瘤细胞，第二次是利用抗体阳性检测筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞，D正确。 故选C。 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。 本题考查单克隆抗体的制备，要求考生识记单克隆抗体制备的原理及具体过程，能结合所学的知识准确判断各选项。 知识点 5 动物体细胞核移植技术和克隆动物 13.我国首例完全自主培育的克隆猫“大蒜”于2019年7月经代孕猫自然分娩顺利出生，它是从本体猫的大腿部采集了一块皮下组织，提取体细胞的细胞核与去核的卵母细胞融合，构建重构胚，激活后的胚胎再植入代孕猫的子宫内，直至分娩。下列相关叙述正确的是（） A. 用显微注射法去除卵母细胞的细胞核时，可用微型吸管一并吸出细胞核与第一极体 B. 可将皮下组织细胞注射到去核卵母细胞中，用Ca2+载体诱导两细胞融合 C. 重组细胞需在无毒、无菌的环境中培养，在使用的合成培养基中常添加血清等天然物质 D. 克隆猫“大蒜”的培育说明动物细胞有全能性，克隆猫与供体猫的性状完全相同 【答案】C  【解析】去除卵母细胞的细胞核普遍采用显微操作法，而不是显微注射法，A项错误；将皮下组织细胞注射到去核卵母细胞中，可通过PEG融合法、电融合法等诱导两细胞融合，Ca2+载体不能诱导两细胞融合，B项错误；重组细胞需在无毒、无菌的环境中培养，由于人们对细胞所需营养物质还没有完全研究清楚，在使用合成培养基时，通常需添加血清等一些天然物质，C项正确；克隆猫“大蒜”的培育说明动物细胞核具有全能性，由于受体卵母细胞的细胞质遗传物质和环境等的影响，克隆猫与供体猫的性状不完全相同，D项错误。 14.中国科学家利用“聪明的化学方法和操作技巧（10 s内去核，15 s内核移植）”成功培育出体细胞克隆猴，流程如图，下列叙述错误的是（） A. “聪明的化学方法”主要是指图中①②，目的是改变重构胚中某些基因的碱基序列 B. 用电刺激、载体等方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程 C. 核移植前用“灭活病毒短暂处理”的主要目的是诱导细胞融合 D. 上述技术有助于加速针对阿尔茨海默病、免疫缺陷、肿瘤等的新药研发进程 【答案】A  【解析】①为注入组蛋白去甲基化酶的mRNA，mRNA表达后产生去甲基化酶，其能降低组蛋白的甲基化水平；②为组蛋白去乙酰化酶抑制剂处理重构胚，可以影响组蛋白去乙酰化，提高组蛋白的乙酰化水平，最终调节相关基因的表达，①②并没有改变重构胚中某些基因的碱基序列，A项错误。 15.常用的核移植方法主要有细胞质内注射法和透明带下注射法两种。前者是用微型注射针将供体细胞的细胞核吸出注入去核卵母细胞的细胞质内；后者是直接将供体细胞注入去核卵母细胞透明带内，然后促使两个细胞融合，从而具有发育的全能性。我国科学家培育出的体细胞克隆猴“中中”和“华华”采用的就是后者。下列有关叙述正确的是（） A. 供体细胞注入卵母细胞透明带内后，就可自行进入卵母细胞 B. “中中”和“华华”的性状由多个亲本共同决定，属于有性生殖 C. 相比之下，透明带下注射法对供体细胞核和卵母细胞的损伤更小 D. “中中”和“华华”核DNA均来自供体细胞，质DNA均来自去核卵母细胞 【答案】C  【解析】供体细胞注入卵母细胞透明带内后，需要电融合法诱导才能使供体细胞进入卵母细胞形成重构胚，A错误；体细胞克隆猴“中中”和“华华”的形成属于无性生殖，B错误；用微型注射针将供体细胞的细胞核吸出可能会破坏细胞核，而透明带下注射法是直接将供体细胞注入去核卵母细胞透明带内，对供体细胞核和卵母细胞的损伤更小，C正确；“中中”和“华华”是由透明带下注射法形成的，核DNA均来自供体细胞，但质DNA来自去核卵母细胞和供体细胞，D错误 （一）教材知识链接 1.动物细胞融合与受精作用的区别： ①动物细胞融合可在不同物种间进行，由于物种间存在生殖隔离，所以自然条件下不能融合形成杂种细胞，必须经过诱导才能融合。 ②受精作用是在同种生物之间进行的，精子和卵子不需要任何诱导剂，就可以融合形成受精卵。 2．动物细胞培养需要控制的培养条件： 适宜的温度、渗透压和pH、无菌无毒的环境、营养条件以及5%的二氧化碳、95%的空气的气体环境。 3．动物细胞培养需要添加血清的原因： 动物血清成分复杂，可保证细胞的生长代谢对营养的需要。 4．动物细胞培养中避免杂菌污染的措施： 培养液及培养用具灭菌处理； 加入一定量的抗生素；定期更换培养液。 5．动物细胞培养中两次使用胰蛋白酶的作用分别是 处理剪碎的组织，使其分散成单个细胞； 使贴壁生长的细胞从瓶壁上脱落下来。 6．接触抑制是指 ？ 接触抑制的解除方法是？ 接触抑制是指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的现象。 接触抑制的解除方法是用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理。 7.癌细胞没有接触抑制的原因是 ？ 癌细胞膜表面糖蛋白减少 （二）教材深挖拓展 1．在进行传代培养时，收集悬浮培养的细胞与贴壁细胞，应分别采用的方法是？ 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 2.胰蛋白酶对细胞有伤害吗？解决这个问题的措施是？ 用胰蛋白酶处理细胞作用时间过长会损伤细胞膜蛋白。要控制好胰蛋白酶的作用时间 3.(1)科学家已尝试采用多种方法来制备iPS细胞，尝试说出几种获取iPS细胞的方法？ 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。 (2)为什么说iPS细胞的应用前景要优于ES细胞？ 因为ES细胞必须从胚胎中获取，涉及伦理问题，因而限制了其在医学上的应用。iPS细胞的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ES细胞。 4．动物细胞之间或动物细胞与人细胞之间都可以进行融合，进行细胞融合后的细胞有多少种？ (不考虑两个以上细胞之间的融合)。5种 5．某位研究人员声称，可以使用克隆技术先克隆一个胚胎，然后从胚胎中获取器官用于器官移植。你认为这一做法可行吗？ 不可行　杀死胚胎获取器官违背人类的伦理道德。 6.(选择性必修3 P44 正文信息)在使用合成培养基时，通常需要加入血清等一些天然成分。血清中含有哪些促进细胞代谢和生长的物质？ 蛋白质、氨基酸、未知的促生长因子等 。 7．(选择性必修3 P45图2－12)用胰蛋白酶处理动物组织，对细胞的消化有两种情况： (1)短时间内细胞  填“会”或“不会”)被消化，原因是？ 不会 细胞表面具有糖蛋白，对细胞具有一定的保护作用。 (2)长时间后细胞  (填“会”或“不会”)被消化，原因是 会  细胞表面糖蛋白的保护作用是有限的；细胞膜的主要成分包括磷脂和蛋白质，蛋白质可被胰蛋白酶水解。 三、新情景素材速递 1.为了初步检测药物X和药物Y的抗癌活性，在细胞培养板的每个孔中加入相同数量的肝癌细胞，实验组加入等体积相同浓度的溶于二甲基亚矾(溶剂)的药物X或药物Y，培养过程如图所示、实验结果见下表。 。   试探究： (1)对照组应加入的成分是什么？(科学探究) 等体积的二甲基亚矾(溶剂)。 (2)根据实验结果，判断药物X、药物Y有没有抗癌作用？如果有抗癌作用，哪一种药物抗癌效果更好？(科学思维) 药物X、药物Y都有抗癌作用。药物X的抗癌效果更好。 2.下图为单克隆抗体制备流程(顺序已被打乱)，请用箭头把代表各图解的字母按单克隆抗体制备过程的顺序连接起来。 提示： 3．请根据以下信息，设计一方法(不考虑机械方法)，从培养液中筛选出杂交瘤细胞，并写出其依据的原理。 已知细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基嘌呤阻断。人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但一般不分裂增殖。小鼠骨髓瘤细胞中尽管只有D途径，但能不断分裂增殖，将这两种细胞在试管中混合，加入聚乙二醇促融，获得杂交细胞。 为了筛选出杂交瘤细胞，可向培养液中加入氨基嘌呤，收集能无限增殖的细胞，因为加入氨基嘌呤后，D途径被阻断，仅有D途径的小鼠骨髓瘤细胞及其彼此融合的细胞就不能增殖，而人的淋巴细胞及其彼此融合的细胞不能无限增殖，但人的淋巴细胞和小鼠骨髓瘤细胞融合后的杂交细胞可以利用淋巴细胞中的S途径合成DNA而无限增殖。 4.为研制抗病毒A的单克隆抗体，某同学以小鼠甲为实验材料设计了以下实验流程。 试探究： (1)实验前对小鼠甲应做怎样的处理？处理的目的是什么？(科学思维) 实验前对小鼠甲应注射病毒A。目的是诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A的抗体的相应B淋巴细胞。 (2)怎样以小鼠甲的脾脏为材料制备单细胞悬液？(科学思维) 取小鼠甲的脾脏剪碎，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶等处理使其分散成单个细胞，加入培养液制成单细胞悬液。 (3)图中筛选1从融合细胞中筛选出杂交瘤细胞的方法是什么？(科学思维) 使用只能让杂交瘤细胞生长的选择培养基培养细胞。 (4)图中筛选2含多次筛选，筛选所依据的基本原理是什么？(生命观念) 分泌的抗体能与特定抗原结合。 (5)若要使能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖，可采用哪些 方法？(科学思维) 将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖或将杂交瘤细胞在体外培养。 。 学科网（北京）股份有限公司 $