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课时测评8 动物细胞融合技术与单克隆抗体
(时间:40分钟 满分:60分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(1-8题,每小题2分,共16分)
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,错误的是( )
A.诱导动物细胞融合的方法有PEG融合法、灭活病毒诱导法、电融合法、紫外线照射等
B.动物细胞融合后形成的具有原来两个或多个动物细胞遗传信息的细胞称为杂交细胞
C.动物细胞融合就是使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程
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:A
解析:常用于诱导动物细胞融合的方法有PEG融合法、灭活病毒诱导法、电融合法等,紫外线照射不是诱导动物细胞融合的方法,A错误。
2.(2025·河北邢台期末)如图为动物细胞融合技术过程图,下列相关叙述错误的是( )
A.图中c为灭活的病毒,此外还可用物理法或化学法诱导融合
B.图中①过程发生了细胞膜的融合,体现了细胞膜的选择透过性
C.图中②过程表示通过有丝分裂过程产生杂交细胞
D.动物细胞融合技术可用于制备单克隆抗体
答案:B
解析:图中c为灭活的病毒,此外还可用物理法或化学法诱导融合,A正确;图中①过程发生了细胞膜的融合,体现了细胞膜的流动性,B错误;图中②过程表示通过有丝分裂过程产生杂交细胞,C正确;动物细胞融合技术最重要的用途是制备单克隆抗体,D正确。
3.动物细胞融合和植物细胞融合都广泛应用于现代生物工程生产,下列属于两者共同点的是( )
A.基本原理——细胞膜的流动性
B.方法——灭活的病毒
C.目的——获得完整的杂种个体
D.完成标志——细胞核融合
答案:A
解析:动物细胞融合和植物细胞融合的基本原理都是细胞膜的流动性,A正确;灭活的病毒只能用于诱导动物细胞融合,不适用于诱导植物细胞融合,B错误;动物细胞融合的目的是获得杂交细胞,C错误;植物细胞融合完成的标志是再生出细胞壁,D错误。
知识点二 单克隆抗体的制备及应用
4.(2025·河北衡水期末)戊型肝炎是由戊型肝炎病毒(HEV)引起的一种急性传染性肝炎,一直被大众忽视,相关检测技术普及度差。我国厦门大学研发团队研发了HEV抗原尿液检测试剂盒,填补了戊肝检测领域相关技术和产品空白。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.单克隆抗体的制备利用了细胞膜的结构特点
B.生产单克隆抗体的杂交瘤细胞可以传代培养
C.HEV抗原尿液检测试剂盒的检测原理为抗原与抗体特异性结合
D.HEV入侵机体后,能被内环境中的细胞毒性T细胞和浆细胞特异性识别
答案:D
解析:单克隆抗体的制备过程中,细胞的融合利用了细胞膜的流动性,A正确;生产单克隆抗体的杂交瘤细胞可以传代培养,B正确;HEV抗原尿液检测试剂盒的检测原理为抗原与抗体特异性结合,C正确;浆细胞不能特异性识别抗原,D错误。
5.(2025·黑吉辽蒙卷)下图是制备抗白细胞介素-6(IL-6)单克隆抗体的示意图。下列叙述正确的是( )
A.步骤①给小鼠注射IL-6后,应从脾中分离筛选T淋巴细胞
B.步骤②在脾组织中加入胃蛋白酶,制成单细胞悬液
C.步骤③加入灭活病毒或PEG诱导细胞融合,体现了细胞膜的流动性
D.步骤④经过克隆化培养和抗体检测筛选出了杂交瘤细胞
答案:C
解析:步骤①给小鼠注射IL-6后,应从小鼠的脾中获取B淋巴细胞,A错误;步骤②需要在组织中加入胰蛋白酶或胶原蛋白酶,使其成为单细胞,进而制成悬液,B错误;步骤③是诱导细胞融合过程,该过程可加入灭活病毒或PEG诱导,细胞融合的过程体现了细胞膜的流动性,C正确;步骤④是在选择培养基上筛选得到杂交瘤细胞,该过程得到的杂交瘤细胞不一定能产生所需抗体,步骤⑤经过克隆化培养和抗体检测筛选出了分泌所需抗体的杂交瘤细胞,D错误。
6.(2024·湖南永州二模)某种病毒表面的S蛋白可与宿主细胞表面受体结合,介导病毒侵入细胞。S蛋白的单克隆抗体可有效阻断该病毒的感染。制备病毒S蛋白单克隆抗体的部分过程如下图。下列叙述错误的是( )
A.为获得大量免疫过的小鼠B淋巴细胞,可多次注射S蛋白
B.与诱导原生质体融合的方法相比,诱导动物细胞融合的特有方法为PEG融合法
C.筛选1中会淘汰未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞
D.抗体筛选过程应用了抗原与抗体特异性结合的原理
答案:B
解析:制备S蛋白单克隆抗体的过程中,需反复向小鼠体内注射S蛋白,刺激相应B淋巴细胞的产生,A正确;诱导动物细胞融合的特有方法为灭活病毒诱导法,B错误;由于小鼠体内存在多种B淋巴细胞,经过第一次筛选后,会得到多种类型的杂交瘤细胞,淘汰未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞,C正确;抗体筛选过程应用了抗原与抗体特异性结合的原理,D正确。
7.(2025·安徽马鞍山一模)抗人绒毛膜促性腺激素(HCG)单克隆抗体的研制对于早早孕检测的准确率在90%以上,在妊娠第8天就可以作出诊断,下图为其生产大致流程。在不同的条件下,该单克隆抗体与HCG结合能力有差异。下列叙述错误的是( )
A.注射HCG的目的是获得能产生特定抗体的B淋巴细胞
B.制备细胞悬液时应取小鼠脾脏剪碎并用胰蛋白酶处理
C.筛选1的目的是筛选出抗HCG抗体呈阳性的杂交瘤细胞
D.抗HCG抗体可以筛选混合物中的HCG并使之纯化
答案:C
解析:注射HCG的目的是使小鼠产生免疫反应,从而获得能产生特定抗体(抗HCG抗体)的B淋巴细胞,A正确;制备细胞悬液时,取小鼠脾脏剪碎后,用胰蛋白酶处理,可使细胞分散开来,B正确;筛选1是筛选出杂交瘤细胞,筛选2的目的才是筛选出抗HCG抗体呈阳性的杂交瘤细胞,C错误;抗HCG抗体可以与混合物中的HCG特异性结合,从而筛选出HCG并使之纯化,D正确。
8.(2024·云南曲靖高二期末)脂质体可作为运载工具,将药物分子运送到特定的细胞内发挥作用。为了提高药物运送的特异性,可在脂质体表面连接识别特定细胞的单克隆抗体,形成药物—脂质体—单克隆抗体复合物(如图)。下列叙述错误的是( )
A.脂质体的作用是帮助复合物通过主动运输进入特定细胞内
B.可将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内来获取大量的单克隆抗体
C.药物作用的靶向性通过单克隆抗体识别特定细胞的方式来实现
D.单克隆抗体的制备需使用特定的选择培养基来筛选杂交瘤细胞
答案:A
解析:脂质体的作用是帮助复合物以胞吞的方式进入特定细胞内,A错误。制备过程中,可将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养,或者注射到小鼠腹腔内增殖,从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量的单克隆抗体,B正确。抗体具有特异性,能与抗原特异性识别结合,脂质体表面连接的单克隆抗体可与特定靶细胞膜表面的受体结合,实现药物的定向运送,C正确。获得能分泌所需单克隆抗体的杂交瘤细胞至少需要两次筛选,第一次利用特定的选择培养基筛选得到杂交瘤细胞,即在特定的选择培养基(HAT培养基)上存活的细胞为杂交瘤细胞,融合的具有同种核的细胞或未融合的亲本细胞均不能生存;第二次利用克隆化培养和抗体检测筛选,获得足够数量的能产生特定抗体的杂交瘤细胞,D正确。
(9-13题,每小题4分,共20分)
9.(2025·湖北黄冈阶段练习)单克隆抗体药物凭借高特异性,为疾病精准治疗提供靶向利刃,在医疗等领域发挥关键作用。受益于其显著疗效,市场需求持续攀升。2023年,我国单克隆抗体药物市场规模约达1 213亿元,展现出强劲的增长态势。下列关于单克隆抗体制备和应用的说法错误的是( )
A.“制备杂交瘤细胞”和“植物体细胞杂交”中都可能用到聚乙二醇,且作用相同
B.融合后的杂交瘤细胞可能会失去无限增殖或产生抗体的能力
C.抗体—药物偶联物与肿瘤细胞识别并进入细胞的过程需要蛋白质的参与并消耗能量
D.载有细胞毒素的单克隆抗体可用来定位诊断肿瘤和心血管畸形等疾病
答案:D
解析:“制备杂交瘤细胞”和“植物体细胞杂交”中都可能用到聚乙二醇,且作用都是诱导细胞融合,A正确;融合后的杂交瘤细胞可能会失去无限增殖或产生抗体的能力,其原因包括融合不成功、细胞功能异常、培养条件不适宜和遗传变异等,B正确;抗体—药物偶联物为大分子复合体,以胞吞的方式进入细胞,需要蛋白质的参与并消耗能量,C正确;载有细胞毒素的单克隆抗体可用来治疗肿瘤,利用同位素或荧光标记的单克隆抗体在特定组织中成像的技术,可定位诊断肿瘤和心血管畸形等疾病,D错误。
10.将特定药物与单克隆抗体相结合制成的“生物导弹”,能够用于杀死人类某些癌细胞,其过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.①过程的原理和植物体细胞杂交技术的原理相同
B.经①形成的杂交瘤细胞有多种,不一定能产生所需抗体
C.②过程需要筛选并大规模培养能产生所需抗体的杂交瘤细胞
D.抗体的靶向作用使③过程具有高度特异性
答案:A
解析:①过程是动物细胞融合,其原理是细胞膜的流动性;植物体细胞杂交包括植物细胞融合和植物组织培养两个阶段,因此其原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性,二者原理有所不同,A错误;经①形成的杂交瘤细胞有多种,因为免疫后脾脏中的 B 淋巴细胞有多种,与骨髓瘤细胞融合形成的杂交瘤细胞也有多种,不一定能产生所需抗体,B正确;②过程需要从多种杂交瘤细胞中筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞,并进行大规模培养,以获得大量单克隆抗体,C正确;“生物导弹” 中抗体能与癌细胞表面的抗原特异性结合,从而使③过程(抗癌药物作用于癌细胞)具有高度特异性,D正确。
11.(2025·山西长治期末)单克隆抗体的重要应用之一就是生产抗体—药物偶联物(ADC),其是将具有生物活性的小分子药物偶联至单克隆抗体上而产生的。吉妥珠单抗(Mylotarg)是全球首款抗体—药物偶联物(ADC),于2000年获得批准上市。下列有关叙述错误的是( )
A.B淋巴细胞能够增殖分化,即体外培养B淋巴细胞可获得相关单克隆抗体
B.抗体制备过程中,获得的杂交瘤细胞不都能分泌所需的特异性抗体
C.将杂交瘤细胞接种到多孔培养板上培养并检测时,需抗体检测呈阳性
D.ADC通常由抗体、接头、药物(如细胞毒素)三部分组成
答案:A
解析:在体外培养条件下,一个B淋巴细胞是不可能无限增殖的,直接培养B淋巴细胞无法获得单克隆抗体,A错误;杂交瘤细胞通常都能分泌抗体,但是未必分泌所需的抗体,B正确;将杂交瘤细胞接种到多孔培养板上培养并检测时,需抗体检测呈阳性,则抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞即为所选择的能产生特定抗体的杂交瘤细胞,可对其进行大量培养,C正确;ADC通常由抗体、接头、药物(如细胞毒素)三部分组成,D正确。
12.糖类抗原19-9(CA19-9)是一种糖蛋白,可作为肿瘤标志物。制备出抗CA19-9单克隆抗体,可用于定量检测该抗原含量。医学上常用双抗体夹心法定量检测CA19-9抗原,该检测方法的基本原理如图,下列有关叙述错误的是( )
A.经CA19-9免疫处理过的小鼠B淋巴细胞与骨髓瘤细胞可通过灭活病毒诱导融合
B.经克隆化培养和抗体检测可筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞
C.在该检测方法中,酶标抗体的作用是通过催化指示底物反应来判断抗原量
D.固相抗体和CA19-9抗原的结合部位应与酶标抗体和CA19-9抗原的结合部位相同
答案:D
解析:诱导动物细胞融合可以用灭活病毒,A正确;经克隆化培养和抗体检测可筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞,B正确;分析图中过程,酶标抗体可以与待测抗原结合,洗去未结合的酶标抗体后,酶的含量可反应抗原的含量,而酶的含量可根据指示底物的反应量来判断,C正确;抗体与抗原的结合具有特异性,固相抗体和酶标抗体均能与CA19-9抗原结合,这是由于不同抗体与CA19-9抗原表面的不同部位结合,因此固相抗体和CA19-9抗原的结合部位应与酶标抗体和CA19-9抗原的结合部位不同,D错误。
13.(2024·广东广州一模)抗CD20抗体可用于治疗淋巴瘤等疾病。研究人员将表达抗CD20单克隆抗体的DHFR-CHO杂交瘤细胞接种于反应器中培养,培养过程中不补充培养液,抽样检测产物浓度和细胞生长情况(通过台盼蓝染色结合显微镜直接计数统计细胞密度和活性)。下列叙述正确的是( )
A.杂交瘤细胞培养过程中需置于37 ℃、含5%O2的气体条件下进行培养
B.显微镜下只统计单位体积中被染色的细胞数量,即可得到活细胞密度
C.随着培养过程的进行,产物持续增多,最高浓度约为95 mg·L-1
D.培养一段时间后,培养液中营养物质的减少制约了细胞的生长和活性
答案:D
解析:进行杂交瘤细胞培养时,需置于37 ℃、含有95%空气和5% CO2的混合气体的CO2培养箱中培养,A错误;死细胞会被台盼蓝染成蓝色,活细胞不会,因此,显微镜下应该统计单位体积中没有被染色的细胞数量,B错误;由于培养过程中不补充培养液,随着培养过程的进行,产物先增多后减少,C错误;结合图可知,培养一段时间后,活细胞密度会减小,细胞活性会降低,由于培养过程中不补充培养液,故培养一段时间后,培养液中营养物质的减少制约了细胞的生长和活性,D正确。
14.(10分)(2024·陕西宝鸡二模)下图为单克隆抗体制备流程示意图。据图回答问题:
(1)给小鼠注射抗原后使其产生分泌相应抗体的B淋巴细胞准确地说是一种 细胞,此过程属于特异性免疫中的 免疫。
(2)制备单克隆抗体过程中要用到动物细胞培养和细胞融合技术,利用这种方法所得的杂交瘤细胞的主要特点是 。
(3)在进行细胞培养时,一般会出现贴壁生长和 现象;培养液通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素等营养物质,此外还要加入 ;培养时要向培养液中通入95%的空气和5%的CO2的混合气体,其中通入空气的原因是
。
(4)细胞融合是随机的过程,在HAT培养基中培养,目的是 ,而为筛选出能产生特定抗体的细胞,要将从HAT培养基上筛选出的细胞稀释到7~10个细胞/mL,每孔滴入0.1 mL细胞稀释液,其目的是
。
答案:(1)浆 体液 (2)既能产生特定的抗体,也能迅速大量增殖 (3)接触抑制 血清 空气中的氧气为细胞代谢必需的物质(保证细胞能够进行有氧呼吸) (4)筛选出杂交瘤细胞 使每个孔内不多于一个细胞,以达到单克隆培养的目的(或筛选出杂交瘤细胞单一细胞并进行培养以保证抗体的纯度)
解析:(1)能够产生抗体的细胞是浆细胞;浆细胞是体液免疫过程中产生的。(2)制备单克隆抗体过程中要用到动物细胞培养和细胞融合技术,利用这种方法所得的杂交瘤细胞的主要特点是既能产生特定的抗体,也能迅速大量增殖。(3)在进行细胞培养时,一般会出现贴壁生长和接触抑制现象;培养液通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素等营养物质,此外还要加入血清等天然成分,以保证能正常生长;培养时要向培养液中通入95%的空气和5%的CO2的混合气体,通入空气的原因是空气中的氧气为细胞代谢必需的物质。(4)细胞融合是随机的过程,在HAT培养基中培养,目的是筛选出杂交瘤细胞,原因是在该培养基上未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡;为选育出能产生特定抗体的细胞,要将从HAT培养基上筛选出的细胞稀释到7~10个细胞/mL,每孔滴入0.1 mL细胞稀释液,其目的是使每个孔内不多于一个细胞,以达到单克隆培养的目的(或筛选出杂交瘤细胞并进行单一细胞培养以保证抗体的纯度)。
15.(14分)(2025·甘肃白银阶段练习)研究者用EBV(一种疱疹病毒)感染动物B淋巴细胞,获得“染色体核型稳定”的EBV转化细胞,用以解决杂交瘤细胞传代培养中B淋巴细胞染色体丢失的问题。EBV转化细胞能够在HAT培养基中存活,但对乌本苷(Oua)敏感,骨髓瘤细胞不能在HAT培养基中存活。下图为该实验操作示意图。请回答下列问题:
(1)B淋巴细胞在 中发育成熟,可分布于淋巴结和 (答出一点即可)等处。
(2)HAT培养基的作用是 ,Oua的作用是筛选去除
。
(3)灭活病毒诱导细胞融合的原理是 。
(4)乳腺癌为恶性肿瘤,为了验证雌激素会促进人乳腺癌细胞的增殖,可选择的实验材料有已知细胞密度的人乳腺癌细胞悬液、生理盐水、无水乙醇、适宜浓度的雌激素溶液(溶剂为无水乙醇)等。请简要写出实验思路:
。
(注:添加物对培养液的渗透压的影响可以忽略不计;用增殖率反映癌细胞活性,具体检测方法不做要求。)
答案:(1)骨髓 脾、扁桃体 (2)筛选去除未与EBV转化细胞融合的骨髓瘤细胞和自身融合的骨髓瘤细胞 未与骨髓瘤细胞融合的EBV转化细胞和自身融合的EBV转化细胞 (3)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,使细胞相互凝聚,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 (4)取已知细胞密度的人乳腺癌细胞悬液分成甲、乙、丙三组,甲组加入适量适宜浓度的雌激素溶液,乙组加入等量的无水乙醇,丙组加入等量的生理盐水,在相同且适宜的环境中培养一段时间,然后检测各组乳腺癌细胞数量并计算乳腺癌细胞的增殖率
解析:(1)B淋巴细胞在骨髓中发育成熟,可分布于淋巴结和脾、扁桃体等免疫器官处。(2)HAT培养基的作用是筛选去除未与EBV转化细胞融合的骨髓瘤细胞和自身融合的骨髓瘤细胞,充当选择培养基的作用;EBV转化细胞能够在HAT培养基中存活,但对乌本苷(Oua)敏感,所以乌本苷(Oua)的作用是筛选去除未与骨髓瘤细胞融合的EBV转化细胞和自身融合的EBV转化细胞。(3)诱导细胞融合常见的方式是利用灭活病毒,病毒诱导细胞融合的原理是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,使细胞相互凝聚,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,这种灭活病毒需要满足特定条件并经过科学选择和处理,细胞发生融合后需要检查融合情况。(4)乳腺癌为恶性肿瘤,为了验证雌激素会促进人乳腺癌细胞的增殖,实验大体思路是通过设置对照实验,并遵循等量原则和单一变量原则,分别加入无水乙醇和雌激素溶液等,培养后比较不同组细胞的增殖率来验证雌激素对乳腺癌细胞增殖的影响,具体实验设计如下:取已知细胞密度的人乳腺癌细胞悬液分成甲、乙、丙三组,甲组加入适量适宜浓度的雌激素溶液,乙组加入等量的无水乙醇,丙组加入等量的生理盐水,在相同且适宜的环境中培养一段时间,然后检测各组乳腺癌细胞数量并计算乳腺癌细胞的增殖率。
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