专题03 动物细胞工程和胚胎工程(期末真题汇编,江苏专用)高二生物下学期
2026-05-22
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3份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.69 MB |
| 发布时间 | 2026-05-22 |
| 更新时间 | 2026-05-22 |
| 作者 | 秀 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-05-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57985251.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦动物细胞工程与胚胎工程三大核心考点,汇编江苏多地高二期末真题,以iPS细胞培养、基因编辑、单克隆抗体制备等科技前沿情境为载体,突出实验操作与综合应用能力考查。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|26题|动物细胞培养条件、胚胎移植流程、核移植技术|结合再生医学案例(如iPS细胞眼角膜移植)考查细胞全能性判断|
|多选题|6题|单克隆抗体筛选、胚胎分割技术|通过“双抗夹心法”检测原理分析抗原-抗体特异性结合|
|非选择题|11题|抗HER2-ADC制备、孤雌/孤雄小鼠培育|以基因编辑猪器官移植为情境,综合考查核移植、胚胎培养及免疫排斥问题|
内容正文:
专题 03 动物细胞工程和胚胎工程
3大高频考点概览
考点01 动物细胞培养与核移植
考点02 胚胎工程
考点03 单克隆抗体制备
地 城
考点01
动物细胞培养与核移植
一、单选题
1.(24-25高二下·江苏南京·期末)再生医学领域在2019年首次利用异源诱导多能干细胞(iPS细胞)培养出的眼角膜组织,移植到病人体内,成功治疗一名失明患者,且未发生免疫排斥反应。下列叙述正确的是( )
A.神经干细胞和iPS细胞都具有全能性
B.iPS细胞存在于早期胚胎、外周血和脐带血中
C.体外培养iPS细胞的培养液中需添加血清等物质
D.患者未发生免疫排斥反应是因为移植细胞与其自身细胞的基因相同
2.(24-25高二下·江苏宿迁·期末)下列关于细胞工程的说法正确的是( )
A.植物体细胞杂交获得的杂种植株细胞中含有来自亲本的2个细胞核
B.取菊花茎尖进行植物组织培养得到的幼苗通常是无病毒植株
C.克隆动物和试管动物的生殖方式均为无性生殖
D.体外受精时,用高浓度的ATP溶液处理采集到的精子使其获得能量
3.(24-25高二下·江苏宿迁·期末)下图为科研人员利用多能干细胞(iPS细胞)培养多种细胞的相关流程。下列叙述正确的是( )
A.重编辑过程提高了体细胞的分化程度和分裂能力
B.过程①体现了动物细胞的全能性
C.过程②中需导入不同的基因诱导分化形成不同的组织
D.使用iPS细胞治疗疾病可避免移植器官不足和伦理等问题
4.(24-25高二下·江苏·期末)研究人员将干细胞培养技术与基因编辑技术等结合获得重构干细胞,并培养至早期胚胎,检测后移植到受体子宫内发育,加快了育种进程,推动畜禽种业高速发展。下列叙述错误的是( )
A.干细胞包括胚胎干细胞和成体干细胞,前者存在于早期胚胎中
B.培养动物细胞时,需将其置于含有95%空气和5%CO₂混合气体的培养箱中
C.来自同一机体的胚胎干细胞、重构干细胞和精原干细胞的遗传信息相同
D.将早期胚胎移植到受体的子宫内,受体对该外来胚胎基本不发生免疫排斥反应
5.(24-25高二下·江苏徐州·期末)我国科学家将大熊猫的细胞核移植到去核后的兔子卵母细胞中,在世界上最早克隆出大熊猫早期胚胎,下列相关叙述错误的是( )
A.常采用显微操作法去除卵母细胞的细胞核
B.采集的卵母细胞去核后,再培养到MII期
C.兔子卵母细胞的细胞质中含有可促使大熊猫细胞核全能性表达的物质
D.动物体细胞核移植技术的难度高于胚胎细胞核移植技术
6.(24-25高二下·江苏连云港·期末)科研人员设计如图所示的繁殖过程繁育大熊猫。下列相关说法正确的是( )
A.卵母细胞培养液中应加入干扰素,以保证无菌、无毒环境
B.动物细胞的全能性是核移植获得克隆熊猫成功的基础
C.代孕受体通常不会对外来胚胎发生免疫排斥反应,为胚胎存活创造了条件
D.克隆熊猫比克隆猴更珍贵,所以更适合作为人类疾病研究和新药物实验的模型动物
7.(24-25高二下·江苏南通·期末)科学家利用基因工程技术对猪相关基因进行编辑,以降低器官移植出现的免疫排斥反应,过程如下图。相关叙述正确的是 ( )
A.过程①应从猪囊胚的滋养层获取胚胎干细胞
B.过程②敲除相关抗原基因,以降低器官移植的免疫排斥反应
C.过程③需用灭活的病毒激活重组细胞,使其完成发育进程
D.过程④需对代孕猪进行同期发情和免疫抑制处理
8.(24-25高二下·江苏无锡·期末)下图为我国科学家用iPS细胞克隆出活体小鼠的部分流程图,其中Kdm4d为组蛋白去甲基化酶,TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。有关叙述错误的是( )
A.过程①的小分子化合物诱导小鼠成纤维细胞转化为iPS细胞
B.过程②选用的卵母细胞一般需要培养发育至减数分裂Ⅱ期
C.过程④组蛋白去甲基化和乙酰化有利于重构胚的后续发育
D.图示流程运用了重组DNA、体细胞核移植和胚胎移植等技术
地 城
考点02
胚胎工程
一、单选题
1.(24-25高二下·江苏·期末)下列关于胚胎工程的叙述,正确的是( )
A.在饲料中添加孕激素,可对受体进行同期发情处理
B.卵裂期、胚胎发育过程中消耗的有机物来自卵子和精子
C.精子无线粒体,受精卵的细胞质DNA全都来自卵细胞
D.将原肠胚切割成2等份,较4等份、8等份,胚胎移植成功率更高
2.(24-25高二下·江苏盐城·期末)近年来亚洲黑熊数量骤减,动物学家期望通过生物工程技术拯救亚洲黑熊,其过程如下图所示,A-E代表个体,①-③代表相关过程。下列相关叙述错误的是( )
A.图示过程用到的生物工程技术有体外受精、胚胎移植等
B.常用促性腺激素对黑熊A进行超数排卵处理
C.E后代遗传物质来自黑熊A和C
D.F后代的性别与B一样
3.(24-25高二下·江苏徐州·期末)下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述,正确的是( )
A.培养动物细胞时,培养基中需加入血清等一些天然成分后再进行灭菌
B.动物细胞融合形成的杂种细胞,经动物细胞培养能得到优良动物个体
C.高等哺乳动物胚胎发育的卵裂期细胞数量不断增加,但胚胎的总体积并不增加
D.胚胎分割时,应选择形态正常、发育良好的囊胚或原肠胚
4.(24-25高二下·江苏连云港·期末)下列关于细胞工程和胚胎工程的叙述,正确的是( )
A.植物组织培养时常用酒精和次氯酸钠混合液对外植体进行消毒
B.早期胚胎培养通常需要在培养液中添加湿热灭菌后的动物血清以满足营养需要
C.对桑葚胚或囊胚进行胚胎分割可增加早期胚胎的数量,其原理与试管婴儿不同
D.植物细胞培养的主要目的是获得次生代谢物,而动物细胞培养是为了获得新个体
5.(24-25高二下·江苏南通·期末)科学家利用基因工程技术对猪相关基因进行编辑,以降低器官移植出现的免疫排斥反应,过程如下图。相关叙述正确的是 ( )
A.过程①应从猪囊胚的滋养层获取胚胎干细胞
B.过程②敲除相关抗原基因,以降低器官移植的免疫排斥反应
C.过程③需用灭活的病毒激活重组细胞,使其完成发育进程
D.过程④需对代孕猪进行同期发情和免疫抑制处理
6.(24-25高二下·江苏·期末)软骨发育不全为常染色体显性遗传病,基因型为HH的个体早期死亡。一对夫妻均为该病患者,希望通过胚胎工程技术辅助生育一个健康的孩子。下列叙述正确的是( )
A.将一个囊胚进行多等分,从中筛选所需胚胎,培养至原肠胚期后移植到子宫
B.从羊水中提取细胞进行检测,并根据检测结果淘汰基因型为hh的胚胎
C.胚胎发育过程中,原肠胚的三个胚层将逐渐分化形成各种组织、器官等
D.桑葚胚期滋养层细胞沿透明带内壁扩展和排列,将来发育成胎膜和胎盘
7.(24-25高二下·江苏苏州·期末)很多生物技术的应用与我们的日常生活密切相关。下列相关叙述正确的是( )
A.胚胎分割时必须对发育良好的完整囊胚进行均等分割
B.灭活的植物病毒可使植物原生质体膜上的蛋白质和脂质重排
C.用于胚胎移植的受体和供体的组织相容性抗原至少一半以上相同
D.自然条件下,基因漂移可发生于转基因作物与其近缘野生种之间
8.(24-25高二下·江苏徐州·期末)下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述,正确的是( )
A.培养动物细胞时,培养基中需加入血清等一些天然成分后再进行灭菌
B.动物细胞融合形成的杂种细胞,经动物细胞培养能得到优良动物个体
C.高等哺乳动物胚胎发育的卵裂期细胞数量不断增加,但胚胎的总体积并不增加
D.胚胎分割时,应选择形态正常、发育良好的囊胚或原肠胚
9.(24-25高二下·江苏泰州·期末)下图为经过体外受精和胚胎分割、移植培育优质奶牛的过程。下列叙述错误的是( )
A.体外受精过程中会发生雌雄原核核膜消失现象
B.将①均等分割成8等份的成活率与图示的相同
C.胚胎分割可看作动物无性繁殖或克隆方法之一
D.胚胎移植前需要对受体母牛进行同期发情处理
10.(24-25高二下·江苏苏州·期末)很多生物技术的应用与我们的日常生活密切相关。下列相关叙述正确的是( )
A.胚胎分割时必须对发育良好的完整囊胚进行均等分割
B.灭活的植物病毒可使植物原生质体膜上的蛋白质和脂质重排
C.用于胚胎移植的受体和供体的组织相容性抗原至少一半以上相同
D.自然条件下,基因漂移可发生于转基因作物与其近缘野生种之间
11.(24-25高二下·江苏镇江·期末)多种方法获得的早期胚胎,均需移植给受体才能获得后代。下列叙述正确的是( )
A.获取①、②和③的过程均属于无性繁殖
B.①②③个体的获得均涉及体外受精、体外胚胎培养技术
C.①③技术中需取滋养层细胞进行性别鉴定,方可获得相应的动物
D.①②③技术中需将胚胎培养到原肠胚方可进行胚胎移植
12.(24-25高二下·江苏连云港·期末)科研人员设计如图所示的繁殖过程繁育大熊猫。下列相关说法正确的是( )
A.卵母细胞培养液中应加入干扰素,以保证无菌、无毒环境
B.动物细胞的全能性是核移植获得克隆熊猫成功的基础
C.代孕受体通常不会对外来胚胎发生免疫排斥反应,为胚胎存活创造了条件
D.克隆熊猫比克隆猴更珍贵,所以更适合作为人类疾病研究和新药物实验的模型动物
13.(24-25高二下·江苏无锡·期末)胚胎工程中不同操作技术如图所示,下列分析正确的是( )
A.对受体母牛与供体母牛需进行同期发情处理
B.代孕母牛对移植的c无免疫排斥,移植后无需检查
C.形成d的关键是对囊胚阶段滋养层进行均等分割
D.e在形态上的特点有细胞体积大、核小、核仁明显
14.(24-25高二下·江苏淮安·期末)细胞工程和胚胎工程应用广泛,下列相关叙述正确的是( )
A.利用植物茎尖分生组织进行组织培养,可获得能抵抗病毒感染的植株
B.利用植物细胞培养,可大量生产一些植物来源的药物,如紫杉醇、人参皂苷
C.利用体外受精和胚胎培养、移植技术,可实现家畜的快速无性繁殖
D.利用胚胎分割技术处理囊胚或原肠胚,可促进动物优良品种的繁殖
二、多选题
15.(24-25高二下·江苏南京·期末)第三代试管婴儿技术指在胚胎移植前,取胚胎的遗传物质进行分析,诊断是否有异常,筛选健康胚胎移植。其过程如图所示,下列相关叙述正确的是( )
A.采集的精子需置于人工配制的肝素溶液中获取能量
B.采集的卵子需培养至MⅡ期再进行受精作用
C.受精过程中雌、雄原核融合完成是受精作用完成的标志
D.胚胎发育过程中,桑葚胚中的滋养层细胞将发育成胎膜和胎盘
16.(24-25高二下·江苏·期末)下图是科学家培育可用于移植的人源器官的相关过程,图中的SIX1代表基因。下列叙述错误的有( )
A.图中去核卵母细胞处于MⅡ期,无核膜和核仁
B.过程②激活重构胚可采用电刺激或紫外线短时间照射
C.注入的人源干细胞通常源自囊胚期的滋养层细胞
D.SIX1基因可能与猪胚胎细胞正常分化形成肾脏有关
三、非选择题
17.(24-25高二下·江苏镇江·期末)Ⅰ.中国科学院的研究团队利用细胞工程和基因编辑技术,成功培育出世界上首例只有双母亲来源的孤雌小鼠和双父亲来源的孤雄小鼠,实现了哺乳动物的同性繁殖,实验流程如图所示。请回答下列问题:
(1)用________对雌性小鼠进行超数排卵处理可得到大量卵母细胞,动物细胞核移植技术中一般选择MⅡ期卵母细胞作为受体细胞,最主要的原因是________。
(2)体外培养动物细胞时,除需要满足无菌、无毒的环境及适宜的营养物质、温度等条件外,还需要满足的气体条件是________。
(3)为了获得更多甲的后代,在得到的重构胚发育到_________时,对其进行分割;在分割囊胚阶段的胚胎时,应注意_________,否则会影响胚胎的恢复和进一步发育。
Ⅱ.黑腐皮壳菌(一种真菌)感染苹果植株可引发腐烂病。现对该菌进行分离培养和应用的研究,下表是分离培养时所用的培养基配方。请分析回答问题:
物质
马铃薯
葡萄糖
自来水
氯霉素
琼脂
含量
200g
20g
1000mL
0.3g
20g
(4)上表培养基配方中,氯霉素的作用是________。
(5)为证明培养基灭菌是否合格,可进行如下操作:________。
(6)为检测某苹果植株黑腐皮壳菌的感染程度,需对该植株患病组织进行病菌计数,若采用血细胞计数板计数,则统计结果比实际值______;如何改进:________。
(7)若要对该菌进行扩大培养,研究者应将该菌接种在______培养基中。
(8)为检测某苹果植株黑腐皮壳菌感染程度,需对该株患病组织进行病菌计数研究,则应将提取的菌液采用______法进行接种。
(9)为研究苹果黑腐皮壳菌数量增长规律,研究者将该菌在液体培养基和固体培养基中培养,获得下图所示的生长速率曲线图。
17h后,该菌生长速率偏低的原因可能是_______。
地 城
考点03
单克隆抗体制备
一、单选题
1.(24-25高二下·江苏扬州·期末)抗PD-L1单克隆抗体能与癌细胞膜表面的PD-L1特异性结合,具有治疗某些癌症的作用,制备过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.过程①中可以加入灭活的病毒诱导两种细胞融合
B.过程②的多孔玻璃板中的细胞不全是杂交瘤细胞
C.过程③的目的是筛选出产生抗PD-L1抗体的杂交瘤细胞
D.过程④的检测原理是抗原-抗体杂交
2.(24-25高二下·江苏苏州·期末)下图1、图2所示均为“双抗夹心法”,前者可快速检测样本中有无特定抗原,后者可用于抗原含量的定量检测。图2中检测底物无色,该底物在酶标抗体上酶的催化作用下形成有色产物。下列相关叙述错误的是( )
A.图1中T线和C线均不显现红色时,检测结果为阴性
B.图1中T线和C线均显现为红色时,检测结果为阳性
C.图2加入检测底物之前,应先将多余的酶标抗体洗脱
D.图2检测底物宜过量以确保颜色深浅与抗原量成正相关
3.(24-25高二下·江苏镇江·期末)下图是制备抗白细胞介素-6(IL-6)单克隆抗体的示意图。下列叙述错误的是( )
A.步骤①给小鼠注射IL-6后,应从脾中分离筛选B淋巴细胞
B.步骤②在脾组织中可加入胰蛋白酶,制成单细胞悬液
C.步骤④利用特定的选择培养基筛选出了杂交瘤细胞
D.杂交瘤细胞大规模培养时细胞会出现贴壁生长和接触抑制现象
二、多选题
4.(24-25高二下·江苏镇江·期末)人乳头瘤病毒(HPV)是一种DNA病毒,可诱发细胞癌变。抗HPV的单克隆抗体可以准确检测HPV,从而及时监控宫颈癌的发生。以HPV衣壳蛋白为抗原制备单克隆抗体的过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.在HAT培养基上存活的杂交瘤细胞既能无限增殖又可以分泌抗体
B.单克隆抗体的优点是特异性强、灵敏度高,且可以大量制备
C.可用HPV衣壳蛋白检测筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞
D.③过程需要添加抗生素等物质,以防止病毒污染
5.(24-25高二下·江苏扬州·期末)科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得iPS细胞(多能干细胞),继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠,流程如图。下列叙述正确的是( )
A.小鼠体细胞诱导成iPS细胞的过程中形态结构和遗传物质发生了改变
B.iPS细胞与内细胞团细胞均具有发育的全能性
C.上述三种不同体色的鼠中,只有黑鼠可以是雄鼠
D.克隆鼠X的体色为黑色,培育过程中运用了细胞核移植技术
6.(24-25高二下·江苏南通·期末)下图是科研人员制备乳腺癌细胞单克隆抗体的流程,过程②中抗原被抗体结合后失去免疫原性。相关叙述正确的是( )
A.过程①和③多次免疫的目的都是为了获得较多的B淋巴细胞
B.过程②使相应抗原失去免疫原性,可提高过程④的成功率
C.过程④用选择培养基筛选出特定的杂交瘤细胞用于制备单克隆抗体
D.过程⑤可用液体培养基培养特定的杂交瘤细胞以获取大量的单克隆抗体
三、非选择题
7.(24-25高二下·江苏·期末)乳腺癌细胞中的人表皮生长因子受体-2(HER2)的基因过度表达,HER2大量分布在乳腺癌细胞表面,促使乳腺癌细胞生长。科研人员用HER2单克隆抗体与化疗药物通过接头连接而成的抗体-药物偶联物(ADC)处理乳腺癌细胞,肿瘤体积明显降低。下图为制备抗HER2-ADC制备过程示意图。请回答下列问题:
(1)过程①将HER2作为_________刺激小鼠产生_________免疫反应,获取免疫细胞。
(2)过程⑤和⑥分别表示筛选出_________、_________,最终获得的单克隆抗体会通过阻断_________在HER2上的附着,产生抗肿瘤的效应。
(3)经实验证明,抗HER2-ADC对HER2表达少的乳腺癌细胞的效果不明显,而对HER2过度表达的恶性乳腺癌细胞的杀伤效果较为明显,其原因是_________。
(4)免疫脂质体是将抗体通过聚合物结合在脂质体(双层磷脂分子构成)上构建而成的,它利用抗体特异性靶向作用,与肿瘤细胞表面的抗原结合,将脂质体包裹的药物送达病灶部位,这为乳腺癌的治疗提供了一种新途径。
①阿霉素是一种脂溶性小分子,可通过_________方式进入细胞,抑制细胞增殖,但其毒副作用较大,利用脂质体将其包裹,通过缓释可以降低药物对机体的毒副作用。利用免疫脂质体将药物送入靶细胞体现了生物膜的结构特点具有_________。
②研究者将HER2单克隆抗体与包含阿霉素的脂质体融合,制备出新型的抗乳腺癌药物阿霉素免疫脂质体。为确认阿霉素免疫脂质体的靶向性,研究者设计以下实验,并测定了各组阿霉素进入细胞的量。
组别
阿霉素脂质体
阿霉素免疫脂质体
HER2基因高表达的乳腺癌细胞
a细胞
A
+
-
+
-
B
-
+
+
-
C
+
-
-
+
D
-
+
-
+
注:+表示添加;-表示不添加
实验中利用的a是_________细胞,若_________,说明阿霉素免疫脂质体具有靶向性。
8.(24-25高二下·江苏宿迁·期末)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,制备抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断。如图1是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图,请据图分析并回答下列问题。
(1)给小鼠多次注射HCG的目的是________,骨髓瘤细胞培养过程中,细胞生长________(填“会”或“不会”)出现接触抑制现象。
(2)步骤①用的促融方法与诱导植物细胞融合方法不同的是可使用________诱导,步骤③中抗体筛选(抗体检测)依据的是________原理,经步骤③筛选得到的细胞具有________特点。
(3)步骤④中培养杂交瘤细胞时,需通入________的混合气体,其中CO2的主要作用是________。培养液中除了有各种营养物质,还需要添加________以补充细胞生长所需的未知营养物质和防止杂菌污染。
(4)科研人员拟将抗HCG单抗固定在一种新材料上,制备为“检测探针”。已知材料M稳定性、发光性能等方面有明显优势,但它很难与抗体结合;物质P是一种可以提高材料M对抗体亲和力的稀有物质。制备检测探针的流程如图2,探针发光性能与物质P的浓度关系如图3。
依据图3结果,科研人员选择物质P的浓度为________作为生产检测探针的条件,原因是________。
9.(24-25高二下·江苏盐城·期末)抗体是体液免疫的核心物质,利用生物工程技术生产的抗体在疾病治疗和诊断方面发挥着重要作用。请回答下列相关问题:
(1)下列可使人体产生抗体的有______。
A.不具细胞结构的病原体
B.已裂解的病原体注射到人体内
C.病原体内的某些非蛋白成分
(2)图1为人体体液免疫过程的示意图,图中物质________是抗体。细胞①-⑤依次为:_______。
A.辅助性T细胞 B.B细胞 C.抗原呈递细胞 D.浆细胞 E.记忆细胞
(3)图2是某同学绘制的单克隆抗体(单抗)的过程示意图。该过程中用到的细胞工程技术有__________。需要用选择培养基进行筛选的是图中过程________。与传统抗体相比,单抗的主要优点是______。某抗原有a~d四个抗原决定簇,每个抗原决定簇都只能刺激机体产生一种抗体,由该抗原刺激产生的不同抗体统称为多克隆抗体(多抗)。若该抗原部分结构改变后,使用______(从“多抗”、“单抗”中选填)的治疗效果更好。
(4)免疫共沉淀技术(Co-IP)是在体外研究蛋白质间相互作用的一种技术。其原理是:抗体A可与蛋白A结合,使A沉淀,如果蛋白B与蛋白A相互结合形成复合体,那么抗体A在将蛋白A沉淀的同时,也会把蛋白B沉淀下来。
①Co-IP利用的原理是______。生产抗A蛋白抗体的杂交瘤细胞______(从“有”、“无”中选填)接触抑制,______(从“需要”、“不需要”中选填)定期换瓶培养。
②某科研团队利用该技术研究细胞内三种蛋白α、β、γ间的相互作用,结果如图3所示。实验结果表明,β、γ______(从“能”、“不能”中选填)与a结合形成复合体,若用β抗体重复上述实验,待测蛋白γ的免疫共沉淀实验结果是:______。
10.(24-25高二下·江苏徐州·期末)两种不同杂交瘤细胞融合得到的双杂交瘤细胞能够悬浮在培养基中生长繁殖,且可以产生双特异性抗体。某些种类癌细胞表面会过量表达膜蛋白 PSMA。某些特异性物质和 T 细胞表面受体 CD28 蛋白结合后,能活化 T 细胞。图 1 表示双特异性抗体 PSMA×CD28 的生产流程。请回答下列问题:
(1)据图 1 分析,双特异性抗体生产过程中,应先将______分别注射到小鼠体内,一段时间后获取小鼠脾脏并用______酶进行处理分离出 B 淋巴细胞,双杂交瘤细胞在进行传代培养前______(从“需要”“不需要”中选填)上述酶处理,将细胞置于含有______的混合气体的培养箱中培养,同时为了防止有害代谢物的积累,可采用______的方法,以便清除代谢物。
(2)图 2 为细胞在“HAT 培养基(含有 H、A、T 三种物质)”上合成核苷酸的途径及阻断原理,其中,骨髓瘤细胞只能利用全合成途径合成核苷酸,B 淋巴细胞两种途径都能进行。将“B 细胞”“B - B 融合细胞”“瘤细胞”“瘤 - 瘤融合细胞”在 HAT 培养基上培养,其中因无法合成核苷酸而不能增殖的有______,杂交瘤细胞在“HAT 培养基”上可以通过______途径合成核苷酸实现无限增殖,从而筛选出杂交瘤细胞。
(3)将筛选获得的杂交瘤细胞进行多倍稀释,接种在多孔的细胞培养板上,使每孔细胞不超过______个,通过培养让其增殖,然后利用______原理检测各孔上清液中细胞分泌的抗体,筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。
(4)单克隆抗体是由两条相同的 H 链和 L 链组成的 4 条肽链对称结构,成功融合的双杂交瘤细胞会表达两种 H 链和两种 L 链,由于______,双杂交瘤细胞甲乙在理论上会产生多种抗体,因此还需要进行筛选才能获得所需的双特异性抗体 PSMA×CD28。双特异性抗体 PSMA×CD28 的结构及作用机理如图 3 所示,其协助杀伤癌细胞的机理是______,从而有利于活化的 T 细胞杀伤癌细胞。
11.(24-25高二下·江苏无锡·期末)科研人员研发出单克隆抗体—药物偶联物,用于癌症的治疗,基本流程如下。请据图回答:
(1)培养骨髓瘤细胞的基本条件除细胞所需要的各种营养物质外,还需要________等条件。B细胞不能通过体外培养获得,主要原因是在体外培养条件下,B细胞________。
(2)步骤①常用________诱导动物细胞融合。融合完成后,融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外,可能还有其他种类融合细胞,体系中出现多种类型细胞的原因是________。对步骤②选择得到的杂交瘤细胞进行传代培养,结果不是单克隆,原因是________。步骤③用特定试剂检测后,选择________的单克隆进行大规模培养,并从培养液中获取单克隆抗体。步骤④产生的抗体—药物偶联物识别癌细胞并与之结合,通过胞吞进入细胞后被溶酶体降解,释放出的药物发挥作用,理论上接头和药物的结合在血浆中的稳定性________(填“偏高”或“偏低”),在溶酶体中的稳定性________(“偏高”或“偏低”)。
(3)利用小鼠制备的抗体是鼠源抗体,鼠源抗体具有外源性,会被人体免疫系统当作抗原而清除(称为人抗鼠抗体反应即HAMA反应)。抗体结构示意图如下,引起HAMA反应的主要是“C区”,通过制备人鼠嵌合抗体可以解决HAMA反应。现利用重组DNA技术可以制备人鼠嵌合抗体,请写出简要制备思路:________。
(4)为了进一步减少免疫排斥反应,科学家利用噬菌体展示库技术生产出全人源化单抗(单抗成分全部由人的基因编码)。具体操作如下,用PCR技术从生物体内扩增出整套编码人抗体的基因序列,克隆到噬菌体载体上,并以融合蛋白的形式表达到噬菌体表面,从而可以方便地对抗体进行筛选、扩增。与传统单克隆抗体制备相比,噬菌体展示技术制备抗体的优势是________。(至少写两点)但是利用这种方法制备的抗体结构准确程度下降,原因是________。
试卷第1页,共3页
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专题 03 动物细胞工程和胚胎工程
3大高频考点概览
考点01 动物细胞培养与核移植
考点02 胚胎工程
考点03 单克隆抗体制备
地 城
考点01
动物细胞培养与核移植
一、单选题
1.(24-25高二下·江苏南京·期末)再生医学领域在2019年首次利用异源诱导多能干细胞(iPS细胞)培养出的眼角膜组织,移植到病人体内,成功治疗一名失明患者,且未发生免疫排斥反应。下列叙述正确的是( )
A.神经干细胞和iPS细胞都具有全能性
B.iPS细胞存在于早期胚胎、外周血和脐带血中
C.体外培养iPS细胞的培养液中需添加血清等物质
D.患者未发生免疫排斥反应是因为移植细胞与其自身细胞的基因相同
【答案】C
【详解】A、神经干细胞只能分化为特定类型的神经细胞,不具有全能性,A错误;
B、iPS细胞是通过人工诱导体细胞重编程得到的,并非自然存在于早期胚胎、外周血或脐带血中,B错误;
C、动物细胞体外培养时,培养液中需添加血清等天然成分以提供营养和生长因子,C正确;
D、根据题干信息“利用异源诱导多能干细胞(iPS细胞)培养出的眼角膜组织,移植到病人体内”,说明移植细胞与自身细胞基因不同,D错误。
故选C。
2.(24-25高二下·江苏宿迁·期末)下列关于细胞工程的说法正确的是( )
A.植物体细胞杂交获得的杂种植株细胞中含有来自亲本的2个细胞核
B.取菊花茎尖进行植物组织培养得到的幼苗通常是无病毒植株
C.克隆动物和试管动物的生殖方式均为无性生殖
D.体外受精时,用高浓度的ATP溶液处理采集到的精子使其获得能量
【答案】B
【详解】A、植物体细胞杂交过程中,两个原生质体融合后形成的杂种细胞最初含有两个细胞核,但随后会进行核融合,最终杂种植株的每个细胞仅含有一个融合的细胞核,A错误;
B、植物茎尖分生区细胞分裂旺盛,病毒难以在此处积累,因此通过茎尖组织培养获得的幼苗通常无病毒,B正确;
C、克隆动物通过核移植技术实现,属于无性生殖;试管动物依赖体外受精和胚胎移植,属于有性生殖,C错误;
D、精子体外获能需用特定溶液(如肝素)激活代谢,发生一系列化学变化,而非直接提供ATP,且高浓度ATP可能对细胞有害,D错误。
故选B。
3.(24-25高二下·江苏宿迁·期末)下图为科研人员利用多能干细胞(iPS细胞)培养多种细胞的相关流程。下列叙述正确的是( )
A.重编辑过程提高了体细胞的分化程度和分裂能力
B.过程①体现了动物细胞的全能性
C.过程②中需导入不同的基因诱导分化形成不同的组织
D.使用iPS细胞治疗疾病可避免移植器官不足和伦理等问题
【答案】D
【详解】A、重编辑过程是将分化体细胞重编程为iPS细胞,iPS细胞具有多能性,该过程降低了体细胞的分化程度,使其具有更强的分裂和分化能力,A错误;
B、过程①为培养iPS细胞,未体现动物细胞的全能性,B错误;
C、过程②是iPS细胞分化形成不同的体细胞,由于不同组织细胞的形成是基因选择性表达的结果,所以需导入不同的诱导分化因子诱导iPS细胞分化形成不同的组织,C错误;
D、iPS细胞可以分化形成各种组织和器官,使用iPS细胞治疗可避免移植器官不足和伦理等问题,D正确。
故选D。
4.(24-25高二下·江苏·期末)研究人员将干细胞培养技术与基因编辑技术等结合获得重构干细胞,并培养至早期胚胎,检测后移植到受体子宫内发育,加快了育种进程,推动畜禽种业高速发展。下列叙述错误的是( )
A.干细胞包括胚胎干细胞和成体干细胞,前者存在于早期胚胎中
B.培养动物细胞时,需将其置于含有95%空气和5%CO₂混合气体的培养箱中
C.来自同一机体的胚胎干细胞、重构干细胞和精原干细胞的遗传信息相同
D.将早期胚胎移植到受体的子宫内,受体对该外来胚胎基本不发生免疫排斥反应
【答案】C
【详解】A、胚胎干细胞存在于早期胚胎(如囊胚的内细胞团),成体干细胞分布于成体组织(如骨髓中的造血干细胞),A正确;
B、培养动物细胞时,需将其置于含有95%空气和5%CO₂混合气体的培养箱中,CO2维持培养液pH,B正确;
C、重构干细胞通过基因编辑技术改变遗传信息,而胚胎干细胞和精原干细胞(同一机体体细胞)的遗传信息原本相同。因基因编辑导致重构干细胞遗传信息不同,C错误;
D、将早期胚胎移植到受体的子宫内,受体对该外来胚胎基本不发生免疫排斥反应,这是胚胎移植成功的生理基础,D正确。
故选C。
5.(24-25高二下·江苏徐州·期末)我国科学家将大熊猫的细胞核移植到去核后的兔子卵母细胞中,在世界上最早克隆出大熊猫早期胚胎,下列相关叙述错误的是( )
A.常采用显微操作法去除卵母细胞的细胞核
B.采集的卵母细胞去核后,再培养到MII期
C.兔子卵母细胞的细胞质中含有可促使大熊猫细胞核全能性表达的物质
D.动物体细胞核移植技术的难度高于胚胎细胞核移植技术
【答案】B
【详解】A、显微操作法能精准去除卵母细胞的细胞核,避免损伤细胞结构,A正确;
B、卵母细胞需先在体外培养至MII中期(此时细胞核已排出至第一极体),再进行去核操作,B错误;
C、卵母细胞的细胞质含丰富的营养和调控因子(如激活核全能性的物质),可促进供体核的全能性表达,C正确;
D、体细胞分化程度高,核全能性更难恢复,故体细胞核移植难度高于胚胎细胞核移植,D正确。
故选B。
6.(24-25高二下·江苏连云港·期末)科研人员设计如图所示的繁殖过程繁育大熊猫。下列相关说法正确的是( )
A.卵母细胞培养液中应加入干扰素,以保证无菌、无毒环境
B.动物细胞的全能性是核移植获得克隆熊猫成功的基础
C.代孕受体通常不会对外来胚胎发生免疫排斥反应,为胚胎存活创造了条件
D.克隆熊猫比克隆猴更珍贵,所以更适合作为人类疾病研究和新药物实验的模型动物
【答案】C
【详解】A、卵母细胞培养液中应加入抗生素,而不是干扰素,来保证无菌、无毒环境,A错误;
B、动物细胞核的全能性是核移植获得克隆熊猫成功的基础,而不是动物细胞的全能性,因为动物细胞的全能性受到限制,B错误;
C、代孕受体通常不会对外来胚胎发生免疫排斥反应,这为胚胎存活创造了条件,C正确;
D、克隆猴在基因和生理特征上与人类更为接近,更适合作为人类疾病研究和新药物实验的模型动物,而不是克隆熊猫,D错误。
故选C。
7.(24-25高二下·江苏南通·期末)科学家利用基因工程技术对猪相关基因进行编辑,以降低器官移植出现的免疫排斥反应,过程如下图。相关叙述正确的是 ( )
A.过程①应从猪囊胚的滋养层获取胚胎干细胞
B.过程②敲除相关抗原基因,以降低器官移植的免疫排斥反应
C.过程③需用灭活的病毒激活重组细胞,使其完成发育进程
D.过程④需对代孕猪进行同期发情和免疫抑制处理
【答案】B
【详解】A、内细胞团发育成完整的胚胎,过程①应从猪囊胚的内细胞团获取胚胎干细胞,A错误;
B、利用基因工程技术对猪相关基因进行编辑,以降低器官移植出现的免疫排斥反应,过程②敲除相关抗原基因,以降低器官移植的免疫排斥反应,B正确;
C、重构胚是指人工重新构建的胚胎,具有发育成完整个体的能力,过程③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,C错误;
D、过程④需对代孕猪进行同期发情处理,无需进行免疫抑制处理,D错误。
故选B。
8.(24-25高二下·江苏无锡·期末)下图为我国科学家用iPS细胞克隆出活体小鼠的部分流程图,其中Kdm4d为组蛋白去甲基化酶,TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。有关叙述错误的是( )
A.过程①的小分子化合物诱导小鼠成纤维细胞转化为iPS细胞
B.过程②选用的卵母细胞一般需要培养发育至减数分裂Ⅱ期
C.过程④组蛋白去甲基化和乙酰化有利于重构胚的后续发育
D.图示流程运用了重组DNA、体细胞核移植和胚胎移植等技术
【答案】D
【详解】A、由图可知,①过程的四种小分子化合物可诱导小鼠成纤维细胞脱分化为iPS细胞,A正确;
B、作为受体细胞的去核卵母细胞一般处在减数分裂Ⅱ期,因此②过程选用的卵母细胞一般需要培养发育至减数分裂Ⅱ期,B正确;
C、结合题图,重构胚在加入Kdm4d的mRNA和TSA后,发育成克隆鼠,而Kdm4d的mRNA表达产物为组蛋白去甲基化酶,可以使组蛋白去甲基化,TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂,抑制组蛋白脱乙酰酶的作用,保持组蛋白乙酰化,即过程④组蛋白乙酰化和去甲基化有利于重构胚后续的胚胎发育过程,C正确;
D、图示流程运用了体细胞核移植、胚胎移植等技术,并未运用重组DNA技术(重组DNA技术的核心需要构建基因表达载体),D错误。
故选D。
地 城
考点02
胚胎工程
一、单选题
1.(24-25高二下·江苏·期末)下列关于胚胎工程的叙述,正确的是( )
A.在饲料中添加孕激素,可对受体进行同期发情处理
B.卵裂期、胚胎发育过程中消耗的有机物来自卵子和精子
C.精子无线粒体,受精卵的细胞质DNA全都来自卵细胞
D.将原肠胚切割成2等份,较4等份、8等份,胚胎移植成功率更高
【答案】A
【详解】A、同期发情处理通常使用孕激素,在饲料中添加孕激素,可对受体进行同期发情处理,A正确;
B、卵裂期胚胎发育所需有机物来自卵母细胞的细胞质(卵黄),而非精子和卵子共同提供,B错误;
C、精子含有线粒体,精子线粒体集中在尾部,只是受精时尾部留在卵细胞外,故受精卵的细胞质DNA(线粒体DNA)几乎全部来自卵细胞,C错误;
D、胚胎分割应在桑椹胚或囊胚期进行,且切割等份越高,胚胎移植成功率越低。但原肠胚细胞已高度分化,分割后成活率低,与分割份数无关,D错误。
故选A。
2.(24-25高二下·江苏盐城·期末)近年来亚洲黑熊数量骤减,动物学家期望通过生物工程技术拯救亚洲黑熊,其过程如下图所示,A-E代表个体,①-③代表相关过程。下列相关叙述错误的是( )
A.图示过程用到的生物工程技术有体外受精、胚胎移植等
B.常用促性腺激素对黑熊A进行超数排卵处理
C.E后代遗传物质来自黑熊A和C
D.F后代的性别与B一样
【答案】A
【详解】A、图示过程用到的生物工程技术有体内受精、胚胎移植和体细胞核移植技术等,A错误;
B、在胚胎工程中,对供体雌性注射促性腺激素,可促使其卵巢一次性产生多个卵子,即超数排卵,B正确;
C、E后代由黑熊A(提供卵子)和黑熊C(提供精子)通过有性生殖产生,其细胞核遗传物质来自A和C,细胞质遗传物质主要来自A,因此遗传物质来自黑熊A和C,C正确;
D、F后代通过核移植技术获得,重构胚胎的细胞核遗传物质完全来自B(雌性),故F后代的性别与B一样,D正确。
故选A。
3.(24-25高二下·江苏徐州·期末)下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述,正确的是( )
A.培养动物细胞时,培养基中需加入血清等一些天然成分后再进行灭菌
B.动物细胞融合形成的杂种细胞,经动物细胞培养能得到优良动物个体
C.高等哺乳动物胚胎发育的卵裂期细胞数量不断增加,但胚胎的总体积并不增加
D.胚胎分割时,应选择形态正常、发育良好的囊胚或原肠胚
【答案】C
【详解】A、动物细胞培养基中的血清等天然成分含有多种营养物质,但高温灭菌会破坏其活性,因此需在灭菌后无菌条件下加入,A错误;
B、动物细胞融合形成的杂种细胞仅能在体外培养成细胞群,无法直接发育为个体,因动物细胞的全能性高度受限,需通过核移植等技术才可能获得个体,B错误;
C、卵裂期细胞通过有丝分裂使数量增加,但因透明带限制胚胎体积扩张,且细胞体积逐渐减小,故总体积不增加,C正确;
D、胚胎分割应选择桑椹胚或囊胚期,此时细胞全能性高且未明显分化;原肠胚细胞已分化,分割后难以发育,D错误。
故选C。
4.(24-25高二下·江苏连云港·期末)下列关于细胞工程和胚胎工程的叙述,正确的是( )
A.植物组织培养时常用酒精和次氯酸钠混合液对外植体进行消毒
B.早期胚胎培养通常需要在培养液中添加湿热灭菌后的动物血清以满足营养需要
C.对桑葚胚或囊胚进行胚胎分割可增加早期胚胎的数量,其原理与试管婴儿不同
D.植物细胞培养的主要目的是获得次生代谢物,而动物细胞培养是为了获得新个体
【答案】C
【详解】A、植物组织培养时常用酒精和次氯酸钠先后对外植体进行消毒,A错误;
B、动物血清中含蛋白质等大分子物质,若湿热灭菌(高压蒸汽灭菌)会导致其变性失活,因此需通过过滤灭菌法添加,B错误;
C、胚胎分割通过细胞全能性和细胞分裂增加胚胎数量,属于无性繁殖;试管婴儿通过体外受精和胚胎移植,属于有性生殖,两者原理不同,C正确;
D、植物细胞培养可用于生产次生代谢物,而动物细胞培养的目的是获得细胞产物或细胞系,并非新个体,D错误。
故选C。
5.(24-25高二下·江苏南通·期末)科学家利用基因工程技术对猪相关基因进行编辑,以降低器官移植出现的免疫排斥反应,过程如下图。相关叙述正确的是 ( )
A.过程①应从猪囊胚的滋养层获取胚胎干细胞
B.过程②敲除相关抗原基因,以降低器官移植的免疫排斥反应
C.过程③需用灭活的病毒激活重组细胞,使其完成发育进程
D.过程④需对代孕猪进行同期发情和免疫抑制处理
【答案】B
【详解】A、内细胞团发育成完整的胚胎,过程①应从猪囊胚的内细胞团获取胚胎干细胞,A错误;
B、利用基因工程技术对猪相关基因进行编辑,以降低器官移植出现的免疫排斥反应,过程②敲除相关抗原基因,以降低器官移植的免疫排斥反应,B正确;
C、重构胚是指人工重新构建的胚胎,具有发育成完整个体的能力,过程③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,C错误;
D、过程④需对代孕猪进行同期发情处理,无需进行免疫抑制处理,D错误。
故选B。
6.(24-25高二下·江苏·期末)软骨发育不全为常染色体显性遗传病,基因型为HH的个体早期死亡。一对夫妻均为该病患者,希望通过胚胎工程技术辅助生育一个健康的孩子。下列叙述正确的是( )
A.将一个囊胚进行多等分,从中筛选所需胚胎,培养至原肠胚期后移植到子宫
B.从羊水中提取细胞进行检测,并根据检测结果淘汰基因型为hh的胚胎
C.胚胎发育过程中,原肠胚的三个胚层将逐渐分化形成各种组织、器官等
D.桑葚胚期滋养层细胞沿透明带内壁扩展和排列,将来发育成胎膜和胎盘
【答案】C
【详解】A、胚胎分割应在桑葚胚或囊胚期进行,分割后需培养至囊胚期再移植,而原肠胚期移植成功率低,不符合实际操作,A错误;
B、羊水检测属于产前诊断,该夫妻均为患者,基因型为 Hh(HH 个体早期死亡 ),后代基因型为HH(死亡)、Hh(患病)、hh(正常),应筛选基因型为hh的胚胎,不是淘汰,B错误;
C、胚胎发育中,原肠胚的外胚层、中胚层、内胚层三个胚层会逐渐分化形成各种组织、器官等,C正确;
D、囊胚期的滋养层细胞沿透明带内壁扩展和排列,将来发育成胎膜和胎盘。桑葚胚还未出现滋养层细胞分化,D错误。
故选C。
7.(24-25高二下·江苏苏州·期末)很多生物技术的应用与我们的日常生活密切相关。下列相关叙述正确的是( )
A.胚胎分割时必须对发育良好的完整囊胚进行均等分割
B.灭活的植物病毒可使植物原生质体膜上的蛋白质和脂质重排
C.用于胚胎移植的受体和供体的组织相容性抗原至少一半以上相同
D.自然条件下,基因漂移可发生于转基因作物与其近缘野生种之间
【答案】D
【详解】A、胚胎分割通常选择桑椹胚或囊胚阶段。囊胚分割需将内细胞团均等分割,但“必须对完整囊胚”表述不准确,因桑椹胚分割无需均等分割,且并非必须选择囊胚,A错误;
B、灭活病毒用于动物细胞融合(如淋巴细胞与骨髓瘤细胞),而植物原生质体融合依赖聚乙二醇(PEG)诱导,病毒不参与,B错误;
C、胚胎移植时,受体子宫对供体胚胎基本无免疫排斥(因胚胎的免疫豁免),无需组织相容性抗原严格匹配,C错误;
D、基因漂移(基因流)可通过杂交发生在亲缘关系近的物种间,如转基因作物与近缘野生种若可杂交,则可能发生基因转移,D正确。
故选D。
8.(24-25高二下·江苏徐州·期末)下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述,正确的是( )
A.培养动物细胞时,培养基中需加入血清等一些天然成分后再进行灭菌
B.动物细胞融合形成的杂种细胞,经动物细胞培养能得到优良动物个体
C.高等哺乳动物胚胎发育的卵裂期细胞数量不断增加,但胚胎的总体积并不增加
D.胚胎分割时,应选择形态正常、发育良好的囊胚或原肠胚
【答案】C
【详解】A、动物细胞培养基中的血清等天然成分含有多种营养物质,但高温灭菌会破坏其活性,因此需在灭菌后无菌条件下加入,A错误;
B、动物细胞融合形成的杂种细胞仅能在体外培养成细胞群,无法直接发育为个体,因动物细胞的全能性高度受限,需通过核移植等技术才可能获得个体,B错误;
C、卵裂期细胞通过有丝分裂使数量增加,但因透明带限制胚胎体积扩张,且细胞体积逐渐减小,故总体积不增加,C正确;
D、胚胎分割应选择桑椹胚或囊胚期,此时细胞全能性高且未明显分化;原肠胚细胞已分化,分割后难以发育,D错误。
故选C。
9.(24-25高二下·江苏泰州·期末)下图为经过体外受精和胚胎分割、移植培育优质奶牛的过程。下列叙述错误的是( )
A.体外受精过程中会发生雌雄原核核膜消失现象
B.将①均等分割成8等份的成活率与图示的相同
C.胚胎分割可看作动物无性繁殖或克隆方法之一
D.胚胎移植前需要对受体母牛进行同期发情处理
【答案】B
【详解】 A、体外受精过程中,精子和卵子受精时,会发生雌雄原核的融合,在此过程中核膜会消失,A正确;
B、胚胎分割时,分割的份数越多,胚胎的成活率越低,将①均等分割成8等份,其成活率比分割成2等份的低,B错误;
C、胚胎分割时由于这些个体来自同一个受精卵,遗传物质完全相同,可看作动物无性繁殖或克隆方法之一,C正确;
D、胚胎移植前需要对受体母牛进行同期发情处理,使受体母牛的生理状态与供体母牛相同,有利于胚胎的着床和发育,D正确。
故选B。
10.(24-25高二下·江苏苏州·期末)很多生物技术的应用与我们的日常生活密切相关。下列相关叙述正确的是( )
A.胚胎分割时必须对发育良好的完整囊胚进行均等分割
B.灭活的植物病毒可使植物原生质体膜上的蛋白质和脂质重排
C.用于胚胎移植的受体和供体的组织相容性抗原至少一半以上相同
D.自然条件下,基因漂移可发生于转基因作物与其近缘野生种之间
【答案】D
【详解】A、胚胎分割通常选择桑椹胚或囊胚阶段。囊胚分割需将内细胞团均等分割,但“必须对完整囊胚”表述不准确,因桑椹胚分割无需均等分割,且并非必须选择囊胚,A错误;
B、灭活病毒用于动物细胞融合(如淋巴细胞与骨髓瘤细胞),而植物原生质体融合依赖聚乙二醇(PEG)诱导,病毒不参与,B错误;
C、胚胎移植时,受体子宫对供体胚胎基本无免疫排斥(因胚胎的免疫豁免),无需组织相容性抗原严格匹配,C错误;
D、基因漂移(基因流)可通过杂交发生在亲缘关系近的物种间,如转基因作物与近缘野生种若可杂交,则可能发生基因转移,D正确。
故选D。
11.(24-25高二下·江苏镇江·期末)多种方法获得的早期胚胎,均需移植给受体才能获得后代。下列叙述正确的是( )
A.获取①、②和③的过程均属于无性繁殖
B.①②③个体的获得均涉及体外受精、体外胚胎培养技术
C.①③技术中需取滋养层细胞进行性别鉴定,方可获得相应的动物
D.①②③技术中需将胚胎培养到原肠胚方可进行胚胎移植
【答案】C
【详解】A、①试管动物的培育涉及体外受精,属于有性生殖,A错误;
B、②克隆动物不涉及体外受精技术,B错误;
C、滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘,胚胎移植前可取滋养层的细胞鉴定性别,C正确;
D、①②③技术中需将胚胎培养到桑葚胚或囊胚方可进行胚胎移植,D错误。
故选C。
12.(24-25高二下·江苏连云港·期末)科研人员设计如图所示的繁殖过程繁育大熊猫。下列相关说法正确的是( )
A.卵母细胞培养液中应加入干扰素,以保证无菌、无毒环境
B.动物细胞的全能性是核移植获得克隆熊猫成功的基础
C.代孕受体通常不会对外来胚胎发生免疫排斥反应,为胚胎存活创造了条件
D.克隆熊猫比克隆猴更珍贵,所以更适合作为人类疾病研究和新药物实验的模型动物
【答案】C
【详解】A、卵母细胞培养液中应加入抗生素,而不是干扰素,来保证无菌、无毒环境,A错误;
B、动物细胞核的全能性是核移植获得克隆熊猫成功的基础,而不是动物细胞的全能性,因为动物细胞的全能性受到限制,B错误;
C、代孕受体通常不会对外来胚胎发生免疫排斥反应,这为胚胎存活创造了条件,C正确;
D、克隆猴在基因和生理特征上与人类更为接近,更适合作为人类疾病研究和新药物实验的模型动物,而不是克隆熊猫,D错误。
故选C。
13.(24-25高二下·江苏无锡·期末)胚胎工程中不同操作技术如图所示,下列分析正确的是( )
A.对受体母牛与供体母牛需进行同期发情处理
B.代孕母牛对移植的c无免疫排斥,移植后无需检查
C.形成d的关键是对囊胚阶段滋养层进行均等分割
D.e在形态上的特点有细胞体积大、核小、核仁明显
【答案】A
【详解】A、胚胎移植成功的关键是对供体和受体进行同期发情处理,使得处于相同的生理状态,A正确;
B、受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,不需要注射免疫抑制剂,但移植后仍需进行妊娠检查,以了解胚胎的发育过程,B错误;
C、内细胞团可发育为胎儿的各种组织和器官,形成d的关键是对囊胚阶段内细胞团进行均等分割,C错误;
D、胚胎干细胞e在形态上的特点有细胞体积小、细胞核大、核仁明显的特点,D错误。
故选A。
14.(24-25高二下·江苏淮安·期末)细胞工程和胚胎工程应用广泛,下列相关叙述正确的是( )
A.利用植物茎尖分生组织进行组织培养,可获得能抵抗病毒感染的植株
B.利用植物细胞培养,可大量生产一些植物来源的药物,如紫杉醇、人参皂苷
C.利用体外受精和胚胎培养、移植技术,可实现家畜的快速无性繁殖
D.利用胚胎分割技术处理囊胚或原肠胚,可促进动物优良品种的繁殖
【答案】B
【详解】A、茎尖分生组织细胞分裂旺盛,病毒含量少,通过组织培养可获得脱毒植株,但脱毒植株并不具备抗病毒能力,只是自身不含病毒,A错误;
B、植物细胞培养技术可通过大规模培养细胞来生产紫杉醇、人参皂苷等次生代谢产物,B正确;
C、体外受精需精子和卵子结合形成受精卵,属于有性生殖,C错误;
D、胚胎分割应在桑葚胚或囊胚期进行,D错误。
故选B。
二、多选题
15.(24-25高二下·江苏南京·期末)第三代试管婴儿技术指在胚胎移植前,取胚胎的遗传物质进行分析,诊断是否有异常,筛选健康胚胎移植。其过程如图所示,下列相关叙述正确的是( )
A.采集的精子需置于人工配制的肝素溶液中获取能量
B.采集的卵子需培养至MⅡ期再进行受精作用
C.受精过程中雌、雄原核融合完成是受精作用完成的标志
D.胚胎发育过程中,桑葚胚中的滋养层细胞将发育成胎膜和胎盘
【答案】BC
【详解】A、采集的精子需置于人工配制的肝素溶液中获能是获得受精的能力,但不是获得能量,A错误;
B、体外受精时,需要将所采集到的卵母细胞在体外培养MⅡ期,才可以与精子完成受精作用,B正确;
C、受精完成的标志是雌、雄原核融合形成合子(受精卵),C正确;
D、胚胎发育过程中,囊胚中的滋养层细胞将发育成胎膜和胎盘,D错误。
故选BC。
16.(24-25高二下·江苏·期末)下图是科学家培育可用于移植的人源器官的相关过程,图中的SIX1代表基因。下列叙述错误的有( )
A.图中去核卵母细胞处于MⅡ期,无核膜和核仁
B.过程②激活重构胚可采用电刺激或紫外线短时间照射
C.注入的人源干细胞通常源自囊胚期的滋养层细胞
D.SIX1基因可能与猪胚胎细胞正常分化形成肾脏有关
【答案】BC
【详解】A、在核移植技术中,去核卵母细胞通常处于MII期,MII期的细胞无核膜和核仁,A正确;
B、激活重构胚可采用电刺激等方法,但紫外线短时间照射可能会对细胞造成损伤,一般不用于激活重构胚,B错误;
C、注入的人源干细胞通常源自囊胚期的内细胞团细胞,内细胞团细胞具有发育的全能性,而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘,C错误;
D、因为SIX1缺陷的猪胎儿成纤维细胞发育成的胚胎存在肾脏缺陷,所以SIX1基因可能与猪胚胎细胞正常分化形成肾脏有关,D正确。
故选BC。
三、非选择题
17.(24-25高二下·江苏镇江·期末)Ⅰ.中国科学院的研究团队利用细胞工程和基因编辑技术,成功培育出世界上首例只有双母亲来源的孤雌小鼠和双父亲来源的孤雄小鼠,实现了哺乳动物的同性繁殖,实验流程如图所示。请回答下列问题:
(1)用________对雌性小鼠进行超数排卵处理可得到大量卵母细胞,动物细胞核移植技术中一般选择MⅡ期卵母细胞作为受体细胞,最主要的原因是________。
(2)体外培养动物细胞时,除需要满足无菌、无毒的环境及适宜的营养物质、温度等条件外,还需要满足的气体条件是________。
(3)为了获得更多甲的后代,在得到的重构胚发育到_________时,对其进行分割;在分割囊胚阶段的胚胎时,应注意_________,否则会影响胚胎的恢复和进一步发育。
Ⅱ.黑腐皮壳菌(一种真菌)感染苹果植株可引发腐烂病。现对该菌进行分离培养和应用的研究,下表是分离培养时所用的培养基配方。请分析回答问题:
物质
马铃薯
葡萄糖
自来水
氯霉素
琼脂
含量
200g
20g
1000mL
0.3g
20g
(4)上表培养基配方中,氯霉素的作用是________。
(5)为证明培养基灭菌是否合格,可进行如下操作:________。
(6)为检测某苹果植株黑腐皮壳菌的感染程度,需对该植株患病组织进行病菌计数,若采用血细胞计数板计数,则统计结果比实际值______;如何改进:________。
(7)若要对该菌进行扩大培养,研究者应将该菌接种在______培养基中。
(8)为检测某苹果植株黑腐皮壳菌感染程度,需对该株患病组织进行病菌计数研究,则应将提取的菌液采用______法进行接种。
(9)为研究苹果黑腐皮壳菌数量增长规律,研究者将该菌在液体培养基和固体培养基中培养,获得下图所示的生长速率曲线图。
17h后,该菌生长速率偏低的原因可能是_______。
【答案】(1) 促性腺激素 卵母细胞的细胞质中含有促进细胞核恢复分裂能力(全能性表达)的物质
(2)95%空气和5%CO2的混合气体
(3) 桑葚胚或囊胚期 将内细胞团均等分割
(4)抑制细菌等杂菌的生长
(5)将接种的培养基与未接种的培养基一同放入培养箱中培养,观察未接种培养基中是否有杂菌生长和接种的培养基中菌落的生长情况
(6) 高/大 统计前对细胞进行染色,只统计视野中未被染色的细胞
(7)液体
(8)稀释涂布平板法
(9)培养基中营养成分不足,有害有毒物质积累、pH改变
【详解】(1)用促性腺激素对雌性小鼠进行超数排卵处理可得到大量卵母细胞;动物细胞核移植技术中一般选择MⅡ期卵母细胞作为受体细胞,最主要的原因是卵母细胞的细胞质中含有促进细胞核恢复分裂能力(全能性表达)的物质。
(2)动物细胞培养所需气体主要有O2和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。在进行细胞培养时,通常采用培养皿或松盖培养瓶 ,并将它们置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养。
(3)为了获得更多甲的后代,在得到的重构胚发育到桑葚胚或囊胚时,对其进行分割;在分割囊胚阶段的胚胎时,应注意将内细胞团均等分割,否则会影响胚胎的恢复和进一步发育。
(4)微生物培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,一般固体培养基中会加入琼脂作为凝固剂。分析表格物质,氯霉素能够抑制细菌的生长,而真菌可以生存。因此,氯霉素的作用是抑制细菌等杂菌的生长。
(5)为证明培养基灭菌是否合格,可将接种的培养基与未接种的培养基一同放入培养箱培养,观察未接种培养基中是否有杂菌生长和接种的培养基中菌落的生长情况。
(6)采用血细胞计数板计数法,因为会将活菌和死菌一同计数,因此会导致统计结果比实际值高;根据细胞膜具有选择透过性的特点,可在统计前对细胞进行染色,活细胞不会被染色,只统计视野中未染色的细胞即可。
(7)液体培养基适合对菌种进行扩大培养。
(8)稀释涂布平板法可用于对目标菌种进行计数。
(9)细菌在液体培养基中的生长速率大于固体培养基,故图中a曲线表示该菌在液体培养基中的生长曲线,b曲线表示该菌在固体培养基中的生长曲线。17h 后,由于培养基中的营养成分不足、有害有毒的物质积累、pH改变等方面的影响导致该菌生长速率偏低。
地 城
考点03
单克隆抗体制备
一、单选题
1.(24-25高二下·江苏扬州·期末)抗PD-L1单克隆抗体能与癌细胞膜表面的PD-L1特异性结合,具有治疗某些癌症的作用,制备过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.过程①中可以加入灭活的病毒诱导两种细胞融合
B.过程②的多孔玻璃板中的细胞不全是杂交瘤细胞
C.过程③的目的是筛选出产生抗PD-L1抗体的杂交瘤细胞
D.过程④的检测原理是抗原-抗体杂交
【答案】C
【详解】A、诱导动物细胞融合的方法有:(1)物理方法:离心、震动、电刺激等(2)化学方法:PEG(3)灭活的病毒;所以可用灭活的病毒诱导B淋巴细胞与鼠瘤细胞的融合,A正确;
B、过程②的多孔玻璃板中含有多种融合细胞,如B-B细胞的融合细胞、瘤-瘤细胞的融合细胞、B-瘤细胞的融合细胞和未融合的细胞等,不全是杂交瘤细胞,B正确;
C、过程③的目的是筛选出杂交瘤细胞,但不一定都能产生PD-L1抗体,C错误;
D、过程④是为了筛选出能产生抗PD-L1单克隆抗体的杂交瘤细胞,可以用抗原-抗体杂交技术进行检测和筛选,D正确。
故选C。
2.(24-25高二下·江苏苏州·期末)下图1、图2所示均为“双抗夹心法”,前者可快速检测样本中有无特定抗原,后者可用于抗原含量的定量检测。图2中检测底物无色,该底物在酶标抗体上酶的催化作用下形成有色产物。下列相关叙述错误的是( )
A.图1中T线和C线均不显现红色时,检测结果为阴性
B.图1中T线和C线均显现为红色时,检测结果为阳性
C.图2加入检测底物之前,应先将多余的酶标抗体洗脱
D.图2检测底物宜过量以确保颜色深浅与抗原量成正相关
【答案】A
【详解】A、图 1 中 C 线是质控线,若 C 线不显色,说明检测试纸失效,不能据此判定为阴性;只有 T 线不显色、C 线显色时才为阴性,A 错误;
B、图 1 中 T 线(检测线 )和 C 线(质控线 )均显红色,说明样本中有特定抗原,检测结果为阳性,B 正确;
C、图 2 用于定量检测,加入底物前洗脱掉多余酶标抗体,可避免其干扰,确保有色产物仅由与抗原结合的酶标抗体催化产生 ,C 正确;
D、图 2 中检测底物宜过量,这样在一定范围内,抗原量越多,结合的酶标抗体越多,催化产生的有色产物越多,颜色越深,从而确保颜色深浅与抗原量成正相关,D 正确。
故选A。
3.(24-25高二下·江苏镇江·期末)下图是制备抗白细胞介素-6(IL-6)单克隆抗体的示意图。下列叙述错误的是( )
A.步骤①给小鼠注射IL-6后,应从脾中分离筛选B淋巴细胞
B.步骤②在脾组织中可加入胰蛋白酶,制成单细胞悬液
C.步骤④利用特定的选择培养基筛选出了杂交瘤细胞
D.杂交瘤细胞大规模培养时细胞会出现贴壁生长和接触抑制现象
【答案】D
【详解】A、步骤①给小鼠注射IL-6后,小鼠产生免疫反应,从小鼠的脾中获取B淋巴细胞,A正确;
B、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正确;
C、步骤④是在选择培养基上筛选得到的杂交瘤细胞,C正确;
D、杂交瘤细胞具有骨髓瘤细胞的特征,细胞表面缺少粘连蛋白,大规模培养时细胞不会出现贴壁生长和接触抑制现象,D错误。
故选D。
二、多选题
4.(24-25高二下·江苏镇江·期末)人乳头瘤病毒(HPV)是一种DNA病毒,可诱发细胞癌变。抗HPV的单克隆抗体可以准确检测HPV,从而及时监控宫颈癌的发生。以HPV衣壳蛋白为抗原制备单克隆抗体的过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.在HAT培养基上存活的杂交瘤细胞既能无限增殖又可以分泌抗体
B.单克隆抗体的优点是特异性强、灵敏度高,且可以大量制备
C.可用HPV衣壳蛋白检测筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞
D.③过程需要添加抗生素等物质,以防止病毒污染
【答案】ABC
【详解】A、由于小鼠骨髓瘤细胞不能在HAT培养基上生长,浆细胞又不能增殖,所以,在HAT培养基上同种细胞的融合体以及未融合的细胞不能生长,而存活的杂交瘤细胞既能无限增殖又可以分泌抗体,A正确;
B、单克隆抗体由杂交瘤细胞分泌,与血清抗体相比,其特点是灵敏度高、特异性强,可以大量制备,B正确;
C、抗原和抗体可特异性结合,故可用HPV衣壳蛋白检测筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,C正确;
D、抗生素用于防止细菌污染,而非病毒污染,D错误。
故选ABC。
5.(24-25高二下·江苏扬州·期末)科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得iPS细胞(多能干细胞),继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠,流程如图。下列叙述正确的是( )
A.小鼠体细胞诱导成iPS细胞的过程中形态结构和遗传物质发生了改变
B.iPS细胞与内细胞团细胞均具有发育的全能性
C.上述三种不同体色的鼠中,只有黑鼠可以是雄鼠
D.克隆鼠X的体色为黑色,培育过程中运用了细胞核移植技术
【答案】BC
【详解】A、小鼠体细胞诱导成iPS细胞的过程属于细胞分化,细胞分化是基因选择性表达的结果,遗传物质不会发生改变 ,但细胞的形态结构和生理功能会发生稳定性差异,A错误;
B、iPS细胞(多能干细胞 )与内细胞团细胞都具有发育的全能性,都可以分化形成多种组织细胞,B正确;
C、黑鼠是体细胞供体,提供细胞核,克隆鼠的遗传特性由细胞核决定, 灰鼠为胚胎移植的受体(代孕母鼠 ),只提供胚胎发育的场所,白鼠为重组囊胚的滋养层细胞供体,上述三种不同体色的鼠中,只有黑鼠可以是雄鼠(因为细胞核来自黑鼠,克隆鼠性别由黑鼠细胞核决定 ),C正确;
D、克隆鼠X的体色由黑鼠细胞核中的遗传物质决定,故体色为黑色;但该培育过程是通过诱导黑鼠体细胞去分化获得iPS细胞,继而培育克隆鼠,未运用细胞核移植技术 ,D错误。
故选BC。
6.(24-25高二下·江苏南通·期末)下图是科研人员制备乳腺癌细胞单克隆抗体的流程,过程②中抗原被抗体结合后失去免疫原性。相关叙述正确的是( )
A.过程①和③多次免疫的目的都是为了获得较多的B淋巴细胞
B.过程②使相应抗原失去免疫原性,可提高过程④的成功率
C.过程④用选择培养基筛选出特定的杂交瘤细胞用于制备单克隆抗体
D.过程⑤可用液体培养基培养特定的杂交瘤细胞以获取大量的单克隆抗体
【答案】BD
【详解】A、由图可知,正常乳腺细胞和乳腺癌细胞有相同的膜蛋白,过程①用正常乳腺细胞多次免疫的目的是为了产生抗体,把癌细胞中与正常细胞相同的抗原消除,过程③用经过处理的乳腺癌细胞(含有特有抗原)多次免疫的目的是刺激第二组小鼠产生能识别乳腺癌细胞膜蛋白的B淋巴细胞,从而产生针对乳腺癌细胞的特异性的抗体,A错误;
B、过程②使相应抗原失去免疫原性,这样可以避免在后续操作中该抗原引发不必要的免疫反应,从而可提高过程④(获得特定的杂交瘤细胞)的成功率,B正确;
C、过程④用选择培养基筛选出的是杂交瘤细胞,还需要进一步用特定的抗原-抗体杂交等方法筛选出能产生特定单克隆抗体的杂交瘤细胞才能用于制备单克隆抗体,C错误;
D、过程⑤可用液体培养基培养特定的杂交瘤细胞,杂交瘤细胞在液体培养基中可以大量增殖,从而获取大量的单克隆抗体,D正确。
故选BD。
三、非选择题
7.(24-25高二下·江苏·期末)乳腺癌细胞中的人表皮生长因子受体-2(HER2)的基因过度表达,HER2大量分布在乳腺癌细胞表面,促使乳腺癌细胞生长。科研人员用HER2单克隆抗体与化疗药物通过接头连接而成的抗体-药物偶联物(ADC)处理乳腺癌细胞,肿瘤体积明显降低。下图为制备抗HER2-ADC制备过程示意图。请回答下列问题:
(1)过程①将HER2作为_________刺激小鼠产生_________免疫反应,获取免疫细胞。
(2)过程⑤和⑥分别表示筛选出_________、_________,最终获得的单克隆抗体会通过阻断_________在HER2上的附着,产生抗肿瘤的效应。
(3)经实验证明,抗HER2-ADC对HER2表达少的乳腺癌细胞的效果不明显,而对HER2过度表达的恶性乳腺癌细胞的杀伤效果较为明显,其原因是_________。
(4)免疫脂质体是将抗体通过聚合物结合在脂质体(双层磷脂分子构成)上构建而成的,它利用抗体特异性靶向作用,与肿瘤细胞表面的抗原结合,将脂质体包裹的药物送达病灶部位,这为乳腺癌的治疗提供了一种新途径。
①阿霉素是一种脂溶性小分子,可通过_________方式进入细胞,抑制细胞增殖,但其毒副作用较大,利用脂质体将其包裹,通过缓释可以降低药物对机体的毒副作用。利用免疫脂质体将药物送入靶细胞体现了生物膜的结构特点具有_________。
②研究者将HER2单克隆抗体与包含阿霉素的脂质体融合,制备出新型的抗乳腺癌药物阿霉素免疫脂质体。为确认阿霉素免疫脂质体的靶向性,研究者设计以下实验,并测定了各组阿霉素进入细胞的量。
组别
阿霉素脂质体
阿霉素免疫脂质体
HER2基因高表达的乳腺癌细胞
a细胞
A
+
-
+
-
B
-
+
+
-
C
+
-
-
+
D
-
+
-
+
注:+表示添加;-表示不添加
实验中利用的a是_________细胞,若_________,说明阿霉素免疫脂质体具有靶向性。
【答案】(1) 抗原 特异性
(2) 杂交瘤细胞 能分泌HER2抗体的杂交瘤细胞 人表皮生长因子
(3)HER2 过度表达的恶性肿瘤细胞表面的 HER2 多,与抗 HER2-ADC 结合的概率高
(4) 自由扩散 流动性 HER2不表达的乳腺癌细胞 B组的阿霉素进入细胞量明显高于其他组
【详解】(1)根据题意可知,HER2为刺激小鼠产生特异性免疫反应的抗原,获得更多的B细胞,利于后续的单克隆抗体实验。
(2)过程⑤为杂交瘤细胞的筛选,过程④得到的融合细胞可能为B细胞+B细胞、B细胞+骨髓瘤细胞、骨髓瘤细胞+骨髓瘤细胞,经HAT培养基筛选得到杂交瘤细胞;过程⑥使用抗原决定簇筛选出能能分泌HER2抗体的杂交瘤细胞;最终获得的单克隆抗体能与人表皮生长因子受体-2(HER2)结合,会阻断人类表皮生长因子与HER2结合,产生抗肿瘤的效应。
(3)结合题意可知,将HER2结合可达到抗肿瘤的效果,HER2 过度表达的恶性肿瘤细胞表面的 HER2 多,与抗 HER2-ADC 结合的概率高,对HER2过度表达的恶性乳腺癌细胞的杀伤效果较为明显。
(4)①阿霉素是一种脂溶性小分子,细胞膜主要由磷脂和蛋白质组成,因此阿霉素通过自由扩散进入细胞;利用脂质体将其包裹,利用相似相溶的特性将脂质体与细胞膜相融合,体现了细胞膜的流动性的结构特点。
②根据题意可知,实验需要设置对照组,故a细胞为HER2不表达的乳腺癌细胞;由于阿霉素免疫脂质体具有靶向性,B组含阿霉素免疫脂质体和HER2基因高表达的乳腺癌细胞,因此B组的阿霉素进入细胞量明显高于其他组。
8.(24-25高二下·江苏宿迁·期末)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,制备抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断。如图1是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图,请据图分析并回答下列问题。
(1)给小鼠多次注射HCG的目的是________,骨髓瘤细胞培养过程中,细胞生长________(填“会”或“不会”)出现接触抑制现象。
(2)步骤①用的促融方法与诱导植物细胞融合方法不同的是可使用________诱导,步骤③中抗体筛选(抗体检测)依据的是________原理,经步骤③筛选得到的细胞具有________特点。
(3)步骤④中培养杂交瘤细胞时,需通入________的混合气体,其中CO2的主要作用是________。培养液中除了有各种营养物质,还需要添加________以补充细胞生长所需的未知营养物质和防止杂菌污染。
(4)科研人员拟将抗HCG单抗固定在一种新材料上,制备为“检测探针”。已知材料M稳定性、发光性能等方面有明显优势,但它很难与抗体结合;物质P是一种可以提高材料M对抗体亲和力的稀有物质。制备检测探针的流程如图2,探针发光性能与物质P的浓度关系如图3。
依据图3结果,科研人员选择物质P的浓度为________作为生产检测探针的条件,原因是________。
【答案】(1) 获得足够多的(已免疫的)B淋巴细胞 不会
(2) 灭活的病毒 抗原-抗体(特异性)结合 既能无限(大量)增殖又能产生专一(特定)抗体
(3) 95%空气+5%CO2 维持培养液的pH 血清和抗生素
(4) 0.8mg/mL 该浓度下,探针发光性能与更高浓度时差异很小,且可节省成本
【详解】(1)制备抗HCG单克隆抗体需要给小鼠注射HCG作为抗原,所以给小鼠多次注射HCG的目的是刺激小鼠产生足够多的分泌抗HCG抗体的B淋巴细胞。由于骨髓瘤细胞具有无限增殖特性,其细胞生长不会出现接触抑制现象,正常体细胞会因细胞间相互接触而抑制生长。
(2)促进动物细胞融合的方法有灭活病毒诱导法、PEG融合法、电融合法,其中灭活病毒诱导法是动物细胞融合特有的方法,故步骤①用的促融方法与诱导植物细胞融合方法不同的是可使用灭活的病毒诱导细胞融合;由于抗体只能够与相应的抗原发生特异性结合,故抗体筛选通常利用抗原-抗体(特异性)结合原理进行筛选,经筛选的杂交瘤细胞具有既能无限增殖,又能分泌特异性抗HCG抗体的特点。
(3)动物细胞培养需通入95%空气+5% CO2的混合气体,CO2的主要作用是维持培养液的pH。培养液中除了有各种营养物质,还需要添加血清和抗生素以补充细胞生长所需的未知营养物质和防止杂菌污染。
(4)图3结果表明,在物质P浓度为0.8mg/mL时,探针发光性能与更高浓度时差异很小,因此科研时可选择该浓度(0.8mg/mL)作为生产检测探针的条件,可节省成本。
9.(24-25高二下·江苏盐城·期末)抗体是体液免疫的核心物质,利用生物工程技术生产的抗体在疾病治疗和诊断方面发挥着重要作用。请回答下列相关问题:
(1)下列可使人体产生抗体的有______。
A.不具细胞结构的病原体
B.已裂解的病原体注射到人体内
C.病原体内的某些非蛋白成分
(2)图1为人体体液免疫过程的示意图,图中物质________是抗体。细胞①-⑤依次为:_______。
A.辅助性T细胞 B.B细胞 C.抗原呈递细胞 D.浆细胞 E.记忆细胞
(3)图2是某同学绘制的单克隆抗体(单抗)的过程示意图。该过程中用到的细胞工程技术有__________。需要用选择培养基进行筛选的是图中过程________。与传统抗体相比,单抗的主要优点是______。某抗原有a~d四个抗原决定簇,每个抗原决定簇都只能刺激机体产生一种抗体,由该抗原刺激产生的不同抗体统称为多克隆抗体(多抗)。若该抗原部分结构改变后,使用______(从“多抗”、“单抗”中选填)的治疗效果更好。
(4)免疫共沉淀技术(Co-IP)是在体外研究蛋白质间相互作用的一种技术。其原理是:抗体A可与蛋白A结合,使A沉淀,如果蛋白B与蛋白A相互结合形成复合体,那么抗体A在将蛋白A沉淀的同时,也会把蛋白B沉淀下来。
①Co-IP利用的原理是______。生产抗A蛋白抗体的杂交瘤细胞______(从“有”、“无”中选填)接触抑制,______(从“需要”、“不需要”中选填)定期换瓶培养。
②某科研团队利用该技术研究细胞内三种蛋白α、β、γ间的相互作用,结果如图3所示。实验结果表明,β、γ______(从“能”、“不能”中选填)与a结合形成复合体,若用β抗体重复上述实验,待测蛋白γ的免疫共沉淀实验结果是:______。
【答案】(1)ABC
(2) 2 BCAED
(3) 动物细胞融合、动物细胞培养 ① 特异性强、灵敏度高、可大量制备 多抗
(4) 抗原与抗体的特异性结合 无 需要 能 不能确定
【详解】(1)A、即便病原体不具有细胞结构,比如病毒,进入人体内环境后,其上所携带的抗原也可以激发人体的体液免疫,使人体产生抗体,A正确;
B、病原体裂解后再注射到人体内,其表面抗原依然可以激发人体的体液免疫,使人体产生抗体,B正确;
C、抗原不一定是蛋白质,若病原体表面不存在蛋白质分子,病原体可能存在其他抗原,也会激发人体的体液免疫,使人体产生抗体,C正确。
故选ABC。
(2)体液免疫过程中,抗原首先被抗原呈递细胞(C)摄取、处理和呈递,然后呈递给辅助性T 细胞(A),辅助性T细胞分泌细胞因子作用于B细胞(B),B细胞在抗原和细胞因子的作用下增殖分化为浆细胞(D)和记忆细胞(E),浆细胞分泌抗体。所以图中物质2是抗体,图中细胞①-⑤依次为:B淋巴细胞、 抗原呈递细胞、辅助性T细胞、记忆B细胞、浆细胞 ,对应于选项中的BCAED。
(3)单克隆抗体制备过程需要用到动物细胞融合和动物细胞培养等技术,过程①需要用选择培养基筛选出杂交瘤细胞,过程②利用抗原-抗体杂交技术筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。与传统抗体相比,单抗的主要优点是能准确识别抗原的细微差异,与特定抗原发生特异性结合,并且可以大量制备(或灵敏度高、特异性强、可大量制备)。单抗只能针对单一抗原,因此,该抗原部分结构改变后,可能会出现原单抗失效而多抗仍有效的情况。
(4)①Co-IP利用的原理是抗原与抗体的特异性结合。杂交瘤细胞能无限增值,无接触抑制,由于细胞会消耗营养物质并且会产生代谢废物,所以仍需要定期换瓶培养。
②分析题意及图3的实验结果,可知三种蛋白α、β、γ均可与α抗体结合形成沉淀,说明蛋白β、γ均能与蛋白α结合形成复合体,但是不能判断出蛋白β能否与蛋白γ结合,因此,若用β抗体重复上述实验,待测蛋白γ的免疫共沉淀实验结果不能确定。
10.(24-25高二下·江苏徐州·期末)两种不同杂交瘤细胞融合得到的双杂交瘤细胞能够悬浮在培养基中生长繁殖,且可以产生双特异性抗体。某些种类癌细胞表面会过量表达膜蛋白 PSMA。某些特异性物质和 T 细胞表面受体 CD28 蛋白结合后,能活化 T 细胞。图 1 表示双特异性抗体 PSMA×CD28 的生产流程。请回答下列问题:
(1)据图 1 分析,双特异性抗体生产过程中,应先将______分别注射到小鼠体内,一段时间后获取小鼠脾脏并用______酶进行处理分离出 B 淋巴细胞,双杂交瘤细胞在进行传代培养前______(从“需要”“不需要”中选填)上述酶处理,将细胞置于含有______的混合气体的培养箱中培养,同时为了防止有害代谢物的积累,可采用______的方法,以便清除代谢物。
(2)图 2 为细胞在“HAT 培养基(含有 H、A、T 三种物质)”上合成核苷酸的途径及阻断原理,其中,骨髓瘤细胞只能利用全合成途径合成核苷酸,B 淋巴细胞两种途径都能进行。将“B 细胞”“B - B 融合细胞”“瘤细胞”“瘤 - 瘤融合细胞”在 HAT 培养基上培养,其中因无法合成核苷酸而不能增殖的有______,杂交瘤细胞在“HAT 培养基”上可以通过______途径合成核苷酸实现无限增殖,从而筛选出杂交瘤细胞。
(3)将筛选获得的杂交瘤细胞进行多倍稀释,接种在多孔的细胞培养板上,使每孔细胞不超过______个,通过培养让其增殖,然后利用______原理检测各孔上清液中细胞分泌的抗体,筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。
(4)单克隆抗体是由两条相同的 H 链和 L 链组成的 4 条肽链对称结构,成功融合的双杂交瘤细胞会表达两种 H 链和两种 L 链,由于______,双杂交瘤细胞甲乙在理论上会产生多种抗体,因此还需要进行筛选才能获得所需的双特异性抗体 PSMA×CD28。双特异性抗体 PSMA×CD28 的结构及作用机理如图 3 所示,其协助杀伤癌细胞的机理是______,从而有利于活化的 T 细胞杀伤癌细胞。
【答案】(1) PSMA 蛋白、CD28 蛋白(或 PSMA、CD28) 胰蛋白(或胰蛋白酶、胶原蛋白) 不需要 95%空气和5% CO2 (定期)更换培养液
(2) 瘤细胞和瘤-瘤融合细胞 补救合成
(3) 1/一 抗原抗体特异性结合
(4) H 链和 L 链是随机组合的 (双特异性抗体 PSMA×CD28)既能结合癌细胞表面的 PSMA 蛋白,又能结合 T 细胞表面的 CD28 蛋白(活化 T 细胞),使癌细胞与活化的 T 细胞靠近
【详解】(1)制备双特异性抗体,需先将PSMA蛋白、CD28蛋白(或两种抗原) 分别免疫小鼠,刺激小鼠产生相应B淋巴细胞。取小鼠脾脏,用胰蛋白(或胶原蛋白) 酶处理,使组织分散成单个细胞,以分离出B淋巴细胞。杂交瘤细胞有无限增殖能力,进行传代培养前不需要像分离B淋巴细胞那样用酶处理。动物细胞培养需在含95%空气(细胞代谢必需的)和5%CO2(维持培养液的pH)的混合气体培养箱,为防止代谢物积累,可定期更换培养液清除代谢物。
(2)因为骨髓瘤细胞只能利用全合成途径合成核苷酸,B淋巴细胞两种途径都能进行,全合成途径被A阻断剂阻断 ,因此无法合成核苷酸而不能增殖的有瘤细胞和瘤-瘤融合细胞。杂交瘤细胞可通过补救合成途径(利用H、T,经转化酶、激酶作用)合成核苷酸实现增殖,从而在HAT培养基上被筛选出。
(3)杂交瘤细胞克隆化培养时,多孔细胞培养板每孔细胞不超1个,保证单细胞克隆。利用抗原抗体特异性结合原理,检测各孔上清液中抗体,筛选出分泌所需抗体的杂交瘤细胞。
(4)成功融合的双杂交瘤细胞会表达两种L链(L1链和L2链)和两种H链(H1链和H2链),由于H链和L链随机组合,双杂交瘤细胞甲会产生多种抗体,需进一步筛选。结合图3可知,双特异性抗体PSMA×CD28能同时结合癌细胞的PSMA蛋白和T细胞的CD28蛋白,使癌细胞与活化的T细胞靠近 ,利于T细胞杀伤癌细胞。
11.(24-25高二下·江苏无锡·期末)科研人员研发出单克隆抗体—药物偶联物,用于癌症的治疗,基本流程如下。请据图回答:
(1)培养骨髓瘤细胞的基本条件除细胞所需要的各种营养物质外,还需要________等条件。B细胞不能通过体外培养获得,主要原因是在体外培养条件下,B细胞________。
(2)步骤①常用________诱导动物细胞融合。融合完成后,融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外,可能还有其他种类融合细胞,体系中出现多种类型细胞的原因是________。对步骤②选择得到的杂交瘤细胞进行传代培养,结果不是单克隆,原因是________。步骤③用特定试剂检测后,选择________的单克隆进行大规模培养,并从培养液中获取单克隆抗体。步骤④产生的抗体—药物偶联物识别癌细胞并与之结合,通过胞吞进入细胞后被溶酶体降解,释放出的药物发挥作用,理论上接头和药物的结合在血浆中的稳定性________(填“偏高”或“偏低”),在溶酶体中的稳定性________(“偏高”或“偏低”)。
(3)利用小鼠制备的抗体是鼠源抗体,鼠源抗体具有外源性,会被人体免疫系统当作抗原而清除(称为人抗鼠抗体反应即HAMA反应)。抗体结构示意图如下,引起HAMA反应的主要是“C区”,通过制备人鼠嵌合抗体可以解决HAMA反应。现利用重组DNA技术可以制备人鼠嵌合抗体,请写出简要制备思路:________。
(4)为了进一步减少免疫排斥反应,科学家利用噬菌体展示库技术生产出全人源化单抗(单抗成分全部由人的基因编码)。具体操作如下,用PCR技术从生物体内扩增出整套编码人抗体的基因序列,克隆到噬菌体载体上,并以融合蛋白的形式表达到噬菌体表面,从而可以方便地对抗体进行筛选、扩增。与传统单克隆抗体制备相比,噬菌体展示技术制备抗体的优势是________。(至少写两点)但是利用这种方法制备的抗体结构准确程度下降,原因是________。
【答案】(1) 无菌无毒;适宜的温度、pH、渗透压;适宜的气体条件 不能无限增殖
(2) 灭活病毒 细胞融合是随机的,且融合率达不到100% 传代培养是多种细胞分裂的结果 抗原抗体特异性结合呈阳性 偏高 偏低
(3)将异源单抗的轻、重链可变区基因插入含有人抗体恒定区的基因中,并构建基因表达载体,利用显微注射技术将表达载体导入哺乳动物细胞中,表达出嵌合抗体
(4) 与传统单克隆抗体制备相比,噬菌体展示技术制备抗体的优势是无须进行动物免疫,操作更简便;体外高效筛选抗体;可构建抗体库;缩短开发周期等 抗体是在原核细胞内表达,原核生物不能对真核生物的复杂蛋白进行准确加工
【详解】(1)培养动物细胞的基本条件除各种营养物质外,还需要无菌无毒;适宜的温度、pH、渗透压;适宜的气体条件。B细胞在体外培养条件下不能无限增殖。
(2)步骤①常用灭活的病毒(或聚乙二醇)诱导动物细胞融合。 -融合体系中出现多种类型细胞是因为细胞融合是随机的,且融合率达不到100%。 对步骤②选择得到的杂交瘤细胞进行传代培养结果不是单克隆,原因是传代培养是多种细胞分裂的结果。步骤③用特定试剂检测后,选择抗原抗体特异性结合呈阳性的单克隆进行大规模培养,步骤④产生的抗体 - 药物偶联物在血浆中要保持稳定,以便运输到癌细胞处,而在溶酶体中要容易被降解从而释放药物,所以理论上接头和药物的结合在血浆中的稳定性偏高,在溶酶体中的稳定性偏低。
(3)利用重组DNA技术制备人鼠嵌合抗体的思路为:将异源单抗的轻、重链可变区基因插入含有人抗体恒定区的基因中,并构建基因表达载体,利用显微注射技术将表达载体导入哺乳动物细胞中,表达出嵌合抗体。
(4)与传统单克隆抗体制备相比,噬菌体展示技术制备抗体的优势是无须进行动物免疫,操作更简便;体外高效筛选抗体;可构建抗体库;缩短开发周期等。抗体是在原核细胞内表达,原核生物不能对真核生物的复杂蛋白进行准确加工,故利用这种方法制备的抗体结构准确程度下降。
试卷第1页,共3页
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专题 03 动物细胞工程和胚胎工程
3大高频考点概览
考点01 动物细胞培养与核移植
考点02 胚胎工程
考点03 单克隆抗体制备
地 城
考点01
动物细胞培养与核移植
一、单选题
1.C
2.B
3.D
4.C
5.B
6.C
7.B
8.D
地 城
考点02
胚胎工程
一、单选题
1.A
2.A
3.C
4.C
5.B
6.C
7.D
8.C
9.B
10.D
11.C
12.C
13.A
14.B
二、多选题
15.BC
16.BC
三、非选择题
17.(1) 促性腺激素 卵母细胞的细胞质中含有促进细胞核恢复分裂能力(全能性表达)的物质
(2)95%空气和5%CO2的混合气体
(3) 桑葚胚或囊胚期 将内细胞团均等分割
(4)抑制细菌等杂菌的生长
(5)将接种的培养基与未接种的培养基一同放入培养箱中培养,观察未接种培养基中是否有杂菌生长和接种的培养基中菌落的生长情况
(6) 高/大 统计前对细胞进行染色,只统计视野中未被染色的细胞
(7)液体
(8)稀释涂布平板法
(9)培养基中营养成分不足,有害有毒物质积累、pH改变
地 城
考点03
单克隆抗体制备
一、单选题
1.C
2.A
3.D
二、多选题
4.ABC
5.BC
6.BD
三、非选择题
7.(1) 抗原 特异性
(2) 杂交瘤细胞 能分泌HER2抗体的杂交瘤细胞 人表皮生长因子
(3)HER2 过度表达的恶性肿瘤细胞表面的 HER2 多,与抗 HER2-ADC 结合的概率高
(4) 自由扩散 流动性 HER2不表达的乳腺癌细胞 B组的阿霉素进入细胞量明显高于其他组
8.(1) 获得足够多的(已免疫的)B淋巴细胞 不会
(2) 灭活的病毒 抗原-抗体(特异性)结合 既能无限(大量)增殖又能产生专一(特定)抗体
(3) 95%空气+5%CO2 维持培养液的pH 血清和抗生素
(4) 0.8mg/mL 该浓度下,探针发光性能与更高浓度时差异很小,且可节省成本
9.(1)ABC
(2) 2 BCAED
(3) 动物细胞融合、动物细胞培养 ① 特异性强、灵敏度高、可大量制备 多抗
(4) 抗原与抗体的特异性结合 无 需要 能 不能确定
10.(1) PSMA 蛋白、CD28 蛋白(或 PSMA、CD28) 胰蛋白(或胰蛋白酶、胶原蛋白) 不需要 95%空气和5% CO2 (定期)更换培养液
(2) 瘤细胞和瘤-瘤融合细胞 补救合成
(3) 1/一 抗原抗体特异性结合
(4) H 链和 L 链是随机组合的 (双特异性抗体 PSMA×CD28)既能结合癌细胞表面的 PSMA 蛋白,又能结合 T 细胞表面的 CD28 蛋白(活化 T 细胞),使癌细胞与活化的 T 细胞靠近
11.(1) 无菌无毒;适宜的温度、pH、渗透压;适宜的气体条件 不能无限增殖
(2) 灭活病毒 细胞融合是随机的,且融合率达不到100% 传代培养是多种细胞分裂的结果 抗原抗体特异性结合呈阳性 偏高 偏低
(3)将异源单抗的轻、重链可变区基因插入含有人抗体恒定区的基因中,并构建基因表达载体,利用显微注射技术将表达载体导入哺乳动物细胞中,表达出嵌合抗体
(4) 与传统单克隆抗体制备相比,噬菌体展示技术制备抗体的优势是无须进行动物免疫,操作更简便;体外高效筛选抗体;可构建抗体库;缩短开发周期等 抗体是在原核细胞内表达,原核生物不能对真核生物的复杂蛋白进行准确加工
试卷第1页,共3页
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