重难点01 单克隆抗体的制备和应用(期末复习讲义)高二生物下学期人教版
2026-06-03
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精品
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 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 动物细胞融合与单克隆抗体的制备 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.05 MB |
| 发布时间 | 2026-06-03 |
| 更新时间 | 2026-06-03 |
| 作者 | xkw3585424596 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2026-06-03 |
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| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
重难点01 单克隆抗体的制备和应用
1.动物免疫、细胞融合、杂交瘤细胞筛选与克隆培养的完整制备流程理解。
2.杂交瘤细胞“既能无限增殖、又能产生专一抗体”的双重特性辨析。
3.两次筛选的原理与目的区分,掌握选择性培养基筛选与专一抗体检测的差异。
4.单克隆抗体特异性强、灵敏度高、可大量制备的优点与传统血清抗体的对比分析。
5.单克隆抗体在疾病诊断、治疗、靶向药物研制中的原理与综合应用。
1.动物细胞融合技术
2.单克隆抗体的制备
(1)传统抗体的获得
①方法
②缺点:产量低、纯度低、特异性差。
(2)单克隆抗体的制备原理及过程
(3)单克隆抗体的特点和应用
3.单克隆抗体制备过程中两次筛选的原因、方法及目的
项目
第一次筛选
第二次筛选
筛选
原因
诱导融合后会得到多种杂交细胞,另外还有未融合的细胞
由于小鼠在生活中还受到其他抗原的刺激,所以经选择性培养获得的杂交瘤细胞中有能产生其他抗体的细胞
筛选
方法
用特定的选择培养基筛选:未融合的细胞和同种细胞融合后形成的细胞(“B—B”细胞、“瘤—瘤”细胞)都会死亡,只有杂交瘤细胞(“B—瘤”细胞)才能生长
用多孔培养皿培养,在每个孔只有一个杂交瘤细胞的情况下开始克隆化培养和抗体检测,经多次筛选得到能产生特异性抗体的细胞群
筛选
目的
得到杂交瘤细胞
得到能分泌所需抗体的杂交瘤细胞
题型01单克隆抗体的制备流程辨析
解题先梳理完整操作顺序:免疫小鼠→获取 B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞→细胞融合→筛选杂交瘤细胞→克隆化培养与抗体检测→体内 / 体外培养提取抗体。重点区分两次筛选,第一次用选择培养基剔除未融合、同种融合细胞,仅留杂交瘤细胞;第二次通过抗原 - 抗体杂交筛选出能产特异性抗体的细胞。牢记细胞融合方法、培养条件、单克隆抗体特点,区分动物细胞培养、融合等技术环节。做题时逐一核对流程节点,排除概念混淆、步骤颠倒、筛选目的错误等陷阱。
【典例1】我国科研团队利用单克隆抗体技术,研发了一款能预防呼吸道合胞病毒(RSV)感染的单克隆抗体AK0610,该抗体能特异性识别病毒表面的关键蛋白。下列叙述正确的是( )
A.灭活病毒可用于①诱导细胞融合,也可用于植物原生质体融合
B.培养骨髓瘤细胞时,CO2的主要作用是促进细胞呼吸
C.②的目的是筛选获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞
D.AK0610能特异性识别RSV病毒表面的关键蛋白,因此能直接杀灭RSV病毒
【典例2】HPV16型和HPV18型是诱发宫颈癌的高危类型,均可编码E6、E7蛋白。利用相关技术制备出抗HPV16型和HPV18型E6、E7蛋白的混合单克隆抗体,制备流程如下图。下列相关叙述错误的是( )
A.用不同的E6、E7对新西兰兔进行免疫后,过程①的目的是获得能抗E6、E7抗体的记忆B细胞,并进行克隆化培养
B.过程③选择培养基中筛选后的c只有一种杂交瘤细胞
C.过程④用HPV16型的E6、E7蛋白做抗原检测,可筛选出能分泌抗两种HPV抗体的目标杂交瘤细胞
D.该混合单克隆抗体可用于检测患者体内的HPV抗原,但若检测结果为阳性,不能说明患者同时感染了HPV16和HPV18
题型02 两次筛选的区分
解题核心是分清两次筛选的原理、试剂、目的。第一次筛选使用选择培养基,作用是淘汰未融合细胞、同种细胞融合细胞,只保留杂交瘤细胞,不检测抗体。第二次筛选依靠抗原 — 抗体杂交技术,筛选出能产生所需特异性抗体的杂交瘤细胞。做题时抓住关键词区分:看培养基类型、检测手段、筛选对象。警惕常见陷阱,如混淆两次筛选的目的、检测方法,牢记先筛细胞类型,再筛产抗体能力,结合流程顺序逐一判断选项正误。
【典例1】研究表明大熊猫LIF基因具有终止胚胎滞育的作用。某研究中心将LIF蛋白作为抗原获得了抗LIF单克隆抗体,实验流程如图。下列叙述错误的是( )
A.可从小鼠脾脏中获取B淋巴细胞,之后利用PEG诱导其与骨髓瘤细胞融合
B.第一次筛选获得的杂交瘤细胞有多种,不同杂交瘤细胞的染色体数可能不同
C.需经过多次克隆化培养和抗体检测,才能获得足够数量的所需杂交瘤细胞
D.可以通过人为降低LIF蛋白的表达水平来提高大熊猫的人工繁殖成功率
【典例2】曲妥珠单抗—美坦新偶联物作为一种抗体偶联药物,能够将化疗药物特异性地运送到肿瘤细胞,从而实现对肿瘤细胞的精准打击,该药物生产关键环节是单克隆抗体的制备。下列叙述正确的是( )
A.制备单克隆抗体涉及的技术有细胞核移植、动物细胞培养和动物细胞融合
B.将纯化抗原注入实验动物的目的是诱导淋巴干细胞分化产生相应的B淋巴细胞
C.杂交细胞经过选择培养基筛选即可得到用于生产特定抗体的杂交瘤细胞
D.利用曲妥珠单抗—美坦新偶联药物进行治疗可避免对人体正常细胞的损伤
题型03单克隆抗体的制备原理与细胞特性综合分析
解题先明确两大核心细胞特性:已免疫 B 淋巴细胞可产生特异性抗体,但不能无限增殖;骨髓瘤细胞能无限增殖,却无法产生专一抗体。细胞融合依托细胞膜具有流动性的结构特点。杂交瘤细胞兼具两者优点,进行有丝分裂增殖,不发生减数分裂。答题时紧扣细胞功能、分裂方式、融合原理三大考点,逐一分析选项。区分细胞增殖、免疫、结构相关概念,避开分裂类型、功能特点混淆等易错点,结合制备原理综合判断正误。
【典例1】双特异性抗体可以同时识别两种不同的抗原。研究者用过氧化物酶免疫大鼠,取其脾脏细胞与骨髓瘤细胞融合获得杂交瘤细胞(甲细胞),用生长抑素免疫同品系大鼠,获得脾脏细胞(乙细胞)。将甲、乙细胞融合获得杂交-杂交瘤细胞,筛选获得分泌双特异性抗体的细胞株,流程如下图。
下列选项错误的是( )
A.①过程可用PEG或灭活的病毒诱导细胞融合
B.②过程中未融合的乙细胞不能长时间存活并增殖
C.③过程需在单一培养孔中接种多个杂交-杂交瘤细胞
D.④过程需筛选过氧化物酶和生长抑素阳性反应细胞
【典例2】为研发针对某病毒变异株的中和抗体,某生物制药企业采用杂交瘤技术进行单克隆抗体制备。在实验过程中,技术人员需通过两次关键筛选获得目标杂交瘤细胞。下列关于该过程的叙述,正确的是( )
A.第一次筛选的目的是直接获得能分泌所需要的特异性抗体的杂交瘤细胞
B.第二次筛选前需对杂交瘤细胞进行克隆化培养,再利用抗原—抗体特异性结合的原理鉴定目标细胞株
C.将新冠病毒S蛋白注射到小鼠体内后,应从小鼠骨髓中分离经免疫的B淋巴细胞用于融合
D.杂交瘤细胞体外培养时,需通入95%的纯氧和5%的二氧化碳,以满足高耗氧细胞的呼吸需求
题型04 单克隆抗体的制备实验综合探究
解答此类题目需立足完整实验流程,梳理实验条件、操作细节与结果分析。首先熟记动物细胞培养环境,明确 95% 空气供细胞呼吸、5% CO₂维持培养液 pH。区分体内、体外两种培养方式,知晓小鼠腹腔培养可从腹水提取抗体。掌握细胞融合诱导方法、两次筛选的实验操作与检测原理,结合实验目的分析变量设置。答题时紧扣实验逻辑,深挖 “生物导弹” 作用机理等拓展考点,甄别操作误区与原理错误,结合题干情境规范作答。
【典例1】研究发现,活化的T细胞表面的PD-1与正常细胞表面的PD-L1一旦结合,T细胞即可“认清”对方,不触发免疫反应。肿瘤细胞可通过过量表达的PD-L1与PD-1结合,来逃避免疫系统的“追杀”。基于此,科学家研制的抗PD-1抗体、抗PD-L1抗体作为广谱抗癌药物已经获批用来治疗多种癌症。为增强疗效,我国科学家用软件计算到另一种物质Taltirelin(简称Tal),并开展实验研究Tal与抗PD-1抗体的联合疗效及其作用机制。据图回答下列问题:
(1)一些抗原被APC____和____处理后,将抗原信息暴露在细胞表面,以便呈递给辅助性T细胞。细胞毒性T细胞活化后,可识别并杀伤肿瘤细胞,这体现免疫系统的____功能。
(2)抗PD-1抗体或抗PD-L1抗体的制备最常用的是单克隆抗体技术,单克隆抗体制备过程中,需在96孔板中对杂交瘤细胞进行____和____,经多次筛选,就可获得所需的目的细胞。
(3)开展Tal功能探究时,模型小组分为甲、乙、丙、丁四组,用不同物质处理后,检测其肿瘤体积,结果如图所示。实验的对照组是____组(写出对应组别的字母即可)。图的实验结果说明____。
【典例2】人绒毛膜促性腺激素(HCG)是人类受孕后胎盘合体滋养层细胞分泌的维持正常妊娠必需的一种糖蛋白激素。制备出高特异性、高亲和力的单克隆抗体,能够精确识别并结合HCG(特别是其独特的β亚基),用于检测尿液中极低浓度的HCG(通常在20~50mIU/mL以下),以实现早期妊娠(通常在停经后几天)的准确诊断。如图为HCG单克隆抗体制备流程示意图,回答下列问题:
(1)给小鼠注射HCG的目的是________,添加脂溶性物质PEG可促进细胞融合,推测该过程中PEG对细胞膜的作用是________。
(2)用选择性培养基对融合后的乙细胞进行筛选,获得的丙细胞是________,将其接种到96孔板,进行克隆化培养。将丙细胞悬液稀释至每孔内不多于1个细胞,接种到96孔板中克隆化培养,此过程的目的是__________。用__________技术检测每孔中的抗体,筛选既能产生HCG抗体,又能大量增殖的单克隆杂交瘤细胞株,经体外扩大培养,收集________,离心后提取单克隆抗体。
(3)对丙细胞进行培养时,需将其置于95%空气和5%CO2的混合气体环境中,其目的是________。
(4)某实验小组对体外培养获得的抗HCG单克隆抗体进行纯化并鉴定性能。细胞上清液经ProteinA亲和层析纯化(原理:抗体Fc段与ProteinA特异性结合),检测纯化前后的样品,数据如表所示。
样品
总蛋白(mg/mL)
抗体活性(U/mL)
杂蛋白去除率(%)
粗提上清液
5.0
1000
0
纯化后洗脱液
0.8
800
92
比活性是指抗体活性/总蛋白,由实验结果可知,纯化后抗HCG单克隆抗体比活性________(填“升高”或“降低”),其意义是____________。
1.髓系细胞触发受体2(TREM2)是一种免疫抑制受体,在肿瘤免疫逃逸中发挥重要作用。TREM2抗体药物有望提高肿瘤免疫疗法的疗效。如图为TREM2单克隆抗体的制备流程图。下列叙述正确的是( )
A.制备单克隆抗体过程中需对细胞进行至少三次筛选
B.经步骤②诱导融合后的细胞都能分泌TREM2抗体
C.诱导动物细胞融合不同于诱导植物细胞融合的方法是灭活病毒诱导
D.TREM2单克隆抗体具有准确识别抗原细微差异又可无限增殖的特点
2.科研人员利用抗原X和实验小鼠,制备单克隆抗体的过程如图所示。已知:①HAT培养基中,未融合的脾细胞无法增殖,未融合的骨髓瘤细胞因缺乏HGPRT酶而无法增殖;②抗原X的表面存在两种不同的识别位点和β。下列相关叙述正确的是( )
A.HAT培养基通过诱导未融合的脾细胞和骨髓瘤细胞凋亡进行筛选
B.为了创设无菌环境,体外培养细胞时需要定期更换培养液
C.若需制备能同时识别和β位点的双特异性抗体,需要进行二次融合
D.该制备过程使用的脾细胞是未被抗原X激活的B淋巴细胞
3.黄曲霉毒素(AFB)是黄曲霉产生的一种致癌物质。为准确检测环境中的AFB,科研人员利用小鼠制备抗AFB的单克隆抗体(AFB单抗),过程如图示。下列叙述正确的是( )
A.向小鼠注射AFB的目的是刺激机体发生细胞免疫
B.病毒能诱导动物细胞融合,而灭活的病毒失去该能力
C.细胞乙和细胞丙都需先经过克隆化培养再进行筛选
D.悬浮生长的细胞丁传代培养时,可用离心法收集细胞
4.猫疱疹病毒1型(FHV-1)具有包膜结构,包膜上的gB蛋白在病毒附着和入侵过程中发挥关键作用。研究人员针对gB蛋白制备了单克隆抗体,并利用间接ELⅠSA法检测其数量,基本原理如下图。下列相关叙述正确的是( )
A.FHV-1的包膜和gB蛋白主要来源于病毒自身编码合成
B.上述测定过程中,酶标二抗直接与gB蛋白特异性结合
C.清洗的作用是去除未起作用的抗体与底物,以降低干扰
D.酶催化底物发生显色反应,颜色越深表示一抗数量越少
5.正常抗体是由2条轻链和2条重链构成的复合体,其中可变区能特异性识别结合抗原。如图是将控制噬菌体外壳蛋白的基因与控制人抗丙肝病毒抗体基因融合后,制备新型单链抗体(scFv)的技术流程。下列有关叙述正确的是( )
注:VH基因、VL基因分别控制合成抗体重链和轻链的可变区;scFv是由VH和VL基因拼接而成的单链抗体基因。
A.提取患者T细胞的总mRNA,通过逆转录获得VH和VL基因
B.噬菌体载体需要携带氨苄青霉素抗性基因和DNA聚合酶基因
C.专一抗体检验利用的原理是抗原和抗体的特异性结合
D.用该技术获得的抗体融合蛋白可以直接用于疾病的检测或治疗
6.某病毒颗粒表面有一特征性的大分子结构蛋白S(含有多个不同的抗原决定基,每一种抗原决定基能够刺激机体产生一种抗体)。为了建立一种灵敏、高效检测蛋白S的方法,研究人员采用杂交瘤技术制备了抗-S单克隆抗体(如图)。下列说法错误的是( )
A.注射蛋白S后,可从小鼠脾脏中分离出B淋巴细胞
B.制备的单克隆抗体A和单克隆抗体B是相同的单克隆抗体
C.用于生产单克隆抗体的杂交瘤细胞可传代培养,也可冻存
D.单克隆抗体A和单克隆抗体B都能特异性识别蛋白S
7.肿瘤细胞的表面通常存在过量的受体EGFR,而CD3则是T细胞表面的标志性抗原。根据图示流程可制备双特异性单克隆抗体。细胞甲只有一条DNA合成途径(X途径),细胞乙和细胞丙有两条DNA合成途径(X、Y途径)。下列叙述错误的是( )
A.双特异性抗体能够同时结合肿瘤细胞和T细胞,因此其不具备特异性
B.过程①和③从脾脏中分离的T淋巴细胞需用胰蛋白酶分散成单个细胞
C.过程②和④中使用能阻止X途径的选择培养基就能筛选出目标细胞
D.体外培养双杂交瘤细胞时需使用CO2培养箱,其作用之一是维持培养液的pH
8.抗原决定簇是指抗原分子中能够被免疫系统特异性识别并结合的最小结构和功能单位,如H1N1亚型流感病毒的血凝素蛋白具有Sa、Sb、Ca等抗原决定簇类型。下图为研究人员制备抗血凝素蛋白单克隆抗体的过程,下列叙述正确的是( )
A.若给小鼠注射的是Sa、Sb、Ca混合物,则通过图示操作无法获得单克隆抗体
B.灭活病毒或PEG均可诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合
C.筛选杂交瘤细胞的原理是在选择培养基上B淋巴细胞和骨髓瘤细胞自身融合以及未融合的细胞无法增殖
D.可将筛选后获得的杂交瘤细胞注射入小鼠腹腔或置于细胞培养液中进行克隆化培养
9.单克隆抗体免疫疗法能够抑制恶性肿瘤的发展。卡妥索单抗是一种双特异性单克隆抗体,主要用于治疗由胃癌、卵巢癌等引起的恶性腹水,它通过靶向结合肿瘤细胞表面的EpCAM抗原和T细胞表面CD3受体,激活免疫系统杀伤肿瘤细胞,从而减少积液生成。如图是卡妥索单抗的制备过程及结构。
(1)在体外培养杂交瘤细胞时,培养基中除必要的营养物质外,通常需要加入________等天然成分,将含目的细胞的培养液置于气体环境为________培养箱中进行培养。
(2)科学家曾在患天花病人的病理组织中观察到多核细胞,这些多核细胞的来源可能是________。
(3)结合图中信息分析,第二次筛选时,向培养基中加入________(物质)筛选能产生卡妥索单克隆抗体的杂交瘤细胞AB.
(4)单克隆抗体具有的优点是________(答2点)。利用卡妥索单抗对无胸腺患肿瘤的小鼠进行治疗,发现效果很差,可能的原因是________。
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10.细胞工程在治疗疾病和育种等领域应用十分广泛。为降低宫颈癌治疗药物的副作用,科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上,构建抗体药物偶联物(ADC),以便精准治疗,过程如图1所示。
(1)本实验中体外培养细胞时,培养液需额外添加________天然成分以及通入一定浓度CO2的目的是____________。
(2)小鼠的骨髓瘤细胞在培养过程中以________方式增殖;B淋巴细胞通常会贴附在培养瓶的瓶壁上,具有__________现象。
(3)过程①诱导细胞融合常用______________方法(动物细胞融合所特有),过程③筛选的杂交瘤细胞有什么特点______________。
(4)研究发现,ADC在患者体内的作用如图2所示。
ADC能降低宫颈癌治疗药物的副作用,是因为单克隆抗体能精确地定位宫颈癌细胞,该过程的原理是______________;单克隆抗体的特点有_____________(答出1点)。
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重难点01 单克隆抗体的制备和应用
1.动物免疫、细胞融合、杂交瘤细胞筛选与克隆培养的完整制备流程理解。
2.杂交瘤细胞“既能无限增殖、又能产生专一抗体”的双重特性辨析。
3.两次筛选的原理与目的区分,掌握选择性培养基筛选与专一抗体检测的差异。
4.单克隆抗体特异性强、灵敏度高、可大量制备的优点与传统血清抗体的对比分析。
5.单克隆抗体在疾病诊断、治疗、靶向药物研制中的原理与综合应用。
1.动物细胞融合技术
2.单克隆抗体的制备
(1)传统抗体的获得
①方法
②缺点:产量低、纯度低、特异性差。
(2)单克隆抗体的制备原理及过程
(3)单克隆抗体的特点和应用
3.单克隆抗体制备过程中两次筛选的原因、方法及目的
项目
第一次筛选
第二次筛选
筛选
原因
诱导融合后会得到多种杂交细胞,另外还有未融合的细胞
由于小鼠在生活中还受到其他抗原的刺激,所以经选择性培养获得的杂交瘤细胞中有能产生其他抗体的细胞
筛选
方法
用特定的选择培养基筛选:未融合的细胞和同种细胞融合后形成的细胞(“B—B”细胞、“瘤—瘤”细胞)都会死亡,只有杂交瘤细胞(“B—瘤”细胞)才能生长
用多孔培养皿培养,在每个孔只有一个杂交瘤细胞的情况下开始克隆化培养和抗体检测,经多次筛选得到能产生特异性抗体的细胞群
筛选
目的
得到杂交瘤细胞
得到能分泌所需抗体的杂交瘤细胞
题型01单克隆抗体的制备流程辨析
解题先梳理完整操作顺序:免疫小鼠→获取 B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞→细胞融合→筛选杂交瘤细胞→克隆化培养与抗体检测→体内 / 体外培养提取抗体。重点区分两次筛选,第一次用选择培养基剔除未融合、同种融合细胞,仅留杂交瘤细胞;第二次通过抗原 - 抗体杂交筛选出能产特异性抗体的细胞。牢记细胞融合方法、培养条件、单克隆抗体特点,区分动物细胞培养、融合等技术环节。做题时逐一核对流程节点,排除概念混淆、步骤颠倒、筛选目的错误等陷阱。
【典例1】我国科研团队利用单克隆抗体技术,研发了一款能预防呼吸道合胞病毒(RSV)感染的单克隆抗体AK0610,该抗体能特异性识别病毒表面的关键蛋白。下列叙述正确的是( )
A.灭活病毒可用于①诱导细胞融合,也可用于植物原生质体融合
B.培养骨髓瘤细胞时,CO2的主要作用是促进细胞呼吸
C.②的目的是筛选获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞
D.AK0610能特异性识别RSV病毒表面的关键蛋白,因此能直接杀灭RSV病毒
【答案】C
【详解】A、灭活病毒诱导法常用于诱导动物细胞融合,不能诱导植物细胞的原生质体融合,A错误;
B、培养骨髓瘤细胞时,CO2的主要作用是维持培养液的pH,B错误;
C、图中①是细胞融合过程,得到杂交瘤细胞后,②过程的目的是筛选获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞,C正确;
D、抗体的作用是特异性结合病毒抗原,使病毒丧失侵染宿主细胞的能力,不能直接杀灭病毒,最终抗原-抗体复合物被其他免疫细胞吞噬消化,D错误。
【典例2】HPV16型和HPV18型是诱发宫颈癌的高危类型,均可编码E6、E7蛋白。利用相关技术制备出抗HPV16型和HPV18型E6、E7蛋白的混合单克隆抗体,制备流程如下图。下列相关叙述错误的是( )
A.用不同的E6、E7对新西兰兔进行免疫后,过程①的目的是获得能抗E6、E7抗体的记忆B细胞,并进行克隆化培养
B.过程③选择培养基中筛选后的c只有一种杂交瘤细胞
C.过程④用HPV16型的E6、E7蛋白做抗原检测,可筛选出能分泌抗两种HPV抗体的目标杂交瘤细胞
D.该混合单克隆抗体可用于检测患者体内的HPV抗原,但若检测结果为阳性,不能说明患者同时感染了HPV16和HPV18
【答案】ABC
【详解】A、制备单克隆抗体时,需要用抗原(E6、E7蛋白)免疫新西兰兔,之后从脾脏中获取已免疫的B淋巴细胞,A错误;
B、过程③是用选择培养基筛选杂交瘤细胞,此时筛选出的是所有融合的杂交瘤细胞,不止一种,B错误;
C、过程④是抗体阳性检测:利用HPV16型E6、E7和HPV18型E6、E7四种抗原,分别检测杂交瘤细胞的培养液,筛选出能产生对应4种抗体的目标杂交瘤细胞,C错误;
D、该混合单克隆抗体包含抗HPV16型E6/E7、HPV18型E6/E7的抗体,只要患者感染其中任意一种HPV就会出现阳性反应,无法区分是仅感染一种还是同时感染两种,D正确。
题型02两次筛选的区分
解题核心是分清两次筛选的原理、试剂、目的。第一次筛选使用选择培养基,作用是淘汰未融合细胞、同种细胞融合细胞,只保留杂交瘤细胞,不检测抗体。第二次筛选依靠抗原 — 抗体杂交技术,筛选出能产生所需特异性抗体的杂交瘤细胞。做题时抓住关键词区分:看培养基类型、检测手段、筛选对象。警惕常见陷阱,如混淆两次筛选的目的、检测方法,牢记先筛细胞类型,再筛产抗体能力,结合流程顺序逐一判断选项正误。
【典例1】研究表明大熊猫LIF基因具有终止胚胎滞育的作用。某研究中心将LIF蛋白作为抗原获得了抗LIF单克隆抗体,实验流程如图。下列叙述错误的是( )
A.可从小鼠脾脏中获取B淋巴细胞,之后利用PEG诱导其与骨髓瘤细胞融合
B.第一次筛选获得的杂交瘤细胞有多种,不同杂交瘤细胞的染色体数可能不同
C.需经过多次克隆化培养和抗体检测,才能获得足够数量的所需杂交瘤细胞
D.可以通过人为降低LIF蛋白的表达水平来提高大熊猫的人工繁殖成功率
【答案】D
【详解】A、可从小鼠脾脏中获取B淋巴细胞,利用PEG诱导其与骨髓瘤细胞融合,A正确;
B、细胞融合是随机的,可能存在多种融合方式获得的杂交瘤细胞,如1个B淋巴细胞与1个骨髓瘤细胞融合,一个B淋巴细胞与两个骨髓瘤细胞融合等,且融合结束后,还可能发生部分染色体的丢失,因此第一次筛选获得的杂交瘤细胞有多种,不同杂交瘤细胞的染色体数不一定相同,B正确;
C、需经过多次克隆化培养和抗体检测,才能获得足够数量的杂交瘤细胞,C正确;
D、根据题干,LIF基因具有终止胚胎滞育的作用(即促进胚胎着床和发育)。因此,通过人为提高LIF蛋白水平(例如注射LIF蛋白),可能帮助终止滞育,提高繁殖成功率,D错误。
【典例2】曲妥珠单抗—美坦新偶联物作为一种抗体偶联药物,能够将化疗药物特异性地运送到肿瘤细胞,从而实现对肿瘤细胞的精准打击,该药物生产关键环节是单克隆抗体的制备。下列叙述正确的是( )
A.制备单克隆抗体涉及的技术有细胞核移植、动物细胞培养和动物细胞融合
B.将纯化抗原注入实验动物的目的是诱导淋巴干细胞分化产生相应的B淋巴细胞
C.杂交细胞经过选择培养基筛选即可得到用于生产特定抗体的杂交瘤细胞
D.利用曲妥珠单抗—美坦新偶联药物进行治疗可避免对人体正常细胞的损伤
【答案】D
【详解】A、制备单克隆抗体涉及的技术为动物细胞融合、动物细胞培养,细胞核移植是克隆动物培育的核心技术,不用于单克隆抗体制备,A错误;
B、将纯化抗原注入实验动物的目的是诱导机体发生特异性体液免疫,使B细胞增殖分化产生能分泌对应特异性抗体的B淋巴细胞(浆细胞),B错误;
C、选择培养基仅能筛选出杂交瘤细胞,这类细胞不一定能产生目标抗体,还需经过克隆化培养和专一抗体检测多次筛选,才能得到生产特定抗体的杂交瘤细胞,C错误;
D、该偶联药物可特异性靶向肿瘤细胞,大幅降低对正常细胞的损伤,D正确。
题型03单克隆抗体的制备原理与细胞特性综合分析
解题先明确两大核心细胞特性:已免疫 B 淋巴细胞可产生特异性抗体,但不能无限增殖;骨髓瘤细胞能无限增殖,却无法产生专一抗体。细胞融合依托细胞膜具有流动性的结构特点。杂交瘤细胞兼具两者优点,进行有丝分裂增殖,不发生减数分裂。答题时紧扣细胞功能、分裂方式、融合原理三大考点,逐一分析选项。区分细胞增殖、免疫、结构相关概念,避开分裂类型、功能特点混淆等易错点,结合制备原理综合判断正误。
【典例1】双特异性抗体可以同时识别两种不同的抗原。研究者用过氧化物酶免疫大鼠,取其脾脏细胞与骨髓瘤细胞融合获得杂交瘤细胞(甲细胞),用生长抑素免疫同品系大鼠,获得脾脏细胞(乙细胞)。将甲、乙细胞融合获得杂交-杂交瘤细胞,筛选获得分泌双特异性抗体的细胞株,流程如下图。
下列选项错误的是( )
A.①过程可用PEG或灭活的病毒诱导细胞融合
B.②过程中未融合的乙细胞不能长时间存活并增殖
C.③过程需在单一培养孔中接种多个杂交-杂交瘤细胞
D.④过程需筛选过氧化物酶和生长抑素阳性反应细胞
【答案】C
【详解】A、动物细胞融合的常用诱导方法包括:化学法PEG(聚乙二醇),生物法灭活的仙台病毒,A 正确;
B、乙细胞是已免疫的B淋巴细胞,体外培养条件下无法无限增殖,会很快衰老死亡,B正确;
C、③是克隆化培养,目的是获得能分泌单一抗体的细胞株,因此需要在单一培养孔中接种单个杂交 - 杂交瘤细胞,C错误;
D、我们需要的是能同时识别两种抗原的双特异性抗体,因此④过程需要筛选出同时对过氧化物酶和生长抑素都呈阳性反应的细胞株,D正确。
【典例2】为研发针对某病毒变异株的中和抗体,某生物制药企业采用杂交瘤技术进行单克隆抗体制备。在实验过程中,技术人员需通过两次关键筛选获得目标杂交瘤细胞。下列关于该过程的叙述,正确的是( )
A.第一次筛选的目的是直接获得能分泌所需要的特异性抗体的杂交瘤细胞
B.第二次筛选前需对杂交瘤细胞进行克隆化培养,再利用抗原—抗体特异性结合的原理鉴定目标细胞株
C.将新冠病毒S蛋白注射到小鼠体内后,应从小鼠骨髓中分离经免疫的B淋巴细胞用于融合
D.杂交瘤细胞体外培养时,需通入95%的纯氧和5%的二氧化碳,以满足高耗氧细胞的呼吸需求
【答案】B
【详解】A、第一次筛选是利用选择培养基去除未融合细胞、同种细胞融合的细胞,仅筛选出杂交瘤细胞,不能直接获得能分泌所需特异性抗体的杂交瘤细胞,A错误;
B、第二次筛选前需先对杂交瘤细胞进行克隆化培养,再利用抗原—抗体特异性结合的原理,通过抗原-抗体杂交技术鉴定出能分泌目标抗体的细胞株,B正确;
C、将抗原注射到小鼠体内后,应从小鼠脾脏中分离经免疫的B淋巴细胞用于融合,而非从骨髓中分离,C错误;
D、杂交瘤细胞体外培养的气体环境为95%的空气和5%的二氧化碳,纯氧会对细胞造成毒性损伤,不能通入95%纯氧,D错误。
题型04 单克隆抗体的制备实验综合探究
解答此类题目需立足完整实验流程,梳理实验条件、操作细节与结果分析。首先熟记动物细胞培养环境,明确 95% 空气供细胞呼吸、5% CO₂维持培养液 pH。区分体内、体外两种培养方式,知晓小鼠腹腔培养可从腹水提取抗体。掌握细胞融合诱导方法、两次筛选的实验操作与检测原理,结合实验目的分析变量设置。答题时紧扣实验逻辑,深挖 “生物导弹” 作用机理等拓展考点,甄别操作误区与原理错误,结合题干情境规范作答。
【典例1】研究发现,活化的T细胞表面的PD-1与正常细胞表面的PD-L1一旦结合,T细胞即可“认清”对方,不触发免疫反应。肿瘤细胞可通过过量表达的PD-L1与PD-1结合,来逃避免疫系统的“追杀”。基于此,科学家研制的抗PD-1抗体、抗PD-L1抗体作为广谱抗癌药物已经获批用来治疗多种癌症。为增强疗效,我国科学家用软件计算到另一种物质Taltirelin(简称Tal),并开展实验研究Tal与抗PD-1抗体的联合疗效及其作用机制。据图回答下列问题:
(1)一些抗原被APC____和____处理后,将抗原信息暴露在细胞表面,以便呈递给辅助性T细胞。细胞毒性T细胞活化后,可识别并杀伤肿瘤细胞,这体现免疫系统的____功能。
(2)抗PD-1抗体或抗PD-L1抗体的制备最常用的是单克隆抗体技术,单克隆抗体制备过程中,需在96孔板中对杂交瘤细胞进行____和____,经多次筛选,就可获得所需的目的细胞。
(3)开展Tal功能探究时,模型小组分为甲、乙、丙、丁四组,用不同物质处理后,检测其肿瘤体积,结果如图所示。实验的对照组是____组(写出对应组别的字母即可)。图的实验结果说明____。
【答案】(1) 摄取 加工 免疫监视
(2) 克隆化培养 抗体检测
(3) 甲、乙 Tal与抗PD-1抗体的抗肿瘤效果相当,二者联合使用可明显增强抗肿瘤效果
【分析】细胞免疫过程:①被病原体(如病毒)感染的宿主细胞(靶细胞)膜表面的某些分子发生变化,细胞毒性T细胞识别变化的信号。②细胞毒性T细胞分裂并分化,形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞。细胞因子能加速这一过程。③新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环,它们可以识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞。④靶细胞裂解、死亡后,病原体暴露出来,抗体可以与之结合;或被其他细胞吞噬掉。
【详解】(1)APC可通过胞吞摄取抗原,然后对抗原进行加工处理,将抗原信息暴露在细胞表面,以便呈递给辅助性T细胞。细胞毒性T细胞活化后识别并杀伤肿瘤细胞,这是免疫系统的免疫监视功能,即识别和清除体内突变或异常的细胞,防止肿瘤等疾病的发生。
(2)在单克隆抗体制备过程中,在96孔板中对杂交瘤细胞要进行克隆化培养和抗体检测,通过克隆化培养使杂交瘤细胞大量增殖,通过抗体检测筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞,经多次筛选,就可获得所需的能产生特异性抗体的目的细胞。
(3)该实验目的是探究Tal与抗PD - 1抗体的联合疗效及其作用机制,甲组只加缓冲液,是空白对照组,用于排除缓冲液等无关因素对实验结果的影响,乙组只添加抗PD-1抗体,因为抗PD-1抗体是已经获批用来治疗多种癌症的药物,设置该组可以作为单一药物治疗的对照,用于和Tal与抗PD-1抗体联合使用(丁组)以及Tal单独使用(丙组)的效果进行对比,从而明确Tal的加入以及联合使用的效果差异。所以实验的对照组是甲、乙组。从图中曲线可以看出,乙组(单独使用抗PD-1抗体)和丙组(单独使用Tal)处理后肿瘤体积相近,丁组(Tal + 抗PD-1抗体)处理后肿瘤体积明显小于乙组(单独使用抗PD-1抗体)和丙组(单独使用Tal),说明Tal与抗PD-1抗体的抗肿瘤效果相当,二者联合使用可明显增强抗肿瘤效果。
【典例2】人绒毛膜促性腺激素(HCG)是人类受孕后胎盘合体滋养层细胞分泌的维持正常妊娠必需的一种糖蛋白激素。制备出高特异性、高亲和力的单克隆抗体,能够精确识别并结合HCG(特别是其独特的β亚基),用于检测尿液中极低浓度的HCG(通常在20~50mIU/mL以下),以实现早期妊娠(通常在停经后几天)的准确诊断。如图为HCG单克隆抗体制备流程示意图,回答下列问题:
(1)给小鼠注射HCG的目的是________,添加脂溶性物质PEG可促进细胞融合,推测该过程中PEG对细胞膜的作用是________。
(2)用选择性培养基对融合后的乙细胞进行筛选,获得的丙细胞是________,将其接种到96孔板,进行克隆化培养。将丙细胞悬液稀释至每孔内不多于1个细胞,接种到96孔板中克隆化培养,此过程的目的是__________。用__________技术检测每孔中的抗体,筛选既能产生HCG抗体,又能大量增殖的单克隆杂交瘤细胞株,经体外扩大培养,收集________,离心后提取单克隆抗体。
(3)对丙细胞进行培养时,需将其置于95%空气和5%CO2的混合气体环境中,其目的是________。
(4)某实验小组对体外培养获得的抗HCG单克隆抗体进行纯化并鉴定性能。细胞上清液经ProteinA亲和层析纯化(原理:抗体Fc段与ProteinA特异性结合),检测纯化前后的样品,数据如表所示。
样品
总蛋白(mg/mL)
抗体活性(U/mL)
杂蛋白去除率(%)
粗提上清液
5.0
1000
0
纯化后洗脱液
0.8
800
92
比活性是指抗体活性/总蛋白,由实验结果可知,纯化后抗HCG单克隆抗体比活性________(填“升高”或“降低”),其意义是____________。
【答案】(1) 让小鼠产生能分泌相应抗体的B淋巴细胞 改变细胞膜结构(使两个细胞接触处质膜的磷脂分子重新排布,细胞膜打开,细胞发生融合)
(2) 杂交瘤细胞 确保每个克隆是由单个杂交瘤细胞增殖而来,从而保证所产生的抗体是单克隆的 抗原—抗体杂交 细胞培养液
(3)维持培养液的pH,并为细胞提供适宜浓度的氧气
(4) 升高 纯化去除了无活性的杂蛋白,使单位蛋白的抗体活性增强,提升检测灵敏度、安全性
【分析】单克隆抗体的制备过程是:对小动物注射抗原,从该动物的脾脏中获取效应B细胞,将效应B细胞与骨髓瘤细胞融合,筛选出能产生单一抗体的杂交瘤细胞,克隆化培养杂交瘤细胞(体内培养和体外培养),最后获取单克隆抗体。诱导动物细胞融合的方法有:物理法(离心、振动)、化学法(聚乙二醇)、生物法(灭活的病毒)。单克隆抗体的两次筛选:第一次筛选得到杂交瘤细胞(去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞),第二次筛选出能够产生特异性抗体的细胞群,抗体检测:专一抗体检验阳性。
【详解】(1)HCG作为抗原,可刺激小鼠免疫系统,让小鼠产生能分泌相应抗体的B淋巴细胞;PEG(聚乙二醇)是常用的细胞融合诱导剂,可以改变细胞膜结构(使两个细胞接触处质膜的磷脂分子重新排布,细胞膜打开,细胞发生融合),促进细胞间的融合。
(2)用特定的选择培养基进行筛选,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,只有融合的杂交瘤细胞(丙细胞)才能生长,这是第一次筛选;第一次筛选获得的杂交瘤细胞有多种,需要第二次筛选,培养液稀释后滴入多孔板,如果稀释度足够高,多孔板的一个孔里就可能只有1个杂交瘤细胞,培养之后(即克隆化培养),用标记的抗原检测每个小孔上清液里是否含有我们需要的特异性的抗体(抗原抗体能结合即为阳性孔),就能选出需要的那种杂交瘤细胞。抗原(HCG)和专一性的抗体杂交,呈阳性的杂交瘤细胞就是目标杂交瘤细胞。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,从细胞培养液中获取大量的单克隆抗体。
(3)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。
(4)比活性 = 抗体活性 / 总蛋白,纯化前比活性为1000/5.0=200,纯化后为800/0.8=1000,故比活性升高;早期妊娠(通常在停经后几天)人绒毛膜促性腺激素(HCG)含量很低,杂蛋白在存在会干扰HCG的检测,纯化去除了无活性的杂蛋白,使单位蛋白的抗体活性增强,提升检测灵敏度、安全性。
1.髓系细胞触发受体2(TREM2)是一种免疫抑制受体,在肿瘤免疫逃逸中发挥重要作用。TREM2抗体药物有望提高肿瘤免疫疗法的疗效。如图为TREM2单克隆抗体的制备流程图。下列叙述正确的是( )
A.制备单克隆抗体过程中需对细胞进行至少三次筛选
B.经步骤②诱导融合后的细胞都能分泌TREM2抗体
C.诱导动物细胞融合不同于诱导植物细胞融合的方法是灭活病毒诱导
D.TREM2单克隆抗体具有准确识别抗原细微差异又可无限增殖的特点
【答案】C
【详解】A、单克隆抗体制备中至少需要两次筛选:第一次用选择培养基筛选出杂交瘤细胞,第二次筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,A错误;
B、诱导融合后会得到未融合细胞、同种细胞融合细胞、杂交瘤细胞等多种细胞,只有筛选后得到的特定杂交瘤细胞才能分泌TREM2抗体,B错误:
C、诱导植物原生质体融合的方法为物理法、化学法,灭活病毒诱导是动物细胞融合特有的方法,这是二者的区别,C正确;
D、无限增殖是杂交瘤细胞的特点,单克隆抗体是蛋白质,不具备增殖能力,D错误。
2.科研人员利用抗原X和实验小鼠,制备单克隆抗体的过程如图所示。已知:①HAT培养基中,未融合的脾细胞无法增殖,未融合的骨髓瘤细胞因缺乏HGPRT酶而无法增殖;②抗原X的表面存在两种不同的识别位点和β。下列相关叙述正确的是( )
A.HAT培养基通过诱导未融合的脾细胞和骨髓瘤细胞凋亡进行筛选
B.为了创设无菌环境,体外培养细胞时需要定期更换培养液
C.若需制备能同时识别和β位点的双特异性抗体,需要进行二次融合
D.该制备过程使用的脾细胞是未被抗原X激活的B淋巴细胞
【答案】C
【详解】A、HAT培养基的筛选原理是未融合的脾细胞、未融合的骨髓瘤细胞,以及同种细胞融合的细胞均无法在该培养基中增殖,只有同时具备脾细胞的HGPRT酶和骨髓瘤细胞无限增殖特性的杂交瘤细胞可以存活增殖,A错误;
B、体外培养细胞时定期更换培养液的目的是清除细胞代谢废物,避免代谢产物积累对细胞产生毒害作用,无菌环境需要通过培养基灭菌、操作过程无菌处理、添加抗生素等方式实现,B错误;
C、一个B淋巴细胞只能产生一种特异性抗体,抗原X的α、β是两种不同识别位点,若要制备同时识别两个位点的双特异性抗体,需要先获得分别合成抗α、抗β抗体的两种杂交瘤细胞,再进行二次融合得到可产生双特异性抗体的细胞,C正确;
D、该流程中先用抗原X免疫小鼠,再提取脾细胞,获得的脾细胞是已经被抗原X激活的B淋巴细胞,具备合成针对抗原X的特异性抗体的能力,D错误。
3.黄曲霉毒素(AFB)是黄曲霉产生的一种致癌物质。为准确检测环境中的AFB,科研人员利用小鼠制备抗AFB的单克隆抗体(AFB单抗),过程如图示。下列叙述正确的是( )
A.向小鼠注射AFB的目的是刺激机体发生细胞免疫
B.病毒能诱导动物细胞融合,而灭活的病毒失去该能力
C.细胞乙和细胞丙都需先经过克隆化培养再进行筛选
D.悬浮生长的细胞丁传代培养时,可用离心法收集细胞
【答案】D
【详解】A、AFB 作为抗原,注射到小鼠体内后,我们的目标是让小鼠产生能分泌抗 AFB 抗体的 B 淋巴细胞,这个过程依赖体液免疫,A错误;
B、在动物细胞融合中,灭活的仙台病毒是常用的诱导剂。灭活的病毒虽然失去了感染能力,但仍保留了其表面的融合蛋白,能够介导细胞膜融合,所以灭活的病毒依然具备诱导细胞融合的能力,B错误;
C、细胞乙是融合后得到的混合细胞(包括未融合的亲本细胞、同种细胞融合的细胞、杂交瘤细胞),第一次筛选(选择培养基筛选)的目的是直接筛选出杂交瘤细胞(细胞丙),这一步不需要先克隆化培养。 细胞丙是杂交瘤细胞的混合群,其中只有部分能分泌抗 AFB 的特异性抗体,因此第二次筛选需要先进行克隆化培养,再通过抗体检测筛选出阳性杂交瘤细胞(细胞丁),C错误;
D、杂交瘤细胞(细胞丁)通常为悬浮生长型细胞,传代培养时,可通过离心(低速离心)使细胞沉淀,从而收集细胞,再进行后续的传代培养或冻存操作,D正确。
4.猫疱疹病毒1型(FHV-1)具有包膜结构,包膜上的gB蛋白在病毒附着和入侵过程中发挥关键作用。研究人员针对gB蛋白制备了单克隆抗体,并利用间接ELⅠSA法检测其数量,基本原理如下图。下列相关叙述正确的是( )
A.FHV-1的包膜和gB蛋白主要来源于病毒自身编码合成
B.上述测定过程中,酶标二抗直接与gB蛋白特异性结合
C.清洗的作用是去除未起作用的抗体与底物,以降低干扰
D.酶催化底物发生显色反应,颜色越深表示一抗数量越少
【答案】C
【详解】A、FHV-1是有包膜的动物病毒,其包膜主要来源于宿主细胞的细胞膜,gB蛋白由病毒基因编码合成,A错误;
B、酶标二抗是针对一抗的抗体,仅能与一抗特异性结合,不能直接结合gB蛋白(抗原),B错误;
C、实验过程中清洗的作用是去除未结合的游离一抗、未结合的酶标二抗以及未反应的底物,避免这些物质干扰显色结果,降低实验误差,C正确;
D、酶催化底物发生显色反应,颜色越深说明结合的酶标二抗数量越多,对应的与抗原结合的一抗数量越多,D错误。
5.正常抗体是由2条轻链和2条重链构成的复合体,其中可变区能特异性识别结合抗原。如图是将控制噬菌体外壳蛋白的基因与控制人抗丙肝病毒抗体基因融合后,制备新型单链抗体(scFv)的技术流程。下列有关叙述正确的是( )
注:VH基因、VL基因分别控制合成抗体重链和轻链的可变区;scFv是由VH和VL基因拼接而成的单链抗体基因。
A.提取患者T细胞的总mRNA,通过逆转录获得VH和VL基因
B.噬菌体载体需要携带氨苄青霉素抗性基因和DNA聚合酶基因
C.专一抗体检验利用的原理是抗原和抗体的特异性结合
D.用该技术获得的抗体融合蛋白可以直接用于疾病的检测或治疗
【答案】C
【详解】A、抗体是由浆细胞合成并分泌的,T细胞不能合成抗体,因此应提取丙肝患者浆细胞的总mRNA,通过逆转录获得VH和VL基因,A错误;
B、噬菌体作为载体需要携带标记基因(氨苄青霉素抗性基因作为标记基因用于筛选),但不需要携带DNA聚合酶基因,DNA聚合酶可由宿主细胞大肠杆菌提供,B错误;
C、专一抗体检验的原理是抗原与抗体能够特异性结合,可通过该方法检测目的基因是否成功表达出相应抗体,C正确;
D、大肠杆菌是原核生物,细胞内无内质网、高尔基体等细胞器,无法对核糖体合成的抗体融合蛋白进行加工,获得的蛋白不具备相应生物活性,需进一步加工纯化后才能用于疾病的检测或治疗,不能直接使用,D错误。
6.某病毒颗粒表面有一特征性的大分子结构蛋白S(含有多个不同的抗原决定基,每一种抗原决定基能够刺激机体产生一种抗体)。为了建立一种灵敏、高效检测蛋白S的方法,研究人员采用杂交瘤技术制备了抗-S单克隆抗体(如图)。下列说法错误的是( )
A.注射蛋白S后,可从小鼠脾脏中分离出B淋巴细胞
B.制备的单克隆抗体A和单克隆抗体B是相同的单克隆抗体
C.用于生产单克隆抗体的杂交瘤细胞可传代培养,也可冻存
D.单克隆抗体A和单克隆抗体B都能特异性识别蛋白S
【答案】B
【详解】A、注射抗原蛋白S后,小鼠发生特异性体液免疫,脾脏是重要的免疫器官,其中存在可产生抗S蛋白抗体的B淋巴细胞,因此可从小鼠脾脏中分离出所需B淋巴细胞,A正确;
B、题干明确说明蛋白S含有多个不同的抗原决定基,每一种抗原决定基刺激机体产生一种抗体,单克隆抗体A和B针对的是S蛋白上不同的抗原决定基,二者不是相同的单克隆抗体,B错误;
C、杂交瘤细胞同时具备B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的特点,既可以产生特异性抗体,又具备无限增殖的能力,因此可进行传代培养,也可冷冻保存,C正确;
D、单克隆抗体A和B均是以S蛋白为抗原制备的抗-S单克隆抗体,二者都能特异性识别蛋白S(分别识别S蛋白上不同的抗原决定基),D正确。
7.肿瘤细胞的表面通常存在过量的受体EGFR,而CD3则是T细胞表面的标志性抗原。根据图示流程可制备双特异性单克隆抗体。细胞甲只有一条DNA合成途径(X途径),细胞乙和细胞丙有两条DNA合成途径(X、Y途径)。下列叙述错误的是( )
A.双特异性抗体能够同时结合肿瘤细胞和T细胞,因此其不具备特异性
B.过程①和③从脾脏中分离的T淋巴细胞需用胰蛋白酶分散成单个细胞
C.过程②和④中使用能阻止X途径的选择培养基就能筛选出目标细胞
D.体外培养双杂交瘤细胞时需使用CO2培养箱,其作用之一是维持培养液的pH
【答案】ABC
【详解】A、双特异性抗体的两个抗原结合位点分别特异性识别肿瘤细胞表面的 EGFR和T 细胞表面的 CD3,它同时具备两种特异性,只是结合的抗原不同,并非不具备特异性,A错误;
B、过程①和③从小鼠脾脏中分离的是经抗原免疫的B淋巴细胞(浆细胞),而非T淋巴细胞,B错误;
C、阻止X途径的选择培养基仅能筛选出融合的杂交细胞,还需要通过克隆化培养和抗体检测才能筛选出能产生所需特异性抗体的目标细胞,C错误;
D、体外培养细胞时,CO2培养箱中的CO2(浓度5%)可以溶于培养液形成碳酸缓冲体系,维持培养液的pH稳定,这是动物细胞培养的常规条件,D正确。
8.抗原决定簇是指抗原分子中能够被免疫系统特异性识别并结合的最小结构和功能单位,如H1N1亚型流感病毒的血凝素蛋白具有Sa、Sb、Ca等抗原决定簇类型。下图为研究人员制备抗血凝素蛋白单克隆抗体的过程,下列叙述正确的是( )
A.若给小鼠注射的是Sa、Sb、Ca混合物,则通过图示操作无法获得单克隆抗体
B.灭活病毒或PEG均可诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合
C.筛选杂交瘤细胞的原理是在选择培养基上B淋巴细胞和骨髓瘤细胞自身融合以及未融合的细胞无法增殖
D.可将筛选后获得的杂交瘤细胞注射入小鼠腹腔或置于细胞培养液中进行克隆化培养
【答案】BCD
【详解】A、若给小鼠注射的是Sa、Sb、Ca混合物,小鼠体内会产生针对这些抗原决定簇的B淋巴细胞,融合后筛选出的杂交瘤细胞可以分泌针对某一种抗原决定簇的单克隆抗体,A错误;
B、灭活病毒(如仙台病毒)或PEG(聚乙二醇)都是动物细胞融合常用的诱导剂,可诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,B正确;
C、选择培养基的作用是让未融合的亲本细胞(B淋巴细胞、骨髓瘤细胞)和融合的具有同种核的细胞(B淋巴细胞自身融合、骨髓瘤细胞自身融合)无法增殖,只有融合的杂交瘤细胞能生长,C正确;
D、筛选后的杂交瘤细胞可以注射入小鼠腹腔(体内培养),也可以置于细胞培养液中(体外培养),然后从腹水或培养液中提取单克隆抗体,D正确。
9.单克隆抗体免疫疗法能够抑制恶性肿瘤的发展。卡妥索单抗是一种双特异性单克隆抗体,主要用于治疗由胃癌、卵巢癌等引起的恶性腹水,它通过靶向结合肿瘤细胞表面的EpCAM抗原和T细胞表面CD3受体,激活免疫系统杀伤肿瘤细胞,从而减少积液生成。如图是卡妥索单抗的制备过程及结构。
(1)在体外培养杂交瘤细胞时,培养基中除必要的营养物质外,通常需要加入________等天然成分,将含目的细胞的培养液置于气体环境为________培养箱中进行培养。
(2)科学家曾在患天花病人的病理组织中观察到多核细胞,这些多核细胞的来源可能是________。
(3)结合图中信息分析,第二次筛选时,向培养基中加入________(物质)筛选能产生卡妥索单克隆抗体的杂交瘤细胞AB.
(4)单克隆抗体具有的优点是________(答2点)。利用卡妥索单抗对无胸腺患肿瘤的小鼠进行治疗,发现效果很差,可能的原因是________。
【答案】(1) 血清 95%的空气和5%的CO2
(2)患者体内的病毒直接诱导多个体细胞融合形成多核细胞
(3)EpCAM和CD3
(4) 特异性强、灵敏度高 无胸腺的小鼠,细胞免疫和体液免疫均较差
【分析】单克隆抗体是由单一B细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原的抗体,通常采用杂交瘤技术来制备;单克隆抗体的作用,作为诊断试剂、用于治疗疾病和运载药物。
【详解】(1)为了提高动物细胞培养的成功率,在体外培养杂交瘤细胞时,培养基中除必要的营养物质外,通常需要加入血清等天然成分;将含目的细胞的培养液置于气体环境为95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH值)培养箱中进行培养。
(2)患者体内的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,使得细胞相互凝集,细胞膜上的脂质分子和蛋白质分子重新排布,细胞膜打开,细胞发生融合,形成多核细胞。
(3)制备卡妥索单抗时,获得产生特定抗体的杂交瘤细胞A需要进行两步筛选,第一步筛选的方法是用特定的选择培养基筛选,其目的是获得杂交瘤细胞。卡妥索单抗是一种双特异性抗体,可与EpCAM和CD3蛋白特异性结合,杂交瘤细胞A和B融合后,可向培养液添加EpCAM和CD3用于筛选产生卡妥索单抗的杂交瘤细胞AB。
(4)单克隆抗体是人工制备的杂交瘤细胞生产的,特异性强,灵敏度高;胸腺是T淋巴细胞成熟的场所,无论细胞免疫还是体液免疫,均需要T细胞的参与,因此利用卡妥索单抗对无胸腺患肿瘤的小鼠进行治疗,效果很差。
10.细胞工程在治疗疾病和育种等领域应用十分广泛。为降低宫颈癌治疗药物的副作用,科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上,构建抗体药物偶联物(ADC),以便精准治疗,过程如图1所示。
(1)本实验中体外培养细胞时,培养液需额外添加________天然成分以及通入一定浓度CO2的目的是____________。
(2)小鼠的骨髓瘤细胞在培养过程中以________方式增殖;B淋巴细胞通常会贴附在培养瓶的瓶壁上,具有__________现象。
(3)过程①诱导细胞融合常用______________方法(动物细胞融合所特有),过程③筛选的杂交瘤细胞有什么特点______________。
(4)研究发现,ADC在患者体内的作用如图2所示。
ADC能降低宫颈癌治疗药物的副作用,是因为单克隆抗体能精确地定位宫颈癌细胞,该过程的原理是______________;单克隆抗体的特点有_____________(答出1点)。
【答案】(1) 血清 维持溶液的pH
(2) 有丝分裂 贴壁生长
(3) 灭活病毒诱导法 既能大量增殖,又能产生特异性抗体
(4) 抗体与抗原的特异性结合 特异性强,灵敏度高,可大量制备
【分析】由于单克隆抗体的特异性强,能特异性识别抗原,因此可以把抗癌细胞的单克隆抗体跟放射性同位素、药物等相结合,制成“生物导弹”。借助单克隆抗体的定位导向作用将药物定向带到癌细胞,在原位杀死癌细胞。疗效高,副作用小,位置准确。题图分析,①过程为促进B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合的过程,②为筛选杂交瘤细胞的过程,③筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞的过程,④为获得ADC的过程。
【详解】(1)依据题干信息,此操作的目的是利用单克隆抗体,构建抗体药物偶联物,以精准治疗宫颈癌,所以小鼠注射的特定抗原应取自人的宫颈癌细胞;体外培养B淋巴细胞和骨髓瘤细胞时,培养液需额外添加天然成分血清,通入一定浓度的CO2,目的是维持溶液的pH。
(2)小鼠骨髓瘤细胞属于癌细胞,在培养过程中以有丝分裂的方式增殖,其体外培养具有 “失去贴壁依赖性” 的特性;而正常体细胞,如B淋巴细胞,需贴附在培养瓶壁表面才能生长(贴壁生长)。
(3)过程①表示B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的融合过程,常用的动物细胞融合特有的方法是灭活病毒诱导法,经过过程③的筛选后,得到的杂交瘤细胞具有既能大量增殖,又能产生特异性抗体的特点。
(4)单克隆抗体能精确地定位宫颈癌细胞,是因为其能与宫颈癌细胞表面的特定抗原发生特异性结合。单克隆抗体由单一的B淋巴细胞克隆产生,只针对一种特定抗原,所以特异性强;能与抗原快速、灵敏地结合,灵敏度高;可通过细胞培养大量制备。
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