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苏教版 (2019)选择性必修3 生物技术与工程第三节 动物细胞工程及其应用第2课时教案
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这是一份苏教版 (2019)选择性必修3 生物技术与工程第三节 动物细胞工程及其应用第2课时教案，共20页。
第2课时 动物细胞融合和单克隆抗体
1．掌握动物细胞融合的原理、方法、过程与意义。
2．掌握制备单克隆抗体的方法、过程和应用。(重、难点)
动 物 细 胞 融 合
1．含义：在一定的条件下将两个或多个动物细胞融合为一个细胞的过程。
2．结果：形成杂种细胞，如鼠－鸡杂种细胞。
3．促融方法
(1)物理法：如离心、振荡、电场法。
(2)化学法：如聚乙二醇作为诱导剂。
(3)生物法：如仙台病毒作为诱导剂。
4．应用：制备单克隆抗体。
科学家经过长期的探索，终于实现了让不同种动物的体细胞进行杂交的设想，观察下图，图中有多个A细胞和B细胞。
探讨：动物细胞融合的结构基础是什么？
提示：细胞膜的流动性。
探讨：若只考虑两两融合，则诱导细胞融合后可能形成几种融合细胞？融合后的细胞在遗传上有何特点？
提示：①三种融合细胞，即同种细胞融合(两种)和不同种细胞融合(一种)。②特点：具有两个细胞的遗传信息。
探讨：经促融处理后的细胞是否均需进一步筛选？
提示：是。促融处理后，均会出现不同种融合细胞，所以需要对处理后的细胞进行筛选，选择出符合要求的杂交细胞。
探讨：动物细胞完成融合的标志是什么？
提示：动物细胞融合时，先是细胞膜发生融合，然后是细胞核的融合。当两个细胞核融合后形成具有单核的杂交细胞，则标志着动物细胞融合的完成。
探讨：比较动物细胞融合与植物体细胞杂交所用的促融方法的异同。
提示：二者都可以采用离心、振动、电场法等物理方法，或者使用化学试剂聚乙二醇进行促融，除上述方法外，动物细胞融合还可以采用灭活的病毒进行促融。
1．动物细胞融合
(1)操作步骤：
细胞准备
↓
细胞融合：加促融因子于待融合的细胞之中，诱导融合
↓
杂种细胞选择：利用选择性培养基等，使亲本细胞死亡，而让杂种细胞存活
↓
杂种细胞克隆：对选出的杂种细胞进行克隆，经过培养，就能获得所需要的细胞
(2)过程分析：
细胞融合的过程包括细胞膜融合、细胞质融合和细胞
核融合，其中细胞膜融合是细胞融合的先导，在细胞膜融合中体现出细胞膜具有一定的流动性。
2．植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较
比较项目
植物体细胞杂交
动物细胞融合
原理
细胞膜的流动性、细胞的全能性
细胞膜的流动性、细胞的增殖
融合前
处理
先除去细胞壁
先使细胞分散开
使用的酶
纤维素酶和果胶酶
胰蛋白酶
诱导手段
物理法：离心、电场法、振动
化学法：聚乙二醇等试剂诱导
除物理法和化学法外，也可用灭活的病毒诱导
过程
结果
杂种植株
杂交细胞
应用
培育植物新品种
主要用于制备单克隆抗体
意义
克服了远缘杂交不亲和的障碍，打破了生殖隔离，扩展了杂交的亲本组合
1．近几年神舟飞船频频成功发射和着陆。在飞船上，科学家进行了无人搭载的空间动物细胞融合实验。该实验所依据的原理和促进动物细胞融合时最常用的方法分别是( )
A．细胞的全能性、灭活的仙台病毒诱导融合
B．细胞的全能性、电场法融合
C．细胞膜的流动性、灭活仙台病毒诱导融合
D．细胞膜的流动性、电场法融合
【解析】 不管是动物细胞融合，还是原生质体融合，都是利用了细胞膜具有流动性这一原理。动物细胞融合时最常用的诱导手段就是利用灭活的仙台病毒诱导。
【答案】 C
2．下图所示为细胞融合技术的一些过程： 【导学号：10210059】
(1)从A细胞和B细胞到C细胞的过程中，采用的方法中与诱导植物原生质体融合不同的是________处理。
(2)若A、B细胞为单倍体烟草植物的体细胞，那么这样的细胞已经用酶降解脱掉了________。这种酶可能是________、________，由此生成的细胞经培养形成的细胞团称为________。
(3)若A、B分别是基因型为Hhrr、hhRr两个烟草品种的花粉，且这两对基因分别位于两对同源染色体上。由于一对隐性纯合基因(rr或hh)的作用，在光照强度大于800 lx时都不能生长。要想从融合细胞的培养液中分离出基因型为HhRr的杂种细胞，较为简便的筛选方法是_______________________________________________
_______________________________________________。
(4)若将基因型为AaBB的番茄细胞与基因型为AAbb的番茄细胞融合，由融合细胞培养成的愈伤组织细胞的基因型是____________。
(5)若A、B分别为骨髓瘤细胞和B淋巴细胞，则D细胞的特点是__________________。由D细胞产生的抗体与普通血清抗体相比较，具有__________________的特点。
(6)若将染色体组成为2A＋XX的人细胞与染色体组成为2B＋XX的鼠细胞融合，培育成的人－鼠细胞的染色体组成是________。
【解析】 (1)动物细胞融合特有的方法是用灭活的病毒诱导融合。(2)植物细胞有细胞壁，若A、B细胞为单倍体烟草植物的体细胞，那么这样的细胞已经用纤维素酶和果胶酶脱掉了细胞壁；植物体细胞杂交获得的杂种细胞，经脱分化形成愈伤组织。(3)A是基因型为Hhrr的烟草的花粉，故其基因型为Hr、hr，B是基因型为hhRr的烟草的花粉，故其基因型为hR、hr，因此经细胞融合可能形成的融合细胞有：HHrr、hhrr、hhRR、Hhrr、hhRr、HhRr，共6种。分析这6种细胞的基因型可知，除HhRr之外均有一对隐性纯合基因(rr或hh)，即在光照强度大于800 lx时都不能生长，因此获取基因型为HhRr的杂种细胞，较为简便的筛选方法是给予大于800 lx的光照。(4)、(6)细胞融合后的染色体或基因分别是两种细胞的染色体或基因累加。(5)A、B分别为骨髓瘤细胞和B淋巴细胞，则D细胞为杂交瘤细胞，其特点是既能无限繁殖，又能产生特定的抗体。产生的抗体为单克隆抗体，同血清抗体相比，它具有特异性强、灵敏度高、可大量制备等特点。
【答案】 (1)灭活的病毒
(2)细胞壁 纤维素酶 果胶酶 愈伤组织
(3)给予大于800 lx的光照
(4)AAAaBBbb
(5)既能无限增殖，又能产生特定的抗体 特异性强、灵敏度高、可大量制备
(6)2A＋2B＋XX＋XX
单 克 隆 抗 体
1．制备过程
单克隆抗体。
2．杂交瘤细胞的特点：能迅速大量增殖、并能产生专一抗体。
3．单克隆抗体的成分：蛋白质。
4．单克隆抗体的优点：特异性强、纯度高、灵敏度高、产量大等。
5．单克隆抗体的应用
(1)用于治疗恶性肿瘤。
(2)治疗免疫系统紊乱引起的疾病。
(3)用于器官移植。
长期以来，人们生产抗体的常规方法是向动物体内反复注射某种抗原，使动物产生抗体，然后，从动物血清中分离所需抗体。
结合以上材料，探究如下问题：
探讨：为什么要对小鼠注射抗原？
提示：以获得能产生相应抗体的B淋巴细胞(浆细胞)。诱导融合的B淋巴细胞是经免疫产生的B淋巴细胞，未经免疫的B淋巴细胞不能产生抗体。
探讨：制备单克隆抗体时，为什么要选用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞？
提示：每一个B淋巴细胞能分泌一种特异性抗体，但不能无限增殖；骨髓瘤细胞可大量快速增殖，却不能产生抗体。将两种细胞融合形成的杂交瘤细胞，既能产生特异性抗体又能快速增殖。
探讨：细胞融合后会得到哪些杂交细胞？我们需要的是哪种杂交细胞？
提示：融合后形成的杂交细胞有多种，若仅考虑细胞两两融合的情况，融合细胞有三种，即两个B淋巴细胞的融合细胞、两个骨髓瘤细胞的融合细胞、一个B淋巴细胞与一个骨髓瘤细胞的融合细胞。其中最后一种是我们需要的。
1．原理：要获得大量的单一抗体，必须克隆单一的浆细胞，形成细胞群；将效应B细胞与骨髓瘤细胞融合，其原因如下：
(1)每一个效应B细胞只能分泌一种特异性抗体；不同种类的效应B细胞分泌的抗体不同。
(2)效应B细胞在体外培养时不能无限增殖；骨髓瘤细胞能无限增殖。
(3)效应B细胞与骨髓瘤细胞的杂交细胞既能无限增殖，又能产生特异性抗体。
2．单克隆抗体的制备过程
3．杂交瘤细胞的特点：无限增殖，产生单克隆抗体。
4．制备单克隆抗体的两次筛选
第一次筛选：由于细胞融合是随机的，因此细胞混合物中融合细胞将以多种形式出现，因此必须从中筛选出既能分泌抗体同时又能大量增殖的杂交瘤细胞。
第二次筛选：从杂交瘤细胞群中选出能产生专一抗体的特异性杂交瘤细胞。
5．单克隆抗体的优点：特异性强、纯度高、灵敏度高、产量大，容易标准化生产等。
6．单克隆抗体的应用
(1)治疗恶性肿瘤，目前进入临床试验的单克隆抗体中有30%以上用于治疗各种肿瘤。
(2)单克隆抗体还可以用于治疗由于免疫系统的紊乱导致的各种疾病。
(3)单克隆抗体用于器官移植的治疗等等。
1．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如下，下列相关叙述中不正确的是( )
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
【解析】 ③过程获得的细胞有AA、BB、AB型三种类型，其中两种可以无限增殖，两个B淋巴细胞融合后的细胞不能无限增殖。
【答案】 C
2．(2016·吉林实验中学模拟)下图是单克隆抗体制备流程阶段示意图。请根据示意图回答下列问题。
(1)单克隆抗体技术是________________________技术中最重要的用途。将特定的抗原注入小鼠体内，其目的是使小鼠产生________细胞。
(2)单克隆抗体的化学本质是______________；合成与分泌单克隆抗体涉及到的细胞器是________、______、________、________。
(3)骨髓瘤细胞与某些淋巴细胞混合在一起，细胞融合完成后，在培养基中有________种两两融合的细胞，融合的原理是________________，融合的方法除了电场法外，还可以用化学诱导剂________或灭活的__________。
(4)从图中可以看出，单克隆抗体制备经过了________次筛选，第一次筛选得到的细胞是______________，该细胞的特点是既能在体外____________，又能分泌________抗体。
【解析】 (1)单克隆抗体的制备利用了动物细胞融合、动物细胞培养的技术，单克隆抗体技术是动物细胞融合技术中最重要的用途。特定抗原注射入小鼠体内，目的是刺激机体在体液免疫中产生浆细胞，因为浆细胞能产生抗体。
(2)单克隆抗体的化学本质是分泌蛋白，参与分泌单克隆抗体的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体、线粒体，核糖体是合成场所，内质网是初步加工场所，高尔基体是再加工、分类和包装场所，线粒体为这些过程提供能量。
(3)骨髓瘤细胞与B细胞融合后，培养基中有3种融合细胞，为B细胞和B细胞的融合细胞、骨髓瘤细胞和骨髓瘤细胞的融合细胞、B细胞和骨髓瘤细胞的融合细胞。
(4)单克隆抗体的制备经过了两次筛选，第一次筛选是为了将融合的杂交瘤细胞筛选出来，第二次筛选是为了将能产生特定抗体的杂交瘤细胞筛选出来。杂交瘤细胞既能无限增殖，又能产生特异性的抗体。
【答案】 (1)动物细胞融合 浆 (2)球蛋白(或蛋白质) 核糖体 内质网 高尔基体 线粒体 (3)三 细胞膜具有一定的流动性 聚乙二醇(PEG) 病毒 (4)两 杂交瘤细胞 无限增殖 特异性
1．灭活的仙台病毒的抗原性和感染力是( )
A．失去抗原性，具有感染力
B．具有抗原性，也具有感染力
C．失去抗原性，也失去感染力
D．具有抗原性，失去感染力
【解析】 灭活是指用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力，但是并不破坏这些病原体的抗原结构。
【答案】 D
2．动物细胞融合的目的中最重要的用途之一是( )
【导学号：10210060】
A．克服远缘杂交不亲和 B．制备单克隆抗体
C．培育新物种 D．生产杂交细胞
【解析】 动物细胞融合不像植物体细胞杂交那样主要是为了克服远缘杂交不亲和的障碍，以培育新品种。另外，植物体细胞杂交还应用了植物体细胞的全能性，动物细胞作为整体，它的全能性受到限制，目前只见到高度分化的细胞核在去核卵细胞中表现出全能性，还未见到融合细胞核表现出全能性的例子，因此A、C不符合题意。生产杂交细胞，不是细胞融合的主要目的，杂交细胞只是细胞融合完成后所形成的结构名称。
【答案】 B
3．单克隆抗体与血清抗体相比，其优越之处在于( )
A．单克隆抗体可作为药物治疗肿瘤等疾病
B．单克隆抗体可以在体外制备
C．单克隆抗体特异性强、灵敏度高，并可大量制备
D．单克隆抗体的制备过程简单，操作方便
【解析】 普通的抗体其实也可作为药物的载体，并可在体外通过细胞培养制备，但其纯度低、特异性差。单克隆抗体的制备过程比普通抗体的制备过程要复杂得多。
【答案】 C
4．要想获得大量的单克隆抗体就必须用单个的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后，进行无性繁殖，形成细胞群，其原因是( )
A．在体外培养条件下，B淋巴细胞可以无限增殖
B．在动物体内B淋巴细胞可产生多达百万种以上的抗体
C．每一个B淋巴细胞都参与特异性免疫反应
D．每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体
【解析】 B淋巴细胞寿命短，它能够参与特异性免疫，但不一定都参与；B淋巴细胞的免疫具特异性，即每一个B淋巴细胞只能产生一种与特定抗原结合的抗体。
【答案】 D
5．利用动物细胞融合技术可以获得杂交瘤细胞，下列针对单个杂交瘤细胞的叙述不正确的是( )
A．经筛选过程方可获得
B．具有双亲细胞的遗传物质
C．可分泌多种特异性抗体
D．体外培养条件下可大量增殖
【解析】 杂交瘤细胞的制备是动物细胞融合技术的应用，其过程是从已免疫的小鼠体内取出B淋巴细胞和骨髓瘤细胞，通过物理、化学或生物方法使之融合形成杂交瘤细胞，单个杂交瘤细胞只能分泌一种抗体。
【答案】 C
课堂小结：
网络构建
核心回扣
1.动物细胞融合也称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。
2.动物细胞融合常用的诱导因素有聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒、电场法等。
3.动物细胞融合的主要用途是制备单克隆抗体。
4.杂交瘤细胞是由经免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合而成的，具有既能无限增殖又能产生专一抗体的能力。
5.单克隆抗体最主要的优点是特异性强、灵敏度高，并可大量制备。
学业分层测评(八)
(建议用时：45分钟)
[学业达标]
1．关于动物细胞融合的说法，不正确的是( )
A．动物细胞融合也称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程
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单核细胞称为杂交细胞
C．常用的诱导动物细胞融合的因素有：聚乙二醇、灭活的仙台病毒、电场法、紫外线照射
D．细胞融合技术突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能
【解析】 紫外线照射常用做人工诱变，可诱发基因突变，而不是诱导细胞融合的因素。
【答案】 C
2．生产单克隆抗体时，在培养液中加入某种试剂能筛选出杂交瘤细胞，因为该试剂( )
A．能抑制淋巴细胞和杂交瘤细胞的DNA复制
B．能阻止淋巴细胞的原癌基因被激活
C．选择性抑制骨髓瘤细胞的DNA复制
D．能阻止杂交瘤细胞核糖体上所有蛋白质的合成
【解析】 由于骨髓瘤细胞与杂交瘤细胞都能无限增殖，而生产单克隆抗体需要选择出杂交瘤细胞，所以需要用试剂抑制骨髓瘤细胞DNA的复制。因此，该试剂的作用为选择性抑制骨髓瘤细胞的DNA复制。
【答案】 C
3．制备单克隆抗体所采用的细胞工程技术包括( )
①细胞培养 ②细胞融合 ③动物体细胞克隆 ④细胞核移植
A．①② B．①③
C．②③ D．③④
【解析】 制备单克隆抗体时，首先采用细胞融合技术得到杂交瘤细胞，再采用动物细胞培养技术获得能产生所需抗体的细胞群。
【答案】 A
4．下列对植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较，描述正确的是( ) 【导学号：10210061】
A．动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同，诱导融合的方法也完全相同
B．两者都可以跨越种属间的生殖隔离，突破有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能
C．利用动物细胞融合技术而发展起来的杂交瘤技术，为试管婴儿的诞生开辟了新途径
D．目前科学家终于实现了两个植物物种间的体细胞杂交，得到了同时具有两个物种遗传物质的“超级植物”，并使它们的性状全部得以体现
【解析】 动物细胞融合可用灭活的病毒诱导，而植物原生质体则不能；杂交瘤技术是细胞工程技术，而试管婴儿则是胚胎工程内容；生物性状的体现是基因型与环境共同作用的结果，“超级植物”具有两个亲本的遗传物质，但性状不一定能全部表达。
【答案】 B
5．利用细胞工程方法，以SARS病毒核衣壳蛋白为抗原制备出单克隆抗体。下列相关叙述正确的是( )
A．用纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内，产生的血清抗体为单克隆抗体
B．体外培养单个B淋巴细胞可以获得大量针对SARS病毒的单克隆抗体
C．将等量B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合，经聚乙二醇诱导融合后的细胞均为杂交瘤细胞
D．利用该单克隆抗体与SARS病毒核衣壳蛋白特异性结合的方法可诊断出病毒感染者
【解析】 用纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内，小鼠血清中的抗体会有多种，不能称为单克隆抗体。B淋巴细胞是高度分化的细胞，在体外培养的条件下不能无限分裂，故不能获得大量针对SARS病毒的抗体。将等量的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合，经聚乙二醇诱导融合后的细胞有杂交瘤细胞、B淋巴细胞自身融合细胞和骨髓瘤细胞自身融合细胞等多种类型。利用该单克隆抗体与SARS病毒核衣壳蛋白特异性结合的方法诊断出病毒感染者，是单克隆抗体的重要应用。
【答案】 D
6．通过细胞工程生产单克隆抗体时，通常要经过三次筛选：①选出能产生抗体的B淋巴细胞 ②在特定培养基中筛选杂交瘤细胞 ③选出能产生特定抗体并能大量增殖的细胞群，这三个过程的先后顺序是( )
A．②③① B．①②③
C．①③② D．②①③
【解析】 根据单克隆抗体的制备过程，首先是选出能产生抗体的B淋巴细胞——浆细胞，其次是筛选出杂交瘤细胞，最后是筛选出能产生特定抗体并能大量增殖的杂交瘤细胞。
【答案】 B
7．关于单克隆抗体，下列叙述不正确的是( )
A．可以制成诊断盒，用于疾病的诊断
B．可以在生物体内生产，不能体外生产
C．具有特异性强、纯度高、灵敏度高等优点
D．可以与药物结合，用于病变细胞的定向治疗
【解析】 杂交瘤细胞的制备是动物细胞融合技术的应用，其过程是从已免疫的小鼠体内取出B淋巴细胞和骨髓瘤细胞，通过物理、化学或生物方法使之融合形成杂交瘤细胞，经过筛选与培养，可得到能产生单一抗体的杂交瘤细胞，再经过体内或体外培养可获得单一抗体，因而具有较强的特异性。单克隆抗体还具有纯度高、灵敏度高等优点。由于单克隆抗体具有较强的特异性，所以可制成诊断盒用于疾病诊断，也可以与药物结合，用于病变细胞的定向治疗。
【答案】 B
8．美国某研究小组在《科学》杂志上撰文透露，他们利用成年猪的动脉血管细胞和能够模拟胚胎环境的新型生物效应器，成功地在实验室里培育出了新的动脉血管。这种血管的外形和功能都与真的血管一样。这一研究成果是生物组织培养工程领域的重大进展。下列关于以上技术的叙述中，不正确的是( )
A．这项技术属于动物细胞工程的范畴
B．这项技术的基础是动物细胞培养技术
C．这项技术的关键是要激发血管细胞的“全能性”
D．这项技术的关键是要激发血管细胞发育成血管的潜能
【解析】 题干中的过程属于“治疗性克隆”，是以动物细胞培养为基础的，它只是发育成了血管而并未形成一个完整的个体，不能体现血管细胞的“全能性”，只是激发了血管细胞发育成血管的潜能。
【答案】 C
9．用动物细胞工程技术制备单克隆抗体，下列实验步骤中错误的是( )
A．将抗原注入小鼠体内，获得能产生抗体的B淋巴细胞
B．用氯化钙作诱导剂，促使能产生抗体的B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合
C．筛选杂交瘤细胞，并从中选出能产生所需抗体的细胞群，培养后提取单克隆抗体
D．该杂交瘤细胞株的增殖方式和产物分别是有丝分裂和单克隆抗体
【解析】 B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合需要灭活的病毒、聚乙二醇或物理因素来诱导。氯化钙不能作为诱导剂，氯化钙的作用是在基因工程中用于提高细胞壁的通透性，便于重组质粒进入微生物细胞内。
【答案】 B
10．1984年，德国科学家柯勒和阿根廷科学家米勒斯坦由于发展了单克隆抗体技术，完善了极微量蛋白质的检测技术而获得了诺贝尔生理学或医学奖。如图是单克隆抗体制备示意图，请据图回答下列问题。
(1)据图可知，____________技术是动物细胞工程技术的基础，而________技术突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能。
(2)图中过程1常用的促融剂是________，过程2常在________培养基中完成。
(3)A细胞为________细胞，其特点是_______________________________________________
_______________________________________________。
(4)合成的单克隆抗体最终可以从________和________中提取。
【解析】 (1)动物细胞工程技术的基础是动物细胞培养技术，细胞融合是在自发或人工诱导下，两个或多个细胞或原生质体融合形成一个杂种细胞，该技术突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能。(2)过程1中细胞融合的诱导物种类很多，常用的方法主要有生物法(如利用灭活的仙台病毒诱导)、化学法(如利用聚乙二醇诱导)和物理法(如利用电场法诱导)。目前应用最广泛的是利用聚乙二醇诱导，因为它易得、简便，且融合效果稳定。动植物细胞融合方法不完全相同，生物法(如利用灭活仙台病毒诱导)是动物细胞融合所特有的。过程2是单克隆抗体技术的第一次筛选(在特定的选择性培养基上)，目的是筛选出骨髓瘤细胞与经过免疫的B淋巴细胞融合的杂交瘤细胞。(3)A细胞为杂交瘤细胞，杂交瘤细胞具有骨髓瘤细胞与经过免疫的B淋巴细胞的遗传物质，因而具有既能迅速大量增殖，又能产生专一性抗体的特点。(4)杂交瘤细胞的培养一般有体外培养和体内培养两种方式，体外培养是在液体培养基中培养，培养后从培养液中提取单克隆抗体；体内培养是在小鼠腹腔中培养，培养后从小鼠腹水中提取单克隆抗体。
【答案】 (1)动物细胞培养 细胞融合
(2)仙台病毒(或聚乙二醇、电场法) 选择性
(3)杂交瘤 既能迅速大量增殖，又能产生专一性抗体
(4)培养液 小鼠腹水
[能力提升]
11．(2016·北京市重点中学模拟)下图表示植物细胞或动物细胞融合的简略过程。有关叙述中，不正确的是( ) 【导学号：10210062】
A．在将A和B两种植物细胞进行体细胞杂交前，必须先利用酶解法去除细胞的有关结构
B．若该过程是制备人抗某病毒的单克隆抗体的过程，则在培养D细胞的培养液中通常要加入一定量抗生素、血清等物质
C．与传统的有性杂交相比，细胞融合技术优越性在于定向地改造生物的性状
D．人工诱导动物细胞融合可用灭活的病毒作为诱导剂，而植物细胞融合不能
【解析】 两种植物细胞进行体细胞杂交前，必须先利用酶解法去除细胞壁，制备原生质体，A正确；在制备人抗某病毒的单克隆抗体的过程中，需在培养液中加入一定量抗生素、血清等物质，B正确；与传统的有性杂交相比，细胞融合技术优越性在于可以克服远缘杂交的不亲和障碍，但不能定向地改造生物的性状，C错；灭活的病毒作为诱导剂是动物细胞融合特有的人工诱导方法，D正确。
【答案】 C
12．(2013·重庆高考)如图是单克隆抗体制备流程的简明示意图。下列有关叙述，正确的是( )
A．①是从已免疫的小鼠脾脏中获得的效应T淋巴细胞
B．②中使用胰蛋白酶有利于杂交瘤细胞的形成
C．③同时具有脾脏细胞和鼠骨髓瘤细胞的特性
D．④是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群
【解析】 明确单克隆抗体制备过程的几个关键环节是准确解答本题的关键。①是从小鼠脾脏中获得的能产生抗体的浆细胞，A项错误；②中应该使用能促进细胞融合的促融剂，如聚乙二醇等，B项错误；③同时具有从脾脏中分离出的浆细胞和骨髓瘤细胞的特性，C项错误；④是经筛选培养获得的能产生特异性抗体的细胞群，D项正确。
【答案】 D
13．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(如图)。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中缺乏转化酶。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。关于筛选原理的叙述，正确的是( )
A．免疫的B细胞及其互相融合细胞因全合成途径被A阻断而在HAT培养基上不能增殖
B．骨髓瘤细胞及其互相融合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．杂交瘤细胞因为可以进行上述两个途径所以能在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高纯度的目标抗体
【解析】 免疫B细胞及其互相融合细胞均属于成熟细胞，不能增殖，A错误；骨髓瘤细胞及其互相融合细胞缺乏转化酶，又因HAT培养基中的物质A阻断了全合成途径，所以在HAT培养基上不能增殖，B正确；杂交瘤细胞因为可以进行补救途径能够在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，也能产生抗体，但不一定都能产生特异性的目标抗体，D错误。
【答案】 B
14．如图为利用人的成纤维细胞(具分裂能力、能在HAT培养基上存活)和小鼠的骨髓瘤细胞(具分裂能力、不能在HAT培养基上存活)进行人类基因定位的操作示意图，请回答相关问题。
(1)图示方法是________________技术的应用，该技术的基础是____________技术。
(2)操作所用的成纤维细胞应传代________代以内，诱导融合时需要加入的促融剂是________。
(3)人、鼠细胞先经过细胞膜融合形成__________细胞，再经过一次________，形成单核细胞。
(4)HAT培养基起________培养作用，培养时温度应为________℃，操作中加入乌本苷的目的是________________________________________。
【解析】 (1)图示骨髓瘤细胞与成纤维细胞通过动物细胞融合形成杂交细胞，此技术的基础是动物细胞培养技术。(2)动物细胞培养通常为10代以内，可以保持细胞正常的二倍体核型。(3)人、鼠细胞经过细胞膜融合会成为多核细胞，再经过一次有丝分裂，形成单核细胞。(4)据题干信息，成纤维细胞能在HAT培养基上存活，而小鼠骨髓瘤细胞不能在HAT培养基上存活，则HAT培养基起选择作用，筛选出成纤维细胞以及与成纤维细胞融合的杂交细胞，操作中加入乌本苷的目的是除去成纤维细胞，筛选出杂交细胞。
【答案】 (1)动物细胞融合 动物细胞培养
(2)10 聚乙二醇(或灭活病毒) (3)多核 有丝分裂 (4)选择 36.5±0.5 除去成纤维细胞
15．下图示单克隆抗体的制备过程，请回答相关问题：
(1)图中①表示给小鼠注射______________。细胞②是________。
(2)第④步不仅是细胞培养的过程，也是细胞筛选的过程。若细胞②基因型为AA，细胞③基因型为BB，筛选的目标应是基因型为________的细胞。
(3)②③融合后的细胞称为________细胞，④⑤过程细胞连续增殖。这些细胞表现出的特点是_______________________________________________
_______________________________________________。
(4)⑤⑥分别表示细胞培养的不同阶段。动物细胞培养液的配方通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素，与植物细胞培养基有所不同的是，还应加入__________。
(5)与抗体合成与分泌有关的细胞器有______________________________________。
(6)单克隆抗体与常规抗体相比，具有________________等特点。
【解析】 本题考查单克隆抗体制备过程及特点。首先向小鼠注射抗原，得到效应B细胞，然后将效应B细胞(AA)和骨髓瘤细胞(BB)融合，筛选出杂交瘤细胞(AABB)。培养杂交瘤细胞运用动物细胞培养技术，培养液中除含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素，还需加入动物血清。抗体在核糖体上合成，经内质网、高尔基体加工，由细胞膜分泌出去，还需要线粒体提供能量。
【答案】 (1)抗原 效应B细胞 (2)AABB (3)杂交瘤 既能无限增殖，又能产生单一抗体 (4)动物血清
(5)核糖体、线粒体、内质网、高尔基体 (6)特异性强、灵敏度高
第2课时 动物细胞融合和单克隆抗体
1．掌握动物细胞融合的原理、方法、过程与意义。
2．掌握制备单克隆抗体的方法、过程和应用。(重、难点)
动 物 细 胞 融 合
1．含义：在一定的条件下将两个或多个动物细胞融合为一个细胞的过程。
2．结果：形成杂种细胞，如鼠－鸡杂种细胞。
3．促融方法
(1)物理法：如离心、振荡、电场法。
(2)化学法：如聚乙二醇作为诱导剂。
(3)生物法：如仙台病毒作为诱导剂。
4．应用：制备单克隆抗体。
科学家经过长期的探索，终于实现了让不同种动物的体细胞进行杂交的设想，观察下图，图中有多个A细胞和B细胞。
探讨：动物细胞融合的结构基础是什么？
提示：细胞膜的流动性。
探讨：若只考虑两两融合，则诱导细胞融合后可能形成几种融合细胞？融合后的细胞在遗传上有何特点？
提示：①三种融合细胞，即同种细胞融合(两种)和不同种细胞融合(一种)。②特点：具有两个细胞的遗传信息。
探讨：经促融处理后的细胞是否均需进一步筛选？
提示：是。促融处理后，均会出现不同种融合细胞，所以需要对处理后的细胞进行筛选，选择出符合要求的杂交细胞。
探讨：动物细胞完成融合的标志是什么？
提示：动物细胞融合时，先是细胞膜发生融合，然后是细胞核的融合。当两个细胞核融合后形成具有单核的杂交细胞，则标志着动物细胞融合的完成。
探讨：比较动物细胞融合与植物体细胞杂交所用的促融方法的异同。
提示：二者都可以采用离心、振动、电场法等物理方法，或者使用化学试剂聚乙二醇进行促融，除上述方法外，动物细胞融合还可以采用灭活的病毒进行促融。
1．动物细胞融合
(1)操作步骤：
细胞准备
↓
细胞融合：加促融因子于待融合的细胞之中，诱导融合
↓
杂种细胞选择：利用选择性培养基等，使亲本细胞死亡，而让杂种细胞存活
↓
杂种细胞克隆：对选出的杂种细胞进行克隆，经过培养，就能获得所需要的细胞
(2)过程分析：
细胞融合的过程包括细胞膜融合、细胞质融合和细胞
核融合，其中细胞膜融合是细胞融合的先导，在细胞膜融合中体现出细胞膜具有一定的流动性。
2．植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较
比较项目
植物体细胞杂交
动物细胞融合
原理
细胞膜的流动性、细胞的全能性
细胞膜的流动性、细胞的增殖
融合前
处理
先除去细胞壁
先使细胞分散开
使用的酶
纤维素酶和果胶酶
胰蛋白酶
诱导手段
物理法：离心、电场法、振动
化学法：聚乙二醇等试剂诱导
除物理法和化学法外，也可用灭活的病毒诱导
过程
结果
杂种植株
杂交细胞
应用
培育植物新品种
主要用于制备单克隆抗体
意义
克服了远缘杂交不亲和的障碍，打破了生殖隔离，扩展了杂交的亲本组合
1．近几年神舟飞船频频成功发射和着陆。在飞船上，科学家进行了无人搭载的空间动物细胞融合实验。该实验所依据的原理和促进动物细胞融合时最常用的方法分别是( )
A．细胞的全能性、灭活的仙台病毒诱导融合
B．细胞的全能性、电场法融合
C．细胞膜的流动性、灭活仙台病毒诱导融合
D．细胞膜的流动性、电场法融合
【解析】 不管是动物细胞融合，还是原生质体融合，都是利用了细胞膜具有流动性这一原理。动物细胞融合时最常用的诱导手段就是利用灭活的仙台病毒诱导。
【答案】 C
2．下图所示为细胞融合技术的一些过程： 【导学号：10210059】
(1)从A细胞和B细胞到C细胞的过程中，采用的方法中与诱导植物原生质体融合不同的是________处理。
(2)若A、B细胞为单倍体烟草植物的体细胞，那么这样的细胞已经用酶降解脱掉了________。这种酶可能是________、________，由此生成的细胞经培养形成的细胞团称为________。
(3)若A、B分别是基因型为Hhrr、hhRr两个烟草品种的花粉，且这两对基因分别位于两对同源染色体上。由于一对隐性纯合基因(rr或hh)的作用，在光照强度大于800 lx时都不能生长。要想从融合细胞的培养液中分离出基因型为HhRr的杂种细胞，较为简便的筛选方法是_______________________________________________
_______________________________________________。
(4)若将基因型为AaBB的番茄细胞与基因型为AAbb的番茄细胞融合，由融合细胞培养成的愈伤组织细胞的基因型是____________。
(5)若A、B分别为骨髓瘤细胞和B淋巴细胞，则D细胞的特点是__________________。由D细胞产生的抗体与普通血清抗体相比较，具有__________________的特点。
(6)若将染色体组成为2A＋XX的人细胞与染色体组成为2B＋XX的鼠细胞融合，培育成的人－鼠细胞的染色体组成是________。
【解析】 (1)动物细胞融合特有的方法是用灭活的病毒诱导融合。(2)植物细胞有细胞壁，若A、B细胞为单倍体烟草植物的体细胞，那么这样的细胞已经用纤维素酶和果胶酶脱掉了细胞壁；植物体细胞杂交获得的杂种细胞，经脱分化形成愈伤组织。(3)A是基因型为Hhrr的烟草的花粉，故其基因型为Hr、hr，B是基因型为hhRr的烟草的花粉，故其基因型为hR、hr，因此经细胞融合可能形成的融合细胞有：HHrr、hhrr、hhRR、Hhrr、hhRr、HhRr，共6种。分析这6种细胞的基因型可知，除HhRr之外均有一对隐性纯合基因(rr或hh)，即在光照强度大于800 lx时都不能生长，因此获取基因型为HhRr的杂种细胞，较为简便的筛选方法是给予大于800 lx的光照。(4)、(6)细胞融合后的染色体或基因分别是两种细胞的染色体或基因累加。(5)A、B分别为骨髓瘤细胞和B淋巴细胞，则D细胞为杂交瘤细胞，其特点是既能无限繁殖，又能产生特定的抗体。产生的抗体为单克隆抗体，同血清抗体相比，它具有特异性强、灵敏度高、可大量制备等特点。
【答案】 (1)灭活的病毒
(2)细胞壁 纤维素酶 果胶酶 愈伤组织
(3)给予大于800 lx的光照
(4)AAAaBBbb
(5)既能无限增殖，又能产生特定的抗体 特异性强、灵敏度高、可大量制备
(6)2A＋2B＋XX＋XX
单 克 隆 抗 体
1．制备过程
单克隆抗体。
2．杂交瘤细胞的特点：能迅速大量增殖、并能产生专一抗体。
3．单克隆抗体的成分：蛋白质。
4．单克隆抗体的优点：特异性强、纯度高、灵敏度高、产量大等。
5．单克隆抗体的应用
(1)用于治疗恶性肿瘤。
(2)治疗免疫系统紊乱引起的疾病。
(3)用于器官移植。
长期以来，人们生产抗体的常规方法是向动物体内反复注射某种抗原，使动物产生抗体，然后，从动物血清中分离所需抗体。
结合以上材料，探究如下问题：
探讨：为什么要对小鼠注射抗原？
提示：以获得能产生相应抗体的B淋巴细胞(浆细胞)。诱导融合的B淋巴细胞是经免疫产生的B淋巴细胞，未经免疫的B淋巴细胞不能产生抗体。
探讨：制备单克隆抗体时，为什么要选用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞？
提示：每一个B淋巴细胞能分泌一种特异性抗体，但不能无限增殖；骨髓瘤细胞可大量快速增殖，却不能产生抗体。将两种细胞融合形成的杂交瘤细胞，既能产生特异性抗体又能快速增殖。
探讨：细胞融合后会得到哪些杂交细胞？我们需要的是哪种杂交细胞？
提示：融合后形成的杂交细胞有多种，若仅考虑细胞两两融合的情况，融合细胞有三种，即两个B淋巴细胞的融合细胞、两个骨髓瘤细胞的融合细胞、一个B淋巴细胞与一个骨髓瘤细胞的融合细胞。其中最后一种是我们需要的。
1．原理：要获得大量的单一抗体，必须克隆单一的浆细胞，形成细胞群；将效应B细胞与骨髓瘤细胞融合，其原因如下：
(1)每一个效应B细胞只能分泌一种特异性抗体；不同种类的效应B细胞分泌的抗体不同。
(2)效应B细胞在体外培养时不能无限增殖；骨髓瘤细胞能无限增殖。
(3)效应B细胞与骨髓瘤细胞的杂交细胞既能无限增殖，又能产生特异性抗体。
2．单克隆抗体的制备过程
3．杂交瘤细胞的特点：无限增殖，产生单克隆抗体。
4．制备单克隆抗体的两次筛选
第一次筛选：由于细胞融合是随机的，因此细胞混合物中融合细胞将以多种形式出现，因此必须从中筛选出既能分泌抗体同时又能大量增殖的杂交瘤细胞。
第二次筛选：从杂交瘤细胞群中选出能产生专一抗体的特异性杂交瘤细胞。
5．单克隆抗体的优点：特异性强、纯度高、灵敏度高、产量大，容易标准化生产等。
6．单克隆抗体的应用
(1)治疗恶性肿瘤，目前进入临床试验的单克隆抗体中有30%以上用于治疗各种肿瘤。
(2)单克隆抗体还可以用于治疗由于免疫系统的紊乱导致的各种疾病。
(3)单克隆抗体用于器官移植的治疗等等。
1．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如下，下列相关叙述中不正确的是( )
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
【解析】 ③过程获得的细胞有AA、BB、AB型三种类型，其中两种可以无限增殖，两个B淋巴细胞融合后的细胞不能无限增殖。
【答案】 C
2．(2016·吉林实验中学模拟)下图是单克隆抗体制备流程阶段示意图。请根据示意图回答下列问题。
(1)单克隆抗体技术是________________________技术中最重要的用途。将特定的抗原注入小鼠体内，其目的是使小鼠产生________细胞。
(2)单克隆抗体的化学本质是______________；合成与分泌单克隆抗体涉及到的细胞器是________、______、________、________。
(3)骨髓瘤细胞与某些淋巴细胞混合在一起，细胞融合完成后，在培养基中有________种两两融合的细胞，融合的原理是________________，融合的方法除了电场法外，还可以用化学诱导剂________或灭活的__________。
(4)从图中可以看出，单克隆抗体制备经过了________次筛选，第一次筛选得到的细胞是______________，该细胞的特点是既能在体外____________，又能分泌________抗体。
【解析】 (1)单克隆抗体的制备利用了动物细胞融合、动物细胞培养的技术，单克隆抗体技术是动物细胞融合技术中最重要的用途。特定抗原注射入小鼠体内，目的是刺激机体在体液免疫中产生浆细胞，因为浆细胞能产生抗体。
(2)单克隆抗体的化学本质是分泌蛋白，参与分泌单克隆抗体的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体、线粒体，核糖体是合成场所，内质网是初步加工场所，高尔基体是再加工、分类和包装场所，线粒体为这些过程提供能量。
(3)骨髓瘤细胞与B细胞融合后，培养基中有3种融合细胞，为B细胞和B细胞的融合细胞、骨髓瘤细胞和骨髓瘤细胞的融合细胞、B细胞和骨髓瘤细胞的融合细胞。
(4)单克隆抗体的制备经过了两次筛选，第一次筛选是为了将融合的杂交瘤细胞筛选出来，第二次筛选是为了将能产生特定抗体的杂交瘤细胞筛选出来。杂交瘤细胞既能无限增殖，又能产生特异性的抗体。
【答案】 (1)动物细胞融合 浆 (2)球蛋白(或蛋白质) 核糖体 内质网 高尔基体 线粒体 (3)三 细胞膜具有一定的流动性 聚乙二醇(PEG) 病毒 (4)两 杂交瘤细胞 无限增殖 特异性
1．灭活的仙台病毒的抗原性和感染力是( )
A．失去抗原性，具有感染力
B．具有抗原性，也具有感染力
C．失去抗原性，也失去感染力
D．具有抗原性，失去感染力
【解析】 灭活是指用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力，但是并不破坏这些病原体的抗原结构。
【答案】 D
2．动物细胞融合的目的中最重要的用途之一是( )
【导学号：10210060】
A．克服远缘杂交不亲和 B．制备单克隆抗体
C．培育新物种 D．生产杂交细胞
【解析】 动物细胞融合不像植物体细胞杂交那样主要是为了克服远缘杂交不亲和的障碍，以培育新品种。另外，植物体细胞杂交还应用了植物体细胞的全能性，动物细胞作为整体，它的全能性受到限制，目前只见到高度分化的细胞核在去核卵细胞中表现出全能性，还未见到融合细胞核表现出全能性的例子，因此A、C不符合题意。生产杂交细胞，不是细胞融合的主要目的，杂交细胞只是细胞融合完成后所形成的结构名称。
【答案】 B
3．单克隆抗体与血清抗体相比，其优越之处在于( )
A．单克隆抗体可作为药物治疗肿瘤等疾病
B．单克隆抗体可以在体外制备
C．单克隆抗体特异性强、灵敏度高，并可大量制备
D．单克隆抗体的制备过程简单，操作方便
【解析】 普通的抗体其实也可作为药物的载体，并可在体外通过细胞培养制备，但其纯度低、特异性差。单克隆抗体的制备过程比普通抗体的制备过程要复杂得多。
【答案】 C
4．要想获得大量的单克隆抗体就必须用单个的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后，进行无性繁殖，形成细胞群，其原因是( )
A．在体外培养条件下，B淋巴细胞可以无限增殖
B．在动物体内B淋巴细胞可产生多达百万种以上的抗体
C．每一个B淋巴细胞都参与特异性免疫反应
D．每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体
【解析】 B淋巴细胞寿命短，它能够参与特异性免疫，但不一定都参与；B淋巴细胞的免疫具特异性，即每一个B淋巴细胞只能产生一种与特定抗原结合的抗体。
【答案】 D
5．利用动物细胞融合技术可以获得杂交瘤细胞，下列针对单个杂交瘤细胞的叙述不正确的是( )
A．经筛选过程方可获得
B．具有双亲细胞的遗传物质
C．可分泌多种特异性抗体
D．体外培养条件下可大量增殖
【解析】 杂交瘤细胞的制备是动物细胞融合技术的应用，其过程是从已免疫的小鼠体内取出B淋巴细胞和骨髓瘤细胞，通过物理、化学或生物方法使之融合形成杂交瘤细胞，单个杂交瘤细胞只能分泌一种抗体。
【答案】 C
课堂小结：
网络构建
核心回扣
1.动物细胞融合也称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。
2.动物细胞融合常用的诱导因素有聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒、电场法等。
3.动物细胞融合的主要用途是制备单克隆抗体。
4.杂交瘤细胞是由经免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合而成的，具有既能无限增殖又能产生专一抗体的能力。
5.单克隆抗体最主要的优点是特异性强、灵敏度高，并可大量制备。
学业分层测评(八)
(建议用时：45分钟)
[学业达标]
1．关于动物细胞融合的说法，不正确的是( )
A．动物细胞融合也称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程
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单核细胞称为杂交细胞
C．常用的诱导动物细胞融合的因素有：聚乙二醇、灭活的仙台病毒、电场法、紫外线照射
D．细胞融合技术突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能
【解析】 紫外线照射常用做人工诱变，可诱发基因突变，而不是诱导细胞融合的因素。
【答案】 C
2．生产单克隆抗体时，在培养液中加入某种试剂能筛选出杂交瘤细胞，因为该试剂( )
A．能抑制淋巴细胞和杂交瘤细胞的DNA复制
B．能阻止淋巴细胞的原癌基因被激活
C．选择性抑制骨髓瘤细胞的DNA复制
D．能阻止杂交瘤细胞核糖体上所有蛋白质的合成
【解析】 由于骨髓瘤细胞与杂交瘤细胞都能无限增殖，而生产单克隆抗体需要选择出杂交瘤细胞，所以需要用试剂抑制骨髓瘤细胞DNA的复制。因此，该试剂的作用为选择性抑制骨髓瘤细胞的DNA复制。
【答案】 C
3．制备单克隆抗体所采用的细胞工程技术包括( )
①细胞培养 ②细胞融合 ③动物体细胞克隆 ④细胞核移植
A．①② B．①③
C．②③ D．③④
【解析】 制备单克隆抗体时，首先采用细胞融合技术得到杂交瘤细胞，再采用动物细胞培养技术获得能产生所需抗体的细胞群。
【答案】 A
4．下列对植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较，描述正确的是( ) 【导学号：10210061】
A．动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同，诱导融合的方法也完全相同
B．两者都可以跨越种属间的生殖隔离，突破有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能
C．利用动物细胞融合技术而发展起来的杂交瘤技术，为试管婴儿的诞生开辟了新途径
D．目前科学家终于实现了两个植物物种间的体细胞杂交，得到了同时具有两个物种遗传物质的“超级植物”，并使它们的性状全部得以体现
【解析】 动物细胞融合可用灭活的病毒诱导，而植物原生质体则不能；杂交瘤技术是细胞工程技术，而试管婴儿则是胚胎工程内容；生物性状的体现是基因型与环境共同作用的结果，“超级植物”具有两个亲本的遗传物质，但性状不一定能全部表达。
【答案】 B
5．利用细胞工程方法，以SARS病毒核衣壳蛋白为抗原制备出单克隆抗体。下列相关叙述正确的是( )
A．用纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内，产生的血清抗体为单克隆抗体
B．体外培养单个B淋巴细胞可以获得大量针对SARS病毒的单克隆抗体
C．将等量B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合，经聚乙二醇诱导融合后的细胞均为杂交瘤细胞
D．利用该单克隆抗体与SARS病毒核衣壳蛋白特异性结合的方法可诊断出病毒感染者
【解析】 用纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内，小鼠血清中的抗体会有多种，不能称为单克隆抗体。B淋巴细胞是高度分化的细胞，在体外培养的条件下不能无限分裂，故不能获得大量针对SARS病毒的抗体。将等量的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合，经聚乙二醇诱导融合后的细胞有杂交瘤细胞、B淋巴细胞自身融合细胞和骨髓瘤细胞自身融合细胞等多种类型。利用该单克隆抗体与SARS病毒核衣壳蛋白特异性结合的方法诊断出病毒感染者，是单克隆抗体的重要应用。
【答案】 D
6．通过细胞工程生产单克隆抗体时，通常要经过三次筛选：①选出能产生抗体的B淋巴细胞 ②在特定培养基中筛选杂交瘤细胞 ③选出能产生特定抗体并能大量增殖的细胞群，这三个过程的先后顺序是( )
A．②③① B．①②③
C．①③② D．②①③
【解析】 根据单克隆抗体的制备过程，首先是选出能产生抗体的B淋巴细胞——浆细胞，其次是筛选出杂交瘤细胞，最后是筛选出能产生特定抗体并能大量增殖的杂交瘤细胞。
【答案】 B
7．关于单克隆抗体，下列叙述不正确的是( )
A．可以制成诊断盒，用于疾病的诊断
B．可以在生物体内生产，不能体外生产
C．具有特异性强、纯度高、灵敏度高等优点
D．可以与药物结合，用于病变细胞的定向治疗
【解析】 杂交瘤细胞的制备是动物细胞融合技术的应用，其过程是从已免疫的小鼠体内取出B淋巴细胞和骨髓瘤细胞，通过物理、化学或生物方法使之融合形成杂交瘤细胞，经过筛选与培养，可得到能产生单一抗体的杂交瘤细胞，再经过体内或体外培养可获得单一抗体，因而具有较强的特异性。单克隆抗体还具有纯度高、灵敏度高等优点。由于单克隆抗体具有较强的特异性，所以可制成诊断盒用于疾病诊断，也可以与药物结合，用于病变细胞的定向治疗。
【答案】 B
8．美国某研究小组在《科学》杂志上撰文透露，他们利用成年猪的动脉血管细胞和能够模拟胚胎环境的新型生物效应器，成功地在实验室里培育出了新的动脉血管。这种血管的外形和功能都与真的血管一样。这一研究成果是生物组织培养工程领域的重大进展。下列关于以上技术的叙述中，不正确的是( )
A．这项技术属于动物细胞工程的范畴
B．这项技术的基础是动物细胞培养技术
C．这项技术的关键是要激发血管细胞的“全能性”
D．这项技术的关键是要激发血管细胞发育成血管的潜能
【解析】 题干中的过程属于“治疗性克隆”，是以动物细胞培养为基础的，它只是发育成了血管而并未形成一个完整的个体，不能体现血管细胞的“全能性”，只是激发了血管细胞发育成血管的潜能。
【答案】 C
9．用动物细胞工程技术制备单克隆抗体，下列实验步骤中错误的是( )
A．将抗原注入小鼠体内，获得能产生抗体的B淋巴细胞
B．用氯化钙作诱导剂，促使能产生抗体的B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合
C．筛选杂交瘤细胞，并从中选出能产生所需抗体的细胞群，培养后提取单克隆抗体
D．该杂交瘤细胞株的增殖方式和产物分别是有丝分裂和单克隆抗体
【解析】 B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合需要灭活的病毒、聚乙二醇或物理因素来诱导。氯化钙不能作为诱导剂，氯化钙的作用是在基因工程中用于提高细胞壁的通透性，便于重组质粒进入微生物细胞内。
【答案】 B
10．1984年，德国科学家柯勒和阿根廷科学家米勒斯坦由于发展了单克隆抗体技术，完善了极微量蛋白质的检测技术而获得了诺贝尔生理学或医学奖。如图是单克隆抗体制备示意图，请据图回答下列问题。
(1)据图可知，____________技术是动物细胞工程技术的基础，而________技术突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能。
(2)图中过程1常用的促融剂是________，过程2常在________培养基中完成。
(3)A细胞为________细胞，其特点是_______________________________________________
_______________________________________________。
(4)合成的单克隆抗体最终可以从________和________中提取。
【解析】 (1)动物细胞工程技术的基础是动物细胞培养技术，细胞融合是在自发或人工诱导下，两个或多个细胞或原生质体融合形成一个杂种细胞，该技术突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能。(2)过程1中细胞融合的诱导物种类很多，常用的方法主要有生物法(如利用灭活的仙台病毒诱导)、化学法(如利用聚乙二醇诱导)和物理法(如利用电场法诱导)。目前应用最广泛的是利用聚乙二醇诱导，因为它易得、简便，且融合效果稳定。动植物细胞融合方法不完全相同，生物法(如利用灭活仙台病毒诱导)是动物细胞融合所特有的。过程2是单克隆抗体技术的第一次筛选(在特定的选择性培养基上)，目的是筛选出骨髓瘤细胞与经过免疫的B淋巴细胞融合的杂交瘤细胞。(3)A细胞为杂交瘤细胞，杂交瘤细胞具有骨髓瘤细胞与经过免疫的B淋巴细胞的遗传物质，因而具有既能迅速大量增殖，又能产生专一性抗体的特点。(4)杂交瘤细胞的培养一般有体外培养和体内培养两种方式，体外培养是在液体培养基中培养，培养后从培养液中提取单克隆抗体；体内培养是在小鼠腹腔中培养，培养后从小鼠腹水中提取单克隆抗体。
【答案】 (1)动物细胞培养 细胞融合
(2)仙台病毒(或聚乙二醇、电场法) 选择性
(3)杂交瘤 既能迅速大量增殖，又能产生专一性抗体
(4)培养液 小鼠腹水
[能力提升]
11．(2016·北京市重点中学模拟)下图表示植物细胞或动物细胞融合的简略过程。有关叙述中，不正确的是( ) 【导学号：10210062】
A．在将A和B两种植物细胞进行体细胞杂交前，必须先利用酶解法去除细胞的有关结构
B．若该过程是制备人抗某病毒的单克隆抗体的过程，则在培养D细胞的培养液中通常要加入一定量抗生素、血清等物质
C．与传统的有性杂交相比，细胞融合技术优越性在于定向地改造生物的性状
D．人工诱导动物细胞融合可用灭活的病毒作为诱导剂，而植物细胞融合不能
【解析】 两种植物细胞进行体细胞杂交前，必须先利用酶解法去除细胞壁，制备原生质体，A正确；在制备人抗某病毒的单克隆抗体的过程中，需在培养液中加入一定量抗生素、血清等物质，B正确；与传统的有性杂交相比，细胞融合技术优越性在于可以克服远缘杂交的不亲和障碍，但不能定向地改造生物的性状，C错；灭活的病毒作为诱导剂是动物细胞融合特有的人工诱导方法，D正确。
【答案】 C
12．(2013·重庆高考)如图是单克隆抗体制备流程的简明示意图。下列有关叙述，正确的是( )
A．①是从已免疫的小鼠脾脏中获得的效应T淋巴细胞
B．②中使用胰蛋白酶有利于杂交瘤细胞的形成
C．③同时具有脾脏细胞和鼠骨髓瘤细胞的特性
D．④是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群
【解析】 明确单克隆抗体制备过程的几个关键环节是准确解答本题的关键。①是从小鼠脾脏中获得的能产生抗体的浆细胞，A项错误；②中应该使用能促进细胞融合的促融剂，如聚乙二醇等，B项错误；③同时具有从脾脏中分离出的浆细胞和骨髓瘤细胞的特性，C项错误；④是经筛选培养获得的能产生特异性抗体的细胞群，D项正确。
【答案】 D
13．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(如图)。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中缺乏转化酶。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。关于筛选原理的叙述，正确的是( )
A．免疫的B细胞及其互相融合细胞因全合成途径被A阻断而在HAT培养基上不能增殖
B．骨髓瘤细胞及其互相融合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．杂交瘤细胞因为可以进行上述两个途径所以能在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高纯度的目标抗体
【解析】 免疫B细胞及其互相融合细胞均属于成熟细胞，不能增殖，A错误；骨髓瘤细胞及其互相融合细胞缺乏转化酶，又因HAT培养基中的物质A阻断了全合成途径，所以在HAT培养基上不能增殖，B正确；杂交瘤细胞因为可以进行补救途径能够在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，也能产生抗体，但不一定都能产生特异性的目标抗体，D错误。
【答案】 B
14．如图为利用人的成纤维细胞(具分裂能力、能在HAT培养基上存活)和小鼠的骨髓瘤细胞(具分裂能力、不能在HAT培养基上存活)进行人类基因定位的操作示意图，请回答相关问题。
(1)图示方法是________________技术的应用，该技术的基础是____________技术。
(2)操作所用的成纤维细胞应传代________代以内，诱导融合时需要加入的促融剂是________。
(3)人、鼠细胞先经过细胞膜融合形成__________细胞，再经过一次________，形成单核细胞。
(4)HAT培养基起________培养作用，培养时温度应为________℃，操作中加入乌本苷的目的是________________________________________。
【解析】 (1)图示骨髓瘤细胞与成纤维细胞通过动物细胞融合形成杂交细胞，此技术的基础是动物细胞培养技术。(2)动物细胞培养通常为10代以内，可以保持细胞正常的二倍体核型。(3)人、鼠细胞经过细胞膜融合会成为多核细胞，再经过一次有丝分裂，形成单核细胞。(4)据题干信息，成纤维细胞能在HAT培养基上存活，而小鼠骨髓瘤细胞不能在HAT培养基上存活，则HAT培养基起选择作用，筛选出成纤维细胞以及与成纤维细胞融合的杂交细胞，操作中加入乌本苷的目的是除去成纤维细胞，筛选出杂交细胞。
【答案】 (1)动物细胞融合 动物细胞培养
(2)10 聚乙二醇(或灭活病毒) (3)多核 有丝分裂 (4)选择 36.5±0.5 除去成纤维细胞
15．下图示单克隆抗体的制备过程，请回答相关问题：
(1)图中①表示给小鼠注射______________。细胞②是________。
(2)第④步不仅是细胞培养的过程，也是细胞筛选的过程。若细胞②基因型为AA，细胞③基因型为BB，筛选的目标应是基因型为________的细胞。
(3)②③融合后的细胞称为________细胞，④⑤过程细胞连续增殖。这些细胞表现出的特点是_______________________________________________
_______________________________________________。
(4)⑤⑥分别表示细胞培养的不同阶段。动物细胞培养液的配方通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素，与植物细胞培养基有所不同的是，还应加入__________。
(5)与抗体合成与分泌有关的细胞器有______________________________________。
(6)单克隆抗体与常规抗体相比，具有________________等特点。
【解析】 本题考查单克隆抗体制备过程及特点。首先向小鼠注射抗原，得到效应B细胞，然后将效应B细胞(AA)和骨髓瘤细胞(BB)融合，筛选出杂交瘤细胞(AABB)。培养杂交瘤细胞运用动物细胞培养技术，培养液中除含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素，还需加入动物血清。抗体在核糖体上合成，经内质网、高尔基体加工，由细胞膜分泌出去，还需要线粒体提供能量。
【答案】 (1)抗原 效应B细胞 (2)AABB (3)杂交瘤 既能无限增殖，又能产生单一抗体 (4)动物血清
(5)核糖体、线粒体、内质网、高尔基体 (6)特异性强、灵敏度高
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