人教版 (2019)选择性必修3第2章 细胞工程第2节 动物细胞工程二 动物细胞融合技术与单克隆抗体优秀复习练习题

《第2章  细胞工程》

第2节  动物细胞工程

二  动物细胞融合技术与单克隆抗体

必会知识 考点梳理拓展延伸易错警示

必会知识一  动物细胞融合技术

1．动物细胞融合技术：是使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，称为杂交细胞。细胞融合的实质是核融合。

2．原理：动物细胞融合的基本原理为细胞膜的流动性。

3．诱导融合的方法

(1)化学方法：PEG融合法。

(2)物理方法：电融合法。

(3)生物方法：灭活病毒诱导法。

4．过程：具有不同遗传信息的两个或多个细胞杂交。

5．结果：形成单核杂交细胞，具有原来两个或多个细胞的遗传信息，可表现出两个或多个亲本的特点。

6．意义：突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能。这一技术成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和培育生物新品种等的重要手段。如利用动物细胞融合技术而发展起来的杂交瘤技术，为制造单克隆抗体开辟了新途径。

必会知识二  单克隆抗体及其应用

(1)制备原理

①B淋巴细胞的特点：每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体，B淋巴细胞在体外不能无限增殖。

②骨髓瘤细胞的特点：在体外能大量增殖，但不能产生抗体。

③杂交瘤细胞的特点：B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合得到的杂交瘤细胞，既能迅速大量增殖，又能产生专一的抗体。

(2)制备过程

①制备产生特定抗体的B淋巴细胞：用特定的抗原对小鼠进行免疫处理，并从该小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞。

②培养骨髓瘤细胞。

③将小鼠的骨髓瘤细胞与从脾中得到的B淋巴细胞融合。

④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，只有杂交瘤细胞才能生长。

⑤克隆化培养和抗体检测：对上述经选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选，就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。

⑥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，或注射到小鼠腹腔内增殖。

⑦提取单克隆抗体：从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量的单克隆抗体。

(3)比较制备单克隆抗体过程中的两次筛选

(4)优点：特异性强、灵敏度高、可大量制备。

(5)单克隆抗体的应用

①作为诊断试剂：它在多种疾病的诊断和病原体鉴定中发挥着重要的作用：具有准确、高效、简易、快速的优点

②用于治疗疾病和运载药物：单独使用时可直接用于癌症和其他疾病的治疗；抗体——药物偶联物(ADC)通过将细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。

必备技能 典例精讲模型秒杀巧思妙解

必备技能一  动物细胞融合技术

[例1](2022·山东青岛·高三校考开学考试)细胞融合技术是研究细胞遗传、细胞免疫等的重要手段，如图A、B表示两种动物细胞。下列有关说法错误的是(    )

A．图示过程与植物原生质体融合的基本原理相同

B．需要将仙台病毒用紫外线等灭活使其失去感染能力

C．图中C细胞进行的细胞分裂方式为有丝分裂

D．将A、B细胞等量混合诱导得到的融合细胞即为杂交细胞

必备技能二  单克隆抗体的制备过程

[例2](2022春·广东肇庆·高二统考期末)PD-1(程序性死亡受体1)是一种重要的免疫抑制分子，以其为靶点的免疫调节对抗肿瘤、抗感染、抗自身免疫性疾病等均有重要意义。其受体PD-L1也可作为靶点，相应的抗体也能起到相同的作用。如图是制备PD-1或PD-L1单克隆抗体的过程，有关说法错误的是(    )

A．人的PD-1或PD-L1作为抗原，可引起小鼠的特异性免疫反应

B．细胞B能够无限增殖，①过程可使用聚乙二醇进行诱导

C．两两融合的细胞C有3种，通过选择培养即可筛选出细胞D

D．细胞D既能迅速大量增殖，又能产生特定的抗体

[例3](2022春·江苏扬州·高二统考期中)某实验室做了下图所示的实验研究，有关叙述不正确的是(    )

A．与纤维母细胞相比，过程①形成的诱导干细胞的全能性较高

B．过程②是诱导干细胞中基因选择性表达的结果

C．图中的肝细胞、神经细胞及Y细胞具有相同的基因组成

D．过程③得到的Z细胞还需进行克隆化培养和抗体检测及多次筛选

必备技能三  单克隆抗体制备中的筛选

[例4](2022春·辽宁抚顺·高二校联考期末)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。下列有关说法正确的是(    )

A．流程图中的“融合细胞”即杂交瘤细胞

B．“处理一”可用胃蛋白酶处理小鼠组织块制备单细胞悬液

C．经过“筛选1”可获得产生单一抗体的杂交瘤细胞

D．相对B淋巴细胞和骨髓瘤细胞，融合细胞发生了染色体数目变异

必备技能四  生物导弹

[例5] 34．(2022春·山东聊城·高二统考期末)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。“生物导弹”主要由两部分组成，一是“瞄准装置”，二是杀伤性“弹头”。下列叙述错误的是(    )

A．“脾脏中的细胞”是从经免疫处理的实验动物中获取的B淋巴细胞

B．杂交瘤细胞在培养瓶中培养时会出现接触抑制的现象

C．“瞄准装置”是指能够特异性识别癌细胞的单克隆抗体

D．构成“弹头”的抗癌药物没有选择性杀伤癌细胞的功能

必备技能五  单克隆“抗体”中的双抗

[例6](2022秋·江苏南通·高三统考阶段练习)如图所示，将由2种不同的抗原分别制备的单克隆抗体分子，在体外解偶联后重新偶联可制备双特异性抗体，简称双抗。下列说法错误的是(    )

A．同时注射2种抗原可刺激B细胞分化为产双抗的浆细胞

B．利用双抗与蛋白类药物结合可以选择性杀伤靶细胞

C．筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原

D．单抗制备时需要将免疫后的活化B细胞与骨髓瘤细胞融合

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1．(2022春·广东佛山·高二顺德市李兆基中学校考期中)细胞融合技术应用广泛，如图为细胞融合过程，下列叙述错误的是(    )

A．借助单克隆抗体的导向作用能将药物定向带到癌细胞所在位置

B．诱导细胞融合的方法有电融合法、PEG融合法、灭活病毒诱导法等

C．“番茄——马铃薯”植株的培育成功说明了他们之间不存在生殖隔离

D．基因型为AaBB与aaBb植株的花粉去壁后两两融合得到6种基因型细胞

2．(2022春·辽宁葫芦岛·高二统考期末)用单克隆抗体治疗传染性疾病获评为《Science》杂志“2021年度十大突破”之一。下图表示单克隆抗体的制备过程，相关叙述错误的是(    )

A．过程③孔板的每一个孔中应尽量多接种几个细胞

B．过程②可用聚乙二醇或灭活病毒来诱导细胞融合

C．过程③需提供一定浓度的CO2，以维持培养液pH

D．过程①的目的是使小鼠产生能分泌特定抗体的浆细胞

3．(2019·河北邯郸·高二校考期中)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，其中对单克隆抗体制备的相关叙述中不正确的是(　　)

①从患骨髓瘤的小鼠体内获取骨髓瘤细胞

②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

③将杂交瘤细胞注入小鼠腹腔培养

④筛选出能产生抗X抗体的杂交瘤细胞

⑤利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞

⑥从腹水中提取抗体

⑦利用促细胞融合因子使两种细胞发生融合。

A．实验顺序应当是①②⑦⑤④③⑥

B．单克隆抗体可作为诊断试剂

C．⑦过程获得的细胞均可无限增殖

D．利用细胞融合生产单克隆抗体过程中通常要经过两次筛选

4．(2022春·广东湛江·高二湛江一中校考期末)下列各图表示单克隆抗体制备过程的各阶段图解。请根据图分析下列四个选项，其中说法不正确的一项是(    )

A．单克隆抗体制备过程的顺序是

B．在单克隆抗体制备过程中选用已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞，是因为它们融合后的杂交瘤细胞具有在体外大量繁殖、产生特异性抗体的特性

C．单克隆抗体能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合的优点，所以可以制成“抗体—药物偶联物”

D．由图中可看出，此过程运用的技术手段有动物细胞融合和动物组织培养

5．(2022春·山东青岛·高二统考期末)科研人员在制备杂交瘤细胞的基础上，获得了能够产生双特异性抗体(BsAb)的双杂交瘤细胞。BsAb可以同时结合两种抗原，拓展了抗EGFR单克隆抗体的临床应用范围，其原理如图所示。下列说法错误的是(    )

A．制备和筛选双杂交瘤细胞所依据的基本原理是抗原抗体反应的特异性

B．BsAb能与T细胞表面抗原CD3结合，激活T细胞，发挥细胞免疫作用

C．BsAb能与肿瘤细胞表面的表皮生长因子受体EGFR结合，诱导癌细胞凋亡

D．抗原的部分结构改变后，可能会出现原双特异性抗体中一种单抗失效的情况

6．(2022春·陕西渭南·高二统考期末)由单克隆抗体研制而成的“生物导弹”由两部分组成，一是“瞄准装置”，二是杀伤性“弹头”，下列叙述错误的是(    )

A．“瞄准装置”是由识别肿瘤的单克隆抗体构成

B．“弹头”中的药物具有选择杀伤肿瘤细胞的功能

C．“弹头”是由放射性同位素、化学药物和细胞毒素等物质构成

D．“生物导弹"可将药物定向地带到肿瘤细胞所在部位

7．(2021春·河北唐山·高二开滦第二中学校考阶段练习)“筛选”是生物工程中常用的技术手段，下列关于筛选的叙述中正确的有几项(    )

①基因工程中用同种限制性核酸内切酶切割运载体和目的基因，酶切产物用DNA连接酶连接，为了保证成功率，需将获得的产物筛选后导入受体细胞②植物体细胞杂交过程中，要在经过植物组织培养得到的所有植株中筛选出杂种植株③单克隆抗体制备过程中，在完成细胞融合后，经过两次筛选得到的是针对目标抗原的抗体检验为阳性的杂交瘤细胞④为了快速繁殖无子西瓜，需筛选出特定染色体组数的体细胞才能进行组织培养

A．一项 B．2项 C．3项 D．4项

8．(2022秋·湖北孝感·高三校联考阶段练习)抗体分为可变区(V区)和恒定区(C区)。V区中与抗原特异性结合的区域称为CDR区。杂交瘤技术制备的鼠源单抗(单克隆抗体)可诱导人体产生抗单抗抗体(ADAs)而降低其治疗效果，单克隆抗体经过了四代的发展：小鼠单克隆抗体→嵌合单克隆抗体(将小鼠V区移植到人类C区上)→人源化单克隆抗体[由人类免疫球蛋白G框架组成，只有小鼠来源的互补决定区(CDR)]→完全人源化单克隆抗体。下列关于单克隆抗体的叙述，正确的是(    )

A．杂交瘤细胞可由骨髓瘤细胞和小鼠的细胞毒性T细胞融合形成

B．嵌合单克隆抗体、人源化单克隆抗体诱发产生ADAs的强度依次升高

C．人鼠嵌合单抗的制备过程涉及动物细胞的体外培养技术

D．人编码抗体的基因转移至小鼠中，小鼠体内只有完全人源化单抗

9．(2022秋·广东清远·高二校考期末)HCG(人绒毛膜促性腺激素的简称)，是怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白。科学家利用单克隆抗体技术制备抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体做成的“早早孕试剂盒”可以用来检测早孕。下图为单克隆抗体生产的流程图。回答下列问题：

(1)诱导动物细胞融合的方法除了电激和聚乙二醇外，还可以用_____，细胞融合的原理是_____。

(2)图示中需要给小鼠注射的HCG相当于_____，目的是使小鼠体内产生相应的B淋巴细胞，此过程属于_____免疫。

(3)在制备单克隆抗体时，需要将融合细胞进行筛选，再进行_____，以得到足够数量的符合要求的单核杂交瘤细胞。最终筛选获得的杂交瘤细胞的特点是_____。

(4)与一般的血清抗体相比，单克隆抗体的优点是_____。紫杉醇能阻止肿瘤细胞有丝分裂，促进其凋亡，用单克隆抗体A1或A2与紫杉醇结合研制而成的“生物导弹”，对于晚期低分化型的甲状腺瘤患者有较好的疗效，其中起导向作用的是_____。

10．(2022春·福建漳州·高二校联考期末)新冠病毒(SARS-CoV-2)是一种RNA病毒，病毒的刺突蛋白S是决定病毒入侵易感细胞的关键蛋白(图1)，可与宿主细胞的病毒受体结合。快速准确的病毒检测对疫情防控起着至关重要的作用。

(1)制备病毒灭活疫苗时，先培养能表达_____的细胞，再接入新冠病毒培养，对病毒进行灭活处理后制备疫苗。

(2)目前检测新冠病毒的方法主要有核酸检测、抗原检测和抗体检测三大类。

① 核酸检测：能够早诊断、早隔离、早治疗，防扩散。核酸检测用鼻(咽)拭子采样后，马上将拭子投入病毒运送培养液中(含_____酶抑制剂，以保护样本)。新冠病毒的核酸不能直接作为模板进行PCR扩增，必须先经过_____过程成为DNA。

② 抗原检测：该方法的免疫学原理是_____，需要借助动物细胞融合技术制备高特异性的_____。抗原检测可在非实验室的环境中较快完成，但灵敏度比核酸检测差，是对现有核酸检测方法的一种补充。

③ 抗体检测：该方法的原理如图2所示。将稀释的血样滴加到试纸条的样品垫上。结合垫上喷涂了胶体金(一种指示剂，聚集后呈红色)标记的新冠病毒抗原，若血清样本中含新冠病毒抗体，则二者形成复合物后继续向前移动，被固定在检测线(T线)上的鼠抗人IgG抗体拦截(注：IgG为血浆中的主要抗体类型)，进而聚集在T线上，产生红色条带；结合垫上喷涂的胶体金标记鼠IgG随液体移动，被固定在质控线(C线)上的羊抗鼠IgG抗体拦截，呈现红色条带，表明本次检测有效。

若待测血样中含有新冠病毒抗体，即结果为阳性，则此过程中共发生了_____次抗原抗体结合。若结果为阴性，T线呈_____(填“无色”或“红色”)，C线呈_____(填“无色”或“红色”)。但抗体检测呈阳性的人并不一定是患者，如感染过新冠病毒的痊愈者、_____。