备战2025届新高考生物一轮总复习第10单元生物技术与工程课时规范练50动物细胞工程课件

这是一份备战2025届新高考生物一轮总复习第10单元生物技术与工程课时规范练50动物细胞工程课件，共41页。PPT课件主要包含了必备知识基础练，关键能力提升练，人的肺癌细胞，灭活的病毒，克隆化培养和抗体检测，细胞核，限制酶，磷酸二酯键，发育的全能性等内容，欢迎下载使用。

考点一　动物细胞培养1.(2024·山东淄博模拟)常规动物细胞培养是将细胞在平面条件下培养,培养出的单层细胞不同于人体内的组织结构,在药物研究中具有一定的局限性。三维细胞培养技术是在体外为细胞提供类似体内的生长环境,使细胞形成立体的三维结构,更有利于药理学的研究。下列叙述错误的是(　　)A.制备细胞悬液前需用胰蛋白酶、胶原蛋白酶对组织进行处理B.细胞培养过程中,培养环境中的CO2可以维持培养液的pHC.与常规细胞培养相比,三维细胞培养技术不存在接触抑制现象D.三维细胞培养技术可以用于检测药物对组织内部细胞的作用
解析 在动物细胞工程中,常常需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶对动物组织进行处理,使之分散成单个细胞以制成细胞悬液,A项正确;细胞培养过程中,培养环境中的O2维持细胞代谢,CO2维持培养液的pH,B项正确;在细胞培养过程中,当细胞密度达到一定程度时,会发生接触抑制现象,与常规细胞培养相比,三维细胞培养技术也存在接触抑制现象,C项错误;三维细胞培养技术是在体外为细胞提供类似体内的生长环境,使细胞形成立体的三维结构,可以用于检测药物对组织内部细胞的作用,D项正确。
2.(2023·浙江金华检测)治疗大面积烧伤,常常从患者身上获取少量皮肤样本,并将皮肤细胞在体外培养,逐渐形成的“皮肤”组织用于移植,覆盖在伤口上,实现愈合。下列叙述错误的是(　　)A.从患者身上获取皮肤样本的优点是移植后不会产生排斥反应B.往CO2恒温培养箱中通入5%的CO2是为了调节pH相对稳定C.为了防止污染,实现无菌培养,可以在培养基中加入抗生素D.培养过程往往在固体培养基上进行,以便于分离出“皮肤”组织
解析 从患者身上获取的皮肤样本,诱导其分化形成新的“皮肤”,再移植回患者身上后基本不会发生排斥反应,A项正确;动物细胞培养常用液体培养基,为了调节pH相对稳定,常往CO2恒温培养箱中通入5%的CO2,B项正确,D项错误;抗生素能抑制细菌生长,可以防止动物培养液被污染,C项正确。
3.下列有关动物细胞培养技术的叙述,错误的是(　　)A.恶性肿瘤细胞具有不死性和失去接触抑制的特性B.体外培养时,大多数种类细胞需要贴附于某些基质表面才能生长增殖C.酶处理细胞的时间过长可能会改变细胞膜的通透性D.细胞要经过脱分化形成愈伤组织
解析 恶性肿瘤细胞可连续增殖,细胞膜上的糖蛋白减少,使细胞间的黏着性降低,因此恶性肿瘤细胞具有不死性和失去接触抑制的特性,A项正确;体外培养时,大多数种类细胞需要贴附于某些基质表面才能生长增殖,少数细胞可悬浮在培养液中生长,B项正确;将动物组织分散为单个细胞时使用的是胰蛋白酶或胶原蛋白酶,由于细胞膜上也有蛋白质,因此,酶处理细胞的时间过长可能会分解细胞膜上的蛋白质,从而改变细胞膜的通透性,C项正确;动物细胞培养不需要经过脱分化形成愈伤组织,D项错误。
考点二　动物细胞融合技术与单克隆抗体4.下列有关制备抗A抗原单克隆抗体过程的叙述,错误的是(　　)A.用A抗原免疫机体后提取的B淋巴细胞有多种,但A抗原诱导产生的B淋巴细胞占比增大B.灭活病毒诱导细胞融合的原理是病毒表面某些物质能与细胞膜上的糖蛋白发生作用C.通过特定的选择培养基即可将能产生抗A抗原抗体的杂交瘤细胞筛选出来D.单克隆抗体既可以作为药物的运载体,也可以作为药物用于治疗疾病
解析 由于一种抗原只可以诱导一种B淋巴细胞增殖、分化,所以在用A抗原免疫后提取的多种B淋巴细胞中,A抗原诱导产生的B淋巴细胞占比增大,A项正确;通过特定的选择培养基可将杂交瘤细胞筛选出来,再通过抗原—抗体杂交技术,可将能产生抗A抗原抗体的杂交瘤细胞筛选出来,C项错误;单克隆抗体既可以作为药物的运载体,也可以根据抗体和抗原发生特异性结合的原理,作为药物用于治疗疾病,D项正确。
5.科研工作者利用禽流感病毒蛋白制备单克隆抗体,下列步骤中叙述不正确的是(　　)A.多次注射适宜浓度的抗原免疫小鼠,以获得更多的浆细胞B.用培养液培养禽流感病毒,通过离心获得抗原蛋白C.用灭活的病毒诱导浆细胞与骨髓瘤细胞融合,得到杂交瘤细胞D.杂交瘤细胞的特点是既能无限增殖,又能产生特异性的抗体
解析 禽流感病毒没有细胞结构,不能在培养液中独立生存,B项错误。
6.单克隆抗体以其特异性强、灵敏度高、纯度高、可大量制备等优点,自产生以来迅速得到广泛利用。下列关于单克隆抗体制备和应用的叙述,正确的是(　　)A.在体外培养B细胞和骨髓瘤细胞时,需要置于含有95%O2和5%CO2的混合气体的环境中B.制备单克隆抗体过程中需要对细胞进行至少两次的筛选,第一次筛选过程中能在特定选择培养基上生长的是融合细胞C.制备鼠—鼠杂交瘤细胞单克隆抗体时,最后一般从细胞培养液或小鼠脾脏中获取单克隆抗体D.利用单克隆抗体制备的抗体—药物偶联物,通过抗体的靶向作用和药物的杀伤作用,实现对肿瘤细胞的选择性杀伤
解析 在体外培养B细胞和骨髓瘤细胞时,需要置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的环境中,A项错误;制备单克隆抗体过程中需要对细胞进行至少两次的筛选,第一次筛选在特定选择培养基上进行,该培养基上未融合的细胞和融合的具有同种核的细胞都死亡,只有杂交瘤细胞能存活,B项错误;制备鼠—鼠杂交瘤细胞单克隆抗体时,进行体外大规模培养或注射到小鼠腹腔内增殖,从细胞培养液或小鼠腹水中即可获得大量的单克隆抗体,C项错误;利用单克隆抗体制备的抗体—药物偶联物,抗体能够起到靶向作用,药物能够杀伤肿瘤细胞,故通过抗体的靶向作用和药物的杀伤作用,实现对肿瘤细胞的选择性杀伤,D项正确。
7.(2023·广东统考三模)女性受孕后,早期胎盘未完全形成时,滋养层细胞会产生一种糖蛋白类激素,叫人绒毛膜促性腺激素(HCG),该激素可通过肾小球从尿液中排出。用抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体做成的“早早孕诊断试剂盒”,在妊娠第8天就可以通过检查尿液作出诊断,如图是制备抗HCG单克隆抗体的流程示意图。下列说法错误的是(　　)A.孕早期女性血液中含有①过程注射的物质B.②过程是指细胞融合C.③过程是诱导杂交瘤细胞的增殖和分化D.④过程指进行克隆化培养和抗体检测
解析 ①为注射抗原,图示过程是制备抗HCG单克隆抗体的流程,注射的抗原应为HCG,该激素存在于血液中,可通过肾小球从尿液中排出,A项正确;②过程指细胞融合,B项正确;③过程为筛选杂交瘤细胞,C项错误;④过程指进行克隆化培养和抗体检测,D项正确。
考点三　动物体细胞核移植技术和克隆动物8.下图表示通过核移植等技术获得克隆高产奶牛的流程图。下列有关叙述不正确的是(　　)A.采集卵母细胞,在体外培养到MⅡ期去核B.图中早期胚胎一般要培养到桑葚胚或囊胚阶段才能移植C.获得的克隆犊牛与供体高产奶牛遗传物质完全相同D.去除受体卵母细胞的核的目的是使核移植动物的遗传物质几乎全部来自有利用价值的动物提供的细胞核
解析 一般要在卵母细胞培养至MⅡ期采用显微操作法去核,A项正确;胚胎移植一般要在胚胎发育到桑葚胚或囊胚阶段进行,B项正确;获得的克隆犊牛与供体高产奶牛遗传物质大部分相同,还有部分细胞质遗传物质来自受体母牛,C项错误。
9.(2023·广东一模)如图为诱导多能干细胞(iPS细胞)用于治疗糖尿病的示意图,下列相关叙述错误的是(　　)A.诱导iPS细胞分化的实质是动物细胞核具有发育的全能性B.干细胞存在于多种组织和器官中,包括胚胎干细胞和成体干细胞等C.除图中的成纤维细胞,已分化的T细胞和B细胞等均能被诱导为iPS细胞D.将分化得到的胰岛细胞移植回病人体内治疗,理论上可避免免疫排斥反应
解析 iPS细胞最初是由成纤维细胞转化而来的,后来发现已分化的T细胞和B细胞等均能被诱导为iPS细胞,诱导iPS细胞分化的实质是基因选择性表达,A项错误,C项正确;动物和人体内少数具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞,存在于多种组织和器官中,包括胚胎干细胞和成体干细胞等,B项正确;由于移植的细胞是由病人自身细胞经过诱导、分化等得到的,理论上可以避免免疫排斥反应,D项正确。
1.(2021·浙江卷)下图为动物成纤维细胞的培养过程示意图。下列叙述正确的是(　　)A.步骤①的操作不需要在无菌环境中进行B.步骤②中用盐酸溶解细胞间物质使细胞分离C.步骤③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶处理D.步骤④培养过程中不会发生细胞转化
解析 动物细胞培养过程中需要无菌操作,故步骤①的操作需要在无菌环境中进行,A项错误;动物细胞培养过程中需要用机械法、胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织,使其分散成单个细胞,制成细胞悬液,B项错误;传代培养时需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞,使之分散成单个细胞,再分瓶培养,C项正确;步骤④为传代培养,该过程中部分细胞可能发生细胞转化,D项错误。
2.(2023·广东深圳模拟)CD47是一种跨膜糖蛋白,它可与巨噬细胞表面的信号调节蛋白结合,从而抑制巨噬细胞的吞噬作用。肺癌、结肠癌等多种肿瘤细胞表面的CD47含量比正常细胞高1.6~5倍,导致巨噬细胞对肿瘤细胞的清除效果减弱。科学家推测,抗CD47的单克隆抗体可以解除CD47对巨噬细胞的抑制作用,为此他们按照如下流程进行了实验。
下列说法错误的是(　　)A.图中②使用选择培养基筛选,③用抗原—抗体杂交的方法筛选B.杂交瘤细胞的制备原理是细胞增殖和细胞膜的流动性C.对照组应设置为巨噬细胞+正常细胞共培养体系+单克隆抗体D.实验组中巨噬细胞的吞噬指数显著高于对照组可验证上述推测
解析 题图中②使用选择培养基筛选融合的杂交瘤细胞,③用抗原—抗体杂交的方法筛选出能产生抗CD47抗体的杂交瘤细胞,A项正确;利用细胞膜的流动性使B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合为杂交瘤细胞,再利用其无限增殖的特性,可以产生大量单克隆抗体,B项正确;对照组应设置为不加单克隆抗体的巨噬细胞+肿瘤细胞共培养体系,C项错误;实验组中巨噬细胞的吞噬指数显著高于对照组可验证上述推测,D项正确。
3.(2024·山西联考)我国科学家成功地用iPS细胞克隆出了活体小鼠,部分流程如下图所示,其中Kdm4d为组蛋白去甲基化酶,TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。下列说法正确的是(　　)A.组蛋白脱乙酰化和去甲基化有利于重构胚后续的胚胎发育过程B.用电刺激、Ca2+载体等方法激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程C.③过程中使用有活性的病毒处理的目的是诱导细胞融合D.图示流程运用了重组DNA、体细胞核移植、胚胎移植等技术
解析 结合题图,重构胚在加入Kdm4d的mRNA和TSA后,发育成克隆鼠,而Kdm4d mRNA的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,A项错误;在体细胞核移植过程中,用物理方法或化学方法(如电脉冲、Ca2+载体、乙醇、蛋白质合成酶抑制剂等)激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程,B项正确;③为动物细胞融合的过程,诱导动物细胞发生融合所用的是灭活的病毒,C项错误;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,D项错误。
4.(2023·湖北黄冈联考)HER-2(一种跨膜糖蛋白)高表达通常只出现于胎儿期,正常人体组织中其表达量极低,在乳腺细胞中高表达可加速细胞分裂,使其增殖、分化过程失衡,最终转变为乳腺癌。抗体—药物偶联物T-DMI由曲妥珠单抗和药物DMI连接而成,对HER-2有很强的靶向性。下列相关分析错误的是(　　)A.胎儿期HER-2高表达可能与胚胎发育有关,成人HER-2含量高可为乳腺癌诊断提供参考B.因为获取的B淋巴细胞可能有多种,所以曲妥珠单抗的制备过程需进行专一抗体检测阳性C.DMI与HER-2特异性结合是T-DMI对癌细胞进行选择性杀伤的关键D.利用同位素标记的曲妥珠单抗在乳腺组织中成像的技术可定位诊断肿瘤的位置
解析 DMI是药物,不能与HER-2特异性结合,能与HER-2特异性结合的是曲妥珠单抗,C项错误。
5.(2023·山东枣庄模拟)“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.图中的杂交瘤细胞在培养瓶中培养会出现接触抑制的现象C.单克隆抗体的靶向作用使③过程具有高度特异性D.构成“弹头”的抗癌药物没有选择杀伤癌细胞的功能
解析 最终获得的杂交瘤细胞能够无限增殖,在体外培养过程中不会出现接触抑制的现象,B项错误。
6.(2024·广东佛山联考)肺癌就是生长在气管、支气管、细支气管包括肺泡组织的一种恶性肿瘤。癌症的治疗过程会出现各种副作用,为降低肺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),过程如图1所示。
(1)本实验中,小鼠注射的特定抗原应取自　　　　　 　　。 (2)已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞在体外融合时需要诱导,与诱导植物原生质体融合不同的是图中还可用　　　　　　　诱导融合。 (3)为了得到能产生单克隆抗体的杂交瘤细胞,需要进行筛选。其中第1次筛选用特定的选择培养基筛选出来的细胞具有　　　　　 　　　　的特点;对第1次筛选的细胞还需进行第2次筛选,即需要进行　　　　　 　才能得到产生单克隆抗体的杂交瘤细胞。 
既能大量增殖,又能产生抗体
(4)单克隆抗体的优点是　　　　　　　　　　　　　　　。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,并且可以大量制备单克隆抗体是ADC中的　　　(填“a”或“b”)部分。 
(5)研究发现,ADC在患者体内的作用如图2所示。图2①ADC进入肺癌细胞后,细胞中的溶酶体可将其水解,释放出的药物最终作用于　　　　　,可导致癌细胞凋亡。 ②ADC能降低肺癌治疗药物的副作用,是因为　　 　　　　　　　　 　。
抗原—抗体的特异性识别,使单克隆抗体能精确地定位肺癌细胞,实现了ADC对癌细胞的选择性杀伤
解析 (1)要生产肺癌的单克隆抗体,小鼠注射的特定抗原应该取自肺癌细胞。(2)诱导动物细胞融合的方法主要有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法,其中与诱导植物原生质体融合不同的是灭活病毒诱导法。(3)第1次筛选用特定的选择培养基筛选出来的是杂交瘤细胞,该细胞集合了B淋巴细胞合成和分泌抗体的能力和骨髓瘤细胞可无限增殖的能力。但这些杂交瘤细胞合成和分泌的抗体种类多种多样,所以要进行第2次筛选,即进行克隆化培养和抗体检测,才能得到产生单克隆抗体的杂交瘤细胞。
(4)单克隆抗体是由产生单一抗体的杂交瘤细胞经体内或体外大量培养获得的,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,并且可以大量制备。ADC药物是利用单克隆抗体的靶向作用,对应图①中的a部分。(5)①由图2可知,ADC进入肺癌细胞,溶酶体可以将ADC水解,释放出的药物进入细胞质基质,最终作用于细胞核,引起肺癌细胞的凋亡。②ADC中的单克隆抗体能精确地定位肺癌细胞,让药物作用于肺癌细胞,而不是正常的细胞,可以降低肺癌治疗药物的副作用,这个过程依赖于抗原与抗体的特异性识别,可以有效地治疗疾病。
7.(2021·湖南卷)M基因编码的M蛋白在动物A的肝细胞中特异性表达。现设计实验,将外源DNA片段F插入M基因的特定位置,再通过核移植、胚胎培养和胚胎移植等技术获得M基因失活的转基因克隆动物A,流程如图所示。回答下列问题。
(1)在构建含有片段F的重组质粒过程中,切割质粒DNA的工具酶是　　　　,这类酶能将特定部位的两个核苷酸之间的　　　 　断开。(2)在无菌、无毒等适宜环境中进行动物A成纤维细胞的原代和传代培养时,需要定期更换培养液,目的是　　　　　　　　　　　　　　　。 清除代谢产物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害,同时给细胞提供足够的营养(3)与胚胎细胞核移植技术相比,体细胞核移植技术的成功率更低,原因是　 　。从早期胚胎中分离获得的胚胎干细胞,在形态上表现为　　　　　　　　　 　　　(答出两点即可),功能上具有　　　　　　　　。 
动物体细胞分化程度高,表现全能性十分困难
体积小、细胞核大、核仁明显
(4)鉴定转基因动物:以免疫小鼠的　　　　淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合,筛选融合杂种细胞,制备M蛋白的单克隆抗体。简要写出利用此抗体确定克隆动物A中M基因是否失活的实验思路。取该转基因动物的肝组织细胞,提取其蛋白质,加入适量的M蛋白的单克隆抗体,观察有无凝集现象(或有无抗原—抗体特异性结合的现象),若有则说明M基因不失活,若无则说明M基因失活
解析 (1)基因工程中切割DNA的工具酶是限制酶,故在构建含有片段F的重组质粒过程中,切割质粒DNA的工具酶是限制酶。限制酶作用于其所识别序列中两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。(2)在无菌、无毒等适宜环境中进行动物A成纤维细胞的原代和传代培养时,需要定期更换培养液,目的是清除代谢产物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害,同时给细胞提供足够的营养。(3)由于动物胚胎细胞分化程度低,恢复其全能性相对容易,动物体细胞分化程度高,恢复其全能性十分困难,故与胚胎细胞核移植技术相比,体细胞核移植技术的成功率低。胚胎干细胞在形态上表现为细胞体积小,细胞核大,核仁明显;在功能上具有发育的全能性。