2027届高三生物一轮复习训练：课时规范练53　动物细胞工程（含解析）

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必备知识基础练
考点一 动物细胞培养
1.(2024·浙江卷)某动物细胞培养过程中,细胞贴壁生长至接触抑制时,需分装培养,实验操作过程如图。
下列叙述错误的是( )
A.①加消化液的目的是使细胞与瓶壁分离
B.②加培养液的目的是促进细胞增殖
C.③分装时需调整到合适的细胞密度
D.整个过程需要在无菌、无毒条件下进行
2.(2025·八省联考内蒙古卷)动物细胞培养时操作不当会造成“黑胶虫”细菌的污染,该菌对氯霉素敏感。下列叙述正确的是( )
A.配制细胞培养基时,加血清(含细胞生长必需的蛋白)和氯霉素后湿热灭菌
B.在加入氯霉素防治“黑胶虫”污染过程中,需要考虑细胞和细菌生长双重因素
C.考察“黑胶虫”污染程度时,应取细胞培养液,直接涂布在平板上培养后计数
D.采用更换培养基、胰蛋白酶处理和分瓶培养等操作可清除“黑胶虫”污染
3.(2026·河北保定模拟)为研究T基因的功能,实验人员敲除大鼠心肌细胞H的T基因,对照组与敲除组的H细胞分别在培养瓶中贴壁生长,检测两组细胞的数量变化,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.体外培养大鼠H细胞需要无菌、无毒的环境
B.贴壁生长的大鼠H细胞会发生接触抑制现象
C.T基因具有抑制大鼠H细胞增殖的能力
D.提高T基因的表达可能是修复受损心脏的有效思路
考点二 动物细胞融合技术与单克隆抗体
4.(2026·福建模拟)肿瘤坏死因子-α(TNF-α)是一种细胞因子,浓度高时可以引发疾病。研究者利用细胞工程制备了TNF-α的单克隆抗体,用于治疗由TNF-α引发的疾病,制备流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.①具有无限增殖的能力,体外培养①时一般用固体培养基
B.体外单独培养图示B淋巴细胞也可以获得TNF-α的单克隆抗体
C.④需要用TNF-α来检测和筛选目标杂交瘤细胞
D.体外大规模培养杂交瘤细胞时,需要对杂交瘤细胞进行灭菌
5.(2026·四川成都模拟)我国科学家首次证明生长分化因子15(GDF15)是肝癌免疫逃逸的关键分子,并开发出GDF15中和性单抗G15A,可逆转肿瘤免疫抑制微环境,显著抑制肝癌细胞生长。下图是单克隆抗体的制备过程示意图。关于单克隆抗体,下列说法正确的是( )
A.B淋巴细胞在融合前需要进行原代培养
B.经过第一次筛选后能得到多种杂交瘤细胞
C.步骤③使杂交瘤细胞和自身融合细胞生存下来
D.在抗体—药物偶联物中,单克隆抗体发挥较强的治疗效应
考点三 动物体细胞核移植技术和克隆动物
6.(2026·江西抚州模拟)动物体细胞核移植技术的原理是动物细胞核具有全能性。下列说法错误的是( )
A.胚胎发育到囊胚阶段,胚胎内部开始出现含有液体的腔
B.需用电刺激、Ca2+载体、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.为提高成功率,将卵母细胞培养到MⅡ期,在尽可能短的时间内去除纺锤体—染色体复合物并注入体细胞
D.早期胚胎培养需要无菌的95%O2和5%CO2,O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是调节培养液的pH
7.(2026·山东德州模拟)荒漠猫是我国特有的濒危猫科动物,自然繁殖率低。科学家利用家猫作为代孕母体,培育克隆荒漠猫,研究过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.应将荒漠猫成纤维细胞置于5%O2的气体条件下培养
B.进行过程①和过程④时的卵母细胞均需培养至减数分裂Ⅰ中期
C.过程②可采用电融合法,过程③可添加蛋白酶合成抑制剂
D.滋养层可发育成胎膜和胎盘的一部分,不会影响内细胞团的发育
关键能力提升练
8.(2026·河北模拟)下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述,不正确的是( )
A.动物细胞培养是动物细胞工程的基础
B.在进行传代培养时,贴壁细胞可直接用离心法收集
C.体细胞核移植将供体细胞注入去核的卵母细胞后,可通过电融合法使两细胞融合
D.用胚胎分割技术切割早期胚胎得到同卵双胎,可以看作无性繁殖的方法之一
9.(2025·湖北卷)利用犬肾细胞MDCK扩增流感病毒,生产流感疫苗,具有标准化、产量高等优点。但MDCK细胞贴壁生长的特性不利于生产规模的扩大,严重制约疫苗的生产效率。研究人员通过筛选,成功获得一种无成瘤性的(多代培养不会癌变)、可悬浮培养的MDCK细胞——XF06。下列叙述错误的是( )
A.XF06悬浮培养可提高细胞密度,进而提升生产效率
B.细胞贴壁生长特性的改变是由于流感病毒感染所导致
C.可采用离心技术从感染病毒的细胞裂解液中分离出流感病毒
D.采用无成瘤性细胞生产疫苗,是为了避免疫苗中有致瘤DNA的污染
10.(14分)(2026·四川绵阳模拟)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),以便实现精准治疗,过程如图1所示。回答下列问题。
图1
(1)本实验中,小鼠注射的特定抗原应取自 ;体外培养细胞时,培养液需额外添加天然成分 ,培养时通入一定浓度CO2的目的是 。
(2)小鼠的骨髓瘤细胞在培养过程中通常 (填“会”或“不会”)贴附在培养瓶的瓶壁上。
(3)过程①诱导细胞融合常用 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。
图2
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2点)。
参考答案
必备知识基础练
1.B 解析 ①加消化液的目的是使细胞与瓶壁分离,A项正确。②加培养液,多次加培养液先洗去残留的消化酶,然后终止消化液的消化作用,并对细胞加以稀释,B项错误。③分装时需调整到合适的细胞密度,因为若密度过大细胞之间仍存在接触抑制,C项正确。动物细胞培养需要无菌、无毒环境,因此整个过程需要在无菌、无毒条件下进行,D项正确。
2.B 解析 配制细胞培养基时,湿热灭菌后通过过滤灭菌加入血清(含细胞生长必需的蛋白)和氯霉素,A项错误。在加入氯霉素防治“黑胶虫”污染过程中,需要考虑细胞和细菌生长双重因素,保证动物细胞正常生长的同时,抑制细菌的生长,B项正确。考察“黑胶虫”污染程度时,应取细胞培养液,稀释后涂布在平板上培养,待菌落数目稳定后计数,C项错误。采用更换培养基、胰蛋白酶处理和分瓶培养等操作都不能清除“黑胶虫”污染,D项错误。
3.C 解析 体外培养细胞时,为了防止杂菌污染和细胞中毒,需要无菌、无毒的环境,A项正确。正常的贴壁生长的细胞,当相互接触时,细胞分裂会停止,即发生接触抑制现象,B项正确。从图中可以看出,敲除T基因的组H细胞数量比对照组少,说明T基因具有促进大鼠H细胞增殖的能力,C项错误。对照组含有T基因,相同培养时间内,对照组的细胞数量多于敲除组,说明T基因能促进细胞分裂,因此提高T基因表达可能促进心脏损伤修复,D项正确。
4.C 解析 ①骨髓瘤细胞具有无限增殖的能力,体外培养时一般用液体培养基,A项错误。因为B淋巴细胞不具有无限增殖的能力,所以无法通过体外培养B淋巴细胞获得TNF-α的单克隆抗体,B项错误。④需要用TNF-α来检测和筛选能产生抗TNF-α抗体的目标杂交瘤细胞,C项正确。体外大规模培养杂交瘤细胞时,需要对培养环境进行灭菌,而非对杂交瘤细胞进行灭菌,D项错误。
5.B 解析 B淋巴细胞在融合前不需要进行原代培养,A项错误。由于B淋巴细胞的种类多,经过第一次筛选后得到多种杂交瘤细胞,能分泌多种抗体,B项正确。步骤③中,在特定的选择培养基中,只有杂交瘤细胞可以生存,C项错误。在抗体—药物偶联物中,药物发挥治疗效应,单克隆抗体能将药物带到病灶,D项错误。
6.D 解析 胚胎发育到囊胚阶段,胚胎内部开始出现含有液体的腔,A项正确。需用物理或化学方法(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,B项正确。卵母细胞培养到MⅡ期,此时细胞内具有促进全能性表达的物质,在尽可能短的时间内去除纺锤体—染色体复合物,即除去受体细胞的遗传物质,再注入体细胞,形成融合细胞,C项正确。早期胚胎培养需要无菌的95%空气和5%CO2,O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是调节培养液的pH,D项错误。
7.C 解析 荒漠猫成纤维细胞的培养属于动物细胞培养,需要提供95%的空气和5%的CO2的气体条件,A项错误。进行过程①和过程④时的卵母细胞均需培养至减数分裂Ⅱ中期,B项错误。过程②可采用电融合法促进荒漠猫成纤维细胞和去核的卵母细胞融合形成重构胚,过程③是激活重构胚,可添加蛋白酶合成抑制剂,C项正确。滋养层可发育成胎膜和胎盘的一部分,会影响内细胞团发育成各种组织,D项错误。
关键能力提升练
8.B 解析 动物细胞培养是动物细胞工程的基础,A项正确。在进行传代培养时,悬浮培养的细胞可直接用离心法收集,贴壁细胞在培养瓶瓶壁上贴壁生长,传代时需先使用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,使细胞从瓶壁上脱落并分散成单个细胞,最后通过离心法收集并接种到新的培养瓶中,B项错误。将供体细胞注入去核的卵母细胞后,可通过电融合法使两细胞融合,C项正确。用胚胎分割技术切割早期胚胎得到同卵双胎,可以看作无性繁殖的方法之一,D项正确。
9.B 解析 悬浮培养允许细胞在生物反应器中自由生长,无需贴附表面,可显著提高XF06的密度,从而提高疫苗生产效率,A项正确。根据题干信息可知,XF06的悬浮培养特性是通过筛选获得的遗传改变,而非流感病毒感染所致,B项错误。在疫苗生产中,感染病毒的细胞需裂解释放病毒,离心技术(如差速离心或密度梯度离心)是标准方法,用于分离和纯化流感病毒颗粒,去除细胞碎片等杂质,C项正确。成瘤性细胞可能含有致癌基因或病毒DNA,若污染疫苗,存在潜在安全风险,XF06无成瘤性(多代培养不癌变),可减少疫苗中致瘤DNA污染的可能性,D项正确。
10.答案 (1)人的宫颈癌细胞 血清 维持培养液的pH
(2)不会
(3)灭活病毒诱导 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
解析 (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的目的是维持培养液的pH。
(2)正常体细胞(如成纤维细胞)需贴附在培养瓶瓶壁才能生长(贴壁生长),而骨髓瘤细胞因恶性增殖相关基因激活,可直接悬浮在培养液中分裂增殖,因此通常不会贴附在培养瓶的瓶壁上。
(3)过程①表示B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的融合过程,诱导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。单克隆抗体的特点是特异性强;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。