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高中生物人教版 (新课标)选修3《现代生物科技专题》2.2.2 动物细胞融合与单克隆抗体复习练习题
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这是一份高中生物人教版 (新课标)选修3《现代生物科技专题》2.2.2 动物细胞融合与单克隆抗体复习练习题，共14页。
知能训练·课时达标
【小题达标练】
1.(2015·厦门高二检测)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、灭活的病毒、电激、紫外线照射等
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】选C。动物细胞融合是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程,融合后的细胞具有两个或多个细胞的遗传物质;动物细胞融合时常用的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒、电激等,紫外线照射易引起基因突变,因此该过程不能利用紫外线照射;细胞融合突破了有性杂交方法的局限,使远缘杂交成为可能。
2.(2015·石家庄高二检测)单克隆抗体(单抗)实质上是单个效应B细胞通过克隆形成的细胞群产生的化学性质单一、特异性强的免疫球蛋白。下列有关叙述中,错误的是 ( )
A.单抗作为生物导弹能定向到达癌细胞所在部位
B.单抗制备的过程要用到动物细胞培养和细胞融合技术
C.在单抗制备的过程中必须经过至少两次细胞筛选
D.只有用物理或化学方法的诱导,才能促使B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合形成杂交细胞
【解题指南】解答本题的关键有两点:
(1)生物导弹利用了抗体的特异性将药物定向作用于癌细胞。
(2)单抗制备过程先要筛选出杂交瘤细胞,然后筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。
【解析】选D。诱导B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞的融合有三类方法:生物方法、物理方法和化学方法。
3.(2015·聊城高二检测)基因型为Aa与基因型为Bb的动物体细胞混合,用灭活的仙台病毒处理后,不可能获得下列哪种基因型的细胞 ( )
A.AAaa B.AaBb C.Aabb D.BBbb
【解题指南】解答本题的关键是理解动物细胞融合时的三种可能性。
【解析】选C。基因型为Aa与基因型为Bb的动物体细胞混合,用灭活的仙台病毒处理后,会有三种细胞融合的情况出现(只考虑两两融合),Aa和Aa融合形成的细胞基因型是AAaa,Bb和Bb融合形成的细胞基因型是BBbb,Aa和Bb融合形成的细胞基因型是AaBb。
4.(2014·潍坊高二检测)单克隆抗体制备过程中,骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合后,要用特定的培养基筛选出杂交瘤细胞,在这种培养基上不能存活增殖的细胞是 ( )
①B淋巴细胞
②小鼠骨髓瘤细胞
③B淋巴细胞自身融合细胞
④小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞
⑤杂交瘤细胞
A.①②③④B.①③⑤
C.②④D.②③
【解析】选A。单克隆抗体的制备过程中,骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合时,发生了以下三种情况:未发生融合的细胞(B淋巴细胞,小鼠骨髓瘤细胞);自身融合的细胞(B淋巴细胞自身融合细胞,小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞);骨髓瘤细胞与单个B淋巴细胞融合的杂交瘤细胞。杂交瘤细胞是制备单克隆抗体必需的,因此在特定的培养基上只有杂交瘤细胞才能存活增殖。
5.(2015·镇江高二检测)对比植物体细胞杂交和动物细胞融合,以下论述完全正确的是 ( )
A.两者都必须经过人工诱导,但方式不完全相同
B.两者的用途都是为了培养新品种
C.两者的原理完全相同
D.两者细胞融合是依赖于细胞膜的功能特点
【解析】选A。植物体细胞杂交和动物细胞融合都需要经过人工诱导,共同点是都可以用物理法和化学法,后者还可以通过生物法,A正确;植物体细胞杂交的用途是培养杂种植株,动物细胞融合的用途是获得杂交细胞,B错误;植物体细胞杂交的原理是细胞膜的流动性和细胞的全能性,动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性,C错误;两者细胞融合是依赖于细胞膜的结构特点,即流动性,D错误。
【补偿训练】下列关于细胞工程的叙述中,不正确的是 ( )
A.电刺激可诱导植物原生质体融合或动物细胞融合
B.去除植物细胞壁和将动物组织分散成单个细胞均需酶处理
C.小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫的B淋巴细胞融合可制备单克隆抗体
D.动植物细胞培养都需要经过脱分化处理
【解析】选D。植物细胞培养需要经过脱分化处理,而动物细胞培养不需要,电刺激可诱导植物原生质体或动物细胞融合。用纤维素酶、果胶酶可去除植物细胞壁,用胰蛋白酶可将动物组织分散成单个细胞。小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫的B淋巴细胞融合可制备单克隆抗体。
6.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,选项中对单克隆抗体制备的相关叙述不正确的是 ( )
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称为克隆
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】选C。克隆是一种无性生殖,④过程中,杂交瘤细胞在小鼠腹腔培养产生的多个杂交瘤细胞是细胞的增殖,属于克隆;③过程是细胞融合过程,会得到多种融合细胞,要经过筛选才能获得无限增殖以及能产生特异抗体的杂交瘤细胞;③过程后要筛选出B-瘤融合的细胞,⑤过程要筛选出产生特异抗体的杂交瘤细胞。
【补偿训练】下列关于单克隆抗体制备过程的叙述,正确的是 ( )
A.制备过程中不需要动物细胞培养技术
B.杂交瘤细胞具有浆细胞与癌细胞的所有特点
C.经选择性培养基筛选出来的杂交瘤细胞即可用于单克隆抗体的生产
D.单克隆抗体最广泛的用途是用作体外诊断试剂
【解析】选D。单克隆抗体的制备是将骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合,得到杂交瘤细胞,经过选择培养基的筛选并经单一抗体检测后,培养能产生特定抗体的杂交瘤细胞即可获得单克隆抗体,杂交瘤细胞能无限繁殖但不具有癌细胞的转移能力。
7.(2015·南通高二检测)下图表示抗人体胃癌的单克隆抗体的制备过程,有关叙述正确的是(多选) ( )
A.图中实验小鼠注射的甲是能与抗人体胃癌抗体特异性结合的抗原
B.利用聚乙二醇、灭活的病毒和电激等方法均可诱导细胞融合获得乙
C.用特定的选择培养基对乙筛选,融合细胞均能生长,未融合细胞均不能生长
D.丙需进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选后可获得大量能分泌所需抗体的丁
【解析】选A、B、D。选择培养基只能让特定的符合条件的细胞存活下来,在题目给定的选择培养基上,只有杂交瘤细胞能够存活。图中实验小鼠注射的甲是能与抗人体胃癌抗体特异性结合的抗原。利用聚乙二醇、灭活的病毒和电激等方法均可诱导动物细胞融合。丙为能无限增殖和分泌抗体的杂交瘤细胞,为获得大量专一性抗体,需进行克隆化培养和抗体检测、多次筛选。
【互动探究】如果小鼠不经过甲的注射,得到的丙是否能产生抗体?为什么?
提示:能产生,只是产生的抗体没有针对甲的。因为小鼠时刻在接触着各种抗原,因此体内存在各种能产生抗体的B淋巴细胞。
【大题提升练】
1.(2015·北京高二检测)有性生殖的生物产生后代需进行受精作用,植物体细胞杂交要进行原生质体的融合,单克隆抗体的制备需进行动物细胞融合,可见细胞的融合技术有着广泛的应用。下图所示为细胞融合的简略过程,据图回答相关问题:
(1)若a、b分别是基因型为Hhrr、hhRr的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
。
(2)若a、b表示两种植物体细胞,则由d细胞形成杂种植株的原理是 ,这种育种方法的优点是
。
(3)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。生产上一般不能通过直接培养B淋巴细胞的方法生产单克隆抗体的主要原因是 。
【解析】(1)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,因此要获取基因型为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。
(2)若a、b表示两种植物体细胞,则通过细胞融合形成d细胞可借助植物体细胞杂交技术,杂交细胞能形成杂种植株是由于植物细胞具有全能性,这种育种方法的最大优点是克服了远缘杂交不亲和的障碍。
(3)若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,同普通血清抗体相比,它具有特异性强、灵敏度高、可大量制备等特点。生产上一般不能通过直接培养B淋巴细胞来制备单克隆抗体是因为B淋巴细胞高度分化,不能增殖。
答案:(1)给予大于800 lx的光照
(2)植物细胞的全能性 克服了远缘杂交不亲和的障碍
(3)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 B淋巴细胞高度分化,不能增殖
2.人绒毛膜促性腺激素(HCG)是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白,制备抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断。下图是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图,请分析回答问题。
(1)制备单克隆抗体过程中要用到 和
技术。
(2)制备单克隆抗体过程中,给小鼠注射的HCG相当于 ,使小鼠产生分泌相应 的淋巴细胞,此过程属于特异性免疫中的 免疫。
(3)在细胞内DNA的合成一般有两条途径,主途径是在细胞内由糖和氨基酸合成核苷酸,进而合成DNA,而氨基嘌呤可以阻断此途径。另一辅助途径是在次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下,经酶催化作用合成DNA,而骨髓瘤细胞的DNA合成没有此辅助途径。
①利用DNA合成途径不同的特点配制的HAT培养基含有多种成分,其中添加的
成分具有筛选杂交瘤细胞的作用。
②最终筛选获得的杂交瘤细胞的特点是 。
(4)此过程生产的单克隆抗体可以与
特异性结合,从而诊断早孕。
【解题指南】解答本题时有两个关键点:
(1)抗体的产生属于体液免疫。
(2)骨髓瘤细胞和杂交瘤细胞都可以无限增殖,筛选时需要抑制骨髓瘤细胞的增殖。
【解析】(1)制备单克隆抗体过程中要用到动物细胞培养和动物细胞融合。
(2)给小鼠注射HCG,使小鼠进行体液免疫,生成产生抗体的B淋巴细胞。(3)骨髓瘤细胞的DNA合成只有一条途径,在培养基中加入氨基嘌呤,阻断了骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞融合体的增殖。杂交瘤细胞有两种合成DNA的途径,因此在选择培养基中杂交瘤细胞能生存并无限增殖。经免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后的杂交瘤细胞既能无限增殖,又能产生单一抗体。(4)此单克隆抗体是针对人绒毛膜促性腺激素(HCG)产生的,可以与人绒毛膜促性腺激素(或HCG)特异性结合。
答案:(1)动物细胞培养 动物细胞融合
(2)抗原 抗体 体液
(3)①氨基嘌呤 ②能无限增殖并分泌特异性抗体
(4)人绒毛膜促性腺激素(或HCG)
3.(2015·开封高二检测)下图为单克隆抗体制备流程示意图。
(1)单克隆抗体制备技术的基础是
。
(2)细胞融合是随机的过程,在HAT培养基中培养,目的是
。在细胞培养过程中,培养液中需要添加无机盐,但要注意无机盐的
,以保证生命活动的正常进行。
(3)为选育出能产生高特异性抗体的细胞,要将从HAT培养基上筛选出的细胞稀释到7～10个细胞/mL,每孔滴入0.1 mL细胞稀释液,其目的是
。
(4)若用15N标记的氨基酸培养能产生单克隆抗体的细胞,放射性物质在细胞结构中出现的先后顺序是
。
【解析】(1)单克隆抗体利用了动物细胞融合和动物细胞培养的原理。(2)HAT是选择培养基,该培养基是为了将杂交瘤细胞筛选出来。(3)从HAT培养基上筛选出的细胞稀释到7～10个细胞/mL,每孔滴入0.1 mL细胞稀释液,其目的是将产生特定抗体的杂交瘤细胞筛选出来,使得到的抗体纯度更高。(4)单克隆抗体的合成、加工和分泌经过了核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜。
答案:(1)动物细胞培养
(2)筛选杂交瘤细胞 浓度
(3)使每个孔内不多于一个细胞,达到单克隆培养的目的(或单一细胞培养以保证抗体的纯度)
(4)核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜
4.(2014·新课标全国卷Ⅰ)某研究者用抗原(A)分别免疫3只同种小鼠(X、Y和Z),每只小鼠免疫5次,每次免疫一周后测定各小鼠血清抗体的效价(能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数),结果如下图所示。
若要制备杂交瘤细胞,需取免疫后小鼠的B淋巴细胞(染色体数目40条),并将该细胞与体外培养的小鼠骨髓瘤细胞(染色体数目60条)按一定比例加入试管中,再加入聚乙二醇诱导细胞融合,经筛选培养及抗体检测,得到不断分泌抗A抗体的杂交瘤细胞。
回答下列问题:
(1)制备融合所需的B淋巴细胞时,所用免疫小鼠的血清抗体效价需达到16 000以上,则小鼠最少需要经过 次免疫后才能有符合要求的。达到要求后的X、Y、Z这3只免疫小鼠中,最适合用于制备B淋巴细胞的是 小鼠,理由是
。
(2)细胞融合实验完成后,融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外,可能还有 ,体系中出现多种类型细胞的原因是
。
(3)杂交瘤细胞中有 个细胞核,染色体数目最多是 条。
(4)未融合的B淋巴细胞经多次传代培养后都不能存活,原因是
。
【解题指南】(1)题干关键词:“效价”“杂交瘤细胞”“传代培养”。
(2)隐含信息:柱形图中效价越高,能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数越大,说明免疫后小鼠的B淋巴细胞产生抗体能力越强。
(3)关键知识:制备单克隆抗体的技术流程和动物细胞体外培养的过程。
【解析】本题考查制备单克隆抗体的相关知识。
(1)据图中数据分析,第四次注射后Y、Z小鼠的血清抗体效价均达到16 000以上,免疫后小鼠Y的B淋巴细胞产生抗体效价最高,最适用于制备单克隆抗体。(2)B淋巴细胞与骨髓瘤细胞混合在一起时,可能发生B淋巴细胞之间的融合,骨髓瘤细胞之间的融合和B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,故体系中会出现多种类型的细胞。(3)杂交瘤细胞形成后,小鼠的B淋巴细胞核与其骨髓瘤细胞核会融合形成一个细胞核。染色体可达100条,有丝分裂后期染色体数目最多为200条。(4)未融合的B淋巴细胞经多次传代培养后,仍然不是能恶性增殖的细胞,分裂次数是有限的。
答案:(1)四 Y Y小鼠的抗体效价最高
(2)B淋巴细胞相互融合形成的细胞,骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞 细胞融合是随机的,没有特异性且融合率达不到100% (3)1 200 (4)不能无限增殖
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知能训练·课时达标
【小题达标练】
1.(2015·厦门高二检测)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、灭活的病毒、电激、紫外线照射等
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】选C。动物细胞融合是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程,融合后的细胞具有两个或多个细胞的遗传物质;动物细胞融合时常用的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒、电激等,紫外线照射易引起基因突变,因此该过程不能利用紫外线照射;细胞融合突破了有性杂交方法的局限,使远缘杂交成为可能。
2.(2015·石家庄高二检测)单克隆抗体(单抗)实质上是单个效应B细胞通过克隆形成的细胞群产生的化学性质单一、特异性强的免疫球蛋白。下列有关叙述中,错误的是 ( )
A.单抗作为生物导弹能定向到达癌细胞所在部位
B.单抗制备的过程要用到动物细胞培养和细胞融合技术
C.在单抗制备的过程中必须经过至少两次细胞筛选
D.只有用物理或化学方法的诱导,才能促使B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合形成杂交细胞
【解题指南】解答本题的关键有两点:
(1)生物导弹利用了抗体的特异性将药物定向作用于癌细胞。
(2)单抗制备过程先要筛选出杂交瘤细胞,然后筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。
【解析】选D。诱导B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞的融合有三类方法:生物方法、物理方法和化学方法。
3.(2015·聊城高二检测)基因型为Aa与基因型为Bb的动物体细胞混合,用灭活的仙台病毒处理后,不可能获得下列哪种基因型的细胞 ( )
A.AAaa B.AaBb C.Aabb D.BBbb
【解题指南】解答本题的关键是理解动物细胞融合时的三种可能性。
【解析】选C。基因型为Aa与基因型为Bb的动物体细胞混合,用灭活的仙台病毒处理后,会有三种细胞融合的情况出现(只考虑两两融合),Aa和Aa融合形成的细胞基因型是AAaa,Bb和Bb融合形成的细胞基因型是BBbb,Aa和Bb融合形成的细胞基因型是AaBb。
4.(2014·潍坊高二检测)单克隆抗体制备过程中,骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合后,要用特定的培养基筛选出杂交瘤细胞,在这种培养基上不能存活增殖的细胞是 ( )
①B淋巴细胞
②小鼠骨髓瘤细胞
③B淋巴细胞自身融合细胞
④小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞
⑤杂交瘤细胞
A.①②③④B.①③⑤
C.②④D.②③
【解析】选A。单克隆抗体的制备过程中,骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合时,发生了以下三种情况:未发生融合的细胞(B淋巴细胞,小鼠骨髓瘤细胞);自身融合的细胞(B淋巴细胞自身融合细胞,小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞);骨髓瘤细胞与单个B淋巴细胞融合的杂交瘤细胞。杂交瘤细胞是制备单克隆抗体必需的,因此在特定的培养基上只有杂交瘤细胞才能存活增殖。
5.(2015·镇江高二检测)对比植物体细胞杂交和动物细胞融合,以下论述完全正确的是 ( )
A.两者都必须经过人工诱导,但方式不完全相同
B.两者的用途都是为了培养新品种
C.两者的原理完全相同
D.两者细胞融合是依赖于细胞膜的功能特点
【解析】选A。植物体细胞杂交和动物细胞融合都需要经过人工诱导,共同点是都可以用物理法和化学法,后者还可以通过生物法,A正确;植物体细胞杂交的用途是培养杂种植株,动物细胞融合的用途是获得杂交细胞,B错误;植物体细胞杂交的原理是细胞膜的流动性和细胞的全能性,动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性,C错误;两者细胞融合是依赖于细胞膜的结构特点,即流动性,D错误。
【补偿训练】下列关于细胞工程的叙述中,不正确的是 ( )
A.电刺激可诱导植物原生质体融合或动物细胞融合
B.去除植物细胞壁和将动物组织分散成单个细胞均需酶处理
C.小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫的B淋巴细胞融合可制备单克隆抗体
D.动植物细胞培养都需要经过脱分化处理
【解析】选D。植物细胞培养需要经过脱分化处理,而动物细胞培养不需要,电刺激可诱导植物原生质体或动物细胞融合。用纤维素酶、果胶酶可去除植物细胞壁,用胰蛋白酶可将动物组织分散成单个细胞。小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫的B淋巴细胞融合可制备单克隆抗体。
6.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,选项中对单克隆抗体制备的相关叙述不正确的是 ( )
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称为克隆
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】选C。克隆是一种无性生殖,④过程中,杂交瘤细胞在小鼠腹腔培养产生的多个杂交瘤细胞是细胞的增殖,属于克隆;③过程是细胞融合过程,会得到多种融合细胞,要经过筛选才能获得无限增殖以及能产生特异抗体的杂交瘤细胞;③过程后要筛选出B-瘤融合的细胞,⑤过程要筛选出产生特异抗体的杂交瘤细胞。
【补偿训练】下列关于单克隆抗体制备过程的叙述,正确的是 ( )
A.制备过程中不需要动物细胞培养技术
B.杂交瘤细胞具有浆细胞与癌细胞的所有特点
C.经选择性培养基筛选出来的杂交瘤细胞即可用于单克隆抗体的生产
D.单克隆抗体最广泛的用途是用作体外诊断试剂
【解析】选D。单克隆抗体的制备是将骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合,得到杂交瘤细胞,经过选择培养基的筛选并经单一抗体检测后,培养能产生特定抗体的杂交瘤细胞即可获得单克隆抗体,杂交瘤细胞能无限繁殖但不具有癌细胞的转移能力。
7.(2015·南通高二检测)下图表示抗人体胃癌的单克隆抗体的制备过程,有关叙述正确的是(多选) ( )
A.图中实验小鼠注射的甲是能与抗人体胃癌抗体特异性结合的抗原
B.利用聚乙二醇、灭活的病毒和电激等方法均可诱导细胞融合获得乙
C.用特定的选择培养基对乙筛选,融合细胞均能生长,未融合细胞均不能生长
D.丙需进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选后可获得大量能分泌所需抗体的丁
【解析】选A、B、D。选择培养基只能让特定的符合条件的细胞存活下来,在题目给定的选择培养基上,只有杂交瘤细胞能够存活。图中实验小鼠注射的甲是能与抗人体胃癌抗体特异性结合的抗原。利用聚乙二醇、灭活的病毒和电激等方法均可诱导动物细胞融合。丙为能无限增殖和分泌抗体的杂交瘤细胞,为获得大量专一性抗体,需进行克隆化培养和抗体检测、多次筛选。
【互动探究】如果小鼠不经过甲的注射,得到的丙是否能产生抗体?为什么?
提示:能产生,只是产生的抗体没有针对甲的。因为小鼠时刻在接触着各种抗原,因此体内存在各种能产生抗体的B淋巴细胞。
【大题提升练】
1.(2015·北京高二检测)有性生殖的生物产生后代需进行受精作用,植物体细胞杂交要进行原生质体的融合,单克隆抗体的制备需进行动物细胞融合,可见细胞的融合技术有着广泛的应用。下图所示为细胞融合的简略过程,据图回答相关问题:
(1)若a、b分别是基因型为Hhrr、hhRr的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
。
(2)若a、b表示两种植物体细胞,则由d细胞形成杂种植株的原理是 ,这种育种方法的优点是
。
(3)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。生产上一般不能通过直接培养B淋巴细胞的方法生产单克隆抗体的主要原因是 。
【解析】(1)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,因此要获取基因型为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。
(2)若a、b表示两种植物体细胞,则通过细胞融合形成d细胞可借助植物体细胞杂交技术,杂交细胞能形成杂种植株是由于植物细胞具有全能性,这种育种方法的最大优点是克服了远缘杂交不亲和的障碍。
(3)若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,同普通血清抗体相比,它具有特异性强、灵敏度高、可大量制备等特点。生产上一般不能通过直接培养B淋巴细胞来制备单克隆抗体是因为B淋巴细胞高度分化,不能增殖。
答案:(1)给予大于800 lx的光照
(2)植物细胞的全能性 克服了远缘杂交不亲和的障碍
(3)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 B淋巴细胞高度分化,不能增殖
2.人绒毛膜促性腺激素(HCG)是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白,制备抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断。下图是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图,请分析回答问题。
(1)制备单克隆抗体过程中要用到 和
技术。
(2)制备单克隆抗体过程中,给小鼠注射的HCG相当于 ,使小鼠产生分泌相应 的淋巴细胞,此过程属于特异性免疫中的 免疫。
(3)在细胞内DNA的合成一般有两条途径,主途径是在细胞内由糖和氨基酸合成核苷酸,进而合成DNA,而氨基嘌呤可以阻断此途径。另一辅助途径是在次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下,经酶催化作用合成DNA,而骨髓瘤细胞的DNA合成没有此辅助途径。
①利用DNA合成途径不同的特点配制的HAT培养基含有多种成分,其中添加的
成分具有筛选杂交瘤细胞的作用。
②最终筛选获得的杂交瘤细胞的特点是 。
(4)此过程生产的单克隆抗体可以与
特异性结合,从而诊断早孕。
【解题指南】解答本题时有两个关键点:
(1)抗体的产生属于体液免疫。
(2)骨髓瘤细胞和杂交瘤细胞都可以无限增殖,筛选时需要抑制骨髓瘤细胞的增殖。
【解析】(1)制备单克隆抗体过程中要用到动物细胞培养和动物细胞融合。
(2)给小鼠注射HCG,使小鼠进行体液免疫,生成产生抗体的B淋巴细胞。(3)骨髓瘤细胞的DNA合成只有一条途径,在培养基中加入氨基嘌呤,阻断了骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞融合体的增殖。杂交瘤细胞有两种合成DNA的途径,因此在选择培养基中杂交瘤细胞能生存并无限增殖。经免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后的杂交瘤细胞既能无限增殖,又能产生单一抗体。(4)此单克隆抗体是针对人绒毛膜促性腺激素(HCG)产生的,可以与人绒毛膜促性腺激素(或HCG)特异性结合。
答案:(1)动物细胞培养 动物细胞融合
(2)抗原 抗体 体液
(3)①氨基嘌呤 ②能无限增殖并分泌特异性抗体
(4)人绒毛膜促性腺激素(或HCG)
3.(2015·开封高二检测)下图为单克隆抗体制备流程示意图。
(1)单克隆抗体制备技术的基础是
。
(2)细胞融合是随机的过程,在HAT培养基中培养,目的是
。在细胞培养过程中,培养液中需要添加无机盐,但要注意无机盐的
,以保证生命活动的正常进行。
(3)为选育出能产生高特异性抗体的细胞,要将从HAT培养基上筛选出的细胞稀释到7～10个细胞/mL,每孔滴入0.1 mL细胞稀释液,其目的是
。
(4)若用15N标记的氨基酸培养能产生单克隆抗体的细胞,放射性物质在细胞结构中出现的先后顺序是
。
【解析】(1)单克隆抗体利用了动物细胞融合和动物细胞培养的原理。(2)HAT是选择培养基,该培养基是为了将杂交瘤细胞筛选出来。(3)从HAT培养基上筛选出的细胞稀释到7～10个细胞/mL,每孔滴入0.1 mL细胞稀释液,其目的是将产生特定抗体的杂交瘤细胞筛选出来,使得到的抗体纯度更高。(4)单克隆抗体的合成、加工和分泌经过了核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜。
答案:(1)动物细胞培养
(2)筛选杂交瘤细胞 浓度
(3)使每个孔内不多于一个细胞,达到单克隆培养的目的(或单一细胞培养以保证抗体的纯度)
(4)核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜
4.(2014·新课标全国卷Ⅰ)某研究者用抗原(A)分别免疫3只同种小鼠(X、Y和Z),每只小鼠免疫5次,每次免疫一周后测定各小鼠血清抗体的效价(能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数),结果如下图所示。
若要制备杂交瘤细胞,需取免疫后小鼠的B淋巴细胞(染色体数目40条),并将该细胞与体外培养的小鼠骨髓瘤细胞(染色体数目60条)按一定比例加入试管中,再加入聚乙二醇诱导细胞融合,经筛选培养及抗体检测,得到不断分泌抗A抗体的杂交瘤细胞。
回答下列问题:
(1)制备融合所需的B淋巴细胞时,所用免疫小鼠的血清抗体效价需达到16 000以上,则小鼠最少需要经过 次免疫后才能有符合要求的。达到要求后的X、Y、Z这3只免疫小鼠中,最适合用于制备B淋巴细胞的是 小鼠,理由是
。
(2)细胞融合实验完成后,融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外,可能还有 ,体系中出现多种类型细胞的原因是
。
(3)杂交瘤细胞中有 个细胞核,染色体数目最多是 条。
(4)未融合的B淋巴细胞经多次传代培养后都不能存活,原因是
。
【解题指南】(1)题干关键词:“效价”“杂交瘤细胞”“传代培养”。
(2)隐含信息:柱形图中效价越高,能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数越大,说明免疫后小鼠的B淋巴细胞产生抗体能力越强。
(3)关键知识:制备单克隆抗体的技术流程和动物细胞体外培养的过程。
【解析】本题考查制备单克隆抗体的相关知识。
(1)据图中数据分析,第四次注射后Y、Z小鼠的血清抗体效价均达到16 000以上,免疫后小鼠Y的B淋巴细胞产生抗体效价最高,最适用于制备单克隆抗体。(2)B淋巴细胞与骨髓瘤细胞混合在一起时,可能发生B淋巴细胞之间的融合,骨髓瘤细胞之间的融合和B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,故体系中会出现多种类型的细胞。(3)杂交瘤细胞形成后,小鼠的B淋巴细胞核与其骨髓瘤细胞核会融合形成一个细胞核。染色体可达100条,有丝分裂后期染色体数目最多为200条。(4)未融合的B淋巴细胞经多次传代培养后,仍然不是能恶性增殖的细胞,分裂次数是有限的。
答案:(1)四 Y Y小鼠的抗体效价最高
(2)B淋巴细胞相互融合形成的细胞,骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞 细胞融合是随机的,没有特异性且融合率达不到100% (3)1 200 (4)不能无限增殖
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