2.2.2 动物细胞融合与单克隆抗体

[课时作业]

一、选择题

1．关于现代生物技术应用的叙述，错误的是(　　)

A．蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质

B．体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体

C．植物组织培养技术可用于植物茎尖脱毒

D．动物细胞培养技术可用于转基因动物的培育

解析：动物体细胞核移植技术可用于克隆动物，但动物体细胞杂交不能用来克隆动物。动物细胞融合可用于制备单克隆抗体，由此分析B选项是错误的。

答案：B

2．动物细胞融合过程中所用的诱导剂——灭活的病毒，其抗原性和感染力是(　　)

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

3．离体的植物组织或细胞在适当培养条件下发育成完整的植株，离体动物体细胞却没有发育成动物的成熟个体，原因是(　　)

A．动物细胞内没有成套的遗传物质

B．动物细胞的全能性随分化程度提高而受到限制，分化潜能变弱

C．动物细胞的细胞核太小

D．动物细胞的全能性低于植物细胞

解析：动物细胞的全能性随分化而受限变弱，只能通过核移植实现克隆动物的目的。

答案：B

4．科学家用灭活的病毒把骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合，得到杂交瘤细胞，灭活病毒的作用是(　　)

A．病毒比较小，可以钻入细胞内

B．灭活的病毒已经死亡，死亡的病毒可以使细胞聚集

C．灭活的病毒带有目的基因，通过融合，杂合细胞就带有目的基因

D．灭活病毒已失去感染活性，不会感染其他细胞，但可促成细胞之间的融合

解析：利用细胞膜的流动性原理，灭活的病毒可促进细胞融合。

答案：D

5．太空动物细胞融合实验依据的原理和促进细胞融合的方法分别是 (　　)

A．细胞的全能性；灭活病毒诱导融合

B．细胞的全能性；电刺激融合

C．细胞膜的流动性；灭活病毒诱导融合

D．细胞膜的流动性；电刺激融合

解析：细胞融合的理论基础是细胞膜的流动性，在太空中进行动物细胞融合所用的融合方法是电刺激。

答案：D

6．科学家用小鼠骨髓瘤细胞与某种细胞融合，得到杂交瘤细胞，经培养可产生大量的单克隆抗体。与骨髓瘤细胞融合的细胞是 (　　)

A．经过特定抗原免疫的B淋巴细胞

B．不经过免疫的B淋巴细胞

C．经过特定抗原免疫的T淋巴细胞

D．不经过免疫的T淋巴细胞

解析：骨髓瘤细胞必须与经过特定抗原免疫的B淋巴细胞融合，形成杂交瘤细胞，才能大量增殖并产生能够与相应的抗原特异性结合的单克隆抗体。

答案：A

7．将基因型为Aa和基因型为Bb的动物体细胞混合，用灭活的病毒处理后，不可能获得下列哪种基因型的细胞(　　)

A．AAaa　　　　　　　　 B．AaBb

C．Aabb D．BBbb

解析：基因型为Aa和基因型为Bb的动物体细胞融合，它们之间可以自由融合，即Aa和Aa、Aa和Bb、Bb和Bb，可产生AAaa、AaBb、BBbb三种基因型的细胞。

答案：C

8．关于单克隆抗体，下列叙述不正确的是(　　)

A．在诊断的应用上具有准确、高效、简易、快速的优点

B．可以与药物结合，用于病变细胞的定向治疗

C．可以利用细胞工程技术生产

D．制备过程中不需要动物细胞培养技术

解析：单克隆抗体可以作为诊断试剂，具有准确、高效、简易、快速的优点。又可制成“生物导弹”用于病变细胞的定向治疗；单克隆抗体制备过程中需要动物细胞培养技术。

答案：D

9．要想获得大量的单克隆抗体，就必须用单个的已免疫的B淋巴细胞进行无性繁殖，形成细胞群。其原因是(　　)

A．在体外培养条件下，已免疫的B淋巴细胞可以无限增殖

B．在动物体内，每种已免疫的B淋巴细胞可产生多达百万种以上的抗体

C．每一个已免疫的B淋巴细胞都参与特异性免疫反应

D．每一个已免疫的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淋巴细胞的免疫具有特异性，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

10．以绵羊红细胞刺激小鼠脾脏B淋巴细胞，再将后者与小鼠骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞克隆群，由此筛选出的单克隆杂交瘤细胞所产生的抗体(　　)

A．能识别绵羊整个红细胞

B．只识别绵羊红细胞表面的特定分子

C．能识别绵羊所有体细胞

D．只识别绵羊所有体细胞表面的特定分子

解析：单克隆抗体具有特异性强的特点，只能针对特定的抗原。本题中的抗原是绵羊红细胞表面的特定分子，并非整个红细胞，也非其他体细胞。

答案：B

11．英国一研究小组开发出一种单克隆抗体，经实验模型验证，该抗体与干扰素结合使用，可有效对抗肺结核感染。研究人员认为，这一成果有助于科学家开发出新的结核病治疗手段。下列关于单克隆抗体的叙述，不正确的是(　　)

A．利用单克隆抗体制成诊断盒，可用于疾病的诊断

B．该单克隆抗体只能在体内生产，不能在体外生产

C．工业化大量制备该抗体，需用到动物细胞融合技术

D．该抗体与干扰素结合可制成杀死结核杆菌的“生物导弹”

解析：单克隆抗体是由杂交瘤细胞产生的，每一种杂交瘤细胞只能产生一种抗体，因而具有较强的特异性，所以可制成诊断盒用于疾病诊断。目前，体外制备单克隆抗体的方法是将已免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，形成杂交瘤细胞，在体外、体内都可以进行培养，最后经提取获得单克隆抗体。由于单克隆抗体具有较强的特异性，也可以与药物结合，制成生物导弹。本题中的信息告诉我们，该抗体与干扰素结合使用，可有效对抗肺结核感染，由此推测可能是一种杀死结核杆菌的“生物导弹”。

答案：B

12．如图是科学家新研发的制备单克隆抗体的过程，相关叙述错误的是 (　　)

A．该过程涉及基因工程和动物细胞融合技术

B．经酶A处理后的Ⅰ与质粒具有相同的黏性末端

C．若供体DNA提供了prG基因(无限增殖调控基因)，则该过程中的Ⅱ是已免疫的B淋巴细胞

D．通过检测和筛选得到的Ⅲ细胞既能无限增殖又能分泌特异性抗体

解析：由图可知，该过程涉及基因工程，但未涉及动物细胞融合技术。该过程是把控制抗体产生的基因导入骨髓瘤细胞或把无限增殖调控基因导入已免疫的B细胞进而制取单克隆抗体的。

答案：A

二、非选择题

13．某研究者用抗原(A)分别注射3只同种小鼠(X、Y和Z)，每只小鼠注射5次，每次注射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___________。

解析：(1)由图可知，小鼠至少经过四次免疫后，免疫小鼠的血清抗体效价可达到16 000以上，其中Y小鼠的血清抗体效价最高。(2)由于细胞融合是随机的，且并不是所有细胞都能参与融合，融合体系中含有五种细胞：未融合的B淋巴细胞、未融合的骨髓瘤细胞、杂交瘤细胞、骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞、B淋巴细胞相互融合形成的细胞。(3)两个细胞的细胞核融合成一个细胞核标志着融合的完成，杂交瘤细胞中有一个细胞核，染色体数量为两者之和，即100条染色体。(4)未融合的B淋巴细胞不能无限增殖，经多次传代培养后都不能存活。

答案：(1)四　Y　Y小鼠的血清抗体效价最高

(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，且融合率达不到100%　(3)1　100　(4)(经免疫的B淋巴细胞是高度分化的细胞)不能无限增殖

14．下图是单克隆抗体制备流程阶段示意图。

(1)________技术是单克隆抗体技术的基础。

(2)根据培养基的用途分类，图中HAT培养基属于________培养基。

(3)单克隆抗体与常规的血清抗体相比，最大的优越性是________________________。

(4)动物细胞融合除了采用植物细胞原生质体融合常用的诱导剂外，还可以采用________。

(5)选出的杂交瘤细胞既具备骨髓瘤细胞的________的特点，又具备淋巴细胞的________的特点。

(6)淋巴细胞是由动物体的________中的________细胞分化、发育而来。

(7)杂交瘤细胞从培养基中吸收葡萄糖、氨基酸的主要方式是__________________。

解析：抗体是由B淋巴细胞分泌的，每一种B淋巴细胞只能分泌一种抗体。要想获得大量单一抗体，需要将某一种B淋巴细胞大量克隆，但在体外培养的条件下，B淋巴细胞不能无限增殖，而癌细胞(骨髓瘤细胞)可以在体外无限增殖，科学家将这两种细胞通过灭活的病毒诱导融合，在特定的选择培养基中筛选出杂交瘤细胞，再将杂交瘤细胞分开培养，从中选育出产生高特异性抗体的细胞进行体外大规模培养，从而获得大量的单克隆抗体。单克隆抗体与常规抗体相比，特异性强，灵敏度高，可被广泛应用到疾病诊断、治疗和预防等方面。淋巴细胞都是由动物骨髓中的造血干细胞分化发育来的。杂交瘤细胞培养过程中需要吸收氨基酸、葡萄糖等营养物质，是通过主动运输进入细胞内的。

答案：(1)动物细胞培养　(2)选择　(3)特异性强，灵敏度高　(4)灭活的病毒　(5)在体外大量增殖　分泌特异性抗体　(6)骨髓　造血干　(7)主动运输

15．自然界中有一种含有叶绿体的原生动物——眼虫，这说明植物的细胞器同样可以在某些动物细胞中存活。某同学提出问题：“动物细胞与植物细胞之间可以实现杂交吗？”他尝试设计出下列具体的实验方案。

结合实验方案回答下列问题：

实验原理：根据眼虫的特点，动物细胞和植物细胞之间在理论上是可以实现杂交的。实验步骤如下：

(1)①中选的植物材料细胞中，必须有的细胞器是__________________。

(2)③过程所用的酶是_________________________。

(3)④过程除了用电激之外，还可以用________、________等作为诱导因素。

(4)⑤过程动物细胞体外培养需要满足的条件是______________、______________、______________、______________。

(5)在整个实验过程中，要强调所用的器械的灭菌和无菌操作，原因是各种杂菌可以在培养基上迅速生长，培养基一旦被污染，迅速生长的各种杂菌不但会和________争夺营养，而且这些杂菌生长的过程中会生成大量________________，导致培养物迅速死亡。

(6)在⑤⑥过程中，通常要添加血清，原因是_______________。

解析：(1)根据题意可知，所选植物材料中必须含有叶绿体。(2)图中③是去除植物细胞细胞壁的过程，所用的酶是纤维素酶和果胶酶。(3)诱导细胞融合的因素除了电激外，还有振动、离心、聚乙二醇、灭活的病毒等。(4)图中⑤是动物胚胎细胞培养，此过程需要满足以下条件：无菌、无毒的环境，合适的营养，适宜的温度和pH以及气体环境。(5)整个实验过程中，都是严格无菌的，否则各种杂菌会在培养基中生长，与所培养的细胞争夺营养，同时杂菌代谢也可能会产生出对培养物有毒的物质，导致培养物死亡。(6)动物细胞培养过程中需要加入血清或血浆，因为动物细胞生长过程中需要一些未知成分，而血清、血浆中含有一些天然成分。

答案：(1)叶绿体　(2)纤维素酶和果胶酶　(3)灭活的病毒　聚乙二醇　振动　离心(任写两种)　(4)无菌、无毒的环境　合适的营养　适宜的温度、pH　气体环境　(5)培养物　对培养物有害的物质　(6)人们对动物细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚，因此，在使用合成培养基时通常要加入血清、血浆等一些天然成分