1、1第 2 节 动物细胞工程课时过关能力提升一、基础巩固1.关于使用动、植物成体的体细胞进行离体培养,下列叙述正确的是( )A.都需要用 CO2培养箱B.都需要用液体培养基C.都要在无菌条件下进行D.都可体现细胞的全能性解析:不管是动物细胞培养还是植物组织培养,最基本的一个要求就是都要在无菌环境条件下进行。此外,动物细胞培养的培养基是液体培养基,其中的碳源是葡萄糖,培养液中还需要加入一定的动物血清,其气体环境是空气加一定浓度的二氧化碳,以维持培养液的 pH。而植物组织培养的培养基为固体培养基,其碳源为蔗糖,在组织培养的脱分化阶段必须在黑暗条件下进行,再分化过程则需要一定的光照条件。动物细胞培养的
2、实质就是细胞的增殖,不能体现细胞的全能性,而植物组织培养体现了植物细胞的全能性。答案:C2.下列关于动物细胞培养的叙述,正确的是( )A.培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞B.培养过程中多数细胞的基因型会发生改变C.二倍体细胞的传代培养次数通常是无限的D.恶性细胞系的细胞可一直进行传代培养解析:保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上只能形成单层细胞。在培养细胞时由于所有子代细胞来自于一个亲代细胞,所以基因型一般都相同。二倍体细胞的传代培养在培养 10 代左右多数会死亡,少数生存下来的细胞在 50 代左右会大量死亡,只有个别细胞遗传物质改变成为癌细胞,可无限制地传代下去。答案:D3.下列关
3、于细胞融合的说法,错误的是( )A.动、植物细胞的融合之前都需经酶处理B.细胞融合过程依赖细胞膜的功能特点流动性C.融合后,动、植物细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息D.动、植物细胞融合均需要诱导剂诱导解析:细胞融合的原理是细胞膜的流动性,这是细胞膜的结构特点。答案:B4.离体的植物组织或细胞在适当培养条件下可以发育成完整的植株,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.动物细胞不具备全能性解析:动物细胞的全能性随分化程度提高而受限变弱,只能通过核移植实现克隆动物
4、的目的。答案:B5.某实验室做了下图所示的实验研究,下列相关叙述正确的是( )A.与纤维母细胞相比,过程形成的诱导干细胞的全能性较低B.过程是诱导干细胞的结构和遗传物质发生稳定性差异的过程C.每个 Y 细胞只产生一种抗体,故过程不需用选择性培养基进行筛选D.过程产生的单抗,不需细胞膜上载体蛋白的协助就能释放到细胞外2解析:诱导干细胞的全能性比纤维母细胞高,诱导分化过程中遗传物质未发生改变,只是基因的选择性表达。融合后,培养液中的细胞有多种类型,故需用选择培养基进行筛选。单抗的分泌方式为胞吐,不需载体协助但消耗能量。答案:D6.下列关于体细胞克隆的叙述,错误的是( )A.供体提供体细胞的细胞核B
5、.受体提供去核卵细胞的细胞质C.细胞核移植是体细胞克隆的关键步骤D.克隆出的后代与供体的遗传物质和表现型完全一致解析:动物体细胞克隆是核移植技术的产物,克隆出的后代绝大部分遗传物质来自供体细胞核,少数遗传物质来自受体的细胞质,克隆后代的表现型还要受环境的影响,因此克隆出的后代与供体的遗传物质和表现型并不完全相同。答案:D7.下列关于动物细胞培养的叙述,正确的是( )A.培养中的人效应 T 细胞能产生单克隆抗体B.培养中的人 B 淋巴细胞能够无限增殖C.人的成熟红细胞经过培养能形成细胞株D.用胰蛋白酶处理肝组织可获得单个细胞解析:人效应 T 细胞不能产生抗体,B 淋巴细胞能产生抗体但不能够无限增
6、殖。人的成熟红细胞无细胞核,失去分裂能力。肝组织细胞间由一些蛋白质连着,用胰蛋白酶处理肝组织可获得单个细胞。答案:D二、能力提升8.下列有关单克隆抗体制备及其应用的叙述,不正确的是 ( )A.制备单克隆抗体运用的技术有动物细胞融合和动物细胞培养B.需要用选择培养基筛选杂交瘤细胞C.需要从杂交瘤细胞中筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞D.利用生物导弹治疗癌症就是利用单克隆抗体清除癌细胞解析:生物导弹由单克隆抗体与药物、酶或放射性同位素组合而成,因带有单克隆抗体而能自动导向,在生物体内与特定目标细胞或组织结合,主要由其携带的药物产生治疗作用。答案:D9.下图为克隆羊“多莉”的培育过程示意图。下列各项
7、表述不正确的是( )A.克隆羊“多莉”的性状与甲羊基本相同,说明细胞核是生物体性状的控制中心B.克隆羊“多莉”的培育过程中采用的生物技术是核移植,其原理是细胞增殖C.乙羊的去核卵细胞为重组细胞基因表达提供了细胞内的环境条件D.此过程的操作水平是细胞水平和细胞器水平解析:克隆羊“多莉”产生利用的是核移植技术,其原理是动物细胞核的全能性。答案:B10.回答下列有关动物细胞培养的问题。(1)在动物细胞培养过程中,当贴壁细胞分裂生长到细胞表面 时,细胞会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的 。此时,瓶壁上形成的细胞层数是 。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来,需要用酶处理,可用的酶是 。 (2)随着细胞传代次
8、数的增多,绝大部分细胞分裂停止,进而出现 的现象;但极少数细胞可以连续增殖,其中有些细胞会因遗传物质发生改变而变成可无限传代的细胞,该种细胞的黏着性 ,细胞膜表面糖蛋白的量 。 (3)现用某种大分子染料,对细胞进行染色时,观察到死细胞被染色,而活细胞不染色,原因是 。(4)检查某种毒素是否能改变细胞染色体的数目,最好选用细胞分裂到 期的细胞用显微镜进行观察。 3(5)在细胞培养过程中,通常在 条件下保存细胞。 解析:(1)在动物细胞培养过程中,细胞会表现出接触抑制现象,此时形成的是单层细胞。用胰蛋白酶处理可以使贴壁细胞从瓶壁上分离开来。(2)随着细胞传代培养代数的增多,绝大部分细胞分裂停止,进
9、而出现衰老甚至死亡的现象,但极少数细胞可以连续增殖,有些细胞会因遗传物质改变而变成可无限传代的细胞。(3)活细胞的细胞膜具选择透过性,大分子染料不能进入活细胞内,而死细胞的细胞膜丧失选择透过性,大分子染料能够进入死细胞内而使死细胞着色。(4)细胞分裂中期染色体形态固定、数目清晰,因此最好选用细胞分裂到中期的细胞用显微镜观察染色体数目。(5)在冷冻或超低温、液氮条件下,细胞中酶的活性降低,细胞新陈代谢的速率降低,所以通常在此条件下保存细胞。答案:(1)相互接触 接触抑制 单层(或一层) 胰蛋白酶(2)衰老甚至死亡 降低 减少(3)活细胞的细胞膜具有选择透过性,大分子染料不能进入活细胞内,故活细胞
10、不能着色(或死细胞的细胞膜丧失了选择透过性,大分子染料能够进入死细胞内而着色)(4)中(5)冷冻(或超低温、液氮)三、综合应用11.右图是细胞融合技术的一些过程,据图完成下列问题。(1)从 A 和 B 细胞到 C 细胞的过程中,必须用 处理。 (2)若 A、B 细胞为植物细胞,那么这样的细胞已经用酶降解脱掉了细胞壁,这种酶可能是 ,由此生成的 A 和 B 细胞称为 。由 A、B 到 C 的过程中,常用的物理方法有 。融合完成的标志是 ,形成的 D 细胞需要应用 技术,把其培养成植株。 (3)若 A 细胞为骨髓瘤细胞,B 为淋巴细胞,那么 D 细胞称为 ,由 D 细胞连续分裂产生大量细胞的过程,
11、称为 ,D 细胞既能无限增殖,又能产生 。 (4)若 A 为人细胞,B 为鼠细胞,并分别用红、绿荧光染料标记细胞膜上的蛋白质,在 C 细胞时,细胞一半有红色荧光,一半有绿色荧光,到 D 细胞阶段,两种颜色的荧光均匀分布,原因是 。 (5)若 A、B 细胞为动物细胞,一般取自 ,然后用 将细胞分散开。由 A、B 到 C 的过程中,可采用的不同于植物细胞融合的手段是 。解析:植物体细胞杂交前需先去掉细胞壁,细胞壁由纤维素和果胶组成,应用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。第二步就是让不同的原生质体融合,融合必须采用一定的技术手段,进行人工诱导。在完成细胞融合后,还要将杂种细胞培育成植株。动物在免疫反应的过
12、程中,每一种 B 淋巴细胞能分泌一种特异性抗体,要想获得大量的特异性抗体,必须使能分泌该单一抗体的 B 淋巴细胞大量增殖。将 B 淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞同时培养,在灭活的病毒(或聚乙二醇)的诱导下,促使 B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,得到杂交瘤细胞,它兼有两个亲本细胞的特性既能大量增殖,又能产生出单一性的抗体。细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以运动的,即具有一定的流动性。答案:(1)诱导剂(2)纤维素酶和果胶酶 原生质体 离心、电刺激、振动 产生新的细胞壁 植物组织培养(3)杂交瘤细胞 细胞培养 单一抗体(4)构成细胞膜的蛋白质和磷脂分子具有一定的流动性(5)动物胚胎或幼龄动物的组织或器
13、官 胰蛋白酶(或胶原纤维酶) 用灭活的病毒诱导细胞融合12.科学家通过对鼠和人控制抗体产生的基因进行拼接,实现了对鼠源杂交瘤抗体的改造,生产出使人体的不良反应减少、效果更好的鼠人嵌合抗体,用于癌症治疗。下图表示形成鼠人嵌合抗体的过程。请据图回答下列问题。4(1)鼠源杂交瘤抗体就是从免疫小鼠的脾脏细胞中获取 B 淋巴细胞,在诱导剂的作用下与 融合,形成 细胞,并通过体内培养或体外培养生产的单克隆抗体。这种抗体与普通血清抗体相比,最主要的优点在于 ,可大量制备。 (2)生产单克隆抗体一般不直接培养 B 淋巴细胞,主要原因是 。 解析:(1)B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,形成杂交瘤细胞,培养杂交瘤细
14、胞可生产单克隆抗体。单克隆抗体的优点是特异性强、灵敏度高。(2)生产单克隆抗体一般不直接培养 B 淋巴细胞,因为 B 淋巴细胞是高度分化的细胞,不能无限增殖。答案:(1)骨髓瘤细胞 杂交瘤 特异性强、灵敏度高(2)B 淋巴细胞不能无限增殖13.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
15、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。请回答下列问题。(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)由图看出,到第四次
16、免疫时,Y 和 Z 的血清抗体效价已达到要求,即 16 000 以上,而前三次免疫后,3 只小鼠的血清抗体效价均未达到要求。从第三次开始,Y 小鼠的血清抗体效价最高,所以Y 小鼠最适合用于制备 B 淋巴细胞。(2)仅考虑细胞之间的两两融合,该融合体系中有 5 种类型的细胞:2 种未融合型(B 淋巴细胞、骨髓瘤细胞),3 种融合型(B 淋巴细胞+B 淋巴细胞、骨髓瘤细胞+骨髓瘤细胞、B 淋巴细胞+骨髓瘤细胞)。由此可看出细胞融合具有随机性。(3)杂交瘤细胞是 B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成的,有 1 个细胞核,核内染色体数为40+60=100(条),当杂交瘤细胞处于有丝分裂后期时,其染色体数目最多为 200 条。(4)B 淋巴细胞不能无限增殖,所以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)1 200(4)B 淋巴细胞不能无限增殖
