逍遥学能 2013-07-18 20:43
2.2.2动物细胞融合与单克隆抗体
1．动物细胞融合的目的中，最重要的是( )
A．克服远缘杂交不亲和的障碍
B．制备单克隆抗体
C．培育新物种
D．生产杂交细胞
解析：选B。植物体细胞杂交，主要是为了克服远缘杂交不亲和的障碍，以培育新品种。另外，植物体细胞杂交还应用了植物细胞的全能性。动物细胞作为整体，它的全能性受到限制，目前只见到高度分化的细胞核在去核卵细胞中表现全能性，还未见到融合细胞核表现出全能性的例子，因此动物细胞融合不能用来培育新的物种。生产杂交细胞，也不是细胞融合的主要目的。
2．动物细胞融合和植物体细胞杂交技术的比较中，正确的是( )
A．诱导融合的方法完全相同
B．所用的技术手段基本相同
C．培养基成分相同
D．都能形成杂种细胞
解析：选D。动物细胞融合和植物体细胞杂交这两项细胞工程技术中，都包含有细胞融合的过程，都能形成杂种细胞。对于诱导方法来说，除动物细胞的融合还可用灭活的病毒作诱导剂外，其他的基本相同。植物体细胞杂交前需先去掉细胞壁，在完成细胞融合后，还要将杂种细胞培育成植株，所以，它们所应用的技术手段是有差别的。植物细胞培养用的是固体培养基，动物细胞培养用的是液体培养基，其成分中还有动物血清，培养基成分有一定的差别。
3．(2011年高考江苏卷)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．植物细胞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：选B。蛋白质工程与基因工程不同，基因工程产生的是自然界中原有的蛋白质，而蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质，A项正确。体细胞杂交技术是植物细胞工程中培养杂种植株的一项技术，动物细胞工程中克隆动物常利用细胞核移植技术，而制备单克隆抗体常利用动物细胞融合技术，B项错误。用茎尖进行植物组织培养可获得脱毒苗，因为茎尖的细胞刚分裂产生还未被病毒感染，C项正确。动物细胞培养技术可为动物的转基因技术提供受体细胞等，D项正确。
4．(2011年南京市高二检测)下图是单克隆抗体制备过程示意图，其中1过程注射的物质和A细胞的名称分别为( )
A．抗体、T淋巴细胞 B．抗原、T淋巴细胞
C．抗体、B淋巴细胞 D．抗原、B淋巴细胞
解析：选D。1过程注射的是抗原，使小鼠产生经过免疫的B淋巴细胞A。
5．单克隆抗体技术在疾病诊断和治疗以及生命科学研究中具有广泛的应用。下列关于单克隆抗体的叙述，错误的是 ( )
A．特异性强、灵敏度高
B．与抗癌药物结合可制成“生物导弹”
C．体外培养B淋巴细胞可大量分泌单克隆抗体
D．由效应B细胞与骨髓瘤细胞融合而成的杂交瘤细胞分泌
解析：选C。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，但是在体外培养的条件下，B淋巴细胞不能无限增殖。由效应B细胞与骨髓瘤细胞融合而成的杂交瘤细胞，能在体外培养的条件下大量增殖，并分泌单克隆抗体。单克隆抗体与常规抗体相比，特异性强、灵敏度高，与抗癌药物结合可制成“生物导弹”，直接作用于癌细胞。
6.右图示细胞融合技术的一些过程，据图回答：(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D细胞还要应用__________________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，称为________，这种细胞既能无限繁殖，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上的蛋白质，在C细胞阶段，细胞一半发红色荧光，一半发绿色荧光，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____________将其分散开。由A、B到C的过程中，采用的不同于植物细胞融合的手段是________________________________________________________________________。
(6)若该过程为制备单克隆抗体，A和B融合后形成的C有几种？________________。
解析：此题是对植物体细胞杂交、动物细胞融合，以及细胞膜的特性等比较全面的考查。植物体细胞杂交前需先去掉细胞壁，因为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。B淋巴细胞具有产生单一抗体的能力，但不能在体外增殖；骨髓瘤细胞是一种癌细胞，它能在体外培养条件下无限增殖，但不能产生抗体。然后将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，又能产生出某种特异性的抗体。最后考查了细胞膜的特性。细胞膜中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)诱导因素 (2)纤维素酶和果胶酶 原生质体 电激、振动 产生细胞壁 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)动物胚胎或出生不久的幼龄动物的组织或器官 胰蛋白酶 用灭活的病毒诱导细胞融合 (6)3种
(紧扣教材，思考感悟)
【思考与探究】
1．植物体细胞杂交技术与动物细胞融合技术有什么不同？(教材P55)
答案：植物体细胞杂交技术与动物细胞融合技术基本相同，不同的是植物体细胞融合前需去掉细胞壁，然后再融合；动物细胞融合是两个体细胞直接融合。
2．制备单克隆抗体时，为什么要选用B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞？(教材P55)
答案：哺乳动物感染抗原后，其体内会形成相应的效应B淋巴细胞，效应B淋巴细胞能分泌相应的抗体凝聚或杀死这些抗原。动物在免疫反应的过程中，每一种效应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效应B淋巴细胞大量增殖。效应B淋巴细胞具有产生单一抗体的能力，但不能在体外大量增殖；骨髓瘤细胞是一种癌细胞，它能在体外培养条件下无限增殖，但不能产生抗体。因此，把一种效应B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行细胞融合，产生杂交瘤细胞，它会兼有两个亲本细胞的特性——在体外培养条件下能不断增殖，同时能产生出某种特异性的抗体。
1．下列不是细胞融合常用方法的是( )
A．细胞培养 B．灭活的仙台病毒诱导
C．电刺激 D．聚乙二醇作为诱导剂
解析：选A。诱导细胞融合的方法有病毒诱导融合，聚乙二醇诱导融合，电激诱导融合。细胞培养不能使细胞融合。
2．下列过程中，没有发生膜融合的是( )
A．植物体细胞杂交
B．受精过程
C．氧进入细胞中的线粒体
D．效应B细胞产生抗体
解析：选C。氧气进入细胞中的线粒体是跨膜运输的自由扩散，没有膜的融合。
3．(2011年陕西咸阳高二检测)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手段有：聚乙二醇、灭活的病毒、电激、紫外线照射
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。紫外线照射常用于人工诱变育种，可诱发基因突变，而不能诱导细胞融合。
4．要想获得大量的单克隆抗体就必须用单个的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，B淋巴细胞可以无限增殖
B．在动物体内B淋巴细胞可产生多达百万种以上的抗体
C．每一个B淋巴细胞都参与特异性免疫反应
D．每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体
解析：选D。此题结合单克隆抗体的制备，考查了有关B淋巴细胞的免疫学知识。C选项的叙述有误，一是因为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；二是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。
5．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．①②③④ B．①③⑤
C．②④ D．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。
6．用a表示骨髓瘤细胞，b表示效应B细胞，则细胞融合过程中两次筛选的目的分别为( )
A．a、aa、ab、bb、b→a、aa、ab→ab培养
B．a、aa、ab、bb、b→ab、bb、b→ab培养
C．a、aa、ab、bb、b→ab→产生特定抗体的ab培养
D．a、aa、ab、bb、b→aa→能无限增殖的aa培养
答案：C
7．(2011年合肥高二检测)科学家用小鼠骨髓瘤细胞与某种细胞融合，得到杂交细胞，经培养可产生大量的单克隆抗体，与骨髓瘤细胞融合的是( )
A．经过免疫的B淋巴细胞
B．不经过免疫的T淋巴细胞
C．经过免疫的T淋巴细胞
D．不经过免疫的B淋巴细胞
答案：A
8．关于单克隆抗体，下列叙述不正确的是( )
A．可以制成诊断盒，用于疾病的诊断
B．可以与药物结合，用于病变细胞的定向治疗
C．可以利用基因工程技术生产
D．可以在生物体内生产，不能体外生产
答案：D
9．用动物细胞工程获得单克隆抗体，下列实验步骤错误的是( )
A．将抗原注入小鼠体内，获得能产生抗体的B淋巴细胞
B．用纤维素酶处理B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞
C．用聚乙二醇作诱导剂，使能产生抗体的B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合
D．筛选杂交瘤细胞，并从中选出能产生所需抗体的细胞群，培养后提取单克隆抗体
解析：选B。单克隆抗体的制备过程是：将一种抗原注入小鼠体内，获得能产生抗体的B淋巴细胞，然后将B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞同时培养，在聚乙二醇的诱导下，促使B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，得到杂交瘤细胞。从中选出能产生抗体的细胞群，即可得到单克隆抗体。因为动物细胞无细胞壁，所以用不到纤维素酶。
10．将小鼠骨髓瘤细胞与一种B淋巴细胞融合，可使融合的细胞经培养产生单克隆抗体，下列有关此项技术的说法中不正确的是( )
A．动物细胞融合和动物细胞培养技术是单克隆抗体技术的基础
B．实验中杂交瘤细胞从培养基中吸收葡萄糖的方式是主动运输
C．B淋巴细胞与骨髓瘤细胞直接放入培养液中就能融合为杂交瘤细胞
D．按照培养基的用途分类，实验中筛选杂交瘤细胞的培养基是选择培养基
解析：选C。B淋巴细胞与骨髓瘤细胞放入培养液中，必须在诱导因素(如灭活的病毒等)的作用下，才能促进其细胞融合，从中可筛选出杂交瘤细胞。
11．运用动物体细胞杂交技术可实现基因定位。研究发现：用人的细胞与小鼠体细胞进行杂交得到的杂种细胞含有双方的染色体。杂种细胞在持续分裂过程中仅保留鼠的染色体而人类染色体则逐渐丢失，只剩一条或几条。下图是人的缺乏HGPRT酶突变细胞株(HGPRT－)和小鼠的缺乏TK酶细胞株(TK－)融合后并在HAT培养液中培养的过程，结果表明最终人的染色体在融合细胞中仅存有3号染色体或17号染色体或两者都有。已知只有同时具有HGPRT酶和TK酶的融合细胞才可在HAT培养液中长期存活与繁殖。
(1)体细胞杂交克服了________________，过程①常用的生物方法是_____________
________________________________________________________________________。
(2)从培养过程看HAT培养液不仅能提供养料，还起________作用。
(3)从图示结果看，可以确定人的________基因位于________号染色体上；该方法可以对鼠基因定位吗？___________________________________________________________。
(4)干扰素是效应T细胞分泌的一种淋巴因子，利用动物细胞融合技术，将效应T细胞与骨髓瘤细胞融合并筛选得到杂交瘤细胞。该细胞应该具有_________________________
________特点。
解析：体细胞杂交可以克服远缘杂交不亲和，甚至可以实现动物和植物之间的细胞融合。在培养液中添加抗生素是防止细菌污染的措施之一。第(4)题，应该类比单克隆抗体，由效应T细胞和骨髓瘤细胞杂交并筛选得到的细胞应该有两个特点：大量增殖，分泌干扰素。
答案：(1)远缘杂交不亲和(或生殖隔离) 用聚乙二醇、灭活的病毒、电激等诱导
(2)选择(筛选)
(3)TK酶 17 不能
(4)既能大量繁殖，又能分泌干扰素
12．(2011年南充高二检测)近年来，我国死于狂犬病的人数有上升之势。狂犬病病毒的核酸是RNA，机体感染病毒后产生的特异性IgG抗体，能消除狂犬病病毒，这是接触狂犬病病毒后及时注射疫苗和特异性抗体的重要依据。我国利用地鼠的肾细胞培养狂犬病疫苗，已取得良好效果。
请根据上述材料，回答下列问题：
(1)狂犬病病毒的毒力可发生变异。从自然感染动物体内分离的病毒株称为野毒株，其致病力强。将野毒株在家兔脑________内连续传50代后，变成固定毒株。固定毒株使人及动物致病。
(2)特异性抗体获取的方法可用单克隆抗体制备法。在制备单克隆抗体的过程中，应用的动物细胞工程技术是
________________________________________________________________________。
(3)如图是单克隆抗体制备过程示意图，请据图回答：
①图中A过程，从小鼠的脾脏中取得的“小鼠细胞”是________细胞，该细胞能够产生__________。从小鼠体内提取分离该细胞之前，应给小鼠注射的特定的物质是________。
②图中B过程是细胞融合，该过程需要用灭活的________、聚乙二醇或电激等诱导。
③特异性抗体的获取方法也可以采用向动物体内反复注射某种抗原，使动物产生抗体，然后从动物血清中分离所需抗体。与这种方法制备的抗体相比，单克隆抗体具有
__________________________________________________________________等特点。
(4)动物细胞体外培养需要满足的环境条件有__________________________________
________________________________________________________________________。
(5)单克隆抗体技术还有哪些用途？___________________________________________。
解析：病毒是营寄生生活的，所以在体外只能用活细胞来培养。B淋巴细胞受到抗原刺激后可分化成B淋巴细胞，并产生相应的抗体。动物细胞培养最大的用途就是制备单克隆抗体，单克隆抗体的特点和应用要熟练、准确地掌握。
答案：(1)活细胞
(2)动物细胞融合技术、动物细胞培养技术
(3)①B淋巴 抗体 抗原(或狂犬病病毒) ②病毒(或仙台病毒)
③特异性强、灵敏度高，并可以大量制备
(4)无菌、无毒，适宜的温度和pH，气体，营养物质等
(5)作为诊断试剂；运载药物(或“生物导弹”)等
13．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__________特点，又具备淋巴细胞的____________特点。
(6)淋巴细胞是由动物体________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(主动吸收)