动物细胞融合和单克隆抗体的制备--2023届高考生物一轮复习易错点专练(含解析)

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动物细胞融合和单克隆抗体的制备--2023届高考生物一轮复习易错点专练(含解析)

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易错点3 动物细胞融合和单克隆抗体的制备
易错归因
对动物细胞融合与植物体细胞杂交的异同理解不全面;对单克隆抗体的制备过程理解不到位等。
典型易错题
例1 (2022·福建莆田·三模)下图为动物细胞融合技术流程图,下列相关叙述错误的是( )
A.图中C为灭活的病毒,此外还可用物理方法或化学方法诱导融合
B.图中①过程发生了细胞膜的融合,体现了细胞膜的流动性
C.图中②过程表示通过有丝分裂过程产生杂种细胞
D.若①过程动物细胞是B淋巴细胞和小鼠骨髓瘤细胞,则融合细胞全部为杂交瘤细胞
【答案】D
【解析】分析题图:图示为动物细胞融合过程,①为细胞融合过程,该过程可采用的诱导方法包括物理法(离心、振动、电激等)、化学法(聚乙二醇)和生物法(灭活的病毒)。②为杂种细胞的增殖过程,方式为有丝分裂。图中C为灭活的病毒,此外还可用物理(离心、振动、电激等)或化学方法(聚乙二醇)诱导融合,A正确;图中①过程发生了细胞膜的融合,体现了细胞膜的流动性,B正确;图中②过程表示通过有丝分裂过程产生杂种细胞,C正确;若①过程动物细胞是B淋巴细胞和小鼠骨髓瘤细胞,则融合细胞有杂交瘤细胞、B淋巴细胞-B淋巴细胞、骨髓瘤细胞-骨髓瘤细胞,D错误。故选D。
例2(2022·湖北·模拟预测)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,下列叙述错误的是( )
A.制备抗HCG单克隆抗体的动物细胞工程技术有动物细胞培养和动物细胞融合
B.将纯化HCG注入小鼠是为了从产生免疫反应小鼠的脾脏中获得相应的B淋巴细胞
C.图中利用HAT培养液具有选择作用,让能合成抗HCG抗体的细胞大量增殖
D.腹水中制备抗HCG单克隆抗体时,需要注射免疫抑制剂,使小鼠易于接纳杂交瘤细胞
【答案】C
【解析】据图分析,给动物注射抗原HCG,产生已免疫的B淋巴细胞,加促融剂,与骨髓瘤细胞融合,用HAT培养基进行筛选,筛选出杂交瘤细胞,再进行克隆化培养和抗体检测,筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,再进行大规模培养。制备单克隆抗体过程中要用到动物细胞培养技术培养B淋巴细胞、骨髓瘤细胞和杂交瘤细胞,动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞,A正确;在制备单克隆抗体过程中,首先要将纯化HCG注入小鼠体内,其目的是从产生免疫反应小鼠的脾脏中获得能产生特异性抗体的B淋巴细胞,B正确;图中利用HAT培养液目的是筛选出杂交瘤细胞,但筛选的杂交瘤细胞不一定能产生抗HCG抗体,C错误;可将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖,从小鼠腹水中制备抗HCG单克隆抗体,此过程需要注射免疫抑制剂,降低小鼠的免疫能力,使小鼠易于接纳杂交瘤细胞,D正确。故选C。
解题技巧
1.动物细胞融合
思考:动物细胞融合与植物体细胞杂交有哪些不同之处?
①融合前的处理不同:植物体细胞杂交用纤维素酶和果胶酶去掉细胞壁,制备原生质体才能融合,而动物细胞不需去壁可以直接诱导融合。②诱导方式不同:相比植物体细胞杂交,动物细胞融合特有的诱导方式是用灭活的病毒处理。③目的不同:植物体细胞杂交的目的是培育杂种植株;动物细胞融合的目的是获得杂种细胞。
2.单克隆抗体制备
(1)血清抗体与单克隆抗体
名称 产生 特点
血清抗体 由浆细胞分泌 一般从血清从分离,产量低、纯度低、特异性差
单克隆抗体 由杂交瘤细胞分泌 特异性强,灵敏度高,能大量制备
(2)过程
(3)单克隆抗体的应用
①作为诊断试剂:能准确识别各种抗原物质的细微差异,并与一定抗原发生特异性结合,具有准确、高效、简易、快速的优点。
②用于治疗疾病和运载药物:主要用于癌症治疗,可制成“生物导弹”,也有少量用于治疗其他疾病。
(4)单克隆抗体制备过程中为什么要有两次筛选?
提示:诱导融合后得到多种杂交细胞,另外还有未融合的亲本细胞。用特定的选择培养基筛选可将融合的杂交瘤细胞筛选出来,这是第一次筛选。由于从体内取免疫过的B淋巴细胞时可取出很多种,形成的杂交瘤细胞有很多种,所以需筛选出产生特定抗体的杂交瘤细胞,这是第二次筛选。
同类题练习
1.(2022·辽宁·模拟预测)下列有关动物细胞融合和植物原生质体融合的共同点的说法,错误的是( )
A.都能打破有性杂交的局限,使远缘杂交成为可能
B.依据的生物学原理都有生物膜具有一定的流动性
C.都能用聚乙二醇或电融合法促进细胞的融合
D.融合的目的都是获得具有双方遗传物质的杂种个体
2.(2022·天津·耀华中学一模)关于以下模式图的说法错误的是( )
A.如果A、B分别表示白菜和甘蓝的体细胞原生质体,则理论上由C发育的个体可育
B.如果A表示经病原体M免疫的小鼠的多种B淋巴细胞,B表示小鼠骨髓瘤细胞,则C 就表示能产生抗M抗体的杂交瘤细胞
C.如果A、B分别表示优良奶牛的卵母细胞和精子,则体外受精时,精子必须进行获能处理,而卵母细胞需要培养到MII期才能完成受精
D.如果A、B分别表示用绿色、红色荧光标记膜蛋白的小鼠细胞、人细胞,则适宜温度下,一段时间后C上的绿色与红色呈均匀分布
3.(2022·辽宁沈阳·二模)目前已有多种抗肿瘤单克隆抗体药物在我国上市,抗肿瘤单克隆抗体以其显著的疗效和良好的耐受性在临床上得到广泛应用,很多恶性肿瘤患者已从中获益。下列有关单克隆抗体制备过程的描述错误的是( )
A.单克隆抗体制备过程需要应用选择培养基
B.单克隆抗体的制备过程包括动物细胞融合和动物细胞培养两个过程
C.杂交瘤细胞需具备大量增殖和分泌多种抗体的能力
D.单克隆抗体除应用于抗肿瘤药物方面,还可应用于肿瘤诊断
4.(2022·江苏常州·模拟预测)如图为单克隆抗体制备的基本流程,①~⑤分别代表不同的操作过程。下列相关叙述错误的是( )
A.小鼠受抗原刺激后能从小鼠脾脏中获得已免疫的多种B淋巴细胞
B.图示①过程可采用电激、离心、振动等物理方法促进动物细胞融合
C.②③过程筛选并获得产特定抗体的杂交瘤细胞的过程中无需克隆化培养
D.⑤过程培养液中的细胞不会出现细胞贴壁和接触抑制的现象
5.(2022·辽宁沈阳·三模)细胞毒素类药物用于化疗能有效杀伤肿瘤细胞,也会杀伤健康细胞。科学家将细胞毒素与单克隆抗体结合,制成了“抗体—药物偶联物(ADC)”,其作用机制如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.ADC中的单克隆抗体能特异性识别肿瘤细胞表面的抗原
B.ADC能有效杀伤肿瘤细胞且毒副作用小,它是由浆细胞产生的
C.含ADC的囊泡与溶酶体融合后,溶酶体裂解释放药物,最终细胞凋亡
D.可利用放射性同位素或荧光标记的单克隆抗体定位诊断肿瘤
6.(2022·江苏·高邮市第一中学模拟预测)甘草酸是中药甘草中的主要活性成分。为了快速检测甘草酸,科研人员利用细胞工程技术制备了抗甘草酸的单克隆抗体,其基本操作过程如下图。下列相关叙述正确的是(  )
A.细胞甲是浆细胞,需多次注射相应抗原后从小鼠血液中提取
B.过程②诱导细胞融合,利用了细胞膜的选择透过性
C.过程③筛选得到的细胞是能够产生抗甘草酸抗体的杂交瘤细胞
D.过程③④的筛选方法不同,细胞丙、丁核酸不一定相同
7.(2022·山东·模拟预测)为制备抗犬冠状病毒(CCV,RNA病毒)特异性单克隆抗体,以灭活的CCV为抗原免疫小鼠4次,将提取的小鼠B淋巴细胞与骨髓瘤细胞用聚乙二醇诱导细胞融合,通过两次筛选获得抗体阳性的杂交瘤细胞,经克隆化培养,获得稳定分泌抗CCV单克隆抗体的杂交瘤细胞。下列叙述正确的是( )
A.免疫小鼠4次的目的是增加小鼠体内的单克隆抗体的量
B.实验中使用的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞在单独培养时均会出现接触抑制现象
C.诱导后需进行两次筛选,第一次筛选的目的是筛选出既能无限增殖又能产生所需抗体的杂交瘤细胞
D.利用CCV对杂交瘤细胞进行抗体检测可获得分泌特定抗体的杂交瘤细胞
8.(2022·湖北·模拟预测)在生产癌胚抗原(CEA)单克隆抗体的过程中,首先将纯品CEA多次注射到小鼠体内,两周后分离小鼠脾脏细胞,与小鼠SP20骨髓细胞融合,筛选出所需的杂交细胞,再将筛选出的杂交细胞与生理盐水一起注入到小鼠腹腔,一段时间后,提取单克隆抗体。下列相关叙述错误的是( )
A.杂交瘤细胞生产的单克隆抗体和人体内的天然癌胚抗原抗体的结构可能有差别
B.将CEA多次注射到小鼠腹腔的目的是增强免疫,增加体内记忆细胞和T细胞数目
C.杂交细胞至少需经过两次筛选,选择CEA抗体阳性的细胞用于进行克隆化培养
D.单克隆抗体可以用来检测人体内癌胚抗原的有无,从而判断肿瘤等疾病是否发生
9.(2022·浙江绍兴·二模)为研制抗冠状病毒A的单克隆抗体,研究人员以小鼠甲为实验材料设计了以下实验流程。
下列有关叙述中正确的是( )
A.须通过鼻喷冠状病毒A诱导小鼠甲产生相应的效应B细胞
B.制备单细胞悬液必须使用胰酶消化小鼠甲的脾组织
C.B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合不可采用聚乙二醇介导的方法
D.筛选2依据了抗原与抗体的特异性反应原理,需要进行多次
10.(2022·四川·攀枝花教科所一模)2020年5月,中国科研团队发现了可有效阻断新冠病毒(SARS–CoV–2)感染的单克隆抗体,可用于抗新冠药物和疫苗的研发。该单克隆抗体如注射进入人体,将抢先与新冠病毒的刺突蛋白(S蛋白)结合,使病毒无法感染人体细胞,从而被免疫系统清除。如图是单克隆抗体制备过程示意图,1–6代表相关过程,a–e代表相关细胞。请据图回答下列问题:
(1)生产单克隆抗体一般不宜直接培养免疫过的B淋巴细胞,主要原因是______________
_________;通过过程5或6生产的单克隆抗体的优点是_____________________________
_____________。
(2)过程1是_____________,目的是刺激小鼠产生能分泌相应抗体的B淋巴细胞,过程2的培养基中除具有图示三种细胞外,还应该有_____________________________________。
(3)e细胞是______________________,其优点是_________________________________。
(4)与动物细胞融合相比,植物细胞在融合前需用________________处理掉细胞壁,融合完成的标志是__________________________________。
同类题练习参考答案
1.D 【解析】动物细胞融合和植物原生质体融合都可以突破有性杂交方法的局限,使远缘杂交成为可能,A正确;细胞融合和植物原生质体融合过程中都有细胞的融合过程,该过程依赖于生物膜的流动性,B正确;两者都能用聚乙二醇或电融合法促进细胞的融合,此外动物细胞融合还可用灭活的病毒进行,C正确;动物细胞融合的结果并非得到杂种个体,而是得到杂种细胞,D错误。故选D。
2.B 【解析】图中A、B表示植物细胞原生质体或动物细胞,图中两原生质体(动物细胞)靠一起,表示正在进行原生质体(动物细胞)融合,C代表融合细胞。若A、B分别表示白菜和甘蓝的体细胞原生质体,则C进行减数分裂时可正常进行同源染色体联会,理论上可育,A正确;如果A表示经病原体M免疫的小鼠的B淋巴细胞中的浆细胞,B表示小鼠骨髓瘤细胞,则C 经筛选后可表示能产生抗M抗体的杂交瘤细胞,B错误;体外受精时,需要对精子进行获能处理,另外,培养的卵母细胞需要发育至M Ⅱ中期,C正确;如果A、B分别表示用绿色、红色荧光标记膜蛋白的小鼠细胞、人细胞,则适宜温度下,一段时间后C上的绿色与红色呈均匀分布,体现细胞膜具有一定的流动性,D正确。故选B。
3.C 【解析】在制备单克隆抗体时,首先要给小鼠免疫,产生相应的浆细胞,然后将浆细胞与骨髓瘤细胞融合,经过选择培养基两次筛选,最后获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞。在单克隆抗体的制备过程中,使用了动物细胞培养和动物细胞融合等动物细胞工程技术。单克隆抗体的制备需要用选择培养基,第一次筛选的目的是从混合的细胞群中选择出杂交瘤细胞,而第二次筛选的目的是从杂交瘤细胞中,选择出能产生所需抗体的杂交瘤细胞,A正确;单克隆抗体的制备过程包括动物细胞融合(B细胞和骨髓瘤细胞融合)和动物细胞培养两个过程,B正确;杂交瘤细胞需具备大量增殖和分泌单一抗体的能力,C错误;单克隆抗体除应用于抗肿瘤药物方面,还可应用于肿瘤诊断,D正确。故选C。
4.C 【解析】单克隆抗体的制备过程是:对小动物注射抗原,从该动物的脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞,即浆细胞,将浆细胞与骨髓瘤细胞融合,然后用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,随后再利用抗原抗体杂交法,筛选出能产生单一抗体的杂交瘤细胞,克隆化培养杂交瘤细胞(体内培养和体外培养),最后获取单克隆抗体。所以图中①表示动物细胞融合过程,②表示筛选杂交瘤细胞,③表示筛选出能产生单一抗体的杂交瘤细胞,④⑤表示克隆化培养杂交瘤细胞。小鼠受抗原刺激后,体内会形成相应的B淋巴细胞,B淋巴细胞能分泌抗体,在免疫反应的过程中,体内产生的特异性抗体种类可多达百万种以上,但是每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体,所以小鼠受抗原刺激后能从小鼠脾脏中获得已免疫的多种B淋巴细胞,A正确;分析图可知,图中①表示动物细胞融合过程,可采用电激、离心、振动等物理方法促进动物细胞融合,B正确;分析图可知,②表示筛选杂交瘤细胞,③表示筛选出能产生单一抗体的杂交瘤细胞,②③过程筛选并获得产特定抗体的杂交瘤细胞的过程中需克隆化培养,C错误;培养正常细胞时会出现贴壁生长和接触抑制的现象,但瘤细胞由于细胞膜表面糖蛋白减少细胞间黏着性降低,因此不会出现细胞贴壁和接触抑制的现象,D正确。故选C。
5.B 【解析】由题干信息分析可知,细胞毒素类药物能有效杀伤肿瘤细胞,但同时也会对正常细胞产生伤害,而将细胞毒素与抗体结合,抗体与靶细胞膜上的特异性受体结合通过胞吞的方式把细胞毒素一并带进靶细胞,引起靶细胞溶酶体膜的破裂,最后导致细胞凋亡,实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。抗原和抗体能特异性结合,因此ADC中的单克隆抗体能特异性识别肿瘤细胞表面的抗原,A正确;ADC能有效杀伤肿瘤细胞且毒副作用小,ADC是抗体-药物偶联物,其中的抗体是由杂交瘤细胞产生的,B错误;据图可知,通过胞吞形成的含ADC的囊泡与溶酶体融合后,溶酶体裂解释放药物,最终导致细胞凋亡,C正确;单克隆抗体可作为诊断试剂,用于治疗疾病和运载药物,利用放射性同位素或荧光标记的单克隆抗体能在特定组织中成像的技术,可定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病,D正确。故选B。
6.D 【解析】分析图示:①为注射抗原,诱导产生具有免疫能力的B细胞;②为将具有免疫能力的B细胞和骨髓瘤细胞融合;③用选择性培养基筛选获得杂交瘤细胞;④用抗体检测和克隆培养得到能产生特定抗体的杂交瘤细胞;⑤为提取单克隆抗体。细胞甲为B淋巴细胞,需多次注射相应抗原后从小鼠血液中提取,A错误;诱导动物细胞融合利用了细胞膜的结构特点,即具有一定的流动性,B错误;过程③筛选得到的细胞是杂交瘤细胞,但不一定能够产生抗甘草酸抗体,还需要经过克隆化培养和抗体检测后筛选得到的细胞丁才能产生抗甘草酸抗体,C错误;过程③筛选杂交瘤细胞,过程④筛选能产生单一抗体的杂交瘤细胞,二者的方法不同,由于两者最终产生的蛋白质不一定相同,故丙、丁核酸不一定相同,D正确。故选D。
7.D 【解析】免疫小鼠4次的目的是通过多次免疫,让小鼠的体内能够得到更多的能产生特异性抗体的B淋巴细胞,A错误;骨髓瘤细胞在单独培养时不会出现接触抑制现象,B错误;诱导后需进行多次筛选,第一次筛选的目的是筛选出融合的杂交瘤细胞,并不能筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞,C错误;抗原能和抗体特异性结合,所以利用CCV对杂交瘤细胞进行抗体检测可获得分泌特定抗体的杂交瘤细胞,D正确。故选D。
8.B 【解析】杂交瘤细胞是由小鼠的细胞生产的,由于生理结构等差异,杂交瘤细胞生产的单克隆抗体和人体内的天然癌胚抗原抗体的结构可能有差别,A正确;将CEA多次注射到小鼠腹腔的目的是激发小鼠的二次免疫,以增加体内记忆细胞和B细胞数目,B错误;对杂交细胞一般要进行两次筛选,第一次筛选是用选择培养基进行筛选,第二次筛选的方法为专一抗体检测阳性和克隆化培养,最终获得的杂交癌细胞既能产生特异性抗体,又能无限增殖,其中第二次筛选可能包含多次筛选过程,最终选择CEA抗体阳性的细胞用于进行克隆化培养,C正确;利用抗原-抗体专一性结合的特点和单克隆抗体的靶向作用,单克隆抗体可以用来检测人体内癌胚抗原的有无,从而判断肿瘤等疾病是否发生,D正确。故选B。
9.D 【解析】研制抗冠状病毒A的单克隆抗体,可以将冠状病毒A注射至小鼠体内,诱导小鼠甲产生相应的效应B细胞,A错误;制备单细胞悬液可以使用胰酶或胶原蛋白酶消化小鼠甲的脾组织,B错误;B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合可采用聚乙二醇介导、电刺激、灭活的仙台病毒诱导等方法,C错误;筛选2是使用特定的抗原(抗原决定簇)进行筛选,依据了抗原与抗体的特异性反应原理,需要进行多次才能获得能产生单克隆抗体的杂交瘤细胞,D正确。故选D。
10.(1)B淋巴细胞不能无限增殖 特异性强、灵敏度高,可大量制备
(2)多次给小鼠注射纯化后的S蛋白 B淋巴细胞和骨髓瘤细胞
(3)杂交瘤细胞 既能大量增殖又能产生单一抗体
(4)纤维素酶和果胶酶 杂种细胞产生新的细胞壁
【解析】(1)生产单克隆抗体,一般不直接培养免疫过的B淋巴细胞,主要原因是B淋巴细胞不能无限增殖,可选用骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合,从而使融合后的杂交瘤细胞既能迅速大量增殖,又能产生专一性的抗体;从细胞培养液和小鼠腹水中可大量获得特异性强、灵敏度高的抗体。
(2)为了刺激小鼠能分泌相应抗体的B淋巴细胞,多次给小鼠注射特定的抗原(纯化后的S蛋白);过程2是将细胞融合,除产生图示三种细胞外,还应该有未融合的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞。
(3)e细胞既能迅速大量增殖又能产生专一性抗体,是经过筛选后获得的杂交瘤细胞。
(4)植物细胞壁的组成成分是纤维素和果胶,所以在融合前需用纤维素酶和果胶酶处理掉细胞壁;杂种细胞产生新的细胞壁是融合完成的标志。
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