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2.2动物细胞工程——高二生物学人教版（2019）选择性必修三同步课时作业
一、单选题
1．良种试管牛的繁殖过程：用素促进甲牛排卵，然后把卵子在体外与人工的乙牛精子进行受精，在特定的培养基上培育成胚胎，再把胚胎送入经过激素处理的丙牛的子宫内，孕育成试管牛。下列相关叙述错误的是( )
A.该试管牛的培育过程应用的是试管动物技术
B.试管动物技术可以更多、更有效地利用动物卵子
C.甲牛、乙牛对试管牛核基因的贡献相同
D.该技术不能实现优良种畜的快速繁殖
2．克隆猴“中中”“华华”的产生过程不包括( )
A.体外受精 B.细胞核移植 C.动物细胞培养 D.胚胎移植
3．体细胞核移植技术在畜牧业，医药卫生以及其他领域有着广泛的应用前景。下列关于体细胞核移植技术的应用前景及存在问题的叙述，错误的是( )
A.利用体细胞核移植技术培育的转基因克隆动物可以作为生物反应器，生产珍贵的医用蛋白
B.以患者作为供体培育的人核移植胚胎干细胞诱导形成的组织、器官等，可避免免疫排斥反应
C.体细胞核移植技术发展到今天，已经相当成熟，成功率较高
D.有研究者指出，绝大多数克隆动物存在健康问题，如体型过大、脏器缺陷，免疫失调等
4．“中中”和“华华”是世界上首例体细胞克隆猴。我国研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA处理重构胚，克服了多年来导致体细胞克隆猴失败的障碍，培育流程如图，下列叙述错误的是( )
A.用灭活的病毒处理的目的是诱导体细胞和去核卵母细胞的融合
B.体细胞克隆猴成功率低，可能与组蛋白甲基化有关
C.组蛋白乙酰化会阻碍重构胚中细胞的分裂和发育进程
D.去核的卵母细胞能提供激活供体细胞核全能性表达的物质和条件
5．下列哪项条件不是动物细胞培养所需要的( )
A.无菌、无毒的环境 B.充足的营养物质
C.适宜的温度和pH D.95%的空气和5%的氧气
6．下列关于动物细胞培养的叙述中正确的是( )
A.动物细胞培养只是为获得大量的细胞分泌蛋白
B.动物细胞培养前要用胰蛋白酶处理使细胞分散开
C.动物细胞培养通常不出现接触抑制现象
D.可通过细胞培养获得完整的动物个体
7．下列有关动物细胞工程和胚胎工程的叙述，正确的是( )
A.动物细胞培养时，需对细胞进行一次脱分化和两次胰蛋白酶处理
B.适宜条件下进行动物细胞培养，细胞周期的长短不随细胞培养进程而改变
C.为了防止早期胚胎培养过程中发生微生物污染，应将培养箱抽成真空以消毒、灭菌
D.胚胎工程中常对桑椹胚或囊胚进行二分割，可以获得基因型完全相同的两个胚胎
8．阿霉素是一种抗肿瘤抗生素，但其没有特异性，在杀伤肿瘤细胞的同时还会对机体其他细胞造成伤害。构建抗体—药物偶联物（ADC）能对肿瘤细胞进行选择性杀伤，ADC通常由抗体、接头和药物（如阿霉素）三部分组成。下列叙述错误的是( )
A.将肿瘤抗原注射到小鼠体内，可从其血清中获得单克隆抗体
B.ADC中的抗体和阿霉素分别起靶向运输和治疗的作用
C.构建抗体—药物偶联物时用到的抗体应为单克隆抗体
D.利用同位素标记的单克隆抗体，可定位诊断肿瘤
9．科学家以病毒A的外壳蛋白为抗原，制备出了单克隆抗体。下列相关叙述错误的是( )
A.可利用选择培养基筛选出能产生抗体的杂交瘤细胞
B.用病毒A的外壳蛋白对小鼠进行免疫，可获得产生特定抗体的B细胞
C.用灭活的病毒诱导获得的融合细胞都具有浆细胞和骨髓瘤细胞的特性
D.运用该单克隆抗体可以诊断人体是否感染病毒A
10．制备单克隆抗体过程中，下列与杂交瘤细胞的获取相关叙述中正确的是( )
A.利用了细胞增殖、细胞膜流动性和基因重组等原理
B.可利用振动、电刺激等物理方法直接诱导细胞融合
C.可利用细胞中染色体的数目和形态筛选杂交瘤细胞
D.利用选择培养基筛选的杂交瘤细胞可直接生产单抗
11．已知某动物细胞培养过程中会发生细胞贴壁现象。下列相关叙述正确的是( )
A.对贴壁细胞进行收集时，可直接采用离心法
B.悬浮培养细胞会因细胞密度大等因素使细胞分裂受阻
C.动物细胞培养一般采用固体培养基，并维持一定的气体环境
D.只有原代培养一传代培养过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理
12．细胞培养肉已经获准进入某些国家市场。在细胞水平上，培养肉的成分与动物肉基本相同。通过从幼年动物或受精卵中采集组织样本、分离细胞、在反应器中培养，可获得细胞培养肉。下列相关叙述错误的是( )
A.在进行细胞培养时可以用胶原蛋白酶处理，使细胞分散开
B.悬浮在培养液中生长的动物细胞都会出现细胞贴壁现象
C.在反应器中培养细胞时，添加适量的CO2以维持培养液的pH
D.细胞培养肉的优点是不需要对动物进行大规模饲养和屠宰
13．将特定药物与单克隆抗体相结合制成的“生物导弹"，能够用于杀死人类某些癌细胞，其过程如下图所示，下列有关叙述正确的是( )
A.①过程的原理是细胞膜的选择透过性
B.经①形成的杂交瘤细胞都能无限增殖并能产生所需抗体
C.②过程需要筛选并克隆化培养杂交瘤细胞
D.抗体的作用是杀死癌细胞
14．由人类乳头瘤病毒（HPV）感染引起的宫颈癌是全球女性第四大常见癌症。为研制抗HPV抗体，某同学以小鼠甲为实验材料设计了以下实验流程。下列相关说法错误的是( )
A.扩大培养的细胞既能迅速大量繁殖，又能产生抗体
B.在特定的选择培养基上，只有融合的细胞才能存活
C.第2次筛选是指克隆化培养和抗HPV抗体检测
D.抗HPV抗体可以从小鼠的腹水或细胞培养液中获取
15．椰毒假单胞菌酵米面亚种细菌常出现在发酵的米面中，产生的米酵菌酸（BA）会引起食物中毒。实验小组用BA等制备了鼠源抗BA的单克隆抗体。下列说法正确的是( )
A.对特定的单个杂交瘤细胞进行单克隆培养可获得细胞群
B.用BA免疫小鼠后，将提取到的T淋巴细胞和骨髓瘤细胞相融合
C.初次筛选获得的杂交瘤细胞都能分泌抗BA的单克隆抗体
D.抗BA的单克隆抗体常用于检测并清除食物中的BA
二、多选题
16．动物细胞培养主要步骤包括( )
A.分离纯化有用化合物
B.酶解消化动物组织分离出单个细胞
C.将分散的细胞转入培养液中进行培养获得原代细胞
D.将原代细胞分装到多个瓶中进行继代培养
17．研究人员从小鼠胚胎中分离获取胚胎成纤维细胞进行贴壁培养，在传代后的不同时间点检测细胞数目，其结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.贴壁细胞需要用胰蛋白酶处理，再用离心法收集
B.原代和传代细胞都需要放入CO2培养箱中进行培养
C.选取②时期的细胞进行传代培养比①时期的更合理
D.只要提供适宜的培养条件，该细胞培养将会无限传代
三、读图填空题
18．若下图表示细胞工程操作中的某些过程，请回答下列问题。
（1）如果A、B分别是白菜和甘蓝的原生质体，则C细胞再生出细胞壁后需要通过什么技术才能发育成杂种植株“白菜—甘蓝”？若白菜和甘蓝杂交产生了子代，该子代是否可育？为什么？
（2）若该图表示抗丙肝病毒的单克隆抗体制备过程中的一环，A细胞是小鼠骨髓瘤细胞，则B细胞表示什么？符合要求的C细胞应具有哪些特点？
（3）如果A、B分别是取自优良奶牛的卵细胞和精子，在进行体外受精时，一般要把A细胞培养到什么时期？B细胞则要经过什么处理才能与A细胞结合为受精卵？
19．胚胎干细胞必须从胚胎中获取，但这涉及伦理问题，因而限制了它在医学上的应用。科学家通过体外诱导成纤维细胞，获得了类似于胚胎干细胞的一种细胞，称为诱导多能干细胞（iPS细胞）。因为诱导过程无须破坏胚胎，而且iPS细胞可来源于病人自身体细胞，因此iPS细胞应用前景优于胚胎干细胞。如图为iPS细胞的获得及用其培育不同种细胞的示意图（c-Myc、Klf4、Sox2和Oct3/4基因与细胞脱分化有关）。回答下列问题：
（1）在对成纤维细胞进行培养时，常用胰蛋白酶处理使之分散成单个细胞，不用胃蛋白酶的原因是__________________________。
（2）培养iPS细胞培养基中应含有细胞所需的各种营养物质，并定期更换培养液。定期更换培养液的目的是__________________________。将细胞置于95%空气和5%CO2的混合气体环境培养的原因是__________________________。
20．美西螈具有很强的再生能力。研究表明，美西螈的巨噬细胞在断肢再生的早期起重要作用。为研究巨噬细胞的作用机制，科研人员制备了抗巨噬细胞表面标志蛋白CD14的单克隆抗体。抗CD14单克隆抗体的制备流程如图2所示。回答下列问题：
（1）步骤②所用的SP2/0细胞的生长特点是______________________。
（2）吸取③中的上清液到④的培养孔中，根据抗原—抗体杂交原理，需加入_______________进行专一抗体检测，检测过程发现有些杂交瘤细胞不能分泌抗CD14抗体，原因是____________________________________。
（3）步骤⑤向小鼠注射________________________。
（4）步骤⑥从_____________________中提取到大量的抗CD14抗体，用于检测巨噬细胞。
参考答案
1．答案：D
解析：A、由分析可知，试管牛的培育过程应用的是试管动物技术，A正确；
B、可通过试管动物技术人工采集卵子和精子，在体外进行受精以获得大量的胚胎，然后通过移植到其他动物内孕育。这样充分利用了动物的卵细胞，更有效的利用动物卵子，B正确；
C、受精卵中，核基因一半来自精子，一半来自卵细胞，所以甲牛、乙牛对试管牛核基因的贡献相同，C正确；
D、试管动物技术可以更有效的利用动物的卵细胞，实现优良种畜的快速繁殖，D错误；
故选D。
2．答案：A
解析：A、体外受精即试管动物技术是指通过人工操作，使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育成早期胚胎后，再经移植产生后代的技术。克隆是无性繁殖，A错误； B、克隆过程需要用到细胞核移植技术，B正确；C、动物细胞工程最基本的技术就是动物细胞培养，C正确； D、核移植后的早期胚胎，移植到受体动物子宫内发育，D正确。故选：A。
3．答案：C
解析：A、利用体细胞核移植技术培育的转基因克隆动物可以作为生物反应器，生产珍贵的医用蛋白，A正确；
B、以患者作为供体培育的人核移植胚胎干细胞诱导形成的组织、器官等，可避免免疫排斥反应，B正确；
C、尽管通过体细胞核移植技术已经获得了多种克隆动物，但该技术的成功率仍然非常低，各个技术环节也有待进一步改进，C错误；
D、有研究者指出，绝大多数克隆动物存在健康问题，如体型过大、脏器缺陷，免疫失调等，D正确。
故选C。
4．答案：C
解析：A、灭活的病毒能诱导动物细胞融合，A正确;B、由题干可知，将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入重构胚，利于发育成克隆小猴，说明组蛋白甲基化阻碍体细胞克隆猴生长发育，使其成功率低，B正确;C、由题干可知，用组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA处理重构胚，发育成克隆小猴，说明组蛋白乙酰化会促进重构胚中细胞的分裂和发育进程，C错误;D、去核的卵母细胞能提供激活供体细胞核全能性表达的物质和条件，D正确。故选C.
5．答案：D
解析：A、动物细胞培养也需要无菌、无毒的环境，A不符合题意；B、用于动物细胞培养的合成培养基需加入糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等营养物质，还需加入血清、血浆等天然物质，B不符合题意；C、动物细胞培养需要适宜的温度和PH，其中温度要与动物体温相近，C不符合题意；D、动物细胞培养需要一定的气体环境，95%空气和5%的CO2，其中5%的CO2能调培养液的pH，D符合题意。故选D。
6．答案：B
解析：A、动物细胞培养是动物细胞工程的基本技术，可以获取细胞产品、制作单克隆抗体、早期胚胎培养等，A错误；B、动物细胞间质主要成分为蛋白质，故动物细胞培养前先用胰蛋白酶或胶原蛋白酶分散细胞，有利培养，B正确；C、动物细胞生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，即出现接触抑制现象，C错误；D、通过细胞培养技术获得克隆细胞群，不能获得完整的动物个体，D错误。故选B。
7．答案：D
解析：A、动物细胞培养不需要对细胞进行脱分化处理，A错误；B、适宜条件下进行动物细胞培养，细胞周期的长短可随细胞培养进程而改变，B错误；C、为了防止早期胚胎培养过程中发生微生物污染可进行全过程的严格消毒、灭菌，并在培养液中适量添加抗生素，C错误；D、胚胎工程中常对桑椹胚或囊胚进行二分割，可以获得基因型完全相同的两个胚胎，D正确。故选D。
8．答案：A
解析：A、将肿瘤抗原反复注射到小鼠体内，从小鼠的血清中分离出的抗体为血清抗体，单克隆抗体由杂交瘤细胞分泌的特异性抗体，A错误;B、ADC中的抗体可以和肿瘤细胞特异性结合，靶向运输阿霉素，阿霉素是一种抗肿瘤抗生素，起到治疗作用，B正确;C、构建抗体药物偶联物(ADC)能对肿瘤细胞进行选择性杀伤，ADC中的抗体应为特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体，C正确;D、单克隆抗体特异性强，利用同位素标记的单克隆抗体在特定组织中的成像技术，可定位诊断肿瘤，D正确。故选A。
9．答案：C
解析：A、可利用选择培养基筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞，A正确；B、用病毒A的外壳蛋白对小鼠进行免疫，经过筛选培养及抗体检测，可获得产生特定抗体的B细胞，B正确；C、融合的细胞可能是浆细胞与浆细胞的融合、也可能是骨髓瘤与骨髓瘤细胞的融合，因此不一定都具有浆细胞和骨髓瘤细胞特性，C错误；D、单克隆抗体可制作成诊断盒，可以诊断人体是否感染病毒A，D正确。故选C。
10．答案：B
解析：A、单克隆抗体的制备过程利用了细胞增殖、细胞膜流动性等原理，没有用到基因重组，A错误；B、诱导骨髓瘤细胞与效应B细胞融合形成杂交瘤细胞的物理方法有振动、电刺激等，B正确；C、杂交瘤细胞的筛选需要使用特定的筛选培养基，观察细胞染色体数目和形态只能判断细胞是否融合，故不能通过观察染色体的数目和形态筛选杂交瘤细胞，C错误；D、利用选择培养基筛选的杂交瘤细胞，还需要进行专一抗体检测和克隆化培养后才能用于生产单克隆抗体，D错误。故选B。
11．答案：B
解析：A、对于贴壁细胞需先用胰蛋白酶等处理，分散成单个细胞后，再进行离心收集，A错误； B、悬浮培养的细胞因细胞密度过大、有害代谢物积累和营养物质缺乏而使分裂受阻，B正确； C、动物细胞培养一般采用液体培养基，C错误；D、动物细胞培养过程中有贴壁生长和接触抑制现象，每一次传代培养均需加入胰蛋白酶或胶原蛋白酶分散成单个细胞，D错误。
12．答案：B
解析：A、在进行细胞培养时可以用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，使细胞分散开，A正确； B、悬浮在培养液中生长的动物细胞不都会出现细胞贴壁现象，如已经癌变的细胞，B错误； C、在反应器中培养细胞时，添加适量的CO2以维持培养液的pH,C正确； D、细胞培养肉的优点是不需要对动物进行大规模饲养和屠宰，且生长快速、可控，D正确。
故选：B。
13．答案：C
解析：①过程的原理是细胞膜的流动性，A错误；经①形成的杂交瘤细胞不一定都能产生特定抗体，需要经过抗体阳性检测筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞，B错误；②过程需要采用抗体阳性检测筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞，然后进行克隆化培养（包括体内培养和体外培养），C正确；抗体的作用是靶向运输药物，D错误。
14．答案：B
解析：A、扩大培养的细胞为杂交瘤细胞，既能迅速大量繁殖，又能产生抗体，A正确；
B、单克隆抗体的制备涉及两次筛选，筛选1是用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞，因为只有融合的杂交瘤细胞才能在选择培养基上生长，B错误；
C、第2次筛选是指克隆化培养和抗HPV抗体检测，经过多次筛选，可以获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞，C正确；
D、抗HPV抗体可以从小鼠的腹水或细胞培养液中获取，D正确。
故选B。
15．答案：A
解析：A、对特定的单个杂交瘤细胞进行单克隆培养可获得细胞群，A正确；B、用BA免疫小鼠后，将提取到的B林巴细胞和骨髓瘤细胞相融合，B错误；C、初次筛选获得的杂交瘤细胞不一定都能分泌抗BA的单克隆抗体，C错误；D、抗BA的单克隆抗体常用于检测食物中的BA，但不能清除食物中的BA,D错误。故选A。
16．答案：BCD
17．答案：ABC
解析：A、贴壁细胞需要用胰蛋白酶处理，使之分散为单个细胞，再用离心法收集，A正确;B、原代和传代细胞都需要放入CO2培养箱中进行培养，B正确;C、②时期细胞增殖快、活力强，选取②时期的细胞进行传代培养比①时期的更合理，C正确;D、体外培养动物细胞，一般只能分裂40~50次，不能无限传代，D错误。故选ABC。
18．答案：（1）植物组织培养技术。“白菜—甘蓝”子代可育，但白莱和甘蓝杂交子代不可育，因为白菜和甘蓝都是二倍体，二者的杂交子代是异源二倍体，细胞中无同源染色体，减数分裂时无法联会，无法产生正常配子，所以不可育。
（2）B细胞代表能产生特定抗体的B淋巴细胞。C细胞既能无限增殖，又能产生抗丙肝病毒的专一抗体。
（3）A细胞要培养到减数分裂Ⅱ中期，B细胞要进行获能处理。
解析：(1)植物体细胞杂交包括原生质体融合和植物组织培养两个阶段,如果A、B分别是白菜和甘蓝的原生质体,则C细胞为杂种细胞,杂种细胞再生出细胞壁后,需要通过植物组织培养技术才能发育成杂种植株白菜——甘蓝。由于白菜和甘蓝都是二倍体,二者的杂交子代是异源二倍体,细胞中无同源染色体,减数分裂时无法联会,无法产生正常配子,所以白菜和甘蓝杂交产生的子代不可育。
(2)若该图表示抗丙肝病毒的单克隆抗体制备过程中的一环,根据单克隆抗体由杂交瘤细胞产生,若A细胞是小鼠骨髓瘤细胞,则B细胞代表小鼠体内能产生特定抗体的B淋巴细胞(浆细胞),C细胞为杂交瘤细胞,符合要求的杂交瘤细胞具有的特点是既能无限增殖,又能产生抗丙肝病毒的专一抗体。
(3)若A.B分别是优良奶牛的精子和卵细胞,在进行体外受精时,一般要把A卵细胞培养到减数分裂Ⅱ中期,因为刚排出的卵子尚未完全成熟,一般仅完成减数第一次分裂,直到减数第二次分裂中期,卵细胞才具备与精子受精的能力。精子需进行获能处理后才具有受精能力,才能与A细胞结合为受精卵,本题结合图解,考查植物体细胞杂交、动物细胞融合、单克隆抗体的制备、体外受精等知识,明确植物体细胞杂交的过程,动物细胞融合的过程、单克隆抗体制备的原理及过程,体外受精的过程等是解答本题的关键。
19．答案：（1）多数动物细胞培养的适宜pH为7.2~7.4，胃蛋白酶在此环境中失活变性
（2）清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害；O2是细胞代谢所必需的，CO2能维持培养液的pH
解析：（1）用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是蛋白质。胃蛋白酶作用的适宜pH约为2，当pH大于6时，胃蛋白酶就会失去活性。胰蛋白酶作用的适宜环境pH也为7.2-8.4，多数动物细胞培养的适宜pH也为7.2-7.4，胃蛋白酶在此环境中没有活性，而胰蛋白酶在此环境中活性较高，因此胰蛋白酶适宜用于细胞培养。
（2）定期更换培养液的目的是清除代谢废物﹐防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。将细胞置于95%空气和5%CO2的混合气体环境培养能满足细胞代谢对氧气的需求，CO2能维持培养液pH。
20．答案：(1)能在体外无限增殖
(2)CD14(CD14蛋白/CD14抗原)；与形成杂交瘤细胞的B淋巴细胞种类多，有的不能分泌抗CD14抗体
(3)分泌抗CD14抗体的杂交瘤细胞
(4)小鼠腹水
解析：(1)步骤②所用的SP2/0细胞是骨髓瘤细胞,特点是能在体外无限增殖。
(2)根据抗原—抗体杂交原理,应该用CD14蛋白检测其中是否含抗CD14蛋白的抗体。因为形成杂交瘤细胞的B淋巴细胞种类很多,因此有些杂交瘤细胞不能分泌抗CD14抗体。
(3)步骤⑤是将分泌抗CD14抗体的杂交瘤细胞注入小鼠体内培养,以获得大量单克隆抗体。
(4)从制备单克隆抗体的流程可知,将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔后,最终要从小鼠的腹水中提取抗CD14抗体。

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