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2.3动物细胞工程及其应用（第2课时）——高二生物学苏教版（2019）选择性必修三同步课时作业
一、单项选择题
1.细胞融合是细胞工程中一项重要的技术。下列关于细胞融合的叙述，正确的是( )
A.植物体细胞杂交需进行原生质体融合，能实现远缘杂交育种
B.诱导植物原生质体融合特有的方法是灭活病毒诱导法
C.两种细胞进行两两融合时，能产生2种融合细胞
D.因生物类型不同，故动物细胞与植物细胞之间不能进行融合
2.单克隆抗体相对于传统的注射相应抗原后从动物血清中分离的抗体，不仅产量高、纯度高，而且特异性强，已经广泛应用于科学研究、临床诊断和疾病的治疗等。下列有关单克隆抗体的说法，正确的是( )
A.单克隆抗体是将单一的某种B细胞克隆扩增，培养后获得的抗体
B.单克隆抗体的制备过程中要进行两次筛选，而且筛选的原理相同
C.动物细胞融合、体细胞核移植技术是单克隆抗体制备技术的基础
D.单克隆抗体不仅自身能治疗疾病，还可以运载药物以及诊断疾病
3.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，抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断。下列叙述正确的是( )
A.反复将HCG注射到小鼠体内，产生的血清抗体即为单克隆抗体
B.灭活病毒是唯一能诱导骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合的方法
C.用选择培养基筛选出的杂交瘤细胞均能产生抗HCG的抗体
D.杂交瘤细胞分泌的抗HCG单克隆抗体能与HCG发生特异性结合
4.如图表示细胞工程操作中的某些过程，下列叙述正确的是( )
A.若A、B分别表示白菜和甘蓝的原生质体，则需对C每日给予光照以获得白菜—甘蓝植株
B.若A、B分别表示B淋巴细胞和骨髓瘤细胞，则仅利用抗原—抗体结合的原理即可筛选获得可分泌特定抗体的C
C.若A、B分别表示精子和卵细胞，体外受精后，需将C培养至原肠胚阶段再进行胚胎分割，以获得更多个体
D.若A、B分别表示体细胞和去核卵母细胞，则C的遗传物质与A不完全相同
5.关于植物体细胞杂交技术和动物细胞融合技术，下列叙述正确的是( )
A.都突破了有性杂交的局限，使种间基因交流成为可能
B.融合后的细胞均为杂种细胞，遗传物质增加
C.技术原理都涉及细胞膜流动性、细胞全能性
D.细胞融合都可采用聚乙二醇促融或灭活病毒诱导
6.抗体药物偶联物（ADC）是通过化学键将具有生物活性的小分子药物连接到单克隆抗体上，单克隆抗体可作为载体将小分子药物靶向运输到目标细胞中，ADC的具体制作流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.步骤①的常用方法都适用于植物体细胞杂交
B.步骤②为用特定的选择培养基筛选杂交瘤细胞
C.步骤③将多个细胞混合培养得到细胞群
D.ADC依靠b部位特异性识别目标细胞和抗原
7.为解决杂交瘤细胞在传代培养中出现来自B淋巴细胞的染色体丢失问题，研究者将抗原刺激后的B淋巴细胞，用EBV（一种病毒颗粒）感染，获得“染色体核型稳定”的EBV转化细胞。EBV转化细胞能够在HAT培养基中存活，但对Oua敏感。骨髓瘤细胞在HAT培养基中不能存活，但对Oua不敏感。下图表示操作过程。下列分析错误的是( )
A.B淋巴细胞可从多次间歇注射某种抗原的动物脾脏中获得
B.HAT培养基和Oua筛选去除的是未融合的EBV转化细胞
C.杂交瘤细胞染色体丢失可能会导致抗体的产生能力下降
D.图中获得的杂交瘤细胞需经抗体检测筛选后才可用于生产
8.关于制备单克隆抗体的过程，下列叙述错误的是( )
A.为获得足量相应的B细胞，可多次给小鼠注射特定抗原
B.细胞融合前，已免疫的脾细胞不需要经过原代培养扩大
C.用PEG诱导细胞融合后，可加入过量培养基终止融合
D.杂交瘤细胞在体外培养时，常会发生接触抑制现象
9.双特异性抗体是指一个抗体分子可以与两个不同抗原或同一抗原的两个不同抗原表位相结合，可以通过细胞融合技术人工制备。下图为生产能同时识别癌胚抗原（一种与肿瘤相关的抗原）和长春碱（一种抗癌药物）的双特异性单克隆抗体的部分过程。下列叙述正确的是( )
A.细胞膜的选择透过性是动物细胞融合的基础
B.融合细胞均能在HAT培养基上生长，未融合细胞均不能生长
C.制备的双特异性抗体特异性强，故能精准杀死肿瘤细胞
D.图中方框内至少经过2次筛选，才可获取单克隆杂交—杂交瘤细胞
10.单克隆抗体在疾病诊断治疗和病原体鉴定中发挥重要作用。下列叙述正确的是( )
A.将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后就获得了产生单克隆抗体的杂交瘤细胞系
B.单克隆抗体是由杂交瘤细胞系所产生的不同于天然抗体的人工合成生物分子
C.将细胞毒素与单克隆抗体结合可以实现特异性识别肿瘤抗原并杀伤肿瘤细胞
D.将一种灭活病原体作为疫苗接种人体后会产生针对抗原的特异性单克隆抗体
11.将诱导多能干细胞（iPSc）移植给急性心肌梗死小鼠，检测发现小鼠心肌电生理指标逐渐恢复正常。下列说法合理的是( )
A.该实验仅需要正常小鼠作对照组
B.与成体干细胞相比，iPSc的分化潜能可能更强
C.因为诱导过程无需破坏胚胎，且选择病鼠自身细胞获得iPSc再移植可避免免疫排斥，所以应用前景优于胚胎干细胞
D.培养iPSc的培养液中通常只含有糖类、氨基酸、无机盐和维生素
12.科学家将4个关键基因移植入已分化的肌肉细胞中并表达，使这个细胞成为多能干细胞（iPS细胞）。下图为该实验示意图。下列有关叙述不正确的是( )
A.应用该技术可大大降低免疫排斥反应，提高器官移植的成功率
B.iPS细胞所携带的遗传信息与肝脏细胞不相同
C.关键基因表达使细胞功能趋向专门化，降低了细胞的分化程度
D.图示过程体现了iPS细胞的全能性
13.由单一B细胞克隆产生的针对某一特定抗原的抗体，称为单克隆抗体；由多种抗原刺激机体，相应地就产生多种抗体混杂在一起，称为多克隆抗体。如图表示单克隆抗体和多克隆抗体的制备过程，下列相关叙述错误的是( )
A.两种技术均依赖于细胞膜的流动性，②③④⑤的差异是由细胞内基因不同造成的
B.两种技术均需要对小鼠进行特定抗原的免疫和特定细胞的筛选、鉴定和培养
C.两种技术均需要从小鼠的血清中收集抗体，但单克隆抗体具有更高的特异性
D.①含有的多种抗体，源于不同的浆细胞，可与同种病原体的不同抗原结合
二、非选择题
14.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。图是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图，请分析回答问题：
（1）由图可看出，单克隆抗体制备过程运用的动物细胞工程技术有____________（写出两种），给小鼠注射HCG的目的是____________，①过程促进两种细胞融合的方法有____________（写出两种）。
（2）图中过程②③为两次筛选过程，过程②是指细胞群稀释，然后都放在特定的____________培养基的多孔培养皿中培养，只有____________能够存活且增殖；过程③是用____________方法，经多次筛选得到能产生所需抗体的杂交瘤细胞群。
（3）最终筛选获得的杂交瘤细胞的特点是____________。通过该过程生产的单克隆抗体可以与____________特异性结合，从而诊断早孕。
15.科学家将小鼠多能干细胞的4种基因 Oct3/4、Sox2、c-Myc 和 Klf4，同时导入已分化的小鼠成纤维细胞中，结果后者被诱导成为多能干细胞，称为诱导多能干细胞（iPScell），此类细胞能分裂并产生皮肤细胞、神经细胞以及可以搏动的心肌细胞等。请分析回答下列问题：
（1）人体干细胞可以分为______两大类。
（2）④过程表示细胞发生了分化，原因是D、E和F细胞中______填2种化合的物名称）种类不完全相同。细胞分化的实质是_______。
（3）动物细胞培养过程中需通入CO2，其作用是______。
（4）艾弗里在证明DNA是遗传物质的实验中，通过分别向不同实验组加入各类酶来确认“转化因子”的化学本质，利用了自变量控制的_________原理。参考此方法，如果要了解Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4基因在诱导iPS细胞时，每个基因作用的相对大小，该如何进行实验？请你给出实验设计的思路。______。
答案以及解析
1.答案：A
解析：A、植物体细胞杂交需进行原生质体融合，能实现远缘杂交育种，因而该育种方法的意义是克服远源杂交不亲和的障碍，A正确；B、不能用灭活的病毒诱导植物的原生质体融合，灭活的病毒诱导法是诱导动物细胞融合特有的方法，B错误；C、当考虑两种细胞进行两两融合时，能产生3种融合细胞，其中只有两种原生质体互融的杂种细胞是符合要求的，C错误；D、无论动物细胞还是植物细胞，它们的细胞膜均具有流动性，因此，从理论上来讲动物细胞与植物细胞之间可以进行融合，D错误。故选A。
2.答案：D
解析：A、能合成分泌抗体的B细胞高度分化，不能增殖。而单克隆抗体是由能合成分泌某种抗体的B细胞与骨髓瘤细胞融合成的杂交瘤细胞克隆培养分泌的，A错误；
B、单克隆抗体的制备过程中要进行两次筛选，但两次筛选的原理不同，第一次筛选利用选择培养筛选出杂交瘤细胞，第二次筛选利用抗原抗体特异性结合原理，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞，B错误；
C、单克隆抗体制备技术运用到动物细胞培养、动物细胞融合等技术，未用到体细胞核移植技术，C错误；
D、单克隆抗体不仅自身能治疗疾病，还可以运载药物以及诊断疾病，而且由于抗体能与抗原特异性识别结合，对机体的副作用较小，D正确。
故选D。
3.答案：D
解析：A、反复将HCG注射到小鼠体内，产生的血清中含有多种抗体，不是单克隆抗体，A错误；
B、诱导骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合的方法除灭活病毒外，还有化学方法如PEG等，B错误；
C、用选择培养基筛选出的杂交瘤细胞只是B细胞与杂交瘤细胞的融合细胞，不一定都能产生HCG的抗体，C错误；
D、杂交瘤细胞分泌的抗HCG单克隆抗体能与HCG发生特异性结合，即抗原与抗体发生特异性结合，进而可对早孕做出诊断，D正确。
故选D。
4.答案：D
解析：A、若A、B分别表示白菜和甘蓝的原生质体，则杂种细胞C需经脱分化和再分化形成杂种植株，脱分化过程需要避光培养，A错误；
B、若A、B分别表示B淋巴细胞和骨髓瘤细胞，诱导融合之后的细胞需先借助选择培养基筛选出杂交瘤细胞，再利用抗原—抗体杂交筛选出可分泌特定抗体的C，B错误；
C、若A、B分别表示精子和卵细胞，则C需培养至桑葚胚或囊胚阶段再进行胚胎分割，C错误；
D、若A、B分别表示体细胞和去核卵母细胞，则C的细胞核遗传物质来自A，细胞质遗传物质来自A和B，D正确。
故选D。
5.答案：A
解析：A、植物体细胞杂交技术和动物细胞融合技术都突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能，A正确；
B、植物体细胞杂交技术和动物细胞融合技术融合后的细胞不一定都是杂种细胞，也可能是同种细胞的融合，B错误；
C、植物体细胞杂交技术涉及的原理有细胞膜的流动性和植物细胞的全能性，但动物细胞融合技术不涉及细胞全能性，C错误；
D、灭活病毒诱导法是动物细胞融合技术的特有方法，D错误。
故选A。
6.答案：B
解析：A、步骤①的常用方法中包含灭活的病毒诱导，不适用于植物体细胞杂交，A错误；
B、步骤①诱导动物细胞融合之后，需要经过步骤②对融合的细胞进行筛选，用特定的选择培养基筛选杂交瘤细胞，B正确；
C、步骤③将选出来的能分泌所需抗原的单个杂交瘤细胞进行培养得到细胞群，C错误；
D、结合题图，ADC依靠a部位特异性识别目标细胞和抗原，D错误。
故选B。
7.答案：B
解析：A、对动物进行间歇注射抗原处理，以刺激动物机体产生相应的B淋巴细胞，B淋巴细胞在骨髓中发育成熟，可分布于淋巴结和脾脏等处，故B淋巴细胞可从多次间歇注射某种抗原的动物脾脏中获得，A正确；B、据题意“EBV转化细胞能够在HAT培养基中存活，但对Oua敏感，骨髓瘤细胞在HAT培养基中不能存活，但对Oua不敏感”可知，HAT培养基去除的是未与EBV转化细胞融合的骨髓瘤细胞和自身融合的骨髓瘤细胞，Oua筛选去除的是未与骨髓瘤细胞融合的EBV转化细胞和自身融合的EBV转化细胞，B错误；C、抗体是由浆细胞分泌的，杂交瘤细胞若丢失来自B淋巴细胞的染色体，可能会导致抗体产生能力下降，C正确；D、图示获得的杂交瘤细胞还需要经过进一步的筛选，用专一抗体检测呈现阳性的杂交瘤细胞才能直接用于生产单克隆抗体，D正确。故选B。
8.答案：D
解析：需要多次向小鼠体内注射特定抗原，进面获得足量相应的B淋巴细胞，A正确；细胞融合前，已免疫的脾细胞不需要经过原代培养扩大，脾细胞一般也不能增殖，B正确；用PEC诱导细胞融合后，可加入过量培养基终止融合， C正确；杂交瘤细胞培养时不会出现接触抑制现象，D错误。
9.答案：D
解析：A、动物细胞融合的基础是细胞膜的流动性，A错误；
B、未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞均不能在HAT培养基上生长，B错误；
C、双特异性单克隆抗体能同时识别癌胚抗原和长春碱，不能精准杀死肿瘤细胞，C错误；
D、图中方框内需要经过2次筛选，先筛选得到对长春碱免疫的B淋巴细胞，后筛选出杂交—杂交瘤细胞，D正确。
故选D。
10.答案：C
解析：A、将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后就获得了产生抗体的杂交瘤细胞系，但不是一种抗体，A错误；B、单克隆抗体是由杂交瘤细胞系所产生的与天然抗体相同生物分子，B错误；C、将细胞毒素与单克隆抗体结合可以实现特异性识别肿瘤抗原并杀伤肿瘤细胞，C正确；D、将一种灭活病原体作为疫苗接种人体后会产生针对抗原的特异性的抗体，但不是单克隆抗体，单克隆抗体是由杂交瘤细胞产生的，D错误。故选C。
11.答案：BC
解析：A、为了说明诱导多能干细胞（iPSc）移植给急性心肌梗死小鼠的影响，该实验需正常小鼠作为对照组，也需要急性心肌梗死小鼠为对照，A错误；B、诱导多能干细胞可分化形成多种组织细胞，与成体干细胞相比，iPSc的分化潜能可能更强，B正确；C、诱导多能干细胞（iPSc）来源于病鼠自身的体细胞的诱导，再移植回可病鼠体内可避免免疫排斥，且诱导过程无需破坏胚胎，所以应用前景优于胚胎干细胞，C正确；D、培养iPSc的培养液中通常含有糖类、氨基酸、无机盐、维生素、微量元素和动物血清等，D错误。故选BC。
12.答案：BCD
解析：A、用iPS细胞诱导分化成需要的器官后进行自体移植，没有免疫排斥反应，故提高了器官移植的成功率，A正确；B、iPS细胞中多了4个关键基因，故iPS细胞所带遗传信息与肌肉细胞不同，B错误；C、图中关键基因表达形成iPS细胞，没有使细胞功能趋向专门化，C错误；D、图示过程只是分化形成几种细胞，没有分化出各种细胞或者形成个体，故没有体现iPS细胞的全能性，D错误。故选BCD。
13.答案：ABC
解析：A、两种技术中只有单克隆抗体的制备涉及细胞的融合，依赖细胞膜的流动性，B淋巴细胞的基因相同，②③④⑤的差异与细胞内基因的选择性表达有关，A错误；B、两种技术均需要对小鼠进行特定抗原的免疫，但只有单克隆抗体的制备需要特定细胞的筛选、鉴定和培养，B错误；C、多克隆抗体需要从小鼠的血清中收集抗体，单克隆抗体从细胞培养液或小鼠的腹水中获得，单克隆抗体具有更高的特异性，C错误；D、①含有的多种抗体，源于不同的浆细胞，多种抗体的获得是因为病原体表面的不同抗原导致不同浆细胞的形成，不同浆细胞产生的抗体可与同种病原体的不同抗原结合，D正确。故选ABC。
14.答案：（1）动物细胞融合、动物细胞培养；刺激小鼠产生分泌抗HCG抗体的B淋巴细胞；灭活病毒诱导法、PEG融合法、电融合法
（2）选择；杂交瘤细胞；抗原一抗体杂交
（3）既能大量增殖，又能产生足够数量的特定抗体；HCG
解析：（1）据图可知，单克隆抗体制备过程中将骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合，涉及动物细胞融合、动物细胞培养技术。制备抗HCG单克隆抗体需要给小鼠注射HCG作为抗原，所以给小鼠注射HCG的目的是刺激小鼠产生分泌抗HCG抗体的B淋巴细胞。促进两种细胞融合的方法有灭活病毒诱导法、PEG融合法、电融合法。
（2）过程②将细胞放在特定的选择培养基的多孔培养皿中培养，其中未融合或同种融合的细胞均死亡，只有杂交瘤细胞能够存活且增殖；过程③是筛选能产生特异性抗体的杂交瘤细胞，用抗原一抗体杂交的方法。
（3）最终筛选获得的杂交瘤细胞拥有两种细胞的特点，既能大量增殖，又能产生足够数量的特定抗体。杂交瘤细胞由产生抗HCG抗体的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合而成，因此通过该过程生产的单克隆抗体可以与HCG特异性结合。
15.答案：（1）胚胎干细胞、成体干细胞
（2）mRNA、蛋白质；基因的选择性表达
（3）维持培养液的酸碱度
（4）减法；依次去掉1个基因，将其他3个基因转入小鼠成纤维细胞中，通过与转入4个基因的小鼠成纤维细胞的诱导情况进行比较，来推测缺失的基因对诱导iPS细胞的影响，进而判断每个基因作用的相对大小
解析：（1）人体干细胞可以分为胚胎干细胞与成体干细胞。
（2）④过程表示细胞分化，细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞D与细胞E、F中的蛋白质与RNA种类不完全相同，使细胞的功能趋于专门化。
（3）动物细胞培养过程中通入CO2的目的是维持培养液的酸碱度（pH）。
（4）艾弗里在证明DNA是遗传物质的实验中，利用的是减法原理，若采用减法原理了解Oct3/4、Sox2，c-Myc和Klf4基因在诱导iPS细胞时，每个基因作用的相对大小，实验思路是依次去掉1个基因，将其他3个基因转入小鼠成纤维细胞中，通过与转入4个基因的小鼠成纤维细胞的诱导情况进行比较，来推测缺失的基因对诱导iPS细胞的影响，进而判断每个基因作用的相对大小。

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