2.2.2动物细胞融合技术与单克隆抗体(分层作业)高中生物学人教版(2019)选择性必修3(原卷版+解析版)

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2.2.2动物细胞融合技术与单克隆抗体(分层作业)高中生物学人教版(2019)选择性必修3(原卷版+解析版)

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2.2.2动物细胞融合技术与单克隆抗体(分层作业)
基础巩固+能力提升+拓展培优 三维训练
(限时:20min)
知识点1 动物细胞融合技术
1.关于动物细胞融合的说法错误的是( )
A.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多核细胞称为杂交细胞
B.动物细胞融合已经成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育的重要手段
C.常用于诱导动物细胞融合手段有聚乙二醇融合法、灭活的病毒诱导法、电融合法等
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
【答案】A
【解析】A、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,A错误;
B、动物细胞融合已经成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育的重要手段,B正确;
C、常用于诱导动物细胞融合手段有:化学法(聚乙二醇)、生物法(灭活的病毒)、物理法(如电激等),C正确;
D、细胞融合技术突破了有性杂交方法的局限,打破了远缘杂交不亲和的障碍,使远缘杂交成为可能,D正确。
故选A。
2.如图为动物细胞融合示意图,相关叙述不正确的是(  )
A.图中C为灭活的病毒,此外还可用物理或化学方法诱导细胞融合
B.图中过程①发生了细胞膜的融合,体现了细胞膜的选择透过性
C.图中过程②表示有丝分裂
D.动物细胞融合技术可用于制备单克隆抗体
【答案】B
【解析】A、由题图可知,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),图中C为灭活的病毒,A正确;
B、图中①过程为细胞融合过程,细胞膜的融合,体现了细胞膜的流动性,B错误;
C、图中②为杂种细胞的增殖过程,方式为有丝分裂,C正确;
D、动物细胞融合技术最重要的用途是制备单克隆抗体,D正确。
故选B。
3.科学家用灭活的病毒诱导骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合,得到杂交瘤细胞,下列有关该过程中灭活病毒作用的叙述正确的是(  )
A.病毒比较小,可穿过细胞膜进入细胞内
B.灭活的病毒已完全死亡,死亡的病毒可以让细胞聚集
C.灭活的病毒已失去感染活性,但它表面的抗原结构未被破坏,可使不同动物细胞进行融合
D.灭活的病毒带有目的基因,通过诱导细胞融合可以让杂交细胞带有目的基因
【答案】C
【解析】A、病毒虽小,但其诱导融合的原理是灭活病毒表面的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用,使细胞互相凝聚并发生融合,A不符合题意;
B、灭活的病毒已失去感染活性,但其表面抗原结构未被破坏,B不符合题意;
C、灭活的病毒已失去感染活性,但其表面抗原结构未被破坏,灭活病毒表面的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用,使细胞互相凝聚并发生融合,C符合题意;
D、灭活病毒不含目的基因,D不符合题意。
故选C。
4.如图为细胞融合的示意图,下列叙述正确的是( )
A.若a细胞和b细胞是植物细胞,需先去分化再诱导融合
B.a细胞和b细胞之间的融合需要促融处理后才能实现
C.c细胞的形成与a、b细胞膜的选择透过性有关
D.c细胞将同时表达a细胞和b细胞中的所有基因
【答案】B
【解析】A、若a细胞和b细胞是植物细胞,需先去细胞壁再诱导融合,A错误;
B、a细胞和b细胞之间的融合需要促融处理后才能实现,即物理方法、化学方法等,B正确;
C、c细胞的形成与a、b细胞膜的流动性有关,C错误;
D、细胞内的基因具有选择性表达,c细胞将选择性的表达a细胞和b细胞中的基因,D错误。
故选B。
5.下列有关植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较,叙述正确的是( )
A.两者应用的原理都完全相同
B.两者都可用电融合法或聚乙二醇(РEG)融合法诱导细胞融合
C.两者融合完成的标志都是形成融合细胞核
D.两者的目的都是用于大量生产分泌蛋白
【答案】B
【解析】A、植物体细胞杂交应用的原理是细胞膜的流动性和高度分化的细胞具有全能性,动物细胞融合应用的原理是细胞膜的流动性,A错误;
B、植物体细胞杂交过程中的原生质体融合与动物细胞融合,都可用聚乙二醇(PEG)诱导,B正确;
C、植物体细胞杂交中细胞融合成功的标志是长出细胞壁,动物细胞融合成功的标志是形成杂交细胞,C错误;
D、植物体细胞杂交的最终目的是获得新的植物体,动物细胞融合最重要的用途是获得单克隆抗体(属于分泌蛋白),D错误。
故选B。
知识点2 单克隆抗体的制备
6.人们对于细胞结构、功能和生理特性的认识是成功制备单克隆抗体的理论基础。单克隆抗体制备过程中,未涉及的生物学原理是( )
A.细胞膜具有一定的流动性
B.一个浆细胞只能产生一种抗体
C.高度分化的动物细胞核具有全能性
D.癌细胞在体外培养时可以无限增殖
【答案】C
【解析】A、在单克隆抗体制备过程中,有细胞融合步骤,即骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合形成杂交瘤细胞。细胞融合的原理正是细胞膜具有一定的流动性,使得不同细胞的细胞膜能够相互融合,A不符合题意;
B、一个浆细胞只能产生一种抗体,在制备单克隆抗体时,筛选出能产生特定抗体的浆细胞,再与骨髓瘤细胞融合形成能产生单一抗体的杂交瘤细胞,利用了这一特性,B不符合题意;
C、高度分化的动物体细胞核具有全能性是指已经分化的动物细胞核,在一定条件下可以发育成完整个体,比如克隆动物技术。而单克隆抗体制备过程是将骨髓瘤细胞与浆细胞融合形成杂交瘤细胞,利用杂交瘤细胞既能无限增殖又能产生特异性抗体的特点来制备单克隆抗体,整个过程并没有体现动物体细胞核的全能性,C符合题意;
D、单克隆抗体制备过程中使用的骨髓瘤细胞属于癌细胞,癌细胞在体外培养时可以无限增殖,使得融合形成的杂交瘤细胞也具有无限增殖的能力,保证了单克隆抗体的大量制备,D不符合题意。
故选C。
7.在单克隆抗体制备中,关于杂交瘤细胞制备的叙述,正确的是( )
A.利用了基因重组原理
B.可利用电融合法直接诱导两个细胞的融合
C.可利用细胞中染色体的数目和形态筛选出杂交瘤细胞
D.用选择培养基筛选得到的杂交瘤细胞可直接用于生产单克隆抗体
【答案】B
【解析】A、杂交瘤细胞的制备利用了细胞膜的流动性,但不涉及基因重组,A错误;
B、诱导细胞融合通常有物理法、化学法、生物法等,电融合法是常用的物理融合法,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,C错误;
D、经选择培养基筛选出的杂交瘤细胞还需要进行克隆化培养和专一抗体检测,才能用于生产单克隆抗体,D错误。
故选B。
8.如图是单克隆抗体制备流程的简明示意图。下列有关叙述正确的是( )
A.①是从已免疫的小鼠脾脏中获得的细胞毒性T细胞
B.②中使用胰蛋白酶有利于杂交瘤细胞的形成
C.③同时具有脾脏细胞和小鼠骨髓瘤细胞的特性
D.④是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞
【答案】D
【解析】A、给小鼠注射特定的抗原蛋白,使小鼠产生特定免疫力,从其脾脏中获得(效应)B淋巴细胞,所以①为已经免疫的B淋巴细胞,A错误;
B、②是细胞融合的过程,诱导融合的方法可分为物理方法(离心、振动、电激)、化学方法(PEG)以及使用灭活病毒,胰蛋白酶用于动物细胞培养中处理剪碎的组织,以水解细胞与细胞间的蛋白质黏连物获得单细胞,B错误;
C、③中包括B淋巴细胞与B淋巴细胞的融合体,鼠骨髓瘤细胞与鼠骨髓瘤细胞的融合体以及鼠骨髓瘤细胞与B淋巴细胞的融合体,只有鼠骨髓瘤细胞与B淋巴细胞的融合体才同时具有B淋巴细胞和鼠骨髓瘤细胞的特性,C错误;
D、多种杂交细胞在具有筛选作用的选择培养基上培养后,获得具有分泌特异性抗体功能的杂交瘤细胞,即为④,D正确。
故选D。
9.下图是制备抗白细胞介素-6(IL-6)单克隆抗体的示意图。下列叙述正确的是( )
A.步骤①给小鼠注射IL-6后,应从脾中分离筛选T淋巴细胞
B.步骤②能分离出大量产生相同抗体的单一淋巴细胞
C.步骤③加入灭活病毒或PEG诱导细胞融合,体现了细胞膜的流动性
D.步骤④经过克隆化培养和抗体检测筛选出了杂交瘤细胞
【答案】C
【解析】A、步骤①给小鼠注射IL-6后,并从该小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞,A错误;
B、步骤②分离出多种B淋巴细胞,产生的抗体种类有多种,B错误;
C、步骤③是诱导细胞融合过程,诱导动物细胞融合的常用方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法,细胞融合的过程体现了细胞膜的流动性,C正确;
D、步骤④是在选择培养基上筛选得到的杂交瘤细胞,在该培养基上,未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡,只有融合的杂交瘤细胞才能生长,D错误。
故选C。
10.类风湿性关节炎是一种病因未明的以炎性滑膜炎为主的慢性系统性疾病。经研究发现,该病与TNF-α(肿瘤坏死因子-α)密切相关,有效治疗类风湿性关节炎可以使用注射抗TNF-a单克隆抗体的办法,该单克隆抗体制备的过程如图所示。下列说法错误的是( )
A.注射抗原A的主要目的是刺激小鼠产生特定抗体的B淋巴细胞
B.经特定的选择培养基筛选出的细胞均为异种核融合的细胞
C.可将细胞毒素与单克隆抗体结合实现对肿瘤细胞的特异性杀伤
D.该过程最终得到的杂交瘤细胞产生的抗体能与多种抗原结合
【答案】D
【解析】A、注射抗原A的主要目的是刺激小鼠发生特异性免疫,产生特定抗体的B淋巴细胞,即浆细胞,A正确;
B、经特定的选择培养基筛选出的细胞均为异种核融合的细胞,即杂交瘤细胞,同种核融合的细胞无法在特定选择培养基上长时间存活而死亡,B正确;
C、单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高等特点,可将细胞毒素与单克隆抗体结合制成“生物导弹”实现对肿瘤细胞的特异性杀伤,C正确;
D、该过程最终得到的杂交瘤细胞产生的抗体具有专一性,只能与一种抗原结合,体现抗原-抗体特异性结合,D错误。
故选D。
11.下图为利用小鼠制备单克隆P抗体的过程示意图,图中培养基为选择性培养基只有杂种瘤细胞能在该培养基中生活。据图分析,下列说法错误的是( )
A.通过给小鼠注射P抗原以获得需要的B淋巴细胞
B.加入的聚乙二醇可促进B细胞和瘤细胞融合
C.细胞集落①②③④为单个鼠瘤细胞的克隆
D.细胞集落①能无限增殖且产生P抗体
【答案】C
【解析】A、获取B淋巴细胞前需要用P抗原注射小鼠,目的是使小鼠能产生分泌P抗体的B淋巴细胞,A正确;
B、聚乙二醇能促进细胞融合,故加入的聚乙二醇可促进B细胞和瘤细胞融合,B正确;
C、在HAT培养基中,只有杂种细胞能生活,因此细胞集落①②③④为单个杂交瘤细胞的克隆,C错误;
D、用P抗原进行检测,细胞集落①抗原-抗体反应呈阳性,说明细胞细胞集落①既能无限增殖,又能产生P抗体,D正确。
故选C。
知识点3 单克隆抗体的应用
12.单克隆抗体技术在生物工程中占有重要的地位,下列有关单克隆抗体应用的叙述错误的是( )
A.利用抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体做成“早早孕诊断试剂”
B.作为诊断试剂,具有准确、高效、快速、简易的优点,可定位诊断肿瘤、心血管畸形、白化病等疾病
C.从临床试验来看,单克隆抗体主要用于癌症治疗,作用是定位而不是杀伤
D.将某细菌的抗药基因导入小鼠细胞内不属于单克隆抗体在实践上的应用
【答案】B
【解析】A、 利用抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体做成早早孕诊断试剂, 属于单克隆抗体在实践上应用, A正确;
B、 单克隆抗体在诊断的应用上,具有准确、高效、简易、快速的优点, 可定位诊断肿瘤、心血管畸形,白化病的表现型非常直观,不需要单克隆抗体定位诊断,B 错误;
C、临床试验中,单克隆抗体主要用于癌症治疗, 也有少量用于其他疾病的治疗, 在“生物导弹”中,单克隆抗体作为瞄准装置, 作用是定位,起杀伤作用的是与其相连接的药物, C正确;
D、 将某细菌的抗药基因导入小鼠细胞内属于基因工程的范畴,不属于单克隆抗体在实践上的应用, D正确。
故选B。
13.由单克隆抗体研制而成的“生物导弹”由两部分组成,一是“瞄准装置”,二是杀伤性“弹头”,下列对此描述错误的是( )
A.“瞄准装置”和杀伤性“弹头”的组装是在杂交瘤细胞的培养过程中获得的
B.“弹头”是由放射性同位素、化学药物和细胞毒素等物质构成
C.“弹头”中的药物具有选择杀伤肿瘤细胞的功能
D.“瞄准装置”是由识别肿瘤的单克隆抗体构成
【答案】A
【解析】A、“瞄准装置”和杀伤性“弹头”的组装成“生物导弹”,是在杂交瘤细胞培养完成后再进行,A错误;
B、由放射性同位素、化学药物和细胞毒素等物质构成“弹头”,B正确;
C、“弹头”中的药物借助单克隆抗体的定位导向作用将药物定向带到癌细胞,在原位杀死癌细胞,因此具有选择杀伤肿瘤细胞的功能,C正确;
D、识别肿瘤的单克隆抗体构成“瞄准装置”,D正确。
故选A。
14.“抗体—药物偶联物”俗称“生物导弹”,如图是一种“生物导弹”的作用原理示意图,没有与肿瘤细胞结合的“生物导弹”一段时间后被机体清除。阿霉素是一种抗肿瘤药,可抑制DNA和RNA的合成,对正常细胞也有一定毒性。下列说法错误的是(  )
A.单克隆抗体是由杂交瘤细胞合成和分泌的
B.活化阿霉素能抑制细胞中的DNA复制和转录过程
C.在治疗中,应先注射非活化磷酸阿霉素再注射生物导弹
D.单克隆抗体特异性强,能减轻阿霉素对正常细胞的伤害
【答案】C
【解析】A、单克隆抗体是由杂交瘤细胞合成和分泌的,具有特异性强,灵敏度高等特点,A正确;
B、阿霉素是一种抗肿瘤药,可抑制DNA和RNA的合成,所以能抑制细胞中的DNA复制和转录过程,B正确;
C、单克隆抗体的定位导向作用将药物带到癌细胞所在的位置,所以应该将药物和单克隆抗体连接,注入身体,C错误;
D、阿霉素对正常细胞也有一定毒性,而单克隆抗体特异性强,从而减轻阿霉素对正常细胞的伤害,D正确。
故选C。
15.治疗最凶险乳腺癌“HER2+”的抗体-药物偶联物(T-DM1)被纳入2023年医保目录名单。T-DM1由曲妥珠单抗、细胞毒性药物DM1偶联形成。T-DM1作用机制如下图,下列有关叙述错误的是( )
A.曲妥珠单抗的作用是将DM1准确带至乳腺癌细胞
B.T-DM1被乳腺癌细胞吞噬后释放DM1抑制微管聚合进而导致细胞凋亡
C.曲妥珠单抗制备中可选择DM1作为抗原刺激小鼠产生免疫应答
D.利用同位素或荧光标记的曲妥珠单抗可定位诊断HER2+
【答案】C
【解析】A、T-DM1由曲妥珠单抗、细胞毒性药物DM1偶联前成,分析题图曲妥珠单抗可以与细胞膜表面的HER2+特异性结合,将DM1准确带至乳腺癌细胞,A正确;
B、根据题图:T-DM1被乳腺癌细胞吞噬后释放DM1抑制微管聚合,且溶酶体破裂导致细胞凋亡,B正确;
C、DM1是细胞毒性药物,不能与HER2+特异性结合,其免疫小鼠后产生的抗体也不能与HER2+特异性结合,所以不选择它作为制备单抗的抗原,C错误;
D、曲妥珠单抗可以与HER2+特异性结合,因此可以利用同位素或荧光标记的曲妥珠单抗定位诊断HER2+,D正确。
故选C。
(限时:10min)
选择题
1.无论是植物细胞,还是动物细胞,都可以利用一定的方法诱导融合,可用模型图表示细胞融合技术的一些过程,下列有关叙述错误的是( )
A.若该过程表示植物原生质体的融合,则甲、乙细胞可用酶解法获取
B.若该过程表示动物细胞融合,只能用灭活的病毒诱导
C.若该过程表示制备单克隆抗体,则丙细胞是杂交瘤细胞
D.以上三个过程体现了细胞的流动性
【答案】B
【解析】A、植物细胞须先用酶除去细胞壁,制备原生质体,再诱导细胞融合,A正确;
B、诱导动物细胞融合可以用灭活的病毒,也可以利用其他方法如电融和等,B错误;
C、制备单克隆抗体过程中,丙是由浆细胞和骨髓瘤细胞杂交形成的杂交瘤细胞,其既能无限增殖,又能产生特异性抗体,C正确;
D、动物细胞融合,植物细胞的原生质体融合都体现了细胞膜的流动性,D正确。
故选B。
2.下列关于动物细胞融合技术与单克隆抗体的制备和应用的叙述,不正确的是( )
A.动物细胞融合是指两个或多个细胞结合形成一个细胞的过程
B.在单克隆抗体的制备过程中,至少涉及两次筛选
C.选出的杂交瘤细胞只能通过体外培养获得大量单克隆抗体
D.单克隆抗体可作为诊断试剂、运载药物和治疗疾病
【答案】C
【解析】A、动物细胞融合就是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程,A正确;
B、在单克隆抗体的制备过程中,第一次筛选是筛选出杂交瘤细胞,第二次筛选是筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞,至少涉及两次筛选,B正确;
C、选出的杂交瘤细胞既可以通过体外培养获得大量单克隆抗体,也可以注射到小鼠腹腔内,通过腹水来获得大量单克隆抗体,C错误;
D、单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的特点,可作为诊断试剂、运载药物和治疗疾病,D正确。
故选C。
3.科研工作者常常将单克隆抗体与相应药物偶联在一起,制成“生物导弹”来定向治疗癌症并降低药物的副作用,制备单抗的过程如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.给小鼠注射特定抗原的目的是为了获得相应的抗体
B.②需用特定的培养基筛选出既能无限增殖又能产生抗体的杂交瘤细胞
C.单抗的制备过程涉及动物细胞融合和动物细胞培养技术
D.“生物导弹”能精确地定位癌细胞,该过程依赖于抗原—抗体特异性结合
【答案】A
【解析】A、给小鼠注射特定抗原的目的是为了获得相应的B淋巴细胞,A错误;
B、获得的杂交细胞必须进行克隆化培养和专一抗体检测,才能筛选得到符合要求的杂交细胞,杂交瘤细胞既能大量增殖,又能产生特定抗体,B正确;
C、①过程涉及动物细胞融合,②③过程涉及动物细胞培养技术,C正确;
D、单克隆抗体的特异性强,能特异性识别抗原,帮助相应药物精确地定位癌细胞,D正确。
故选A。
4.猴痘是一种病毒性人畜共患病,在人类中出现的症状与过去在天花患者身上所看到的症状相似,B6R蛋白是猴痘病毒的抗原。为制备抗B6R蛋白的单克隆抗体,研究人员进行了相关实验,如图所示,其中①~④表示细胞。下列叙述正确的是(  )
A.细胞①含有从小鼠的脾中得到的能产生特定抗体的B淋巴细胞
B.诱导细胞①②融合的常用方法与诱导原生质体融合的方法相同
C.可将抗体检测呈阴性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养
D.图中的培养瓶需要置于含有95%CO2和5%O2的混合气体中培养
【答案】A
【解析】A、单克隆抗体制备过程中需要将产生特定抗体的浆细胞与骨髓瘤细胞融合,给小鼠注射B6R蛋白的目的是使小鼠针对该抗原产生特异性免疫,从而使体内出现能产生抗B6R蛋白抗体的浆细胞,因此从小鼠脾脏提取的细胞①含有能产生特定抗体的B淋巴细胞,A正确;
B、诱导动物细胞融合特有的方法是灭活的病毒,因此诱导细胞①②融合的常用方法与诱导原生质体融合的方法不完全相同,B错误;
C、抗体检测呈阴性的杂交瘤细胞说明其产生的抗体不是所需的抗体,因此不能培养该杂交瘤细胞,应将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养或注射到小鼠的腹腔内大量培养,C错误;
D、图中的培养瓶需要置于含有95%空气和5%CO2的混合气体中培养,D错误。
故选A。
5.黄曲霉毒素在保存不当的霉变粮油食品中含量较高,具有很强的致癌性。研究表明,黄曲霉毒素能引起细胞中粗面内质网上的核糖体不断脱落。科研人员用黄曲霉毒素偶联抗原制备出单克隆抗体以检测食品中黄曲霉毒素的含量。下列叙述错误的是(  )
A.当人误食黄曲霉毒素后,肠腺细胞可能发生消化酶的合成和分泌减少
B.可用电融合法、PEG融合法或灭活的病毒诱导法诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的融合
C.细胞融合体现了细胞膜的流动性,杂交瘤细胞体外增殖体现了细胞的全能性
D.单克隆抗体用于检测食品中是否含有黄曲霉毒素的原理是抗原与抗体结合有特异性
【答案】C
【解析】A、消化酶属于分泌蛋白,需要在粗面内质网的核糖体上继续合成,根据题干信息“研究表明黄曲霉毒素能引起细胞中粗面内质网上的核糖体不断脱落”,会影响消化酶(分泌蛋白)的合成和分泌,使肠腺细胞可能发生消化酶的合成和分泌减少,A正确;
B、诱导动物细胞融合的常用方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等,可用以上方法诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的融合,获得杂交瘤细胞,B正确;
C、动、植物细胞融合都能体现细胞膜的流动性,杂交瘤细胞体外增殖并没有形成新个体或各种组织细胞,不能体现细胞的全能性,C错误;
D、抗体与抗原结合具有特异性,单克隆抗体是化学性质单一、特异性强的抗体,能与黄曲霉毒素特异性结合,其原理是抗原-抗体杂交,D正确。
故选C。
二、非选择题
6.双特异性单克隆抗体是指可同时与癌细胞和药物结合的特异性抗体。如图是科研人员通过杂交瘤细胞技术生产能同时识别癌胚抗原和长春碱(一种抗癌药物)的双特异性单克隆抗体的部分过程。据图分析回答下列问题:
(1)过程①后,从小鼠的脾脏中得到 ,说明小鼠体内形成了相应的B细胞。制备双特异性单克隆抗体的过程中用到的技术有 、 。
(2)过程②诱导细胞融合的方法是 (生物法)、 (化学法),过程②选用的骨髓瘤细胞 (填“能”或“不能”)在HAT培养基上生长。
(3)经过程③筛选得到的细胞还需转移至多孔培养板中进行过程④,目的是筛选出足够数量的能 的杂交瘤细胞。
(4)获得的单克隆杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养或注射到小鼠 内增殖均可。
(5)对比血清抗体,单克隆抗体的优点是 (至少答出3条)。
【答案】
(1) 抗癌胚抗原的抗体 动物细胞融合 动物细胞培养
(2) 灭活的病毒诱导融合法 PEG诱导融合法 不能
(3)分泌所需抗体
(4)腹腔
(5)纯度高、特异性强、灵敏度高
【分析】动物细胞融合:又称细胞杂交,指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程,融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞,称为杂交细胞。
【详解】(1)过程①用癌胚抗原对小鼠进行免疫处理,若在小鼠体内发现癌胚抗原的抗体,说明小鼠已经产生了能产生特定抗体的浆细胞。即过程①后,从小鼠的脾脏中得到癌胚抗原的抗体,说明小鼠体内形成了相应的B细胞。由图可知,制备双特异性单克隆抗体的过程中需要经过浆细胞和骨髓瘤细胞的融合,以及杂交瘤细胞的培养。
(2)②是诱导动物细胞融合,生物法可以选用灭活的病毒诱导融合,化学法可选用PEG诱导细胞融合,进行细胞融合后形成的融合细胞有自身融合的细胞和杂交瘤细胞,只有杂交瘤细胞才能在HAT培养基上存活,其他细胞如未融合的骨髓瘤细胞不能在HAT培养基上存活。
(3)过程④需要经过专一抗体检测,选出能特异性识别癌胚抗原并能分泌针对癌胚抗原的抗体的杂交瘤细胞。
(4)获得的杂交瘤细胞既可以在体外培养液中培养,也可以在小鼠的腹腔中培养。
(5)单克隆抗体具有纯度高、特异性强、灵敏度高并可大量制备的优点。
7.乳腺癌是全球女性最常见的恶性肿瘤之一,其发病率随着年龄的增长而增加,尤其是在更年期后的女性中更为常见。乳腺癌的治疗方案通常包括手术、放疗、化疗、激素治疗和靶向治疗等,其中化疗则适用于肿瘤已经转移或具有高危复发风险的患者,它可以通过全身用药来杀死癌细胞。为降低乳腺癌化疗药物的副作用,科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上,构建抗体药物偶联物(ADC)来对乳腺癌患者进行治疗,过程如图1所示。
(1)本实验中,小鼠注射的特定抗原应取自人的乳腺癌细胞,该处理的目的是 。
(2)已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞在体外融合时需要诱导,与诱导植物原生质体融合方法不同的是,图中还可以用 诱导融合。
(3)单克隆抗体的制备过程中需要进行两次筛选,步骤②用 进行第一次筛选,筛选出来的细胞具有 的特点;第二次筛选的方法是 ,得到产生所需抗体的杂交瘤细胞。
(4)研究发现,ADC 在患者体内的作用如图2所示。
①ADC 能降低乳腺癌治疗药物的副作用,是因为 。
②ADC进入乳腺癌细胞后,细胞中的溶酶体可将其水解,释放出的药物最终作用于 ,可导致癌细胞凋亡。
【答案】
(1)使小鼠产生针对该乳腺癌特异抗原的B淋巴细胞
(2)灭活病毒
(3)选择培养基 既能无限增殖,又可产生特异性抗体 专一抗体检验阳性
(4)单克隆抗体能精确地定位乳腺癌细胞 细胞核
【分析】
抗体上带有药物,抗体与靶细胞膜上的特异性受体结合通过胞吞的方式把药物一并带进靶细胞,引起靶细胞溶酶体膜的破裂,最后导致细胞凋亡。
【详解】
(1)要生产乳腺癌的单克隆抗体,应该选择乳腺癌细胞上特定的抗原对小鼠进行免疫处理,使小鼠产生针对该乳腺癌特异抗原的B淋巴细胞。
(2)诱导动物细胞融合的方法主要有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法,其中与诱导植物原生质体融合不同的是灭活病毒诱导法。
(3)第1次筛选用特定的选择培养基筛选出来的是杂交瘤细胞,该细胞即可无限增殖,又可产生特异性抗体。但这些杂交瘤细胞合成和分泌的抗体种类多种多样,所以要进行第2次筛选,进行克隆化培养和抗体检测,筛选的方法是专一抗体检验阳性,才能得到产生单克隆抗体的杂交瘤细胞。
(4)ADC中的单克隆抗体能精确地定位肺癌细胞,让药物作用于肺癌细胞,而不是正常的细胞,可以降低肺癌治疗药物的副作用。
从图中看出,ADC进入乳腺癌细胞后,细胞中的溶酶体可将其水解,释放出的药物最终作用于细胞核,促进细胞凋亡。
(限时:8min)
选择题
1.科研人员利用杂交瘤技术制备抗新冠病毒单克隆抗体,过程如下:将新冠病毒S蛋白免疫小鼠,获取B淋巴细胞后与骨髓瘤细胞在聚乙二醇或灭活病毒诱导下融合,经HAT培养基筛选获得杂交瘤细胞,再通过有限稀释法克隆化培养和抗体检测筛选得到能分泌特异性抗体的杂交瘤细胞株。下列叙述正确的是( )
A.HAT培养基中,未融合的B淋巴细胞因缺乏增殖能力而死亡
B.细胞融合后需要用特定的选择培养基筛选出能分泌抗体的杂交瘤细胞
C.通过抗原-抗体杂交实验可检测杂交瘤细胞培养上清液中的目标抗体
D.该技术制备的抗体可用于新冠病毒的检测,但用于治疗时需进行人源化改造
【答案】B
【解析】A、HAT培养基中,未融合的B淋巴细胞因缺乏无限增殖能力而死亡,A错误;
B、细胞融合后用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,后期还需要进行克隆化培养和抗体检测,进而筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞,B正确;
C、通过抗原-抗体杂交的原理,可从克隆化培养的细胞群中筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞,C错误;
D、该技术制备的抗体可用于新冠病毒的检测,但用于治疗的单克隆抗体在制备前需要通过基因工程实现人源化改造,D错误。
故选B。
2.双抗体夹心法是常用的检测抗原含量的方法,流程如图所示。其中固相抗体是由固相载体连接后的单克隆抗体。下列叙述正确的是( )
A.将抗原A注射到小鼠体内,可从脾脏中获得相应单克隆抗体
B.固相抗体的使用数量应多于待测抗原的数量
C.酶标抗体的作用是与待测抗原结合并催化指标底物分解
D.反应体系中光信号越强(颜色越深),则抗原A含量越低
【答案】B
【解析】A、将抗原A注射到小鼠体内,可从脾脏中获得能产生特定抗体的B淋巴细胞,但不能直接获得单克隆抗体,A错误;
B、因固相抗体是单克隆抗体,具有特异性,故图抗体使用数量应明显多于待测抗原的数量,才能识别并结合待测物中的抗原,B正确;
C、由题图可知,酶标抗体可与抗原特异性结合,并催化无色指标底物分解产生有色产物,以通过检测有色产物的量,去推测待测抗原含量的高低,C错误;
D、反应体系中光信号强度越强,则抗原A含量越高,D错误。
故选B。
某些肿瘤细胞表面的PD-L1与细胞毒性T细胞(CTL)表面的PD-1结合能抑制CTL的免疫活性,导致肿瘤免疫逃逸。免疫检查点疗法使用单克隆抗体阻断PD-LI和PD-1的结合,可恢复CTL的活性,用于肿瘤治疗。为进一步提高疗效,研究者以黑色素瘤模型小鼠为材料,开展该疗法与化疗的联合治疗研究。已知黑色素瘤细胞能分泌吸引某类细胞靠近的细胞因子CXCL1。部分结果见图。下列叙述正确的是( )
A.联合疗法既发挥了化疗药物的作用,也增加活化的CTL数量,还能使化疗药物靶向肿瘤细胞
B.据图示分析,联合疗法组肿瘤体积最小治疗效果最好的原因是模型小鼠体内CTL的数量更多
C.将CXCLI受体基因的表达载体导入CTL中,将其培育成小鼠,可进一步提高治疗效果
D.基于现有抗体—药物偶联物的思路,应选择化疗药物与PD-1单克隆抗体结合在一起
【答案】A
【解析】A、由上述两图可知,联合疗法肿瘤体积最小,采用联合疗法时活化的CTL的数目明显高于免疫检查点疗法和化疗等,原因是该疗法既发挥了化疗药物的作用,也增加了活化的CTL数量,还能使化疗药物靶向肿瘤细胞,A正确;
B、分析题图可知,与免疫检查点疗法相比,联合疗法组肿瘤体积最小治疗效果最好的原因是模型小鼠体内活化的CTL的数量更多,而不是单纯的CTL的数量增加,B错误;
C、CTL细胞是高度分化的细胞,不能培育成小鼠。为使CTL响应此信号,可在CTL中导入CXCL1受体基因后再将其回输小鼠体内,从而进一步提高治疗效果,C错误;
D、某肿瘤细胞表面的PD-L1与细胞毒性T细胞(CTL)表面的PD-1结合能抑制CTL的免疫活性,基于现有抗体—药物偶联物的思路,故应该将化疗药物与PD-L1单克隆抗体结合在一起,这样既可阻断PD-1与PD-L1 结合,恢复CTL的活性,又使化疗药物靶向肿瘤细胞,D错误。
故选A。
非选择题
4.单克隆抗体在临床中常用于肿瘤的治疗。长春新碱(VCR)可以抑制微管蛋白的聚合从而抑制纺锤体的形成,阻断细胞分裂。将VCR与单克隆抗体通过接头连接形成抗体—药物偶联物(ADC),可实现对癌细胞的特异性杀伤,ADC的作用机制如下图1所示。请回答下列问题:
(1)肿瘤细胞表面存在一些异于正常细胞的抗原,单克隆抗体可与这些抗原特异性结合。ADC药物中对抗体分子的基本要求是优先结合靶细胞上的抗原;从而将药物浓缩在肿瘤部位。ADC中接头的作用是连接药物分子,据图分析,理论上接头和药物的结合在血浆中的稳定性 (填“偏高”或“偏低”),在溶酶体中的稳定性 (填“偏高”或“偏低”)。
(2)某些种类癌细胞表面会过量表达膜蛋白PSMA。CD28是T细胞表面受体,可有效激活T细胞。科研人员尝试构建既能结合PSMA,又能结合CD28的双特异性抗体(PSMA×CD28),如图2所示。制备时,应先将 分别注射到小鼠体内,分离出B淋巴细胞。与骨髓瘤细胞融合后利用HAT选择培养基进行初筛,并进一步筛选得到既能 又能 的两种杂交瘤细胞,再用 诱导两种杂交瘤细胞融合,并置于二氧化碳培养箱中培养以获得更多双杂交瘤细胞。通过进一步筛选,最终成功获得双特异性抗体(PSMA×CD28)。
(3)请据图2分析,双特异性抗体(PSMA×CD28)能有效杀伤该类癌细胞的原因是 。
【答案】
偏高 偏低
(2) PSMA、CD28 产生单一抗体(特异性抗体) 无限增殖 PEG或灭活病毒等
(3)双特异性抗体(PSMA×CD28)可同时结合癌细胞表面抗原PSMA和T细胞表面受体CD28,前者可使双特异性抗体准确地和癌细胞结合,后者可有效激活T细胞,增强T细胞对癌细胞的杀伤能力
【分析】单克隆抗体:由单个B淋巴细胞进行无性繁殖形成的细胞系所产生出的化学性质单一、特异性强的抗体。具有特异性强、灵敏度高,并可能大量制备的特点。单克隆抗体的制备过程:首先用特定抗原注射到小鼠体内,使其发生免疫,小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞。利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,单克隆抗体制备过程中的两次筛选:第一次筛选:利用特定选择培养基筛选,获得杂交瘤细胞,即AB型细胞(A为B淋巴细胞,B为骨髓瘤细胞),不需要A、B、AA、BB型细胞。第二次筛选:利用多孔板法和抗原—抗体杂交法筛选,获得产生特定抗体的杂交瘤细胞。
【详解】
(1)接头是连接药物的,为了药物能准确的在肿瘤细胞中释放,就需要接头和药物在血浆中运输时稳定结合,即理论上接头和药物的结合在血浆中的稳定性偏高,在肿瘤细胞中的溶酶体里接头和药物的稳定性偏低,将药物释放出来。
(2)科学家的目的是构建既能结合PSMA,还能结合CD28的双特异性抗体(PSMA×CD28),所以PSMA和CD28相当于抗原,需要先注入小鼠体内,获得两种B淋巴细胞,将两种B淋巴细胞和小鼠的骨髓瘤细胞融合后得到既能产生单一抗体(特异性抗体)又能无限增殖的两种杂交瘤细胞,两种杂交瘤细胞可在PEG或灭活病毒等条件下促进融合,融合后双杂交瘤细胞仍需在二氧化碳培养箱中培养,还需进一步筛选才能获得能产生所需的双特异性抗体(PSMA×CD28)的双杂交瘤细胞。
(3)双特异性抗体(PSMA×CD28)可同时结合癌细胞表面抗原PSMA和T细胞表面受体CD28,前者可使双特异性抗体准确地和癌细胞结合,后者可有效激活T细胞,促进T细胞增殖分化,增强T细胞对癌细胞的杀伤能力。
5.猴痘是由猴痘病毒(MPXV)引发的传染性疾病。E8L蛋白是MPXV的核心结构蛋白,获得针对E8L蛋白的抗体对于猴痘的诊断和治疗十分重要。为快速获得抗E8L蛋白的单克隆抗体,研究人员利用下图创新技术路线进行制备。
回答下列问题:
(1)E8L mRNA疫苗被脂质体包裹,注入小鼠细胞表达出 ,经细胞加工后呈递到细胞表面或释放到细胞外,刺激免疫系统产生 (填“体液免疫”“细胞免疫”或“体液免疫和细胞免疫”)反应。
(2)经②检测小鼠血清抗体水平后,从小鼠脾脏获取B细胞,用APC/ FITC荧光分选技术对目标细胞进行筛选。该技术用偶联APC荧光的抗体(IgG)去识别分泌抗体的浆细胞,并呈现出APC+信号;用生物素先标记E8L蛋白,使其与浆细胞表面的受体(BCR)特异性结合,同时用生物素与FITC标记的链霉亲和素结合,使其呈现FITC+信号。下图是用流式细胞仪的检测结果,则 (填图中的字母)区域的细胞为目标细胞,理由是 。
(3)步骤⑥用抗体检测牛痘病毒、水痘病毒、甲流病毒等病毒。结果除牛痘病毒的D8蛋白,抗体无法与其他病毒蛋白结合。出现该现象的原因是 。
(4)该创新技术路线在免疫强度、操作难度、生产时间等多方面具有优势。与杂交瘤细胞生产抗体相比,其优点体现在 (答出一点即可)等方面。
【答案】
(1) E8L 蛋白 体液免疫和细胞免疫
(2) B B 区域的细胞同时呈现 APC+信号和 FITC+信号
(3)牛痘病毒的 D8 蛋白与猴痘病毒的 E8L 蛋白结构相似,存在相同或相似的抗原结构,而水痘病毒、甲流病毒的蛋白与 E8L 蛋白结构差异大,无相应抗原结构
(4)直接从B细胞获取抗体基因无需进行细胞融合;无需对B细胞克隆化培养,利用基因工程纯化表达抗 体有效缩短生产周期;mRNA疫苗激发的免疫应答强度高于传统蛋白免疫
【分析】单克隆抗体的制备:(1)制备产生特异性抗体的B淋巴细胞:向免疫小鼠体内注射特定的抗原,然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。(2)获得杂交瘤细胞:①将鼠的骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合;②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。(3)克隆化培养和抗体检测。(4)将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。(5)提取单克隆抗体:从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
【详解】
(1)mRNA 进入细胞后翻译产生 E8L 蛋白,该蛋白作为抗原,既可以被呈递到细胞表面激活细胞免疫,也可以释放到细胞外激活体液免疫。
(2)目标细胞是能分泌抗 E8L 蛋白抗体的浆细胞,这类细胞需同时满足两个条件:表达分泌抗体的浆细胞标记(呈 APC+ 信号),其表面 BCR 能与 E8L 蛋白结合(呈 FITC+ 信号)。B 区域的细胞同时呈现 APC+信号和 FITC+信号,所以选B 。
(3)抗体具有高度特异性,仅能与特定抗原(E8L 蛋白)结合。牛痘病毒的 D8 蛋白与猴痘病毒的 E8L 蛋白结构相似,存在相同或相似的抗原结构,而水痘病毒、甲流病毒的蛋白与 E8L 蛋白结构差异大,无相应抗原结构。
(4)与杂交瘤细胞生产抗体相比,该创新技术路线的优点体现在:直接从B细胞获取抗体基因无需进行细胞融合;无需对B细胞克隆化培养,利用基因工程纯化表达抗 体有效缩短生产周期;mRNA疫苗激发的免疫应答强度高于传统蛋白免疫。
2 / 22.2.2动物细胞融合技术与单克隆抗体(分层作业)
基础巩固+能力提升+拓展培优 三维训练
(限时:20min)
知识点1 动物细胞融合技术
1.关于动物细胞融合的说法错误的是( )
A.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多核细胞称为杂交细胞
B.动物细胞融合已经成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育的重要手段
C.常用于诱导动物细胞融合手段有聚乙二醇融合法、灭活的病毒诱导法、电融合法等
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
2.如图为动物细胞融合示意图,相关叙述不正确的是(  )
A.图中C为灭活的病毒,此外还可用物理或化学方法诱导细胞融合
B.图中过程①发生了细胞膜的融合,体现了细胞膜的选择透过性
C.图中过程②表示有丝分裂
D.动物细胞融合技术可用于制备单克隆抗体
3.科学家用灭活的病毒诱导骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合,得到杂交瘤细胞,下列有关该过程中灭活病毒作用的叙述正确的是(  )
A.病毒比较小,可穿过细胞膜进入细胞内
B.灭活的病毒已完全死亡,死亡的病毒可以让细胞聚集
C.灭活的病毒已失去感染活性,但它表面的抗原结构未被破坏,可使不同动物细胞进行融合
D.灭活的病毒带有目的基因,通过诱导细胞融合可以让杂交细胞带有目的基因
4.如图为细胞融合的示意图,下列叙述正确的是( )
A.若a细胞和b细胞是植物细胞,需先去分化再诱导融合
B.a细胞和b细胞之间的融合需要促融处理后才能实现
C.c细胞的形成与a、b细胞膜的选择透过性有关
D.c细胞将同时表达a细胞和b细胞中的所有基因
5.下列有关植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较,叙述正确的是( )
A.两者应用的原理都完全相同
B.两者都可用电融合法或聚乙二醇(РEG)融合法诱导细胞融合
C.两者融合完成的标志都是形成融合细胞核
D.两者的目的都是用于大量生产分泌蛋白
知识点2 单克隆抗体的制备
6.人们对于细胞结构、功能和生理特性的认识是成功制备单克隆抗体的理论基础。单克隆抗体制备过程中,未涉及的生物学原理是( )
A.细胞膜具有一定的流动性
B.一个浆细胞只能产生一种抗体
C.高度分化的动物细胞核具有全能性
D.癌细胞在体外培养时可以无限增殖
7.在单克隆抗体制备中,关于杂交瘤细胞制备的叙述,正确的是( )
A.利用了基因重组原理
B.可利用电融合法直接诱导两个细胞的融合
C.可利用细胞中染色体的数目和形态筛选出杂交瘤细胞
D.用选择培养基筛选得到的杂交瘤细胞可直接用于生产单克隆抗体
8.如图是单克隆抗体制备流程的简明示意图。下列有关叙述正确的是( )
A.①是从已免疫的小鼠脾脏中获得的细胞毒性T细胞
B.②中使用胰蛋白酶有利于杂交瘤细胞的形成
C.③同时具有脾脏细胞和小鼠骨髓瘤细胞的特性
D.④是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞
9.下图是制备抗白细胞介素-6(IL-6)单克隆抗体的示意图。下列叙述正确的是( )
A.步骤①给小鼠注射IL-6后,应从脾中分离筛选T淋巴细胞
B.步骤②能分离出大量产生相同抗体的单一淋巴细胞
C.步骤③加入灭活病毒或PEG诱导细胞融合,体现了细胞膜的流动性
D.步骤④经过克隆化培养和抗体检测筛选出了杂交瘤细胞
10.类风湿性关节炎是一种病因未明的以炎性滑膜炎为主的慢性系统性疾病。经研究发现,该病与TNF-α(肿瘤坏死因子-α)密切相关,有效治疗类风湿性关节炎可以使用注射抗TNF-a单克隆抗体的办法,该单克隆抗体制备的过程如图所示。下列说法错误的是( )
A.注射抗原A的主要目的是刺激小鼠产生特定抗体的B淋巴细胞
B.经特定的选择培养基筛选出的细胞均为异种核融合的细胞
C.可将细胞毒素与单克隆抗体结合实现对肿瘤细胞的特异性杀伤
D.该过程最终得到的杂交瘤细胞产生的抗体能与多种抗原结合
11.下图为利用小鼠制备单克隆P抗体的过程示意图,图中培养基为选择性培养基只有杂种瘤细胞能在该培养基中生活。据图分析,下列说法错误的是( )
A.通过给小鼠注射P抗原以获得需要的B淋巴细胞
B.加入的聚乙二醇可促进B细胞和瘤细胞融合
C.细胞集落①②③④为单个鼠瘤细胞的克隆
D.细胞集落①能无限增殖且产生P抗体
知识点3 单克隆抗体的应用
12.单克隆抗体技术在生物工程中占有重要的地位,下列有关单克隆抗体应用的叙述错误的是( )
A.利用抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体做成“早早孕诊断试剂”
B.作为诊断试剂,具有准确、高效、快速、简易的优点,可定位诊断肿瘤、心血管畸形、白化病等疾病
C.从临床试验来看,单克隆抗体主要用于癌症治疗,作用是定位而不是杀伤
D.将某细菌的抗药基因导入小鼠细胞内不属于单克隆抗体在实践上的应用
13.由单克隆抗体研制而成的“生物导弹”由两部分组成,一是“瞄准装置”,二是杀伤性“弹头”,下列对此描述错误的是( )
A.“瞄准装置”和杀伤性“弹头”的组装是在杂交瘤细胞的培养过程中获得的
B.“弹头”是由放射性同位素、化学药物和细胞毒素等物质构成
C.“弹头”中的药物具有选择杀伤肿瘤细胞的功能
D.“瞄准装置”是由识别肿瘤的单克隆抗体构成
14.“抗体—药物偶联物”俗称“生物导弹”,如图是一种“生物导弹”的作用原理示意图,没有与肿瘤细胞结合的“生物导弹”一段时间后被机体清除。阿霉素是一种抗肿瘤药,可抑制DNA和RNA的合成,对正常细胞也有一定毒性。下列说法错误的是(  )
A.单克隆抗体是由杂交瘤细胞合成和分泌的
B.活化阿霉素能抑制细胞中的DNA复制和转录过程
C.在治疗中,应先注射非活化磷酸阿霉素再注射生物导弹
D.单克隆抗体特异性强,能减轻阿霉素对正常细胞的伤害
15.治疗最凶险乳腺癌“HER2+”的抗体-药物偶联物(T-DM1)被纳入2023年医保目录名单。T-DM1由曲妥珠单抗、细胞毒性药物DM1偶联形成。T-DM1作用机制如下图,下列有关叙述错误的是( )
A.曲妥珠单抗的作用是将DM1准确带至乳腺癌细胞
B.T-DM1被乳腺癌细胞吞噬后释放DM1抑制微管聚合进而导致细胞凋亡
C.曲妥珠单抗制备中可选择DM1作为抗原刺激小鼠产生免疫应答
D.利用同位素或荧光标记的曲妥珠单抗可定位诊断HER2+
(限时:10min)
选择题
1.无论是植物细胞,还是动物细胞,都可以利用一定的方法诱导融合,可用模型图表示细胞融合技术的一些过程,下列有关叙述错误的是( )
A.若该过程表示植物原生质体的融合,则甲、乙细胞可用酶解法获取
B.若该过程表示动物细胞融合,只能用灭活的病毒诱导
C.若该过程表示制备单克隆抗体,则丙细胞是杂交瘤细胞
D.以上三个过程体现了细胞的流动性
2.下列关于动物细胞融合技术与单克隆抗体的制备和应用的叙述,不正确的是( )
A.动物细胞融合是指两个或多个细胞结合形成一个细胞的过程
B.在单克隆抗体的制备过程中,至少涉及两次筛选
C.选出的杂交瘤细胞只能通过体外培养获得大量单克隆抗体
D.单克隆抗体可作为诊断试剂、运载药物和治疗疾病
3.科研工作者常常将单克隆抗体与相应药物偶联在一起,制成“生物导弹”来定向治疗癌症并降低药物的副作用,制备单抗的过程如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.给小鼠注射特定抗原的目的是为了获得相应的抗体
B.②需用特定的培养基筛选出既能无限增殖又能产生抗体的杂交瘤细胞
C.单抗的制备过程涉及动物细胞融合和动物细胞培养技术
D.“生物导弹”能精确地定位癌细胞,该过程依赖于抗原—抗体特异性结合
4.猴痘是一种病毒性人畜共患病,在人类中出现的症状与过去在天花患者身上所看到的症状 相似,B6R蛋白是猴痘病毒的抗原。为制备抗B6R蛋白的单克隆抗体,研究人员进行了相关实验,如图所示,其中①~④表示细胞。下列叙述正确的是(  )
A.细胞①含有从小鼠的脾中得到的能产生特定抗体的B淋巴细胞
B.诱导细胞①②融合的常用方法与诱导原生质体融合的方法相同
C.可将抗体检测呈阴性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养
D.图中的培养瓶需要置于含有95%CO2和5%O2的混合气体中培养
5.黄曲霉毒素在保存不当的霉变粮油食品中含量较高,具有很强的致癌性。研究表明,黄曲霉毒素能引起细胞中粗面内质网上的核糖体不断脱落。科研人员用黄曲霉毒素偶联抗原制备出单克隆抗体以检测食品中黄曲霉毒素的含量。下列叙述错误的是(  )
A.当人误食黄曲霉毒素后,肠腺细胞可能发生消化酶的合成和分泌减少
B.可用电融合法、PEG融合法或灭活的病毒诱导法诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的融合
C.细胞融合体现了细胞膜的流动性,杂交瘤细胞体外增殖体现了细胞的全能性
D.单克隆抗体用于检测食品中是否含有黄曲霉毒素的原理是抗原与抗体结合有特异性
二、非选择题
6.双特异性单克隆抗体是指可同时与癌细胞和药物结合的特异性抗体。如图是科研人员通过杂交瘤细胞技术生产能同时识别癌胚抗原和长春碱(一种抗癌药物)的双特异性单克隆抗体的部分过程。据图分析回答下列问题:
(1)过程①后,从小鼠的脾脏中得到 ,说明小鼠体内形成了相应的B细胞。制备双特异性单克隆抗体的过程中用到的技术有 、 。
(2)过程②诱导细胞融合的方法是 (生物法)、 (化学法),过程②选用的骨髓瘤细胞 (填“能”或“不能”)在HAT培养基上生长。
(3)经过程③筛选得到的细胞还需转移至多孔培养板中进行过程④,目的是筛选出足够数量的能 的杂交瘤细胞。
(4)获得的单克隆杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养或注射到小鼠 内增殖均可。
(5)对比血清抗体,单克隆抗体的优点是 (至少答出3条)。
7.乳腺癌是全球女性最常见的恶性肿瘤之一,其发病率随着年龄的增长而增加,尤其是在更年期后的女性中更为常见。乳腺癌的治疗方案通常包括手术、放疗、化疗、激素治疗和靶向治疗等,其中化疗则适用于肿瘤已经转移或具有高危复发风险的患者,它可以通过全身用药来杀死癌细胞。为降低乳腺癌化疗药物的副作用,科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上,构建抗体药物偶联物(ADC)来对乳腺癌患者进行治疗,过程如图1所示。
(1)本实验中,小鼠注射的特定抗原应取自人的乳腺癌细胞,该处理的目的是 。
(2)已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞在体外融合时需要诱导,与诱导植物原生质体融合方法不同的是,图中还可以用 诱导融合。
(3)单克隆抗体的制备过程中需要进行两次筛选,步骤②用 进行第一次筛选,筛选出来的细胞具有 的特点;第二次筛选的方法是 ,得到产生所需抗体的杂交瘤细胞。
(4)研究发现,ADC 在患者体内的作用如图2所示。
①ADC 能降低乳腺癌治疗药物的副作用,是因为 。
②ADC进入乳腺癌细胞后,细胞中的溶酶体可将其水解,释放出的药物最终作用于 ,可导致癌细胞凋亡。
(限时:8min)
选择题
1.科研人员利用杂交瘤技术制备抗新冠病毒单克隆抗体,过程如下:将新冠病毒S蛋白免疫小鼠,获取B淋巴细胞后与骨髓瘤细胞在聚乙二醇或灭活病毒诱导下融合,经HAT培养基筛选获得杂交瘤细胞,再通过有限稀释法克隆化培养和抗体检测筛选得到能分泌特异性抗体的杂交瘤细胞株。下列叙述正确的是( )
A.HAT培养基中,未融合的B淋巴细胞因缺乏增殖能力而死亡
B.细胞融合后需要用特定的选择培养基筛选出能分泌抗体的杂交瘤细胞
C.通过抗原-抗体杂交实验可检测杂交瘤细胞培养上清液中的目标抗体
D.该技术制备的抗体可用于新冠病毒的检测,但用于治疗时需进行人源化改造
2.双抗体夹心法是常用的检测抗原含量的方法,流程如图所示。其中固相抗体是由固相载体连接后的单克隆抗体。下列叙述正确的是( )
A.将抗原A注射到小鼠体内,可从脾脏中获得相应单克隆抗体
B.固相抗体的使用数量应多于待测抗原的数量
C.酶标抗体的作用是与待测抗原结合并催化指标底物分解
D.反应体系中光信号越强(颜色越深),则抗原A含量越低
某些肿瘤细胞表面的PD-L1与细胞毒性T细胞(CTL)表面的PD-1结合能抑制CTL的免疫活性,导致肿瘤免疫逃逸。免疫检查点疗法使用单克隆抗体阻断PD-LI和PD-1的结合,可恢复CTL的活性,用于肿瘤治疗。为进一步提高疗效,研究者以黑色素瘤模型小鼠为材料,开展该疗法与化疗的联合治疗研究。已知黑色素瘤细胞能分泌吸引某类细胞靠近的细胞因子CXCL1。部分结果见图。下列叙述正确的是( )
A.联合疗法既发挥了化疗药物的作用,也增加活化的CTL数量,还能使化疗药物靶向肿瘤细胞
B.据图示分析,联合疗法组肿瘤体积最小治疗效果最好的原因是模型小鼠体内CTL的数量更多
C.将CXCLI受体基因的表达载体导入CTL中,将其培育成小鼠,可进一步提高治疗效果
D.基于现有抗体—药物偶联物的思路,应选择化疗药物与PD-1单克隆抗体结合在一起
非选择题
4.单克隆抗体在临床中常用于肿瘤的治疗。长春新碱(VCR)可以抑制微管蛋白的聚合从而抑制纺锤体的形成,阻断细胞分裂。将VCR与单克隆抗体通过接头连接形成抗体—药物偶联物(ADC),可实现对癌细胞的特异性杀伤,ADC的作用机制如下图1所示。请回答下列问题:
(1)肿瘤细胞表面存在一些异于正常细胞的抗原,单克隆抗体可与这些抗原特异性结合。ADC药物中对抗体分子的基本要求是优先结合靶细胞上的抗原;从而将药物浓缩在肿瘤部位。ADC中接头的作用是连接药物分子,据图分析,理论上接头和药物的结合在血浆中的稳定性 (填“偏高”或“偏低”),在溶酶体中的稳定性 (填“偏高”或“偏低”)。
(2)某些种类癌细胞表面会过量表达膜蛋白PSMA。CD28是T细胞表面受体,可有效激活T细胞。科研人员尝试构建既能结合PSMA,又能结合CD28的双特异性抗体(PSMA×CD28),如图2所示。制备时,应先将 分别注射到小鼠体内,分离出B淋巴细胞。与骨髓瘤细胞融合后利用HAT选择培养基进行初筛,并进一步筛选得到既能 又能 的两种杂交瘤细胞,再用 诱导两种杂交瘤细胞融合,并置于二氧化碳培养箱中培养以获得更多双杂交瘤细胞。通过进一步筛选,最终成功获得双特异性抗体(PSMA×CD28)。
(3)请据图2分析,双特异性抗体(PSMA×CD28)能有效杀伤该类癌细胞的原因是 。
5.猴痘是由猴痘病毒(MPXV)引发的传染性疾病。E8L蛋白是MPXV的核心结构蛋白,获得针对E8L蛋白的抗体对于猴痘的诊断和治疗十分重要。为快速获得抗E8L蛋白的单克隆抗体,研究人员利用下图创新技术路线进行制备。
回答下列问题:
(1)E8L mRNA疫苗被脂质体包裹,注入小鼠细胞表达出 ,经细胞加工后呈递到细胞表面或释放到细胞外,刺激免疫系统产生 (填“体液免疫”“细胞免疫”或“体液免疫和细胞免疫”)反应。
(2)经②检测小鼠血清抗体水平后,从小鼠脾脏获取B细胞,用APC/ FITC荧光分选技术对目标细胞进行筛选。该技术用偶联APC荧光的抗体(IgG)去识别分泌抗体的浆细胞,并呈现出APC+信号;用生物素先标记E8L蛋白,使其与浆细胞表面的受体(BCR)特异性结合,同时用生物素与FITC标记的链霉亲和素结合,使其呈现FITC+信号。下图是用流式细胞仪的检测结果,则 (填图中的字母)区域的细胞为目标细胞,理由是 。
(3)步骤⑥用抗体检测牛痘病毒、水痘病毒、甲流病毒等病毒。结果除牛痘病毒的D8蛋白,抗体无法与其他病毒蛋白结合。出现该现象的原因是 。
(4)该创新技术路线在免疫强度、操作难度、生产时间等多方面具有优势。与杂交瘤细胞生产抗体相比,其优点体现在 (答出一点即可)等方面。
2 / 22.2.2动物细胞融合技术与单克隆抗体(分层作业)
基础巩固+能力提升+拓展培优 三维训练
(限时:20min)
1.A 2.B 3.C 4.B 5.B 6.C 7.B 8.D
9.C 10.D 11.C 12.B 13.A 14.C 15.C
(限时:10min)
1.B 2.C 3.A 4.A 5.C
6.【答案】
(1) 抗癌胚抗原的抗体 动物细胞融合 动物细胞培养
(2) 灭活的病毒诱导融合法 PEG诱导融合法 不能
(3)分泌所需抗体
(4)腹腔
(5)纯度高、特异性强、灵敏度高
7.【答案】
(1)使小鼠产生针对该乳腺癌特异抗原的B淋巴细胞
(2)灭活病毒
(3)选择培养基 既能无限增殖,又可产生特异性抗体 专一抗体检验阳性
(4)单克隆抗体能精确地定位乳腺癌细胞 细胞核
(限时:8min)
1.B 2.B 3.A
4.【答案】
(1)偏高 偏低
(2) PSMA、CD28 产生单一抗体(特异性抗体) 无限增殖 PEG或灭活病毒等
(3)双特异性抗体(PSMA×CD28)可同时结合癌细胞表面抗原PSMA和T细胞表面受体CD28,前者可使双特异性抗体准确地和癌细胞结合,后者可有效激活T细胞,增强T细胞对癌细胞的杀伤能力
5.【答案】
(1) E8L 蛋白 体液免疫和细胞免疫
(2) B B 区域的细胞同时呈现 APC+信号和 FITC+信号
(3)牛痘病毒的 D8 蛋白与猴痘病毒的 E8L 蛋白结构相似,存在相同或相似的抗原结构,而水痘病毒、甲流病毒的蛋白与 E8L 蛋白结构差异大,无相应抗原结构
(4)直接从B细胞获取抗体基因无需进行细胞融合;无需对B细胞克隆化培养,利用基因工程纯化表达抗 体有效缩短生产周期;mRNA疫苗激发的免疫应答强度高于传统蛋白免疫
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