2018-2019高中生物 第3章 細胞工程 3.2 動物細胞工程練習(xí) 北師大版選修3.doc

第2節(jié)　動物細胞工程 課時過關(guān)能力提升 一、基礎(chǔ)鞏固 1.關(guān)于使用動、植物成體的體細胞進行離體培養(yǎng),下列敘述正確的是(　　) A.都需要用CO2培養(yǎng)箱 B.都需要用液體培養(yǎng)基 C.都要在無菌條件下進行 D.都可體現(xiàn)細胞的全能性 解析:不管是動物細胞培養(yǎng)還是植物組織培養(yǎng),最基本的一個要求就是都要在無菌環(huán)境條件下進行。此外,動物細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)基是液體培養(yǎng)基,其中的碳源是葡萄糖,培養(yǎng)液中還需要加入一定的動物血清,其氣體環(huán)境是空氣加一定濃度的二氧化碳,以維持培養(yǎng)液的pH。而植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基,其碳源為蔗糖,在組織培養(yǎng)的脫分化階段必須在黑暗條件下進行,再分化過程則需要一定的光照條件。動物細胞培養(yǎng)的實質(zhì)就是細胞的增殖,不能體現(xiàn)細胞的全能性,而植物組織培養(yǎng)體現(xiàn)了植物細胞的全能性。 答案:C 2.下列關(guān)于動物細胞培養(yǎng)的敘述,正確的是(　　) A.培養(yǎng)保留接觸抑制的細胞在培養(yǎng)瓶壁上可形成多層細胞 B.培養(yǎng)過程中多數(shù)細胞的基因型會發(fā)生改變 C.二倍體細胞的傳代培養(yǎng)次數(shù)通常是無限的 D.惡性細胞系的細胞可一直進行傳代培養(yǎng) 解析:保留接觸抑制的細胞在培養(yǎng)瓶壁上只能形成單層細胞。在培養(yǎng)細胞時由于所有子代細胞來自于一個親代細胞,所以基因型一般都相同。二倍體細胞的傳代培養(yǎng)在培養(yǎng)10代左右多數(shù)會死亡,少數(shù)生存下來的細胞在50代左右會大量死亡,只有個別細胞遺傳物質(zhì)改變成為癌細胞,可無限制地傳代下去。 答案:D 3.下列關(guān)于細胞融合的說法,錯誤的是(　　) A.動、植物細胞的融合之前都需經(jīng)酶處理 B.細胞融合過程依賴細胞膜的功能特點——流動性 C.融合后,動、植物細胞具有原來兩個或多個細胞的遺傳信息 D.動、植物細胞融合均需要誘導(dǎo)劑誘導(dǎo) 解析:細胞融合的原理是細胞膜的流動性,這是細胞膜的結(jié)構(gòu)特點。 答案:B 4.離體的植物組織或細胞在適當(dāng)培養(yǎng)條件下可以發(fā)育成完整的植株,離體動物體細胞卻沒有發(fā)育成動物的成熟個體,原因是(　　) A.動物細胞內(nèi)沒有成套的遺傳物質(zhì) B.動物細胞的全能性隨分化程度提高而受到限制,分化潛能變?nèi)? C.動物細胞的細胞核太小 D.動物細胞不具備全能性 解析:動物細胞的全能性隨分化程度提高而受限變?nèi)?只能通過核移植實現(xiàn)克隆動物的目的。 答案:B 5.某實驗室做了下圖所示的實驗研究,下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A.與纖維母細胞相比,過程①形成的誘導(dǎo)干細胞的全能性較低 B.過程②是誘導(dǎo)干細胞的結(jié)構(gòu)和遺傳物質(zhì)發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程 C.每個Y細胞只產(chǎn)生一種抗體,故過程③不需用選擇性培養(yǎng)基進行篩選 D.過程④產(chǎn)生的單抗,不需細胞膜上載體蛋白的協(xié)助就能釋放到細胞外 解析:誘導(dǎo)干細胞的全能性比纖維母細胞高,誘導(dǎo)分化過程中遺傳物質(zhì)未發(fā)生改變,只是基因的選擇性表達。融合后,培養(yǎng)液中的細胞有多種類型,故需用選擇培養(yǎng)基進行篩選。單抗的分泌方式為胞吐,不需載體協(xié)助但消耗能量。 答案:D 6.下列關(guān)于體細胞克隆的敘述,錯誤的是(　　) A.供體提供體細胞的細胞核 B.受體提供去核卵細胞的細胞質(zhì) C.細胞核移植是體細胞克隆的關(guān)鍵步驟 D.克隆出的后代與供體的遺傳物質(zhì)和表現(xiàn)型完全一致 解析:動物體細胞克隆是核移植技術(shù)的產(chǎn)物,克隆出的后代絕大部分遺傳物質(zhì)來自供體細胞核,少數(shù)遺傳物質(zhì)來自受體的細胞質(zhì),克隆后代的表現(xiàn)型還要受環(huán)境的影響,因此克隆出的后代與供體的遺傳物質(zhì)和表現(xiàn)型并不完全相同。 答案:D 7.下列關(guān)于動物細胞培養(yǎng)的敘述,正確的是(　　) A.培養(yǎng)中的人效應(yīng)T細胞能產(chǎn)生單克隆抗體 B.培養(yǎng)中的人B淋巴細胞能夠無限增殖 C.人的成熟紅細胞經(jīng)過培養(yǎng)能形成細胞株 D.用胰蛋白酶處理肝組織可獲得單個細胞 解析:人效應(yīng)T細胞不能產(chǎn)生抗體,B淋巴細胞能產(chǎn)生抗體但不能夠無限增殖。人的成熟紅細胞無細胞核,失去分裂能力。肝組織細胞間由一些蛋白質(zhì)連著,用胰蛋白酶處理肝組織可獲得單個細胞。 答案:D 二、能力提升 8.下列有關(guān)單克隆抗體制備及其應(yīng)用的敘述,不正確的是 (　　) A.制備單克隆抗體運用的技術(shù)有動物細胞融合和動物細胞培養(yǎng) B.需要用選擇培養(yǎng)基篩選雜交瘤細胞 C.需要從雜交瘤細胞中篩選出能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細胞 D.利用生物導(dǎo)彈治療癌癥就是利用單克隆抗體清除癌細胞 解析:生物導(dǎo)彈由單克隆抗體與藥物、酶或放射性同位素組合而成,因帶有單克隆抗體而能自動導(dǎo)向,在生物體內(nèi)與特定目標(biāo)細胞或組織結(jié)合,主要由其攜帶的藥物產(chǎn)生治療作用。 答案:D 9.下圖為克隆羊“多莉”的培育過程示意圖。下列各項表述不正確的是(　　) A.克隆羊“多莉”的性狀與甲羊基本相同,說明細胞核是生物體性狀的控制中心 B.克隆羊“多莉”的培育過程中采用的生物技術(shù)是核移植,其原理是細胞增殖 C.乙羊的去核卵細胞為重組細胞基因表達提供了細胞內(nèi)的環(huán)境條件 D.此過程的操作水平是細胞水平和細胞器水平 解析:克隆羊“多莉”產(chǎn)生利用的是核移植技術(shù),其原理是動物細胞核的全能性。 答案:B 10.回答下列有關(guān)動物細胞培養(yǎng)的問題。 (1)在動物細胞培養(yǎng)過程中,當(dāng)貼壁細胞分裂生長到細胞表面　　　　　　　　時,細胞會停止分裂增殖,這種現(xiàn)象稱為細胞的　　　　　　　　。此時,瓶壁上形成的細胞層數(shù)是　　　　　　　。要使貼壁的細胞從瓶壁上分離下來,需要用酶處理,可用的酶是　　　　　　　　。 (2)隨著細胞傳代次數(shù)的增多,絕大部分細胞分裂停止,進而出現(xiàn)　　　　　　　　　　　　　　　的現(xiàn)象;但極少數(shù)細胞可以連續(xù)增殖,其中有些細胞會因遺傳物質(zhì)發(fā)生改變而變成可無限傳代的細胞,該種細胞的黏著性　　　　,細胞膜表面糖蛋白的量　　　　。 (3)現(xiàn)用某種大分子染料,對細胞進行染色時,觀察到死細胞被染色,而活細胞不染色,原因是　。 (4)檢查某種毒素是否能改變細胞染色體的數(shù)目,最好選用細胞分裂到　　　　期的細胞用顯微鏡進行觀察。 (5)在細胞培養(yǎng)過程中,通常在　　　　　　　　　　條件下保存細胞。 解析:(1)在動物細胞培養(yǎng)過程中,細胞會表現(xiàn)出接觸抑制現(xiàn)象,此時形成的是單層細胞。用胰蛋白酶處理可以使貼壁細胞從瓶壁上分離開來。(2)隨著細胞傳代培養(yǎng)代數(shù)的增多,絕大部分細胞分裂停止,進而出現(xiàn)衰老甚至死亡的現(xiàn)象,但極少數(shù)細胞可以連續(xù)增殖,有些細胞會因遺傳物質(zhì)改變而變成可無限傳代的細胞。(3)活細胞的細胞膜具選擇透過性,大分子染料不能進入活細胞內(nèi),而死細胞的細胞膜喪失選擇透過性,大分子染料能夠進入死細胞內(nèi)而使死細胞著色。(4)細胞分裂中期染色體形態(tài)固定、數(shù)目清晰,因此最好選用細胞分裂到中期的細胞用顯微鏡觀察染色體數(shù)目。(5)在冷凍或超低溫、液氮條件下,細胞中酶的活性降低,細胞新陳代謝的速率降低,所以通常在此條件下保存細胞。 答案:(1)相互接觸　接觸抑制　單層(或一層)　胰蛋白酶 (2)衰老甚至死亡　降低　減少 (3)活細胞的細胞膜具有選擇透過性,大分子染料不能進入活細胞內(nèi),故活細胞不能著色(或死細胞的細胞膜喪失了選擇透過性,大分子染料能夠進入死細胞內(nèi)而著色) (4)中 (5)冷凍(或超低溫、液氮) 三、綜合應(yīng)用 11. 右圖是細胞融合技術(shù)的一些過程,據(jù)圖完成下列問題。 (1)從A和B細胞到C細胞的過程中,必須用　　　　　　　處理。 (2)若A、B細胞為植物細胞,那么這樣的細胞已經(jīng)用酶降解脫掉了細胞壁,這種酶可能是　　　　　　　　　　　　　　　,由此生成的A和B細胞稱為　　　　　　　　。由A、B到C的過程中,常用的物理方法有　　　　　　　　　　　　。融合完成的標(biāo)志是　　　　　　　　　　　　,形成的D細胞需要應(yīng)用　　　　　　　　　　　技術(shù),把其培養(yǎng)成植株。 (3)若A細胞為骨髓瘤細胞,B為淋巴細胞,那么D細胞稱為　　　　　　　　　,由D細胞連續(xù)分裂產(chǎn)生大量細胞的過程,稱為　　　　　　　　,D細胞既能無限增殖,又能產(chǎn)生　　　　　　　　。 (4)若A為人細胞,B為鼠細胞,并分別用紅、綠熒光染料標(biāo)記細胞膜上的蛋白質(zhì),在C細胞時,細胞一半有紅色熒光,一半有綠色熒光,到D細胞階段,兩種顏色的熒光均勻分布,原因是　。 (5)若A、B細胞為動物細胞,一般取自　　　　　　　　　　　　,然后用　　　　　　　　將細胞分散開。由A、B到C的過程中,可采用的不同于植物細胞融合的手段是　　　　　　　　　　。 解析:植物體細胞雜交前需先去掉細胞壁,細胞壁由纖維素和果膠組成,應(yīng)用纖維素酶和果膠酶去除細胞壁。第二步就是讓不同的原生質(zhì)體融合,融合必須采用一定的技術(shù)手段,進行人工誘導(dǎo)。在完成細胞融合后,還要將雜種細胞培育成植株。動物在免疫反應(yīng)的過程中,每一種B淋巴細胞能分泌一種特異性抗體,要想獲得大量的特異性抗體,必須使能分泌該單一抗體的B淋巴細胞大量增殖。將B淋巴細胞與小鼠骨髓瘤細胞同時培養(yǎng),在滅活的病毒(或聚乙二醇)的誘導(dǎo)下,促使B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合,得到雜交瘤細胞,它兼有兩個親本細胞的特性——既能大量增殖,又能產(chǎn)生出單一性的抗體。細胞膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子大都是可以運動的,即具有一定的流動性。 答案:(1)誘導(dǎo)劑 (2)纖維素酶和果膠酶　原生質(zhì)體　離心、電刺激、振動　產(chǎn)生新的細胞壁　植物組織培養(yǎng) (3)雜交瘤細胞　細胞培養(yǎng)　單一抗體 (4)構(gòu)成細胞膜的蛋白質(zhì)和磷脂分子具有一定的流動性 (5)動物胚胎或幼齡動物的組織或器官　胰蛋白酶(或膠原纖維酶)　用滅活的病毒誘導(dǎo)細胞融合 12.科學(xué)家通過對鼠和人控制抗體產(chǎn)生的基因進行拼接,實現(xiàn)了對鼠源雜交瘤抗體的改造,生產(chǎn)出使人體的不良反應(yīng)減少、效果更好的鼠—人嵌合抗體,用于癌癥治療。下圖表示形成鼠—人嵌合抗體的過程。請據(jù)圖回答下列問題。 (1)鼠源雜交瘤抗體就是從免疫小鼠的脾臟細胞中獲取B淋巴細胞,在誘導(dǎo)劑的作用下與　　　　　　　　融合,形成　　　　　　　細胞,并通過體內(nèi)培養(yǎng)或體外培養(yǎng)生產(chǎn)的單克隆抗體。這種抗體與普通血清抗體相比,最主要的優(yōu)點在于　　　　　　　　　　　　　　　　,可大量制備。 (2)生產(chǎn)單克隆抗體一般不直接培養(yǎng)B淋巴細胞,主要原因是　　　　　　　　　　。 解析:(1)B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合,形成雜交瘤細胞,培養(yǎng)雜交瘤細胞可生產(chǎn)單克隆抗體。單克隆抗體的優(yōu)點是特異性強、靈敏度高。 (2)生產(chǎn)單克隆抗體一般不直接培養(yǎng)B淋巴細胞,因為B淋巴細胞是高度分化的細胞,不能無限增殖。 答案:(1)骨髓瘤細胞　雜交瘤　特異性強、靈敏度高 (2)B淋巴細胞不能無限增殖 13.某研究者用抗原(A)分別免疫3只同種小鼠(X、Y和Z),每只小鼠免疫5次,每次免疫一周后測定各小鼠血清抗體的效價(能檢測出抗原抗體反應(yīng)的血清最大稀釋倍數(shù)),結(jié)果如下圖所示。 若要制備雜交瘤細胞,需取免疫后小鼠的B淋巴細胞(染色體數(shù)目40條),并將該細胞與體外培養(yǎng)的小鼠骨髓瘤細胞(染色體數(shù)目60條)按一定比例加入試管中,再加入聚乙二醇誘導(dǎo)細胞融合,經(jīng)篩選培養(yǎng)及抗體檢測,得到不斷分泌抗A抗體的雜交瘤細胞。請回答下列問題。 (1)制備融合所需的B淋巴細胞時,所用免疫小鼠的血清抗體效價需達到16 000以上,則小鼠最少需要經(jīng)過　　　次免疫后才能有符合要求的。達到要求后的X、Y、Z這3只免疫小鼠中,最適合用于制備B淋巴細胞的是　　　小鼠,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)細胞融合實驗完成后,融合體系中除含有未融合的細胞和雜交瘤細胞外,可能還有　　　　　　　,體系中出現(xiàn)多種類型細胞的原因是　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)雜交瘤細胞中有　　　個細胞核,染色體數(shù)目最多是　　　　條。 (4)未融合的B淋巴細胞經(jīng)多次傳代培養(yǎng)后都不能存活,原因是　　　　　　　　　　。 解析:(1)由圖看出,到第四次免疫時,Y和Z的血清抗體效價已達到要求,即16 000以上,而前三次免疫后,3只小鼠的血清抗體效價均未達到要求。從第三次開始,Y小鼠的血清抗體效價最高,所以Y小鼠最適合用于制備B淋巴細胞。 (2)僅考慮細胞之間的兩兩融合,該融合體系中有5種類型的細胞:2種未融合型(B淋巴細胞、骨髓瘤細胞),3種融合型(B淋巴細胞+B淋巴細胞、骨髓瘤細胞+骨髓瘤細胞、B淋巴細胞+骨髓瘤細胞)。由此可看出細胞融合具有隨機性。 (3)雜交瘤細胞是B淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合形成的,有1個細胞核,核內(nèi)染色體數(shù)為40+60=100(條),當(dāng)雜交瘤細胞處于有絲分裂后期時,其染色體數(shù)目最多為200條。 (4)B淋巴細胞不能無限增殖,所以經(jīng)多次傳代培養(yǎng)后都不能存活。 答案:(1)四　Y　Y小鼠的血清抗體效價最高 (2)B淋巴細胞相互融合形成的細胞、骨髓瘤細胞相互融合形成的細胞　細胞融合是隨機的,且融合率達不到100% (3)1　200 (4)B淋巴細胞不能無限增殖