苏教版生物选修三新素养学案第二章第三节动物细胞工程的应用Word版含答案

第三节动物细胞工程的应用学习导航明目标、知重点难点简述动物细胞的培养过程。(重、难点)举例说出细胞融合和单克隆抗体的制备。(重、难点)关注克隆技术的伦理问题。(重点)一、阅读教材P61～62第五段分析动物细胞与组织培养1．动物细胞工程(1)技术：一般包括动物细胞与组织培养、细胞核移植、体细胞克隆、细胞融合、单克隆抗体制备等。(2)基础：动物细胞与组织培养。2．动物细胞培养与组织培养的相同点(1)条件：将动物细胞或组织在无菌、温度适宜和营养充足的条件下培养。(2)目的：使其继续生长、增殖并维持原有结构和功能。(3)培养材料：大多取自动物胚胎或出生后不久的幼龄动物的器官或组织，如肾、肺、肌肉等。3．动物细胞培养与动物组织培养方法的主要区别：动物细胞培养过程中需要用胰蛋白酶等使组织块中的细胞离散。动物组织培养过程中不需要使组织离散开。4．培养过程(1)原代培养：是指从供体获取组织或细胞后的初次培养。(2)传代培养：是指将原代培养的细胞分离稀释后转入新的培养瓶中继续培养。(3)一般情况下，传代培养10～50次后，细胞增殖会明显减缓，甚至完全停止。二、阅读P62最后一段～P65分析动物细胞核移植与体细胞克隆1．动物体细胞克隆(1)概念：将供体体细胞的细胞核注入受体去核卵细胞中，经过培养后发育成胚胎，进而形成动物个体的技术。(2)关键技术：细胞核移植技术。2．细胞核移植：是一种利用显微操作技术等将某种动物的细胞核移入同种或异种动物的去除细胞核的卵细胞中，使其重组并发育为一个新的胚胎，最终发育为一个动物个体的技术。三、阅读P65最后二段～P66分析动物细胞融合和单克隆抗体1．动物细胞融合(1)概念：指在一定条件下将两个或多个动物细胞融合为一个细胞的过程。(2)最重要的用途：制备单克隆抗体。2．单克隆抗体制备的基本原理单个的效应B淋巴细胞只能产生一种抗体，骨髓瘤细胞具有无限增殖的能力，若将小鼠的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞相融合，首先形成杂交细胞，随后该细胞通过多次增殖形成一群这样的细胞，这些细胞就可产生大量的单克隆抗体。判一判(1)动物体细胞克隆的细胞核遗传物质来源唯一。(√)(2)核移植的供体和受体一定是同一物种。(×)(3)动物细胞培养体现了动物细胞的全能性。(×)(4)动物细胞在培养的过程中一些细胞会发生遗传物质的变化。(√)连一连动物细胞与组织培养[学生用书P32]动物细胞培养和组织培养都是在无菌、温度适宜和营养充足的条件下的培养技术。结合教材P61～62第五段内容完善动物细胞培养的过程，理解动物细胞培养。(1)根据图示总结动物细胞培养的一般过程取动物组织块→剪碎→用胰蛋白酶等处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶等处理分散成单个细胞→继续传代培养。(2)动物细胞培养需要满足以下条件①无菌、无毒的环境：培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素，以防培养过程中的污染。此外，应定期更换培养液，防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。②营养a．天然培养基：主要取自动物血清、动物组织提取液和鸡胚汁等，具有营养价值高、成分复杂的特点。b．合成培养基成分：葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。通常需加入动物血清等天然成分。③培养条件a．温度：适宜温度，哺乳动物多是36.5__℃左右。b．pH：7.2～7.4。c．气体环境：95%空气＋5%CO2。O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。动物细胞培养与植物组织培养的比较植物组织培养动物细胞培养不同点原理细胞的全能性细胞的增殖目的快速繁殖，培育无病毒植株等获得细胞或细胞的代谢产物培养基固体，除营养物质外，还有植物激素液体，除营养物质外，一般还有血清、血浆等结果培育成植物个体培育成细胞株或细胞系过程细胞有分化，无癌变细胞无分化，有可能癌变相同点①都需无菌条件，培养基中含有有机物和无机物等营养物质；②都是细胞有丝分裂过程突破1动物细胞培养与植物组织培养的比较1．用动植物成体的体细胞进行离体培养，下列叙述正确的是()A．都需要用含95%空气加5%CO2的混合气体的培养箱B．都需要用液体培养基C．都要在无菌条件下进行D．都可体现细胞的全能性解析：选C。不管是动物细胞培养还是植物组织培养，最基本的一个条件就是无菌环境。此外，动物细胞培养的培养基是液体培养基，其中的碳源是葡萄糖，培养液中还需要加入一定的动物血清或血浆，其气体环境是95%空气＋5%CO2，以维持培养液的pH；而植物组织培养的培养基为固体培养基，其碳源为蔗糖，组织培养的脱分化阶段必须在黑暗条件下进行，而再分化过程需要一定的光照条件；动物细胞培养就是细胞的增殖，不能体现细胞的全能性，而植物组织培养完成了由一个细胞到完整植株的全过程，体现了植物细胞的全能性。突破2动物细胞培养2．下图为科学家在实验室中培养“人造牛肉”的简要过程。相关叙述正确的是()A．用胃蛋白酶处理牛肌肉组织，获得分裂能力强的肌肉母细胞B．生物反应器内应控制适宜的温度，并冲入纯氧保证细胞呼吸C．培养液中的支架提供了更多的细胞吸附面积，有利于细胞贴壁生长D．“人造牛肉”的培养有利于牛肉的工厂化生产，但环境污染严重解析：选C。胰蛋白酶处理动物组织，可以使组织分散成单个细胞，利于动物细胞培养，A错误；动物细胞培养的气体环境：95%空气(细胞代谢必需的)和5%CO2，B错误；动物细胞培养过程中悬液中的细胞会很快贴附在瓶壁上，所以细胞贴附瓶壁的培养瓶或培养皿的内表面光滑，无毒，易于贴附，如果想得到大量的产物，可以增大细胞吸附面积，有利于细胞贴壁生长，C正确；理论上来说，仅来自1只动物的干细胞，可制成的肉品数量，比宰杀1头牛还多100万倍，可有利于牛肉的工厂化生产，同时也可减少对土地、饮用水和饲料的需求，且温室气体等其他环境污染物也会减少，D错误。eq\a\vs4\al()动物细胞组织培养的难易程度(1)幼体组织或细胞比老龄组织或细胞更容易培养。(2)分化程度低的组织或细胞比分化程度高的组织或细胞更容易培养。(3)肿瘤组织或细胞比正常组织或细胞更容易培养。动物细胞核移植与体细胞克隆[学生用书P33]克隆羊“多莉”的问世，很快在全世界引发了一场治疗性克隆和生殖性克隆的大讨论。结合教材P62最后一段～P65内容完成以下探究。探究1完善克隆羊“多莉”产生的过程，理解细胞核移植(1)据图总结体细胞核移植的大致过程①从供体动物身体某一部位取体细胞，并进行供体细胞培养。②采集卵母细胞，在体外培养到减数第二次分裂中期，用微型吸管吸出次级卵母细胞的细胞核和第一极体(减数第二次分裂中期，次级卵母细胞的细胞核和第一极体比较靠近，方便一起吸出)。③将供体细胞注入去核卵母细胞(将供体细胞直接注入是细胞核移植的新技术，对细胞核伤害小，易操作)。④细胞融合，供体核进入受体卵母细胞，构建重组胚胎。⑤胚胎移植、妊娠、分娩。(2)选用去核卵(母)细胞的原因：卵细胞细胞质中存在激发细胞核全能性表达的物质；卵(母)细胞比较大，容易操作；卵(母)细胞细胞质多，营养丰富。(3)“多莉”面部的毛色是白色，理论依据是全部细胞核基因来自白面母羊。(4)克隆技术的意义：在克服动物种间杂交繁殖障碍、创造新物种等方面具有重要的科学意义和潜在的经济价值。探究2观察克隆人和克隆器官的技术路线，区分治疗性克隆和生殖性克隆eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(\x(供体)\o(→,\s\up7(提供))\x(体细胞核),\x(受体)\o(→,\s\up7(提供))\x(去核卵细胞)))eq\x(\a\al(克,隆,细,胞))eq\o(→,\s\up7(促使细胞分裂))eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\x(\a\al(人工,胚胎))→\x(\a\al(植入代孕,母亲子宫))→\x(婴儿)→\x(克隆人)（过程一）,\x(\a\al(发育,成早,期胚,胎))→\x(\a\al(胚胎,干细,胞培,养))→\x(\a\al(诱导形成,特定的组,织或器官))→\x(\a\al(进行,自体,移植))（过程二）))(1)过程一为生殖性克隆过程，过程二为治疗性克隆过程。(2)二者主要区别是：获得的早期胚胎在治疗性克隆中用于获得胚胎干细胞，然后诱导胚胎干细胞分化出所需的特定的组织或器官；在生殖性克隆中获得的胚胎则通过胚胎移植送入母体的子宫内，由母体孕育出婴儿。1．核移植eq\a\vs4\al(种类\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(胚胎细胞核移植,体细胞核移植)))细胞核全能性表达的条件：不能只靠动物的细胞核，必须提供促进细胞核表达全能性的物质和营养条件，才能保证细胞核全能性的表达，去核的卵母细胞是最合适的细胞原理：细胞核的全能性2．克隆(1)本质：无性繁殖系。(2)分类①分子水平：如DNA(基因)克隆；②细胞水平：动植物细胞培养中的细胞群体；③个体水平：如细菌的菌落，植物组织培养得到的植物幼苗，通过动物细胞核移植获得的克隆动物。克隆羊“多莉”的成功，体现了动物细胞的全能性，对吗？提示：不对。体现了动物细胞细胞核的全能性而非动物细胞的全能性。突破1动物细胞核移植技术1．如图是利用核移植技术培育克隆牛的过程示意图。下列有关叙述错误的是()A．供体乳腺细胞不经过核质分离也可以整个细胞注入去核的卵母细胞中B．重构卵形成后需要用蛋白酶制剂激活其分裂能力C．当重构卵进行细胞分裂和分化形成早期胚胎时，就可以移植了D．克隆牛D的性状大部分和良种母牛B相同，如性别解析：选B。核移植的操作有两种形式，一种是利用微型吸管吸取细胞核，然后显微注射到去核的卵母细胞中，另一种是直接显微注入细胞，也能获得重构卵。重构卵的激活需要电脉冲、钙离子载体以及蛋白酶合成抑制剂等，不是蛋白酶制剂。移植的胚胎必须是早期胚胎。克隆牛D的核基因全部来自良种母牛B，因此性状大部分和良种母牛B相同。eq\a\vs4\al()辨析动物体细胞核移植产生新个体的三个亲本产生新个体的三个亲本：体细胞核供体、卵细胞细胞质供体、代孕母体。新个体细胞核基因型与体细胞核供体完全一样，因此新个体性状与体细胞核供体基本相同。卵细胞细胞质中也有少量DNA，即线粒体DNA，新个体性状与卵细胞供体也有一些地方相同。代孕母体没有为新个体提供遗传物质，性状之间没有联系。突破2体细胞克隆2．治疗性克隆有希望最终解决供体器官的短缺和器官移植出现的排斥反应。如图表示治疗性克隆的过程，下列说法正确的是()A．图示过程利用了动物细胞培养和动物体细胞融合技术B．图示过程实现了动物细胞的全能性，其优点是用上述方式获得的各种脏器组织细胞、神经细胞等进行移植降低了免疫排斥反应C．①过程的细胞学基础是细胞的增殖和分化D．①②过程需要进行DNA复制和蛋白质合成，同时还需要在培养液中不断补充细胞所需要的ATP解析：选C。根据治疗性克隆的过程可知，上述过程利用了核移植技术和动物细胞的培养，故A错误；动物细胞目前还没有证明具有全能性的实验，但动物细胞核具有全能性，故B错误；胚胎干细胞的不断增殖和分化形成脏器组织干细胞和神经组织干细胞等，故C正确；①②属于细胞的增殖和分化，有丝分裂的间期完成DNA的复制和蛋白质的合成，细胞分化的实质是基因的选择性表达，形成特定的蛋白质，动物细胞培养液中不需要加入ATP，D错误。动物细胞融合与单克隆抗体[学生用书P35]细胞融合是研究细胞间遗传信息的转移、染色体上的基因定位等的有效途径，其主要应用是制备单克隆抗体。结合教材P65最后二段～P66内容完成以下探究。探究1观察下图，理解动物细胞融合(1)细胞融合完成的标志是细胞核融合成一个核。(2)诱导方法：动物细胞融合特有的诱导方式为灭活的病毒处理，其他物理、化学诱导融合的手段与植物体细胞杂交过程中原生质体融合方法相同。(3)融合结果：在诱导剂的作用下进行细胞的诱导融合，在只考虑两个细胞相互融合的情况下，形成的杂种细胞有三种：AA型、BB型、AB型，只有AB型才是我们所需要的杂种细胞，所以需要用选择培养基进行筛选。探究2完善下面单克隆抗体的制备过程，理解单克隆抗体(1)制备单克隆抗体过程中有两次筛选①第一次筛选是将未融合的B淋巴细胞、骨髓瘤细胞以及B淋巴细胞与B淋巴细胞融合细胞、骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞融合细胞通过选择培养基淘汰，筛选出B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合的细胞。②第二次筛选是将产生特定抗体的杂交瘤细胞通过细胞培养用相应抗原检测的办法筛选出来。因为从体内取出的已免疫的B淋巴细胞有很多种，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。(2)杂交瘤细胞的特点：无限增殖，产生特异性抗体。(3)单克隆抗体的优点：纯度高，特异性强，产量大，容易标准化生产。突破1动物细胞融合和植物体细胞杂交1．下列对植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较，描述正确的是()A．动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同，诱导融合的方法也完全相同B．只有植物体细胞杂交可跨越种属间的生殖隔离，突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能C．利用动物细胞融合技术而发展起来的杂交瘤技术，为生产单克隆抗体开辟了新途径D．目前科学家终于实现了两个植物物种间的体细胞杂交，得到了同时具有两个物种遗传物质的超级植物，并使它们的性状全部得以体现解析：选C。动物细胞融合的诱导方法有生物方法，如用灭活的病毒，而植物原生质体融合没有生物方法；两个植物物种间的体细胞杂交，得到了同时具有两个物种遗传物质的超级植物，并不一定使它们的性状都能得以体现，这是基因选择性表达的结果。eq\a\vs4\al()动物细胞融合与植物体细胞杂交的对比植物体细胞杂交动物细胞融合原理细胞膜的流动性、细胞的全能性细胞膜的流动性细胞融合方法用纤维素酶、果胶酶去除细胞壁后诱导原生质体融合用胰蛋白酶或胶原蛋白酶使细胞分散后，诱导细胞融合诱导手段离心、电激、振动、聚乙二醇等诱导与植物体细胞杂交相比，还可用灭活的仙台病毒诱导结果获得杂种细胞，进而获取杂种植株获得杂种细胞，以生产细胞产品用途克服远缘杂交不亲和的障碍，扩展杂交亲本范围，培育新品种制备单克隆抗体意义突破有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能突破2单克隆抗体2．下图是通过动物纤维母细胞等获得单克隆抗体的实验研究。据图回答相关问题：(1)过程①类似于植物组织培养技术中的__________过程，过程②的实质是________________。(2)A代表________________物质，Y、Z细胞的名称分别是______________、______________。(3)过程③诱导细胞融合的生物因素是__________，细胞融合后还需要用____________培养基筛选获得Z细胞。(4)Z细胞还需经过____________和______________才能获得大量产生所需抗体的细胞。(5)经过上述过程获得的单克隆抗体的优点是____________________。答案：(1)脱分化基因的选择性表达(2)抗原(特定抗原)B淋巴细胞杂交瘤细胞(3)灭活的病毒选择(4)克隆化培养抗体检测(专一性抗体阳性检测)(5)特异性强、灵敏度高，并可大量制备eq\a\vs4\al()(1)从小鼠或其他动物体中取B淋巴细胞前必须先注射抗原，使其体内发生免疫反应，而且参与融合的细胞应是浆细胞(只有浆细胞能产生抗体)或已免疫过的B淋巴细胞，不能简单地说B淋巴细胞。(2)融合过程中，考虑细胞两两融合有三种，符合要求的只有杂交瘤细胞。核心知识小结[网络构建][关键语句]1．动物细胞培养分原代培养和传代培养，培养时均需用胰蛋白酶对细胞进行分散处理，培养液中通常要添加血清。2．动物核移植的理论基础是细胞核具有全能性。3．动物细胞融合也称细胞杂交，其优点是使远缘杂交成为可能。4．经过免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成的杂交瘤细胞具备双亲细胞的特点是既能无限增殖又能产生特异性抗体。5．单克隆抗体的优点是特异性强、纯度高、灵敏度高、产量大、易标准化生产等。[随堂检测]知识点一动物细胞与组织培养1．下列关于动物细胞培养的叙述，错误的是()A．用于培养的细胞大都取自胚胎或幼龄动物的器官或组织B．将所取的组织先用胰蛋白酶等进行处理使其分散成单个细胞C．在培养瓶中要定期用胰蛋白酶处理使细胞从瓶壁上脱离，制成悬浮液D．动物细胞培养只能传50代左右，所培育的细胞会衰老死亡解析：选D。动物细胞培养传代到50代左右不能再继续传代，部分细胞遗传物质发生变化，具有癌变细胞的特点，可无限增殖。2．某研究小组为测定药物对体外培养细胞的毒性，准备对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行动物细胞培养。下列说法不正确的是()A．在利用两种肝组织块制备肝细胞悬液时，也可用胃蛋白酶处理B．为了防止细胞培养过程中的细菌的污染，可向培养液中加入适量的抗生素C．细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是维持培养液的pHD．将数量相等的甲、乙细胞分别置于相同适宜条件下培养，一段时间后，会观察到甲细胞数量比乙细胞数量多答案：A知识点二动物细胞核移植与体细胞克隆3．美国杜克大学医疗中心的一个研究小组在《科学》杂志上撰文透露，他们利用成年猪的动脉血管细胞和能够模拟胚胎环境的新型生物反应器，成功地在实验室里培育出新的动脉血管。这种血管的外形和功能都与真的血管一样。这一研究成果是生物组织培养工程领域的重大进展。下列关于以上技术的叙述中，不正确的是()A．以上技术属于“克隆”B．这项技术中可能要利用去核卵母细胞C．这项技术的关键是激发血管细胞的全能性D．这项技术的关键是激发血管细胞发育成血管的潜能答案：C知识点三动物细胞融合与单克隆抗体4．用动物细胞工程技术获取单克隆抗体，下列实验步骤中错误的是()A．将抗原注入小鼠体内，获得能产生抗体的B淋巴细胞B．用纤维素酶处理B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞C．用聚乙二醇作诱导剂，促使能产生抗体的B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合D．筛选杂交瘤细胞，并从中选出能产生所需抗体的细胞群，培养后提取单克隆抗体解析：选B。酶具有专一性，纤维素酶只能分解纤维素，用纤维素酶处理植物细胞是植物细胞工程中用来除去细胞壁获得原生质体的方法，与动物细胞工程无关。5．如图表示抗人体胃癌细胞的单克隆抗体的制备过程，下列有关叙述错误的是()A．图中甲可能是人体胃癌细胞的特异性抗原B．可利用PEG、活的病毒或电激等方法诱导细胞融合C．丙、丁分别表示杂交瘤细胞和能分泌抗胃癌抗体的杂交瘤细胞D．丁的大规模培养可以在培养基中进行，也可以在小鼠腹腔内进行解析：选B。甲注射小鼠，产生能分泌特异性抗体的B淋巴细胞，则甲属于抗原，A正确；可利用PEG、灭活的病毒或电激等方法诱导细胞融合，B错误；丙、丁分别表示杂交瘤细胞和能分泌抗胃癌抗体的杂交瘤细胞，C正确；丁的大规模培养可以在培养基中进行，也可以在小鼠腹腔内进行，D正确。6．下面为制备单克隆抗体和多克隆抗体的示意图，据图回答下列问题：(1)图中向小鼠注射含多种抗原决定簇的抗原后，所获得的免疫抗血清实际上是含有____________(填写抗体的名称)的混合物，这种方法制备的多克隆抗体不仅产量低，而且纯度低。与多克隆抗体相比，单克隆抗体突出的优点在于它的____________________，并能大量制备。(2)图中选用B细胞和骨髄瘤细胞融合成杂交瘤细胞，如果仅考虑细胞的两两融合，其融合细胞有______种类型。(3)图中两次筛选的目的不同，其中筛选①的目的是筛选出______细胞，筛选时所用的培养基是特定的________培养基。筛选②的目的是筛选出________________________细胞。(4)科学工作者正在研究的用于治疗癌症的“生物导弹”，注入体内，借助单克隆抗体的导向作用，将________定向带到癌细胞所在位置，在原位杀死癌细胞。用“生物导弹”治疗癌症和普通化疗相比，优点是_________________________________________________________________________________________________________________________。(5)由图中可看出，单克隆抗体的制备过程中，运用了动物细胞工程中的__________和__________两大技术。答案：(1)Ab1、Ab2、Ab3、Ab4特异性强、灵敏度高(2)3(3)杂交瘤选择性能专一性产生所需抗体的杂交瘤(4)抗癌药物不损伤正常细胞，且用药剂量少(5)动物细胞融合动物细胞培养[课时作业]一、选择题1．动物细胞培养过程的顺序是()①原代培养②传代培养③用胰蛋白酶处理组织，形成分散的悬浮液A．①②③ B．①③②C．②①③ D．③①②解析：选D。动物细胞培养的过程中，首先会用胰蛋白酶对动物组织进行处理，使其分散为单个细胞，形成分散的悬浮液，然后进行原代培养，进而再进行传代培养。2．近日名为“我的皮肤”的生物活性绷带在英国诞生了，它给皮肤烧伤病人带来了福音。该活性绷带的原理是先采集一些细胞样本，再让其在特殊的膜片上增殖，5～7天后，将膜片敷在患者的伤口上，膜片会将细胞逐渐“释放”到伤口，并促进新生皮肤层生长，达到加速伤口愈合的目的。下列有关叙述中，不正确的是()A．“我的皮肤”的获得技术属于动物细胞工程B．种植在膜片上的细胞样本最好选自患者本人C．人的皮肤烧伤后会因人体第二道防线的破坏而导致免疫力下降D．膜片能否把细胞顺利“释放”到伤口与患者自身皮肤愈合与细胞膜上HLA(白细胞表面抗原)有关答案：C3．下列关于动物细胞培养的叙述，不正确的是()A．培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成一层细胞B．动物细胞原代培养过程中细胞的基因型不会发生改变C．细胞培养过程中需要的CO2主要作用是刺激细胞的呼吸D．恶性肿瘤细胞培养过程中通常不会出现细胞贴壁解析：选C。由于当细胞表面相互接触时，细胞会停止增殖，因此只能形成一层细胞，故A正确；动物细胞原代培养过程中细胞的遗传物质不会发生改变，故B正确；细胞培养过程中，CO2的作用是维持培养液的pH，故C错误；由于恶性肿瘤细胞能够无限增殖，不发生接触抑制现象，故培养过程中不出现细胞贴壁，故D正确。4．下列关于动物细胞培养和植物组织培养的叙述，错误的是()A．动物细胞培养和植物组织培养所用培养基不同B．动物细胞培养和植物组织培养过程中都要用到胰蛋白酶C．烟草叶片离体培养能产生新个体，小鼠杂交瘤细胞可离体培养增殖D．动物细胞培养可用于检测有毒物质，茎尖培养可用于植物脱除病毒解析：选B。动物细胞培养的培养基中需加入动物血清等，植物组织培养的培养基中需加入植物激素等，A项正确。动物细胞培养需利用胰蛋白酶将动物组织分散成单个细胞再进行培养，植物组织培养中不需要将细胞分散，B项错误。叶片细胞高度分化，但仍具有全能性，可以通过植物组织培养形成新个体；小鼠杂交瘤细胞能够在离体条件下不断分裂增殖，C项正确。有毒物质会影响细胞正常的生命活动，故可根据细胞在培养过程中生命活动的变化情况检测有毒物质；植物茎尖细胞分裂较快，细胞中几乎无病毒，故可用茎尖通过植物组织培养形成脱病毒苗，D项正确。5．如图中的供体DNA中含有无限增殖调控基因，该基因能激发动物细胞的分裂，图示是利用该基因制备新型单克隆抗体的过程，下列相关叙述错误的是()A．经酶A处理后Ⅰ与质粒具有相同的黏性末端B．Ⅱ是已免疫的B淋巴细胞C．Ⅲ既能无限增殖又能分泌特异性抗体D．该过程涉及转基因技术和动物细胞融合技术答案：D6．在克隆羊培育过程中，将雄羊的体细胞核移入雌羊的去核卵细胞中。产生该克隆羊的方式及该克隆羊发育成熟后所分泌的性激素依次是()A．无性生殖，雄性激素B．无性生殖，雌性激素C．有性生殖，雄性激素D．有性生殖，雌性激素解析：选A。根据题意，将雄羊的体细胞核移入雌羊的去核卵细胞中，产生该克隆羊的方式是无性生殖；该克隆羊的性染色体来自于亲本中的雄羊，发育成熟后性别为雄性，所分泌的性激素是雄性激素。7．关于单克隆抗体的生产和应用，错误的是()A．对小动物注射特定抗原以获取所需的B细胞B．融合并筛选特定的杂交瘤细胞，原代培养产生遗传物质改变后才能进行传代培养C．特定的单克隆抗体可制成试剂，用于检测人体是否受某种抗原的感染D．治疗癌症的“生物导弹”原理之一是利用单克隆抗体的特异性识别癌细胞解析：选B。单克隆抗体是由杂交瘤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。生产杂交瘤细胞要用发生免疫的B细胞和骨髓瘤细胞融合，而发生免疫的B细胞是从注射特定抗原的小动物脾脏中提取的，A项正确；杂交瘤细胞既能大量增殖，又能产生专一抗体，所以融合并筛选特定的杂交瘤细胞后，无需经过原代培养产生遗传物质改变后才能进行传代培养，B项错误；单克隆抗体最广泛的用途是作为诊断试剂，在人类的多种疾病的诊断和病原体鉴定中发挥重要作用，C项正确；抗癌细胞的单克隆抗体能特异性识别癌细胞，若把抗癌细胞的单克隆抗体与放射性同位素、化学药物或细胞毒素相结合，制成“生物导弹”，注入患者体内，借助单克隆抗体的导向作用，将药物带到癌细胞所在位置，在原位就能将癌细胞杀死，D项正确。8．生物技术的发展速度很快，已灭绝生物的“复生”将不再是神话。如果世界上最后一头野驴刚死亡，以下较易成功“复生”野驴的方法是()A．将野驴的体细胞取出，利用组织培养培育成新个体B．将野驴的体细胞两两融合，再经组织培养技术经脱分化、再分化培育成新个体C．取出野驴的体细胞核移植到母家驴的去核卵细胞中，经孕育培育成新个体D．将野驴的基因导入家驴的受精卵中，培育成新个体解析：选C。用体细胞进行动物克隆，目前只能通过核移植技术实现，该技术要将体细胞核转移到去核卵细胞中，形成重组细胞，再经动物细胞培养和胚胎移植，最终培育成新个体。9．如图为利用人成纤维细胞(具分裂能力、能在HAT培养基上存活)和小鼠骨髓瘤细胞(具分裂能力、不能在HAT培养基上存活)进行人类基因定位的操作示意图，下列选项中正确的是()A．图示过程的原理包括细胞增殖、细胞膜的流动性、细胞的全能性等B．根据培养基的物理性质分类，图中HAT培养基属于选择培养基C．图示所用的成纤维细胞应传代10代以内D．小鼠骨髓瘤细胞染色体数是40，成纤维细胞的染色体数为46，融合后形成的杂交细胞DNA分子数最多为86解析：选C。图示过程的原理是动物细胞培养和动物细胞融合，没有细胞的全能性，故A错；根据物理性质将培养基分为固体培养基、液体培养基和半固体培养基，而选择培养基是根据培养基的功能划分的，故B错；动物细胞通常培养10代以内，以保持细胞正常的二倍体核型，故C正确；融合后的杂交细胞的细胞质中含有少量的DNA，因此细胞中的DNA分子数应大于86，故D错。10．利用细胞工程方法，以SARS病毒核衣壳蛋白为抗原制备出单克隆抗体。下列相关叙述正确的是()A．用纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内，产生的血清抗体为单克隆抗体B．体外培养单个B淋巴细胞可以获得大量针对SARS病毒的单克隆抗体C．将等量B淋巴细胞和骨髄瘤细胞混合，经PEG诱导融合后的细胞均为杂交瘤细胞D．利用该单克隆抗体与SARS病毒核衣壳蛋白特异性结合的方法可诊断出病毒感染者答案：D11．运用动物细胞工程技术制备单克隆抗体的正确操作步骤是()①筛选杂交瘤细胞②制备特异性抗原③免疫动物④制备免疫细胞和骨髓瘤细胞⑤能产生特定抗体的杂交瘤细胞⑥大量培养杂交瘤细胞⑦诱导细胞融合⑧单克隆抗体的大量制备A．②④③⑦⑤①⑥⑧ B．②③④⑦①⑤⑥⑧C．④③⑦②⑤①⑧⑥ D．③④⑦①⑤⑧⑥②解析：选B。制备单克隆抗体的正确操作步骤是②制备特异性抗原→③免疫动物→④制备免疫细胞和骨髓瘤细胞→⑦诱导细胞融合→①筛选杂交瘤细胞→⑤能产生特定抗体的杂交瘤细胞→⑥大量培养杂交瘤细胞→⑧单克隆抗体的大量制备，B项正确，A、C、D三项均错误。12．如图是单克隆抗体制备过程示意图，其中①过程注射的物质和A细胞的名称分别是()A．抗体、T淋巴细胞 B．抗原、T淋巴细胞C．抗体、B淋巴细胞 D．抗原、B淋巴细胞解析：选D。①注射抗原后，在抗原刺激作用下，小鼠体内产生对应该抗原的B淋巴细胞(浆细胞)。二、非选择题13．某研究小组进行药物试验时，以动物细胞为材料，测定药物对体外培养细胞的毒性。供培养的细胞有甲、乙两种，甲为骨髓瘤细胞，乙为经免疫过的正常浆细胞。请回答下列问题：(1)将数量相等的甲和乙分别置于培养瓶中培养，培养液及其他培养条件均相同且适宜。一段时间后，观察到的现象是________________________________________________。(2)动物细胞培养需要满足一定的条件，下列有关表述正确的有________(选择填写下列条件前的序号)。①对培养液和培养用具进行无菌处理，在细胞培养液中添加一定量的抗生素，定期更换培养液，这些做法都有利于提供一个无菌无毒的培养环境②在使用培养基时，通常需加入血浆等天然成分③所有动物细胞培养的适宜温度均为36.5±0.5℃，多数哺乳动物细胞生存的适宜pH为7.0左右④动物细胞培养所需的气体只是O2，因为O2是细胞代谢所必需⑤培养液中需添加一定浓度和比例的生长素与细胞分裂素，以诱导细胞脱分化和再分化(3)药物试验需要大量细胞，甲不适合用于试药的理由是：______________________。乙不适合用于试药的理由是___________________________________________________________________。(4)令甲、乙细胞融合，所获杂交细胞在体外培养条件下，具有__________________的特点。(5)已知癌细胞中X基因过量表达与骨髓瘤的发生密切相关。要试验一种抗肿瘤药物Y对甲生长的影响，可将甲分为A、B两组，A组细胞培养液中加入________，B组细胞培养液中加入等量无菌生理盐水，在相同且适宜条件下培养一定时间后，从A、B两组收集等量细胞，通过分别检测X基因在A、B两组细胞中的__________________合成水平的差异，以确定Y的药效。解析：(1)由题意可知甲是骨髓瘤细胞，乙是浆细胞，在培养液中培养甲能无限增殖会增多，而乙是不能增殖的浆细胞所以乙不增多。(2)细胞培养过程中要保证无菌无毒的环境应添加一定的抗生素，且定期更换培养液，故①正确。使用培养基除了必要的营养物质外还应添加动物血清或血浆等天然成分，故②正确。大多数动物细胞培养的适宜温度均为36.5±0.5℃，而不是所有，多数哺乳动物细胞生存的适宜pH为7.0左右，故③错误。动物细胞培养所需的气体有O2和二氧化碳，故④错误。动物细胞培养不需要添加植物激素，故⑤错误，因此正确的是①和②。(3)甲不适合用于试药是因为甲是瘤细胞，有部分基因已经发生变异，药物对甲的效果不一定与对正常体细胞的效果相同。乙也不适合作为试药，因为乙在体外培养不能增殖，不能得到大量细胞用于试药。(4)杂交瘤细胞的特点是既能无限增殖又能产生特异性抗体。(5)由题意可知是探究药物Y的作用，所以对照组A应加入药物Y。基因表达需要通过转录和翻译，所以应检测mRNA和蛋白质的水平来确定实验结果。答案：(1)甲增多、乙不增多(2)①②(3)甲有部分基因已经发生变异，药物对甲的效果不一定与对正常体细胞的效果相同乙在体外培养不能增殖，不能得到大量细胞用于试药。(4)既能增殖又能产生专一抗体(5)YmRNA或蛋白质14．下列是生物学技术制备抗体的两个途径模式简图。请据图回答问题：(1)①过程用________________________作为诱导剂，诱导细胞融合。(2)过程①和②得到的Y细胞称为杂交瘤细胞，其特点是__________________________。(3)④过程为______________，⑤过程需要的工具酶为______________________________。(4)抗体1与抗体2的氨基酸排列顺序相同，两者的空间结构是否相同？为什么？(5)过程⑥常用________处理大肠杆菌，目的是__________________________。解析：(1)①表示动物细胞融合(或B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合)，常用的诱导剂是PEG(或灭活的病毒)。(2)Y细胞称为杂交瘤细胞，由骨髓瘤细胞和B细胞融合，含有两细胞的遗传物质，既能无限增殖，又能产生单一的抗体。(3)④是由mRNA形成DNA的过程，表示逆转录，需要逆转录酶；⑤过程为基因表达载体的构建，需要的工具酶为限制性核酸内切酶和DNA连接酶。(4)抗体1与抗体2的氨基酸排列顺序相同，两者的空间结构不同，因为抗体2是大肠杆