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2019-2020年高中生物 第二章 課時9 細胞融合和單克隆抗體課后作業(yè)（含解析）蘇教版選修3 目標導航　1.掌握動物細胞融合的原理、方法、過程與意義。2.掌握制備單克隆抗體的方法、過程和應用。 一、細胞融合 1．細胞融合技術創(chuàng)立于20世紀60年代，是研究細胞間遺傳信息的______、染色體上的____________等的有效途徑。細胞融合是指在一定的條件下將__________________細胞融合為____個細胞的過程。 2．動物細胞融合的方法主要有________法(如電場法)、______法(如聚乙二醇法)和______法(如仙臺病毒法)。目前，應用__________法進行細胞融合的效率較高，且對細胞傷害小，易操作、控制和觀察，因此在實驗室被廣泛使用。在細胞融合后，還需對融合細胞進行______和______。 二、單克隆抗體 1．制備過程 多種融合細胞_________ ―→―→________抗體 2．雜交瘤細胞的特點：__________，產(chǎn)生____________。 3．單克隆抗體的優(yōu)點：________，____________，產(chǎn)量大，容易標準化生產(chǎn)。 4．單克隆抗體的應用 (1)治療____________，目前進入臨床試驗的單克隆抗體中有____以上用于治療各種腫瘤。(2)單克隆抗體還可以用于治療由于__________的絮亂導致的各種疾病。(3)單克隆抗體用于__________的治療等等。 知識點一　動物細胞融合 1．閱讀下列材料： 材料一　由于細胞的密度不同，在地面上受重力影響，細胞的融合非常困難，在太空進行此實驗比在地面實驗的細胞融合率要高很多?！吧裰邸绷栵w船上進行了B淋巴細胞和骨髓瘤細胞的融合、黃花煙草原生質體和“革新”一號煙草原生質體的融合兩個科學實驗，在電融合儀內經(jīng)過160 min后，終于獲得成功。 材料二　如圖為哺乳動物生殖過程及相關細胞工程的示意圖，其中b為卵細胞，c、d為體細胞。 根據(jù)以上材料回答： (1)細胞融合技術與傳統(tǒng)的有性雜交相比，其優(yōu)越性在于________________。在太空進行細胞融合與在地面進行細胞融合相比，其優(yōu)越性在于_______________________________。 (2)動物個體甲、乙的產(chǎn)生分別屬于哪種生殖？ ________________________________________________________________________。 (3)在“神舟”六號飛船上進行的“太空融合”，與上圖中的方法________的原理相同。 (4)人工誘導動物細胞融合與誘導植物細胞融合的方法相同的是都可用物理法和化學法，此外動物細胞融合還可用________________作為誘導劑。 知識點二　單克隆抗體 2．近年來，我國死于狂犬病的人數(shù)有上升趨勢?？袢〔《镜暮怂崾荝NA，機體感染病毒后產(chǎn)生的特異性IgG抗體，能消除狂犬病病毒，這是接觸狂犬病病毒后及時注射疫苗和特異性抗體的重要依據(jù)。我國利用地鼠的腎細胞培養(yǎng)狂犬病疫苗，已取得良好效果。 請根據(jù)上述材料，回答下列問題。 (1)巴斯德利用固定毒株制成減毒活疫苗，預防狂犬病，制成減毒活疫苗需要用________培養(yǎng)。 (2)特異性抗體獲取可用單克隆抗體制備。在制備單克隆抗體的過程中，應用的動物細胞工程技術是__________________________________________________________________ ________________。 (3)下面是單克隆抗體制備過程示意圖，請據(jù)圖回答： ①圖中A過程從小鼠的脾臟中取得的“小鼠細胞”是____________細胞，該細胞能夠產(chǎn)生________。從小鼠體內提取分離該細胞之前，給小鼠注射的特定的物質是____________。 ②圖中B過程是細胞融合，該過程需要用滅活的________________、聚乙二醇或電激等誘導。 ③特異性抗體獲取的方法也可以采用向動物體內反復注射某種抗原，使動物產(chǎn)生抗體，然后從動物血清中分離所需抗體。與這種方法制備的抗體相比，單克隆抗體具有________________________________________________________________________等優(yōu)點。 (4)動物細胞體外培養(yǎng)需要滿足的環(huán)境條件有____________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)單克隆抗體的制備還有哪些用途？__________________________________________ ________________________________________________________________________。 基礎落實 1．科學家用滅活的病毒把骨髓瘤細胞與免疫的B淋巴細胞融合，得到雜交瘤細胞，則滅活病毒的作用是(　　) A．病毒比較小，可鉆入到細胞內 B．滅活的病毒已完全死亡，死亡的病毒可以讓細胞聚集 C．滅活的病毒已失去感染活性，對各種動物細胞不造成破壞，但所保留的融合活性，可以使不同的動物細胞進行融合 D．滅活的病毒帶有目的基因，通過融合可以讓雜合細胞帶有目的基因 2．動物細胞融合技術最重要的用途是制備單克隆抗體。米爾斯坦和柯勒選用B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合形成雜交瘤細胞，從而得到單克隆抗體。雜交瘤細胞的主要特點是(　　) A．B淋巴細胞具有分泌特異性抗體的能力，但不能無限增殖 B．小鼠骨髓瘤細胞帶有癌變特點，可在培養(yǎng)條件下無限增殖，但不能分泌特異性抗體 C．同時具有上述A、B特性 D．具有能在體外大量增殖的本領，同時又能分泌特異性抗體 3．單克隆抗體制備過程中，骨髓瘤細胞和B淋巴細胞誘導融合后，要用特定培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細胞。在這種培養(yǎng)基上不能存活增殖的細胞是(　　) ①B淋巴細胞?、谛∈蠊撬枇黾毎、跙淋巴細胞自身融合細胞?、苄∈蠊撬枇黾毎陨砣诤霞毎?⑤雜交瘤細胞 A．①②③④ B．①③⑤ C．②④ D．①③ 4．近幾年神舟飛船頻頻成功發(fā)射和著陸。在飛船上，科學家進行了無人搭載的空間動物細胞融合實驗。該實驗所依據(jù)的原理和促進細胞融合的方法分別是(　　) A．細胞的全能性、滅活病毒誘導融合 B．細胞的全能性、電刺激融合 C．生物膜的流動性、滅活病毒誘導融合 D．生物膜的流動性、電刺激融合 5．由單克隆抗體研制而成的“生物導彈”由兩部分組成，一是“瞄準裝置”，二是殺傷性“彈頭”。下列對此敘述不正確的是(　　) A．“瞄準裝置”是指識別腫瘤的單克隆抗體 B．“彈頭”是由化學藥物構成的 C．“彈頭”具有特異性 D．“瞄準裝置”具有特異性 6．新技術的建立和應用對生物學發(fā)展至關重要。下列技術(或儀器)與應用匹配正確的是(多選)(　　) A．PCR技術——擴增蛋白質 B．雜交瘤技術——制備單克隆抗體 C．光學顯微鏡——觀察葉綠體的基粒 D．花粉離體培養(yǎng)——培育單倍體植物 能力提升 7．用動物細胞工程技術獲取單克隆抗體，下列實驗步驟中錯誤的是(　　) A．將抗原注入小鼠體內，獲得能產(chǎn)生抗體的B淋巴細胞 B．用氯化鈣作誘導劑，促使能產(chǎn)生抗體的B淋巴細胞與小鼠骨髓瘤細胞融合 C．篩選雜交瘤細胞，并從中選出能產(chǎn)生所需抗體的細胞群，培養(yǎng)后提取單克隆抗體 D．該雜交瘤細胞株的增殖方式和產(chǎn)物分別是有絲分裂和單克隆抗體 8．下列關于生物技術的有關說法，正確的是(　　) A．細胞具有全能性的原因是體細胞具有使后代細胞形成完整個體的能力 B．雜交瘤細胞的主要特點是既能在體外大量增殖，同時又能分泌特異性抗體 C．在基因操作的基本步驟中，實現(xiàn)功能表達不進行堿基互補配對 D．滅菌是指殺死一定環(huán)境中的所有微生物的細胞 9.下列各圖表示單克隆抗體制備過程的各階段圖解，請據(jù)圖回答下列問題： (1)請用箭頭把代表各圖解的字母按單克隆抗體制備過程的順序連接起來。 ________________________________________________________________________。 (2)在單克隆抗體制備過程中，之所以選用B淋巴細胞和骨髓瘤細胞，是因為它們融合后的雜交瘤細胞具有____________________________________________________________、 ______________________的特性。 (3)由圖示可看出，單克隆抗體的制備過程運用了__________________和__________等動物細胞工程技術手段。 綜合拓展 10．人類在預防與診療傳染性疾病過程中，經(jīng)常使用疫苗和抗體。已知某傳染性疾病的病原體為RNA病毒，該病毒表面的A蛋白為主要抗原，其疫苗生產(chǎn)和單克隆抗體制備的流程之一如下圖。請回答： (1)過程①代表的是________。 (2)過程②構建A基因表達載體時，必須使用________________和________兩種工具酶。 (3)過程③采用的實驗技術是____________，獲得的X是__________。 (4)對健康人進行該傳染病免疫預防時，可選用圖中基因工程生產(chǎn)的________所制備的疫苗。對該傳染病疑似患者確診時，可從疑似患者體內分離病毒，與已知病毒進行________________比較；或用圖中的________________進行特異性結合檢測。 第9課時　細胞融合和單克隆抗體 知識清單 一、1.轉移　基因定位　2個或多個　一 2．物理　化學　生物　物理　篩選　檢測 二、1.脾臟細胞　雜交瘤細胞　能分泌所需抗體的細胞　單克隆　2.無限增殖　單克隆抗體 3．純度高　特異性強　4.(1)惡性腫瘤　30%　(2)免疫系統(tǒng)　(3)器官移植　 對點訓練 1．(1)克服了遠緣雜交不親和的障礙　解決了因兩種細胞密度不同而難以融合的問題　 (2)有性生殖；無性生殖　(3)三　(4)滅活的病毒 解析　(1)細胞融合與精卵結合相比，通過人工的方法克服了存在于物種之間的遺傳屏障的困難，從而能夠按照人們的主觀意愿，把來自不同物種的不同組織類型的細胞融合起來，克服了遠緣雜交不親和的障礙。若在太空中進行細胞融合，可以解決因兩種細胞密度不同而難以融合的問題。(2)動物個體甲是通過精卵結合產(chǎn)生的，屬于有性生殖，而乙是通過體細胞核移植技術產(chǎn)生的，屬于無性生殖。(3)“太空融合”是細胞融合，與方法三的原理相同，都是細胞膜的流動性。(4)動物細胞融合，除了可以利用誘導植物原生質體融合的方法外，還可以采用滅活的病毒。 知識鏈接　動物細胞融合 (1)概念：是指兩個或多個動物細胞結合形成一個細胞的過程，也叫細胞雜交。 (2)原理：細胞膜的流動性。 (3)誘導融合的方法 ①物理方法和化學方法：與植物體細胞雜交相同，如聚乙二醇、電激法等。 ②生物方法：滅活的病毒。 (4)過程 (5)總結：①過程：膜融合→質融合→核融合 ②融合成功的標志：雜交細胞進行有絲分裂。 ③重組細胞的特點：雜交細胞具有兩個細胞的遺傳信息，能表現(xiàn)兩個親本的性狀。 2．(1)活細胞　(2)動物細胞融合技術和動物細胞培養(yǎng)技術　(3)①免疫的B淋巴　抗體　抗原(或狂犬病病毒)?、诓《?或仙臺病毒)　③特異性強、靈敏度高，并可以大量制備　 (4)無菌、無毒、適宜溫度和pH、充足的氣體、營養(yǎng)物質　(5)作為診斷試劑、運載藥物(或“生物導彈”)等 解析　病毒是營寄生生活的，所以體外培養(yǎng)只能利用活細胞進行。單克隆抗體制備應用的動物細胞工程技術是動物細胞的融合。①圖示中A過程從小鼠的脾臟中獲取的“小鼠細胞”是免疫的B淋巴細胞，該細胞能夠產(chǎn)生抗體，該細胞是受到相應抗原刺激后才產(chǎn)生的。②誘導B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合的促融劑是聚乙二醇、滅活的病毒等。③單克隆抗體具有特異性強、靈敏度高，并可大量制備的優(yōu)點。動物細胞的培養(yǎng)需要在無菌、無毒、溫度和pH適宜、充足的O2、營養(yǎng)物質充足的條件下進行。單克隆抗體可用于制備“生物導彈”和診斷試劑等。 歸納提升　(1)制備單克隆抗體的關鍵思路及操作依據(jù) ①關鍵思路 a．克隆單一的B淋巴細胞，形成細胞群； b．將B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合，獲得雜交瘤細胞。 ②用B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合的原因 a．每一個B淋巴細胞只能分泌一種特異性抗體；不同種類的B淋巴細胞分泌的抗體不同； b．B淋巴細胞在體外培養(yǎng)時不能無限增殖；骨髓瘤細胞能夠無限增殖。 (2)單克隆抗體制備過程中的篩選及原因 ①第一次篩選是在B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合之后，因為有三種融合情況：B淋巴細胞與B淋巴細胞融合、骨髓瘤細胞與骨髓瘤細胞融合、B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合，而只有B淋巴細胞與骨髓瘤細胞的融合細胞才是需要的雜種細胞。 ②第二次篩選需先在多孔培養(yǎng)皿上培養(yǎng)，在每個孔只有一個雜交瘤細胞的情況下開始培養(yǎng)，然后再篩選出能產(chǎn)生特異性抗體的細胞群。由于該細胞群是由單個雜交瘤細胞克隆來的，所以產(chǎn)生的抗體一定是化學性質單一、特異性強的單克隆抗體。 課后作業(yè) 1．C　[動物細胞融合常用滅活的病毒作誘導劑，是因為滅活的病毒不再具有感染活性，不會對細胞造成破壞，但仍可穿透細胞膜，促使不同的動物細胞融合。] 2．D　[雜交瘤細胞具有B淋巴細胞和骨髓瘤細胞的特性，即既能產(chǎn)生特異性抗體，又能在體外大量增殖。] 3．A　[單克隆抗體的制備過程中，骨髓瘤細胞和B淋巴細胞融合時，發(fā)生了以下三種情況：未發(fā)生融合的細胞(B淋巴細胞、小鼠骨髓瘤細胞)；自身融合的細胞(B淋巴細胞自身融合、小鼠骨髓瘤細胞自身融合)；骨髓瘤細胞與單個B淋巴細胞融合的雜交瘤細胞。雜交瘤細胞是制備單克隆抗體必需的，因此要將其篩選出來。] 4．C　[不管是動物細胞融合，還是原生質體融合，都是利用了生物膜具有流動性這一原理。動物細胞融合時最常用的誘導手段就是利用滅活的病毒誘導。] 5．C　[單克隆抗體具有特異性識別腫瘤細胞等的作用，可以作為確定目標的“瞄準裝置”。而“彈頭”是由具有殺傷力的藥物構成的，但它不具有特異性識別腫瘤細胞的功能。] 6．BD　[PCR技術應用于DNA的擴增，A選項錯誤；葉綠體的基粒屬于細胞的亞顯微結構，只有通過電子顯微鏡才能觀察到，C選項錯誤；單克隆抗體的制備是通過已免疫的B淋巴細胞與骨髓瘤細胞雜交后實現(xiàn)的，屬于雜交瘤技術，B選項正確；培育單倍體植物常采用花粉離體培養(yǎng)技術，D選項正確。] 7．B　[B淋巴細胞與小鼠骨髓瘤細胞融合需要滅活的病毒、聚乙二醇或物理因素來誘導，氯化鈣不能作為誘導劑。氯化鈣的作用是在基因工程中用于增大細胞壁的通透性，便于重組質粒進入微生物的細胞內。] 8．B　[基因的表達、轉錄和翻譯都有堿基的互補配對。滅菌指殺死一定環(huán)境中的所有微生物的細胞、芽孢和孢子。] 9．(1) (2)無限增殖　產(chǎn)生特異性抗體 (3)動物細胞融合　動物細胞培養(yǎng) 解析　首先把小鼠骨髓瘤細胞與經(jīng)特定抗原免疫過的小鼠B淋巴細胞進行融合獲得雜交瘤細胞，然后篩選出能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細胞，最后分別在體外或體內培養(yǎng)雜交瘤細胞，即可獲得單克隆抗體。 10．(1)逆轉錄　(2)限制性核酸內切酶(限制酶)　DNA連接酶(兩空可以互換)　(3)細胞融合　雜交瘤細胞 　(4)A蛋白　核酸(基因)序列　抗A蛋白的單克隆抗體 解析　(1)中心法則中，對于少數(shù)的以RNA為遺傳物質的病毒，其遺傳信息的傳遞過程需要補充的過程有RNA的逆轉錄和RNA的復制過程，圖中過程①代表的是逆轉錄的過程。(2)基因工程的步驟中構建基因表達載體需要限制酶來切割以獲取目的基因，同時需要相同的限制酶切割載體以獲取與目的基因相同的黏性末端，再通過 DNA連接酶連接目的基因和載體。(3)過程③是將骨髓瘤細胞與B淋巴細胞融合的過程，獲得的細胞叫雜交瘤細胞，其具備了骨髓瘤細胞的無限增殖的特性和B淋巴細胞的產(chǎn)生抗體的特性，從而能制備單克隆抗體。(4)該RNA病毒表面的A蛋白為主要的抗原，故而可選用通過基因工程生產(chǎn)的A蛋白制備疫苗；確診時為判斷該病毒是否為題目中的RNA病毒，可以進行核酸序列的比對，也可以利用單克隆抗體具備的特異性，利用抗A蛋白的特異性單克隆抗體與患者體內分離的病毒能否特異性結合判斷病毒表面是否有A蛋白的存在，進一步進行檢測是否為目的RNA病毒。