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回答下列有关现代生物技术以及生物工程的问题:dMAb 技术是一种通过 DNA 编...

回答下列有关现代生物技术以及生物工程的问题:dMAb 技术是一种通过 DNA 编码产生单克隆抗体的技术,比传统的单克隆抗体制备方法有更多的发展潜力。下图是 dMAb 技术在埃博拉病毒感染疾病的临床研究中的操作流程。

1)要保证所制备的抗体能精准识别埃博拉病毒抗原,在人工合成目的基因时,所需获取的信息是_____________

A.抗体的氨基酸序列                 B.埃博拉病毒的核苷酸序列

C.抗体的核苷酸序列                 D.埃博拉病毒衣壳的氨基酸序列

2)图中重组质粒的构建所需的工具酶有______________________

3)基因工程中作为运载体的有_______________________________

4dMAb 也涉及转基因技术的应用,下列过程描述与图中序号相符的是________

A.①——获取目的基因                B.②——目的基因与运载体重组

C.③——重组DNA 分子导入受体细胞  D.④——筛选含有目的基因的受体细胞

5)传统的利用杂交瘤细胞生产单克隆抗体的过程需要运用生物工程中的技术有 _______。(列举一例即可)

6)与传统利用杂交瘤细胞产生单克隆抗体的技术相比,dMAb  技术在抗体的制备上有何优势?_____________________________。(请列举两点)

 

A 限制酶 DNA 连接酶 质粒 噬菌体衍生物 动植物病毒 BC 细胞融合技术、动物组织与细胞培养技术 抗体的产生在生物体内进行,不需要进行细胞体外培养;产生抗体的细胞种类不局限于免疫细胞(浆细胞);可制备成 DNA“疫苗”,便于存储和运输;抗体直接由 DNA 编码产生,省去抗原刺激免疫细胞再细胞融合和筛选的步骤 【解析】 基因工程是狭义的遗传工程,基因工程的基本原理是让人们感兴趣的基因(即目的基因)在宿主细胞中稳定高效地表达。为了实现基因工程的目标,通常要有多种工具酶、目的基因、载体和宿主细胞等基本要素,并按照一定的程序进行操作,它包括目的基因的获得、重组DNA的形成,重组DNA导入受体细胞也称(宿主)细胞、筛选含有目的基因的受体细胞和目的基因的表达等几个方面。基因工程的工具包含限制性核酸内切酶、DNA连接酶和载体,载体是运载着外源DNA进入宿主细胞的“车子”,即运载工具,除质粒外,基因工程的载体还有λ噬菌体、植物病毒和动物病毒。单克隆抗体是由单一B细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原表位的抗体。通常采用杂交瘤技术来制备,杂交瘤抗体技术是在细胞融合技术的基础上,将具有分泌特异性抗体能力的B细胞和具有无限繁殖能力的骨髓瘤细胞融合为B细胞杂交瘤。 (1)抗体的氨基酸序列可以推测其对应的mRNA序列,进一步得到DNA的序列,所以要保证所制备的抗体能精准识别埃博拉病毒抗原,在人工合成目的基因时,所需获取的信息是抗体的氨基酸序列,而不是病毒的氨基酸序列或者核苷酸序列,且这里抗体是蛋白质,没有核苷酸序列。故选A。   (2)限制酶是能够识别和切割DNA分子内一小段特殊核苷酸序列的酶,可将目的基因和质粒切割得到互补的粘性末端,DNA连接酶的作用是将具有末端碱基互补的外源基因和载体DNA连接在一起,形成的DNA分子称为重组DNA分子,因此图中重组质粒的构建所需的工具酶有限制酶和DNA 连接酶。 (3)基因工程中作为运载体的有质粒、噬菌体衍生物(DNA病毒/细菌病毒)、动植物病毒。 (4)从图中的重组质粒的构建和转染到骨骼肌细胞可以看出,dMAb 也涉及转基因技术的应用如目的基因与运载体重组、重组DNA 分子导入受体细胞。故选BC。 (5)传统的利用杂交瘤细胞生产单克隆抗体的过程需要运用生物工程中的技术有细胞融合技术(骨髓瘤细胞和B细胞的融合)、动物组织与细胞培养技术(杂交瘤细胞的培养)。 (6)传统利用杂交瘤细胞产生单克隆抗体是在体外进行杂交瘤细胞的培养从而获得抗体,而dMAb 技术是将重组基因转染到患者的骨骼肌细胞中,抗体的产生在生物体内进行,不需要进行细胞体外培养;传统利用杂交瘤细胞产生单克隆抗体是利用B细胞和骨髓瘤细胞的融合,而dMAb 技术中产生抗体的细胞种类不局限于免疫细胞(浆细胞);dMAb 技术是一种通过 DNA 编码产生单克隆抗体的技术,可制备成 DNA“疫苗”,便于存储和运输;抗体直接由 DNA 编码产生,省去抗原刺激免疫细胞再细胞融合和筛选的步骤。
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考点分析:
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1表示含有目的基因DDNA片段长度(bp即碱基对)和部分碱基序列,图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有Msp Ⅰ、BamH Ⅰ、Mbo Ⅰ、Sma 4种限制性核酸内切酶切割的碱基序列和酶切位点分别为C↓CGGG↓GATCC↓GATCCCC↓GGG。请回答下列问题:

1)图1的一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由_________________________连接。

2)若用限制酶Sma Ⅰ完全切割图1DNA片段,其产物长度为_______________________

3)若图1中虚线方框内的碱基对被TA碱基对替换,那么基因D就突变为基因d。从隐性纯合子分离出图1及其对应的DNA片段,用限制酶Sma Ⅰ完全切割,产物中共有_____种不同DNA片段。为了提高实验成功率,需要通过_____________技术扩增目的基因,以获得目的基因的大量拷贝。

4)若将图2中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后进行,形成重组质粒,那么应选用的限制酶是_____________。在导入重组质粒后,为了筛选出含质粒的大肠杆菌,一般需要用添加____________的培养基进行培养,用影印法接种到只含________________的培养基中培养,可进一步筛选出含重组质粒的受体细胞。

5)假设用BamH Ⅰ切割DNA获取目的基因,用Mbo Ⅰ切割质粒,然后形成重组质粒,若将插入在抗生素B抗性基因处的目的基因重新切割下来,能否用BamH Ⅰ?为什么?___

 

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藏红花素是藏红花中的主要活性成分,具有抗肿瘤、抗氧化、抗高血压、抗动脉粥样硬化和抗抑郁等多种药理作用。20197月,中科院天津生物所研究员利用大肠杆菌合成藏红花素方面取得进展。下图为藏红花素合成过程图,请回答有关问题:

1)图中靶DNA片段是从基因文库中获取,基因组文库与cDNA文库的主要区别是______

2)在藏红花植株内获得靶DNA分子后用PCR技术扩增目标片段,基本原理是_________Taq酶催化 DNA 子链的延伸方向为 5'3',应选择与模板结合的引物是(填字母)________。若向反应体系加入 a 个靶 DNA 分子,经 4 次循环获得目标 DNA 片段所占的比例_______

3)为保证目的基因在大肠杆菌中能够表达,构建好的重组质粒应含有以下_________部分(请选择)。

①目的基因  ②引物  ③标记基因 ④启动子  ⑤终止子  ⑥终止密码子  ⑦起始密码子  ⑧复制原点

4)上述过程中,大肠杆菌成为生产藏红花素的细胞工厂。基因工程中用原核生物作为受体细胞的优点是____________

5)检测目的基因是否发挥功能的第一步是____________,检测方法是分子杂交技术,若出现杂交带,则表明成功,具体操作过程为____________

 

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植物侧芽的生长受IAA及其他物质的共同影响。有人以豌豆植株为对照进行了以下实验:

实验一:分组进行去除顶芽、去顶芽并在切口处涂抹IAA处理后,定时测定侧芽长度,见图1

实验二:用14CO2饲喂叶片,测定去顶8 h时侧芽附近14C放射性强度和IAA含量,见图2
 

1IAA在植物体内的合成部位主要是__________

2)实验一中,32 h时,Ⅲ组侧芽长度明显小于Ⅱ组,其原因是__________,这说明了生长素作用的特点具有__________

3)实验二中,14CO2进入叶绿体后,除了合成的葡萄糖带有放射性外,氨基酸、脂肪酸也带有放射性,由此对光合作用有什么新的认识?__________

4)综合两个实验的数据推测,8 h时Ⅱ组侧芽长度明显大于Ⅰ组,但IAA浓度并没有减少请对这些结果提出合理的推测:__________

5)另有科研人员为了探究生长素对萌发的绿豆不定根发生和生长的影响,进行了相关实验,实验结果如下表所示。

处理组

平均每粒绿豆长出不定根数(条)

每条不定根平均长度(mm

浓度为x μmol/L的生长素

5.92

37

浓度为y μmol/L的生长素

4.16

18

浓度为50 μmol/L的生长素

4.85

20

浓度为100 μmol/L的生长素

5.02

23

浓度为200 μmol/L的生长素

5.58

31

蒸馏水

3.17

14

 

该实验结果不能说明生长素对绿豆不定根的发生和生长具有两重性,理由是__________。根据“生长素的作用具有两重性”判断,表中x50100200的大小关系为__________,表中y50100200的大小关系为__________

 

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科研人员为了研究某种植物的叶片提取液对患有糖尿病的大鼠血糖浓度降低的效果,进行了如下实验:

①材料与药剂:生理状况相同的健康大鼠30只、该植物叶片提取液、蒸馏水,血糖测定仪,链脲佐菌素溶液。

②实验步骤:

Ⅰ.取30只健康大鼠随机均分成甲、乙、丙三组,给甲、乙组大鼠注射链脲佐菌素溶液,丙组大鼠不作处理;

Ⅱ.用血糖测定仪测定各组大鼠的血糖浓度,并进行统计;

Ⅲ.每天给甲组的每只大鼠灌喂该植物叶片提取液2 mL,每天给乙、丙组的每只大鼠

灌喂蒸馏水2 mL,连续灌喂4周,其间,各组大鼠均饲喂普通饲料,自由饮食;

Ⅳ.4周后,用血糖测定仪测定各组大鼠的血糖浓度,并进行统计分析。

③实验结果:

组别

数量(只)

初次测量的血糖浓度(mmol•L-1

给药4周后测量的血糖浓度(mmol•L-1

10

18.62±3.08

10.12±2.65

10

19.06±3.28

19.00±2.70

10

3.85±1.28

3.94±2.20

 

请回答下列问题:

1)链脲佐菌素能破坏或损伤大鼠的胰岛B细胞,导致大鼠体内胰岛素含量严重缺乏,胰岛素的作用是__________,胰岛素合成分泌过程需要__________具膜细胞器参与,胰高血糖素作用与其作用相互__________,在大鼠体内__________(至少写两点)等能直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素,步骤Ⅰ中给甲、乙组大鼠注射链脲佐菌素溶液,其目的是__________

2)甲、乙组形成对照,自变量是____________________

3)患有糖尿病的大鼠的尿液中葡萄糖的含量偏高,可用__________(试剂)对甲、乙、丙三组大鼠的尿液进行检测。

4)本实验的结论是__________________________________________________

 

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如图1示人体内血糖平衡的调节,其中甲、乙代表结构,AC代表物质.(在[]中限填结构和物质的代号)

1)糖尿病患者主要是图中结构[_____]受损,使胰岛素分泌不足,导致_____,出现体重减轻的症状。

2)当血糖进入细胞后进行无氧呼吸,其产物进入血液可与_____发生反应.

3)分析图中信息,物质C与物质[_____]有协同作用.在体温调节中,物质C通过_____,增加产热量.

4)有两个因素可以证明“下丘脑是人体调节内分泌活动的枢纽”,图中表示出来的因素为_____,未表示出来的因素为_____

如图2甲、乙分别表示人体中c激素和d激素的调c激素d激素图2节机制.c激素先同靶细胞膜上受体结合,激活膜中的腺苷酸环化酶系统,引起靶细胞固有反应.d激素则先进入细胞,分别同胞浆受体、核受体结合,启动DNA转录、翻译合成诱导蛋白,引起靶细胞的固有反应.

5)胰岛素的调节机制与图中_____激素(填字母)调节机制相符合.

6)据图分析,cd两种激素之间的差异有_____

A.受体的种类和分布   B.受体的化学本质C.是否有cAMP的参与   D.是否启动基因表达E.引发固有反应F.作用的专一性

 

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