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面对2019新型冠状病毒在全球的肆虐,包括我国在内的各国都在想方设法积极应对。下...

面对2019新型冠状病毒在全球的肆虐,包括我国在内的各国都在想方设法积极应对。下图为科研人员研发冠状病毒疫苗的几种技术思路。


  

1)途径都需要通过动物细胞培养获得足够数量的病毒株。在动物细胞培养中,除了适宜的营养物质、温度等条件外,还需要控制气体条件是____________5%二氧化碳的混合气体,二氧化碳的主要作用是____________。途径与途径相比,生产的疫苗安全性更高的是途径____________

2)途径中,过程①的操作需要____________酶。途径中所示技术的核心是________(用图中数字做答)。

3)途径生产的DNA疫苗在动物细胞中表达引起机体免疫应答。与DNA疫苗相比,mRNA疫苗的安全性更有优势,这是因为mRNA不需要进入____________,无整合到宿主细胞染色体基因组中的风险,且易被____________水解,不会遗传给子细胞。

4)该病毒表面蛋白A为主要抗原,由病毒的A基因控制合成,为进一步获得更符合治疗要求的单克隆抗体,科研人员对抗体结构进行精细研究,找到既不影响抗体空间结构又降低免疫反应的____________序列,通过基因工程技术对抗体结构进行人源化改造。这种人源单克隆抗体属于____________工程的产物。

5)研究发现人体在感染新冠病毒后可引发“细胞因子风暴”(机体感染病原体后,体液中多种细胞因子迅速大量产生的现象),进而伤害正常的宿主细胞,从而造成免疫攻击行为。“细胞因子风暴”引发的免疫功能异常称为________________________

 

95%空气 维持培养液的pH Ⅱ 逆转录 ③ 细胞核 RNA(水解)酶 氨基酸 蛋白质 自身免疫病 【解析】 1、自身免疫病:是由于免疫系统异常敏感,反应过度“敌我不分”将自身物质当做外来异物进行攻击而引起的,这类疾病就是自身免疫病。如类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮、风湿性心脏病等。 2、蛋白质工程模板是根据人们对蛋白质功能的特殊要求,对蛋白质的结构进行分子设计,最终通过基因完成,故基本流程是:预期蛋白质功能→蛋白质分子结构设计→推测多肽链氨基酸序列→根据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列→DNA合成。 (1)途径Ⅰ是制备灭活病毒的过程,途径Ⅱ是从病毒颗粒中获得抗原蛋白的过程,因此两种途径都需要通过动物细胞培养获得足够数量的病毒株。在动物细胞培养中,除了适宜的营养物质、温度等条件外,还需要95%空气与5%二氧化碳的气体条件,该气体条件不仅能满足细胞正常代谢过程中氧气的需求,还能调节培养液的pH,途径Ⅰ与途径Ⅱ两条生产疫苗的过程中,途径Ⅱ不会导致细胞感染,只能引起免疫反应,安全性更高。 (2)途径Ⅲ中,过程①为逆转录过程,该过程中需要逆转录酶的催化。途径Ⅲ是通过基因工程技术获得疫苗的过程,该技术的核心步骤是基因表达载体的构建,即图中的③。 (3)与DNA疫苗相比,mRNA疫苗的安全性更有优势,主要表现为mRNA不需要进入细胞核,不存在整合到宿主细胞染色体基因组中的风险,且易被RNA(水解)酶水解,更不会遗传给子细胞。 (4)该病毒表面蛋白A为主要抗原,病毒蛋白A可以引起强烈的免疫反应,科研人员对抗体结构进行精细研究,找到既不影响抗体空间结构又降低免疫反应的氨基酸序列,然后推测出相应的核苷酸序列,最后通过基因工程技术对抗体结构进行人源化改造,这种人源单克隆抗体的生产过程是蛋白质工程的技术流程,因此该人源单克隆抗体是蛋白质工程的产物。 (5)研究发现机体感染病原体后,体液中多种细胞因子迅速大量产生,进而伤害正常的宿主细胞,从而造成免疫攻击行为,该过程类似免疫功能过强导致的敌我不分引起的对正常细胞的攻击反应,据此可知“细胞因子风暴”引发的免疫功能异常属于自身免疫病。
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考点分析:
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干扰素是用于治疗病毒感染和癌症的免疫活性蛋白质,若人的干扰素基因在大肠杆菌内表达,产生的抗病毒性较低且保存困难,若将第17位的半胱氨酸改造为丝氨酸,则生产出的干扰素的抗病毒性是原来的100倍,且可在70℃条件下保存半年,下图是构建干扰素工程菌的过程示意图。回答下列问题。

1)③过程将B导入大肠杆菌,需用____________对大肠杆菌进行处理,使其处于_________态。

2)要检测B是否导入大肠杆菌,将③过程后的大肠杆菌先接种于含_________的培养基上,然后将在该培养基上生长的大肠杆菌接种在含_______的培养基上,在前者培养基上能生长而在后者培养基上不能生长的是导入B的工程菌。

3)基因工程自20世纪70年代兴起之后,在短短40年间得到了飞速发展,目前成为生物科学核心技术,在农牧业、工业、环境、能源和医药卫生等方面展示出美好的前景,据相关资料回答下列有关问题:

上面是转基因抗冻番茄培育过程的部分示意图(ampr为抗氨苄青霉素基因),甲、乙表示相关结构或细胞。PstI酶和SmaI酶切割基因后将产生不同的黏性末端。图中甲代表的是____________,乙可代表____________,可用________________________提取鱼的抗冻蛋白基因以避免目的基因末端发生任意连接,用此二酶切割质粒产生的DNA片段有____________种。

 

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实验室欲采取措施加快某动物优良性状的繁殖,根据所学知识,回答下列问题:

1)若想选用动物细胞核移植技术,应先从具有优良性状的动物身上获取其体细胞中的____,然后将其导入_____的卵细胞中,若想要使后代尽可能保留优良性状,则________,激活重组细胞活性采用的技术是_______

2)若采用试管牛的工厂化生产方式进行繁殖,先从公牛体内取出精子后用钙离子A23187溶液处理,处理的目的是_____________,同时为让母牛进行超数排卵,需要给母牛注射___________,待精卵发育形成受精卵后需要通过_______________将其导入母牛体内。

3)如需对初期胚胎进行性别鉴定时,宜取囊胚期的__________细胞进行鉴定。

4)胚胎的早期培养时,培养液中除含有无机盐和有机盐外,还需添加维生素、_________、氨基酸、______________等营养成分,以及_________等物质。

5)在胚胎工程中,常需进行冲卵,冲卵冲出的_________(是或不是)卵子。

6)如想继续获得转基因牛,需将目的基因导入_______中,常用的方法为__________

 

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类风湿性关节炎(RA)是一种自身免疫病,致残性强。研究表明,该病的病理改变与肿瘤坏死因子TNF-α)密切相关,而一种人鼠嵌合的抗TNF-α单克隆抗体能有效治疗RA。下图为该单克隆抗体制备过程示意图。

1)图中的抗原A______________,常用的促融剂是_______________。细胞融合完成后,融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外,可能还有骨髓瘤细胞自身融合细胞、淋巴细胞自身融合细胞。体系中出现多种类型细胞的原因是________________

2HAT培养基的作用是经选择性培养筛选出杂交瘤细胞,之后还需要进行__________培养和抗体检测,经多次筛选,就可获得能分泌单一抗体的杂交瘤细胞。最后获得的杂交瘤细胞只能产生一种单一抗体的原因是___________________

3)单克隆抗体的特点是__________________。单克隆抗体的制备涉及细胞工程中的动物细胞融合技术和____________技术。

4)单克隆抗体主要的用途有:_______________________________(至少答两点)。

 

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如图为某农业生态工程的模式图,下列叙述错误的是(   

A.该生态工程的设计体现了整体性原理

B.沼渣、沼液还田的主要目的是为农作物提供有机物

C.该生态工程中应用了物质的良性循环技术

D.建立沼气池可提高人类对光合产物的能量利用率

 

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下列关于生态工程的叙述,正确的是

A.窦店村综合发展型生态工程建立了良好的物质多级循环利用程序

B.在城市环境治理中,实现垃圾分类处理体现了协调与平衡原理

C.对湿地的恢复,只要注意退耕还湿地或建立自然保护区就可以了

D.我国的生态工程应该以经济和社会效益为主要目标

 

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