集訓(xùn)13現(xiàn)代生物科技專(zhuān)題(一)-備戰(zhàn)2020年高考生物【非選擇題預(yù)測(cè)】專(zhuān)項(xiàng)集訓(xùn)(解析版)

1、集訓(xùn)13現(xiàn)代生物科技專(zhuān)題(一)1.CAR-T細(xì)胞療法是通過(guò)設(shè)計(jì)CA郵因，并導(dǎo)入癌癥患者的T細(xì)胞中，使其轉(zhuǎn)化為CAR-T細(xì)胞，CAR-T細(xì)胞膜上的CA部白與癌細(xì)胞表面抗原特異結(jié)合后，激活CAR-T細(xì)胞使其增殖、分化，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)癌細(xì)胞的特異性殺傷和記憶，主要過(guò)程如下圖。請(qǐng)回答：雄淋L堀蟲(chóng).安*一(1) 過(guò)程中，需要先要用切割不同的DN研段形成黏性末端，再利用連接形成CAR基因。(2) 將CA郵因?qū)牖颊逿細(xì)胞前，必須先完成過(guò)程，一是因?yàn)镃ARg因片段小，在細(xì)胞中容易丟失；二是因?yàn)槿鄙?CA郵因在T細(xì)胞中不能復(fù)制。(3) 完成過(guò)程常用方法是。此外，還可以先將CA眺因整合到逆轉(zhuǎn)錄病毒載體中，再利用病毒

2、的性導(dǎo)入并將CAR因整合到T細(xì)胞的上。(4) 根據(jù)圖示，CAR-T細(xì)胞對(duì)癌細(xì)胞的特異性殺傷主要取決于CA施白區(qū)。CAR-T細(xì)胞療法具有持久性是因?yàn)镃AR-T細(xì)胞能夠在體內(nèi)?！敬鸢浮肯拗菩詢?nèi)切酶DNA接酶復(fù)制原點(diǎn)顯微注射侵染染色體DNA胞外結(jié)合形成記憶細(xì)胞【解析】(1)過(guò)程獲取目的基因時(shí)，需要的工具酶為限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶，用限制性核酸內(nèi)切酶切割不同的DNA片段，再利用DNA連接酶形成CAR基因；(2)基因的復(fù)制需要復(fù)制原點(diǎn)，過(guò)程獲得的CAR基因不包含復(fù)制原點(diǎn)，所以需要與pCDH質(zhì)粒結(jié)合，由pCDH質(zhì)粒提供復(fù)制原點(diǎn)；(3)受體細(xì)胞為動(dòng)物細(xì)胞時(shí)，常用的將重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞的方式為

3、顯微注射法;病毒為寄生生物，因此可利用病毒的侵染性將CAR基因整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上；(4)根據(jù)題圖分析，CAR-T細(xì)胞對(duì)癌細(xì)胞的特異性殺傷是通過(guò)與癌細(xì)胞特異性結(jié)合再使癌細(xì)胞裂解，故起主要作用的是CAR蛋白的胞外結(jié)合區(qū)，CAR-T細(xì)胞療法具有持久性是因?yàn)镃AR-T細(xì)胞與細(xì)胞免疫相似，能夠在體內(nèi)形成記憶細(xì)胞。2.2019年中國(guó)科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所利用CRISPRCas9基因編輯技術(shù)，成功構(gòu)建了世界首例核心節(jié)律基因BMAL1敲除密猴模型，并成功用基因敲除猴的體細(xì)胞通過(guò)克隆技術(shù)培育了5只克隆疾病猴，為節(jié)律紊亂相關(guān)疾病機(jī)理的研究提供了比較理想的動(dòng)物模型。CRISPRCas9基因編輯系統(tǒng)由單鏈向

4、導(dǎo)RNA(sgRNA)和Cas9蛋白組成?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1) 科學(xué)家常用法將CRISPR-Cas9基因編輯系統(tǒng)導(dǎo)入密猴細(xì)胞，編輯系統(tǒng)利用sgRNA來(lái)識(shí)別靶基因DNA,并引導(dǎo)Cas9蛋白剪切DNA,使靶基因發(fā)生改變，實(shí)現(xiàn)基因敲除。sgRNA能識(shí)別靶基因DNA的原因是。(2) 在體外培養(yǎng)密猴體細(xì)胞時(shí)，需要一定比例的。2和CO2,故通常采用或(填實(shí)驗(yàn)器材)，將其置于CO2培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)。所使用的培養(yǎng)基屬于(填“合成”或“天然“)培養(yǎng)基，培養(yǎng)基除了滅菌夕卜，還需要通過(guò)來(lái)保證無(wú)菌無(wú)毒環(huán)境。(3) 進(jìn)行體細(xì)胞克隆選擇去核卵母細(xì)胞作為受體細(xì)胞，可能原因是(答出兩點(diǎn))。(4) 克隆猴被用于人類(lèi)疾病研究與治

5、療中所具有的突出優(yōu)點(diǎn)是。(答出一點(diǎn))【答案】顯微注射sgRNA的堿基序列能與靶DNA的堿基序列發(fā)生互補(bǔ)結(jié)合培養(yǎng)皿松蓋培養(yǎng)瓶合成添加一定量的抗生素并定期更換培養(yǎng)液去核卵母細(xì)胞的體積較大，易于進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作；含有較多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，可以滿足早期胚胎發(fā)育的需要；含有使已經(jīng)分化的細(xì)胞核恢復(fù)分裂能力的物質(zhì)親緣關(guān)系近；克隆動(dòng)物能減少個(gè)體差異的影響【解析】(1) 將目的基因注入動(dòng)物細(xì)胞常用顯微注射，sgRNA本質(zhì)是RNA,基因DNA本質(zhì)是DNA分子，都是由核昔酸組成的長(zhǎng)鏈，遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，所以二者能夠識(shí)別的原因是sgRNA的堿基序列能與靶DNA的堿基序列發(fā)生互補(bǔ)結(jié)合。(2) 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)可以在培養(yǎng)皿和松蓋培

6、養(yǎng)瓶中進(jìn)行，將其置于CO2培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)。所用的培養(yǎng)基需要明確各種化學(xué)成分，所以是合成培養(yǎng)基，培養(yǎng)基需要添加一定量的抗生素(可以殺菌)并定期更換培養(yǎng)液來(lái)保證無(wú)菌無(wú)毒環(huán)境。(3) 去核卵母細(xì)胞的體積較大，易于進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作；含有較多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，可以滿足早期胚胎發(fā)育的需要；含有使已經(jīng)分化的細(xì)胞核恢復(fù)分裂能力的物質(zhì)，所以可以作為受體細(xì)胞。(4) 猴子與人的親緣關(guān)系近；克隆動(dòng)物能減少個(gè)體差異的影響，所以克隆猴被用于人類(lèi)疾病研究與治療。3.大約有超過(guò)1/3的非洲人靠木薯獲取超過(guò)一半的熱量，然而以木薯為主食會(huì)營(yíng)養(yǎng)不均衡，鐵和鋅的缺乏在非洲非常常見(jiàn)，嚴(yán)重影響了人體的健康?？茖W(xué)家從植物擬南芥中獲得IRTI基因

7、(編碼鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白)和FERI基因(編碼鐵儲(chǔ)存蛋白)，從而獲得鐵、鋅含量高的木薯?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1) 從擬南芥細(xì)胞中獲得IRT1基因的mRNA得到cDNA，依據(jù)的原理是，該cDNA不包括基因中的部分。(2) 基因表達(dá)載體的構(gòu)建是基因工程的核心，構(gòu)建成的基因表達(dá)載體中，IRT1基因和FERI基因的首端，需加上(填“擬南芥”或“木薯”)細(xì)胞中能表達(dá)基因的啟動(dòng)子。標(biāo)記基因的作用是。(3) 將目的基因?qū)肽臼砑?xì)胞中采用最多的是法，生產(chǎn)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，損傷的木薯植物更容易被轉(zhuǎn)化，原因是。帶有目的基因的細(xì)胞經(jīng)過(guò)技術(shù)培育成轉(zhuǎn)基因植物。(4) IRTI基因和FERI基因已經(jīng)整合到基因組中的轉(zhuǎn)基因植株內(nèi)，但運(yùn)輸鐵的能

8、力沒(méi)有提高，根據(jù)中心法則的內(nèi)容分析，最可能的原因是?！敬鸢浮吭谀孓D(zhuǎn)錄酶的作用下，以mRNA為模板按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則可以合成cDNA啟動(dòng)子和內(nèi)含子木薯鑒別和篩選出含有目的基因的細(xì)胞農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化傷口處細(xì)胞分泌的酚類(lèi)化合物，利于農(nóng)桿菌的侵染植物組織培養(yǎng)IRT1基因未表達(dá)(未轉(zhuǎn)錄或未翻譯)【解析】(1)在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下，以mRNA為模板按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則可以合成cDNA,從而以擬南芥細(xì)胞中獲得IRT1基因的mRNA，逆轉(zhuǎn)錄得到cDNA，但是cDNA不包括基因中的啟動(dòng)子和內(nèi)含子。(2)從擬南芥中獲得得IRT1基因和FER1基因是逆轉(zhuǎn)錄出來(lái)得cDNA,而后導(dǎo)入到木薯細(xì)胞中，所以需要加上木薯細(xì)胞中能表達(dá)

9、基因的啟動(dòng)子。標(biāo)記基因的作用是鑒別和篩選出含有目的基因的細(xì)胞。(3)基因工程中導(dǎo)入植物細(xì)胞常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化，生產(chǎn)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，損傷的木薯植物更容易被轉(zhuǎn)化，原因是傷口處細(xì)胞分泌的酚類(lèi)化合物，利于農(nóng)桿菌的侵染。帶有目的基因的細(xì)胞經(jīng)過(guò)植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育成轉(zhuǎn)基因植物。(4)IRT1基因和FER1基因已經(jīng)整合到基因組中的轉(zhuǎn)基因植株內(nèi)，但運(yùn)輸鐵的能力沒(méi)有提高，所以最可能的原因是IRT1基因未成功表達(dá)。4.2018年7月，某生物公司的百白破疫苗檢驗(yàn)不符合規(guī)定。為生產(chǎn)高效價(jià)疫苗和簡(jiǎn)化計(jì)劃免疫程序，科學(xué)家研制出基因工程乙肝-百白破(rHB-DTP)四聯(lián)疫苗，經(jīng)各項(xiàng)檢測(cè)均通過(guò)rHB-DTP四聯(lián)疫苗制檢規(guī)程的要

10、求。其有效成分是乙肝病毒表面抗原、百日咳桿菌、白喉?xiàng)U菌和破傷風(fēng)桿菌的四種類(lèi)毒素。請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：(1) 為獲取百日咳桿菌類(lèi)毒素的基因，可從百日咳桿菌的細(xì)胞中提取對(duì)應(yīng),在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下合成雙鏈cDNA片段，獲得的cDNA片段與百日咳桿菌中該基因堿基序列(填“相同”或“不同”)。(2) 由于乙肝病毒表面抗原的基因序列比較小，且序列已知，獲得目的基因可采用然后通過(guò)大量擴(kuò)增，此技術(shù)的前提是已知一段目的基因的核昔酸序列以便合成引物。(3) 把目的基因?qū)荏w細(xì)胞時(shí)，科學(xué)家采用了改造后的腺病毒作為載體，寫(xiě)出你認(rèn)為科學(xué)家選它的理由。(寫(xiě)出2點(diǎn))(4) 研究發(fā)現(xiàn)，如果將白喉?xiàng)U菌類(lèi)毒素20位和24位的氨基酸

11、改變?yōu)榘腚装彼?，免疫效果更好，?qǐng)寫(xiě)出此種技術(shù)的基本流程。(5) 實(shí)驗(yàn)證明，一定時(shí)間內(nèi)間隔注射該疫苗3次效果更好，其主要原因是體內(nèi)產(chǎn)生的數(shù)量增多，當(dāng)同種抗原再次侵入人體時(shí)二次免疫的特點(diǎn)是,免疫預(yù)防作用更強(qiáng)?！敬鸢浮縨RNA不同化學(xué)方法人工合成(人工化學(xué)合成)PCR技術(shù)能自主復(fù)制有多個(gè)限制酶切位點(diǎn)、有標(biāo)記基因從預(yù)期蛋白質(zhì)功能出發(fā)設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核昔酸序列記憶細(xì)胞短時(shí)間內(nèi)迅速產(chǎn)生大量的抗體和記憶細(xì)胞【解析】(1) 為獲取百日咳桿菌類(lèi)毒素的基因，可從百日咳桿菌的細(xì)胞中提取對(duì)應(yīng)mRNA,在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下合成雙鏈cDNA片段，獲得的cDNA片段與百日咳桿菌中該基因

12、堿基序列不同。(2) 由于乙肝病毒表面抗原的基因序列比較小，且序列已知，獲得目的基因可采用化學(xué)方法人工合成(人工化學(xué)合成)，然后通過(guò)PCR技術(shù)大量擴(kuò)增。(3) 改造后的腺病毒有多個(gè)限制酶切位點(diǎn)。有標(biāo)記基因，且能自主復(fù)制，因此可作為載體將目的基因?qū)荏w細(xì)胞。(4) 將白喉?xiàng)U菌類(lèi)毒素20位和24位的氨基酸改變?yōu)榘腚装彼崂玫氖堑鞍踪|(zhì)工程原理，基本流程是：從預(yù)期蛋白質(zhì)功能出發(fā)設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)r推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列r找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核昔酸序列。(5) 實(shí)驗(yàn)證明，一定時(shí)間內(nèi)間隔注射該疫苗3次效果更好，其主要原因是體內(nèi)產(chǎn)生的記憶細(xì)胞數(shù)量增多，當(dāng)同種抗原再次侵入人體時(shí)會(huì)引發(fā)二次免疫，二次免疫的特點(diǎn)是短時(shí)

13、間內(nèi)迅速產(chǎn)生大量的抗體和記憶細(xì)胞，免疫預(yù)防作用更強(qiáng)。5. 如圖是江蘇某農(nóng)村因地制宜建設(shè)的生態(tài)農(nóng)業(yè)園示意圖，請(qǐng)分析回答：(1) 該生態(tài)農(nóng)業(yè)園建設(shè)主要依據(jù)的生態(tài)工程原理有(至少2個(gè))。(2) 池塘養(yǎng)魚(yú)時(shí)，通常采用多魚(yú)種混合放養(yǎng)模式(上層為食浮游生物的鰭魚(yú)，中層為食草的草魚(yú)，下層為雜食性的鯽魚(yú)等)。從群落結(jié)構(gòu)分析，這種養(yǎng)殖模式的優(yōu)點(diǎn)是(3) 防治果樹(shù)蟲(chóng)害時(shí)，常利用性引誘劑來(lái)誘捕害蟲(chóng)或干擾其交配，從而降低害蟲(chóng)的種群密度。這屬于生態(tài)系統(tǒng)中的(信息類(lèi)型)傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。(4) 流入該生態(tài)農(nóng)業(yè)園的總能量有和的能量。該生態(tài)農(nóng)業(yè)園增加了“蠅蛆養(yǎng)殖、食用菌種植”等項(xiàng)目，其意義是。(5) 根據(jù)圖示，用箭頭表

14、示生態(tài)系統(tǒng)的三種生物成分之間的能量流動(dòng)關(guān)系分解昔【答案】物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理等充分利用了生態(tài)系統(tǒng)的空間和食物資源化學(xué)信息生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能人工輸入實(shí)現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)和能量的多級(jí)利用，減少了環(huán)境染污【解析】(1) 該生態(tài)農(nóng)業(yè)園建設(shè)主要依據(jù)的生態(tài)工程原理有物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理等。(2) 池塘養(yǎng)魚(yú)時(shí)，通常采用多魚(yú)種混合放養(yǎng)模式(上層為食浮游生物的鰭魚(yú)，中層為食草的草魚(yú)，下層為雜食性的鯽魚(yú)等)。從群落結(jié)構(gòu)分析，這種養(yǎng)殖模式的優(yōu)點(diǎn)是充分利用了生態(tài)系統(tǒng)的空間和食物資源。(3) 防治果樹(shù)蟲(chóng)害時(shí)，常利用性引誘劑來(lái)誘捕害蟲(chóng)或干擾其交配，從而降低害蟲(chóng)的種群密

15、度。這屬于生態(tài)系統(tǒng)中的化學(xué)信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。(4) 流入該生態(tài)農(nóng)業(yè)園的總能量有生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能和人工輸入的能量。該生態(tài)農(nóng)業(yè)園增加了蠅蛆養(yǎng)殖、食用菌種植”等項(xiàng)目，其意義是實(shí)現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)和能量的多級(jí)利用，減少了環(huán)境染污。(5) 根據(jù)圖示，用箭頭表示生態(tài)系統(tǒng)的三種生物成分之間的能量流動(dòng)關(guān)系6. 家蠶細(xì)胞具有高效表達(dá)外源基因能力。將人干擾素基因?qū)爰倚Q細(xì)胞并大規(guī)模培養(yǎng)，可以提取干擾素用于制藥。(1) 進(jìn)行轉(zhuǎn)基因操作前，需用酶短時(shí)處理幼蠶組織，以便獲得單個(gè)細(xì)胞。(2) 為使干擾素基因在家蠶細(xì)胞中高效表達(dá)，需要把來(lái)自cDNA文庫(kù)的干擾素基因片段正確插入表達(dá)載體的和之間。導(dǎo)入家蠶細(xì)胞后若要檢

16、測(cè)干擾素基因在家蠶細(xì)胞中是否表達(dá)，可以采用的方法有。(3) 培養(yǎng)家蠶細(xì)胞時(shí)，貼壁生長(zhǎng)的細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生接觸抑制。通常將多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反應(yīng)器中，這樣可以,增加培養(yǎng)的細(xì)胞數(shù)量，也有利于空氣交換。(4) “?；~(yú)塘”生態(tài)系統(tǒng)能充分利用廢棄物中的能量，形成“無(wú)廢棄物農(nóng)業(yè)”，這主要是遵循生態(tài)工程的理。同時(shí)，通過(guò)飼養(yǎng)家禽、家畜，栽培食用菌，提高農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入，使保護(hù)環(huán)境和發(fā)展經(jīng)濟(jì)相互協(xié)調(diào)，這又體現(xiàn)了生態(tài)工程的原理?！敬鸢浮恳鹊鞍酌?或膠原蛋白酶)啟動(dòng)子終止子分子雜交技術(shù)和抗原-抗體雜交法增大細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)的附著面積物質(zhì)循環(huán)再生整體性【解析】(1) 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，需要用胰蛋白酶處理動(dòng)物組織，以便獲得單個(gè)

17、細(xì)胞；(2) 基因表達(dá)載體包括啟動(dòng)子、終止子、目的基因和標(biāo)記基因。啟動(dòng)子位于目的基因的首端，終止子位于目的基因的尾端，故為使干擾素基因在家蠶細(xì)胞中高效表達(dá)，需要把來(lái)自cDNA文庫(kù)的干擾素基因片段正確插入表達(dá)載體的啟動(dòng)子和終止子之間；基因表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)步驟，要檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄，可采用分子雜交技術(shù)，要檢測(cè)目的基因是否翻譯，可采用抗原-抗體雜交法；(3) 培養(yǎng)家蠶細(xì)胞時(shí)，貼壁生長(zhǎng)的細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生接觸抑制，通常將多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反應(yīng)器中，這樣可以增大細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)的附著面積，增加培養(yǎng)的細(xì)胞數(shù)量，也有利于空氣交換；(4) “?；~(yú)塘”生態(tài)系統(tǒng)能充分利用廢棄物中的能量，形成“無(wú)廢棄物農(nóng)業(yè)”

18、，這主要是遵循生態(tài)工程的物質(zhì)循環(huán)再生原理；同時(shí)，通過(guò)飼養(yǎng)家禽、家畜，栽培食用菌，提高農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入，使保護(hù)環(huán)境和發(fā)展經(jīng)濟(jì)相互協(xié)調(diào)，這又體現(xiàn)了生態(tài)工程的整體性原理。7. 回答與基因工程和動(dòng)物克隆有關(guān)的問(wèn)題：(1) 可利用方法檢測(cè)某人體內(nèi)是否有抗體，從而判斷某人是否被冠狀病毒感染。(2) 上海多家生物公司已研發(fā)出冠狀病毒檢測(cè)試劑盒。該方法采用RT-PCR技術(shù)對(duì)病毒抗原進(jìn)行檢測(cè)。2019新型冠狀病毒是RNA病毒，應(yīng)該先用將RNA逆轉(zhuǎn)錄為cDNA。再設(shè)計(jì)引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增檢測(cè)。(3) 2020年1月10日，科學(xué)家完成病毒基因組測(cè)序，經(jīng)科學(xué)家初步研究發(fā)現(xiàn)冠狀病毒核衣殼N蛋白具有特異抗原性。因此可用獲取目的

19、基因，利用與表達(dá)載體構(gòu)建成重組DNA分子。導(dǎo)入經(jīng)處理的受體細(xì)菌，誘導(dǎo)表達(dá)后分離純化核衣殼N蛋白作為抗原。(4) 將核衣殼N蛋白注射到小鼠體內(nèi)，獲取經(jīng)免疫的脾細(xì)胞，再與小鼠的融合，經(jīng)篩選獲得雜交瘤細(xì)胞系。再經(jīng)培養(yǎng)法篩選出雜交瘤細(xì)胞株。經(jīng)體內(nèi)或體外擴(kuò)增培養(yǎng)，獲得單克隆抗體。此抗體優(yōu)點(diǎn)是【答案】抗原-抗體雜交逆轉(zhuǎn)錄酶化學(xué)方法合成限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶氯化鈣骨髓瘤細(xì)胞克隆(細(xì)胞克隆)特異性強(qiáng)，靈敏度高【解析】(1)若檢測(cè)某人體內(nèi)是否有抗體，以此判斷某人是否被病毒感染，在分子水平上可用抗原抗體雜交方法檢測(cè)。(2)PCR對(duì)象為DNA，而2019新型冠狀病毒是RNA病毒，因此提取病毒RNA后要先用逆

20、轉(zhuǎn)錄酶進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄。(3)因?yàn)榭乖鞍椎幕蛐蛄幸阎?，因此獲取目的基因的方法為化學(xué)方法合成或PCR擴(kuò)增，并將目的基因與經(jīng)限制酶酶切的載體用DNA連接酶連接，因此構(gòu)建重組質(zhì)粒除DNA連接酶外，還需要限制性核酸內(nèi)切酶；而受體細(xì)菌需要用氯化鈣處理，以增加細(xì)菌細(xì)胞壁的通透性。(4) 經(jīng)免疫的脾細(xì)胞與小鼠的骨髓瘤細(xì)胞融合后獲得的是雜交瘤細(xì)胞系；要分離出既能無(wú)限增殖又能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞株，基本要求是只能來(lái)源于一個(gè)細(xì)胞，此方法又稱(chēng)克隆培養(yǎng)法；單克隆抗體的優(yōu)點(diǎn)是特異性強(qiáng)，靈敏度高，可大量制備等。8. 遺傳性糖尿病是由于基因缺陷導(dǎo)致胰島B細(xì)胞不能正常合成胰島素，下圖是利用現(xiàn)代生物工程技術(shù)治療該病的設(shè)計(jì)圖解

21、，請(qǐng)回答：健康騰島B細(xì)胞基因、麻愚者里蟲(chóng)體細(xì)胞三)婀胞核正常合成胰島未的胰島據(jù)田胸定向?qū)?化(1) 細(xì)胞是囊胚的中分離得到的，對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，要注意，這些細(xì)胞在形態(tài)上具有的特點(diǎn)。(2) 步驟常用的方法是，重組細(xì)胞b定向誘導(dǎo)分化的過(guò)程中，需在培養(yǎng)液中加入誘導(dǎo)細(xì)胞向不同類(lèi)型組織細(xì)胞分化。(3) 目前核移植技術(shù)中普遍使用的去核方法是,可用電脈沖或鈣離子載體等方法激活過(guò)程形成的重組細(xì)胞a,使其完成進(jìn)程。(4) 除用正?；蛉〈∽兓蜻M(jìn)行治療外，還可采用反義基因治療，請(qǐng)說(shuō)明反義基因治療的原理：?！敬鸢浮?jī)?nèi)細(xì)胞團(tuán)將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割體積小，細(xì)胞核大，核仁明顯顯微注射法分化誘導(dǎo)因子(或?；撬?，或

22、丁酰環(huán)腺昔酸)顯微操作去核法細(xì)胞分裂和發(fā)育通過(guò)產(chǎn)生的mRNA與病變基因產(chǎn)生的mRNA進(jìn)行互補(bǔ)，來(lái)阻斷非正常蛋白的合成(阻斷翻譯過(guò)程)【解析】(1)細(xì)胞是囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)中分離得到的，對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，這些細(xì)胞在形態(tài)上具有體積小，細(xì)胞核大，核仁明顯的特點(diǎn)。(2)步驟常用的方法是顯微注射法，重組細(xì)胞b定向誘導(dǎo)分化的過(guò)程中，需在培養(yǎng)液中加入分化誘導(dǎo)因子誘導(dǎo)細(xì)胞向不同類(lèi)型組織細(xì)胞分化。(3) 目前核移植技術(shù)中普遍使用的去核方法是顯微操作去核法，可用電脈沖或鈣離子載體等方法激活過(guò)程形成的重組細(xì)胞a,使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育進(jìn)程。(4) 除用正?；蛉〈∽兓蜻M(jìn)行治療外，

23、還可采用反義基因治療，反義基因治療的原理：通過(guò)產(chǎn)生的mRNA與病變基因產(chǎn)生的mRNA進(jìn)行互補(bǔ)，來(lái)阻斷非正常蛋白的合成即阻斷翻譯過(guò)程。9. 現(xiàn)代生物科技發(fā)展對(duì)我們的生活會(huì)產(chǎn)生重要影響。回答下列問(wèn)題：(1) 利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)實(shí)現(xiàn)乙肝疫苗的批量生產(chǎn)是目前生產(chǎn)疫苗的新思路，該過(guò)程中的關(guān)鍵操作環(huán)節(jié)是。大腸桿菌質(zhì)粒常作為基因工程目的基因的載體，一般情況下，不能直接用未處理的大腸桿菌作為受體細(xì)胞，原因是。(2) 抗人體胃癌的單克隆抗體的制備對(duì)于胃癌的早期發(fā)現(xiàn)和預(yù)防發(fā)揮重要作用。一般實(shí)驗(yàn)小鼠注射的抗原能與。選用B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合形成雜交瘤細(xì)胞的原因是。體外受精是利用胚胎工程快速繁殖優(yōu)良種畜時(shí)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，

24、為了獲得更多的卵母細(xì)胞，常需用對(duì)雌性動(dòng)物進(jìn)行處理。進(jìn)行體外受精前，需將卵母細(xì)胞培養(yǎng)到期；精子需進(jìn)彳T處理?！敬鸢浮炕虮磉_(dá)載體的構(gòu)建未處理的大腸桿菌吸收質(zhì)粒(外源DNA)的能力極弱抗人體胃癌抗體特異性結(jié)合一種B淋巴細(xì)胞具有產(chǎn)生單一抗體能力，但不能在體外增殖，骨髓瘤細(xì)胞是一種愛(ài)惜吧，它能在體外培養(yǎng)條件下無(wú)限增殖，但不能產(chǎn)生抗體，因此把一種B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞融合產(chǎn)生雜交瘤細(xì)胞促性腺激素MII中獲能【解析】(1) 基因工程中最重要的環(huán)節(jié)是基因表達(dá)載體的構(gòu)建；用微生物做受體細(xì)胞時(shí)，要用鈣離子處理微生物細(xì)胞，使其成為感受態(tài)細(xì)胞，即一種處于容易吸收外源DNA分子狀態(tài)的細(xì)胞，因此直接用未處理的大

25、腸桿菌作為受體細(xì)胞時(shí)，大腸桿菌吸收質(zhì)粒(外源DNA)的能力極弱而導(dǎo)致轉(zhuǎn)化不成功。(2) 小鼠注射的抗原能和抗人體胃癌抗體特異性結(jié)合，選用B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合形成雜交瘤細(xì)胞的原因是一種B淋巴細(xì)胞具有產(chǎn)生單一抗體能力，但不能在體外增殖，骨髓瘤細(xì)胞是一種癌細(xì)胞，它能在體外培養(yǎng)條件下無(wú)限增殖，但不能產(chǎn)生抗體，因此把一種B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞融合產(chǎn)生的雜交瘤細(xì)胞具有既能無(wú)限增殖又能產(chǎn)生專(zhuān)一抗體的特點(diǎn)。(3) 為了獲得更多的卵母細(xì)胞，一般用促性腺激素進(jìn)行超數(shù)排卵，進(jìn)行體外受精前；需將卵母細(xì)胞培養(yǎng)到MII中，才具有受精的能力；對(duì)精子需要進(jìn)行獲能處理。10. Anti基因是小型豬器官表面抗原基因

26、，人工合成的reAnti基因的模板鏈與Anti基因的模板鏈互補(bǔ)?？茖W(xué)家利用合成的reAnti基因培育出轉(zhuǎn)基因克隆豬，用于解決人類(lèi)器官移植時(shí)免疫排斥。(1) 利用PCR技術(shù)對(duì)reAnti基因進(jìn)行擴(kuò)增，其原理是，在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，用兩種不同的限制酶切割reAnti基因和運(yùn)載體DNA來(lái)獲得不同的黏性末端，原因是。(2) 豬胎兒成纖維細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中，需要用酶將組織分散成細(xì)胞懸液。培育轉(zhuǎn)基因豬時(shí)，應(yīng)使用技術(shù)將含有reAnti基因的表達(dá)載體導(dǎo)入豬成纖維細(xì)胞。再將該轉(zhuǎn)基因豬的細(xì)胞核注入時(shí)期的卵母細(xì)胞中，構(gòu)建重組胚胎。(3) 胚胎培養(yǎng)液中除了一些無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)鹽外，還需要添加“兩酸、兩素”以及動(dòng)物血清，其中

27、的“兩酸”是指。(4) 用技術(shù)檢測(cè)出轉(zhuǎn)基因克隆豬的細(xì)胞核DNA中含有reAnti基因，但器官表面不含有抗原，原因是?！敬鸢浮緿NA雙鏈復(fù)制防止目的基因和運(yùn)載體DNA自身環(huán)化和反向連接(使目的基因定向連接到運(yùn)載體上)胰蛋白酶(膠原蛋白酶)顯微注射減數(shù)第二次分裂中期氨基酸和核昔酸DNA分子雜交技術(shù)reAnti基因抑制了Anti基因的翻譯過(guò)程，不能合成相應(yīng)的抗原(reAnti基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA與Anti基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA形成了雙鏈，不能翻譯合成相應(yīng)的抗原)【解析】(1) 利用PCR技術(shù)對(duì)reAnti基因進(jìn)行擴(kuò)增，其原理類(lèi)似于DNA的天然復(fù)制過(guò)程，DNA聚合酶以單鏈DNA為模板，通過(guò)一個(gè)或兩個(gè)人工

28、合成的寡核昔酸引物與單鏈DNA模板中的一段互補(bǔ)序列結(jié)合，形成部分雙鏈。在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，用兩種不同的限制酶切割reAnti基因和運(yùn)載體DNA來(lái)獲得不同的黏性末端，是為了防止目的基因和運(yùn)載體DNA自身環(huán)化和反向連接(使目的基因定向連接到運(yùn)載體上)。(2) 動(dòng)物組織的細(xì)胞之間相連的物質(zhì)的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，所以用胰蛋白酶或膠原蛋白酶對(duì)動(dòng)物組織進(jìn)行處理，使其水解成小分子物質(zhì)，從而使動(dòng)物組織分散成細(xì)胞懸液。基因工程中常用的受體細(xì)胞有大腸桿菌，枯草桿菌，土壤農(nóng)桿菌，酵母菌和動(dòng)植物細(xì)胞等。其中，對(duì)于細(xì)菌或植物細(xì)胞，常用質(zhì)粒作為載體將目的基因?qū)敫惺軕B(tài)細(xì)胞內(nèi)；動(dòng)物細(xì)胞則用顯微注射的方法，將含有reAnti

29、基因的表達(dá)載體導(dǎo)入豬成纖維細(xì)胞。再將該轉(zhuǎn)基因豬的細(xì)胞核注入減數(shù)第二次分裂中期的卵母細(xì)胞中，構(gòu)建重組胚胎。(3) 胚胎培養(yǎng)液中除了一些無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)鹽外，還需要添加倆酸、兩素”以及動(dòng)物血清，其中的兩酸”是指氨基酸和核昔酸，兩素指維生素和激素。(4) 用DNA分子雜交技術(shù)技術(shù)檢測(cè)出轉(zhuǎn)基因克隆豬的細(xì)胞核DNA中含有reAnti基因，但器官表面不含有抗原，原因是reAnti基因抑制了Anti基因的翻譯過(guò)程，不能合成相應(yīng)的抗原(reAnti基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA與Anti基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA形成了雙鏈，不能翻譯合成相應(yīng)的抗原)。11. 人體移植器官短缺是一個(gè)世界性難題。但隨著生物技術(shù)的發(fā)展，人們逐漸有了新的

30、解決思路：X)_非充桂酸分子技人,自發(fā)組裝夏令體自發(fā)尋找結(jié)合/ftE部蛋白g.己t切割靶核醍分子_L/Cas9-8gRNA輪模覦分孑II復(fù)合體I.尋求可替代器官剔除豬的某些基因，用豬的器官作為供體。目前科學(xué)家借助CPISPRCas9基因編輯技術(shù)能夠剔除豬的某些相關(guān)基因，如圖為Cas9蛋白依據(jù)sgRNA片段切割DNA示意圖(不同的sgRNA可以識(shí)別不同的DNA序列)，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1) DNA重組技術(shù)主要用到的工具酶包括DNA連接酶和,圖中充當(dāng)該酶的物質(zhì)是。(2) Cas9-sgRNA復(fù)合體能夠精準(zhǔn)識(shí)別某核昔酸序列的原因可能是。II.自體器官培養(yǎng)大體思路是：將病人的體細(xì)胞核放入去核的卵母細(xì)胞

31、中，讓重組細(xì)胞發(fā)育為早期胚胎，利用胚胎干細(xì)胞誘導(dǎo)分化為特定的器官。(3) 重組細(xì)胞體外培養(yǎng)需要一定的O2和CO2,CO2的主要作用是；胚胎干細(xì)胞的功能特點(diǎn)為：。(4) 該過(guò)程的核心技術(shù)是：，該過(guò)程依據(jù)的原理是。這種方法獲得的器官移植時(shí)不會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，這是因?yàn)椋?。【答案】限制性核酸?nèi)切酶(限制酶)Cas9-sgRNA復(fù)合體sgRNA(是單鏈)可與特定(靶)核昔酸序列堿基互補(bǔ)配對(duì)維持培養(yǎng)液的pH值具有(發(fā)育的)全能性(動(dòng)物體細(xì)胞)核移植技術(shù)動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性該器官的遺傳物質(zhì)與原機(jī)體基本相同，進(jìn)入機(jī)體后，不會(huì)成為抗原，不會(huì)發(fā)生免疫排【解析】(1)DNA重組技術(shù)主要用到的工具酶包括DN

32、A連接酶和限制性核酸內(nèi)切酶，圖中充當(dāng)該酶的物質(zhì)是Cas9sgRNA復(fù)合體。(2)Cas9sgRNA復(fù)合體能夠精準(zhǔn)識(shí)別某核昔酸序列的原因可能是單鏈sgRNA可與特定核昔酸序列堿基互補(bǔ)配對(duì)。(3)重組細(xì)胞體外培養(yǎng)需要一定的02和CO2,CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH值;胚胎干細(xì)胞的功能特點(diǎn)為：具有發(fā)育的全能性。(4) 該過(guò)程的核心技術(shù)是：核移植技術(shù)，該過(guò)程依據(jù)的原理是動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。這種方法獲得的器官移植時(shí)不會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，這是因?yàn)椋涸撈鞴俚倪z傳物質(zhì)與原機(jī)體基本相同，進(jìn)入機(jī)體后，不會(huì)成為抗原，不會(huì)發(fā)生免疫排。12. 動(dòng)物細(xì)胞融合是指兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細(xì)胞結(jié)合形成一個(gè)細(xì)胞的過(guò)程。利

33、用細(xì)胞融合技術(shù)而發(fā)展起來(lái)的雜交瘤技術(shù)，為制造單克隆抗體開(kāi)辟了新途徑?；卮鹣铝袉?wèn)題。(1) 細(xì)胞融合技術(shù)突破了有性雜交方法的局限，使雜交成為可能。誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合時(shí)，常用的誘導(dǎo)因素有(答出2點(diǎn))和滅活的病毒等。(2) 滅活的病毒誘導(dǎo)細(xì)胞融合的原理是：病毒表面含有的能夠與細(xì)胞膜上的糖蛋白發(fā)生作用，使細(xì)胞相互凝聚，細(xì)胞膜上的重新排布，細(xì)胞膜打開(kāi)，細(xì)胞發(fā)生融合。(3) 把從免疫小鼠的脾臟中提取的B細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞混合，體外誘導(dǎo)細(xì)胞融合，第一次篩選時(shí)，未融合的親本細(xì)胞和都會(huì)死亡，而保留的細(xì)胞是,這種細(xì)胞的特點(diǎn)是?！敬鸢浮窟h(yuǎn)緣(或不同物種之間的)聚乙二醇(或PEG)、電激糖蛋白和一些酶蛋白質(zhì)分子和脂質(zhì)分子

34、融合的具有同種細(xì)胞核的細(xì)胞雜種細(xì)胞(或雜交痼細(xì)胞)既能迅速大量繁殖，也能產(chǎn)生抗體【解析】(1) 細(xì)胞融合技術(shù)突破了有性雜交方法的局限，使遠(yuǎn)緣雜交成為可能。誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞合時(shí)，常用的誘導(dǎo)因素有聚乙二醇(PEG)、電激和滅活的病毒等。(2) 滅活病毒誘導(dǎo)細(xì)胞融合的原理是病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能夠與細(xì)胞膜上的糖蛋白發(fā)生作用，使細(xì)胞相互凝聚，細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)分子和脂質(zhì)分子重新排布，細(xì)胞膜打開(kāi)，細(xì)胞發(fā)生融合。(3) 進(jìn)行細(xì)胞融合時(shí)，會(huì)得到融合的具有相同細(xì)胞核的細(xì)胞，細(xì)胞融合的具有不同細(xì)胞核的細(xì)胞和未融合的親本細(xì)胞。融合的具有不同細(xì)胞核的細(xì)胞也就是雜種細(xì)胞或雜交瘤細(xì)胞?！凹饶苎杆俅罅糠敝?，也能產(chǎn)生抗體

35、”是雜交瘤細(xì)胞的特點(diǎn)。13. 回答下列與生物工程相關(guān)的問(wèn)題：(1) 基因工程是指將自然界中已有的一種生物的基因轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)，使后者可以產(chǎn)生它本不能產(chǎn)生的蛋白質(zhì)。而被稱(chēng)為第二代基因工程的蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過(guò)基因,對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類(lèi)的生產(chǎn)和生活的需求。(2) 基因工程的工具酶之一是限制酶，它主要是從中獲得，其特點(diǎn)是。質(zhì)粒DNA分子上有一個(gè)至多個(gè)限制酶切位點(diǎn)，這些限制酶切位點(diǎn)的作用是(3) 基因工程的另一種工具酶是DNA連接酶。T4DNA連接酶相比E-coliDNA連接酶，其獨(dú)特的作用是。(4) 動(dòng)物基因工

36、程通常用作受體細(xì)胞，當(dāng)胚胎發(fā)育到階段時(shí)，通過(guò)技術(shù)移入母體子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育，暫不移入的胚胎可使用冷凍方法保存?！敬鸢浮啃揎椈蚝铣稍松?或微生物)能夠識(shí)別DNA分子特定的(脫氧)核昔酸序列，并在特定位點(diǎn)切割DNA供外源DNA片段(基因)插入可以連接雙鏈DNA片段的平末端M中期的卵母細(xì)胞(或受精卵)桑棋胚或囊胚胚胎移植【解析】(1)根據(jù)蛋白質(zhì)工程的定義可知，蛋白質(zhì)工程是是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過(guò)基因修飾或基因合成，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類(lèi)的生產(chǎn)和生活的需求；(2) 限制酶是基因工程的“手術(shù)刀”，能夠識(shí)別DNA分子特定的(脫氧)核昔酸序

37、列，并在特定位點(diǎn)切割DNA,主要從原核生物中獲得；質(zhì)粒分子限制酶切位點(diǎn)的作用是供外源DNA片段(基因)插入；(3) EcoliDNA連接酶只能連接黏性末端，T4DNA連接酶既能連接黏性末端，也能連接平末端，故T4DNA連接酶相比E-coliDNA連接酶，其獨(dú)特的作用是可以連接雙鏈DNA片段的平末端；(4) 因受精卵的全能性高，故動(dòng)物基因工程的受體細(xì)胞通常是受精卵；為充分發(fā)揮優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力，可用胚胎移植的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，胚胎移植的時(shí)期是桑棋胚或囊胚期。14. 干擾素是治療癌癥的重要藥物，它必須從血中提取，每升人血只能提取0.5pg所以價(jià)格昂貴?，F(xiàn)在美國(guó)加利福尼亞州的基因公司用如下圖的方式生產(chǎn)干擾素。分析回答：(1)整合了目的基因的重組質(zhì)粒，在組成上還含有啟動(dòng)子、終止子、復(fù)制原點(diǎn)和,其中啟動(dòng)子的作用是。(2)干擾素基因與細(xì)菌質(zhì)粒結(jié)合所需的酶是,其作用部位是,然后再將重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)移到酵母菌內(nèi)，酵母菌在基因工程中稱(chēng)為。(3) 科學(xué)家在培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因植物時(shí)，常用中的質(zhì)粒做運(yùn)載體。(4) 細(xì)菌質(zhì)粒與干擾素基因能夠拼接成功的原因是;人的干擾素基因在酵母菌體內(nèi)合成了人的干擾素，說(shuō)明了?！敬鸢浮窟z傳標(biāo)記基因與RNA聚合酶