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5.科学家发现家蝇体内存在一种抗肿瘤蛋白(且具有抗菌能力).这种蛋白质具有极强的抗菌能力,受到研究者重视.若临床使用发现此蛋白质对肿瘤确有良好的疗效,可以通过基因工程技术导入大肠杆菌内进行大量生产.其过程大体如下图甲:

(1)在基因工程中,获取目的基因的方法有(至少写出两种)人工合成、PCR扩增.
(2)酶切此家蝇DNA分子和酶切细菌质粒时,所用的限制酶可以不同,但是产生的粘性末端要满足粘性末端能完全互补条件.
(3)将抗肿瘤基因导入大肠杆菌,并在大肠杆菌细胞内成功表达产生了抗肿瘤蛋白,由于繁殖快、产量较高,因此在短时间内就能获得大量的抗肿瘤蛋白.
(4)细胞工程也可以将抗肿瘤蛋白临床使用,上图乙是单克隆抗体制备过程示意图,请据图回答:
①图中A过程从小鼠的脾脏中取得的“小鼠细胞”是B淋巴(浆)细胞,要获得能产生抗肿瘤蛋白抗体的杂交瘤细胞至少要经过2次筛选.从小鼠体内提取分离该细胞之前,给小鼠注射的特定的物质是(特异性)抗原.
②图中B过程是细胞融合,该过程需要用灭活的病毒(或仙台病毒)、聚乙二醇或电激等诱导.

分析 1、基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成.
(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等.
(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样.将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法.
(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术.个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等.
2、单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体.

解答 解:(1)在基因工程中,获取目的基因的方法有从基因文库中获取目的基因、PCR扩增目的基因、人工合成目的基因.
(2)基因表达载体的构建过程,需要DNA连接酶将目的基因与运载体连接起来,所以两者需要相同的黏性末端且能完全互补.
(3)选用大肠杆菌作为受体细胞,原因是:繁殖速度快,可以在短时间内获得要表达的蛋白质.
(4)①单克隆抗体的制备过程中,采用的是已免疫的小鼠B细胞(浆细胞或效应B细胞),即经过注射特异性抗原,然后和骨髓瘤细胞的融合,需要经过至少两次筛选(第一次筛选获得杂交瘤细胞,第二次筛选获得能产生抗体的杂交瘤细胞),最终筛选出来的杂交瘤细胞.
②图中B过程是细胞融合,该过程需要用灭活的病毒、聚乙二醇或电激等诱导.
故答案为:
(1)人工合成   PCR扩增          
(2)粘性末端能完全互补
(3)繁殖快、产量较高
(4)①B淋巴(浆)   2     (特异性)抗原 ②病毒(或仙台病毒)

点评 本题结合图解,考查基因工程和细胞工程的相关知识,要求考生识记基因工程的操作步骤,掌握各步骤中需要注意的细节;识记单克隆抗体的制备过程,能结合图解准确答题.

练习册系列答案
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B.棉铃虫经过长期努力,适应了有该杀虫剂的环境

C.少数抗药性强的棉铃虫存活下来并大量繁殖

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正常男孩的某一体细胞在处于有丝分裂的后期时,细胞中的染色体的形态有( )

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10.豌豆(2n=14)的圆凿(R)和皱粒(r)是一对相对性状.圆凿豌豆淀粉含量高,皱凿豌豆由于缺乏淀粉分支酶而导致淀粉含量低,蔗糖含量高.请回答以下问题.
(1)由上述例子可知,基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状.研究豌豆的基因组应测定7条染色体上的DNA碱基序列.
(2)现以矮茎圆粒(ddRR)和高茎皱粒(DDrr)豌豆为亲本进行杂交,F1再自交产生F2,F2中的重组类型占$\frac{5}{8}$(用分数表示),该育种方法的原理是基因重组.检测F2中高茎圆粒个体能否稳定遗传的简易方法是多次自交.
(3)以某品系的杂种高茎豌豆作为亲本连续自交两代,并每次只保留自交后代中的高茎豌豆,则F2中高茎(D)基因的频率为80%.
(4)下图甲、乙表示基因R中遗传信息传递的两个过程,丙为其中乙图部分片段的放大示意图.甲、乙两图中能表示过程主要发生场所是在细胞核.

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17.水葫芦是一种水生植物,图为水葫芦叶绿体中部分代谢过程的示意图.某研究小组为了探究pH对水葫芦光合作用的影响,进行了如下实验:将生长旺盛、生理状态相似、大小相同的水葫芦随机、均等分成6组,分别放入等量的相同培养液中培养,各组培养液的pH依次设定为5.O、6.O、7.O、8.0、9.O、10.O,各组先在黑暗中放置12h,然后移至光照、温度和CO2浓度等均适宜的条件下培养,随即多次测定各组C02释放量或吸收量(每毫克叶肉组织每小时释放或吸收CO2量).实验结果如表.请回答:
pH黑暗条件下CO2释放量(μmol/mg•h)光照条件下
CO2吸收量(μmol/mg•h)
5.040100
6.045150
7.060200
8.050180
9.040108
10.04035
(1)以新鲜水葫芦为原料提取[1]中色素时,可用无水乙醇(酒精)溶解色素.分离后滤纸条上最宽的色素带是叶绿素a(填色素名称).叶绿素主要吸收红光和蓝紫光光.
(2)图中1中过程Ⅰ为光合作用的光反应阶段,图中C5与[6]结合形成[7]的过程叫做C02的固定.在适宜的光照条件下,水葫芦叶肉细胞内产生[H]的场所有叶绿体类囊体薄膜,细胞质基质、线粒体基质.
(3)在上述黑暗中放置12h的过程中,培养液的pH会发生变化,因此在测定光照条件下C02吸收量前,需再次将各组pH分别调到原设定的pH值,这是为了避免黑暗中细胞呼吸释放的二氧化碳影响.根据表中数据可知,水葫芦光合作用的最适pH值为实验设定PH中的7.0.
(4)当pH为10.0时,若用每昼夜的光照时间与黑暗时间相等来培养水葫芦,则水葫芦不能(填“能”或填“不能”)正常生长繁殖,原因是该条件下,水葫芦的一昼夜有机物积累量为负值.

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(2)该小组在室温10℃和30℃时分别进行了实验,结果如曲线y和曲线z.D点的限制因素是温度.
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(4)研究者分离出黑藻中的叶绿体(图2)在适宜条件下培养,由结构①转移至结构②的物质主要包括ATP和[H].
(5)在实验过程中,用H2l8O培养黑藻,发现叶肉细胞中出现了(CH218O),分析其最可能的转化途径是:H2l8O先参与有氧呼吸(第二阶段)生成二氧化碳(Cl8O2),二氧化碳(Cl8O2)再参与暗反应(光合作用)生成有机物(CH218O).

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12.根据图神经细胞分析,下列叙述正确的是(  )
A.此图可表示突触小泡膜
B.静息电位的形成可能与膜上的②、⑤等载体有关
C.若此图为突触后膜,则突触间隙位于图示膜的B面
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同步练习册答案