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非选择题-解答题 较难0.4 引用2 组卷141
狂犬病是由狂犬病病毒(RABV)感染中枢神经系统引起的传染病,人和动物感染后一旦出现临床症状,死亡率几乎100%。当前,接种疫苗和抗体注射是预防狂犬病最为有效的途径。RABV是一种RNA弹状病毒,RABV-G(病毒表面糖蛋白)是RABV诱导机体产生抗体的唯一抗原,利用基因工程技术可获得重组RABV-G蛋白(rRVGP)的亚单位疫苗,并制备相应的单克隆抗体。回答下列相关问题:
(1)在国内外研究中,rRVGP已经在多种细胞系统中实现了合成。在昆虫细胞系统中获取疫苗过程如下:
①提取病毒的RNA进行RT-PCR,即将病毒RNA经过______过程获得cDNA,并对cDNA进行PCR扩增。RT-PCR过程中需要加入的酶有______
②利用______进行核酸分子杂交或利用______技术鉴定PCR产物以检测是否获得正确的目的基因。
③待用②中后者方法鉴定结束后,用刀片切割______并回收目的基因,从而达到提纯的目的。 接着将纯化得到的目的基因与特定质粒酶切连接,再利用______法将重组DNA分子导入果蝇S2细胞,待表达后破碎细胞,最后利用______技术对rRVGP进行检测。
(2)2023年诺贝尔生理学或医学奖颁布给了两位在mRNA疫苗上做出突破性贡献的先驱。在狂犬病的预防中,同样也可以使用mRNA疫苗,但缺陷是机体缺少______(填“RNA聚合酶”或“DNA聚合酶”),使得mRNA进入细胞后不能在体内持续产生大量抗原,且mRNA在体内容易被降解。对此研究人员研制出一种自扩增RNA(saRNA)疫苗,即在mRNA中加入一段可复制的序列,并对mRNA5'端加帽,3'端加尾部修饰,使其能在机体内稳定存在。相比于传统的mRNA疫苗,saRNA疫苗还具有的优点是______
(3)RABV-G的单克隆抗体制备及鉴定。过程如下:
①将RABV-G作为抗原对小鼠多次注射后,从脾脏中分离出小鼠的B淋巴细胞与可以______的骨髓瘤细胞融合,并利用选择培养基对融合细胞进行筛选。
②对筛选后的细胞进行______培养和抗体检测,最后获得所需的杂交瘤细胞。
③将获得的杂交瘤细胞注入小鼠腹腔内培养或体外培养获得单克隆抗体。
(4)除了利用细胞融合技术制备单克隆抗体,还可以利用转基因动物乳腺生物反应器生产单克隆抗体。过程如下:
①体外获取单克隆抗体的基因后,将该基因插入到乳腺细胞特异性表达的乳清酸性蛋白(WAP)基因组中,为减少后续分离单克隆抗体的难度,可对原WAP基因进行______,但必须保留原有的启动子和调控序列,且插入的位点在调控序列下游,以保证基因的正确表达。
②将上述重组基因导入哺乳动物细胞,通过同源重组技术获得经转化的细胞。
③将符合要求的细胞的细胞核植入_____,从而形成融合细胞。将融合细胞进行______,一段时间后植入雌性动物代孕体,直到母体分娩出转基因动物。
④待个体长大后,从乳汁中分离纯化RABV-G单克隆抗体。
23-24高二下·浙江杭州·期中
知识点:PCR扩增的原理与过程基因表达载体的构建动物细胞融合与单克隆抗体的制备胚胎移植技术 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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基因工程自20世纪70年代兴起后,在农牧业、医药卫生和食品工业等方面,展示出广阔的前景。下图是通过基因工程获得转基因生物或产品的流程图,请结合相关知识回答下列问题:

(1)转基因生物反应器是指利用基因工程技术手段将外源基因转化到受体中进行高效表达,从而获得具有重要应用价值的表达产物的生命系统,包括转基因动物、转基因植物和转基因微生物。
① 若利用图示流程构建小鼠乳腺生物反应器批量生产人抗利尿激素,应先从人体________细胞中获取总RNA,通过反转录获得cDNA,再PCR后获得抗利尿激素基因。一条单链cDNA在PCR仪中进行n次循环,需要消耗________个引物。构建的表达载体导入的受体细胞是________。膀胱反应器有着和乳腺反应器一样的优点:收集产物蛋白比较容易,不会对动物造成伤害。此外膀胱生物反应器还具有的显著优势在于不受转基因动物的________(答2点即可)的限制,而且从尿中提取蛋白质比在乳汁中提取简便、高效。
② 若图中的受体细胞是大肠杆菌,通常用Ca2处理大肠杆菌,其目的是使大肠杆菌处于感受态,有利于________。理论上制备能分泌抗利尿激素的“工程菌株”时,酵母菌比大肠杆菌更适合作为受体细胞,从细胞结构与功能的角度分析,原因是______________________
(2)全球新冠疫情形势依然非常严峻,新冠病毒疫苗的研制和新冠病毒的快速检测的研究均已有所突破。
① 目前新冠疫苗有灭活疫苗、基因疫苗、蛋白疫苗等。利用图示流程制备新冠病毒S蛋白疫苗。图中质粒A上m、n分别是启动子和终止子,箭头处是限制酶的切点(NcoⅠ:5′—CCATGG—3′;NheⅠ:5′—GGATCC—3′),根据S蛋白的RNA制备的目的基因S无法与载体A连接,需要在S基因两侧加接末端,若b链处加接末端5′—GATC,则在a链处加接末端5′—________。由图推测,目的基因S转录的模板链是________(填“a链”或“b链”)。
② 2022年3月11日,国家卫健委印发《新冠病毒抗原检测应用方案(试行)》,增加抗原检测作为核酸检测的补充手段。抗原检测采用双抗体夹心法,其原理如下图。结合垫处含有足量的、可移动的、与胶体金结合的抗体1,T处固定有抗体2,抗体1和抗体2与新冠病毒表面同一抗原N蛋白的不同位点发生特异性结合,呈红色。C处固定有抗体1的抗体,与抗体1结合也呈红色。

检测过程中反复进行了抗原—抗体的特异性结合,若检测结果为阳性,则过程中此特异性结合共发生______次。若待测样本中不含新冠病毒,显色结果为______,结果为阴性。
③ 利用单克隆抗体制备技术制备试剂盒中的抗体1。先给小鼠注射纯化的N抗原蛋白,一段时间后,从小鼠的________(免疫器官)中获取已免疫的B淋巴细胞,将获得的细胞与骨髓瘤细胞融合,再经过选择培养基筛选、________,获得产生特定抗体的杂交瘤细胞,再经体外培养或注射到小鼠腹腔内培养,最终获得抗N抗原蛋白的单克隆抗体。
基因工程自20世纪70年代兴起后,在农牧业、医药卫生和食品工业等方面,展示出广阔的前景。下图是通过基因工程获得转基因生物或产品的流程图,请结合相关知识回答下列问题:

(1)转基因生物反应器是指利用基因工程技术手段将外源基因转化到受体中进行高效表达,从而获得具有重要应用价值的表达产物的生命系统,包括转基因动物、转基因植物和转基因微生物。
① 若利用图示流程构建小鼠乳腺生物反应器批量生产人生长激素,应先从人体________细胞中获取总RNA,通过___________获得cDNA,再PCR后获得生长激素基因。一条单链cDNA在PCR仪中进行n次循环,需要消耗________个引物。构建的表达载体导入的受体细胞是________。膀胱反应器有着和乳腺反应器一样的优点:收集产物蛋白比较容易,不会对动物造成伤害。此外膀胱生物反应器还具有的显著优势在于不受转基因动物的 ________的限制,而且从尿中提取蛋白质比在乳汁中提取简便、高效。
② 若图中的受体细胞是大肠杆菌,通常用__________ 处理大肠杆菌,其目的是使大肠杆菌处于感受态。理论上制备能分泌生长激素的“工程菌株”时,酵母菌比大肠杆菌更适合作为受体细胞,从细胞结构与功能的角度分析,原因是_______________
(2)全球新冠疫情形势依然非常严峻,新冠病毒疫苗的研制和新冠病毒的快速检测的研究均已有所突破。
① 目前新冠疫苗有灭活疫苗、基因疫苗、蛋白疫苗等。利用图示流程制备新冠病毒S蛋白疫苗。图中质粒A上m、n分别是启动子和终止子,箭头处是限制酶的切点(NcoⅠ:5′—C↓CATGG—3′;NheⅠ:5′—G↓GATCC—3′),根据S蛋白的RNA制备的目的基因S无法与载体A连接,需要在S基因两侧加接末端,若b链处加接末端5′—GATC,则在a链处加接末端5′—________
② 利用单克隆抗体制备技术制备试剂盒中的抗体1。先给小鼠注射纯化的N抗原蛋白,一段时间后,从小鼠的________(免疫器官)中获取已免疫的B淋巴细胞,将获得的细胞与骨髓瘤细胞融合,再经过选择培养基筛选、________,获得产生特定抗体的杂交瘤细胞,再经体外培养或注射到小鼠腹腔内培养,最终获得抗N抗原蛋白的单克隆抗体。
2019-nCoV(2019新型冠状病毒)是一类具有囊膜的+RNA病毒,基因组编码多种蛋白质,其中有4种主要结构蛋白:S蛋白(刺突糖蛋白,识别宿主细胞受体的一种关键蛋白),M蛋白(膜糖蛋白),核衣壳蛋白N和小包膜蛋白E。请回答下列问题:
(1)2019-nCoV的检测可以采用实时荧光RT-PCR(逆转录聚合酶链式反应)的方法,RT-PCR的具体过程如图:

①该技术用于对微量2019-nCoV病毒的检测,可提高检测的灵敏度,过程Ⅰ需要加入适量缓冲液、模板、原料、___________酶和引物A等。
②过程Ⅱ拟对单链cDNA进行n次循环的扩增,理论上需要___________个引物B。该过程中___________(填“是”或“不是”)必须有解旋酶才能解开双链DNA。
(2)人类在预防与诊疗传染性疾病过程中,经常使用疫苗和抗体。目前科技部已经批复支持了5种疫苗的研发,S蛋白被公认为是冠状病毒疫苗研发最具希望的靶点之一。
①理论上用基因工程方法制备2019-nCoV的S蛋白(目的蛋白)时,可先经过一系列途径获取大量S基因,构建S基因表达载体时,必须使用______________________两种工具酶。
②理论上可以采用细胞工程技术制备单克隆抗体,从受体细胞中分离纯化出S蛋白,将其作为___________注入小鼠体内,从小鼠体内获取相应的B淋巴细胞,与骨髓瘤细胞融合后,经选择培养基筛选获得杂交瘤细胞,得到的杂交瘤细胞还需进行克隆化培养和___________,经多次筛选,可以得到足够数量的能分泌所需抗体的细胞,进而获得抗S蛋白的单克隆抗体。
③理论上也可利用基因编辑技术将基因S导入猪体细胞中,然后通过___________技术培育基因编辑猪,可用于生产基因工程疫苗。为获得更多基因编辑猪,可在胚胎移植前对胚胎进行___________处理。

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