選修38題4練(B)1.(2018四川南充三診,38)鐮刀型細胞貧血癥是一種單基因遺傳病,患者的血紅蛋白分子肽鏈第6位氨基酸谷氨酸被纈氨酸代替,導致功能異常。回答下列問題:(1)異常血紅蛋白的氨基酸序列改變的根本原因是編碼血紅蛋白基因的序列發(fā)生改變。(2)將正常的血紅蛋白基因導入患者的骨髓造血干細胞中,可以合成正常的血紅蛋白達到治療的目的。此操作(填“屬于”或“不屬于”)蛋白質工程,理由是該操作 。(3)用基因工程方法制備血紅蛋白時,可先提取早期紅細胞中的,以其作為模板,在酶的作用下反轉錄合成cDNA。cDNA與載體需在酶的作用下,拼接構建基因表達載體,導入受體菌后進行表達。(4)檢測受體菌是否已合成血紅蛋白,可從受體菌中提取,用相應的抗體進行雜交,若出現(xiàn)雜交帶,則表明該受體菌已合成血紅蛋白。2.(2018廣東惠州二模,38)下列是生物學技術制備抗體的兩個途徑模式簡圖。(1)上述制備抗體1和2過程中用到的現(xiàn)代生物技術手段主要有。(2)在制備抗體1的過程中,先給小鼠注射一種純化的抗原蛋白,一段時間后,從小鼠的(免疫器官)中獲取B淋巴細胞,將獲得的細胞與細胞融合,再經過篩選、檢測,最終可獲得所需的Y細胞。獲得Y細胞后,常用的培養(yǎng)方法是培養(yǎng)液中體外培養(yǎng)和。(3)抗體2制備過程中,將mRNA逆轉錄為cDNA再進行PCR擴增被稱為RT-PCR技術,RT-PCR過程需要的酶有。將V1基因與普通質粒經某種限制酶切割連接并成功導入大腸桿菌細胞后,發(fā)現(xiàn)仍有部分細胞不能表達出抗體2,最可能的原因是。為避免上述情況發(fā)生,最好用(用“1或2”作答)種限制酶切割V1基因與普通質粒。(4)事實上,用上述方法生產的抗體1與抗體2的氨基酸排列順序相同,兩者的空間結構往往不同,請分析原因:。3.(2018甘肅蘭州一診,38)2018年1月25日,由中科院神經科學研究所團隊克隆的獼猴“中中”和“華華”,登上了全球頂尖學術期刊細胞的封面,該成果標志著中國率先開啟了以體細胞克隆猴作為實驗動物模型的新時代?；卮鹣铝袉栴}:(1)正常情況下,哺乳動物的受精過程主要包括:,進入卵細胞膜,原核形成和融合。(2)哺乳動物的體外受精主要包括、等幾個主要步驟。(3)在體外受精前,要對精子進行獲能處理。通常采用的體外獲能方法有培養(yǎng)法和。(4)在使用合成培養(yǎng)基培養(yǎng)早期胚胎時,通常還需加入等天然物質,并需要適時,以清除代謝產物,防止代謝產物積累對早期胚胎造成危害。(5)胚胎在受體內的存活的最可能的生理基礎是 。(6)體細胞克隆比胚胎細胞克隆難度大的原因是,這也是中國體細胞克隆猴備受關注的主要原因。4.(2018甘肅二診,38)個別國家已通過法案允許以醫(yī)學手段培育“三親嬰兒”,其培育過程如下圖所示。請分析回答問題:(1)培育“三親嬰兒”可以有效避免母親的(填細胞結構)中攜帶的致病基因遺傳給后代;捐獻者如果攜帶紅綠色盲基因,(能/不能)遺傳給“三親嬰兒”。(2)“三親嬰兒”的染色體來自 。(3)從生殖方式的角度考慮,“三親嬰兒”與克隆動物最大的不同在于。(4)上圖中得到的受精卵要發(fā)育成嬰兒,還需要和等技術。受精卵在體外培養(yǎng)時,為保證無毒無菌環(huán)境,往往需要在培養(yǎng)液中加入,還應定期以便及時清除代謝廢物。答案全解全析1.答案(1)堿基對(2)不屬于沒有對現(xiàn)有的蛋白質進行改造(3)mRNA逆轉錄限制酶和DNA連接(4)蛋白質抗原抗體解析(1)基因是具有遺傳效應的DNA片段,遺傳信息儲存在基因堿基對的排列順序中。(2)蛋白質工程是指通過基因修飾或基因合成,對現(xiàn)有蛋白質進行改造,或制造一種新的蛋白質,以滿足人類的生產和生活的需求,故題中所述不屬于蛋白質工程。(3)利用反轉錄法獲取目的基因時,需先提取mRNA,在逆轉錄酶的作用下反轉錄合成cDNA。cDNA與載體需要在限制酶和DNA連接酶的作用下拼接構建基因表達載體,才可導入受體菌。(4)檢測目的基因是否翻譯成蛋白質,需要從轉基因生物中提取蛋白質,用相應的抗體進行抗原抗體雜交。2.答案(1)單克隆抗體的制備、基因工程(2)脾臟骨髓瘤注射到小鼠腹腔內增殖(3)逆轉錄酶和Taq酶目的基因與質粒載體反向拼接2(4)抗體2形成過程沒有經過內質網和高爾基體的加工,抗體1形成過程經過內質網和高爾基體的加工解析(1)制備抗體1的過程包括所示的誘導動物融合及所示的細胞增殖,依據(jù)技術手段主要是單克隆抗體的制備;制備抗體2的過程依據(jù)的技術手段主要是基因工程。(2)在制備抗體1的過程中,將從免疫小鼠的脾臟中獲取的B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合,經過篩選、檢測,最終獲得的Y細胞是能分泌所需專一抗體的雜交瘤細胞。獲得Y細胞后,常將其放入培養(yǎng)液中體外培養(yǎng)或注射到小鼠腹腔內增殖。(3)依題意,在制備抗體2的RT-PCR過程中,將mRNA逆轉錄為cDNA的過程需要逆轉錄酶參與催化,在對cDNA進行PCR擴增時需要Taq酶參與催化。因切割V1基因與普通質粒時使用的是同一種限制酶,所以在構建基因表達載體時可能會出現(xiàn)目的基因與質粒載體反向拼接的情況;若將目的基因與質粒載體反向拼接的基因表達載體導入大腸桿菌細胞,則該部分細胞不能表達出抗體2。為避免上述情況發(fā)生,最好用2種限制酶切割V1基因與普通質粒。(4)大腸桿菌為原核生物,沒有內質網和高爾基體;雜交瘤細胞中有內質網和高爾基體,產生抗體1的過程經過了內質網和高爾基體的加工,所以抗體1與抗體2的氨基酸排列順序相同,但兩者的空間結構往往不同。3.答案(1)精子穿越放射冠和透明帶(2)卵母細胞的采集精子的獲取和受精(3)化學誘導法(4)血清(或血漿)更換培養(yǎng)液(5)受體子宮基本上不對外來胚胎發(fā)生免疫排斥反應(6)體細胞分化程度高,恢復其全能性十分困難解析(1)受精是指精子與卵子結合形成合子的過程。它包括受精前的準備階段和受精階段。在自然條件下,受精是在雌性的輸卵管完成的。哺乳動物的受精過程主要包括:精子穿越放射冠和透明帶,進入卵黃膜,原核形成和配子結合。(2)哺乳動物的體外受精主要包括卵母細胞的采集、精子的獲取和受精等幾個主要步驟。(3)在體外受精前,要對精子進行獲能處理。通常采用的體外獲能方法有培養(yǎng)法和化學誘導法兩種。對于嚙齒動物、家兔和豬等動物的精子,一般采用培養(yǎng)法,對牛、羊等家畜的精子常采用化學誘導法。(4)哺乳動物胚胎的培養(yǎng)液成分一般都比較復雜,因此在合成培養(yǎng)基中除了加入無機鹽、有機鹽、維生素、激素、氨基酸、核苷酸的營養(yǎng)成分外,還需要加入動物血清等天然物質,并需要適時更換培養(yǎng)液,以清除代謝產物,防止代謝產物積累對早期胚胎造成危害。(5)胚胎在受體內的存活的最可能的生理基礎是受體子宮基本上不對外來胚胎發(fā)生免疫排斥反應。(6)由于體細胞分化程度高,恢復其全能性十分困難,所以體細胞克隆比胚胎細胞克隆難度大。4.答案(1)線粒體不能(2)母親的卵母細胞核和父親的精子細胞核(3)三親嬰兒是有性生殖形成的,而克隆動物是無性生殖形成的(4)早期胚胎培養(yǎng)胚胎移植抗生素更換培養(yǎng)液解析(1)根據(jù)圖示,卵母細胞的細胞質來自捐獻者,可避免母親的線粒體遺傳基因傳遞給后代。紅綠色盲的遺傳是細胞核遺傳,而三親嬰兒的細胞核遺傳物質來自父親和母親,因此捐獻者的紅綠色盲基因不會遺傳給三親嬰兒。(2)三親嬰兒的染色體來自母親和父親提供的細胞核。(3)克隆動物屬于無性繁殖,而三親嬰兒涉及了卵細胞與精子的結合過程,屬于有性生殖。(4)體外受精形成的受精卵,需要先培養(yǎng)成早期胚胎,再移植到母親的子宮中去,最后發(fā)育為嬰兒,因此還需要早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術。在受精卵的培養(yǎng)液中加入抗生素,可以保證無菌無毒的環(huán)境,還應定期更換培養(yǎng)液以便及時清除代謝廢物。