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2019-2020年高中生物 第二章 生物科學(xué)與工業(yè) 第三節(jié) 生物工程藥物和疫苗自我小測(cè) 浙科版選修2 1以下有關(guān)基因工程的敘述，正確的是(　　) A．基因工程是細(xì)胞水平上的生物工程 B．基因工程的產(chǎn)物對(duì)人類(lèi)都是有益的 C．基因工程產(chǎn)生的變異屬于人工誘變 D．基因工程育種的優(yōu)點(diǎn)之一是目的性強(qiáng) 2“轉(zhuǎn)基因動(dòng)物”是指(　　) A．含有可利用基因的動(dòng)物 B．基因組中插入外源基因的動(dòng)物 C．本身具有抗體蛋白類(lèi)的動(dòng)物 D．能表達(dá)基因信息的動(dòng)物 3在基因工程中用來(lái)修飾改造生物基因的工具是(　　) A．限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶 B．限制性核酸內(nèi)切酶和水解酶 C．限制性核酸內(nèi)切酶和運(yùn)載體 D. DNA連接酶和運(yùn)載體 41976年，美國(guó)科學(xué)家首次將人的生長(zhǎng)抑制素釋放因子的基因轉(zhuǎn)入大腸桿菌，并獲得表達(dá)，這是人類(lèi)第一次獲得的轉(zhuǎn)基因生物。此文中的“表達(dá)”是指該基因在大腸桿菌內(nèi)(　　) A．能進(jìn)行自我復(fù)制 B．能進(jìn)行轉(zhuǎn)錄 C．能控制合成生長(zhǎng)抑制素釋放因子 D．能合成人的生長(zhǎng)激素 5下列生物工程技術(shù)中，不屬于細(xì)胞工程的是…(　　) A．通過(guò)試管動(dòng)物大量繁殖優(yōu)良動(dòng)物 B．利用含有人胰島素基因的大腸桿菌生產(chǎn)胰島素 C．通過(guò)體細(xì)胞克隆技術(shù)培養(yǎng)出克隆羊 D．將某人的肝癌細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)室中繁殖成一個(gè)細(xì)胞系 6阿根廷科學(xué)家CesarMiistein和德國(guó)科學(xué)家GeorgesKohler將B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生抗體的基因轉(zhuǎn)移到腫瘤細(xì)胞內(nèi)，成功獲得世界上第二株能穩(wěn)定分泌單一抗體的雜交瘤細(xì)胞，該細(xì)胞的增殖方式和產(chǎn)物分別是(　　) A．無(wú)絲分裂和逆轉(zhuǎn)錄抗體 B．減數(shù)分裂和轉(zhuǎn)基因抗體 C．有絲分裂和單克隆抗體 D．減數(shù)分裂和單克隆抗體 7關(guān)于單克隆抗體，下列敘述不正確的是(　　) A．可以制成診斷盒，用于疾病的診斷 B．可以利用基因工程技術(shù)生產(chǎn) C．可以與藥物結(jié)合，用于病變細(xì)胞的定向治療 D．可以在生物體內(nèi)生產(chǎn)，不能體外生產(chǎn) 8用大腸桿菌生產(chǎn)胰島素需應(yīng)用的生物工程的組合是(　　) ①基因工程　②細(xì)胞工程?、郯l(fā)酵工程　④酶工程 A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④ 9(多選)利用基因工程獲得疫苗與傳統(tǒng)疫苗相比優(yōu)點(diǎn)包括(　　) A．不易發(fā)生毒力回復(fù) B．安全性強(qiáng) C．遺傳特性穩(wěn)定 D．便于大量生產(chǎn) 10關(guān)于生物技術(shù)疫苗的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．生物技術(shù)疫苗主要是基因工程疫苗 B．生物技術(shù)疫苗的優(yōu)點(diǎn)是遺傳特性穩(wěn)定、不易發(fā)生毒力回復(fù)、安全性強(qiáng) C. DNA疫苗是將致病微生物中能夠編碼引起機(jī)體免疫反應(yīng)的抗原基因?qū)胨拗骷?xì)胞，產(chǎn)生抗原誘導(dǎo)產(chǎn)生免疫應(yīng)答 D．單克隆抗體的特異性是骨髓瘤細(xì)胞與效應(yīng)T細(xì)胞融合后培養(yǎng)產(chǎn)生的 11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0.05 μg，所以?xún)r(jià)格昂貴?，F(xiàn)在美國(guó)加利福尼亞的基因公司用如下圖的方式生產(chǎn)干擾素，試分析其原理和優(yōu)點(diǎn)。 (1)從人的淋巴細(xì)胞中取出________，使它同細(xì)菌質(zhì)粒相結(jié)合，然后移植到酵母菌的細(xì)胞里，讓酵母菌________。 (2)酵母菌能用________繁殖，速度很快，能大量生產(chǎn)________，不但提高了產(chǎn)量，也降低了成本。 (3)酵母菌能產(chǎn)生干擾素，這個(gè)事實(shí)說(shuō)明，人和酵母菌共用一套________。 12乙肝病毒(核酸為雙鏈DNA)感染人體肝細(xì)胞以后，在肝細(xì)胞內(nèi)可復(fù)制出許多病毒顆粒，進(jìn)而損害肝細(xì)胞的機(jī)能，嚴(yán)重影響到人體健康。20世紀(jì)70年代，科研人員發(fā)現(xiàn)，在乙肝病人的血液中，除了有傳染性的乙肝病毒顆粒外，還有大量的乙肝病毒外殼蛋白顆粒，其特征是外殼表面含有與致病乙肝病毒顆粒相同的表面抗原，但內(nèi)部是空心的，不含病毒DNA分子，因此沒(méi)有傳染性和致病力。最早發(fā)現(xiàn)空心乙肝病毒表面抗原蛋白顆粒的是美國(guó)科學(xué)家B.SBlnmberg。這一重大發(fā)現(xiàn)為乙肝疫苗的研究開(kāi)辟了道路：若將乙肝患者的血液經(jīng)嚴(yán)格純化，去除雜蛋白和乙肝病毒顆粒后，可獲得高純度的空心乙肝表面抗原蛋白顆粒，將這種抗原蛋白顆粒制成疫苗，注入人體后，可誘發(fā)人體的免疫系統(tǒng)產(chǎn)生相應(yīng)的抗體。為此，B.SBlnmberg榮獲了1976年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。 請(qǐng)結(jié)合已學(xué)過(guò)的生物學(xué)知識(shí)，回答下列問(wèn)題： (1)乙肝病毒外殼蛋白顆粒是在人體肝細(xì)胞的______上合成的。 (2)乙肝病毒表面抗原蛋白顆粒可用于制作疫苗，其原因是______________________。 (3)乙肝疫苗注入人體后，誘發(fā)人體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生相應(yīng)的抗體是在__________細(xì)胞中合成的，參與抗體合成的膜性細(xì)胞器有__________。已感染病毒的肝細(xì)胞可在__________細(xì)胞的作用下，裂解死亡并釋放病毒，隨后抗體與病毒結(jié)合，這一過(guò)程包含了__________免疫。 (4)乙肝患者血液出現(xiàn)的乙肝病毒外殼蛋白顆粒的來(lái)源是____________________。 (5)在自然情況下，乙肝病毒與艾滋病病毒(單鏈RNA)哪一種更容易發(fā)生變異？______________。為什么？___________________________________________________。 13下列哪項(xiàng)不是基因工程中經(jīng)常使用的用來(lái)運(yùn)載目的基因的載體(　　) A．細(xì)菌質(zhì)粒 B．噬菌體 C．動(dòng)植物病毒 D．細(xì)菌核區(qū)的DNA 14下列關(guān)于細(xì)胞工程的敘述中，錯(cuò)誤的是(　　) A．植物細(xì)胞融合必須先制備原生質(zhì)體 B．試管嬰兒技術(shù)包括人工授精和胚胎移植兩方面 C．經(jīng)細(xì)胞核移植培育出來(lái)的新個(gè)體只具有一個(gè)親本的遺傳性狀 D．用于培養(yǎng)的植物器官或組織屬于外植體 15單克隆抗體技術(shù)在疾病診斷和治療以及生命科學(xué)研究中具有廣泛的應(yīng)用。下列關(guān)于單克隆抗體的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．特異性強(qiáng)、靈敏度高 B．與抗癌藥物結(jié)合可制成“生物導(dǎo)彈” C．體外培養(yǎng)B淋巴細(xì)胞可大量分泌單克隆抗體 D．由漿細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合而成的雜交瘤細(xì)胞分泌 16單克隆抗體與血清抗體相比，優(yōu)越之處在于…(　　) A．單克隆抗體能夠制成“生物導(dǎo)彈” B．單克隆抗體可以在體外制備 C．單克隆抗體的特異性強(qiáng)、靈敏度高，產(chǎn)量也大大高于血清抗體 D．單克隆抗體的制備過(guò)程簡(jiǎn)單 17下列關(guān)于疫苗的敘述，正確的是(　　) A．所有的疫苗都是安全的 B．一次使用疫苗可以預(yù)防一生 C．疫苗能迅速激發(fā)機(jī)體免疫反應(yīng) D．疫苗既可預(yù)防疾病，也可治療疾病 18關(guān)于細(xì)胞工程的說(shuō)法不正確的是(　　) A．培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞的重要區(qū)別在于培養(yǎng)基的不同 B．單克隆抗體與血清抗體相比，前者特異性強(qiáng)、靈敏度高、產(chǎn)量大 C．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)不需要在無(wú)菌條件下進(jìn)行，而植物細(xì)胞培養(yǎng)則需要在無(wú)菌條件下進(jìn)行 D．在生物體內(nèi)細(xì)胞沒(méi)有表現(xiàn)出全能性，與基因表達(dá)的選擇性密切相關(guān) 19利用基因工程生產(chǎn)蛋白質(zhì)藥物，經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段。第一階段，將人的基因轉(zhuǎn)入細(xì)菌細(xì)胞；第二階段，將人的基因轉(zhuǎn)入小鼠等動(dòng)物的細(xì)胞。前兩個(gè)階段都是進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)，提取藥物。第三階段，將人的基因轉(zhuǎn)入活的動(dòng)物體，飼養(yǎng)這些動(dòng)物，從其乳汁或尿液中提取藥物。 (1)將人的基因轉(zhuǎn)入異種生物的細(xì)胞或個(gè)體內(nèi)，能夠產(chǎn)生藥物蛋白的原理是基因能控制__________。 (2)人的基因能和異種生物的基因拼接在一起，是因?yàn)樗鼈兊姆肿佣季哂须p螺旋結(jié)構(gòu)，都是由四種______構(gòu)成，基因中堿基配對(duì)的規(guī)律都是__________。 (3)人的基因在異種生物細(xì)胞中表達(dá)成蛋白質(zhì)時(shí)，需要經(jīng)過(guò)__________和翻譯兩個(gè)步驟。在翻譯中需要的模板是__________，原料是氨基酸，直接能源是ATP，搬運(yùn)工兼裝配工是__________，將氨基酸的肽鍵連接成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所是________，“翻譯”可理解為將由__________個(gè)“字母”組成的核酸“語(yǔ)言”翻譯成由__________個(gè)“字母”組成的蛋白質(zhì)“語(yǔ)言”，從整體來(lái)看__________在翻譯中充當(dāng)著“譯員”的角色。 (4)利用轉(zhuǎn)基因牛、羊乳汁提取藥物工藝簡(jiǎn)單，甚至可直接飲用治病。如果將藥物蛋白基因移到動(dòng)物如牛、羊的膀胱上皮細(xì)胞中，利用轉(zhuǎn)基因牛、羊尿液生產(chǎn)提取藥物比乳汁提取藥物的更大優(yōu)越性在于：處于不同發(fā)育時(shí)期的__________性動(dòng)物都可生產(chǎn)藥物。 20紫草素是紫草細(xì)胞的代謝產(chǎn)物，可作為生產(chǎn)治療燙傷藥物的原料。用組織培養(yǎng)技術(shù)可以在生物反應(yīng)器中通過(guò)培養(yǎng)紫草細(xì)胞生產(chǎn)紫草素。下圖記錄了生物反應(yīng)器中紫草細(xì)胞產(chǎn)量、紫草素產(chǎn)量隨培養(yǎng)時(shí)間發(fā)生的變化。 (1)在生產(chǎn)前，需先加入紫草細(xì)胞作為反應(yīng)器中的“種子”。這些“種子”是應(yīng)用組織培養(yǎng)技術(shù)，將紫草葉肉細(xì)胞經(jīng)過(guò)__________而獲得的。這項(xiàng)技術(shù)的理論基礎(chǔ)是__________。 (2)從圖中可以看出：反應(yīng)器中紫草細(xì)胞的生長(zhǎng)呈現(xiàn)________規(guī)律；影響紫草素產(chǎn)量的因素是________和________。 (3)在培養(yǎng)過(guò)程中，要不斷通入無(wú)菌空氣并進(jìn)行攪拌的目的是________________________和____________________________。 參考答案 我夯基，我達(dá)標(biāo) 1．B　解析：基因工程是分子水平(DNA)上的生物工程，具體操作過(guò)程是：①獲取目的基因；②目的基因與運(yùn)載體結(jié)合；③導(dǎo)入相應(yīng)受體細(xì)胞；④檢測(cè)是否表達(dá)。該過(guò)程不屬于人工誘變，有較強(qiáng)的目的性。 2．B　解析：“轉(zhuǎn)基因動(dòng)物”是指基因組中導(dǎo)入外源基因的動(dòng)物。 3．A　解析：基因工程中“剪刀”和“針線(xiàn)”是限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶。 4．C　解析：“表達(dá)”是指基因能控制合成有關(guān)的蛋白質(zhì)。 5．B　解析：利用含有人胰島素基因的大腸桿菌生產(chǎn)胰島素屬于基因工程。 6．C　解析：雜交瘤細(xì)胞的增殖方式為有絲分裂；產(chǎn)物是單克隆抗體。 7．D　解析：?jiǎn)慰寺】贵w是由B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生的，每一個(gè)B淋巴細(xì)胞只能產(chǎn)生一種抗體，因而具有較強(qiáng)的特異性。目前，體外制備單克隆抗體的方法是將B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合，形成雜交瘤細(xì)胞，在體外、體內(nèi)都可以進(jìn)行培養(yǎng)，最后經(jīng)提取獲得單克隆抗體。由于單克隆抗體有較強(qiáng)的特異性，所以可制成診斷盒用于疾病診斷，也可以與藥物結(jié)合，用于病變細(xì)胞的定向治療，還可以用基因工程技術(shù)生產(chǎn)。 8．C　解析：用大腸桿菌生產(chǎn)的胰島素是基因工程藥物，需應(yīng)用的生物工程是基因工程、發(fā)酵工程和酶工程。 9．ABCD　解析：基因工程疫苗是利用基因工程可以刪除細(xì)菌和病毒中抗原物質(zhì)的基因或基因片段，獲得減毒更徹底、遺傳特性更穩(wěn)定、不易發(fā)生毒力回復(fù)、安全性強(qiáng)的疫苗。 10.D　解析：效應(yīng)T細(xì)胞不產(chǎn)生抗體，單克隆抗體是骨髓瘤細(xì)胞與B淋巴細(xì)胞融合后經(jīng)培養(yǎng)產(chǎn)生的。 11．解析：從題圖中很明顯地看出有目的基因的提取、與運(yùn)載體結(jié)合、導(dǎo)入受體細(xì)胞、表達(dá)等過(guò)程，干擾素是運(yùn)用基因工程來(lái)生產(chǎn)的。酵母菌主要以出芽生殖來(lái)繁殖。人的干擾素基因在酵母菌細(xì)胞中也能表達(dá)產(chǎn)生干擾素，說(shuō)明人和酵母菌共用一套密碼子表。 答案：(1)干擾素基因　表達(dá)干擾素 (2)出芽方式　干擾素 (3)遺傳密碼子 12．解析：病毒的蛋白質(zhì)顆粒在人體的核糖體上合成。乙肝疫苗進(jìn)入人體內(nèi)，產(chǎn)生體液免疫與細(xì)胞免疫。艾滋病病毒的遺傳物質(zhì)是單鏈的RNA，結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，易發(fā)生變異，乙肝病毒的遺傳物質(zhì)是DNA，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。 答案：(1)核糖體 (2)乙肝病毒表面抗原蛋白具有抗原性，但無(wú)感染性 (3)漿　內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體　效應(yīng)T　細(xì)胞免疫和體液 (4)乙肝病毒中的DNA侵入肝細(xì)胞后留在肝細(xì)胞外的外殼蛋白顆粒(或者答感染了乙肝病毒的肝細(xì)胞損傷后溢出的未組裝的外殼蛋白顆粒) (5)艾滋病病毒　因?yàn)榘滩〔《镜倪z傳物質(zhì)是單鏈RNA，結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，比乙肝病毒的雙鏈DNA容易發(fā)生改變 我綜合，我發(fā)展 13．D　解析：基因工程常用的運(yùn)載體是細(xì)菌質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)植物病毒。 14．C　解析：經(jīng)細(xì)胞核移植培育出來(lái)的新個(gè)體具有提供細(xì)胞核的親本與提供細(xì)胞質(zhì)的親本的遺傳物質(zhì)，因而具有兩個(gè)親本的遺傳性狀。 15．C　解析：抗體是由B淋巴細(xì)胞分泌的，每一種淋巴細(xì)胞只能分泌一種抗體。要想獲得大量單一抗體，需要將某一種淋巴細(xì)胞大量克隆，但是在體外培養(yǎng)的條件下，B淋巴細(xì)胞不能無(wú)限增殖。由效應(yīng)B細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合而成的雜交瘤細(xì)胞，能在體外培養(yǎng)的條件下大量增殖，并分泌單克隆抗體。單克隆抗體與常規(guī)抗體相比，特異性強(qiáng)，靈敏度高，與抗癌藥物結(jié)合可制成“生物導(dǎo)彈”，直接作用于癌細(xì)胞。 16．C　解析：與常規(guī)抗體相比，單克隆抗體靈敏度高、特異性強(qiáng)。 17．C　解析：疫苗是一類(lèi)接種后能激發(fā)人體免疫反應(yīng)來(lái)抵抗某些傳染病的生物制品。傳統(tǒng)疫苗中的減毒疫苗一般只需要接種一次；滅活疫苗要多次接種才能達(dá)到免疫效果。減毒疫苗存在潛在的危險(xiǎn)，疫苗不都是安全的。 18．C　解析：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和植物細(xì)胞培養(yǎng)都需要在無(wú)菌條件下進(jìn)行。 19．解析：基因在生物細(xì)胞中表達(dá)成蛋白質(zhì)需要經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)過(guò)程，翻譯是以mRNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過(guò)程。翻譯的原料是20種氨基酸，搬運(yùn)工是tRNA，場(chǎng)所是核糖體。利用轉(zhuǎn)基因牛羊尿液生產(chǎn)提取藥物比乳汁提取藥物的更大優(yōu)越性在于：處于不同發(fā)育時(shí)期的雌、雄性動(dòng)物都可生產(chǎn)藥物。 答案：(1)蛋白質(zhì)的合成　(2)脫氧核苷酸　A與T、C與G配對(duì)　(3)轉(zhuǎn)錄　信使RNA(或mRNA)　轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(或tRNA)　核糖體　420　tRNA　(4)雌、雄 20．解析：離體的紫草細(xì)胞經(jīng)過(guò)一系列變化，形成了無(wú)序結(jié)構(gòu)的愈傷組織。愈傷組織雖然發(fā)生了細(xì)胞分化，但是并沒(méi)有器官的產(chǎn)生。在由細(xì)胞到愈傷組織的過(guò)程中，要提供充足的營(yíng)養(yǎng)和空氣，并注意滅菌。愈傷組織的細(xì)胞中含有大量的紫草素可以提取出來(lái)。 答案：(1)脫分化(或脫分化形成愈傷組織)　細(xì)胞的全能性 (2)“S”型增長(zhǎng)　細(xì)胞數(shù)量　細(xì)胞所處的生長(zhǎng)期 (3)保證氧氣供應(yīng)充足　使細(xì)胞與培養(yǎng)液充分接觸