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選修38題4練(B) 1.(2018四川南充三診,38)鐮刀型細(xì)胞貧血癥是一種單基因遺傳病,患者的血紅蛋白分子β肽鏈第6位氨基酸——谷氨酸被纈氨酸代替,導(dǎo)致功能異常?；卮鹣铝袉栴}: (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?qū)牖颊叩墓撬柙煅杉?xì)胞中,可以合成正常的血紅蛋白達(dá)到治療的目的。此操作　　　　　　　(填“屬于”或“不屬于”)蛋白質(zhì)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(xì)胞中的　　　　,以其作為模板,在　　　　酶的作用下反轉(zhuǎn)錄合成cDNA。cDNA與載體需在　　　　　　　　　　　　　　　酶的作用下,拼接構(gòu)建基因表達(dá)載體,導(dǎo)入受體菌后進(jìn)行表達(dá)。 (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(yīng)的抗體進(jìn)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(xué)技術(shù)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(shù)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(xì)胞,將獲得的細(xì)胞與　　　　細(xì)胞融合,再經(jīng)過篩選、檢測,最終可獲得所需的Y細(xì)胞。獲得Y細(xì)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(zhuǎn)錄為cDNA再進(jìn)行PCR擴(kuò)增被稱為RT-PCR技術(shù),RT-PCR過程需要的酶有　　　　　　　　　。將V1基因與普通質(zhì)粒經(jīng)某種限制酶切割連接并成功導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞后,發(fā)現(xiàn)仍有部分細(xì)胞不能表達(dá)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(zhì)粒。 (4)事實上,用上述方法生產(chǎn)的抗體1與抗體2的氨基酸排列順序相同,兩者的空間結(jié)構(gòu)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(jīng)科學(xué)研究所團(tuán)隊克隆的獼猴“中中”和“華華”,登上了全球頂尖學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》的封面,該成果標(biāo)志著中國率先開啟了以體細(xì)胞克隆猴作為實驗動物模型的新時代。回答下列問題: (1)正常情況下,哺乳動物的受精過程主要包括:　　　　　　　　　　　　　,進(jìn)入卵細(xì)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(jìn)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(zhì),并需要適時　　　　　　　　,以清除代謝產(chǎn)物,防止代謝產(chǎn)物積累對早期胚胎造成危害。 (5)胚胎在受體內(nèi)的存活的最可能的生理基礎(chǔ)是 　 。 (6)體細(xì)胞克隆比胚胎細(xì)胞克隆難度大的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　,這也是中國體細(xì)胞克隆猴備受關(guān)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(xué)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(xì)胞結(jié)構(gòu))中攜帶的致病基因遺傳給后代;捐獻(xiàn)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(shù)。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(yīng)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(zhì)進(jìn)行改造 (3)mRNA　逆轉(zhuǎn)錄　限制酶和DNA連接　(4)蛋白質(zhì)　抗原—抗體 解析　(1)基因是具有遺傳效應(yīng)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(zhì)工程是指通過基因修飾或基因合成,對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造,或制造一種新的蛋白質(zhì),以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求,故題中所述不屬于蛋白質(zhì)工程。(3)利用反轉(zhuǎn)錄法獲取目的基因時,需先提取mRNA,在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下反轉(zhuǎn)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(gòu)建基因表達(dá)載體,才可導(dǎo)入受體菌。(4)檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì),需要從轉(zhuǎn)基因生物中提取蛋白質(zhì),用相應(yīng)的抗體進(jìn)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(nèi)增殖　(3)逆轉(zhuǎn)錄酶和Taq酶　目的基因與質(zhì)粒載體反向拼接　2　(4)抗體2形成過程沒有經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工,抗體1形成過程經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工 解析　(1)制備抗體1的過程包括①所示的誘導(dǎo)動物融合及②所示的細(xì)胞增殖,依據(jù)技術(shù)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(shù)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(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合,經(jīng)過篩選、檢測,最終獲得的Y細(xì)胞是能分泌所需專一抗體的雜交瘤細(xì)胞。獲得Y細(xì)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(nèi)增殖。(3)依題意,在制備抗體2的RT-PCR過程中,將mRNA逆轉(zhuǎn)錄為cDNA的過程需要逆轉(zhuǎn)錄酶參與催化,在對cDNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增時需要Taq酶參與催化。因切割V1基因與普通質(zhì)粒時使用的是同一種限制酶,所以在構(gòu)建基因表達(dá)載體時可能會出現(xiàn)目的基因與質(zhì)粒載體反向拼接的情況;若將目的基因與質(zhì)粒載體反向拼接的基因表達(dá)載體導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞,則該部分細(xì)胞不能表達(dá)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(zhì)粒。(4)大腸桿菌為原核生物,沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體;雜交瘤細(xì)胞中有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體,產(chǎn)生抗體1的過程經(jīng)過了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)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(jié)構(gòu)往往不同。 3.答案　(1)精子穿越放射冠和透明帶　(2)卵母細(xì)胞的采集　精子的獲取和受精　(3)化學(xué)誘導(dǎo)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(yīng)　(6)體細(xì)胞分化程度高,恢復(fù)其全能性十分困難 解析　(1)受精是指精子與卵子結(jié)合形成合子的過程。它包括受精前的準(zhǔn)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(jìn)入卵黃膜,原核形成和配子結(jié)合。(2)哺乳動物的體外受精主要包括卵母細(xì)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(jìn)行獲能處理。通常采用的體外獲能方法有培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)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(xué)誘導(dǎo)法。(4)哺乳動物胚胎的培養(yǎng)液成分一般都比較復(fù)雜,因此在合成培養(yǎng)基中除了加入無機(jī)鹽、有機(jī)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(zhì),并需要適時更換培養(yǎng)液,以清除代謝產(chǎn)物,防止代謝產(chǎn)物積累對早期胚胎造成危害。(5)胚胎在受體內(nèi)的存活的最可能的生理基礎(chǔ)是受體子宮基本上不對外來胚胎發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。(6)由于體細(xì)胞分化程度高,恢復(fù)其全能性十分困難,所以體細(xì)胞克隆比胚胎細(xì)胞克隆難度大。 4.答案　(1)線粒體　不能　(2)母親的卵母細(xì)胞核和父親的精子細(xì)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(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)來自捐獻(xiàn)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(xì)胞核遺傳,而三親嬰兒的細(xì)胞核遺傳物質(zhì)來自父親和母親,因此捐獻(xiàn)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(xì)胞核。(3)克隆動物屬于無性繁殖,而三親嬰兒涉及了卵細(xì)胞與精子的結(jié)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(shù)。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(yīng)定期更換培養(yǎng)液以便及時清除代謝廢物。