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【题目】[生物——选修3现代生物科技专题]

科学家从某无限增殖细胞的细胞质中分离出无限增殖调控基因(prG),该基因能激发细胞分裂,这为单克隆抗体的制备提供了新思想。某国家重点实验室准备利用基因工程生产单克隆抗体,请回答下列问题:

(1)该实验室已获得无限增殖调控基因(prG)。在体外,可采用_______技术大量扩增该目的基因,该技术的基本反应过程:目的基因(DNA)受热变性后解链变成单链,________与单链相应互补序列结合,然后在Taq酶的作用下进行延伸,如此重复多次。该技术的前提是要有________,以便根据这一序列合成引物。

(2)该基因工程操作的核心是_______,其目的是使________。本研究中,受体细胞为_______,欲将目的基因转人受体细胞,常采用_________法。

(3)也有人提出用细胞核移植技术构建重组细胞来生产单克隆抗体,试用相关的图示及文字表示该过程。

________

【答案】 PCR 引物 一段已知目的基因的核苷酸序列 基因表达载体的构建 目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传给下一代,同时,使目的基因能够表达和发挥作用 (经抗原刺激的)B细胞 显微注射

【解析】试题分析:基因工程操作的四个基本步骤是:获取目的基因,基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定。当动物细胞作受体细胞时,一般采用显微注射法将目的基因导入。PCR原理:在解旋酶作用下,打开DNA双链,每条DNA单链作为母链,以4中游离脱氧核苷酸为原料,合成子链,在引物作用下,DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物,其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。

(1)对于目的基因在体外的扩增的常用方法是PCR技术;PCR扩增DNA的过程包括:高温变性、低温复性、中温延伸过程,因此利用PCR技术扩增目的基因的过程中,目的基因受热形成单链并与引物结合,在Taq聚合酶的作用下延伸形成DNA。该技术的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列,以便根据这一序列合成引物。

(2)基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建,目的是使得目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传给下一代,同时,使目的基因能够表达和发挥作用。抗体是由已获得免疫的(经抗原刺激)B细胞分泌的,所以受体细胞是受刺激的B淋巴细胞,采用的方法是显微注射法。

(3)取特定抗原刺激的B淋巴细胞的细胞核,移植到去核的骨髓瘤细胞中,因为骨髓瘤细胞的细胞质中有无限增殖调控基因(prG),构成重组细胞;重组细胞经过筛选后,然后在体外条件下大规模培养或注射到小鼠腹腔内增殖,以获得大量单克隆抗体,如图所示:

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