题目内容
【题目】回答下列有关现代生物技术以及生物工程的问题:dMAb 技术是一种通过 DNA 编码产生单克隆抗体的技术,比传统的单克隆抗体制备方法有更多的发展潜力。下图是 dMAb 技术在埃博拉病毒感染疾病的临床研究中的操作流程。
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(1)要保证所制备的抗体能精准识别埃博拉病毒抗原,在人工合成目的基因时,所需获取的信息是_____________。
A.抗体的氨基酸序列 B.埃博拉病毒的核苷酸序列
C.抗体的核苷酸序列 D.埃博拉病毒衣壳的氨基酸序列
(2)图中重组质粒的构建所需的工具酶有___________、___________。
(3)基因工程中作为运载体的有__________、__________、___________。
(4)dMAb 也涉及转基因技术的应用,下列过程描述与图中序号相符的是________。
A.①——获取目的基因 B.②——目的基因与运载体重组
C.③——重组DNA 分子导入受体细胞 D.④——筛选含有目的基因的受体细胞
(5)传统的利用杂交瘤细胞生产单克隆抗体的过程需要运用生物工程中的技术有 _______。(列举一例即可)
(6)与传统利用杂交瘤细胞产生单克隆抗体的技术相比,dMAb 技术在抗体的制备上有何优势?_____________________________。(请列举两点)
【答案】A 限制酶 DNA 连接酶 质粒 噬菌体衍生物 动植物病毒 BC 细胞融合技术、动物组织与细胞培养技术 抗体的产生在生物体内进行,不需要进行细胞体外培养;产生抗体的细胞种类不局限于免疫细胞(浆细胞);可制备成 DNA“疫苗”,便于存储和运输;抗体直接由 DNA 编码产生,省去抗原刺激免疫细胞再细胞融合和筛选的步骤
【解析】
基因工程是狭义的遗传工程,基因工程的基本原理是让人们感兴趣的基因(即目的基因)在宿主细胞中稳定高效地表达。为了实现基因工程的目标,通常要有多种工具酶、目的基因、载体和宿主细胞等基本要素,并按照一定的程序进行操作,它包括目的基因的获得、重组DNA的形成,重组DNA导入受体细胞也称(宿主)细胞、筛选含有目的基因的受体细胞和目的基因的表达等几个方面。基因工程的工具包含限制性核酸内切酶、DNA连接酶和载体,载体是运载着外源DNA进入宿主细胞的“车子”,即运载工具,除质粒外,基因工程的载体还有λ噬菌体、植物病毒和动物病毒。单克隆抗体是由单一B细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原表位的抗体。通常采用杂交瘤技术来制备,杂交瘤抗体技术是在细胞融合技术的基础上,将具有分泌特异性抗体能力的B细胞和具有无限繁殖能力的骨髓瘤细胞融合为B细胞杂交瘤。
(1)抗体的氨基酸序列可以推测其对应的mRNA序列,进一步得到DNA的序列,所以要保证所制备的抗体能精准识别埃博拉病毒抗原,在人工合成目的基因时,所需获取的信息是抗体的氨基酸序列,而不是病毒的氨基酸序列或者核苷酸序列,且这里抗体是蛋白质,没有核苷酸序列。故选A。
(2)限制酶是能够识别和切割DNA分子内一小段特殊核苷酸序列的酶,可将目的基因和质粒切割得到互补的粘性末端,DNA连接酶的作用是将具有末端碱基互补的外源基因和载体DNA连接在一起,形成的DNA分子称为重组DNA分子,因此图中重组质粒的构建所需的工具酶有限制酶和DNA 连接酶。
(3)基因工程中作为运载体的有质粒、噬菌体衍生物(DNA病毒/细菌病毒)、动植物病毒。
(4)从图中的重组质粒的构建和转染到骨骼肌细胞可以看出,dMAb 也涉及转基因技术的应用如目的基因与运载体重组、重组DNA 分子导入受体细胞。故选BC。
(5)传统的利用杂交瘤细胞生产单克隆抗体的过程需要运用生物工程中的技术有细胞融合技术(骨髓瘤细胞和B细胞的融合)、动物组织与细胞培养技术(杂交瘤细胞的培养)。
(6)传统利用杂交瘤细胞产生单克隆抗体是在体外进行杂交瘤细胞的培养从而获得抗体,而dMAb 技术是将重组基因转染到患者的骨骼肌细胞中,抗体的产生在生物体内进行,不需要进行细胞体外培养;传统利用杂交瘤细胞产生单克隆抗体是利用B细胞和骨髓瘤细胞的融合,而dMAb 技术中产生抗体的细胞种类不局限于免疫细胞(浆细胞);dMAb 技术是一种通过 DNA 编码产生单克隆抗体的技术,可制备成 DNA“疫苗”,便于存储和运输;抗体直接由 DNA 编码产生,省去抗原刺激免疫细胞再细胞融合和筛选的步骤。
【题目】薇甘菊是一种繁殖力很强的恶性入侵多年生草本植物,当其入侵某生态系统后,科研人员研究发现,随着薇甘菊入侵程度加强,昆虫种类数及碳储量变化如下表。
群落类型 | 未入侵 | 轻度入侵 | 重度入侵 | |
昆虫(种) | 110 | 75 | 55 | |
碳储量 (吨/公顷) | 植被 | 60.2 | 48.6 | 35.7 |
凋落物 | 2.1 | 3.8 | 4.8 | |
土壤 | 180.9 | 151.0 | 122.8 | |
(1)分析上表可知薇甘菊入侵对昆虫造成的影响是______________________,从种间关系的角度分析,造成这种现象可能的原因是________________________________。
(2)随薇甘菊入侵程度的加强,土壤中分解者的分解作用逐渐_________________,依据是____________________________。
(3)若要控制薇甘菊的入侵程度进一步加大,请提出两条具体措施以实现生态效益和经济效益的双赢:_______________________________________。
(4)科研人员同时对另一入侵植物互花米草进行了调查,互花米草在潮间带具有超强的繁殖和扩散力,图示为互花米草滩涂和自然滩涂中底栖动物种类的调查结果。
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①研究表明,在两种滩涂中随泥层深度的增加底栖动物种类数_________,影响底栖动物在泥层中分布的主要因素是______________________。
②某同学根据本调查得到“引种互花米草对滩涂表面底栖动物的分布没有影响”的结论,请对这一结论作出评价,并说明理由。__________________________________。