1、限时作业42细胞工程及伦理问题 1.(2011安徽高考理综,31)家蚕细胞具有高效表达外源基因的能力。将人干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培养,可提取干扰素用于制药。 (1)进行转基因操作前,需用酶短时处理幼蚕组织,以便获得单个细胞。 (2)为使干扰素基因在家蚕细胞中高效表达,需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入表达载体的和之间。 (3)采用PCR技术可验证干扰素基因是否已经导入家蚕细胞。该PCR反应体系的主要成分应包含:扩增缓冲液(含Mg2+)、水、4种脱氧核糖核苷酸、模板DNA、和。 (4)利用生物反应器培养家蚕细胞时,贴壁生长的细胞会产生接触抑制。通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入
2、反应器中,这样可以,增加培养的细胞数量,也有利于空气交换。 2.人类在预防与诊疗传染性疾病过程中,经常使用疫苗和抗体。已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒,该病毒表面的A蛋白为主要抗原,其疫苗生产和抗体制备的流程之一如下图: (效应B淋巴细胞即浆细胞) 请回答下列问题。 (1)过程代表的是。 (2)上述基因工程中的核心步骤,构建A基因表达载体时,必须使用和两种工具酶。 (3)若将含有A基因的受体细胞在体外培养时,必须满足无菌无毒、营养、气体环境等条件,才能使细胞大量增殖;若受体细胞是受精卵,则需将其在体外培养到时期,将其移入母体子宫,培育成转基因动物。转基因动物可以作为,生产A蛋白。 (4)过
3、程采用的实验技术是,过程可以用电激,聚乙二醇、等做诱导因素,获得的X是。 3.据报道,我国内蒙古大学生命科学学院实验动物研究中心的科研人员,成功培育成了国际上规模最大的一批转基因克隆绒山羊。研究过程中,科研人员首先成功构建了对绒毛生长有促进作用的转胰岛素样生长因子(IGF)基因载体,利用该载体成功转染了绒山羊胎儿成纤维细胞,建立起转基因细胞系。再利用转基因细胞进行体细胞克隆,从而获得转基因绒山羊。 请根据以上资料,回答下列问题。 (1)科研人员构建转胰岛素样生长因子(IGF)基因载体的过程中必须用到的工具酶有。 (2)用绒山羊胎儿成纤维细胞建立转基因细胞系必须用动物细胞培养技术,动物细胞培养液
4、中除含葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素外,还必须加入的成分是。在动物细胞培养过程中要不断使用的一种工具酶是,目的是使细胞分散开。 (3)转基因绒山羊的培育过程大致为:将转基因细胞的注入普通绒山羊的卵细胞内,经过某种刺激和培养后,可形成胚胎,将该胚胎移入代孕母绒山羊的中,通过培育可达到目的。 4.应用现代生物技术可以大量获得针对甲型H1N1病毒的抗体,并可用于临床治疗,如图表示制备该抗体的设想,请据图回答下列问题。 (1)在培育转甲型H1N1病毒抗体基因牛的过程中,过程需要的工具酶是,过程常用的方法是。 (2)转甲型H1N1病毒抗体基因牛可通过分泌乳汁来生产甲型H1N1病毒抗体,在基因表达中,甲型
5、H1N1病毒抗体基因的首端必须含有,它是识别和结合的位点。过程培养到桑椹胚或囊胚阶段,可以采用技术,培养出多头相同的转基因牛。 (3)prG能激发细胞不断分裂,通过基因工程导入该调控基因可制备单克隆抗体,最可能是细胞,代表的细胞具有的特点。 (4)制备单克隆抗体也可以用动物细胞融合技术,与动物细胞融合过程不同,植物体细胞杂交在细胞融合之前要用对细胞进行处理,作用是除去。 # 参考答案 1.答案:(1)胰蛋白(或胶原蛋白)(2)启动子终止子(3)对干扰素基因特异的DNA引物对Taq DNA聚合酶(4)扩大细胞贴壁生长的附着面积 解析:(1)动物细胞间存在蛋白质,所以要用胰蛋白酶处理幼蚕组织,以获
6、得单细胞。 (2)目的基因应插入表达载体的启动子和终止子之间。 (3)PCR扩增技术所需条件除扩增缓冲液、水、脱氧核苷酸、模板DNA除外,还需要DNA引物和热稳定DNA聚合酶。 (4)细胞有贴壁生长现象,增殖到一定程度会相互接触抑制生长,所以在生物反应器中放入多孔的中空薄壁玻璃珠,可以增大细胞贴壁面积,有利于细胞增殖,也有利于空气交换。 2.答案:(1)逆转录(或反转录)(2)基因表达载体的构建限制性核酸内切酶(或限制酶或限制性内切酶)DNA连接酶(两空可以互换)(3)温度和pH囊胚或桑椹胚生物反应器(或乳房生物反应器或乳腺生物反应器)(4)细胞融合(或动物细胞融合)灭活的病毒 杂交瘤细胞 解
7、析:图中为逆转录合成DNA过程,为获得目的基因,为细胞融合,X是能生产抗A蛋白的杂交瘤细胞。 3.答案:(1)限制性核酸内切酶、DNA连接酶(2)动物血清胰蛋白酶(3)细胞核去核子宫 解析:(1)由题意可知,构建转胰岛素样生长因子(IGF)基因载体(即目的基因与运载体结合)的过程中,要用到限制性核酸内切酶和DNA连接酶两种工具酶。(2)动物细胞培养的培养液中必须有动物血清,在培养过程中为使细胞分散开来,常用胰蛋白酶进行处理。(3)要培育出转基因克隆绒山羊,应将转基因细胞的细胞核移入去核的成熟卵细胞内,经体外培养形成初期胚胎后再植入母山羊的子宫内发育。 4.答案:(1)限制酶、DNA连接酶显微注
8、射法(2)启动子RNA聚合酶胚胎分割(3)效应B既能无限增殖,又能产生特定抗体(4)纤维素酶、果胶酶细胞壁 解析:(1)培育转甲型H1N1病毒抗体基因牛的过程中,过程表示的是目的基因与运载体结合的过程,该过程需要的工具酶是限制酶和DNA连接酶,过程表示的是将目的基因导入受体细胞,受体细胞是动物细胞时常用的方法是显微注射法。(2)基因表达载体中,目的基因首端必须含有启动子才能正常表达,启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点;要培育相同的转基因牛应用胚胎分割技术。(3)能产生抗体的细胞是效应B细胞,因此是效应B细胞,由于prG能激发细胞不断分裂,因此prG导入效应B细胞后,效应B细胞具备既能无限增殖,又能产生特定抗体的特点。(4)植物体细胞杂交的第一步是利用酶解法除去细胞壁得到原生质体,常用的酶有纤维素酶和果胶酶。