1、模块素养评价(60分钟100分)一、选择题(共15小题,每题3分,共45分)1.制作泡菜时,泡菜坛子必须密封的原因是()A.防止产生的乳酸挥发掉B.防止氧气进入坛内抑制发酵C.防止水分过分蒸发D.防止坛内蔬菜萎蔫【解析】选B。由于乳酸菌的代谢类型是异养厌氧型,在制作泡菜时,泡菜坛子密封是为乳酸菌提供无氧发酵的环境。2.如图是利用微生物制作果酒、果醋的流程示意图,下列相关叙述正确的是()A.挑选葡萄时,去除腐烂的籽粒和枝梗后再冲洗B.家庭酿酒时加入的少量白砂糖,酵母菌并不能利用C.A过程后仅需提高一定的环境温度就能产生果醋D.为提高果酒的品质,可在果汁中加入人工培养的菌种【解析】选D。为防止杂菌
2、污染,应该在冲洗之后去除腐烂的籽粒和枝梗,A错误;家庭酿酒时加入的少量白砂糖属于蔗糖,可以为酵母菌提供碳源,使酒精发酵更快些,B错误;A过程是酒精发酵,A过程完成后,需要打开充气口、提高温度,才能进行果醋发酵,C错误;为提高果酒的品质,可在果汁中加入人工培养的菌种,D正确。3.(2020山东等级考模拟)在实验室中可利用酵母菌发酵的方式制作葡萄酒,下列说法正确的是()A.葡萄糖在酵母菌细胞的线粒体内被分解B.制作葡萄酒时酵母菌先在有氧条件下大量增殖C.制作过程中酵母菌始终处于碱性环境D.酵母菌的发酵产物不会抑制自身的代谢活动【解析】选B。葡萄糖在酵母菌的细胞质基质中被分解,A错误;制作葡萄酒时,
3、酵母菌应先处于有氧条件下,大量繁殖增加数量,B正确;葡萄酒的制作过程中,酵母菌进行无氧呼吸产生CO2,处于酸性环境中,C错误;酵母菌的发酵产物会抑制自身的代谢活动,D错误。4.(2020山东等级考模拟)化学需氧量(COD)是衡量污水中有机污染物含量的重要指标。从某污水处理系统中分离出多种细菌,经分离筛选获得具有高效降低COD能力的菌株,过程如图所示。下列相关说法正确的是()A.可用显微镜直接计数法统计菌液中的细菌数目来确定接种时菌液的最佳稀释倍数B.制备牛肉膏蛋白胨固体培养基时,需在倒平板后进行灭菌操作C.由菌落分布情况可知,在该固体培养基上接种的方法是平板划线法D.挑取单菌落后接种到液体培养
4、基中培养,目的是纯化菌株【解析】选A。菌液稀释后可用显微镜直接计数法统计菌液中的细菌数目来确定接种时菌液的最佳稀释倍数,A正确;制备牛肉膏蛋白胨固体培养基时,需在灭菌操作后进行倒平板,B错误;由菌落分布情况可知,在该固体培养基上接种的方法是稀释涂布平板法,C错误;挑取单菌落后接种到液体培养基中培养,目的是增大菌株的数量(扩大培养),D错误。5.下列有关植物细胞工程和动物细胞工程的叙述,正确的是()A.核移植得到的克隆动物,其线粒体DNA来自提供卵母细胞的母体B.动物细胞培养的理论基础是动物细胞核具有全能性C.骨髓瘤细胞经免疫处理,可直接获得单克隆抗体D.PEG是促细胞融合剂,可直接诱导植物细胞
5、融合【解析】选A。核移植是将供体的细胞核移植到去核的卵母细胞中,因此得到的克隆动物,其线粒体DNA来自提供卵母细胞的母体,A正确;动物细胞培养的理论基础是细胞分裂,B错误;骨髓瘤细胞不能产生抗体,需和B淋巴细胞融合形成杂交瘤细胞才能获得单克隆抗体,C错误;PEG是促细胞融合剂,可直接诱导动物细胞融合,而植物细胞含有细胞壁,不能直接融合,D错误。6.下列关于细胞工程的有关叙述,正确的是()A.利用花药离体培养得到单倍体植株,利用细胞工程培育“番茄、马铃薯”杂种植株,都利用了植物组织培养技术B.在进行组织培养时,由茎尖细胞形成愈伤组织的过程中,不可能会发生细胞脱分化和基因突变,而可能发生细胞分化和
6、基因重组C.动物细胞融合与植物体细胞杂交相比,诱导融合的方法相同,都能形成杂种细胞和杂种个体D.动物难以克隆的根本原因是细胞中的基因不完整【解析】选A。花药离体培养和杂种细胞培育成杂种植株都利用了植物组织培养技术,A正确;在进行组织培养时,由茎尖细胞形成愈伤组织的过程中,因细胞分裂则可能发生基因突变,但因不发生减数分裂,所以不会发生基因重组,B错误;动物细胞融合与植物体细胞杂交相比,诱导融合的方法不完全相同,二者都能形成杂种细胞,但只有植物体细胞杂交能产生杂种植株,C错误;动物难以克隆的根本原因是其全能性较低,D错误。7.如图是分离烟草原生质体的过程,下列说法错误的是()A.制备原生质体的叶片
7、应采用高压蒸汽法进行消毒B.制备原生质体的酶溶液可能含纤维素酶和果胶酶C.血细胞计数板是检测原生质体密度的工具之一D.分离出的烟草原生质体可用于植物体细胞杂交【解析】选A。高压蒸汽法会使原生质体失活,A错误;纤维素酶和果胶酶可以水解植物细胞的细胞壁从而得到原生质体,B正确;显微镜下可以通过血细胞计数板观察统计原生质体的数目,从而计算密度,C正确;分离出的烟草原生质体可以在物理化学条件下,如PEG诱导,与其他原生质体融合,D正确。8.(2020山东等级考模拟)下列关于生物工程的叙述,错误的是()A.可利用植物细胞培养技术实现紫草宁的工厂化生产B.由根尖细胞形成愈伤组织的过程中,可能会发生基因突变
8、C.动物细胞融合与植物体细胞杂交所依据的原理相同,都能形成杂种个体D.试管动物技术可以充分发挥优良动物的繁殖潜力【解析】选C。可利用植物细胞培养技术获得愈伤组织,实现紫草宁的工厂化生产,A正确;由根尖细胞形成愈伤组织的过程中,可能会发生基因突变,B正确;动物细胞融合与植物体细胞杂交相比,诱导融合的方法、所用的技术手段、所依据的原理均不完全相同,动物细胞融合不能形成杂种个体,而植物细胞融合能形成杂种个体,但两者都能形成杂种细胞,C错误;试管动物技术可以充分发挥优良动物的繁殖潜力,D正确。9.我国科学家利用体细胞诱导产生多能干细胞(iPS细胞),并将其注射到无法发育到成体阶段的四倍体囊胚中,最终获
9、得克隆鼠,经鉴定证实克隆鼠确实从iPS细胞发育而来,并可繁殖后代。实验流程如图,下列分析不正确的是()A.已分化的小鼠体细胞在特定条件下可恢复全能性B.四倍体囊胚由于染色体数目变异而无法发育为成体C.本实验应用了体外受精和胚胎分割移植等技术D.诱导多能干细胞技术可应用于组织器官移植【解析】选C。多能干细胞(iPS细胞)已被证明可以发育成个体,小鼠体细胞在诱导因子的作用下产生多能干细胞,表明其可恢复全能性,A正确;四倍体囊胚发生染色体数目变异,无法正常发育成个体,B正确;本实验应用了多能干细胞移植、体外胚胎培养、胚胎移植技术,并没有用到体外受精和胚胎分割移植等技术,C错误;多能干细胞具有分化出多
10、种细胞组织的潜能,可以经过诱导发育成特定器官,用于器官移植,D正确。10.将某病毒的外壳蛋白(L1)基因与绿色荧光蛋白(GFP)基因连接,构建L1-GFP融合基因,再将融合基因与质粒连接构建如图所示表达载体。图中限制酶E1E4处理产生的黏性末端均不相同。下列叙述不正确的是()A.构建L1-GFP融合基因需要用到E1、E2、E4三种酶B.E1、E4双酶切确保L1-GFP融合基因与载体的正确连接C.GFP可用于检测受体细胞中目的基因是否表达D.将表达载体转入乳腺细胞培育乳汁中含L1蛋白的转基因羊【解析】选D。构建L1-GFP融合基因需要先用内切酶处理获得L1基因和GFP基因,并将二者连接,故需要用
11、到E1、E2、E4三种酶,A正确;图中限制酶E1E4处理产生的黏性末端均不相同,E1、E4双酶切可以有效减少载体自身连接和融合基因自身连接,保证L1-GFP融合基因与载体准确连接,B正确;绿色荧光蛋白(GFP)在紫外光或蓝光激发下会发出绿色荧光,这一特性可用于检测细胞中目的基因的表达,C正确;为了获得L1蛋白,可将表达载体转入受精卵中而不是乳腺细胞,用于培育乳汁中含有L1蛋白的转基因羊,D错误。11.生物技术是一把双刃剑,既可以造福人类也可以给人带来危害,在社会上引起了广泛的争论。下列有关说法正确的是()A.转基因食品是不安全的,应该禁止食用B.我国禁止生殖性克隆人,但是允许治疗性克隆C.设计
12、试管婴儿可以制造完美婴儿,应该推广此项技术D.新冠病毒的传染性强,可用于制造生物武器【解析】选B。转基因食品是相对安全的,不应该禁止食用,A错误;我国禁止生殖性克隆人,允许治疗性克隆,B正确;设计试管婴儿技术可以用于治疗某些疾病,而不是用于制造完美婴儿,此项技术的使用要合理合法,C错误;新冠病毒的传染性强,若用于制造生物武器会使大量人死亡,是禁止的,D错误。12.下列关于生物工程中常见的几种酶的叙述,正确的是()A.去除植物细胞壁时所用的纤维素酶溶液的渗透压不宜过低B.用限制酶从质粒上切下一个目的基因需脱去4个水分子C.用胰蛋白酶处理植物愈伤组织可得到单个的愈伤组织细胞D.PCR仪扩增目的基因
13、时加入解旋酶有利于提高解旋的效果【解析】选A。植物细胞工程中,可采用纤维素酶、果胶酶处理植物细胞获得原生质体,为了防止原生质体过度吸水涨破,因此所用的纤维素酶溶液的渗透压不宜过低,A正确;限制酶可用于提取目的基因和切割运载体,切割磷酸二酯键,从质粒上切下一个目的基因需要切割4个磷酸二酯键,消耗4分子水,B错误;动物细胞工程中,胰蛋白酶可以消化组织细胞间的蛋白质,获得单个动物细胞,对于植物细胞一般采用一定浓度的盐酸处理使植物细胞相互分离,C错误;PCR仪扩增目的基因时利用高温使DNA解旋,D错误。13.(不定项)(2020潍坊高三检测)利用农杆菌转化法可将抗虫基因导入棉花细胞而获得抗虫植株。下列
14、说法正确的是()A.若对已知序列的抗虫基因进行大量扩增,应用PCR技术B.将重组的农杆菌Ti质粒喷洒到棉花伤口上,可成功转化C.利用害虫接种实验可从分子水平检测目的基因是否进入了玉米细胞D.将抗虫基因导入细胞质可避免通过花粉传播进入其他植物【解析】选A、D。PCR技术是体外复制特定目的基因片段的技术,若对已知序列的抗虫基因进行大量扩增,应用PCR技术,A正确;将重组的农杆菌Ti质粒导入农杆菌,再用农杆菌去侵染玉米才可能成功转化,B错误;利用害虫接种实验可从个体水平检测目的基因是否进入了玉米细胞,C错误;将抗虫基因导入细胞质可避免通过花粉传播进入其他植物,导致基因污染,D正确。14.(不定项)(
15、2020苏州高三检测)三亲婴儿有三个亲代,可避免夫妻将某些致病基因传递给婴儿,如图是三亲婴儿培育流程示意图,有关叙述错误的是()A.精子和两种卵母细胞取出后需要用获能液处理B.受精卵发育成囊胚或原肠胚都能移植到母亲子宫内且不会发生免疫排斥C.三亲婴儿DNA、染色体都由母亲、父亲、捐献者共同提供D.三亲婴儿的培育需要使用核移植、胚胎移植等技术【解析】选A、B、C。只有精子取出后需要用获能液处理,A错误;受精卵发育成原肠胚不适宜移植到母亲子宫内,B错误;三亲婴儿染色体由母亲、父亲共同提供,C错误;三亲婴儿的培育需要使用核移植、胚胎移植等技术,D正确。15.(不定项)下列实验程序正确的是()A.蔬菜
16、加工+泡菜盐水加调料、装坛无氧发酵泡菜B.挑选葡萄、冲洗、榨汁无氧发酵果醋有氧发酵果酒C.动物组织+胰蛋白酶制备细胞悬液原代培养传代培养D.离体细胞消毒、接种脱分化形成愈伤组织再分化试管苗【解析】选A、C、D。泡菜制作的流程是原料的休整、洗涤、晾晒、切分等加工过程+泡菜盐水加入调味料装坛发酵成品,A正确;制作果酒和果醋的流程是:挑选葡萄冲洗榨汁酒精发酵(无氧发酵)醋酸发酵(有氧发酵),B错误;动物组织胰蛋白酶制备细胞悬液原代培养传代培养,C正确;离体细胞消毒、接种脱分化形成愈伤组织再分化试管苗,D正确。二、非选择题(共7小题,共55分)16.(6分)葡萄种植基地为解决葡萄滞销导致的易腐烂问题,
17、引入果酒、果醋生产线进行葡萄的深加工,获得了较好收益,其生产流程如图所示,据图回答:(1)候选菌A、B细胞中都有的细胞器是_。(2)在纯化菌种A时接种了5个平板,每个平板均接种了0.1mL样品并培养。其中乙平板的菌落分布如图,纯化菌种A的接种方法是_,推测导致出现平板乙可能的操作失误是_。(3)在进行菌种A、B的扩大培养过程中,锥形瓶的瓶口应(填序号)_(敞开 密封 用透气棉塞塞住),并适时振荡锥形瓶,振荡的目的是_。(4)将葡萄加工成果汁时,为提高果汁的产量和品质,应加入适量的纤维素酶,能分解_,瓦解植物细胞壁及胞间层。【解析】(1)候选菌A能发酵产生果酒,为酵母菌,属于真核生物,而候选菌B
18、能发酵产生醋酸,为醋酸菌,属于原核生物,真核细胞和原核细胞中都有的细胞器是核糖体。(2)接种微生物常用平板划线法和稀释涂布平板法,分析乙培养基培养结果,培养基中的菌落没有呈线性分布,可以推知采用的纯化方法是稀释涂布平板法;由于菌落有聚集现象,可以推知平板乙可能的操作失误是涂布不均匀,导致菌落分布很不均匀。(3)在进行菌种A、B的扩大培养过程中,既要保证氧气供应,又要防止杂菌污染,则锥形瓶的瓶口应用透气棉塞塞住(),并适时振荡锥形瓶,振荡的目的是保证氧气的供应,使营养物质与目的菌充分接触。(4)纤维素酶能分解纤维素,瓦解植物细胞壁及胞间层。答案:(1)核糖体(2)稀释涂布平板法 涂布不均匀(3)
19、保证氧气的供应,使营养物质与目的菌充分接触 (4)纤维素17.(8分)酸马奶酒是一种以鲜马奶为原料,经乳酸菌和酵母菌共同自然发酵而成的一种古老的乳酸、酒精发酵乳饮料,深受我国内蒙古和新疆地区多个少数民族同胞的喜爱。为了优选菌种,提高品质,某科研机构开展了以下研究:(1)分离菌种:选取多种马奶酒样本,使用_法进行菌株分离,培养后在合格平板上会形成_菌落;使用_挑取上述平板中不同菌种进行纯培养,在本步骤中区分不同菌种的依据是_。(2)筛选菌种:将上述过程中获得的多个菌种分别进行发酵实验。利用_与酒精产生显色反应的原理,选择发酵能力较强的酵母菌菌种J;检测发酵液的pH,选择发酵能力较强的乳酸菌菌种W
20、。(3)要获得更好的发酵效果,还要检测菌种之间的关系,现将W的滤菌发酵液加入J的培养平板上的一侧(另一侧不添加),30下,48小时后得到结果如图一所示;将不同浓度的J的发酵液添加到含W的乳酸菌培养基上,在38下,每隔2小时检测pH,得到曲线如图二所示。从实验结果分析,W的滤菌发酵液对J的生长有_作用;J的发酵液对W的生长有促进作用,且浓度越高其作用越_。实验说明,在酵母菌和乳酸菌的_作用下,鲜马奶转变成风味独特的酸马奶酒。【解析】(1)菌株的分离可以选择稀释涂布平板或者平板划线法,在合格的平板上单个细菌经过分裂会形成肉眼可见的子细胞群体,称为菌落,挑取细菌的工具一般选择接种环,区分不同的菌种的
21、依据是菌落特征(菌落的形态、大小和颜色)。(2)在酸性条件下,酒精可以和重铬酸钾发生颜色反应。(3)从图一中分析:W的滤菌发酵液加入J的培养平板上的一侧菌落数目明显比对照要多,说明W的滤菌发酵液对J的生长有促进作用;从图二看出浓度越高,pH越低,说明产生的乳酸越多,说明促进作用越强。因此乳酸菌和酵母菌是协同作用。答案:(1)稀释涂布平板或平板划线 单个 接种环 菌落特征(菌落的形态、大小和颜色)(2)重铬酸钾(3)促进 大 协同18.(8分)草莓是人们经常食用的一种水果,有较高的营养价值。草莓是无性繁殖的作物,长期种植会使病毒积累在体内,使其产量减少,品质下降。如图是利用植物组织培养技术培育脱
22、毒草莓苗的过程,请据图回答:(1)外植体能够形成幼苗所依据的原理是_。培育脱毒苗时,一般选取_作为外植体,其依据是_。(2)是脱分化过程,细胞脱分化是指已经分化的细胞,经过诱导后,失去其_而转变为未分化细胞的过程。是_过程。(3)研究表明,多倍体草莓产量高于二倍体,利用组织培养技术获得多倍体草莓的方法有两种:一是使用_(药剂)处理草莓的愈伤组织,再经培养获得多倍体植株;二是利用_(药剂)诱导草莓体细胞融合形成杂种细胞后,再经组织培养获得多倍体植株,这种育种技术被称为_技术。【解析】(1)外植体能够形成幼苗所依据的原理是植物细胞的全能性。培育脱毒苗时,一般选取茎尖(或芽尖或根尖)作为外植体,其依
23、据是植物分生区附近(茎尖)病毒极少,甚至无病毒。(2)是脱分化过程,细胞脱分化是指已经分化的细胞,经过诱导后,失去其特有的结构和功能而转变为未分化细胞的过程。是再分化过程。(3)研究表明,多倍体草莓产量高于二倍体,利用组织培养技术获得多倍体草莓的方法有两种:一是使用秋水仙素处理草莓的愈伤组织,再经培养获得多倍体植株;二是利用聚乙二醇诱导草莓体细胞融合形成杂种细胞后,再经组织培养获得多倍体植株,这种育种技术被称为植物体细胞杂交技术。答案:(1)细胞的全能性 茎尖 该部位病毒极少,甚至无病毒(2)特有的(或特定的)结构和功能 再分化(3)秋水仙素 聚乙二醇(PEG)植物体细胞杂交19.(8分)熊猫
24、在自然条件下受精困难,产子率较低,可以通过胚胎工程提高熊猫的产子率。根据所学知识回答下列问题:(1)自然条件下,熊猫的受精作用是在雌性动物的_内完成的。当在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到_时,说明卵子已经受精了。(2)一般情况科学家用体外受精技术和胚胎移植等方法,提高熊猫的产子率,常用_激素处理母体使其超数排卵,精子和卵子在体外受精后发育成早期胚胎。在胚胎移植过程中,移入子宫的胚胎能在受体内存活的生理学基础是_。(3)为了进一步提高熊猫的产子率,科学家用了胚胎分割技术,该技术是动物的_(生殖方式),所以子代和分割的母体性状完全相同。进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的_胚或囊胚,在对囊
25、胚阶段的胚胎进行分割时,要注意将_均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。【解析】(1)自然条件下,哺乳动物的受精作用在输卵管内完成。受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体。(2)进行体外受精技术和胚胎移植等技术操作时,为提高熊猫的产子率,用促性腺激素处理母体使其超数排卵;受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生排斥反应是移入子宫的胚胎能在受体内存活的基础。(3)胚胎分割技术属于无性生殖,也可称为克隆。胚胎分割要在发育程度较低的桑葚胚或囊胚时期进行;囊胚阶段的内细胞团将来发育成胚胎的各种组织器官,所以进行分割时,要将其均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。答案:
26、(1)输卵管 两个极体(2)促性腺 受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生排斥反应(3)无性生殖或克隆 桑葚 内细胞团20.(6分)果胶酶是应用于果酒生产的重要酶制剂之一,它广泛存在于细菌、酵母菌等多种微生物细胞中。某枯草杆菌含果胶酯酶基因,某酿酒酵母中含有多聚半乳糖醛酸酶基因。研究者利用基因工程技术实现了果胶酯酶基因在酿酒酵母中表达,克服了细菌作为外源基因表达系统的缺点,并且使多种有利特性集中在同一菌株,过程如图。回答下列问题。(1)细菌因繁殖快、细胞内存在易于分离的质粒等优点,最早用于外源蛋白的生产“工厂”,其缺点是没有_(填细胞器名称),因而不具有对蛋白质加工修饰的功能。(2)过程获得的目的
27、基因是_。该基因除了利用PCR技术进行扩增外,还可以从基因文库中获取。基因文库包括基因组文库和cDNA文库,其中_含有某种生物的全部基因,且具有内含子。(3)过程重组表达载体除了含有目的基因外,还必须有启动子、_和_等。启动子是_识别和结合的部位,有了它才能驱动DNA转录出mRNA,最终获得目的蛋白质。【解析】(1)细菌为原核生物,可以用于外源蛋白的生产“工厂”,其缺点是没有内质网和高尔基体,因而不具有对蛋白质加工修饰的功能。(2)根据题干,目的基因是果胶酯酶基因。该基因除了利用PCR技术进行扩增外,还可以从基因文库中获取。基因文库包括基因组文库和cDNA文库,其中基因组文库含有某种生物的全部
28、基因,且具有内含子。(3)为顺利表达目的基因,重组表达载体除了含有目的基因外,还必须有启动子、终止子和标记基因等。启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位。答案:(1)内质网和高尔基体 (2)果胶酯酶基因 基因组文库(3)终止子 标记基因 RNA聚合酶21.(9分)(2020全国卷)W是一种具有特定功能的人体蛋白质。某研究小组拟仿照制备乳腺生物反应器的研究思路,制备一种膀胱生物反应器来获得W,基本过程如图所示。回答下列问题:(1)步骤中需要使用的工具酶有_。步骤和所代表的操作分别是_和_。步骤称为_。(2)与乳腺生物反应器相比,用膀胱生物反应器生产W的优势在于不受转基因动物的_(答出2点即可)的限
29、制。(3)一般来说,在同一动物个体中,乳腺上皮细胞与膀胱上皮细胞的细胞核中染色体DNA所含的遗传信息_(填“相同”或“不同”),原因是_。(4)从上述流程可知,制备生物反应器涉及胚胎工程,胚胎工程中所用到的主要技术有_(答出2点即可)。【解析】本题考查了基因工程、细胞工程和胚胎工程的相关内容。(1)基因工程用的工具酶有限制酶和DNA连接酶。通过图示可知,步骤和所代表的操作分别是显微注射、早期胚胎培养,步骤称为胚胎移植。(2)膀胱生物反应器既不受动物性别的限制,也不受是否处于生殖期的限制。(3)同一个体的不同细胞的细胞核中,遗传物质是相同的,因为这两种上皮细胞都是受精卵经过有丝分裂形成的,遗传物
30、质不发生改变。(4)通过图示可知,此流程主要涉及的技术有转基因技术、体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植。答案:(1)限制酶、DNA连接酶 显微注射 早期胚胎培养 胚胎移植(2)性别、生殖期(合理即可)(3)相同 这两种上皮细胞都是由受精卵经过有丝分裂形成的,遗传物质不发生改变(4)早期胚胎培养、胚胎移植(或体外受精)22.(10分)2020年12月1日是第33个“世界艾滋病日”,近年来人们在已有的技术条件基础上,试图多途径寻找防治艾滋病的最佳方法以期更好地对抗艾滋病。请回答下列相关问题:(1)途径一:通过单克隆抗体技术制备抗HIV抗体。采集HIV感染自愈者体内相应的免疫细胞,使之与骨髓瘤细胞结合
31、。该途径中HIV感染自愈者的免疫细胞是_。上述细胞进行培养时,除了加入常用的各种营养元素外,还需要加入血清和血浆,所需气体主要有O2和CO2,其中CO2的主要作用是_。与从自愈者体内提取抗体相比,该方法获得的抗体的优点是_。(2)途径二:通过转基因技术制备HIV疫苗,该途径中用到的酶有_(至少写两种)。(3)途径三:科学工作者发现一种蛋白质(D4-lg),它能与HIV表面的糖蛋白结合,从而使HIV失去侵染T细胞的能力;腺相关病毒是杆状病毒,无激活复制基因,对人体相对安全。腺相关病毒基因组中含有常用病毒衣壳基因rep和复制相关蛋白基因cap,为安全起见,需要去除复制基因。目前,科学家利用其进行相
32、关实验研究,实验工作相关信息如图。图示中最核心的步骤是基因表达载体的构建,该技术中使用的载体是_。为使D4-lg基因在感染T细胞中高效表达,需要把D4-lg基因片段插入基因表达载体的_之间。被图中两种病毒双重感染的T细胞解体后释放的HIV与入侵时相比,差异是_。【解析】(1)途径一是通过制备杂交瘤细胞生产抗HIV抗体。HIV感染自愈者的浆细胞可以产生抗体,在培养杂交瘤细胞时,除了加入常用的各种营养元素外,还需要加入血凊和血浆,并保持一定的气体环境(主要有O2和CO2),其中CO2的主要作用是维持培养液的pH。与HIV感染自愈者体内提取的抗体相比,培养杂交瘤细胞所获得抗体的优点是特异性强、灵敏度
33、高、可大量制备。(2)途径二是通过基因工程技术获得HIV疫苗,该过程需要用到逆转录酶、限制酶和DNA连接酶。(3)途径三的技术中,D4-lg基因的载体是腺相关病毒;为使D4-lg基因在被感染T细胞中高效表达,需要把D4-lg基因片段插入基因表达载体的启动子和终止子之间。启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,启动基因的转录。由题干可知蛋白质(D4-lg)能与HIV表面的糖蛋白结合,从而使HIV失去侵染T细胞的能力,因此被两种病毒双重感染的T细胞解体后释放的HIV与入侵时相比,差异是HIV的衣壳蛋白已经与D4-lg蛋白结合,失去再感染T细胞的能力。答案:(1)浆细胞(或经过免疫的B淋巴细胞)维持培养液的pH(或酸碱度)特异性强、灵敏度高、可大量制备(2)逆转录酶、限制酶、DNA连接酶(3)腺相关病毒(或腺相关病毒粒子或腺相关病毒基因组)启动子和终止子 HIV的衣壳蛋白已经与D4-lg蛋白结合,失去再感染T细胞的能力
