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1.回答下列有關生物工程的問題.
材料1抗體的制備經歷了細胞學層面和分子學層面兩種合成途徑的研究.下列是生物學技術制備抗體的兩個途徑模式簡圖.

普通質粒V1基因大腸桿菌免疫后的人體分離細胞AmRNA③結構甲抗體⑤細胞增殖抗體⑥Y細胞①②④
(72)在獲取抗體之前,需要向健康人體注射特定抗原(如乙肝疫苗),并且每隔一周重復注射一次.免疫學稱細胞A為漿細胞(效應B淋巴細胞),該細胞在人體主要介導體液免疫.
(73過程①至②獲取的抗體稱為單克隆抗體,其中①是細胞融合過程,Y細胞稱為雜交瘤細胞.
材料2 上圖中,結構甲的建構可用下圖1和2表示.圖1表示含有目的基因的DNA片段長度(bp即堿基對)和部分堿基序列,圖2表示一種質粒的結構和部分堿基序列.現有4種限制性核酸內切酶,它們識別的堿基序列和酶切位點分別為如表所示.
限制酶MspⅠBamHⅠMboⅠSmaⅠ
識別序列及切割位點




(1)若用限制酶SmaⅠ完全切割圖1中DNA片段,其產物長度為537bp,790bp,661bp.
(2)若圖1中虛線方框內的堿基對被T-A堿基對替換,那么基因D就突變為基因d.從雜合子中分離出圖1及對應的DNA片段,用限制酶SmaⅠ完全切割,產物中共有4種不同長度的DNA片段.
(3)上述結構中的建構過程可知,在限制酶作用下得到的產物有多種,生產上多采用酶的固定化技術來降低目的基因分離提取的難度,也有利于限制酶的回收和再利用.
(4)若將圖2中質粒和目的基因D通過同種限制酶處理后進行拼接,形成重組質粒,那么應選用的限制酶是BamHⅠ.在導入重組質粒后,為了篩選出含有重組質粒的大腸桿菌,一般需要添加抗生素B的固體(固體/液體)培養基進行培養.在培養前,培養基必須先經過滅菌,所用的方法是高壓蒸汽滅菌;采用平板劃線法的方法接種以獲得單菌落后繼續篩選.

分析 據圖分析,細胞A表示效應B細胞,細胞Y表示雜交瘤細胞,①過程表示動物細胞融合,②過程動物細胞培養,③過程提取信使RNA,④過程表示逆轉錄,⑤表示基因表達載體的構建,⑥表示導入受體細胞.
根據圖1分析,DNA片段含有兩個SmaⅠ識別位點,第一個識別位點在左端534bp序列向右三個堿基對的位置;第二個識別位點在右端658bp序列向左三個堿基的位置.
根據圖2分析,若使用MboI會同時破壞質粒中的抗生素A抗性基因和抗生素B抗性基因,所以要用BamHI來切割目的基因和質粒,切割后保留了完整的抗生素B抗性基因,便于篩選出含有重組質粒的受體細胞.

解答 解:(1)向健康人體注射特定抗原,提取出A漿細胞(效應B淋巴細胞),在人體參與體液免疫.
(2)過程①至②抗體的獲取稱為單克隆抗體,其中①是細胞融合過程,Y細胞稱為雜交瘤細胞.
(3)SmaⅠ識別的序列為GGGCCC,切割會產生平末端;圖1中DNA片段含有兩個SmaⅠ識別位點,第一個識別位點在左端534 bp序列向右三個堿基對的位置;第二個識別位點在右端658bp序列向左三個堿基的位置,從而兩個位點切割后產生的DNA片段的長度分布為534+3,796-3-3,658+3,即得到的DNA片段長度為537、790、661.
(4)在雜合子體內含有基因D和基因d,基因D的序列中含有兩個識別位點,經過SmaI完全切割會產生537bp、790bp和661bp三種不同長度的片段,基因d的序列中含有一個識別位點,經過切割后會產生1327bp和661bp兩種長度的片段,綜上,雜合子中分離到該基因的DNA片段經過切割后會產生4種不同長度的片段.
(5)固定化酶的優點:①既能與反應物接觸,又能與產物分離;②可以反復利用.
(6)能夠獲取目的基因并切開質粒的限制酶有識別序列為GGATCC的BamH I和識別序列為GATC的MboI,若使用Mbo I會同時破壞質粒中的抗生素A抗性基因和抗生素B抗性基因,所以要用BamH I來切割目的基因和質粒,切割后保留了完整的抗生素B抗性基因,便于篩選出含有重組質粒的大腸桿菌.因為目的基因和運載體是用同種限制酶切割的,目的基因兩端的末端和質粒切割后的兩個末端都能進行互補,可能出現目的基因反向連接在運載體上的情況,導致基因D不能正確表達.在培養前,培養基常用高壓滅菌滅菌;采用劃線(或涂布)的方法接種以獲得單菌落后繼續篩選.
故答案為:
(1)漿細胞(效應B淋巴細胞)    體液
(2)單克隆抗體   細胞融合   雜交瘤細胞
(3)537、790、661(寫全給分)
(4)4
(5)酶的固定化
(6)BamHⅠ抗生素B   固體   高壓蒸汽滅菌   平板劃線法(或稀釋涂布平板法)

點評 本題考查單克隆抗體的制備、基因工程、固定化酶、微生物的培養等相關知識,要求考生能夠識記體液免疫的過程,掌握單克隆抗體制備的過程,掌握微生物分離與培養的有關知識.

練習冊系列答案
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