大题15 现代生物科技专题（二）-备战2021年高考生物之【考前抓大题】

大题15 现代生物科技专题（二） 1．新冠病毒COVID﹣19至今仍在全球流行，疫苗是终结病毒肆虐的有利武器。各国科研人员都在想方设法进行疫苗的研制，在科研攻关应急项目中并行安排了多条技术路线（如图）。 回答下列问题。 （1）途径Ⅰ和Ⅱ都需要通过动物细胞培养获得足够数量的病毒株。在动物细胞培养中，通过　 　，以保证培养液无菌、无毒。此外还要定期用酶处理细胞，使　 　的细胞脱落形成细胞悬液。途径Ⅰ与途径Ⅱ相比，生产的疫苗安全性更高的是途径　 　。 （2）途径Ⅲ中，用到的酶至少有　 　等4种，为检测步骤⑦所表达的蛋白与病毒抗原蛋白是否有相同的免疫反应特性，可用工程菌表达的蛋白与　 　进行杂交实验。 （3）途径Ⅳ生产的DNA疫苗直接注入人体后，在人体细胞中表达出的　 　会引起机体产生免疫应答。与DNA疫苗相比，mRNA疫苗的安全性更有优势，这是因为　 　，无整合到宿主细胞染色体基因组中的风险，且易被　 　水解，不会遗传给子细胞。 【分析】1、基因工程技术的基本步骤： （1）目的基因的获取的方法有：从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。 （2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子、标记基因和复制原点等。 （3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有：农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是：显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是：感受态细胞法。 （4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因﹣﹣DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA﹣﹣分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质﹣﹣抗原﹣抗体杂交技术.个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 2、动物细胞培养的条件： （1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌；②添加一定量的抗生素；③定期更换培养液，以清除代谢废物。 （2）营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质。 （3）温度和pH：36.5℃±0.5℃；适宜的pH：7.2～7.4。 （4）气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO2（维持培养液的pH）。 【解答】解：（1）在动物细胞培养中，通过添加抗生素，及时更换培养液等措施，以保证培养液无菌、无毒。此外还要定期用胰蛋白酶（胶原蛋白酶）处理细胞，使贴壁生长的细胞脱落形成细胞悬液。生产疫苗的途径Ⅰ、Ⅱ中，途径Ⅱ中通过裂解病毒提取抗原蛋白，安全性更高。 （2）途径Ⅲ中，过程①需要逆转录酶，①过程得到目的基因后可通过PCR技术扩增目的基因，需要Taq酶，过程②需要限制酶，过程③需要DNA连接酶。通过抗原﹣抗体杂交实验，可检测步骤⑦所表达的蛋白与病毒抗原蛋白是否有相同的免疫反应特性，即用工程菌表达的蛋白与（康复病人血清中的）特异性抗体杂交实验。 （3）途径Ⅳ生产的DNA疫苗直接注入人体后，在人体细胞中表达出的抗原蛋白会引起机体产生免疫应答。因为mRNA不需要进入细胞核，无整合到宿主细胞染色体基因组中的风险，且易被RNA（水解）酶水解，不会遗传给子细胞，因此与DNA疫苗相比，mRNA疫苗的安全性更有优势。 故答案为： （1）添加抗生素，及时更换培养液 贴壁生长Ⅱ （2）逆转录酶、限制酶、DNA连接酶、Taq酶 （康复病人血清中的）特异性抗体 （3）抗原蛋白 mRNA不需要进入细胞核 RNA（水解）酶 2．某研究人员设计了下列技术路线，以期获得甘蓝和萝卜体细胞杂交植株。 请回答下列问题： （1）制备原生质体时，常用两种酶处理，分别是　 　。诱导原生质体融合常用的化学诱导剂是　 　。原生质体融合成功的标志是　 　。图中X是　 　，除了被直接诱导出芽生根外，还可以通过形成　 　获得再生植株。 （2）为诱导融合体产生不定芽，通常应在培养基中加入两类植物激素，其中起主要作用的是　 　。 （3）若想获得抗盐植株，可选用融合原生质体作为人工诱变的材料，原因是　 　，且需在含较高浓度的NaCl培养基中筛选。 【分析】植物体细胞杂交技术：就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。 （1）诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电刺激等．化学法一般是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂。 （2）细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成。 （3）植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株，而不是形成杂种细胞就结束。 （4）杂种植株的特征：具备两种植物的遗传特征，原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。 【解答】解：（1）植物细胞壁的