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现代生物科技专题练习
1.炎症性肠病(IBD)是一种易导致结肠癌的慢性疾病,患者肠道内会产生硫代硫酸盐。科研人员以小鼠为研究对象,建立了下图所示的炎症性肠病检测模型,GFP基因是绿色荧光蛋白基因。
(1)据图分析,可以通过检测荧光强弱来判定小鼠肠道内硫代硫酸盐的浓度,其原因是
。
(2)研究者利用基因工程技术构建含硫代硫酸盐检测传感器的大肠杆菌工程菌,通过PCR扩增R基因时应该选择的引物是 ,在A、B两端引物的5'端需添加的限制酶识别序列为 和 。
限制酶识别序列和酶切位点如下表:
限制酶
识别序列(5'→3')
HindⅢ
↓
AAGCTT
BamHⅠ
↓
GGATCC
PastⅠ
↓
CTGCAG
EcoRⅠ
↓
GAATTC
BglⅡ
↓
AGATCT
(3)研究发现患者肠道内硫代硫酸盐的生成量与疾病严重程度呈正相关。为简化疾病诊断和精确用药,科研人员开发了智能工程菌。科研人员将抗炎蛋白基因与硫代硫酸盐特异性诱导激活的启动子P连接,构建出下图所示表达载体(部分片段),导入用 处理的大肠杆菌细胞内,选用启动子P的优点是
。
2.肿瘤细胞可以表达CD47蛋白,并与吞噬细胞表面的信号调节蛋白a(SIRPa)结合,向吞噬细胞发出“别吃我”的信号,以逃脱机体免疫系统的攻击。因此阻断CD47/SIRPa信号,有望恢复吞噬细胞对肿瘤细胞的吞噬作用。请回答有关问题:
(1)利用外源DNA、质粒制备含CD47基因的重组质粒。图1为含CD47基因的外源DNA、质粒的有关信息,EcoRⅠ、BamHⅠ、SalⅠ、XhoⅠ均为限制酶,Kanr、Tetr分别为卡那霉素抗性基因、四环素抗性基因。
①为了形成合适的重组质粒,应该选用 限制酶切割外源DNA和质粒DNA。
②重组质粒导入受体细胞的成功率很低,需经筛选才能获得导入成功的受体细胞。结合图1所获得的重组质粒分析,所选受体细胞应具备 条件。
(2)图2是利用上述基因工程获得CD47蛋白的制备相应单克隆抗体及实验过程。
①图2中a操作是要获得 。
②图2中过程b可以体现细胞膜的 结构特点。
③图2中“筛选”一般需要 种方法,目的是
。
④一般来说,图2中细胞培养需要满足相应的气体环境是 ,目的是 。
3.普通牛奶赖氨酸含量低,为提高牛奶中赖氨酸的含量,利用现代生物工程技术,得到了一头转入外源赖氨酸基因的奶牛,预计将来其分泌的乳汁中含有更多的赖氨酸。如图为培育转基因动物的技术流程图:
(1)在过程①用到的两种工具酶中,对核苷酸序列有严格要求的工具酶是 ,其作用的对象是两个脱氧核苷酸之间的 键。
(2)在基因表达载体中,目的基因的首端必须含有 ,它是 识别和结合的部位。
(3)过程②中为获得能大量产生赖氨酸的转基因牛,该基因表达载体导入的受体细胞是 ,常用的导入方法是 法。
(4)将该受体细胞培育成为一头奶牛还需要的技术有: 、 。
(5)动物细胞培养过程中,培养环境中除须提供O2外还须混入一定量的 ,混入的气体的主要作用是 。为保证被培养的动物细胞处于无菌、无毒的环境,可以在细胞培养液中添加一定量的 ,以防培养过程中的污染。
4.已知某RNA病毒包膜表面的S蛋白负责病毒的吸附、融合和侵入宿主细胞,也是诱导宿主体液免疫反应的抗原。针对该病毒的S蛋白研制疫苗和抗体的部分流程如图。回答下列问题:
(1)过程①提取该抗原的RNA并将RNA 形成DNA。要获得大量的病毒基因可利用PCR技术扩增,其前提是要有一段已知S蛋白基因的脱氧核苷酸序列,以便 。
(2)过程③中,常利用改造后的腺病毒来充当载体携带S蛋白基因,则改造后的腺病毒能作为载体需具备的条件有 (答出两点即可),拼装S蛋白基因重组载体所需的工具酶有 。
(3)提取的S蛋白可作为疫苗使用,选择以病毒包膜的S