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1、命题篇强化练11(专项命题二)1.单克隆抗体的应用(2022辽宁沈阳模拟)杂交瘤技术制备的鼠源单抗(单克隆抗体)可诱导人体产生抗单抗的抗体(ADAs)而降低其治疗效果。利用生物工程技术,可在小鼠体内生产人鼠嵌合单抗,还可将人编码抗体的基因转移至经过人工改造的抗体基因缺失的小鼠中,使小鼠表达出完全人源化单抗。下列叙述错误的是()A.用杂交瘤技术制备单抗涉及动物细胞融合及动物细胞培养技术B.不同类型单抗的制备过程都涉及基因工程和蛋白质工程技术C.鼠源单抗疗效降低是由于ADAs与其发生了特异性结合D.鼠源单抗、人鼠嵌合单抗、完全人源化单抗诱发产生ADAs的强度依次降低2.基因编辑技术及其应用(202
2、2北京一模)基因编辑CRISPR/Cas9系统由Cas9蛋白和人工设计的sgRNA构成。在sgRNA的引导下,Cas9与靶序列结合并将DNA双链切断。通过在Cas9基因中引入突变,获得了只有切割一条链活性的nCas9,可以实现CT(CA)或AG(TC)的碱基替换。下列相关说法不正确的是()A.sgRNA与靶序列特异性结合遵循碱基互补配对原则B.利用CRISPR/Cas9系统可以使靶基因发生定点突变C.可设计sgRNA与靶基因的启动子区域互补,从而抑制靶基因复制D.将CRISPR/Cas9技术应用于人类疾病治疗时,需注意安全性及伦理问题3.单克隆抗体的应用(2022广东广州二模)2021年12月
3、8日,中国国家药监局应急批准新冠病毒中和抗体联合治疗药物安巴韦单抗注射液(BR-196)及罗米司韦单抗注射液(BR-198)注册申请,是中国全自主研发的单抗,联合用于治疗新型冠状病毒感染患者,效果显著。结合所学生物知识,回答下列问题。(1)制备新冠单克隆抗体时,可以将新冠抗原注入不同人体内,下表表示免疫次数和抗体效价(每分子抗体能结合抗原的数量)之间的关系,若血清抗体效价需达到14 000以上,则人体要至少要经过次免疫才能符合要求,第一次免疫和第二次免疫时,人体内能产生新冠抗体的细胞分别是由增殖分化形成的。免疫次数人体编号ABCDE第一次11 00011 00011 00011 00011 0
4、00第二次12 00012 50013 60012 20013 000第三次14 00014 60018 00015 00014 500(2)制备新冠单克隆抗体过程中,涉及的技术原理是,专一抗体检测阳性和克隆化培养的目的是,培养动物细胞的四个基本条件有适宜的温度和pH、营养、。(3)新冠单克隆抗体能准确地结合新冠病毒,这主要是因为单克隆抗体具有(答出两点即可)的优点。(4)骨髓瘤细胞和浆细胞融合一般可用灭活(灭活是指)的病毒或PEG作为诱导剂,融合效果受pH的影响。某实验小组为了探究PEG诱导细胞融合的最适pH,在pH为18之内设置了系列等梯度的pH,发现随着pH的上升,细胞融合的效果越来越好
5、,请你做补充实验,以达到该实验小组的实验目的:。4.基因编辑技术及其应用(2022江苏南通模拟)图1表示CRISPR/Cas9基因编辑的主要作用机理,通过对靶基因的剪切和DNA自我修复可实现靶基因的定点突变。图2是FANCM基因结构示意图,FANCM蛋白能阻止减数分裂过程中互换的发生。科研人员通过构建CRISPR/Cas9重组表达载体,以生菜嫩叶作外植体,经农杆菌转化,培育出FANCM基因的突变纯合新品种。请回答下列问题。图1图2(1)组成FANCM基因外显子和内含子的基本组成单位是。根据图2靶序列设计的sgRNA中相应序列是。(2)构建CRISPR/Cas9重组表达载体时主要利用的工具酶有。
6、研究中需要将sgRNA和Cas9基因序列均插入Ti质粒的T-DNA内部,利用了T-DNA具有的特点。(3)科研人员将CRISPR/Cas9重组表达载体导入农杆菌时,为提高导入成功率,常利用CaCl2处理农杆菌,其目的是。将转化的农杆菌接种到液体培养基中,在220 r/min、28 条件下摇床培养1012 h,其目的是。(4)科研人员通过对生菜细胞中FANCM基因测序确定突变株,下表是野生型生菜和实验获得的生菜植株(T0)的相关测序结果。野生型生菜5-AAAGCTCCTTTCAGCTCATGGTATACAACCAGCATTTGAT-3T0植株5-AAAGCTCCTTTCAGCTCATGGTATA
7、CAACCAGCATTTGAT-35-AAAGCTCCTTTCATCATGGTATACAACCAGCATTTGAT-3T0植株发生的基因突变类型是。若T0植株连续自交两代,则F2中突变纯合子占比为。获得的FANCM基因突变纯合子在遗传育种中的应用价值是。命题篇强化练11(专项命题二)1.B解析:用杂交瘤技术制备单抗涉及动物细胞融合获得杂交瘤细胞及动物细胞培养技术进行克隆化培养,A项正确;基因工程制备单抗的过程涉及基因工程和蛋白质工程技术,杂交瘤技术制备单抗的过程不涉及,B项错误;鼠源单抗疗效降低是由于鼠源单抗诱导人体产生ADAs,ADAs与其发生了特异性结合,C项正确;单克隆抗体药物的来源经历
8、了鼠源性、嵌合性、人源化和全人源单克隆抗体四个阶段,其诱发产生ADAs的强度依次降低,安全性逐步提升,D项正确。2.C解析:sgRNA与靶序列特异性结合遵循碱基互补配对原则,引导Cas9蛋白进行切割,A项正确;利用CRISPR/Cas9系统可以使靶基因实现碱基替换,从而发生定点突变,B项正确;可设计sgRNA与靶基因的启动子区域互补,从而抑制靶基因的转录过程,C项错误;根据题意分析可知,CRISPR/Cas9系统基因编辑技术是利用该基因表达系统中的sgRNA能识别并结合特定的DNA序列,从而引导Cas9蛋白结合到相应位置并剪切DNA,最终实现对靶基因序列的编辑。由于其他DNA序列也含有与sgR
9、NA互补配对的序列,造成sgRNA错误结合而出现脱靶现象。因此将CRISPR/Cas9技术应用于人类疾病治疗时,特别要注意安全性和伦理方面的问题,D项正确。3.答案:(1)3B细胞、B细胞和记忆B细胞(2)细胞增殖和细胞膜的流动性获得大量能产生特异性抗体的杂交瘤细胞无菌、无毒的环境和适宜的气体环境(3)特异性强、灵敏度高(4)用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力,但是并不破坏这些病原体的抗原结构在pH大于8之后继续设置等梯度的pH,重复实验,直至融合效果下降解析:(1)表格信息表示免疫次数和抗体效价(每分子抗体能结合抗原的数量)之间的关系,从表格可以看出,血清抗体效价要达到14 000以上
10、,人体至少要经过3次免疫才能符合要求。在第一次免疫时,小鼠体内能产生抗体的细胞即浆细胞,是由B细胞增殖分化形成的,而第二次免疫时能产生抗体的浆细胞是由B细胞和记忆B细胞增殖分化形成的。(2)制备克隆抗体过程中用到的技术有动物细胞培养和动物细胞融合,所依据的生物学原理有细胞增殖和细胞膜的流动性。专一抗体检测阳性和克隆化培养为该过程的第二次筛选,其目的是获得大量能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。(3)单克隆抗体能准确地检测新冠病毒,这主要是因为单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的优点。(4)灭活是指用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力,但是并不破坏这些病原体的抗原结构。为了探究PEG诱导细胞融合的最
11、适pH,实验思路是先找到最适pH两侧的pH范围,然后缩小pH梯度再进行进一步实验,从而确定最适pH。而实验中在pH为18之内设置了系列等梯度的pH,发现随着pH的上升,细胞融合的效果越来越好,确定不了最适pH,所以应在pH大于8之后继续设置等梯度的pH,重复实验,直至融合效果下降。4.答案:(1)脱氧核苷酸5-UUGUAUACCAUGAGCUGAAAGG-3(2)DNA连接酶和限制酶可转移至受体细胞并整合到受体细胞染色体DNA上(3)使农杆菌细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态使农杆菌恢复常态,易于大量培养增殖(4)缺失3/8增加杂交育种过程中基因重组的频率,产生更多新品种,加速生
12、菜育种进程解析:(1)外显子和内含子属于基因的结构,基本组成单位是脱氧核苷酸。按照碱基互补配对的原则,根据图2靶序列设计的sgRNA中相应序列是5-UUGUAUACCAUGAGCUGAAAGG-3。(2)构建基因表达载体需要的酶有限制酶和DNA连接酶。由于T-DNA具有可转移至受体细胞并整合到受体细胞染色体DNA上的特点,所以需要将sgRNA和Cas9基因序列均插入Ti质粒的T-DNA内部。(3)用CaCl2处理农杆菌,可以使农杆菌处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。将转化的农杆菌接种到液体培养基中,在220 r/min、28 条件下摇床培养1012 h,可以使农杆菌恢复常态,易于大量培养增殖。(4)分析表格中的测序结果,T0植株的DNA分子中少了2个碱基,所以是基因突变中的缺失。T0植株含有一个正常基因和一个突变基因,用Aa表示,自交后代AAAaaa=121,F1自交,则F2中突变纯合子(aa)的比例为1/21/4+1/4=3/8。FANCM蛋白能阻止互换的发生,降低重组频率,与野生型相比,FANCM基因突变的植株,重组频率提高,因此FANCM基因突变纯合子的作用是增加杂交育种过程中基因重组的频率,产生更多新品种,加速生菜育种进程。