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2019-2020年高中生物 第二章 生物科學與工業(yè) 第三節(jié) 生物工程藥物和疫苗自我小測 浙科版選修2 1以下有關基因工程的敘述，正確的是(　　) A．基因工程是細胞水平上的生物工程 B．基因工程的產(chǎn)物對人類都是有益的 C．基因工程產(chǎn)生的變異屬于人工誘變 D．基因工程育種的優(yōu)點之一是目的性強 2“轉基因動物”是指(　　) A．含有可利用基因的動物 B．基因組中插入外源基因的動物 C．本身具有抗體蛋白類的動物 D．能表達基因信息的動物 3在基因工程中用來修飾改造生物基因的工具是(　　) A．限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶 B．限制性核酸內(nèi)切酶和水解酶 C．限制性核酸內(nèi)切酶和運載體 D. DNA連接酶和運載體 41976年，美國科學家首次將人的生長抑制素釋放因子的基因轉入大腸桿菌，并獲得表達，這是人類第一次獲得的轉基因生物。此文中的“表達”是指該基因在大腸桿菌內(nèi)(　　) A．能進行自我復制 B．能進行轉錄 C．能控制合成生長抑制素釋放因子 D．能合成人的生長激素 5下列生物工程技術中，不屬于細胞工程的是…(　　) A．通過試管動物大量繁殖優(yōu)良動物 B．利用含有人胰島素基因的大腸桿菌生產(chǎn)胰島素 C．通過體細胞克隆技術培養(yǎng)出克隆羊 D．將某人的肝癌細胞在實驗室中繁殖成一個細胞系 6阿根廷科學家CesarMiistein和德國科學家GeorgesKohler將B淋巴細胞產(chǎn)生抗體的基因轉移到腫瘤細胞內(nèi)，成功獲得世界上第二株能穩(wěn)定分泌單一抗體的雜交瘤細胞，該細胞的增殖方式和產(chǎn)物分別是(　　) A．無絲分裂和逆轉錄抗體 B．減數(shù)分裂和轉基因抗體 C．有絲分裂和單克隆抗體 D．減數(shù)分裂和單克隆抗體 7關于單克隆抗體，下列敘述不正確的是(　　) A．可以制成診斷盒，用于疾病的診斷 B．可以利用基因工程技術生產(chǎn) C．可以與藥物結合，用于病變細胞的定向治療 D．可以在生物體內(nèi)生產(chǎn)，不能體外生產(chǎn) 8用大腸桿菌生產(chǎn)胰島素需應用的生物工程的組合是(　　) ①基因工程?、诩毎こ獭、郯l(fā)酵工程?、苊腹こ? A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④ 9(多選)利用基因工程獲得疫苗與傳統(tǒng)疫苗相比優(yōu)點包括(　　) A．不易發(fā)生毒力回復 B．安全性強 C．遺傳特性穩(wěn)定 D．便于大量生產(chǎn) 10關于生物技術疫苗的敘述，錯誤的是(　　) A．生物技術疫苗主要是基因工程疫苗 B．生物技術疫苗的優(yōu)點是遺傳特性穩(wěn)定、不易發(fā)生毒力回復、安全性強 C. DNA疫苗是將致病微生物中能夠編碼引起機體免疫反應的抗原基因導入宿主細胞，產(chǎn)生抗原誘導產(chǎn)生免疫應答 D．單克隆抗體的特異性是骨髓瘤細胞與效應T細胞融合后培養(yǎng)產(chǎn)生的 11干擾素是治療癌癥的重要藥物，它必須從血中提取，每升人血只能提取0.05 μg，所以價格昂貴?，F(xiàn)在美國加利福尼亞的基因公司用如下圖的方式生產(chǎn)干擾素，試分析其原理和優(yōu)點。 (1)從人的淋巴細胞中取出________，使它同細菌質粒相結合，然后移植到酵母菌的細胞里，讓酵母菌________。 (2)酵母菌能用________繁殖，速度很快，能大量生產(chǎn)________，不但提高了產(chǎn)量，也降低了成本。 (3)酵母菌能產(chǎn)生干擾素，這個事實說明，人和酵母菌共用一套________。 12乙肝病毒(核酸為雙鏈DNA)感染人體肝細胞以后，在肝細胞內(nèi)可復制出許多病毒顆粒，進而損害肝細胞的機能，嚴重影響到人體健康。20世紀70年代，科研人員發(fā)現(xiàn)，在乙肝病人的血液中，除了有傳染性的乙肝病毒顆粒外，還有大量的乙肝病毒外殼蛋白顆粒，其特征是外殼表面含有與致病乙肝病毒顆粒相同的表面抗原，但內(nèi)部是空心的，不含病毒DNA分子，因此沒有傳染性和致病力。最早發(fā)現(xiàn)空心乙肝病毒表面抗原蛋白顆粒的是美國科學家B.SBlnmberg。這一重大發(fā)現(xiàn)為乙肝疫苗的研究開辟了道路：若將乙肝患者的血液經(jīng)嚴格純化，去除雜蛋白和乙肝病毒顆粒后，可獲得高純度的空心乙肝表面抗原蛋白顆粒，將這種抗原蛋白顆粒制成疫苗，注入人體后，可誘發(fā)人體的免疫系統(tǒng)產(chǎn)生相應的抗體。為此，B.SBlnmberg榮獲了1976年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。 請結合已學過的生物學知識，回答下列問題： (1)乙肝病毒外殼蛋白顆粒是在人體肝細胞的______上合成的。 (2)乙肝病毒表面抗原蛋白顆?？捎糜谥谱饕呙?，其原因是______________________。 (3)乙肝疫苗注入人體后，誘發(fā)人體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生相應的抗體是在__________細胞中合成的，參與抗體合成的膜性細胞器有__________。已感染病毒的肝細胞可在__________細胞的作用下，裂解死亡并釋放病毒，隨后抗體與病毒結合，這一過程包含了__________免疫。 (4)乙肝患者血液出現(xiàn)的乙肝病毒外殼蛋白顆粒的來源是____________________。 (5)在自然情況下，乙肝病毒與艾滋病病毒(單鏈RNA)哪一種更容易發(fā)生變異？______________。為什么？___________________________________________________。 13下列哪項不是基因工程中經(jīng)常使用的用來運載目的基因的載體(　　) A．細菌質粒 B．噬菌體 C．動植物病毒 D．細菌核區(qū)的DNA 14下列關于細胞工程的敘述中，錯誤的是(　　) A．植物細胞融合必須先制備原生質體 B．試管嬰兒技術包括人工授精和胚胎移植兩方面 C．經(jīng)細胞核移植培育出來的新個體只具有一個親本的遺傳性狀 D．用于培養(yǎng)的植物器官或組織屬于外植體 15單克隆抗體技術在疾病診斷和治療以及生命科學研究中具有廣泛的應用。下列關于單克隆抗體的敘述，錯誤的是(　　) A．特異性強、靈敏度高 B．與抗癌藥物結合可制成“生物導彈” C．體外培養(yǎng)B淋巴細胞可大量分泌單克隆抗體 D．由漿細胞與骨髓瘤細胞融合而成的雜交瘤細胞分泌 16單克隆抗體與血清抗體相比，優(yōu)越之處在于…(　　) A．單克隆抗體能夠制成“生物導彈” B．單克隆抗體可以在體外制備 C．單克隆抗體的特異性強、靈敏度高，產(chǎn)量也大大高于血清抗體 D．單克隆抗體的制備過程簡單 17下列關于疫苗的敘述，正確的是(　　) A．所有的疫苗都是安全的 B．一次使用疫苗可以預防一生 C．疫苗能迅速激發(fā)機體免疫反應 D．疫苗既可預防疾病，也可治療疾病 18關于細胞工程的說法不正確的是(　　) A．培養(yǎng)動物細胞和植物細胞的重要區(qū)別在于培養(yǎng)基的不同 B．單克隆抗體與血清抗體相比，前者特異性強、靈敏度高、產(chǎn)量大 C．動物細胞培養(yǎng)不需要在無菌條件下進行，而植物細胞培養(yǎng)則需要在無菌條件下進行 D．在生物體內(nèi)細胞沒有表現(xiàn)出全能性，與基因表達的選擇性密切相關 19利用基因工程生產(chǎn)蛋白質藥物，經(jīng)歷了三個發(fā)展階段。第一階段，將人的基因轉入細菌細胞；第二階段，將人的基因轉入小鼠等動物的細胞。前兩個階段都是進行細胞培養(yǎng)，提取藥物。第三階段，將人的基因轉入活的動物體，飼養(yǎng)這些動物，從其乳汁或尿液中提取藥物。 (1)將人的基因轉入異種生物的細胞或個體內(nèi)，能夠產(chǎn)生藥物蛋白的原理是基因能控制__________。 (2)人的基因能和異種生物的基因拼接在一起，是因為它們的分子都具有雙螺旋結構，都是由四種______構成，基因中堿基配對的規(guī)律都是__________。 (3)人的基因在異種生物細胞中表達成蛋白質時，需要經(jīng)過__________和翻譯兩個步驟。在翻譯中需要的模板是__________，原料是氨基酸，直接能源是ATP，搬運工兼裝配工是__________，將氨基酸的肽鍵連接成蛋白質的場所是________，“翻譯”可理解為將由__________個“字母”組成的核酸“語言”翻譯成由__________個“字母”組成的蛋白質“語言”，從整體來看__________在翻譯中充當著“譯員”的角色。 (4)利用轉基因牛、羊乳汁提取藥物工藝簡單，甚至可直接飲用治病。如果將藥物蛋白基因移到動物如牛、羊的膀胱上皮細胞中，利用轉基因牛、羊尿液生產(chǎn)提取藥物比乳汁提取藥物的更大優(yōu)越性在于：處于不同發(fā)育時期的__________性動物都可生產(chǎn)藥物。 20紫草素是紫草細胞的代謝產(chǎn)物，可作為生產(chǎn)治療燙傷藥物的原料。用組織培養(yǎng)技術可以在生物反應器中通過培養(yǎng)紫草細胞生產(chǎn)紫草素。下圖記錄了生物反應器中紫草細胞產(chǎn)量、紫草素產(chǎn)量隨培養(yǎng)時間發(fā)生的變化。 (1)在生產(chǎn)前，需先加入紫草細胞作為反應器中的“種子”。這些“種子”是應用組織培養(yǎng)技術，將紫草葉肉細胞經(jīng)過__________而獲得的。這項技術的理論基礎是__________。 (2)從圖中可以看出：反應器中紫草細胞的生長呈現(xiàn)________規(guī)律；影響紫草素產(chǎn)量的因素是________和________。 (3)在培養(yǎng)過程中，要不斷通入無菌空氣并進行攪拌的目的是________________________和____________________________。 參考答案 我夯基，我達標 1．B　解析：基因工程是分子水平(DNA)上的生物工程，具體操作過程是：①獲取目的基因；②目的基因與運載體結合；③導入相應受體細胞；④檢測是否表達。該過程不屬于人工誘變，有較強的目的性。 2．B　解析：“轉基因動物”是指基因組中導入外源基因的動物。 3．A　解析：基因工程中“剪刀”和“針線”是限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶。 4．C　解析：“表達”是指基因能控制合成有關的蛋白質。 5．B　解析：利用含有人胰島素基因的大腸桿菌生產(chǎn)胰島素屬于基因工程。 6．C　解析：雜交瘤細胞的增殖方式為有絲分裂；產(chǎn)物是單克隆抗體。 7．D　解析：單克隆抗體是由B淋巴細胞產(chǎn)生的，每一個B淋巴細胞只能產(chǎn)生一種抗體，因而具有較強的特異性。目前，體外制備單克隆抗體的方法是將B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合，形成雜交瘤細胞，在體外、體內(nèi)都可以進行培養(yǎng)，最后經(jīng)提取獲得單克隆抗體。由于單克隆抗體有較強的特異性，所以可制成診斷盒用于疾病診斷，也可以與藥物結合，用于病變細胞的定向治療，還可以用基因工程技術生產(chǎn)。 8．C　解析：用大腸桿菌生產(chǎn)的胰島素是基因工程藥物，需應用的生物工程是基因工程、發(fā)酵工程和酶工程。 9．ABCD　解析：基因工程疫苗是利用基因工程可以刪除細菌和病毒中抗原物質的基因或基因片段，獲得減毒更徹底、遺傳特性更穩(wěn)定、不易發(fā)生毒力回復、安全性強的疫苗。 10.D　解析：效應T細胞不產(chǎn)生抗體，單克隆抗體是骨髓瘤細胞與B淋巴細胞融合后經(jīng)培養(yǎng)產(chǎn)生的。 11．解析：從題圖中很明顯地看出有目的基因的提取、與運載體結合、導入受體細胞、表達等過程，干擾素是運用基因工程來生產(chǎn)的。酵母菌主要以出芽生殖來繁殖。人的干擾素基因在酵母菌細胞中也能表達產(chǎn)生干擾素，說明人和酵母菌共用一套密碼子表。 答案：(1)干擾素基因　表達干擾素 (2)出芽方式　干擾素 (3)遺傳密碼子 12．解析：病毒的蛋白質顆粒在人體的核糖體上合成。乙肝疫苗進入人體內(nèi)，產(chǎn)生體液免疫與細胞免疫。艾滋病病毒的遺傳物質是單鏈的RNA，結構不穩(wěn)定，易發(fā)生變異，乙肝病毒的遺傳物質是DNA，結構穩(wěn)定。 答案：(1)核糖體 (2)乙肝病毒表面抗原蛋白具有抗原性，但無感染性 (3)漿　內(nèi)質網(wǎng)、高爾基體　效應T　細胞免疫和體液 (4)乙肝病毒中的DNA侵入肝細胞后留在肝細胞外的外殼蛋白顆粒(或者答感染了乙肝病毒的肝細胞損傷后溢出的未組裝的外殼蛋白顆粒) (5)艾滋病病毒　因為艾滋病病毒的遺傳物質是單鏈RNA，結構不穩(wěn)定，比乙肝病毒的雙鏈DNA容易發(fā)生改變 我綜合，我發(fā)展 13．D　解析：基因工程常用的運載體是細菌質粒、噬菌體和動植物病毒。 14．C　解析：經(jīng)細胞核移植培育出來的新個體具有提供細胞核的親本與提供細胞質的親本的遺傳物質，因而具有兩個親本的遺傳性狀。 15．C　解析：抗體是由B淋巴細胞分泌的，每一種淋巴細胞只能分泌一種抗體。要想獲得大量單一抗體，需要將某一種淋巴細胞大量克隆，但是在體外培養(yǎng)的條件下，B淋巴細胞不能無限增殖。由效應B細胞與骨髓瘤細胞融合而成的雜交瘤細胞，能在體外培養(yǎng)的條件下大量增殖，并分泌單克隆抗體。單克隆抗體與常規(guī)抗體相比，特異性強，靈敏度高，與抗癌藥物結合可制成“生物導彈”，直接作用于癌細胞。 16．C　解析：與常規(guī)抗體相比，單克隆抗體靈敏度高、特異性強。 17．C　解析：疫苗是一類接種后能激發(fā)人體免疫反應來抵抗某些傳染病的生物制品。傳統(tǒng)疫苗中的減毒疫苗一般只需要接種一次；滅活疫苗要多次接種才能達到免疫效果。減毒疫苗存在潛在的危險，疫苗不都是安全的。 18．C　解析：動物細胞培養(yǎng)和植物細胞培養(yǎng)都需要在無菌條件下進行。 19．解析：基因在生物細胞中表達成蛋白質需要經(jīng)過轉錄和翻譯兩個過程，翻譯是以mRNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質的過程。翻譯的原料是20種氨基酸，搬運工是tRNA，場所是核糖體。利用轉基因牛羊尿液生產(chǎn)提取藥物比乳汁提取藥物的更大優(yōu)越性在于：處于不同發(fā)育時期的雌、雄性動物都可生產(chǎn)藥物。 答案：(1)蛋白質的合成　(2)脫氧核苷酸　A與T、C與G配對　(3)轉錄　信使RNA(或mRNA)　轉運RNA(或tRNA)　核糖體　420　tRNA　(4)雌、雄 20．解析：離體的紫草細胞經(jīng)過一系列變化，形成了無序結構的愈傷組織。愈傷組織雖然發(fā)生了細胞分化，但是并沒有器官的產(chǎn)生。在由細胞到愈傷組織的過程中，要提供充足的營養(yǎng)和空氣，并注意滅菌。愈傷組織的細胞中含有大量的紫草素可以提取出來。 答案：(1)脫分化(或脫分化形成愈傷組織)　細胞的全能性 (2)“S”型增長　細胞數(shù)量　細胞所處的生長期 (3)保證氧氣供應充足　使細胞與培養(yǎng)液充分接觸