2018版高中生物 第3章 生物科學(xué)與工業(yè) 第3節(jié) 生物技術(shù)藥物與疫苗學(xué)案 新人教版選修2.doc

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第3節(jié)　生物技術(shù)藥物與疫苗 [課程目標(biāo)]導(dǎo)航 1.簡述生物技術(shù)藥物的概念。 2.舉例說明基因工程藥物、細胞工程藥物的生產(chǎn)原理和意義。 3.舉例說明生物技術(shù)疫苗的生產(chǎn)原理和意義。 4.進一步體驗科學(xué)技術(shù)是一個不斷發(fā)展的過程及理解科學(xué)、技術(shù)、社會三者間的關(guān)系。 知識點1　生物技術(shù)藥物 [知識梳理] 1.概念 一般是指利用DNA重組技術(shù)或其他生物技術(shù)生產(chǎn)的藥物。 2.種類 包括基因工程藥物、酶工程藥物、發(fā)酵工程藥物、細胞工程藥物等。 3.基因工程藥物 (1)生產(chǎn)過程：獲得目的基因→構(gòu)建基因工程菌→工程菌大規(guī)模培養(yǎng)→產(chǎn)物分離純化→除菌過濾→半成品檢測→成品加工→成品檢測。 (2)最主要的環(huán)節(jié)：構(gòu)建基因工程菌。 (3)特點：高效率地生產(chǎn)各種高質(zhì)量、低成本的藥品。 4.細胞工程藥物 (1)植物細胞培養(yǎng)制取藥物的生產(chǎn)過程：植物細胞株→固體培養(yǎng)→液體懸浮培養(yǎng)→收集細胞→提取純化產(chǎn)物→藥物制劑。 (2)應(yīng)用：細胞培養(yǎng)生產(chǎn)藥用植物如人參、甘草、紅豆杉、黃連、銀杏、紫草和長春花等。通過動物細胞培養(yǎng)生產(chǎn)如乙肝疫苗、狂犬病疫苗、脊髓灰質(zhì)炎疫苗等疫苗，以及干擾素、白細胞介素、腫瘤壞死因子等藥物。 [思維激活]　基因工程藥物的化學(xué)成分是什么？ 提示：蛋白質(zhì)。 [活學(xué)活用] 1.以下不是用基因工程方法生產(chǎn)的藥物是(　　) A.干擾素 B.白細胞介素 C.紫杉醇 D.乙肝疫苗 解析　基因工程藥物主要有細胞因子、抗體、疫苗、激素等，如白細胞介素－2、干擾素、乙肝疫苗等，是利用基因工程技術(shù)將外源基因?qū)爰毦?，使其高效表達得到的。紫杉醇是應(yīng)用植物細胞培養(yǎng)的方法制取的藥物，屬于細胞工程藥物。 答案　C 2.下列關(guān)于基因工程藥物的敘述中，不正確的是(　　) A.基因工程藥物的優(yōu)點是質(zhì)量高、成本低 B.基因工程藥物解決了受原料來源的限制 C.基因工程藥物的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是構(gòu)建工程菌 D.基因工程藥物毒性高、副作用大 解析　考查基因工程藥物的生產(chǎn)及特點。 答案　D [歸納總結(jié)] 1.基因工程藥物 (1)基因、轉(zhuǎn)基因與基因工程藥物 人類的所有疾病幾乎都與基因有關(guān)，因此，早在“人類基因組”計劃還未付諸實踐的時候，科學(xué)家們就已經(jīng)在研制基因工程藥物了。他們把通過克隆取得的外源目的基因(一般是人的DNA)，整合到動物受精卵的染色體內(nèi)，使之在動物體內(nèi)得到表達并能穩(wěn)定地遺傳給后代，這種含有外源基因的動物就叫做轉(zhuǎn)基因動物。一頭轉(zhuǎn)基因動物就是一座天然基因藥物制造廠。利用轉(zhuǎn)基因動物來生產(chǎn)基因藥物是一種全新的生產(chǎn)模式，與傳統(tǒng)的制藥技術(shù)相比具有無可比擬的優(yōu)越性。 (2)基因工程藥物生產(chǎn)的大致過程 獲得目的基因→構(gòu)建基因工程菌→工程菌大規(guī)模培養(yǎng)→產(chǎn)物分離純化→除菌過濾→半成品檢測→成品加工→成品檢測。 (3)傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)與基因工程藥物生產(chǎn)技術(shù)的比較 ①使用傳統(tǒng)技術(shù)，從動物臟器提取這些物質(zhì)因含量太低、成本太高，使其應(yīng)用受到限制；此外，在提取過程中還可能造成藥物被病毒感染，制成的藥物會對病人產(chǎn)生嚴(yán)重后果；作為非人源蛋白質(zhì)，長期使用會產(chǎn)生免疫反應(yīng)等。 ②用基因工程可直接使用來源于人的基因生產(chǎn)藥物，可以從根本上解決上述問題。其最大的好處是：不僅可以大量生產(chǎn)過去難以獲得的來源于人的各種生理活性的蛋白質(zhì)和多肽藥物，為臨床應(yīng)用提供保證，還可以深入研究它們的生理、生化特性和結(jié)構(gòu)，從而擴大這些物質(zhì)的應(yīng)用范圍，發(fā)現(xiàn)和挖掘出更多的生理活性物質(zhì)。通過基因工程對基因進行改造，可以生產(chǎn)出性能更加優(yōu)良的藥物。 ③基因工程藥物生產(chǎn)與傳統(tǒng)意義上的藥物生產(chǎn)有許多不同，它使用的是活細胞，產(chǎn)品又多是大分子的具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)和生理功能的蛋白質(zhì)，因而基因表達、宿主菌生長、產(chǎn)品精制、產(chǎn)品質(zhì)量和藥效等，都可能因為原料、生產(chǎn)工藝、條件，甚至環(huán)境等生產(chǎn)過程的每一步的變化而受到影響。因此，嚴(yán)格控制生產(chǎn)過程的每一步和進行嚴(yán)格的檢測，確保產(chǎn)品質(zhì)量和安全有效是基因工程藥物生產(chǎn)中必不可少的。 2.細胞工程藥物 主要是利用細胞工程技術(shù)來生產(chǎn)的藥物。 (1)細胞工程藥物解決了傳統(tǒng)動植物藥物生產(chǎn)與生物資源保護的矛盾 ①傳統(tǒng)動植物藥物的特點：高效、低毒、副作用少。 ②傳統(tǒng)動植物藥物生產(chǎn)的不足：這些藥物有許多是來自珍稀瀕危動植物，隨著這些藥物的需求量日益增大，人們對野生生物資源進行大規(guī)模獵取、采集和開發(fā)，導(dǎo)致了生態(tài)環(huán)境和物種資源的破壞。 ③細胞工程解決了傳統(tǒng)動植物藥物生產(chǎn)的不足。 (2)植物細胞培養(yǎng)制取藥物 ①制取藥物的流程 植物細胞株→固體培養(yǎng)→液體懸浮培養(yǎng)→收集細胞→提取純化產(chǎn)物→藥物制劑 ②植物細胞培養(yǎng)的應(yīng)用 一是許多藥用植物(人參、甘草、紅豆杉、黃連、銀杏、紫草和長春花等)的細胞培養(yǎng)均獲得成功：二是利用紅豆杉細胞培養(yǎng)生產(chǎn)抗癌藥物紫杉醇，利用紫草細胞培養(yǎng)生產(chǎn)紫草素。 (3)動物細胞培養(yǎng)及應(yīng)用 基本培養(yǎng)流程： 動物胚胎或出生不久的幼齡動物培養(yǎng)的細胞或組織單個細胞原代培養(yǎng)―→傳代培養(yǎng)細胞株細胞系(具有癌變特點) 動物細胞比大腸桿菌細胞具有更加優(yōu)良的產(chǎn)物加工性能，更適合來自人和高等動物的基因的表達，因而可用于生產(chǎn)各種重要的生物制品，如乙肝疫苗、狂犬病疫苗和脊髓灰質(zhì)炎疫苗等，以及干擾素、白細胞介素、腫瘤壞死因子等。知識點2　生物技術(shù)疫苗 [知識梳理] 1.疫苗是一種特殊的藥物，它不是用于治療疾病，而是用于預(yù)防疾病。 2.DNA疫苗又稱核酸疫苗，在某些腫瘤、艾滋病和肝炎等疾病的預(yù)防上可以發(fā)揮獨特的作用。 [活學(xué)活用] 疫苗與人類的身體健康關(guān)系密切。下列有關(guān)疫苗的敘述不正確的是(　　) A.疫苗不是用于治療疾病，而是用于預(yù)防疾病 B.疫苗能刺激人體，使人產(chǎn)生相應(yīng)的抗體 C.疫苗可通過注射或口服進入人體 D.人類通過接種牛痘疫苗消滅了脊髓灰質(zhì)炎 思維導(dǎo)圖： 解析　疫苗是經(jīng)過處理的病原微生物，它可以通過口服或注射進入人體，可以在人體不患病的情況下激活其免疫系統(tǒng)，產(chǎn)生相應(yīng)的抗體，通過抗體控制和消滅進入人體的某些病原體，從而達到預(yù)防疾病的目的，故A、B、C項均正確。人類接種牛痘疫苗，身體內(nèi)會產(chǎn)生抵抗天花病毒的抗體，要預(yù)防脊髓灰質(zhì)炎，需要使用脊髓灰質(zhì)炎疫苗，故D項錯誤。 答案　D 反思感悟　疫苗是經(jīng)過減毒或滅毒的病原微生物，在免疫學(xué)上屬于抗原。機體接種某種疫苗，機體內(nèi)則可產(chǎn)生相應(yīng)的抗體和記憶細胞等，從而起到預(yù)防該種病原微生物的作用。 [歸納總結(jié)] 傳統(tǒng)疫苗與新型疫苗 用于預(yù)防疾病的疫苗有細菌性疫苗、病毒性疫苗和類毒素疫苗。從疫苗的生產(chǎn)技術(shù)來說，疫苗分為傳統(tǒng)疫苗和新型疫苗兩大類。 (1)傳統(tǒng)疫苗 傳統(tǒng)疫苗包括滅活疫苗、減毒疫苗和亞單位疫苗。滅活疫苗是用致病的微生物或其代謝產(chǎn)物，接種到動物、雞胚、組織或細胞培養(yǎng)物中，經(jīng)生長繁殖后，用化學(xué)(丙酮、甲醛、酚等)或物理(加熱、紫外線照射)等方法將病原體殺死要獲得的疫苗，因此，又稱為“死”疫苗。減毒疫苗是通過適當(dāng)方法，以降低毒性或無毒的全病原體為抗原的疫苗。用天然微生物的某些成分的亞單位作為疫苗的，稱為亞單位疫苗。 (2)新型疫苗 新型疫苗主要包括基因工程疫苗和核酸疫苗?；蚬こ桃呙绨ɑ騺唵挝灰呙?、基因工程載體疫苗、基因缺失活疫苗、合成肽疫苗和抗獨特型抗體疫苗。核酸疫苗包括DNA疫苗和RNA疫苗。根據(jù)它們的基本特征，也可分為活疫苗 和滅活疫苗兩大類。 (3)三種疫苗比較 名稱 來源 原理 優(yōu)點 不足 傳統(tǒng)疫苗 生物體或其血液 免疫反應(yīng) ①人類認識早，利用較早②培養(yǎng)過程簡單 ①必須大量培養(yǎng)病原體 ②易泄漏 ③易產(chǎn)生回復(fù)毒性突變 ④滅活、減毒程度難控制⑤制劑組成復(fù)雜，需進行抗原純化 基因工程疫苗 抗原基因在宿 主細胞 內(nèi)轉(zhuǎn)錄、 翻譯的 產(chǎn)物 基因工程、基因的表達 ①可以制取任何具有免疫原性的蛋白質(zhì)和多肽，用來制疫苗 ②可以將免疫原性的多肽與載體耦聯(lián)，以增強其免疫原性 ③對人體危害作用小 ①生產(chǎn)成本高 ②單次接種后很難產(chǎn)生長期免疫 ③不易保存 核酸疫苗 由病原體中抗 原的基 因片段 和載體 構(gòu)建而 成 基因工程、免疫反應(yīng) ①制備的疫苗具有天然抗原形式，沒有病原體在體內(nèi)復(fù)制后致病的問題，也不存在回復(fù)突變和毒力返祖問題 ②免疫應(yīng)答全面 ③單次接種可誘導(dǎo)長期或終身免疫 ④生產(chǎn)迅速簡便，成本低 ⑤易于保存運輸 ⑥有利于制成聯(lián)合疫苗 ⑦能夠完善嬰兒的機體應(yīng)答，促進細胞內(nèi)抗原的清除，防止母體抗體介導(dǎo)抑制 ①刺激機體免疫反應(yīng)的能力較弱的、 ②目的基因表達水平往往不高 ③在體內(nèi)，抗原蛋白的表達能夠持續(xù)多久還不清楚 ④導(dǎo)入人體的外源DNA有整合錯誤的危險，易引起許多弊端 [隨堂練習(xí)]鞏固 1.下列關(guān)于基因工程藥物的說法，正確的是(　　) A.基因工程藥物的生產(chǎn)過程中，最主要的環(huán)節(jié)是工程菌大規(guī)模培養(yǎng) B.構(gòu)建工程菌時需要將人的全部基因?qū)胧荏w細胞 C.工程菌大規(guī)模培養(yǎng)時可以在任意條件下進行 D.將目的基因?qū)胧荏w細胞后，需要做目的基因的檢測和鑒定，才能確保最后成功 解析　基因工程藥物生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是構(gòu)建工程菌；導(dǎo)入的是目的基因，而不是生物的全部基因。工程菌培養(yǎng)時需要適宜的溫度、pH、O2含量。 答案　D 2.下列關(guān)于細胞工程藥物的說法，不正確的是(　　) A.利用植物細胞培養(yǎng)技術(shù)可生產(chǎn)植物藥物 B.解決了傳統(tǒng)動植物藥物的采集、獵取對生態(tài)環(huán)境和物種資源的破壞 C.動物細胞比大腸桿菌更適合產(chǎn)生人及高等動物的基因表達產(chǎn)物 D.動物細胞工程目前只用于藥物生產(chǎn) 解析　動物細胞工程能應(yīng)用于許多方面。 答案　D 3.(多選)下列屬于新型疫苗的是(　　) A.滅活疫苗 B.亞單位疫苗 C.抗獨特型抗體疫苗 D.DNA疫苗 解析　滅活疫苗、亞單位疫苗為傳統(tǒng)疫苗，抗獨特型抗體疫苗為基因工程疫苗，DNA疫苗為核酸疫苗。 答案　CD 4.工程菌是指(　　) A.用物理或化學(xué)方法誘發(fā)菌類自身某些基因得到高效表達的菌類細胞株系 B.用遺傳工程的方法，使同種不同株系的菌類雜交，得到的新細胞株系 C.用基因工程的方法，使外源基因得到高效表達的菌類細胞株系 D.從自然界中選取的能迅速增殖的菌類 解析　工程菌是指用基因工程的方法使外源基因得到高效表達的菌類細胞株系。A項是誘變育種的例子；B項是雜交育種的例子；D項是最傳統(tǒng)的育種方式：選擇育種。 答案　C 5.(多選)DNA疫苗與一般疫苗相比，不同的是(　　) A.接種的是DNA B.需要借助限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶 C.安全性非常高 D.在宿主細胞中轉(zhuǎn)錄、翻譯出抗原發(fā)揮免疫作用 解析　DNA疫苗是將編碼抗原蛋白的基因與運載體結(jié)合，通過基因工程的方法導(dǎo)入受體細胞，并且在受體細胞內(nèi)表達出抗原蛋白，誘導(dǎo)機體產(chǎn)生免疫應(yīng)答，從而達到預(yù)防和治療疾病的目的。在基因工程操作中把抗原蛋白基因與運載體結(jié)合需要借助限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶。 答案　ABCD [課時作業(yè)]達標(biāo) 一、選擇題 1.下列不屬于生物技術(shù)藥物的是(　　) A.基因工程藥物 B.細胞工程藥物 C.中草藥 D.酶工程藥物 解析　A、B、D三項都是利用生物技術(shù)獲得的藥物。中草藥來自植物體本身。 答案　C 2.基因工程藥物生產(chǎn)中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是(　　) A.構(gòu)建工程菌 B.構(gòu)建基因表達載體 C.獲取目的基因 D.工程菌的大規(guī)模培養(yǎng) 答案　A 3.利用基因工程生產(chǎn)藥物利用的原理是(　　) A.基因突變 B.染色體變異 C.細胞的全能性 D.基因重組 答案　D 4.抗癌藥物紫杉醇的生產(chǎn)利用的技術(shù)是(　　) A.基因工程技術(shù) B.細胞工程技術(shù) C.酶工程技術(shù) D.發(fā)酵工程技術(shù) 答案　B 5.下列關(guān)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(yù)防一生 C.疫苗能迅速激發(fā)機體免疫反應(yīng) D.疫苗既可預(yù)防疾病，也可治療疾病 解析　疫苗是一種特殊的藥物，它不是用于治療疾病，而是用于預(yù)防疾病的。疫苗能夠同時啟動機體的體液免疫和細胞免疫，產(chǎn)生抵抗抗原的免疫物質(zhì)和免疫細胞。但是不能保證所有的疫苗都是安全的，有的疫苗能使機體終生產(chǎn)生免疫力，不需要再次接種疫苗，有的疫苗幾個月后免疫力喪失，還需再次接種。 答案　C 6.關(guān)于單克隆抗體，下列敘述中不正確的是(　　) A.可以制成診斷盒，用于疾病的診斷 B.可以在生物體內(nèi)生產(chǎn)，不能在體外生產(chǎn) C.可以利用基因工程技術(shù)生產(chǎn) D.可以與藥物結(jié)合，用于病變細胞的定向治療 解析　目前，制備單克隆抗體的方法是將經(jīng)過免疫的B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合，形成雜交瘤細胞，在體內(nèi)或體外進行培養(yǎng)，最后經(jīng)提取獲得單克隆抗體。由于單克隆抗體具有較強的特異性，所以可以制成單抗診斷盒，用于疾病診斷，也可以與藥物結(jié)合，用于病變細胞的定向治療，還可以利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)。 答案　B 7.滅活疫苗是指(　　) A.病原微生物經(jīng)培養(yǎng)、殺滅后只保留免疫原性而制成的疫苗 B.用毒力減弱或基本無毒的病原微生物制成的疫苗 C.利用DNA重組技術(shù)生產(chǎn)的疫苗 D.經(jīng)處理只保留病原微生物中具有有效免疫原性的生物活性物質(zhì)制成的疫苗 答案　A 8.植物組織培養(yǎng)技術(shù)可以培養(yǎng)或生產(chǎn)(　　) A.無病毒植株 B.人工種子 C.人參皂苷粉 D.A、B、C均是 解析　無病毒植株、人工種子屬于植物繁殖的新途徑，人參皂苷粉屬于細胞產(chǎn)物，這些都是植物組織培養(yǎng)的應(yīng)用。 答案　D 9.動物細胞培養(yǎng)技術(shù)的用途有(　　) ①生產(chǎn)有價值的生物制品，如病毒疫苗、干擾素等?、谂囵B(yǎng)基因工程技術(shù)中所用的受體細胞　③可以用于檢測有毒物質(zhì)?、芘囵B(yǎng)的各種細胞可用于生理、病理、藥理等方面的研究 A.①② B.①②③ C.③④ D.①②③④ 答案　D 10.(2013江蘇高考)(多選)小鼠雜交瘤細胞表達的單克隆抗體用于人體試驗時易引起過敏反應(yīng)，為了克服這個缺陷，可選擇性擴增抗體的可變區(qū)基因(目的基因)后再重組表達。下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A.設(shè)計擴增目的基因的引物時不必考慮表達載體的序列 B.用PCR方法擴增目的基因時不必知道基因的全部序列 C.PCR體系中一定要添加從受體細胞中提取的DNA聚合酶 D.一定要根據(jù)目的基因編碼產(chǎn)物的特性選擇合適的受體細胞 解析　設(shè)計引物時應(yīng)當(dāng)與表達載體兩端的序列進行互補配對，A錯誤；PCR擴增目的基因只需要知道基因兩端的序列設(shè)計合適的引物即可，而不必知道其全部序列，B正確；PCR中應(yīng)用耐高溫的DNA聚合酶，C錯誤；根據(jù)目的基因的編碼產(chǎn)物選擇合適的受體細胞，以有利于基因的表達，D正確。 答案　BD 11.與被動免疫相比，下列關(guān)于主動免疫的敘述，正確的是(　　) A.免疫作用在受體(接受者)內(nèi)維持時間較長 B.受體接受的是抗體或致敏淋巴細胞 C.可使受體迅速產(chǎn)生抗原抗體反應(yīng) D.主要用于治療或緊急預(yù)防感染 解析　被動免疫是機體被動接受抗體、致敏淋巴細胞或其產(chǎn)物所獲得的特異性免疫能力，它與主動免疫相比，其特點是效應(yīng)快，但維持時間短；被動免疫主要用于治療或緊急預(yù)防感染。主動免疫是利用抗原刺激，使機體產(chǎn)生抗體的方法，而非直接從體外引入抗體。主動免疫中受體接受兩次或更多次數(shù)的抗原接種，產(chǎn)生效應(yīng)細胞和記憶細胞，主要用于對相關(guān)疾病的長期預(yù)防，故主動免疫的免疫作用在受體(接受者)內(nèi)維持時間較長。 答案　A 二、非選擇題 12.下圖是將人的生長激素基因?qū)爰毦圃臁肮こ叹笔疽鈭D，所用載體為質(zhì)粒A。已知細菌B細胞內(nèi)不含質(zhì)粒A，也不含質(zhì)粒A上的基因，質(zhì)粒A導(dǎo)入細菌B后，其上的基因能得到表達。請回答下列問題。 (1)目前把重組質(zhì)粒導(dǎo)入細菌細胞時，效率還不高，根據(jù)導(dǎo)入情況及質(zhì)粒類型，預(yù)測導(dǎo)入完成后得到的細菌類型可能有哪些種類？ __________________________________________________ __________________________________________________。 (2)可通過如下步驟鑒別得到的細菌是否導(dǎo)入了質(zhì)粒A或重組質(zhì)粒：將得到的細菌涂在一個含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上，能夠生長的就是導(dǎo)入了質(zhì)粒A或重組質(zhì)粒，反之則不是。使用這種方法鑒別的原理是什么？ __________________________________________________ __________________________________________________。 (3)若把通過鑒定證明導(dǎo)入了普通質(zhì)粒A或重組質(zhì)粒的細菌放在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，會發(fā)生的現(xiàn)象是________。原因是__________________________ __________________________________________________。 (4)導(dǎo)入細菌B細胞中的目的基因成功表達的標(biāo)志是什么？ __________________________________________________ __________________________________________________。 解析　解答本題的突破口，應(yīng)從正確識圖開始。目的基因插入質(zhì)粒A后，抗氨芐青霉素基因沒有被破壞，能正常表達，但抗四環(huán)素基因被破壞，所以不能正常表達。 答案　(1)有的沒有導(dǎo)入質(zhì)粒，有的導(dǎo)入的是普通質(zhì)粒A，有的(少數(shù))導(dǎo)入的是重組質(zhì)粒 (2)普通質(zhì)粒A和重組質(zhì)粒都含有抗氨芐青霉素基因 (3)有的能生長，有的不能生長　導(dǎo)入普通質(zhì)粒A的細菌能生長，因為普通質(zhì)粒A上有抗四環(huán)素基因，導(dǎo)入重組質(zhì)粒的細菌不能生長，因為目的基因插在抗四環(huán)素基因中，抗四環(huán)素基因的結(jié)構(gòu)被破壞 (4)受體細胞通過轉(zhuǎn)錄、翻譯合成相應(yīng)的蛋白質(zhì)，即人的生長激素 13.干擾素是治療癌癥的重要藥物，它必須從血中提取，每300 L人血只能提取 1 mg，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(zhì)粒相結(jié)合，然后移植到酵母菌的細胞里，讓酵母菌________。 (2)酵母菌能________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________。 答案　(1)干擾素基因　表達干擾素基因　(2)出芽　干擾素　(3)密碼子 14.利用基因工程生產(chǎn)蛋白質(zhì)藥物，經(jīng)歷了三個發(fā)展階段。第一階段，將人的基因轉(zhuǎn)入細菌細胞；第二階段，將人的基因轉(zhuǎn)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(zhuǎn)入活的動物體，飼養(yǎng)這些動物，從乳汁或尿液中提取藥物。 (1)將人的基因轉(zhuǎn)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________結(jié)構(gòu)，都是由四種____________________構(gòu)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(zhì)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(zhì)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(zhì)“語言”，從整體來看________在翻譯中充任著“譯員”。 (4)利用轉(zhuǎn)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(zhuǎn)基因牛、羊尿液生產(chǎn)提取藥物比從乳汁中提取藥物的更大優(yōu)越性在于：處于不同發(fā)育時期的________動物都可生產(chǎn)藥物。 答案　(1)蛋白質(zhì)合成　(2)雙螺旋　脫氧核苷酸　A—T、T—A、G—C、C—G　 (3)轉(zhuǎn)錄　mRNA　tRNA　核糖體　4　20　tRNA　(4)轉(zhuǎn)基因雌雄 15.在發(fā)生禽流感疫情時，有些國家還出現(xiàn)了人感染的病例。目前，科學(xué)家們已陸續(xù)從病死的家禽和候鳥體內(nèi)分離到H5N1亞型禽流感病毒(一種RNA病毒)。下圖是制備預(yù)防和治療禽流感單克隆抗體的過程，分析回答下列問題。 (1)若A細胞是小鼠骨髓瘤細胞，則B細胞是取自____________________體內(nèi)的B淋巴細胞，促進d過程的常用誘導(dǎo)劑是________。 (2)假設(shè)僅考慮某兩個細胞的融合，則可形成________種類型的C細胞，因此需用________培養(yǎng)基篩選出具有_____________________________________________ 特點的D細胞用于培養(yǎng)。D細胞的名稱是________。 (3)在動物細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)基中除需要加入糖、氨基酸、生長因子、無機鹽和微量元素外，通常還需要加入________等一些天然成分。 答案　(1)感染禽流感病毒的動物或人　聚乙二醇或滅活的病毒　(2)3　選擇　既能無限增殖又能產(chǎn)生特異性抗體　雜交瘤細胞　(3)血清 16.人類在預(yù)防與診療傳染性疾病過程中，經(jīng)常使用疫苗和抗體。已知某傳染性疾病的病原體為RNA病毒，該病毒表面的A蛋白為主要抗原，且疫苗生產(chǎn)和抗體制備的流程之一如下圖： 請回答： (1)過程①代表的是________。 (2)過程②構(gòu)建A基因表達載體時，必須使用________和________兩種工具酶。 (3)過程③采用的實驗技術(shù)是________，獲得的X是________。 (4)對健康人進行該傳染病免疫預(yù)防時，可選用圖中基因工程生產(chǎn)的________所制備的疫苗。對該傳染病疑似患者確診時，可以疑似患者體內(nèi)分離病毒與已知病毒進行________比較；或用圖中的________進行特異性結(jié)合檢測。 解析　(1)中心法則中，對于少數(shù)的以RNA為遺傳物質(zhì)的病毒，其遺傳信息的傳遞過程需要補充的過程有RNA的逆轉(zhuǎn)錄和RNA的復(fù)制的過程，圖中過程①代表的是逆轉(zhuǎn)錄的過程。(2)基因工程的步驟是：目的基因的提取―→構(gòu)建基因表達載體―→導(dǎo)入受體細胞―→目的基因的檢測和表達，其中構(gòu)建基因表達載體中需要限制酶來切割以獲取目的基因，同時需要相同的限制酶切割運載體以獲取與目的基因相同的黏性末端，再通過DNA連接酶連接目的基因和運載體。(3)過程③是將骨髓瘤細胞與B淋巴細胞融合的過程，獲得的叫雜交瘤細胞，其具備了骨髓瘤細胞的無限增殖的特性和B淋巴細胞的產(chǎn)生抗體的特性，從而制備單克隆抗體。(4)本題中提示該RNA病毒表面的A蛋白為主要的抗原，故而可選用通過基因工程生產(chǎn)的A蛋白制備疫苗；確診時為判斷該病毒是否為題目中的RNA病毒，可以進行核酸序列的比對，也可以利用單克隆抗體具備特異性，利用抗A蛋白的特異性單克隆抗體通過能否特異性結(jié)合判斷病毒表面是否有A蛋白的存在，進一步檢測是否為目的RNA病毒。 答案　(1)逆轉(zhuǎn)錄　(2)限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶、限制性內(nèi)切酶)　DNA連接酶(兩空可以互換)　(3)細胞融合　雜交瘤細胞　(4)A蛋白　核酸(基因)序列　抗A蛋白的單克隆抗體