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使用次数:189
更新时间:2020-11-20
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1.

SARS冠状病毒(SARS-CoV)的N蛋白是一种重要的结构蛋白,位于病毒颗粒的核心部分,并与病毒RNA结合。在病毒的包装等过程中起重要作用。因此制备抗SARS-CoVN蛋白的单克隆抗体(mAb),对于诊断和治疗疾病具有重要意义。用SARS-CoV制备单克隆抗体的流程如下图:

1)为了获得大量的SARS冠状病毒N蛋白目的基因,可以采用PCR技术在体外扩增,该技术还需要dNTP_______酶以及引物等,扩增三轮需要的引物数量为___________个。

2)若双链DNA几乎具有等量的净电荷,且在高于等电点的pH溶液中带负电荷。利用琼脂糖凝胶电泳进行分离和纯化DNA分子主要依据_______不同,采用外加电场使其分开。在电泳槽中还需要加入______作为参照物进行鉴定。

3)小鼠被抗原蛋白免疫后,可以从___________中获取细胞。细胞中可能包含多种能产生抗体的细胞,原因是______________________

4)为了分离出只能产生mAb的细胞,需要用___________技术对杂交瘤细胞进行筛选。目前可将图中的___________作为疫苗,预防SARS冠状病毒引发的疾病。

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题型:综合题
知识点:DNA和蛋白质技术
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【答案】

Taq(耐高温DNA聚合    14    分子量(大小)    标准DNA    脾脏    小鼠曾经接触过其他抗原    抗体检测(抗原抗体杂交)    SARS冠状病毒的N蛋白   

【解析】由图可知,提取相关mRNA,通过逆转录过程可形成SARS冠状病毒(SARS-CoV)的N蛋白的目的基因,将该目的基因构建基因表达载体后导入人胚肺成纤维细胞,在该细胞中生产SARS冠状病毒(SARS-CoV)的N蛋白。将此蛋白注射到小鼠体内,可引起小鼠发生特异性免疫,产生能够分泌与SARS冠状病毒(SARS-CoV)的N蛋白结合的抗体的浆细胞,将此浆细胞与骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞,经过培养和筛选可获得能产生单一抗体的杂交瘤细胞,在体外培养该细胞,即可得到单克隆抗体(mAb)。

【详解】1PCR过程需要耐高温的DNA聚合酶,即Taq酶,第一次循环要1对引物,第二次要2对,第三次需要4对,扩增三轮总共需要7对也就是14个引物。

2)由于双链DNA几乎具有等量的净电荷,且在高于等电点的pH溶液中带负电荷。所以利用琼脂糖凝胶电泳分离纯化DNA主要是依据不同DNA的分子量不同,在电泳槽中还需要加入标准DNA作为参照物。

3)小鼠被抗原蛋白免疫后,从产生免疫反应的小鼠的脾脏中获取B淋巴细胞也就是细胞I。因为小鼠曾经接触过其他抗原,所以细胞I可能包含多种能产生抗体的细胞。

4)为了分离出只能产生mAb的细胞II,可用抗原抗体杂交技术对杂交瘤细胞进行筛选,目前可以将图中的SARS冠状病毒的N蛋白作为疫苗,预防SARS冠状病毒引发的疾病。

【点睛】

本题是利用基因工程和细胞工程生产单克隆抗体的过程,意在考查考生对所学知识的理解和应用能力。

=
考点梳理:
根据可圈可点权威老师分析,试题“ ”主要考查你对 多聚酶链式反应扩增DNA片段 等考点的理解。关于这些考点的“资料梳理”如下:
◎ 多聚酶链式反应扩增DNA片段的定义
多聚酶链式反应扩增DNA片段:

1、PCR原理:在解旋酶作用下,打开DNA双链,每条DNA单链作为母链,以4中游离脱氧核苷酸为原料,合成子链,在引物作用下,DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物,其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。
2、PCR反应过程是:变性→复性→延伸
过程 说明 图解
变性 当温度上升到90℃以上时,双链DNA解聚为单链
复性 温度下降到50℃左右,两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合
延伸 72℃左右时,TaqDNA聚合酶有最大活性,可使DNA新链由5'端向3'端延伸

3、结果:上述三步反应完成后,一个DNA分子就变成了两个DNA分子,随着重复次数的增多,DNA分子就以2n的形式增加。PCR的反应过程都是在PCR扩增仪中完成的。

◎ 多聚酶链式反应扩增DNA片段的知识扩展
(1)PCR原理:在解旋酶作用下,打开DNA双链,每条DNA单链作为母链,以4中游离脱氧核苷酸为原料,合成子链,在引物作用下,DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物,其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。
(2)PCR反应过程是:变性→复性→延伸
在升温至90℃以上时DNA解旋;在降温至50℃左右时引物与DNA单链结合;在升温至72℃左右时合成DNA子链。
(3)DNA分子复制的人工控制
解开螺旋:在80~100℃时,DNA双螺旋打开,形成两条DNA单链,称为变性。
恢复螺旋:在50~60℃左右时,两条DNA单链重新形成双螺旋结构,称为复性。
复制条件:缓冲液,DNA模板、四种脱氧核苷酸、热稳定DNA聚合酶、两种引物。
控制仪器:PCR仪(温度周期性自动调节仪)。
(4)PCR的含义是多聚酶链式反应。
(5)PCR技术反应的条件:①稳定的缓冲溶液环境;②DNA模板;③合成引物;④四种脱氧核甘酸;⑤DNA聚合酶;⑥温控设备
(6)PCR技术最突出的优点是快速、高效、灵活、易于操作。
TaqDNA聚合酶的特点是:耐高温。
◎ 多聚酶链式反应扩增DNA片段的知识对比
细胞被DNA复制与PCR技术的比较:

细胞内DNA复制 体外DNA扩增(PCR)
不同点 解旋 在解旋酶作用下边解旋边复制 80~100℃高温解旋,双链完全分开
DNA解旋酶、DNA聚合酶 TaqDNA聚合酶
引物 RNA DNA、RNA
温度 体内温和条件 高温
相同点 ①需提供DNA模板
②四种脱氧核苷酸为原料
③子链延伸的方向都是从5'端到3'端
◎ 多聚酶链式反应扩增DNA片段的知识点拨
知识点拨:

1、DNA分子复制的人工控制
解开螺旋:在80~100℃时,DNA双螺旋打开,形成两条DNA单链,称为变性。
恢复螺旋:在50~60℃左右时,两条DNA单链重新形成双螺旋结构,称为复性。
复制条件:缓冲液,DNA模板、四种脱氧核苷酸、热稳定DNA聚合酶、两种引物。
控制仪器:PCR仪(温度周期性自动调节仪)。
2、PCR的含义是多聚酶链式反应。
3、PCR技术反应的条件:①稳定的缓冲溶液环境;②DNA模板;③合成引物;④四种脱氧核甘酸;⑤DNA聚合酶;⑥温控设备
4、PCR技术最突出的优点是快速、高效、灵活、易于操作。
5、TaqDNA聚合酶的特点是:耐高温。
◎ 多聚酶链式反应扩增DNA片段的知识拓展
知识拓展:

1、DNA含量的测定——分光光度法
项目 说明
原理 DNA在260nm的紫外线波段有一强烈吸收峰,峰值大小与DNA的含量是正相关
过程 稀释 2μLPCR反应液,加入98μL蒸馏水,即将样品进行50倍稀释
对照调零 以蒸馏水作为空白对照,在波长260nm处,将紫外分光光度计的赌注调节至零
测量 取DNA稀释液100μL至比色杯中,测定260nm处的光吸收值
计算 DNA含量(μg/mL)=50×(260nm的读数)×稀释倍数
2、DNA聚合酶不恩能够从头合成DNA,只能从DNA的3'端开始延伸DNA链,因此DNA复制需要引物。
◎ 多聚酶链式反应扩增DNA片段的教学目标
1、理解多聚酶链式反应扩增DNA片段的原理。
2、识记多聚酶链式反应扩增DNA片段的结果。
3、比较多聚酶链式反应扩增DNA片段 DNA复制的异同点。
◎ 多聚酶链式反应扩增DNA片段的考试要求
能力要求:了解/识记
课时要求:1
考试频率:易考
分值比重:0.5

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类题推荐:
DNA和蛋白质技术
难度:
使用次数:185
更新时间:2020-12-25
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1.

科研人员通过观察老年(65~79岁)14例、高龄(80~89岁)16例及长寿老人(90岁)12例,肝、脾组织基因组DNA含量的变化及差异,探讨衰老进程中DNA含量变化的规律,并为今后的衰老相关研究提供实验数据。实验的主要操作步骤如下:

一、称取组织100mg放入-80冰箱;

二、将组织放入1.5ml离心管中,同时加入样品裂解液,并用微量电动匀浆器充分匀浆;

三、加入蛋白酶,56消化48h90高温蛋白质变性1h

四、加入______酶和缓冲液,37水浴锅中放置1h,以去除样品中的RNA

五、加入等体积的冷乙醇,离心取______

六、缓冲液溶解DNA,进行DNA的含量和纯度检测。

实验结果如下表:

肝组织

脾组织

DNA 含量(mg/mL)

OD260/OD280

DNA 含量(mg/mL)

OD260/OD280

65~79

1.464

1.858

1.723

2.059

80~89

0.310

1.399

0.938

2.028

90

1.147

1.795

1.688

1.973

(注:表中OD260反映溶液中核酸的浓度,OD280反映溶液中蛋白质或氨基酸的浓度。理论上,纯DNA溶液的OD260/OD2801.8。若比值大于1.8表示存在RNA残留,若小于1.8表示存在蛋白质污染)

请据表回答:

1)推测第二步中样品裂解液的作用是______

2)补全实验步骤____________________________

3)与肝组织相比,从脾组织中提取的DNA中含有的______杂质更多,因此在提取脾组织中DNA时,上述实验流程可以怎样改进:______

4)无论肝组织还是脾组织中,高龄组DNA含量总比老年组少,说明在一定年龄范围内, DNA含量随着年龄的增长逐渐减少,说明DNA含量减少可能是______的分子基础。但长寿老人比高龄组的DNA含量显著增高,科学家推测可能长寿老人体内存在长寿基因,保持了对DNA______,减少了DNA的损伤,从而延缓了细胞的衰老。

5)本研究可能存在一些不足,请指出其中的一项是______

题型:实验题
知识点:DNA和蛋白质技术
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