大题15 现代生物科技专题(二)-备战2024年高考生物之【考前抓大题精品.pdf

大题15现代生物科技专题（二）

1．新冠病毒COVID﹣19至今仍在全球流行，疫苗是终结病毒肆虐的有利武器。各国科研人员都在

想方设法进行疫苗的研制，在科研攻关应急项目中并行安排了多条技术路线（如图）。

回答下列问题。

（1）途径Ⅰ和Ⅱ都需要通过动物细胞培养获得足够数量的病毒株。在动物细胞培养中，通

过，以保证培养液无菌、无毒。此外还要定期用酶处理细胞，使的细胞脱落形成

细胞悬液。途径Ⅰ与途径Ⅱ相比，生产的疫苗安全性更高的是途径。

（2）途径Ⅲ中，用到的酶至少有等4种，为检测步骤⑦所表达的蛋白与病毒抗原蛋白是

否有相同的免疫反应特性，可用工程菌表达的蛋白与进行杂交实验。

（3）途径Ⅳ生产的DNA疫苗直接注入人体后，在人体细胞中表达出的会引起机体产生

免疫应答。与DNA疫苗相比，mRNA疫苗的安全性更有优势，这是因为，无整合到宿主

细胞染色体基因组中的风险，且易被水解，不会遗传给子细胞。

【分析】1、基因工程技术的基本步骤：

（1）目的基因的获取的方法有：从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。

（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终

止子、标记基因和复制原点等。

（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植

物细胞的方法有：农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的

方法是：显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是：感受态细胞法。

（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目

的基因﹣﹣DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA﹣﹣分子杂交技术；③检

测目的基因是否翻译成蛋白质﹣﹣抗原﹣抗体杂交技术.个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、

活性鉴定等。

2、动物细胞培养的条件：

（1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌；②添加一定量的抗生素；③定期更换培养液，以清除

代谢废物。

（2）营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然

物质。

（3）温度和pH：36.5℃±0.5℃；适宜的pH：7.2～7.4。

（4）气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO2（维持培养液的pH）。

【解答】解：（1）在动物细胞培养中，通过添加抗生素，及时更换培养液等措施，以保证培养

液无菌、无毒。此外还要定期用胰蛋白酶（胶原蛋白酶）处理细胞，使贴壁生长的细胞脱落形成

细胞悬液。生产疫苗的途径Ⅰ、Ⅱ中，途径Ⅱ中通过裂解病毒提取抗原蛋白，安全性更高。

（2）途径Ⅲ中，过程①需要逆转录酶，①过程得到目的基因后可通过PCR技术扩增目的基因，

需要Taq酶，过程②需要限制酶，过程③需要DNA连接酶。通过抗原﹣抗体杂交实验，可检测

步骤⑦所表达的蛋白与病毒抗原蛋白是否有相同的免疫反应特性，即用工程菌表达的蛋白与（康

复病人血清中的）特异性抗体杂交实验。

（3）途径Ⅳ生产的DNA疫苗直接注入人体后，在人体细胞中表达出的抗原蛋白会引起机体产生

免疫应答。因为mRNA不需要进入细胞核，无整合到宿主细胞染色体基因组中的风险，且易被

RNA（水解）酶水解，不会遗传给子细胞，因此与DNA疫苗相比，mRNA疫苗的安全性更有优

势。

故答案为：

（1）添加抗生素，及时更换培养液贴壁生长Ⅱ

（2）逆转录酶、限制酶、DNA连接酶、Taq酶（康复病人血清中的）特异性抗体

（3）抗原蛋白mRNA不需要进入细胞核RNA（水解）酶

2．某研究人员设计了下列技术路线，以期获得甘蓝和萝卜体细胞杂交植株。

请回答下列问题：

（1）制备