抗体的基因工程改造经历了最早期的人鼠嵌合单抗、人源化单抗,以及近年来的完全人源化单抗 3 个发展阶段。
鼠源单抗 人-鼠嵌合单抗 人源化单抗 完全人源化单抗
请回答:
(1)人-鼠嵌合单抗是通过从_____细胞中提取总RNA,在_____酶的作用下形成互补 DNA, 然后以此 DNA 为模板扩增得到功能性可变区基因,再与人抗体支架区基因通过_____ 连接,插入适当表达载体,转染宿主细胞表达产生。
(2)人源化单抗技术主要是通过基因工程的方法将鼠源抗体的_____,即互补决定区组装到人源抗体的支架区。该技术的缺点之一,在进行人源化改造之前,必须先制备出鼠源性抗某一特定抗原的_____。
(3)完全人源化单抗包括噬菌体展示库技术和转基因鼠技术。噬菌体展示抗体库技术:将人类抗体____序列用_____技术扩增出来后插入到噬菌体蛋白的编码基因中,使抗体与噬菌体外壳蛋白形成融合蛋白而被展示到噬菌体表面(可展示针对几乎所有抗原的人源性抗体)。完全人抗体的制备则是来源于转基因小鼠:主要操作是通过_____技术将小鼠自身的抗体编码基因替换为人类抗体编码基因,而小鼠免疫系统中的其他功能组件并不受影响。
高三生物实验题困难题
抗体的基因工程改造经历了最早期的人鼠嵌合单抗、人源化单抗,以及近年来的完全人源化单抗 3 个发展阶段。
鼠源单抗 人-鼠嵌合单抗 人源化单抗 完全人源化单抗
请回答:
(1)人-鼠嵌合单抗是通过从_____细胞中提取总RNA,在_____酶的作用下形成互补 DNA, 然后以此 DNA 为模板扩增得到功能性可变区基因,再与人抗体支架区基因通过_____ 连接,插入适当表达载体,转染宿主细胞表达产生。
(2)人源化单抗技术主要是通过基因工程的方法将鼠源抗体的_____,即互补决定区组装到人源抗体的支架区。该技术的缺点之一,在进行人源化改造之前,必须先制备出鼠源性抗某一特定抗原的_____。
(3)完全人源化单抗包括噬菌体展示库技术和转基因鼠技术。噬菌体展示抗体库技术:将人类抗体____序列用_____技术扩增出来后插入到噬菌体蛋白的编码基因中,使抗体与噬菌体外壳蛋白形成融合蛋白而被展示到噬菌体表面(可展示针对几乎所有抗原的人源性抗体)。完全人抗体的制备则是来源于转基因小鼠:主要操作是通过_____技术将小鼠自身的抗体编码基因替换为人类抗体编码基因,而小鼠免疫系统中的其他功能组件并不受影响。
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用人杂交瘤来生产人源单克隆抗体难以成功,因此单克隆抗体大都来自鼠源。但鼠源单抗在人体内使用时,会产生较强的免疫原性,为解决这一问题,发明了嵌合抗体。大致过程如图所示:
(1)鼠源单克隆抗体的生产应用的动物细胞工程技术有 。
(2)嵌合抗体能降低鼠源抗体的“免疫原性”,从图中可以推测,免疫原性的产生主要与抗体的 (选填“V区”、“C区”)有关。
(3)基因嵌合表达载体转染成功的细胞应该具有的特点是:分泌抗体和 能力。
(4)嵌合抗体的生产属于 工程范畴。图示中的嵌合抗体能比较有效的治疗 。
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用人杂交瘤来生产人源单克隆抗体难以成功,因此单克隆抗体大都来自鼠源。但鼠源单抗在人体内使用时,会产生较强的免疫原性,为解决这一问题,发明了嵌合抗体。大致过程如图所示:
(1)鼠源单克隆抗体的生产应用的动物细胞工程技术有 。
(2)嵌合抗体能降低鼠源抗体的“免疫原性”,从图中可以推测,免疫原性的产生主要与抗体的
(选填“V区”、“C区”)有关。
(3)基因嵌合表达载体转染成功的细胞应该具有的特点是:分泌抗体和 能力。
(4)嵌合抗体的生产属于 工程范畴。图示中的嵌合抗体能比较有效的治疗 。
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为获得更好的疗效,科学家运用基因工程技术对抗体进行改造,制备人鼠嵌合抗体,如图1所示。嵌合抗体具体制备过程如图2所示。据图表回答下列问题:
表1 引物对序列表
引物对A | P1 AAGCCGGGCGCGCCCGGAA P2 TTCGGCCCGCGTTATGCGCG |
引物对B | S1 GTCCGCTAGTGGCTGTG S2 AGCTGGCGTTTAGCCTCG |
(1)步骤①构建表达载体时,在目的基因上游插入启动子后,目的基因才有可能表达,据此推测获取目的基因最可能的方法是____________;表达载体所具备的结构有________。
(2)为了扩增出大量目的基因需要用到PCR技术。常规PCR技术一般包括变性、退火、延伸等步骤,退火的目的是________________________。设计引物是PCR技术的关键步骤之一,某同学设计的两组引物如表1所示,请问哪一组(引物对A、引物对B)设计不合理,并说出不合理的理由________________________________________________。
(3)步骤②将重组载体通过共转染导入骨髓瘤细胞的方法是________,骨髓瘤细胞在体外培养时,培养温度和气体条件为________。
(4)相对体外培养骨髓瘤细胞捉取分裂嵌合抗体,从老鼠腹水中抽取得到嵌合单抗的优点是________。
(5)若通过上述方法未得到嵌合单抗,请分析原因___________________________(至少答两点)。
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生物学家通过对鼠和人控制抗体产生的基因进行拼接,实现了对鼠源杂交瘤抗体的改造,生产出对人体的不良反应减少、效果更好的鼠—人嵌合抗体,用于癌症治疗。如图表示形成鼠—人嵌合抗体的过程。请据图回答:
(1)鼠源杂交瘤抗体就是从免疫小鼠的脾脏细胞中获取B淋巴细胞,在诱导剂的作用下与________融合,形成杂交瘤细胞,并通过体内培养或体外培养生产单克隆抗体。这种抗体与普通血清抗体相比较,最主要的优点在于它的______________,可大量制备。
(2)与植物原生质体的融合相比,动物细胞融合在诱导融合方法方面的主要区别是还可用____________诱导融合。
(3)生产单克隆抗体一般不直接培养B淋巴细胞,主要原因是___________________。人体内的抗体由
细胞合成分泌的。
(4)科学家通过基因拼接,将鼠源抗体基因改造成鼠—人嵌合抗体基因,然后导入到鼠淋巴细胞中,这个过程中用到的工具酶有_______、_______,改造抗体属于______工程的范畴。
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科学家通过对鼠和人控制抗体产生的基因进行拼接,实现了对鼠源杂交瘤抗体的改造,生产出对人体的不良反应减少、效果更好的鼠-人嵌合抗体,用于癌症治疗。如图表示形成鼠-人嵌合抗体的过程。请据图回答:
(1)鼠源杂交瘤抗体就是从免疫小鼠的脾脏细胞中获取B淋巴细胞,在诱导剂的作用下与 融合,形成杂交瘤细胞,并通过体内培养或体外培养生产单克隆抗体。这种抗体与普通血清抗体相比较,最主要的优点在于它的 ,可大量制备。
(2)与植物原生质体的融合相比,动物细胞融合在诱导融合方面的主要区别是还常用 诱导融合。
(3)生产单克隆抗体一般不直接培养B淋巴细胞,主要原因是 。人体内的抗体由 细胞合成分泌的。
(4)科学家通过基因拼接,将鼠源抗体基因改造成鼠-人嵌合抗体基因,然后导入到鼠淋巴细胞中,这个过程中用到的工具酶有 、 ,改造抗体属于 工程的范畴。
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科学家通过对鼠和人控制抗体产生的基因进行拼接,实现了对鼠源杂交瘤抗体的改造,生产出对人体的不良反应减少、效果更好的鼠一人嵌合抗体,用于癌症治疗。下图表示形成鼠一人嵌合抗体的过程。请据图回答:
(1)鼠源杂交瘤抗体就是从免疫小鼠的脾脏细胞中获取B淋巴细胞,在诱导剂的作用下与 融合,形成 细胞,并通过体内培养或体外培养生产单克隆抗体。这种抗体与普通血清抗体相比较,最主要的优点在于 ,可大量制备。
(2)与植物原生质体的融合相比,动物细胞融合在诱导融合方法方面的主要区别是还常用 诱导融合。
(3)生产单克隆抗体一般不直接培养浆细胞,主要原因是 。
(4)科学家通过基因拼接,将鼠源抗体基因改造成鼠一人嵌合抗体基因,然后导入到鼠淋巴细胞中,这个过程中用到的工具酶有 、 。研究人员通常采用______法将鼠一人嵌合抗体基因导入到鼠淋巴细胞内。通常采用_______技术,在分子水平检测目的基因是否翻译形成了相应的抗体。改造抗体属于
工程的范畴。
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(12分)【生物——现代生物科技专题】
下面是科学家利用现代生物技术研制用于癌症治疗的鼠一人嵌合抗体的流程图。请回答:
(1)利用蛋白质工程技术对鼠源杂交瘤抗体进行改造时,首先必须根据预期_______________________,设计_________________,进一步推测应有的氨基酸序列,最终通过基因拼接,将鼠源抗体基因改造成鼠一人嵌合抗体基因,然后导入鼠淋巴细胞中使其 。在Ig基因表达载体构建的过程中,人和鼠的基因要用 切割核苷酸之间的磷酸二酯键。
(2)图中嵌合载体启动子位于基因的首端,它是_____________识别和结合的部位,终止子是___________的终点;嵌合载体中还应含有___________________,以便重组DNA的鉴定和筛选。
(3)图中的“抗体分泌细胞”名称是________,检测目的基因在淋巴细胞中是否得到表达可采用_____技术。
(4)在制备单克隆嵌合抗体过程中要进行筛选,第二次筛选的目的是___________________________。
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下面是科学家利用现代生物技术研制用于癌症治疗的鼠—人嵌合抗体的流程图。请回答下列问题:
(1)利用蛋白质工程技术对鼠源杂交瘤抗体进行改造时,首先必须根据预期________,设计________,进一步推测应有的氨基酸序列,最终通过基因拼接,将鼠源抗体基因改造成鼠—人嵌合抗体基因,然后导入鼠淋巴细胞中使其________。在Ig基因表达载体构建的过程中,人和鼠的基因要用________切割核苷酸之间的磷酸二酯键。
(2)图中嵌合载体启动子位于基因的首端,它是________识别和结合的部位,终止子是________的终点;嵌合载体中还应含有________,以便重组DNA的鉴定和筛选。
(3)图中的“抗体分泌细胞”的名称是________,检测目的基因在淋巴细胞中是否得到表达可采用________技术。
(4)在制备单克隆嵌合抗体过程中要进行筛选,第二次筛选的目的是__________________。
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下面是科学家利用现代生物技术研制用于癌症治疗的鼠一人嵌合抗体的流程图。请回答:
(1)利用蛋白质工程技术对鼠源杂交瘤抗体进行改造时,首先必须根据预期__________,设计__________,进一步推测应有的氨基酸序列,最终通过基因拼接,将鼠源抗体基因改造成鼠—人嵌合抗体基因,然后导入鼠淋巴细胞中使其表达。在Ig基因表达载体构建的过程中,人和鼠的基因要用同一种限制酶切割核苷酸之间的________。
(2)图中嵌合载体启动子位于基因的首端,它是__________识别和结合的部位,终止子是__________的终点;嵌合载体中还应含有___________,以便重组DNA的鉴定和筛选。
(3)图中的“抗体分泌细胞”名称是________,检测目的基因在淋巴细胞中是否得到表达可用__________技术。
(4)在制备单克隆嵌合抗体过程中要进行两次筛选,第一次筛选的目的是________;第二次筛选的目的是 __________ 。
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