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1、14.4.现代生物科技专题现代生物科技专题(B)(B)1.(2018全能生 B 卷)利用大肠杆菌作为工程菌生产人胰岛素，图甲中的三个 DNA 片段上依次表示出了EcoR、BamH和Sau3A三种限制性核酸内切酶的识别序列与切割位点，图乙为某种表达载体示意图(载体上的EcoR、Sau3A的切点是唯一的)。(1)根据图乙的结构写出作为基因工程载体应具备的基本条件有_(至少写出三点)(2)大肠杆菌无法对人类胰岛素基因进行加工，从而无法得到成熟的 mRNA，因此需要从人的_细胞中提取 mRNA，在逆转录酶的作用下形成互补 DNA，然后以此 DNA 为模板通过_得到大量胰岛素基因。(3)经BamH酶切割
2、得到的目的基因可以与图乙所示质粒被_酶切后的产物连接，理由是_。(4)将重组质粒导入到经过_处理的受体细胞，然后用含有四环素的培养基进行初步筛选。答案 (1)能自我复制、具有标记基因、启动子、多个酶切位点 (2)胰岛 PCR (3)Sau3A限制性核酸内切酶 Sau3A与BamH切割后形成的粘性末端相同 (4)氯化钙2.(2018湖州、衢州、丽水 2 月教学质量检测)DNA 疫苗是指将编码保护性抗原蛋白的基因(图甲)插入到适宜的质粒(图乙)中得到的重组 DNA 分子，将其导入人体内，在人体细胞内表达的产物可直接诱导机体免疫反应。图中Bgl、EcoR和Sau3A分别是限制性核酸内切酶的酶切位点。
3、试回答下列问题：(1)基因工程的核心步骤是_。将编码保护性抗原蛋白的基因与质粒连接在一起要用到_酶，该酶的本质是_。(2)DNA 疫苗表达的产物称之为_，人体是否产生免疫应答，需检测血浆中的_。(3)从分子水平上分析，不同种生物的基因可在人体细胞中成功表达，可以说明_。2(4)编码保护性抗原蛋白的基因(图甲)和质粒(图乙)构建重组 DNA，即 DNA 疫苗。限制性核酸内切酶的切点分别是Bgl、EcoR和Sau3A。下列分析错误的是_。A.构建 DNA 疫苗时，可用Bgl和Sau3A切割目的基因和质粒B.构建 DNA 疫苗时，可用EcoR和Sau3A切割目的基因和质粒C.图乙中的质粒只用EcoR
4、切割后，含有 2 个游离的磷酸基团D.用EcoR切割目的基因和质粒，再用 DNA 连接酶连接，只能产生一种连接产物答案 (1)构建重组 DNA 分子(质粒) DNA 连接 蛋白质 (2)抗原 抗体 (3)它们共用一套遗传密码 (4)D3.(2018浙江 11 月选考，32(二)某农业生态工程示意图如下，回答下列问题：(1)该农业生态工程体现的生态工程原理主要是_。对该工程的经济效益分析，可从系统内部的投入和产出、_、系统的有效贡献等三方面进行核算。(2)若要提高该工程的经济效益，可采用农业生产的_技术在桑基上再种植大豆，也可采用农业生态工程的_技术放养适量的鸡鸭等动物以调整该工程的产业结构。(
5、3)某小组应用基因工程方法开展适用于该生态工程的抗虫植物改良研究。为提高将重组DNA 分子导入受体细胞的效率，除考虑导入方法、筛选条件、防止污染外，还需考虑的主要因素有_(答出 2 点即可)。农杆菌介导法是目前植物转基因的常用方法，该方法的基本过程是农杆菌感染植物时，_，并将其插入到受体细胞的基因组中。欲获得稳定遗传的抗虫性强的转基因植物品种，则转入的抗虫基因必须能在受体细胞中_。答案 (1)物质循环 系统的实际消费(2)间种 种植业和畜牧业合理优化(3)重组 DNA 的质量和浓度、受体细胞的生长状态与密度 携带目的基因的 Ti 质粒转移到受体细胞 稳定和高效地表达解析 (1)农业生态工程的主
6、要原理是物质循环(再生)，农业生态工程的效益分析包括三方面：对系统的投入和产出、系统的实际消费、系统的有效贡献等。(2)桑基上种植大豆属于间种，桑基上放养适当的鸡鸭等动物用到的技术是种植业和畜牧业合理优化技术。3(3)影响重组 DNA 导入受体细胞的效率的因素主要有重组 DNA 的质量和浓度、受体细胞的生长状态与密度等。农杆菌介导法的基本过程：农杆菌感染植物携带目的基因的 Ti 质粒转移到受体细胞将其插入到受体细胞的基因组中。只有抗虫基因在受体细胞内稳定和高效地表达，才能获得稳定遗传的抗虫性强的转基因植物。4.(2018温州十五校联合体)2017 年 11 月，中国科学家首创的猴无性繁殖程序，
7、如图所示，请据图回答下列问题：(1)为了确保实验的成功率，对卵子供体猴进行的激素处理目的是_，获得“中中”的过程中用到的胚胎工程技术是_和_。(2)代孕猴植入胚胎之前，要进行_处理。克隆猴“中中”的某些特殊性状与卵子供体猴相似，原因是_。(3)为大量获得克隆猴，可将早期胚胎进行_后移植。答案 (1)超数排卵 胚胎体外培养 胚胎移植 (2)同期发情 控制这些性状的基因在细胞质(线粒体)中 (3)胚胎分割5.(2017“七彩阳光”联盟)2014 年 7 月，FDA 批准了利用转基因兔生产的新药Rucones(重组人 C1酯酶抑制剂)，该药物可用于治疗成人及青少年遗传性血管性水肿患者的急性发作，其部
8、分技术路线如图：Rucones基因A导入 兔的胚胎干细胞筛选含有目的基因的胚胎干细胞(1)由过程得到的 A 为_。(2)过程常用的方法是_。(3)兔的胚胎干细胞是一种未分化细胞，具有_，在适当条件下可被诱导分化为多种细胞、组织，在胚胎干细胞培养中，往往加入_细胞作为饲养层细胞，用以_。(4)兔的胚胎干细胞不能发育成完整个体，但可以通过_技术形成重组细胞，然后利用_技术，通过代孕母兔分娩出转基因兔，从转基因兔的乳汁中提取 Rucones 药物。答案 (1)重组 DNA 分子 (2)显微注射法 (3)全能性 胚胎成纤维 促进其生长，抑制其分化 (4)核移植 胚胎移植解析 (1)过程是形成重组 DN
9、A 分子，因此得到的 A 为重组 DNA 分子。(2)过程是将目的基因导入受体细胞，图中受体细胞是兔的胚胎干细胞，因此导入常用的方法是显微注射法。(3)胚胎干细胞具有发育的全能性，可被诱导分化为多种细胞和组织。一般我们在培养胚胎4干细胞时可以采用胚胎成纤维细胞作为饲养层细胞来促进其生长，抑制其分化。(4)兔的胚胎干细胞不能发育成完整个体，但可以通过核移植技术形成重组细胞，然后利用胚胎移植技术，通过代孕母兔分娩出转基因兔，从转基因兔的乳汁中提取 Rucones 药物。6.请回答下列与植物克隆和动物克隆有关的问题：(1)将含有植物愈伤组织培养物的试管放在_上，通过_培养可以分散成单细胞，这种单细胞
10、具有_的特征，在适宜的培养基中可发育成为胚状体，继而发育形成植株。(2)不同种类植物或者同种植物的不同基因型个体之间遗传性有差异，小麦、水稻等作物的一些品种或品系的培养细胞所诱导出的再生植株，在多次继代培养后，会丧失_能力。(3)任何动物细胞的培养，均需从原代细胞培养做起，步骤是首先取出健康动物的组织块，剪碎，用浓度与活性适中的_消化分散，给予良好的营养液与无菌的培养环境，但不论用何种培养液一般都要加一定量的_，这样细胞才能很好的贴壁生长与分裂。(4)细胞克隆的最主要用途之一就是从普通细胞系中分离出_突变细胞系。答案 (1)摇床 液体悬浮 细胞质丰富，液泡小而细胞核大 (2)细胞全能性的表达
11、(3)胰蛋白酶(或胰酶) 胎牛血清和激素 (4)缺乏特殊基因的7.(2018原创猜题卷)使用农药将会污染土地、污染水域、污染食物，以致在饮用水和食物中含有低剂量的农药，人们日常生活长期摄入低剂量的农药会引起许多慢性的不良影响：罹患癌症、导致畸胎、神经系统失调和性畸变等等。如图是某研究小组利用基因工程技术将抗农药马拉硫磷小菜蛾的羧酸酯酶(CarE)基因导入大肠杆菌内，制备“工程菌”的示意图。据图回答：(1)过程是以 mRNA 为模板，在_酶的催化下，合成互补的单链 DNA，在_酶作用下合成双链 DNA，获得所需基因。(2)过程需要使用_扩增目的基因，需要在反应体系中添加的有机物质有_、引物、模板
12、 DNA 和耐热性 DNA 聚合酶。(3)CarE 基因和表达载体用相同的限制性核酸内切酶切割后，通过_连接，以构建重组 DNA 分子。(4)过程是将目的基因导入大肠杆菌细胞，在基因工程中通常用_。答案 (1)逆转录 DNA 聚合 (2)PCR 4 种脱氧核糖核苷酸 (3)DNA 连接酶 (4)Ca2处理大肠杆菌解析 (1)过程是逆转录过程，所以需要逆转录酶。合成互补的单链 DNA 是 DNA 分子复制过程，需要 DNA 聚合酶。(2)PCR 技术是 DNA 体外扩增技术，需要在反应体系中添加的有机5物质有四种脱氧核糖核苷酸、引物、模板 DNA 和耐热性 DNA 聚合酶。(3)目的基因和载体都
13、要用相同的限制性核酸内切酶处理，产生相同的粘性末端。再用 DNA 连接酶处理，形成重组 DNA 分子。(4)用 Ca2处理大肠杆菌是将目的基因导入大肠杆菌细胞常用的方法。8.科研人员得到良种牛的方法流程如图：(1)获得克隆牛的生殖方式是_。(2)奶牛 B 与母牛 D 要进行_处理，以便于早期胚胎的移入，移入 D 牛子宫的胚胎最适宜的时期是发育到_以上的胚胎，如早期囊胚。(3)关于方法的叙述，不正确的是_。A.激素处理奶牛 B 促使其超数排卵B.胚胎发育不能在体外全程培养完成C.公牛 A 采集到的成熟精子可以直接使用D.胚胎移植为胚胎工程中获得后代的唯一方法(4)若要获得转入生长激素基因的牛 F
14、，可能借助_(工具)将目的基因运送到重构卵细胞中。答案 (1)无性繁殖 (2)同期发情 8 细胞 (3)C (4)载体(动物病毒、质粒)解析 (1)获得克隆牛的生殖方式是无性繁殖。(2)由于哺乳动物胚胎发育条件异常复杂，目 前尚无从受精卵到幼体的全体外培养技术，所以要适时进行胚胎移植，胚胎移植过程中要对 供体母牛和受体母牛即奶牛 B 与母牛 D 进行同期发情处理，对于受体母牛还要求是未经配 种的，同期发情是让供体牛和受体牛的子宫条件尽可能一致，以便于早期胚胎的顺利移入， 移入 D 牛子宫的胚胎最适宜的时期是发育到 8 细胞以上的胚胎，如早期囊胚。(3)方法为 培育试管牛的过程，一般要对供体母牛进行激素处理让其超数排卵，选项 A 不符合题意； 由于哺乳动物胚胎发育条件异常复杂，目前尚无从受精卵到幼体的全体外培养技术，所以胚 胎移植为胚胎工程中获得后代的唯一方法，选项 B 和 D 不符合题意；供体公牛采集到的成 熟精子在体外受精前，要进行获能处理，而不能直接使用，选项 C 符合题意。(4)若要获得 转入生长激素基因的牛 F，目的基因不能直接导入，可以借助载体将目的基因运送到重构卵 细胞中。