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1、付兑市石事阳光实验学校第十单元付兑市石事阳光实验学校第十单元生物科技专题生物科技专题第第 3939 课时课时基因工程与转基因的安全性和生物武器基因工程与转基因的安全性和生物武器1(2010生物，27)下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图 2 中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题：限制酶BamHHindEcoRSma识别序列及切GGATCCAAGCTTGAATTCCCCGGG割位点CCTAGGTTCGAACTTAAGGGGCCC(1)一个图 1 所示的质粒分子经Sma切割前后，分别含有_个游离的磷酸基团。(2)若对图中质粒进行改造，插入的Sma酶切位点越多，质粒的热稳性
2、越_。(3)用图中的质粒和外源 DNA 构建重组质粒，不能使用Sma切割，原因是_。(4)与只使用EcoR I 相比较，使用BamH 和Hind两种限制酶同时处理质粒、外源 DNA 的优点在于可以防止_。(5)为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加入_酶。(6)重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了_。2通过基因工程的方法，家采用花粉管通道法将毒蛋白基因转入棉花植株并获得表达。棉铃虫吃了这种转基因棉花的植株后就会死亡。花粉管通道法是指：利用植物花粉萌发时形成的花粉管通道将毒蛋白基因送入胚囊，进而导入尚不具备细胞壁的合子或早期胚体细胞中，借助天然的种胚系统，形成含有目的基因的种胚
3、。请回答下列问题：(1)下列所示的黏性末端是由_种限制性核酸内切酶作用产生的。(2)利用花粉管通道法将毒蛋白基因导入棉花细胞，此过程是基因工程操作步骤中的第三步，即_。获取目的基因时，如果基因比较小，核苷酸序列又已知，则可以通过 DNA 合成仪用化学方法直接_。(3)该目的基因在导入受体细胞前需要与载体结合，目前经常使用的载体是_。(4)基因工程操作的第四步是目的基因的检测与鉴，其中分子水平的检测又分三步：首先要检测转基因生物的 DNA 上是否插入了目的基因，采用的技术是_；其次还要检测_，方法同样是采用分子杂交技术；最后检测_，方法是_杂交。(5)人们对转基因生物安全性的关注，随着转基因成果
4、的不断涌现而与日俱增。有人认为转基因生物不会影响食物安全，你的观点呢？理由是什么？_。3 诺贝尔化学奖授予了三位在研究绿色荧光蛋白(GFP)方面做出突出贡献的家。绿色荧光蛋白能在蓝光或紫外光的激发下发出绿色荧光，这样借助 GFP 发出的荧光就可以跟踪蛋白质在细胞内部的移动情况，帮助推断蛋白质的功能。已知 GFP 基因最初从发光水母中提取出来。GFP 基因可作为目的基因用于培育绿色荧光小鼠，下图表示培育绿色荧光小鼠的基本流程，请分析回答：(1)用于培育绿色荧光小鼠的基因表达载体的组成必须有启动子、_和_。图中过程需要的工具酶有_和_；过程常用的方法是_；过程利用的生物技术是_；在进行过程前，利用
5、_技术可以获得数目更多且基因型相同的绿色荧光小鼠。(2)水母的 GFP 基因之所以能“嫁接”到小鼠染色体的 DNA 上，其原因是_。GFP 基因进入小鼠受精卵内，且能在其内维持稳和表达的过程称为_。(3)GFP 基因有时还可与其他目的基因一起构建到载体上，不影响目的基因的表达，且对细胞无毒害作用，因此 GFP 基因可以作为基因表达载体上的_。(4)目前家们通过_工程制造出了蓝色荧光蛋白、黄色荧光蛋白，该工程是直接改造 GFP 分子，还是改造 GFP 基因？_。4降钙素是一种多肽类激素，临床上用于治疗骨质疏松症。人的降钙素活性很低，半衰期较短。某科研机构为了研发一种活性高、半衰期长的型降钙素，从
6、预期型降钙素的功能出发，推测相的脱氧核苷酸序列，并人工合成了两条72个碱基的DNA单链，两条链通过18 个碱基对形成双链 DNA 片段，再利用 Klenow 酶补平，获得双链 DNA，过程如图。在此过程中发现，合成较长的核苷酸单链易产生缺失碱基的现象。分析回答下列问题：(1)Klenow 酶是一种_酶，合成的双链 DNA 有_个碱基对。(2)获得的双链 DNA 经EcoR(识别序列和切割位点GAATTC)和BamH(识别序列和切割位点GGATCC)双酶切后插入到大肠杆菌质粒中，筛选含重组质粒的大肠杆菌并进行 DNA 测序验证。大肠杆菌是理想的受体细胞，这是因为它_。设计EcoR和BamH双酶切
7、的目的是_。要进行重组质粒的鉴和选择，需要大肠杆菌质粒中含有_。(3)经 DNA 测序表明，最初获得的多个重组质粒，均未发现完全正确的基因序列，最可能的原因是_。(4)上述制备该型降钙素，运用的生物工程技术是_。5基因工程又叫基因拼接技术。(1)在该技术中，用人工合成方法获得目的基因的途径之一是：以目的基因转录的_为模板，_成互补的单链 DNA，然后在酶的作用下合成_。(2)基因工程中常用的受体细胞有细菌、真菌、_。(3)假设以大肠杆菌质粒作为运载体，并以同一种限制性内切酶切割运载体与目的基因，将切割后的运载体与目的基因片段混合，并加入 DNA 连接酶。连接产物至少有_种环状 DNA 分子，它
8、们分别是_。把重组质粒导入细菌细胞时一般用_处理以增加细菌细胞壁的通透性。(4)假如把抗虫基因导入棉花的一个叶肉细胞中，为了避免造成基因污染你认为该把目的基因连接在_(“核基因”或“质基因”)中。6用生物工程技术获得人们需要的生物品种或产品，是生物技术转化为生产力的重要体现。请据图回答下列问题：(1)在培育转基因牛的过程中，过程需要的工具酶是_，过程常用的方法是_。(2)转基因牛可通过分泌乳汁来生产人生长激素，在基因表达载体中，人生长激素基因的首端必须含有_，它是_识别和结合点部位。过程培养到桑椹胚或囊胚阶段，可以采用_技术，培育出多头相同的转基因牛犊。(3)PrG 基因的产物能激发细胞不断分
9、裂，通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体，最可能是_细胞，代表的细胞具有_的特点。(4)在抗虫棉培育过程中，将目的基因导入棉花受体细胞采用最多的方法是_法。过程中的受体细胞如果采用愈伤组织细胞，与采用叶肉细胞相比较，其优点是_，过程采用的技术是_。7据报道，佛罗里达的亨利丹尼尔教授利用基因工程，研制出转基因莴苣，可用其中的有效药物成分制造胰岛素囊来治疗糖尿病。如图所示是获得转基因莴苣的技术流程，请据图回答下列问题：(1)过程需要的酶有_。(2)为了便于筛选，质粒 A 上具有_。(3)接受重组质粒的受体细胞 C1可能有三种情况：如果受体细胞是土壤农杆菌，则导入它的目的是为了_，以便于得到大
10、量的含目的基因的土壤农杆菌，然后用土壤农杆菌侵染受体细胞 C2，受体细胞 C2可以是_或其他细胞，然后用组织培养技术，经_和_过程，形成转基因莴苣。(4)这种药物是从转基因莴苣中提取制得的，也必须制成粉末状，装入囊后才能使用，因为服用剂量必须仔细加以控制。如果服用的量太大，可能导致患者出现_症状。8如图是某种动物蛋白质工程的示意图，请分析回答：(1)目前蛋白质工程中难度最大的是图中编号_所示的过程，实现过程的依据有_。(2)若相关蛋白质的核酸片段是从细胞质获取的，则过程包括_、_。(3)过程中对核苷酸序列有严格要求的工具酶是_，进行过程的目的是_。(4)为获得较多的受精卵用于研究，过程的处理方
11、案是_。若过程所得的卵母细胞是从卵巢中获得的，则体外受精前的过程表示_。答案 1(1)0、2(2)高(3)Sma会破坏质粒的抗性基因、外源 DNA 中的目的基因(4)质粒和含目的基因的外源 DNA 片段自身环化(5)DNA 连接(6)鉴别和筛选含有目的基因的细胞2(1)4(2)将目的基因导入受体细胞人工合成(3)质粒(其他合理答案也可)(4)DNA 分子杂交技术目的基因是否转录出了 mRNA目的基因是否翻译成蛋白质抗原抗体(5)会影响食物安全。理由是：担心出现滞后效；担心出现的过敏原；担心营养成分改变。不会影响食物安全。理由是：多环节、严谨的安全性评价；家的负责态度可防止过敏源出现；至今未发现
12、转基因食物影响健康的实例3(1)GFP 基因终止子(两空顺序可以颠倒)限制性核酸内切酶DNA 连接酶(两空顺序可以颠倒)显微注射法早期胚胎培养技术(或：细胞培养技术)胚胎分割(2)GFP 基因和小鼠 DNA 分子的空间结构、化学组成相同转化(3)标记基因(4)蛋白质改造 GFP 基因4(1)DNA 聚合126(2)繁殖快、单细胞、遗传物质相对较少保证目的基因和载体的向连接(或防止目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接)标记基因(3)合成的核苷酸单链仍较长，产生缺失碱基的现象(4)蛋白质工程5(1)信使 RNA(mRNA)逆转录(反转录)双链 DNA(目的基因)(2)动、植物细胞(3)3运
13、载体自连的、目的基因片段自连的、运载体与目的基因片段相连的环状 DNA 分子氯化钙(4)质基因6(1)限制性核酸内切酶、DNA 连接酶显微注射法(2)启动子RNA 聚合酶胚胎分割移植(3)浆既能无限增殖又能产生特抗体(4)农杆菌转化全能性高植物组织培养7(1)同一种限制酶和 DNA 连接酶(2)标记基因(3)重组质粒的筛选与扩增植物细胞(答成体细胞或具体的植物细胞或受精卵都可以)脱分化再分化(4)低血糖8(1)氨基酸对的密码子、mRNA 与 DNA 的模板链间的碱基互补配对原则(2)逆转录诱导突变(3)限制酶使目的基因在受体细胞中稳存在并遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用(4)用促性腺激素进行超数排卵在体外人工培养至减数第二次分裂中期