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2019-2020年高考生物二輪復(fù)習(xí) 知識(shí)點(diǎn)專練20 現(xiàn)代生物科技專題 1.(xx北京高考T5)在應(yīng)用農(nóng)桿菌侵染植物葉片獲得轉(zhuǎn)基因植株的常規(guī)實(shí)驗(yàn)步驟中,不需要的是(　　) A.用攜帶目的基因的農(nóng)桿菌侵染植物細(xì)胞 B.用選擇培養(yǎng)基篩選導(dǎo)入目的基因的細(xì)胞 C.用聚乙二醇誘導(dǎo)轉(zhuǎn)基因細(xì)胞的原生質(zhì)體融合 D.用適當(dāng)比例的生長素和細(xì)胞分裂素誘導(dǎo)愈傷組織生芽 【解題指南】關(guān)鍵知識(shí):農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、選擇培養(yǎng)基的篩選和誘導(dǎo)植物組織分化的激素比例。 【解析】選C。本題主要考查轉(zhuǎn)基因植株的培育方法。將含有目的基因的Ti質(zhì)粒導(dǎo)入農(nóng)桿菌后,再用農(nóng)桿菌侵染植物細(xì)胞。載體上有標(biāo)記基因,用選擇培養(yǎng)基可以篩選導(dǎo)入目的基因的細(xì)胞。農(nóng)桿菌侵染植物葉片獲得轉(zhuǎn)基因植株的常規(guī)實(shí)驗(yàn)步驟中不需要進(jìn)行原生質(zhì)體融合。調(diào)整生長素與細(xì)胞分裂素的配比可誘導(dǎo)愈傷組織再分化。 2.(xx江蘇高考T3)下列關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞工程和胚胎工程的敘述,正確的是 (　　) A.乳腺細(xì)胞比乳腺癌細(xì)胞更容易進(jìn)行離體培養(yǎng) B.細(xì)胞核移植主要在同種動(dòng)物、同種組織的細(xì)胞之間進(jìn)行 C.采用胚胎分割技術(shù)產(chǎn)生同卵多胚的數(shù)量是有限的 D.培養(yǎng)早期胚胎的培養(yǎng)液中含維生素、激素等多種能源物質(zhì) 【解題指南】關(guān)鍵知識(shí):動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的特點(diǎn)、細(xì)胞核移植的過程、胚胎分割技術(shù)的結(jié)果和早期胚胎培養(yǎng)的培養(yǎng)液中各種營養(yǎng)物質(zhì)的作用。 【解析】選C。本題主要考查動(dòng)物細(xì)胞工程和胚胎工程。乳腺細(xì)胞是成熟的體細(xì)胞,在體外離體培養(yǎng)的時(shí)間短,并且有接觸抑制現(xiàn)象,而乳腺癌細(xì)胞在體外培養(yǎng)時(shí),可以無限增殖,并且不會(huì)發(fā)生接觸抑制,故A項(xiàng)錯(cuò)誤。細(xì)胞核移植主要是在同種動(dòng)物的不同種組織細(xì)胞之間進(jìn)行的,故B項(xiàng)錯(cuò)誤。在胚胎分割技術(shù)中,一個(gè)胚胎分割的次數(shù)越多,發(fā)育成新個(gè)體的概率越低,故C項(xiàng)正確。早期胚胎培養(yǎng)液中維生素和激素不能作為能源物質(zhì),其作用主要是促進(jìn)細(xì)胞的代謝和發(fā)育,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 3.(xx江蘇高考T20)下圖為制備人工種子部分流程示意圖,下列敘述正確的是(　　) A.胚狀體是外植體在培養(yǎng)基上脫分化形成的一團(tuán)愈傷組織 B.該過程以海藻酸鈉作為營養(yǎng)成分,以CaCl2溶液作為凝固劑 C.可在海藻酸鈉溶液中添加蔗糖,為胚狀體提供碳源 D.包埋胚狀體的凝膠珠能夠隔絕空氣,有利于人工種子的儲(chǔ)藏 【解題指南】關(guān)鍵知識(shí):植物組織培養(yǎng)中的胚狀體的特點(diǎn)、包埋胚狀體的凝膠珠中的海藻酸鈉的作用和特點(diǎn)。 【解析】選C。本題以人工種子的制備過程圖為載體考查植物組織培養(yǎng)技術(shù)。胚狀體是愈傷組織再分化得到的,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;海藻酸鈉是凝固劑,CaCl2溶液可以使含有胚狀體的海藻酸鈉形成凝膠珠,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;在海藻酸鈉溶液中添加蔗糖,不僅為胚狀體提供碳源,而且可以調(diào)節(jié)培養(yǎng)物的滲透壓,故C項(xiàng)正確;凝膠珠具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),不隔絕空氣,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 4.(xx重慶高考T6)下列有關(guān)人胰島素基因表達(dá)載體的敘述,正確的是 (　　) A.表達(dá)載體中的胰島素基因可通過人肝細(xì)胞mRNA反轉(zhuǎn)錄獲得 B.表達(dá)載體的復(fù)制和胰島素基因的表達(dá)均啟動(dòng)于復(fù)制原(起)點(diǎn) C.借助抗生素抗性基因可將含胰島素基因的受體細(xì)胞篩選出來 D.啟動(dòng)子和終止密碼子均在胰島素基因的轉(zhuǎn)錄中起作用 【解題指南】(1)題干關(guān)鍵詞:“胰島素基因表達(dá)載體”。 (2)關(guān)鍵知識(shí):目的基因的獲取,基因表達(dá)載體中各組件的作用。 【解析】選C。本題考查基因工程相關(guān)知識(shí)。A項(xiàng),胰島素基因只在胰島B細(xì)胞中表達(dá),人肝細(xì)胞無胰島素mRNA,故錯(cuò)誤。B項(xiàng),復(fù)制原點(diǎn)是基因表達(dá)載體復(fù)制的起點(diǎn),而胰島素基因表達(dá)的起點(diǎn)位于啟動(dòng)子,故錯(cuò)誤。C項(xiàng),在細(xì)胞培養(yǎng)液中加入抗生素,只有含胰島素基因的受體細(xì)胞才能存活,即借助抗生素抗性基因可將含胰島素基因的受體細(xì)胞篩選出來,故正確。D項(xiàng),啟動(dòng)子在胰島素基因的轉(zhuǎn)錄中起作用,終止密碼子在翻譯中起作用,故錯(cuò)誤。 5.(xx天津高考T6)2015年2月3日,英國議會(huì)下院通過一項(xiàng)歷史性法案,允許以醫(yī)學(xué)手段培育“三親嬰兒”。三親嬰兒的培育過程可選用如下技術(shù)路線。 據(jù)圖分析,下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A.該技術(shù)可避免母親的線粒體遺傳病基因傳遞給后代 B.捐獻(xiàn)者攜帶的紅綠色盲基因不能遺傳給三親嬰兒 C.三親嬰兒的染色體全部來自母親提供的細(xì)胞核 D.三親嬰兒的培育還需要早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù) 【解題指南】(1)圖示信息:捐獻(xiàn)者僅提供細(xì)胞質(zhì)基因,細(xì)胞核基因(染色體)來自母親和父親。 (2)關(guān)鍵知識(shí):核移植、體外受精、胚胎移植。 【解析】選C。A項(xiàng),三親嬰兒細(xì)胞質(zhì)基因主要來自捐獻(xiàn)者卵母細(xì)胞,可避免母親的線粒體遺傳病基因傳遞給后代,故正確。B項(xiàng),三親嬰兒細(xì)胞核基因(染色體)來自母親和父親,捐獻(xiàn)者攜帶的紅綠色盲基因(細(xì)胞核基因)不傳給該嬰兒,故正確。C項(xiàng),由B項(xiàng)分析可知該項(xiàng)錯(cuò)誤。D項(xiàng),三親嬰兒的培育還需要早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)才能最終完成,故正確。 6.(xx四川高考T2)精子內(nèi)的頂體由溶酶體特化而來。精卵識(shí)別后,頂體膜與精子細(xì)胞膜融合,釋放溶酶體酶使卵子外層形成孔洞,以利于精卵融合形成受精卵。下列敘述正確的是(　　) A.頂體內(nèi)儲(chǔ)存的溶酶體酶是在精子的溶酶體中合成的 B.精子游向卵子所需的能量來自線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) C.頂體膜和精子細(xì)胞膜融合體現(xiàn)生物膜的選擇透過性 D.受精卵中的遺傳物質(zhì)一半來自父方另一半來自母方 【解題指南】(1)題干關(guān)鍵信息:“溶酶體特化”“細(xì)胞膜融合”。 (2)關(guān)鍵知識(shí):蛋白質(zhì)的生物合成、細(xì)胞的能量供應(yīng)、生物膜的流動(dòng)性、受精作用。 【解析】選B。本題考查動(dòng)物受精作用的相關(guān)知識(shí)。A項(xiàng),溶酶體酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),由核糖體合成,故錯(cuò)誤。B項(xiàng),有氧呼吸(場所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體)可為精子游動(dòng)提供能量,故正確。C項(xiàng),頂體膜和精子細(xì)胞膜融合體現(xiàn)生物膜的流動(dòng)性,故錯(cuò)誤。D項(xiàng),受精卵細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)一半來自父方另一半來自母方,而細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)大部分來自母方,故錯(cuò)誤。 7.(xx廣東高考T25)如圖為培育轉(zhuǎn)基因山羊生產(chǎn)人β-酪蛋白的流程圖。 下列敘述正確的是(多選)(　　) A.過程①所用的人β-酪蛋白基因可從人cDNA文庫中獲得 B.過程②可選用囊胚期或原腸胚期的胚胎進(jìn)行移植 C.過程③可使用胚胎分割技術(shù)擴(kuò)大轉(zhuǎn)基因山羊群體 D.過程④人β-酪蛋白基因在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄、翻譯 【解題指南】(1)隱含信息:目的基因的獲取方法、胚胎分割移植操作對(duì)象與意義、基因表達(dá)過程與場所。 (2)關(guān)鍵知識(shí):轉(zhuǎn)基因技術(shù)的操作流程,胚胎分割移植技術(shù)。 【解析】選A、C。本題考查基因工程及胚胎工程的應(yīng)用。如果用某種生物的某個(gè)發(fā)育時(shí)期的mRNA反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的多種互補(bǔ)DNA片段,與載體連接后儲(chǔ)存在一個(gè)受體菌群中,這個(gè)受體菌群體就叫做這種生物的cDNA文庫,從人cDNA文庫中可以獲得人β-酪蛋白基因,故A項(xiàng)正確;過程②是胚胎移植階段,此階段所用的胚胎處于囊胚期或桑椹胚時(shí)期,而不是原腸胚時(shí)期,B項(xiàng)錯(cuò)誤;胚胎分割可以看作動(dòng)物無性繁殖或克隆的方法之一,能擴(kuò)大轉(zhuǎn)基因山羊群體,故C項(xiàng)正確;人β-酪蛋白基因?qū)儆诤嘶?其轉(zhuǎn)錄和翻譯的場所分別是細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì),故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 8.(xx浙江高考T18)“現(xiàn)代生物科技專題”模塊 下面是關(guān)于植物克隆和生態(tài)工程的問題。請(qǐng)回答: (1)為培育能高效吸收和富集重金屬鎘的轉(zhuǎn)基因植物,將野外采得的某植物幼葉消毒后,用酶混合液處理,獲得了原生質(zhì)體。酶混合液中含有適宜濃度的甘露醇,其作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)將目的基因?qū)朐|(zhì)體,經(jīng)培養(yǎng)形成愈傷組織,再通過　　　　得到分散的胚性細(xì)胞,發(fā)育成　　　　,生長發(fā)育后獲得轉(zhuǎn)基因植株。 (3)愈傷組織繼代次數(shù)過多會(huì)喪失細(xì)胞全能性的表達(dá)能力,下列原因錯(cuò)誤的是　　　　　。 A.愈傷組織發(fā)生遺傳變異 B.愈傷組織不能分散成單細(xì)胞 C.愈傷組織中激素平衡發(fā)生改變 D.愈傷組織對(duì)外源激素敏感性發(fā)生改變 (4)某農(nóng)業(yè)生態(tài)工程基地按照生態(tài)和　　　　　規(guī)律,對(duì)種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過套種、間種和　　　　　等技術(shù)的應(yīng)用,使種植的農(nóng)作物為該生態(tài)系統(tǒng)組成成分中的　　　提供更多的食物。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中盡量不施用農(nóng)藥,其目的是　　　　　　　。 A.減少水土流失　　　　　 B.減少土壤肥力 C.減少環(huán)境污染 D.減少生物多樣性 【解題指南】(1)題干關(guān)鍵詞:“原生質(zhì)體”“愈傷組織”“細(xì)胞全能性的表達(dá)”“優(yōu)化設(shè)計(jì)”。 (2)關(guān)鍵知識(shí):獲得原生質(zhì)體的方法、轉(zhuǎn)基因技術(shù)應(yīng)用、植物組織培養(yǎng)技術(shù)、生態(tài)農(nóng)業(yè)原理。 【解析】本題考查植物的克隆和生態(tài)工程在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用。(1)在植物組織培養(yǎng)和植物克隆時(shí),用適宜濃度的甘露醇溶液與纖維素酶和果膠酶混合,處理葉片,得到原生質(zhì)體。甘露醇溶液維持細(xì)胞內(nèi)外滲透壓,纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁。(2)將含有愈傷組織培養(yǎng)物的試管放在搖床上,通過液體懸浮培養(yǎng)可以分散成單細(xì)胞。這些單細(xì)胞就是胚性細(xì)胞,在適宜的培養(yǎng)基中培養(yǎng),發(fā)育成胚狀體,繼續(xù)發(fā)育形成新植物個(gè)體。(3)在長期培養(yǎng)中,愈傷組織全能性表達(dá)會(huì)下降或喪失,原因是發(fā)生了染色體畸變與細(xì)胞核變異,而且結(jié)果不可逆;細(xì)胞或組織中平衡被打破,或細(xì)胞對(duì)外源生長物質(zhì)的敏感性發(fā)生改變。(4)種養(yǎng)結(jié)合的優(yōu)化設(shè)計(jì)就是按照生態(tài)和經(jīng)濟(jì)規(guī)律,綜合優(yōu)化種植業(yè)和畜牧業(yè),以獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益。套種、間種、輪種等農(nóng)業(yè)措施都是廣大農(nóng)民在農(nóng)業(yè)實(shí)踐中總結(jié)出來的科學(xué)方法。這些方法都有利于提高農(nóng)作物光合作用效率和光能的利用率,提高產(chǎn)量,為人類、動(dòng)物等消費(fèi)者提供更多的食物來源。農(nóng)藥的使用在消滅農(nóng)業(yè)害蟲的同時(shí),也會(huì)污染水、空氣和土壤等無機(jī)環(huán)境。 答案:(1)維持滲透壓　(2)液體懸浮培養(yǎng)　胚狀體 (3)B　 (4)經(jīng)濟(jì)　輪種　消費(fèi)者　C 9.(xx全國卷ⅡT40)已知生物體內(nèi)有一種蛋白質(zhì)(P),該蛋白質(zhì)是一種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,由305個(gè)氨基酸組成。如果將P分子中158位的絲氨酸變成亮氨酸,240位的谷氨酰胺變成苯丙氨酸,改變后的蛋白質(zhì)(P1)不但保留P的功能,而且具有了酶的催化活性?；卮鹣铝袉栴}: (1)從上述資料可知,若要改變蛋白質(zhì)的功能,可以考慮對(duì)蛋白質(zhì)的　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　進(jìn)行改造。 (2)以P基因序列為基礎(chǔ),獲得P1基因的途徑有修飾　　　　　　基因或合成 　　　　　　基因。所獲得的基因表達(dá)時(shí)是遵循中心法則的,中心法則的全部內(nèi)容包括　　　　　　的復(fù)制;以及遺傳信息在不同分子之間的流動(dòng),即:　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)蛋白質(zhì)工程也被稱為第二代基因工程,其基本途徑是從預(yù)期蛋白質(zhì)功能出發(fā),通過　　　　　　　　　　　和　　　　　　　　　,進(jìn)而確定相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列,據(jù)此獲得基因,再經(jīng)表達(dá)、純化獲得蛋白質(zhì),之后還需要對(duì)蛋白質(zhì)的生物　　　　　　　　進(jìn)行鑒定。 【解題指南】題干關(guān)鍵信息:遺傳信息在不同分子之間的流動(dòng)。 【解析】本題考查蛋白質(zhì)工程和中心法則的相關(guān)內(nèi)容。 (1)蛋白質(zhì)P1是由蛋白質(zhì)P改變了兩個(gè)氨基酸序列得到的,故若要改變蛋白質(zhì)的功能,可以考慮對(duì)蛋白質(zhì)的氨基酸序列進(jìn)行改造。 (2)P1基因可以在P基因的基礎(chǔ)上經(jīng)修飾改造而成,也可以根據(jù)氨基酸序列用化學(xué)方法合成。中心法則的內(nèi)容為: ,包括DNA的復(fù)制,RNA的復(fù)制,遺傳信息由DNA→RNA、由RNA→DNA、由RNA→蛋白質(zhì)五個(gè)過程。 (3)蛋白質(zhì)工程的基本途徑是:從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測應(yīng)有的氨基酸序列→找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列(基因)。該基因表達(dá)后得到相應(yīng)蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)是否符合我們的設(shè)計(jì)要求,還需要進(jìn)一步對(duì)蛋白質(zhì)的生物功能進(jìn)行檢測與鑒定。 答案:(1)氨基酸序列(或結(jié)構(gòu)) (2)P　P1　DNA和RNA(或遺傳物質(zhì)) DNA→RNA、RNA→DNA、RNA→蛋白質(zhì)(或轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄、翻譯) (3)設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)　推測氨基酸序列　功能 10.(xx全國卷ⅠT40)HIV屬于逆轉(zhuǎn)錄病毒,是艾滋病的病原體。回答下列問題: (1)用基因工程方法制備HIV的某蛋白(目的蛋白)時(shí),可先提取HIV中的　　　　　　　,以其作為模板,在　　　　　的作用下合成　　　　　　,獲取該目的蛋白的基因,構(gòu)建重組表達(dá)載體,隨后導(dǎo)入受體細(xì)胞。 (2)從受體細(xì)胞中分離純化出目的蛋白,該蛋白作為抗原注入機(jī)體后,刺激機(jī)體產(chǎn)生的可與此蛋白結(jié)合的相應(yīng)分泌蛋白是　　　　　。該分泌蛋白可用于檢測受試者血清中的HIV,檢測的原理是　　　　　　　　　。 (3)已知某種菌導(dǎo)致的肺炎在健康人群中罕見,但是在艾滋病患者中卻多發(fā)。引起這種現(xiàn)象的根本原因是HIV主要感染和破壞了患者的部分　　　　　　細(xì)胞,降低了患者免疫系統(tǒng)的防衛(wèi)功能。 (4)人的免疫系統(tǒng)有　　　　　　癌細(xì)胞的功能,艾滋病患者由于免疫功能缺陷,易發(fā)生惡性腫瘤。 【解題指南】(1)隱含信息:HIV屬于逆轉(zhuǎn)錄病毒,遺傳物質(zhì)是RNA。 (2)關(guān)鍵知識(shí):基因工程方法、艾滋病的發(fā)病機(jī)理和免疫系統(tǒng)的功能。 【解析】(1)HIV屬于逆轉(zhuǎn)錄病毒,它的遺傳物質(zhì)是RNA,在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下可以逆轉(zhuǎn)錄為cDNA,用于構(gòu)建基因表達(dá)載體,從而制備HIV的某蛋白。 (2)HIV的某蛋白作為抗原進(jìn)入機(jī)體后,能刺激人體產(chǎn)生針對(duì)該抗原的一種特殊的分泌蛋白——抗體;可用該抗體進(jìn)行抗原—抗體雜交來檢測血清中是否含有HIV。 (3)HIV病毒營寄生生活,寄生在T淋巴細(xì)胞內(nèi),T細(xì)胞參與體液免疫和細(xì)胞免疫,因此少了T細(xì)胞,特異性免疫幾乎全部喪失,降低了機(jī)體的免疫功能。 (4)人體的免疫系統(tǒng)具有防衛(wèi)、監(jiān)控和清除的功能,可及時(shí)清除體內(nèi)產(chǎn)生的癌細(xì)胞。艾滋病患者的整個(gè)免疫功能缺陷,機(jī)體易發(fā)生一系列頑固性機(jī)體感染和惡性腫瘤。 答案:(1)RNA　逆轉(zhuǎn)錄酶　cDNA(或DNA) (2)抗體　抗原抗體特異性結(jié)合(其他合理答案也可)　(3)T(或T淋巴)　(4)監(jiān)控和清除 11.(xx山東高考T36)治療性克隆對(duì)解決供體器官缺乏和器官移植后免疫排斥反應(yīng)具有重要意義。流程如下: (1)過程①采用的是細(xì)胞工程中的　　　　　技術(shù),過程②采用的是胚胎工程中的　　　　　　技術(shù)。 (2)體細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)時(shí),所需氣體主要有O2和CO2,其中CO2的作用是維持培養(yǎng)液(基)的　　　　　　　　　　　　。 (3)如果克隆過程中需進(jìn)行基因改造,在構(gòu)建基因表達(dá)載體(重組載體)時(shí)必須使用　　　　 和　　　　　兩種工具酶?；虮磉_(dá)載體上除目的基因外,還需有 　　　　　基因,以便選出成功導(dǎo)入基因表達(dá)載體的細(xì)胞。 (4)胚胎干細(xì)胞可以來自囊胚中的　　　　　　　。在一定條件下,胚胎干細(xì)胞可以分化形成不同的組織器官。若將圖中獲得的組織器官移植給個(gè)體　　　　 　　　　　　(填“A”或“B”),則不會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。 【解析】(1)過程①表示將從體細(xì)胞中分離出的細(xì)胞核與去核的卵(母)細(xì)胞重組形成重組細(xì)胞的過程,因此采用的是細(xì)胞工程中的(體細(xì)胞)核移植技術(shù)。過程②表示將重組細(xì)胞培養(yǎng)成為早期胚胎的過程,所以采用的是胚胎工程中的(早期)胚胎培養(yǎng)技術(shù)。 (2)在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí),CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液(基)的pH(或酸堿度)。 (3)在基因工程中,構(gòu)建基因表達(dá)載體(重組載體)時(shí),必須使用限制性(核酸)內(nèi)切酶(或限制酶)和DNA連接酶?；虮磉_(dá)載體的組成,除目的基因外,還必須有啟動(dòng)子、終止子以及標(biāo)記基因等,其中標(biāo)記基因的作用是篩選出成功導(dǎo)入基因表達(dá)載體的細(xì)胞。 (4)胚胎干細(xì)胞可以來自囊胚中的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)。圖中獲得的重組細(xì)胞,其細(xì)胞核來自個(gè)體B,由其培養(yǎng)形成的組織器官的遺傳物質(zhì)組成幾乎與個(gè)體B完全相同,因此將該組織器官移植給個(gè)體B不會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。 答案:(1)(體細(xì)胞)核移植　(早期)胚胎培養(yǎng) (2)pH(或酸堿度) (3)限制性(核酸)內(nèi)切酶(或限制酶) DNA連接酶(注:兩空可顛倒)　標(biāo)記 (4)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)　B 12.【生物-現(xiàn)代生物科技專題】(xx福建高考T33)GDNF是一種神經(jīng)營養(yǎng)因子,對(duì)損傷的神經(jīng)細(xì)胞具有營養(yǎng)和保護(hù)作用。研究人員構(gòu)建了含GDNF基因的表達(dá)載體(如圖1所示),并導(dǎo)入大鼠神經(jīng)干細(xì)胞中,用于干細(xì)胞基因治療的研究。請(qǐng)回答: (1)在分離和培養(yǎng)大鼠神經(jīng)干細(xì)胞的過程中,使用胰蛋白酶的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)構(gòu)建含GDNF基因的表達(dá)載體時(shí),需選擇圖1中的　　　　　　　　　　　 限制酶進(jìn)行酶切。 (3)經(jīng)酶切后的載體和GDNF基因進(jìn)行連接,連接產(chǎn)物經(jīng)篩選得到的載體主要有3種:單個(gè)載體自連、GDNF基因與載體正向連接、GDNF基因與載體反向連接(如圖1所示)。為鑒定這3種連接方式,選擇HpaⅠ酶和BamHⅠ酶對(duì)篩選得到的載體進(jìn)行雙酶切,并對(duì)酶切后的DNA片段進(jìn)行電泳分析,結(jié)果如圖2所示。圖中第　　 　　　　　　泳道顯示所鑒定的載體是正向連接的。 (4)將正向連接的表達(dá)載體導(dǎo)入神經(jīng)干細(xì)胞后,為了檢測GDNF基因是否成功表達(dá),可用相應(yīng)的　　　　與提取的蛋白質(zhì)雜交。當(dāng)培養(yǎng)的神經(jīng)干細(xì)胞達(dá)到一定密度時(shí),需進(jìn)行　　　　　　培養(yǎng)以得到更多數(shù)量的細(xì)胞,用于神經(jīng)干細(xì)胞移植治療實(shí)驗(yàn)。 【解題指南】(1)圖示信息:限制酶的作用與目的基因和載體的關(guān)系、電泳結(jié)果與DNA片段的關(guān)系。 (2)隱含信息:動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中原代培養(yǎng)與傳代培養(yǎng)的特點(diǎn)。 【解析】本題主要考查基因工程、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)等有關(guān)知識(shí)。 (1)培養(yǎng)大鼠神經(jīng)干細(xì)胞的過程屬于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng),在進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和分離時(shí),都要使用胰蛋白酶處理使細(xì)胞分散開。 (2)圖1中構(gòu)建含GDNF基因的表達(dá)載體過程中,獲取目的基因(GDNF基因)使用的是XhoⅠ限制酶,故切割載體時(shí)應(yīng)使用同種限制酶進(jìn)行酶切。 (3)單個(gè)載體自連、GDNF基因與載體正向連接、GDNF基因與載體反向連接(如圖1所示)。選擇HpaⅠ酶和BamHⅠ酶對(duì)篩選的3種載體進(jìn)行雙酶切,對(duì)單個(gè)載體自連類型,只有HpaⅠ酶起作用,酶切后得到的就是一段6 000 bp的DNA片段,是圖2中的①;對(duì)GDNF基因與載體正向連接類型,HpaⅠ酶和BamHⅠ酶都起作用,酶切后得到一段6 000-100+100=6 000 bp的DNA片段和一段700-100+100=700 bp的DNA片段,是圖2中的②;對(duì)GDNF基因與載體反向連接類型,HpaⅠ酶和BamHⅠ酶都起作用,酶切后得到一段6 000-100+(700-100)=6 500 bp的DNA片段和一段100+100=200 bp的DNA片段,是圖2中的③。 (4)檢測GDNF基因是否成功表達(dá),可用相應(yīng)的抗體與提取的蛋白質(zhì)進(jìn)行抗原-抗體雜交技術(shù)檢測提取的蛋白質(zhì)中是否含有GDNF基因的表達(dá)產(chǎn)物。神經(jīng)干細(xì)胞在原代培養(yǎng)過程中出現(xiàn)貼壁生長的特點(diǎn),達(dá)到一定的密度時(shí),出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象,細(xì)胞分裂受到抑制,需進(jìn)行分瓶后,傳代培養(yǎng)繼續(xù)分裂以得到更多數(shù)量的細(xì)胞,用于神經(jīng)干細(xì)胞移植治療實(shí)驗(yàn)。 答案:(1)使細(xì)胞分散開　(2)XhoⅠ　(3)② (4)抗體　傳代 13.(xx江蘇高考T32)胰島素A、B鏈分別表達(dá)法是生產(chǎn)胰島素的方法之一。圖1是該方法所用的基因表達(dá)載體,圖2表示利用大腸桿菌作為工程菌生產(chǎn)人胰島素的基本流程(融合蛋白A、B分別表示β-半乳糖苷酶與胰島素A、B鏈融合的蛋白)。請(qǐng)回答下列問題: (1)圖1基因表達(dá)載體中沒有標(biāo)注出來的基本結(jié)構(gòu)是　　　　　　　　　　。 (2)圖1中啟動(dòng)子是　　　　　　酶識(shí)別和結(jié)合的部位,有了它才能啟動(dòng)目的基因的表達(dá);氨芐青霉素抗性基因的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)必需的工具酶有　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)β-半乳糖苷酶與胰島素A鏈或B鏈融合表達(dá),可將胰島素肽鏈上蛋白酶的切割位點(diǎn)隱藏在內(nèi)部,其意義在于　　　　　　　　。 (5)溴化氰能切斷肽鏈中甲硫氨酸羧基端的肽鍵,用溴化氰處理相應(yīng)的融合蛋白能獲得完整的A鏈或B鏈,且β-半乳糖苷酶被切成多個(gè)肽段,這是因?yàn)椤　　　? 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (6)根據(jù)圖2中胰島素的結(jié)構(gòu),請(qǐng)推測每個(gè)胰島素分子中所含游離氨基的數(shù)量。你的推測結(jié)果是　　　　　,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 【解題指南】解答本題的關(guān)鍵是: (1)基因表達(dá)載體的組成和構(gòu)建過程。 (2)圖中利用大腸桿菌作為工程菌生產(chǎn)人胰島素的基本流程中溴化氰的處理原理。 【解析】本題考查基因工程以及蛋白質(zhì)的合成和加工等知識(shí)。(1)基因表達(dá)載體包含啟動(dòng)子、終止子、目的基因和標(biāo)記基因。(2)啟動(dòng)子是RNA聚合酶的識(shí)別和結(jié)合位點(diǎn)。氨芐青霉素抗性基因可作為標(biāo)記基因。(3)基因工程使用的工具酶包括限制酶和DNA連接酶。(4)胰島素肽鏈上蛋白酶的切割位點(diǎn)隱藏起來,將無法被菌體內(nèi)的蛋白酶所識(shí)別,防止被降解。(5)溴化氰能切斷肽鏈中甲硫氨酸羧基端的肽鍵,而β-半乳糖苷酶中含有多個(gè)甲硫氨酸,并且胰島素A、B鏈中不含甲硫氨酸,所以溴化氰只水解β-半乳糖苷酶不水解胰島素A、B鏈,從而能獲得完整的A鏈或B鏈。(6)胰島素分子含有兩條鏈,至少有2個(gè)游離氨基分別位于2條肽鏈的一端,并且R基團(tuán)中可能也含有游離的氨基。 答案:(1)終止子　(2)RNA聚合　作為標(biāo)記基因,將含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌篩選出來 (3)限制酶和DNA連接酶 (4)防止胰島素的A、B鏈被菌體內(nèi)蛋白酶降解 (5)β-半乳糖苷酶中含多個(gè)甲硫氨酸,而胰島素A、B鏈中不含甲硫氨酸 (6)至少2個(gè)　兩條肽鏈的一端各有一個(gè)游離的氨基,氨基酸R基團(tuán)中可能還含有游離的氨基 14.(xx江蘇高考T33)熒光原位雜交可用熒光標(biāo)記的特異DNA片段為探針,與染色體上對(duì)應(yīng)的DNA片段結(jié)合,從而將特定的基因在染色體上定位。請(qǐng)回答下列問題: (1)DNA熒光探針的制備過程如圖1所示,DNA酶Ⅰ隨機(jī)切開了核苷酸之間的 　　　　　　　鍵從而產(chǎn)生切口,隨后在DNA聚合酶Ⅰ作用下,以熒光標(biāo)記的 　　　　　為原料,合成熒光標(biāo)記的DNA探針。 (2)圖2表示探針與待測基因結(jié)合的原理。先將探針與染色體共同煮沸,使DNA雙鏈中　　　　　鍵斷裂,形成單鏈。隨后在降溫復(fù)性過程中,探針的堿基按照 　　　　　原則,與染色體上的特定基因序列形成較穩(wěn)定的雜交分子。圖中兩條姐妹染色單體中最多可有　　　　　條熒光標(biāo)記的DNA片段。 (3)A、B、C分別代表不同來源的一個(gè)染色體組,已知AA和BB中各有一對(duì)同源染色體可被熒光探針標(biāo)記。若植物甲(AABB)與植物乙(AACC)雜交,則其F1有絲分裂中期的細(xì)胞中可觀察到　　　　個(gè)熒光點(diǎn);在減數(shù)第一次分裂形成的兩個(gè)子細(xì)胞中分別可觀察到　　　　　個(gè)熒光點(diǎn)。 【解析】本題考查基因工程中工具酶的作用機(jī)理、DNA分子雜交和減數(shù)分裂的相關(guān)知識(shí)。(1)由圖1可知,DNA酶Ⅰ使DNA鏈斷裂,即作用于相鄰脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵;DNA合成原料為脫氧核苷酸。(2)通過熱變性,使DNA堿基對(duì)之間的氫鍵斷裂,復(fù)性時(shí)能重新形成氫鍵,并且遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,形成雜交DNA分子。兩條姐妹染色單體,含有4條模板鏈,最多可與4個(gè)被標(biāo)記的DNA鏈結(jié)合形成4個(gè)熒光標(biāo)記雜交DNA分子。(3)根據(jù)減數(shù)分裂,植物甲(AABB)形成的配子染色體組成為(AB),與植物乙(AACC)的配子(AC)受精后,合子染色體組成為(AABC),又由于AA和BB中各有一對(duì)同源染色體可被熒光探針標(biāo)記,則AABC將會(huì)有3條染色體被標(biāo)記,6條染色單體可以觀察到6個(gè)熒光點(diǎn)。AABC減數(shù)分裂時(shí),AA兩個(gè)染色體組可以正常聯(lián)會(huì),并且同源染色體分離,減數(shù)第一次分裂形成的兩個(gè)子細(xì)胞分別獲得一個(gè)A染色體組,而B染色體組內(nèi)的染色體隨機(jī)進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞,因此其中一個(gè)子細(xì)胞含有A和B染色體組內(nèi)2條能被標(biāo)記的染色體,標(biāo)記4個(gè)染色單體、可以看到4個(gè)熒光點(diǎn),另一個(gè)子細(xì)胞只含有A中1條能被標(biāo)記的染色體,2個(gè)染色單體可以觀察到2個(gè)熒光點(diǎn)。 答案:(1)磷酸二酯　脫氧核苷酸 (2)氫　堿基互補(bǔ)配對(duì)　4　(3)6　2和4 15.(xx重慶高考T8)某課題組為解決本地種奶牛產(chǎn)奶量低的問題,引進(jìn)了含高產(chǎn)奶基因但對(duì)本地適應(yīng)性差的純種公牛。 (1)擬進(jìn)行如下雜交: ♂A(具高產(chǎn)奶基因的純種)♀B(具適宜本地生長基因的純種)→C 選擇B作為母本,原因之一是胚胎能在母體內(nèi)正?！　　　　　　　Ｈ鬋中的母牛表現(xiàn)為適宜本地生長,但產(chǎn)奶量并未提高,說明高產(chǎn)奶是　　　　　　性狀。為獲得產(chǎn)奶量高且適宜本地生長的母牛,根據(jù)現(xiàn)有類型,最佳雜交組合是　　　　　　　　,后代中出現(xiàn)這種母牛的概率是　　　　　　　(假設(shè)兩對(duì)基因分別位于不同對(duì)常染色體上)。 (2)用以上最佳組合,按以下流程可加速獲得優(yōu)良個(gè)體。 精子要具有受精能力,需對(duì)其進(jìn)行　　　　　處理;卵子的成熟在過程　　　　 中完成。在過程④的培養(yǎng)基中含有葡萄糖,其作用是　　　　　　　　　　　 　　　　。為篩選出具有優(yōu)良性狀的母牛,過程⑤前應(yīng)鑒定胚胎的　　　　。子代母牛的優(yōu)良性狀與過程　　　　　　的基因重組有關(guān)。 (3)為了提高已有胚胎的利用率,可采用　　　　　　技術(shù)。 【解題指南】(1)隱含信息:胚胎移植條件、體外受精的條件。 (2)關(guān)鍵知識(shí):雜交育種原理與應(yīng)用、體外受精技術(shù)、胚胎移植技術(shù)、胚胎分割技術(shù)。 【解析】本題考查基因的自由組合定律和胚胎工程。 (1)選擇B作為母本,原因之一是胚胎能在母體內(nèi)正常生長發(fā)育或胚胎發(fā)育,即不發(fā)生免疫排斥且能發(fā)生生理組織聯(lián)系;由交配結(jié)果可知,高產(chǎn)奶和不適宜本地生長是隱性性狀;假設(shè)M/m控制產(chǎn)奶性狀,N/n控制適宜不適宜本地生長性狀,則牛A、B、C的基因型分別是:mmnn、MMNN、MmNn,因兩對(duì)基因分別位于不同對(duì)常染色體上,利用基因重組的原理,要獲得產(chǎn)奶量高且適宜本地生長的母牛,應(yīng)選擇♂A與♀C雜交,即mmnnMmNn,后代中出現(xiàn)產(chǎn)奶量高且適宜本地生長的母牛的概率為1/2(mm)1/2(Nn)1/2(雌性)=1/8。 (2)精子在受精前需進(jìn)行獲能處理,卵子的減數(shù)第二次分裂在受精作用即過程③中才得以完成;體外培養(yǎng)胚胎時(shí),需在培養(yǎng)液中提供葡萄糖等物質(zhì)以保證充足的能量供應(yīng)。為篩選出具有優(yōu)良性狀的母牛,過程⑤前應(yīng)鑒定胚胎的性別,以及是否具有高產(chǎn)奶和適宜本地生長等優(yōu)良基因,子代母牛的優(yōu)良性狀與過程②(產(chǎn)生mN卵子的減數(shù)分裂過程)的基因重組有關(guān)。 (3)利用胚胎分割,可同時(shí)獲得多個(gè)基因型相同的后代,提高了已有胚胎的利用率。 答案:(1)生長發(fā)育或胚胎發(fā)育　隱性　♂A♀C　1/8 (2)獲能或增強(qiáng)活力?、邸」┠堋⌒詣e、高產(chǎn)奶和適宜本地生長的基因?、? (3)胚胎分割 16.(xx天津高考T7)DHA對(duì)腦神經(jīng)發(fā)育至關(guān)重要。以A、B兩種單細(xì)胞真核藻為親本,利用細(xì)胞融合技術(shù)選育高產(chǎn)DHA融合藻。兩種藻特性如下表。 親本藻 優(yōu)勢代 謝類型 生長速率 (g/L天) 固體培養(yǎng)基 上藻落直徑 DHA含量 (‰) A藻 自養(yǎng) 0.06 小 0.7 B藻 異養(yǎng) 0.14 大 無 據(jù)表回答: (1)選育的融合藻應(yīng)具有A藻　　　　　　　　　　　　　　　　　　與B藻 　　　　　的優(yōu)點(diǎn)。 (2)誘導(dǎo)融合前需用纖維素酶處理兩種藻,其目的是獲得　　　　　。 (3)通過以下三步篩選融合藻,步驟　　　　　　　　　　　可淘汰B藻,步驟 　　　　　　　可淘汰生長速率較慢的藻落,再通過步驟　　　　　獲取生產(chǎn)所需的融合藻。 步驟a:觀察藻落的大小 步驟b:用不含有機(jī)碳源(碳源——生物生長的碳素來源)的培養(yǎng)基進(jìn)行光照培養(yǎng) 步驟c:測定DHA含量 (4)以獲得的融合藻為材料進(jìn)行甲、乙、丙三組試驗(yàn),結(jié)果如下圖。 ①甲組條件下,融合藻產(chǎn)生[H]的細(xì)胞器是　　　　　　　　;丙組條件下產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器是　　　　　。 ②與甲、丙兩組相比,乙組融合藻生長速率較快,原因是在該培養(yǎng)條件下　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 甲、乙兩組DHA產(chǎn)量均較高,但實(shí)際生產(chǎn)中往往采用甲組的培養(yǎng)條件,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 【解題指南】(1)關(guān)鍵知識(shí):酶的專一性、光合作用、細(xì)胞呼吸等。 (2)圖表信息:表格內(nèi)含A藻、B藻各自的優(yōu)點(diǎn),坐標(biāo)圖內(nèi)含融合藻在不同培養(yǎng)條件下的生長速率和DHA含量。 【解析】(1)A藻的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)生DHA和自養(yǎng)特性(不需添加有機(jī)物可降低成本),B藻的優(yōu)點(diǎn)是快速生長。(2)纖維素酶可破壞細(xì)胞壁獲得原生質(zhì)體。(3)B藻是異養(yǎng)生物,使用不含有機(jī)碳源的培養(yǎng)基進(jìn)行光照既可將其淘汰;觀察菌落大小,可淘汰A藻;再通過測定DHA含量可獲取生產(chǎn)上所需的融合藻。(4)①甲組條件下,融合藻既可進(jìn)行光合作用,又可進(jìn)行細(xì)胞呼吸,故產(chǎn)生[H]的細(xì)胞器是葉綠體和線粒體;丙組條件下融合藻僅進(jìn)行細(xì)胞呼吸,故產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器是線粒體。②乙組培養(yǎng)基上有葡萄糖,可異養(yǎng),又有光照,可自養(yǎng),故比甲、丙組生長速率快;甲組是光能自養(yǎng),不需要添加葡萄糖,能降低成本,也可防止其他雜菌生長,所以常用于實(shí)際生產(chǎn)中。 答案:(1)產(chǎn)生DHA,自養(yǎng)特性　快速生長 (2)原生質(zhì)體　(3)b　a　c (4)①線粒體、葉綠體　線粒體　②融合藻既能光能自養(yǎng)又能異養(yǎng)　融合藻利用光能和簡單的無機(jī)物即能生長,不需添加葡萄糖,可降低成本,也可防止雜菌生長 17.(xx天津高考T8)纖維素分子不能進(jìn)入酵母細(xì)胞。為了使酵母菌能夠利用環(huán)境中的纖維素為原料生產(chǎn)酒精,構(gòu)建了含3種不同基因片段的重組質(zhì)粒。下面是酵母菌轉(zhuǎn)化及纖維素酶在工程菌內(nèi)合成與運(yùn)輸?shù)氖疽鈭D。 據(jù)圖回答: (1)本研究構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)可選用四種限制酶,其識(shí)別序列如下圖,為防止酶切片段的自身連接,可選用的限制酶組合是　　　或　　　　　。 A.①②　　　B.①③　　　C.②④　　　D.③④ (2)設(shè)置菌株Ⅰ為對(duì)照,是為了驗(yàn)證　　　　　　　　　不攜帶纖維素酶基因。 (3)纖維素酶基因的表達(dá)包括　　　　　和　　　　　過程。與菌株Ⅱ相比,在菌株Ⅲ、Ⅳ中參與纖維素酶合成和分泌的細(xì)胞器還有　　　　　　　　　　　　 　　　　　。 (4)在以纖維素為唯一碳源的培養(yǎng)基上分別培養(yǎng)菌株Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,菌株　　　　 　　　　　　不能存活,原因是　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)酵母菌生成酒精的細(xì)胞部位是　　　　　　,產(chǎn)生酒精時(shí)細(xì)胞的呼吸方式是　　　　　　。在利用纖維素生產(chǎn)酒精時(shí),菌株Ⅳ更具優(yōu)勢,因?yàn)閷?dǎo)入的重組質(zhì)粒含有　　　　　　　,使分泌的纖維素酶固定于細(xì)胞壁,減少因培養(yǎng)液更新而造成的酶的流失,提高酶的利用率。 【解題指南】(1)關(guān)鍵知識(shí):基因的表達(dá)、分泌蛋白的合成和運(yùn)輸、無氧呼吸。 (2)圖示信息:轉(zhuǎn)基因示意圖菌株Ⅰ為對(duì)照;菌株Ⅱ能合成纖維素酶但不能運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞外;菌株Ⅲ能合成纖維素酶也能運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞外;菌株Ⅳ能合成纖維素酶也能往外運(yùn)輸,最終附著在細(xì)胞壁上。 【解析】本題考查基因的表達(dá)過程、細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合、細(xì)胞呼吸等知識(shí)和識(shí)圖分析能力。(1)為防止酶切片段的自身連接,兩種酶切出的黏性末端堿基序列應(yīng)不同。(2)設(shè)置菌株Ⅰ為空白對(duì)照,以證實(shí)質(zhì)粒DNA和酵母菌基因組不攜帶纖維素酶基因。(3)基因的表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)步驟。與菌株Ⅱ相比,菌株Ⅲ、Ⅳ因有信號(hào)肽編碼序列,合成的纖維素酶需加工分泌,所以還需內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體。(4)因?yàn)槔w維素分子不能進(jìn)入細(xì)胞,菌株Ⅱ缺少信號(hào)肽,因此該菌株合成的纖維素酶不能分泌到細(xì)胞外,故在以纖維素為唯一碳源的培養(yǎng)基上不能存活。(5)酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精,場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì);由圖示可知菌株Ⅳ比菌株Ⅲ多了A基因片段,可推知在利用纖維素生產(chǎn)酒精時(shí),菌株Ⅳ更具有優(yōu)勢,可以使合成的纖維素酶附著在細(xì)胞壁上,減少培養(yǎng)液更新造成的酶流失,比菌株Ⅲ更占優(yōu)勢。 答案:(1)B(或C)　C(或B) (2)質(zhì)粒DNA和酵母菌基因組 (3)轉(zhuǎn)錄　翻譯　內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體 (4)Ⅱ　缺少信號(hào)肽編碼序列,合成的纖維素酶不能分泌到細(xì)胞外,細(xì)胞無可利用的碳源 (5)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)　無氧呼吸　A基因片段 18.(xx四川高考T9)將蘇云金桿菌Bt蛋白的基因?qū)朊藁?xì)胞中,可獲得抗棉鈴蟲的轉(zhuǎn)基因棉,其過程如下圖所示(注:農(nóng)桿菌中Ti質(zhì)粒上只有T-DNA片段能轉(zhuǎn)移到植物細(xì)胞中)。 (1)過程①需用同種　　　　　　　　酶對(duì)含Bt基因的DNA和Ti質(zhì)粒進(jìn)行酶切。為將過程②獲得的含重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌篩選出來,應(yīng)使用　　　　　培養(yǎng)基。 (2)過程③中將棉花細(xì)胞與農(nóng)桿菌混合后共同培養(yǎng),旨在讓　　　　　進(jìn)入棉花細(xì)胞;除盡農(nóng)桿菌后,還須轉(zhuǎn)接到含卡那霉素的培養(yǎng)基上繼續(xù)培養(yǎng),目的是　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)若過程④僅獲得大量的根,則應(yīng)在培養(yǎng)基中增加　　　　　　　　　　　　 以獲得芽;部分接種在無激素培養(yǎng)基上的芽也能長根,原因是　　　　　　　。 (4)檢驗(yàn)轉(zhuǎn)基因棉的抗蟲性狀,常用方法是　　　　　。種植轉(zhuǎn)基因抗蟲棉能減少　　　　　的使用,以減輕環(huán)境污染。 【解題指南】(1)題干關(guān)鍵信息:只有T-DNA片段能轉(zhuǎn)移,“Bt”代表“Bt基因”,“KmR”代表“卡那霉素抗性基因”。 (2)關(guān)鍵知識(shí):基因工程、植物組織培養(yǎng)。 【解析】本題考查基因工程工具酶、農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法的原理、目的基因的檢測與鑒定及植物組織培養(yǎng)過程中的激素應(yīng)用。(1)過程①需用同種限制性核酸內(nèi)切酶對(duì)含Bt基因的DNA和Ti質(zhì)粒進(jìn)行酶切,以產(chǎn)生相同的黏性末端,有利于連接。使用含卡那霉素的選擇培養(yǎng)基,可將過程②獲得的含重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌篩選出來。(2)過程③中將棉花細(xì)胞與農(nóng)桿菌混合后共同培養(yǎng),旨在讓T-DNA進(jìn)入棉花細(xì)胞,實(shí)現(xiàn)目的基因的轉(zhuǎn)移;除盡農(nóng)桿菌后,還須轉(zhuǎn)接到含卡那霉素的培養(yǎng)基上繼續(xù)培養(yǎng),目的是篩選獲得T-DNA片段的植物細(xì)胞進(jìn)行植物組織培養(yǎng)。(3)植物組織培養(yǎng)中生長素濃度高于細(xì)胞分裂素時(shí)用于誘導(dǎo)根的分化,細(xì)胞分裂素濃度高于生長素時(shí)用于誘導(dǎo)不定芽的產(chǎn)生,所以若過程④僅獲得大量的根,則應(yīng)在培養(yǎng)基中增加細(xì)胞分裂素濃度以獲得芽;芽頂端合成的生長素向基部運(yùn)輸,可促進(jìn)根的分化。(4)檢驗(yàn)轉(zhuǎn)基因棉的抗蟲性狀,常用方法是投放棉鈴蟲,使其食用看效果。種植轉(zhuǎn)基因抗蟲棉能減少農(nóng)藥的使用,以減輕環(huán)境污染。 答案:(1)限制性核酸內(nèi)切　選擇 (2)T-DNA　篩選獲得T-DNA片段的植物細(xì)胞 (3)細(xì)胞分裂素濃度　芽頂端合成的生長素向基部運(yùn)輸,促進(jìn)根的分化 (4)投放棉鈴蟲　農(nóng)藥 19.(xx海南高考T31)【生物-選修3:現(xiàn)代生物科技專題】 在體內(nèi),人胰島素基因表達(dá)可合成出一條稱為前胰島素原的肽鏈,此肽鏈在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中經(jīng)酶甲切割掉氨基端一段短肽后成為胰島素原,進(jìn)入高爾基體的胰島素原經(jīng)酶乙切割去除中間片段C后,產(chǎn)生A、B兩條肽鏈,再經(jīng)酶丙作用生成由51個(gè)氨基酸殘基組成的胰島素。目前,利用基因工程技術(shù)可大量生產(chǎn)胰島素。回答下列問題: (1)人體內(nèi)合成前胰島素原的細(xì)胞是　　　　　　,合成胰高血糖素的細(xì)胞是　　　　　　。 (2)可根據(jù)胰島素原的氨基酸序列,設(shè)計(jì)并合成編碼胰島素原的　　　　　　序列,用該序列與質(zhì)粒表達(dá)載體構(gòu)建胰島素原基因重組表達(dá)載體。再經(jīng)過細(xì)菌轉(zhuǎn)化、篩選及鑒定,即可建立能穩(wěn)定合成　　　　　　的基因工程菌。 (3)用胰島素原抗體檢測該工程菌的培養(yǎng)物時(shí),培養(yǎng)液無抗原抗體反應(yīng),菌體有抗原抗體反應(yīng),則用該工程菌進(jìn)行工業(yè)發(fā)酵時(shí),應(yīng)從　　　　　　中分離、純化胰島素原。胰島素原經(jīng)酶處理便可轉(zhuǎn)變?yōu)橐葝u素。 【解題指南】(1)題干關(guān)鍵信息:“基因工程技術(shù)可大量生產(chǎn)胰島素”。 (2)關(guān)鍵知識(shí):基因工程的操作流程、目的基因產(chǎn)物的分離、純化。 【解析】本題主要考查基因工程的有關(guān)內(nèi)容。 (1)由題干信息可知,前胰島素原在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)加工后成為胰島素,人體合成胰島素的細(xì)胞是胰島B細(xì)胞,所以合成前胰島素原的細(xì)胞也是胰島B細(xì)胞;而胰島A細(xì)胞合成的激素是胰高血糖素。 (2)真核生物的目的基因可用人工合成的方法合成,可根據(jù)胰島素原的氨基酸序列,設(shè)計(jì)并合成編碼胰島素原的DNA序列(即目的基因);合成的DNA序列經(jīng)過修飾與質(zhì)粒構(gòu)建胰島素原基因表達(dá)載體,導(dǎo)入細(xì)菌體內(nèi),經(jīng)轉(zhuǎn)化后篩選鑒定,最終得到能穩(wěn)定合成胰島素原的基因工程菌。 (3)由題目信息可知,培養(yǎng)液無抗原抗體反應(yīng),菌體有抗原抗體反應(yīng),所合成的胰島素原存在于菌體內(nèi),所以用該工程菌進(jìn)行工業(yè)發(fā)酵時(shí),應(yīng)從菌體中分離、純化胰島素原,經(jīng)酶處理便可轉(zhuǎn)變?yōu)橐葝u素。 答案:(1)胰島B細(xì)胞　胰島A細(xì)胞 (2)DNA　胰島素原　(3)菌體 20.(xx安徽高考T31Ⅱ)科研人員采用轉(zhuǎn)基因體細(xì)胞克隆技術(shù)獲得轉(zhuǎn)基因綿羊,以便通過乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)人凝血因子IX醫(yī)用蛋白,其技術(shù)路線如圖。 (1)由過程①獲得的A為　　　　　　　　　　　。 (2)在核移植之前,必須先去掉受體卵母細(xì)胞的核,目的是　　　　　　　。受體應(yīng)選用　　　　期卵母細(xì)胞。 (3)進(jìn)行胚胎移植時(shí),代孕母羊?qū)σ迫胱訉m的重組胚胎基本上不發(fā)生　　　　　,這為重組胚胎在代孕母羊體內(nèi)的存活提供了可能。 (4)采用胎兒成纖維細(xì)胞進(jìn)行轉(zhuǎn)基因體細(xì)胞克隆,理論上可獲得無限個(gè)轉(zhuǎn)基因綿羊,這是因?yàn)椤　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　? 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 【解題指南】(1)圖示信息:構(gòu)建基因表達(dá)載體、導(dǎo)入受體細(xì)胞、通過核移植技術(shù)培育轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。 (2)隱含信息:核移植時(shí)取材的原因、胚胎移植時(shí)供體與受體的選擇技巧。 【解析】本題主要考查基因工程操作步驟、核移植技術(shù)、胚胎移植知識(shí)。 (1)由題圖信息可知,①表示將人凝血因子IX基因與運(yùn)載體結(jié)合,并且獲得含有人凝血因子IX基因的基因表達(dá)載體A。 (2)為了保證重組細(xì)胞中的核遺傳物質(zhì)來自整合有目的基因的成纖維細(xì)胞,在核移植之前,必須先去掉受體卵母細(xì)胞的細(xì)胞核。MⅡ期卵母細(xì)胞中不僅含有重組需要的因子,而且細(xì)胞已達(dá)到成熟狀態(tài),所以受體選用MⅡ期卵母細(xì)胞。 (3)進(jìn)行胚胎移植時(shí),代孕母羊?qū)σ迫胱訉m的重組胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng),這為重組胚胎在代孕母羊體內(nèi)的存活提供了可能。 (4)整合有目的基因的成纖維細(xì)胞可進(jìn)行傳代培養(yǎng),通過傳代培養(yǎng)可產(chǎn)生大量整合有目的基因的成纖維細(xì)胞用于核移植,理論上可以不斷采用胎兒成纖維細(xì)胞進(jìn)行轉(zhuǎn)基因體細(xì)胞克隆,最終獲得無限個(gè)轉(zhuǎn)基因綿羊。 答案:(1)含目的基因的表達(dá)載體　(2)保證核遺傳物質(zhì)來自含目的基因的成纖維細(xì)胞　MⅡ (3)免疫排斥反應(yīng)　(4)整合有目的基因的成纖維細(xì)胞可進(jìn)行傳代培養(yǎng)