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1、 加試特訓4　現代生物科技專題(B) 1．兔肝細胞中的基因E編碼代謝甲醛的酶，擬利用基因工程技術將基因E轉入矮牽牛中，以提高矮牽牛對甲醛的代謝能力，請回答： (1)從兔肝細胞中提取mRNA，在________酶的作用下形成互補DNA，然后以此DNA為模板擴增得到基因E。在相關酶的作用下，將基因E與Ti質粒連接在一起，形成________，再導入用氯化鈣處理的________，侵染矮牽牛葉片。將被侵染的葉片除菌后進行培養(yǎng)，最終得到轉基因矮牽牛。其中培養(yǎng)過程正確的是________(A.葉片在含適宜濃度生長素的培養(yǎng)基上分化形成愈傷組織　B．愈傷組織在含細胞分裂素和生長素配比較高的培養(yǎng)基上形成

2、芽　C．再生的芽在細胞分裂素含量較高的培養(yǎng)基上生根　D．愈傷組織在含適宜濃度植物生長調節(jié)劑的培養(yǎng)基上脫分化形成再生植株)。 (2)取轉基因矮牽牛葉片，放入含MS液體培養(yǎng)基和適宜濃度甲醛且密封的試管中。將試管置于________上，進行液體懸浮培養(yǎng)。一段時間后測定培養(yǎng)基中甲醛的含量，以判斷基因E是否在轉基因矮牽牛中正常表達。培養(yǎng)過程中液體培養(yǎng)基的作用：一是提供營養(yǎng)；二是________________，從而使葉片保持正常的形態(tài)。 答案　(1)逆轉錄　重組質粒(重組DNA分子)　農桿菌　B　(2)搖床　維持滲透壓 解析　(1)以mRNA為模板合成DNA的過程叫逆轉錄，該過程需要逆轉錄酶；將基

3、因E與Ti質粒連接在一起，形成重組質粒(或重組DNA分子)；將重組質粒導入植物細胞，一般用農桿菌轉化法，即先將重組質粒導入用氯化鈣處理的農桿菌，再用農桿菌去侵染植物葉片，從而將目的基因導入植物染色體DNA中。將重組細胞培養(yǎng)成植物需要經過植物組織培養(yǎng)的過程，葉片細胞脫分化形成愈傷組織，A錯誤；愈傷組織的分化，一般先長芽，即在細胞分裂素與生長素比例較高的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，B正確；然后生根，需要放在生長素與細胞分裂素比例較高的生根培養(yǎng)基中培養(yǎng)，C錯誤；愈傷組織形成再生植株的過程為再分化過程，D錯誤。(2)如果愈傷組織形成后要進行液體懸浮培養(yǎng)，應將試管置于搖床上，通過液體懸浮培養(yǎng)分散成單細胞，再由單細胞發(fā)

4、育成胚狀體，進而發(fā)育成植株。液體培養(yǎng)基除了提供營養(yǎng)，還維持滲透壓使葉片保持正常的形態(tài)。 2．(2017·“七彩陽光”聯盟)2014年7月，FDA批準了利用轉基因兔生產的新藥Rucones(重組人C1酯酶抑制劑)，該藥物可用于治療成人及青少年遺傳性血管性水腫患者的急性發(fā)作，其部分技術路線如圖： (1)由過程①得到的A為________________。 (2)過程②常用的方法是________________。 (3)兔的胚胎干細胞是一種未分化細胞，具有________，在適當條件下可被誘導分化為多種細胞、組織，在胚胎干細胞培養(yǎng)中，往往加入________________細胞作為飼養(yǎng)

5、層細胞，用以________________。 (4)兔的胚胎干細胞不能發(fā)育成完整個體，但可以通過________技術形成重組細胞，然后利用____________技術，通過代孕母兔分娩出轉基因兔，從轉基因兔的乳汁中提取Rucones藥物。 答案　(1)重組DNA分子　(2)顯微注射法　(3)全能性　胚胎成纖維　促進其生長，抑制其分化　(4)核移植　胚胎移植 解析　(1)由過程①是形成重組DNA分子，因此得到的A為重組DNA分子。(2)過程②是將目的基因導入受體細胞，圖中受體細胞是兔的胚胎干細胞，因此導入常用的方法是顯微注射法。(3)胚胎干細胞具有發(fā)育的全能性，可被誘導分化為多種細胞和組

6、織。一般我們在培養(yǎng)胚胎干細胞時可以采用胚胎成纖維細胞作為飼養(yǎng)層來促進其生長，抑制其分化。(4)兔的胚胎干細胞不能發(fā)育成完整個體，但可以通過核移植技術形成重組細胞，然后利用胚胎移植技術，通過代孕母兔分娩出轉基因兔，從轉基因兔的乳汁中提取Rucones藥物。 3．請回答下列關于植物克隆和動物克隆的有關問題： (1)將含有植物愈傷組織培養(yǎng)物的試管放在________上，通過________培養(yǎng)可以分散成單細胞，這種單細胞具有________________________________的特征，在適宜的培養(yǎng)基中可發(fā)育成為胚狀體，繼而發(fā)育形成植株。 (2)不同種類植物或者同種植物的不同基因型個體

7、之間遺傳性有差異，小麥、水稻等作物的一些品種或品系的培養(yǎng)細胞所誘導出的再生植株，在多次繼代培養(yǎng)后，會喪失_____________能力。 (3)任何動物細胞的培養(yǎng)，均需從原代細胞培養(yǎng)做起，步驟是首先取出健康動物的組織塊，剪碎，用濃度與活性適中的________消化分散，給予良好的營養(yǎng)液與無菌的培養(yǎng)環(huán)境，但不論用何種培養(yǎng)液一般都要加一定量的_____________，這樣細胞才能很好地貼壁生長與分裂。 (4)細胞克隆的最主要用途之一就是從普通細胞系中分離出______________的突變細胞系。 答案　(1)搖床　液體懸浮　細胞質豐富，液泡小而細胞核大　(2)細胞全能性的表達　(3)胰酶

8、　胎牛血清和激素　(4)缺乏特殊基因 4．生物堿是鐵皮石斛的有效成分之一，用組織培養(yǎng)技術繁殖其幼苗的流程如下： 新生營養(yǎng)芽―→原球莖(類似愈傷組織)叢狀苗幼苗 請回答以下問題： (1)選用新生營養(yǎng)芽為培養(yǎng)材料的原因是__________________________________，原球莖細胞的細胞壁________(厚/薄)。 (2)某小組為研究培養(yǎng)鐵皮石斛的培養(yǎng)基中蔗糖和光各自的作用，進行了對照實驗，結果如下： 培養(yǎng)條件 加蔗糖 不加蔗糖 光 正常生長，分化 不生長，死亡 暗 只生長，不分化 不生長，死亡 根據以上實驗結果，下列說法正確的是(　　) A

9、．光為生長提供能量，蔗糖促進細胞分化 B．整個組織培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)基中都不用加入蔗糖也可發(fā)育成幼苗 C．光照只會影響到光合作用的效率 D．蔗糖為生長、分化提供能量，光促進細胞分化 (3)生物堿屬于鐵皮石斛的________代謝產物，除了從植株中提取，也可以通過將含有原球莖的試管放在搖床上，通過________懸浮培養(yǎng)分散成單細胞，然后培養(yǎng)特定細胞系實現工業(yè)化生產。 (4)鐵皮石斛不耐寒，可以通過將抗寒基因與載體DNA連接在一起形成________________，然后將其導入農桿菌中，再用農桿菌侵染無菌鐵皮石斛苗葉片，培養(yǎng)侵染后的葉片獲得幼苗。為檢測抗寒基因是否轉錄，可以提取鐵皮石斛

10、的總RNA，在________酶的作用下獲得cDNA，再進行DNA分子雜交。下列有關轉基因抗寒鐵皮石斛的敘述錯誤的是(　　) A．抗寒基因的提取和轉移需要專用的工具酶和載體 B．將抗寒基因導入農桿菌細胞不涉及堿基互補配對 C．只要抗寒基因能夠表達，不同的轉基因抗寒鐵皮石斛植株的抗寒能力相差不大 D．抗寒鐵皮石斛的抗寒基因可能傳遞到近緣作物，從而造成基因污染 答案　(1)分裂旺盛，全能性容易表達　薄　(2)D(3)次生　液體　(4)重組DNA分子　逆轉錄　C 解析　(1)新生芽幼嫩，分裂能力強，適宜作為組織培養(yǎng)的材料。愈傷組織是一些相對未分化的薄壁細胞團組成的新生組織。(2)單一變量

11、法分析：黑暗條件，有蔗糖，可以生長不分化，說明光可以促進分化。光照條件，無蔗糖，不生長，說明蔗糖為生長和分化提供能量。(3)生物堿對鐵皮石斛本身沒有用，屬于次生代謝產物，分散成單細胞要放在搖床上進行液體懸浮培養(yǎng)。(4)目的基因和載體連接后形成重組DNA分子，要檢測目的基因是否發(fā)生了轉錄，在逆轉錄酶的作用下獲得cDNA，再進行DNA分子雜交。重組DNA分子導入后不一定整合，整合后不一定表達，不同受體細胞表達的效率也不一樣，C錯誤。 5．(2016·臺州高三調考)我國科學家首次通過誘導小鼠體細胞去分化獲得誘導性多能干細胞(iPS)，并克隆出活體克隆鼠。其過程如下圖。 (1)關于小鼠A體細胞

12、培養(yǎng)的敘述錯誤的是(　　) A．取用小鼠的體細胞是因為體細胞具有較強的全能性 B．用于培養(yǎng)的體細胞經過胰蛋白酶消化，分散成單個的細胞 C．細胞培養(yǎng)瓶需要放到CO2培養(yǎng)箱中保溫培養(yǎng) D．小鼠細胞在培養(yǎng)過程中會出現接觸抑制，停止分裂現象 (2)為獲取更多的卵(母)細胞，要對小鼠B注射促性腺激素，使其________。圖示中電刺激的目的是________________。培養(yǎng)得到的囊胚表面一層細胞稱________。 (3)將重組囊胚移植到已經________處理的代孕小鼠C的________內，通過代孕鼠產下克隆鼠。 (4)克隆鼠的性狀表現與圖中哪只小鼠相似？________。下列關

13、于克隆鼠產生過程的描述中，正確的是(　　) A．本實驗流程沒有涉及胚胎體外培養(yǎng)技術 B．該技術與體細胞核移植技術一樣，需要去核、取核和核移植 C．該實驗的結果不能說明成熟分化的體細胞經誘導可逆轉成未分化的多能狀態(tài) D．iPS是由體細胞誘導而成的干細胞，與胚胎干細胞一樣具有發(fā)育全能性 答案　(1)A　(2)超數排卵　促進細胞融合　滋養(yǎng)層　(3)同期發(fā)情(或與胚胎供體同時發(fā)情排卵)　子宮(或子宮角)　(4)小鼠A　D 解析　(1)動物細胞只有細胞核具有全能性，細胞不能體現其全能性，A錯誤；動物組織細胞之間是膠原纖維，成分主要是蛋白質，需要用胰蛋白酶酶解，B正確；動物細胞培養(yǎng)需要放入CO

14、2培養(yǎng)箱中保溫和調節(jié)pH，C正確；動物細胞在培養(yǎng)的過程中會出現接觸抑制，D正確。(2)為了獲取更多的卵母細胞，需要給小鼠注射促性腺激素，使其超數排卵。2-細胞胚胎變成四倍體胚胎，染色體數目加倍，是由細胞融合導致的，電刺激可以促進細胞融合。囊胚外表為一層扁平細胞，是滋養(yǎng)層，發(fā)育為胚胎的附屬結構或者胚外結構。(3)胚胎移植時，供體和受體要同期發(fā)情，受體發(fā)情排卵但是不配種，而供體發(fā)情后還要注射促性腺激素，讓其超數排卵，囊胚需要移植到子宮角完成發(fā)育。(4)克隆鼠的遺傳物質來自小鼠A，小鼠B的內細胞團沒有發(fā)育，因此克隆鼠最像小鼠A。四倍體胚胎發(fā)育成為四倍體囊胚、iPS細胞發(fā)育為重組囊胚均需要經過胚胎體外

15、培養(yǎng)，A錯誤；從圖中可知，該技術沒有用到核移植技術，B錯誤；小鼠A細胞是成熟分化的體細胞，通過誘導最后發(fā)育成小鼠C，C錯誤。 6．已知甲種農作物因受到乙種昆蟲危害而減產，乙種昆蟲食用某種原核生物分泌的丙種蛋白質后死亡。因此，可將丙種蛋白質基因轉入甲種農作物體內，使甲種農作物獲得抗乙種昆蟲危害的能力。回答下列問題： (1)為了獲得丙種蛋白質的基因，在已知丙種蛋白質氨基酸序列的基礎上，推測出丙種蛋白質的__________________序列，據此可利用____(A.物理　B．化學　C．生物D.酶解)方法合成目的基因。丙種蛋白質的基因還可從________中獲取和利用________技術擴增。

16、 (2)在利用上述丙種蛋白質基因和質粒載體構建重組質粒的過程中，常需要使用________________酶和____________酶。 (3)將含有重組質粒的農桿菌與甲種農作物的愈傷組織共同培養(yǎng)，篩選出含有丙種蛋白質的愈傷組織，由該愈傷組織培養(yǎng)成的再生植株可抵抗________的危害。 (4)若用含有重組質粒的農桿菌直接感染甲種農作物植株葉片傷口，則該植株的種子____(填“含有”或“不含”)丙種蛋白質基因。 答案　(1)基因的核苷酸　B　基因文庫　PCR　(2)限制性核酸內切　DNA連接　(3)乙種昆蟲　(4)不含 解析　(1)為了獲得丙種蛋白質的基因，在已知丙種蛋白質氨基酸序

17、列的基礎上，推測出控制丙種蛋白質的基因的核苷酸序列，據此可利用化學方法合成目的基因。丙種蛋白質的基因還可從基因文庫中獲取和利用PCR技術擴增。(2)在利用上述丙種蛋白質基因和質粒載體構建重組質粒的過程中，常需要使用限制性核酸內切酶和DNA連接酶。(3)將含有重組質粒的農桿菌與甲種農作物的愈傷組織共同培養(yǎng)，篩選出含有丙種蛋白質的愈傷組織，由該愈傷組織培養(yǎng)成的再生植株可抵抗乙種昆蟲的危害。(4)若用含有重組質粒的農桿菌直接感染甲種農作物植株葉片傷口，僅僅在該葉片內部細胞中能合成丙種蛋白質，該植株的種子和其他的營養(yǎng)器官均不含有重組質粒，也就不含有丙種蛋白質基因。 7．(2017·紹興模擬)如圖為某

18、農戶通過種植農作物，養(yǎng)殖豬、鴨，興建沼氣池等措施構建了新型農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。 請回答： (1)該系統(tǒng)有效促進了物質循環(huán)、能量流動和__________的暢通，經濟、生態(tài)環(huán)境和社會效益的同步發(fā)展。使用化肥能在短期內提高農作物產量，但過量使用會降低農作物的產量和質量，降低經濟效益，還會導致環(huán)境的破壞和________的下降，進而影響農業(yè)生產的可持續(xù)發(fā)展。用動物糞便和農作物秸稈，通過發(fā)酵技術產生沼氣為農戶提供能源，利用了農業(yè)生態(tài)工程技術的________________________________技術。 (2)利用未知序列的抗蟲基因培育抗害蟲的轉基因番茄，通常采用________(A.建立

19、基因文庫的方法　B．化學合成方法　C．逆轉錄法　D．PCR技術)獲取抗蟲基因，再用相同的限制性核酸內切酶分別切割抗蟲基因和Ti質粒，形成________________，然后在DNA連接酶的作用下，形成重組質粒，通過農桿菌導入番茄細胞，進而培育成轉基因抗蟲番茄。這種利用基因工程和植物克隆技術相結合培育新品種的方法，就是________________技術的應用。 (3)農戶利用種植的葡萄制葡萄酒和葡萄醋，利用的微生物分別是____________________，在制作葡萄酒時，發(fā)酵液裝量不能超過發(fā)酵瓶容量的________，發(fā)酵溫度保持在________________，制作果醋時，可以利

20、用________技術，將微生物吸附在鋸末上進行生產。 (4)農戶利用種植的黃瓜等新鮮蔬菜腌制泡菜時，微生物利用新鮮蔬菜中的營養(yǎng)物質進行發(fā)酵，會產生________________。泡菜中的亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸反應的產物與N-1-萘基乙二胺偶聯，形成________(A.橙紅色　B．鮮紅色　C．紫紅色　D．絳紫色)產物，根據這一特性可利用光電比色法定量。 (5)農戶在果酒、果醋和泡菜的生產過程，沒有進行嚴格的滅菌也能制作成功，其原因是________________________________________________________________________ ____

21、____________________________________________________________________。 答案　(1)信息流動　土壤肥力　潔凈可再生的新能源開發(fā) (2)A　相同的粘性末端　植物細胞工程 (3)酵母菌和醋化醋桿菌　　25～30 ℃　固定化 (4)有機酸和醇類物質　C (5)發(fā)酵菌種在短時間內大量繁殖，并產生大量代謝產物，抑制雜菌的生長繁殖 解析　(1)該系統(tǒng)有效促進了物質循環(huán)、能量流動和信息流動的暢通，經濟、生態(tài)環(huán)境和社會效益的同步發(fā)展。過量使用化肥會降低農作物的產量和質量，降低經濟效益，還會導致環(huán)境的破壞和土壤肥力的下降。用動物糞便

22、和農作物秸稈，通過發(fā)酵技術產生沼氣為農戶提供能源，利用了農業(yè)生態(tài)工程技術中的潔凈可再生的新能源開發(fā)技術。(2)抗蟲基因序列未知，通常采用建立基因文庫的方法獲取抗蟲基因，再用相同的限制性核酸內切酶分別切割抗蟲基因和Ti質粒，形成相同的粘性末端，然后在DNA連接酶的作用下，形成重組質粒，通過農桿菌導入番茄細胞，進而培育成轉基因抗蟲番茄。由細胞培育成完整的植物，就是植物細胞工程技術的應用。(3)用葡萄制葡萄酒和葡萄醋，利用的微生物分別是酵母菌和醋化醋桿菌，在制作葡萄酒時，發(fā)酵液裝量不能超過發(fā)酵瓶容量的，發(fā)酵溫度保持在25～30 ℃。利用固定化技術，將微生物吸附在鋸末上進行生產。(4)泡菜制作過程中，

23、微生物利用新鮮蔬菜中的營養(yǎng)物質進行發(fā)酵，會產生有機酸和醇類物質。泡菜中的亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸反應的產物與N-1-萘基乙二胺偶聯，形成紫紅色產物。(5)發(fā)酵菌種在短時間內大量繁殖，并產生大量代謝產物，抑制雜菌的生長繁殖，因此在果酒、果醋和泡菜的生產過程中，沒有進行嚴格的滅菌也能制作成功。 8．人組織纖溶酶原激活物(htPA)是一種重要的藥用蛋白，可在轉htPA基因母羊的羊乳中獲得。流程如下： 請回答： (1)htPA基因與質粒通常用同種____________________切割，再通過________酶連接構建重組質粒。 (2)為獲取更多的卵(母)細胞，通常對供體母羊進行____

24、____處理。卵(母)細胞在體外培養(yǎng)成熟，再與經過________處理的精子完成受精作用。體外受精卵還需經過________培養(yǎng)，然后再移植代孕產仔。最后檢測篩選，下列檢測結果中，作為培育成功標志的是________。 A．體細胞中檢測到htPA基因 B．體細胞中檢測到htPA基因的mRNA C．羊奶中檢測到htPA D．羊奶中檢測到蛋白質含量明顯增加 (3)若快速繁殖轉htPA基因羊，下列胚胎工程技術中沒有直接涉及的是________。 A．胚胎體外培養(yǎng) B．胚胎移植 C．胚胎分割 D．胚胎干細胞培養(yǎng) 答案　(1)限制性核酸內切酶　DNA連接　(2)超數排卵　獲能　(早期)胚胎體外　C　(3)D 解析　(1)構建重組質粒要用到限制性核酸內切酶和DNA連接酶。(2)超數排卵是獲得更多卵細胞的有效方法，精子必須獲能后才能與卵細胞進行體外受精，受精卵不能直接移植，要進行胚胎體外培養(yǎng)后才能移植。 7