1、单元练十一现代生物科技专题1科学家将人的生长激素基因与某种细菌(不含抗生素抗性基因)的DNA分子进行重组，并成功地在该细菌中得以表达(如下图)。请据图分析回答：(1)过程所示获取目的基因的方法是_。(2)细菌是理想的受体细胞，这是因为它_。(3)质粒A与目的基因重组时，首先要用_酶将质粒切开“缺口”，然后用_酶将质粒与目的基因“缝合”起来。(4)若将细菌B先接种在含有_的培养基上能生长，说明该细菌中已经导入外源质粒，但不能说明外源质粒是否成功插入目的基因；若将细菌B再重新接种在含有_的培养基上不能生长，则说明细菌B中已经导入了插入目的基因的重组质粒。解析：(1)图中过程是以RNA为模板，通过逆
2、转录法获取目的基因。(2)细菌具有繁殖快、单细胞、遗传物质相对较少等优点，因此是基因工程中的理想受体细胞。(3)构建基因表达载体时，需先用限制酶分别切割目的基因和载体，再用DNA连接酶将两者连接起来。(4)质粒A和重组质粒中都有完整的抗氨苄青霉素基因，因此细菌有氨苄青霉素抗性说明该细菌中已经导入外源质粒，但不能说明外源质粒是否成功插入目的基因；重组质粒中四环素抗性基因内插入了目的基因，不能表达，因此若细菌B对四环素无抗性则说明细菌B中已经导入了插入目的基因的重组质粒。答案：(1)逆转录法(反转录法)(2)繁殖快、单细胞、遗传物质相对较少(3)限制性核酸内切DNA连接(4)氨苄青霉素四环素2血管
3、内皮生长因子(VEGF)能促进眼部视网膜血管的病理性生长。临床上可用VEGF抗体的Fab片段(即抗体的活性片段)作为药物治疗视网膜病变。以下是利用大肠杆菌来大量合成该抗体片段的技术流程图请回答下列有关问题：(1)科学家已经测出VEGF的抗体Fab片段的氨基酸序列，因此可以通过_的方法来获取目的基因。获取目的基因后，还需要在其两端加上限制酶Hind 和Xho 识别序列和启动子T7等序列，T7的位置应该在_(填“1”“2”“3”或“4”)。(2)大肠杆菌经Ca2处理，成为_细胞，能吸收外源DNA，与重组质粒混合一段时间后培养，培养基需添加_，以筛选目的菌株。将筛选出的大肠杆菌进行扩大培养，可以用_
4、作为抗原与提取出的蛋白杂交来鉴定是否合成抗体Fab片段蛋白。解析：(1)由氨基酸序列可推知mRNA中碱基序列，进而推知基因中的碱基序列，因此可以通过人工合成法合成目的基因，启动子应该加在基因首端2处。(2)大肠杆菌经Ca2处理，成为感受态细胞，能吸收外源DNA。由图示可知，质粒上的抗四环素基因结构被破坏，标记基因只有卡那霉素抗性基因，所以培养基中需要添加卡那霉素以筛选目的菌株，可以用血管内皮生长因子(VEGF)为抗原与提取出的蛋白杂交来鉴定是否合成抗体Fab片段蛋白。答案：(1)人工合成2(2)感受态卡那霉素血管内皮生长因子(VEGF)3现有甲、乙两个番茄品种(染色体数2n24)，其基因型分别
5、为AAbb和aaBB，这两对基因位于非同源染色体上，且在光照强度大于500勒克斯时，都不能生长，这是由于它们中的一对隐性纯合基因(aa或bb)作用的结果。取甲乙两品种的花粉分别培养成植株，将它们的叶肉细胞制成原生质体，并将两者相混，使之融合，诱导产生细胞团。然后，放到大于500勒克斯光照下培养，结果有的细胞团不能分化，有的能分化发育成植株。请回答下列问题：(1)甲、乙两番茄品种花粉经过花药离体培养技术而形成的植株是_倍体。(2)将叶肉细胞制成原生质体时，使用_破除细胞壁。(3)在细胞融合技术中，常用的化学试剂是_。融合后形成的细胞类型有_种(这里仅考虑2个原生质体的相互融合)。(4)细胞融合成
6、功的标志是_。(5)细胞融合后诱导产生的细胞团叫_。(6)在大于500勒克斯光照下培养，能分化的细胞团的基因型是_(这里只考虑2个原生质体的相互融合)。由该细胞团分化发育成的植株，其染色体数是_。解析：(1)含有本物种配子染色体数目的个体称为单倍体。(2)细胞壁的成分为纤维素和果胶，因此首先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。(3)细胞融合技术中，常用聚乙二醇(PEC)进行诱导。融合后的细胞包括甲品种的花粉甲品种的花粉、甲品种的花粉乙品种的花粉、乙品种的花粉乙品种的花粉3种类型。(4)杂种细胞再生出新的细胞壁是细胞融合成功的标志。(5)愈伤组织是一种高度液泡化的、呈无定形的薄壁细胞。(6)甲、乙两品
7、种的花粉融合后的细胞团基因型包括AAbb、AaBb、aaBB，其中AaBb在大于500勒克斯光照下培养，能分化。甲、乙两个番茄品种的染色体数2n24，因此其花粉的染色体数目为12条，融合后细胞分化发育成的植株，其染色体数为24条。答案：(1)单(2)纤维素酶(或纤维素酶和果胶酶)(3)PEG3(4)再生出细胞壁(5)愈伤组织(6)AaBb24条4如图所示为动物细胞培养的基本过程示意图，回答下列问题：(1)容器A中放置的一般是幼龄动物的器官或组织，原因是其细胞_，易于培养。培养时先要剪碎，然后用_分散细胞，制成B瓶中的细胞悬液。细胞悬液转入C瓶中进行的初次培养称为_。(2)在D瓶中正常培养了一段
8、时间后，发现细胞绝大部分死亡，只有极少数细胞存活，这是因为存活的细胞发生_，可无限增殖。目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常为传代_代以内，以保持细胞正常的_核型。(3)B、C、D瓶中的培养基为保证无菌、无毒的环境，需要添加一定量的_。还需要提供O2和CO2等气体环境，CO2的作用主要是_。(4)动物细胞体外培养时，通常要在培养基中补充一定浓度的某些物质。如图是血清对正常细胞和癌细胞培养影响的实验结果。据图可知，培养_细胞一定需要添加血清。解析：(1)培养动物细胞一般选择幼龄动物的器官或组织，原因是其细胞分裂能力强，易于培养。(2)细胞正常培养了一段时间后，发现细胞绝大部分正常死亡，极少数细胞存
9、活，这是因为存活的细胞发生了突变，可无限增殖。(3)培养液中加入一定量的抗生素可抑制杂菌繁殖。(4)分析曲线图可知，是否添加血清对于癌细胞的增殖影响不大，而对于正常细胞增殖影响很大，故培养正常细胞一定需要添加血清。答案：(1)分裂能力强胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)原代培养(2)突变10二倍体(3)抗生素维持培养液的pH(4)正常5为了加快优良种牛的繁殖速度，科学家采用了以下两种方法，请根据图示信息回答下列问题。(1)试管牛的培育属于_(填“有性繁殖”或“无性繁殖”)；试管牛和克隆牛的培育过程中均用到的工程技术有早期胚胎培养、_等；克隆牛的培育依据的原理是_。(2)促使B牛多排卵的激素一般是_。对B
10、牛和D牛要进行_处理。(3)在受精的过程中，判断卵子是否受精的标志是_。(4)要培育高产奶率的转基因牛，如建立生产生长激素的乳腺生物反应器，即科学家将_和乳腺蛋白基因的_、_等调控组件重组在一起(该过程需要用到的酶是_)，再通过_法导入牛的_中。解析：(1)试管牛的培育属于有性繁殖，试管牛和克隆牛的培育过程中均用到的工程技术有早期胚胎培养、胚胎移植等；克隆牛的培育依据的原理是动物细胞核具有全能性。(2)一般用促性腺激素处理供体母牛，促使其超数排卵；胚胎移植时，要对受体母畜和供体母畜进行同期发情处理。(3)在受精的过程中，卵子受精的标志是在透明带和卵细胞膜间有两个极体。(4)要培育高产奶率的转基
11、因牛，如建立生产生长激素的乳腺生物反应器，即科学家将生长激素基因和乳腺蛋白基因的启动子、终止子等调控组件重组在一起(该过程需要用到的酶是限制酶和DNA连接酶)，再通过显微注射法导入牛的受精卵中。答案：(1)有性繁殖胚胎移植动物细胞核具有全能性(2)促性腺激素同期发情(3)在透明带和卵细胞膜间有两个极体(4)生长激素基因启动子终止子限制酶和DNA连接酶显微注射受精卵6下图为某地一生态工程建设模式图，请据图回答有关问题：(1)该生态工程模式的最大优点是_。该生态工程种植不同的农作物、果树、苗木，饲养牛、猪、鸡等多种畜禽，这体现了生态工程的_原理；各种粪便可作为沼气发酵的原料，体现了生态工程的_原理
12、。(2)该生态工程中，处于第二营养级的生物除鸡、奶牛、鱼外，还有_。该生态工程建设中，鱼塘中每一种鱼苗的投放量都不宜超过其_。解析：(1)图中生态工程能够实现能量和物质的分层多级利用(或提高物质和能量的利用率)，减少环境污染。该生态工程中有不同的农作物、果树、苗木和多种畜禽，体现了生态工程的物种多样性原理；各种粪便可作为沼气发酵的原料，体现了生态工程的物质循环再生原理。(2)图示生态工程中，农作物、果树、苗木是第一营养级，鸡、奶牛、鱼、猪、人都可作为第二营养级。养鱼时，鱼塘中每一种鱼苗的投放量都不宜超过其环境容纳量。答案：(1)实现能量和物质的分层多级利用(或提高物质和能量的利用率)，减少环境污染物种多样性(或整体性)物质循环再生(2)猪、人环境容纳量(K值)
