1、模块综合检测(五)(选修3)1如图为抗虫棉的培育过程，表示不同过程。请回答下列问题：(1)获取的抗虫基因可利用_技术进行大量扩增。图中过程为构建_，此过程用到的工具酶有_。(2)图中将抗虫基因导入棉花细胞所采用的方法是_。将目的基因导入植物细胞，除采用图中的方法外，还可采用基因枪法和_。含有抗虫基因的棉花细胞能够发育成抗虫棉体现了植物细胞具有_。(3)欲检测抗虫基因在棉花体内是否成功表达，可在个体水平上做_实验，以确定是否具有抗性。如果含有一个抗虫基因(能成功表达)的抗虫棉视为杂合子，则该转基因抗虫棉自交一代，预计后代中不抗虫植株占_。【解析】(1)获取的抗虫基因可利用PCR技术进行大量扩增。
2、把目的基因与质粒结合成重组质粒的过程称为构建基因表达载体，此过程用到的工具酶有限制酶和DNA连接酶。(2)图示中将抗虫基因导入棉花细胞所采用的方法是农杆菌转化法，将目的基因导入植物细胞的方法还可采用基因枪法和花粉管通道法。植物细胞能够发育成完整个体体现了植物细胞具有全能性。(3)欲检测抗虫基因在棉花体内是否成功表达，可在个体水平上做抗虫的接种实验，以确定是否具有抗性。视为杂合子的转基因抗虫棉产生的雄配子中有一半不含抗虫基因，产生的雌配子中有一半不含抗虫基因，故其自交子代中不抗虫的植株占1/4。【答案】(1)PCR基因表达载体(重组DNA)限制酶与DNA连接酶(2)农杆菌转化法花粉管通道法全能性
3、(3)抗虫的接种1/42中国女科学家屠呦呦因从中药中分离出青蒿素并应用于疟疾治疗，获得了2015年诺贝尔生理学或医学奖。经研究发现青蒿素还具有抗肿瘤的功效，能杀伤人的肝癌和卵巢癌细胞系。2015年诺贝尔化学奖颁给了研究DNA修复细胞机制的三位科学家。人的P53基因(抑癌基因)能够控制人的P53蛋白的合成。人的P53蛋白可对癌变前的DNA损伤进行修复，使其恢复正常，或诱导其进入休眠状态，阻止细胞癌变。请回答下列问题：(1)可利用_技术在短期内获得大量的青蒿植株。该技术利用的原理是_。(2)某生物科研小组做了探究青蒿素对肝癌细胞生长影响的相关实验。将患肝癌的小鼠肝脏取出，剪碎，用_酶或_酶处理一段
4、时间，使组织分散成单个细胞。然后，用培养液将分散的细胞稀释制成细胞悬液。进行动物细胞培养时，通常采用培养皿或松盖培养瓶，将其置于含95%空气加5%_的气体环境中。(3)获取人类基因组中P53基因(抑癌基因)后要实施基因工程中的第二步_。最常用的将目的基因导入动物细胞的方法是_，若要检测P53基因是否插入到受体细胞的DNA上，可以采用_技术。【解析】(1)可以利用植物组织培养技术在短期内获得大量目的植株，植物组织培养技术利用的原理是植物细胞的全能性。(2)动物细胞培养时，需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理剪碎的组织块，使组织分散成单个细胞。动物细胞培养所需要的气体环境是95%的空气加5%的CO2。(3
5、)基因表达载体的构建是实施基因工程的第二步，也是基因工程的核心。常采用显微注射法将目的基因导入动物细胞。常采用DNA分子杂交技术检测外源基因是否插入到受体细胞的DNA上。【答案】(1)植物组织培养植物细胞的全能性(2)胰蛋白胶原蛋白(两空可颠倒)CO2(3)基因表达载体的构建显微注射法(技术)DNA分子杂交3近年来发展起来的基因工程、细胞工程技术和胚胎工程技术为改善畜产品的品质和优良种畜的快速繁殖带来了无限生机。如图是科学家通过三种方法繁殖良种奶牛的过程，请据图回答下列问题：(1)转基因牛、试管牛和克隆牛的培育过程中均会用到的生物技术有_、_。(2)将药用蛋白基因导入受精卵前需要先构建_，为了
6、达到通过分泌的乳汁来生产该药用蛋白的目的，在此步骤中应该将该药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的_、终止子、标记基因等调控组件重组在一起。(3)在体外受精时，牛的精子首先要进行_处理，此处理常采用_法。(4)在动物细胞体外培养过程中，应保证被培养的细胞处于无菌、无毒的环境，即对培养液和所有_进行无菌处理。通常还要在细胞培养液中添加一定量的_，以防止培养过程中的污染。(5)受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生_反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。【解析】(1)转基因动物、试管动物和克隆动物的培育过程中都用到了早期胚胎培养和胚胎移植技术。(2)将目的基因导入受体细胞之前需要先构建基因表达载体，要利用乳
7、汁来生产该药用蛋白，必须使药用蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达，因此需要将它与乳腺蛋白基因的启动子、终止子、标记基因等调控组件重组在一起。(3)在体外受精前，要对精子进行获能处理，通常采用的体外获能方法有培养法和化学诱导法，对于牛、羊等家畜的精子常采用化学诱导法。(4)在动物细胞体外培养过程中，要保证无菌、无毒的环境，首先需要对培养液和所有培养用具进行无菌处理。通常还要在细胞培养液中添加一定量的抗生素，以防止培养过程中的污染。(5)受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。【答案】(1)早期胚胎培养胚胎移植(2)基因表达载体启动子(3)获能化学诱导(4)
8、培养用具抗生素(5)免疫排斥4如图可作为某些生物工程技术操作流程的模式图，请回答下列问题。(1)若该图表示基因工程的操作流程模式图，其中A为目的基因，则B为_。由A、B构建C的过程中需要的工具酶有_和_。(2)若该图表示植物体细胞杂交过程，则在细胞杂交前必须用_酶去除A和B的细胞壁。由C进一步培育成D，利用的生物技术是_。(3)若D为单克隆抗体，则由A、B获得C所利用的原理是_。(4)若该图为试管牛的生产流程图，且D为早期胚胎，在A与B形成C前，常采用_法对其中的精子进行获能处理。将D进一步培育成试管牛，还需要借助_技术。【解析】(1)若A为目的基因，则B为载体，构建C时所利用的工具酶是限制酶
9、和DNA连接酶。(2)若该图表示植物体细胞杂交过程，在进行植物体细胞杂交前，必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得具有活力的原生质体。将植物杂交细胞培养成植株所利用的技术是植物组织培养。(3)若D为单克隆抗体，则C为杂交瘤细胞，由A、B形成C为细胞融合的过程，所利用的原理是细胞膜的流动性。(4)若D为早期胚胎，则C为受精卵，精子与卵子受精前，常采用化学诱导法对牛的精子进行获能处理。若要将早期胚胎培育成试管牛，则需要通过胚胎移植将早期胚胎移入受体的子宫中。【答案】(1)载体限制酶DNA连接酶(2)纤维素酶和果胶植物组织培养(3)细胞膜的流动性(4)化学诱导胚胎移植5绿色城市的重要标志之一是实
10、现垃圾的“减量化、资源化和无害化”。下图是垃圾资源化、无害化处理的一种方案：(1)列出该生态系统中的三种分解者的名称_、_、_。(2)从资源与环境的角度来看，、途径优于途径的主要原因是_、_。(3)进行过程的甲烷杆菌与酵母菌在细胞结构上的最主要区别是_。(4)每一位市民都应该积极参与、过程，具体做法是_。(5)该生态工程突出体现了_这个基本原理。【解析】(1)分解者是以分解有机物质为生的异养微生物或动物。由图示可知，该生态系统中的三种分解者是蚯蚓、苍蝇、细菌。(2)、途径运用生态学原理可充分地利用垃圾中的物质，即实现了物质的多级利用，减少了环境污染，明显优于途径燃烧。(3)甲烷杆菌为原核生物，
11、而酵母菌为真核生物，甲烷杆菌无成形的细胞核。(4)每一位市民都应该积极参与、过程，将生活垃圾分类包装，以实现能量和物质的多级利用。(5)从图示看出该生态工程突出体现了物质循环再生这个基本原理。【答案】(1)蚯蚓、苍蝇、细菌(微生物)(2)、途径可以充分地利用垃圾中的物质(对物质的多级利用)减少环境污染(3)甲烷杆菌无成形的细胞核(4)将生活垃圾分类包装(5)物质循环再生6某研究中心的科研人员培育转基因绒山羊的过程为：首先构建了对绒毛生长有促进作用的转胰岛素样生长因子基因载体，并利用该载体成功转染了绒山羊胎儿成纤维细胞，建立转基因细胞系；再利用转基因细胞进行体细胞核移植，从而获得转基因绒山羊。请
12、回答下列问题：(1)科研人员构建转胰岛素样生长因子基因载体的过程中用到的工具酶有_。(2)用绒山羊胎儿成纤维细胞建立转基因细胞系离不开动物细胞培养技术。在动物细胞培养过程中，所用培养基除含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素等外，还必须加入的天然成分是_；另外，要不停使用的一种酶是_，目的是使细胞分散开。(3)用体细胞核移植技术培育转基因绒山羊的过程大致为：将转基因细胞的_注入普通绒山羊的_卵母细胞中，经过某种刺激和培养后，可形成胚胎，将该胚胎移入代孕山羊的子宫中，通过培育可达到目的。(4)胚胎移植是胚胎工程及其他工程的最后一道工序，可以充分发挥_。在实施该技术时，要用激素对供、受体进行处理，使它
13、们_。为了提高胚胎的利用率，可采用胚胎分割技术， 用于分割的胚胎应选择_。【解析】(1)由题意可知，构建转胰岛素样生长因子基因载体的过程就是将目的基因和运载体进行结合的过程，该过程中要用到限制性核酸内切酶和DNA连接酶两种工具酶。(2)培养动物细胞的培养基中必须有动物血清这一天然成分；在培养过程中为使细胞分散开，常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理。(3)用核移植技术培育转基因绒山羊过程中，应将转基因细胞的细胞核移入去核的卵母细胞内，经体外培养形成早期胚胎后再移入代孕山羊的子宫内发育。(4)在胚胎移植过程中，要用激素对供、受体进行处理，使它们同期发情。用于分割的胚胎一般选择发育良好、形态正常的囊胚或桑
14、椹胚。【答案】(1)限制酶、DNA连接酶(2)动物血清胰蛋白酶或胶原蛋白酶(3)细胞核去核(4)雌性个体的繁殖潜力同期发情发育良好、形态正常的囊胚或桑椹胚7如图是利用基因工程技术培育抗虫植物的示意图。请据图回答下列问题：(1)重组Ti质粒由目的基因、标记基因、_和_等组成。目的基因具体插入的DNA片段是_，它可以整合到受体细胞的染色体DNA上。(2)导入重组质粒的植物细胞经过_技术培养成含有抗虫基因的植株，该技术利用的原理是_。(3)基因工程的最后一个步骤的目的基因的检测与鉴定，检测内容包括：检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因、_和_。除了上述的分子检测外，有时还需要进行_水平的鉴定。
15、【解析】(1)重组质粒包括目的基因、标记基因、启动子和终止子等，图中的质粒是Ti质粒，其中的TDNA是目的基因插入的部位，该段DNA可以整合到受体细胞的染色体DNA上。(2)植物细胞通过植物组织培养技术培养成植株，该技术利用的原理是植物细胞的全能性。(3)基因工程中的检测内容包括：检测目的基因是否插入到受体细胞的DNA上、检测目的基因是否转录出了mRNA、检测目的基因是否翻译成蛋白质，这三种检测都是分子水平上的检测。除了分子水平的检测外，有时还需要进行个体生物学水平的鉴定。【答案】(1)启动子终止子TDNA(2)植物组织培养植物细胞的全能性(3)检测目的基因是否转录出了mRNA检测目的基因是否
16、翻译成蛋白质个体生物学8基因工程、细胞工程和胚胎工程构成了现代生物科技的核心，但这些工程离不开一定的基础理论和基本技术的支撑，请回答下列相关问题：(1)在基因工程中，“转化”是指_。在农杆菌转化法中，运用Ti质粒中的_，将目的基因整合到受体细胞染色体的DNA中。(2)转基因动物、克隆动物和试管动物(如试管婴儿)的培育过程中，最后一道工序均为_；培育转基因动物过程中，基因工程的核心是_；克隆动物培育过程中的特有技术是_；试管动物的培育属于_(填“有性生殖”或“无性生殖”)。(3)胚胎工程中，各种哺乳动物排出的卵子都要在输卵管内进一步成熟，当达到_时，才具备与精子受精的能力。在胚胎工程的实际操作过程中常涉及冲卵，冲卵是指_。【解析】(1)基因工程中的转化是指目的基因进入受体细胞，并在受体细胞中维持稳定和表达的过程。农杆菌转化法是利用Ti质粒中的TDNA，将目的基因整合到受体细胞的DNA中。(2)基因工程的核心是构建基因表达载体；克隆动物培育过程中的特有技术是核移植；试管动物的培育属于有性生殖。(3)卵子达到减数第二次分裂的中期时才具备与精子受精的能力。冲卵是指从子宫中冲出早期胚胎的过程。【答案】(1)目的基因进入受体细胞并在受体细胞中维持稳定和表达的过程TDNA(2)胚胎移植基因表达载体的构建核移植有性生殖(3)减数第二次分裂中期从子宫中冲出早期胚胎的过程