1、现代生物科技练习 By:东1、下图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病（基因缺陷导致胰岛B细胞不能正常合成胰岛素）的过程设计图解，清据图回答：（1）图中、所示的结构分别是_、_，过程常用的方法是_。（2）图中、所示的生物工程技术分别是_、_，利用_技术快速扩增健康胰岛B细胞基因的过程中，目的基因受热形成单链并与引物结合，在酶的作用下延伸形成DNA，该酶的特点是_。该技术的原理是 _。（3）过程通常用做受体细胞的原因是_。（4）图示治病的方法叫做_，与一般的异体移植相比最大的优点是_。2、长期以来优良种畜的繁殖速度始终是限制畜牧养殖业发展的瓶颈，近年来发展起来的细胞工程技术和胚胎工程技术为优良
2、种畜的快速繁殖带来了无限生机。下面是科学家快速繁殖良种奶牛的两种方法，请据图回答： （1）在试管牛E和克隆牛G的培育过程中都必须用到的两项技术是动物细胞培养和 。（2）成熟的精子必须经过 过程才具有受精能力。 作用激活次级卵母细胞完成减数第二次分裂。（3）科学家将人的抗胰蛋白酶基因转入上图的重构卵中，发现克隆牛G的乳汁中含人的抗胰蛋白酶，其原因是 。（4）克隆牛G的性别是 ，试管牛E的性别是 。（5）培育试管牛E时需对母牛B和母牛D注射激素，其目的是 ，以便将胚胎移至母牛D的子宫内。3、下图为哺乳动物胚胎分割和性别鉴定示意图。请据图回答：（1）胚胎分割时，一般采用发育良好、形态正常的 。对胚胎
3、进行分割时，要特别注意将 均等分割，否则会影响分割后的胚胎恢复和进一步发育。来自同一胚胎分割产生的后代具有相同的遗传物质，因此，胚胎分割可以看作动物 的方法之一。（2）过程分割出的少量胚体细胞用来做性别鉴定，该技术常采用的方法是 。（3）通常胚胎干细胞可以从 （写出两种方法）中分离得到。（4）早期胚胎中的胚胎干细胞，不仅可以被应用于哺乳动物胚胎性别鉴定，还可被应用 等领域。4、科学家通过基因工程，成功培育出能抗棉铃虫的棉花植株抗虫棉，其过程大致如下图所示： （1）细菌的基因之所以能在棉花细胞内表达，产生抗性，其原因是 。（2）上述过程中，将目的基因导入棉花细胞内使用的方法是 ，这种导入方法较经
4、济、有效。目的基因能否在棉株体内稳定维持和表达其遗传特性的关键是目的基因是否插入到受体细胞染色体DNA上，这需要通过检测才能知道，检测采用的最好方法是 。（3）上述基因工程中的核心步骤是 ，其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以 给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用。（4）利用基因工程技术培育抗虫棉，相比诱变育种和杂交育种方法，具有 和 等突出的优点，但是目前基因工程仍不能取代杂交育种和诱变育种。与基因工程技术相比，杂交育种和诱变育种方法主要具有 的优点。5、苯酚是工业生产排放的有毒污染物质，自然界中存在若降解苯酚的微生物。某工厂产生的废水中含有苯酚，为了降解废水中的苯酚，所
5、以人员从土壤中筛选获得了只能降解利用苯酚的细菌菌株，筛选的主要步骤如图所示，为土壤样品，请回答下列问题：（1）中培养皿的菌株的选择培养基中应加 作为碳源，中不同浓度碳源的培养基 （A.影响；B.不影响）细菌的数量，如果要测定中活细菌数量，常采用 法。（2）为对照、微生物在中不生长、在中生长，与培养基的主要区别在于 ；使用 法可以在上获得单菌落。采用固体平板培养细菌时为什么进行倒置培养？（3）如何比较不同菌株降解苯酚能力的大小？（4）实验过程中如何防止其它微生物的污染？6、图为某种质粒表到载体简图，小箭头所指分别为限制性内切酶EcoRI、BamHI的酶切位点， ampR为青霉素抗性基因，tctR
6、 为四环素抗性基因，P启动子，T为终止子，ori为复制原点。已知目的基因的两端分别有包括EcoRI、BamHI在内的多种酶的酶切位点。据图回答：（1）将含有目的基因的DNA与质粒该表达载体分别用EcoRI酶切，酶切产物用DNA连接酶进行连接后，其中由两个DNA片段之间连接形成的产物有 、 、 三种 。若要从这些连接产物中分离出重组质粒，需要对这些连接产物进行 。（2）用上述3种连接产物与无任何抗药性的原核宿主细胞进行转化实验。之后将这些宿主细胞接种到含四环素的培养基中，能生长的原核宿主细胞所含有的连接产物是 ；花接种到含青霉素培养基中，能生长的原核宿主细胞所含的连接产物是 ；（3）目的基因表达
7、时，RNA聚合酶识别和结合的位点是 ，其合成的产物是 ；（4）在上述实验中，为了防止目的基因和质粒表达载体在酶切后产生的末端发生任意连接，酶切时应选用的酶是 。7、将动物致病菌的抗原基因导入马铃薯制成植物疫苗，饲喂转基因马铃薯可使动物获得免疫力。以下是与植物疫苗制备过程相关的图和表。请根据以上图表回答下列问题。（1）在采用常规PCR 方法扩增目的基因的过程中，使用的DNA 聚合酶不同于一般生物体内的DNA 聚合酶，其最主要的特点是_。（2）PCR 过程中退火（复性）温度必须根据引物的碱基数量和种类来设定。表1 为根据模板设计的两对引物序列，图2 为引物对与模板结合示意图。请判断哪一对引物可采用
8、较高的退火温度？_ （3）图1 步骤 所用的DNA 连接酶对所连接的DNA 两端碱基序列是否有专一性要求？_（4）为将外源基因转入马铃薯，图l 步骤 转基因所用的细菌B 通常为_。（5）对符合设计要求的重组质粒T 进行酶切。假设所用的酶均可将识别位点完全切开，请根据图1 中标示的酶切位点和表2 所列的识别序列，对以下酶切结果作出判断。 采用EcoR I 和Pst I 酶切，得到_种DNA 片断。 采用EcoR I 和Sma I 酶切，得到_种DNA 片断。8、下图为单克隆抗体制备流程示意图。请回答：（1）图中A过程表示给小鼠注射 ，此举的目的是刺激B细胞增殖分化成 。（2）B过程在 的诱导下完
9、成。（3）通过特定的选择培养基，从细胞培养中筛选出 。（4）C过程表示挑取细胞培养中存活的细胞分别放入有孔培养板的小孔中增殖形成细胞群，这些细胞群能无限制的分裂下去，称为 ，由于继承了双亲细胞的遗传物质，这些细胞的特点是 。9、日本下村修、美国沙尔菲和美籍华人钱永健因在研究绿色荧光蛋白（GFP）等方面的突出贡献，获得2008年度诺贝尔化学奖。GFP会发出绿色荧光，该蛋白质在生物工程中有着广阔的应用前景。请据图回答相关问题。（1）绿色荧光蛋白基因在该实验中是做为 基因。（2）在过程进行转基因体细胞的筛选时，比较简易的筛选方法是 。（3）在过程培养重组细胞时，培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐
10、、维生素和 等。4）以上培育过程中应用到的生物技术有 等。（5）科学工作者在实验过程中为了保证实验成功，往往一次做多个核移植，为了从乙兔体内一次获得多个卵细胞，往往需要向乙兔体内注入的是促性腺激素，而不是性激素，原因是 。（6）在以上核移植过程中，乙兔提供的细胞应是 ，移核之前要对此去核的原因是 。10、应用生物工程技术能获得人们需要的生物新品种或新产品。请据图回答下列问题：（1）可从转基因牛的乳汁中提取人生长激素。为使牛乳汁中含有人生长激素，需要获取仅在 细胞中特异性表达的基因的启动子，与人生长激素基因等构建基因表达载体。过程培养到桑椹胚或囊胚阶段，可以采用 技术，培育出多头完全相同的转基因
11、牛犊。（2）prG能激发细胞不断分裂，通过基因工程将该调控基因导人可以制备单克隆抗体，图中最可能是 细胞。（3）在抗虫棉培育过程中，过程采用的生物技术是 ，其所依据的原理是 11、番茄(2n=24)的正常植株（A）对矮生植株（a）为显性，红果（B）对黄果（b）为显性，两对基因独立遗传。请回答下列问题：（1）现有基因型AaBB与aaBb的番茄杂交，其后代的基因型有 种， 基因型的植株自交产生的矮生黄果植株比例最高，自交后代的表现型级比例为 。（2）在AAaa杂交中，若A基因所在的同源染色体在减数第一次分裂时不分离，产生的雌配子染色体数目为 ，这种情况下杂交后代的株高表现型可能是 。（3）假设两种
12、纯合突变体X和Y都是由控制株高的A基因突变产生的，检测突变基因转录的mRNA，发现X的第二个密码子中第二碱基由C变为U，Y在第二个密码子的第二碱基前多了一个U。与正常植株相比， 突变体的株高变化可能更大，试从蛋白质水平分析原因： 。参考答案1、（1）细胞核（1分） 内细胞图（或胚胎干细胞）（1分）显微注射法（1分） （2）核移植技术（2分） 早期胚胎培养技术（2分） PCR（1分） 耐高温（1分） DNA双链复制（1分）（3）这些细胞还未分化，具有全能性，可以定向诱导分化成各类细胞、组织、器官（2分）（4）体外基因治疗（2分） 没有排斥反应（1分）2、（1）胚胎移植 （2）获能 受精（3）克隆
13、牛G的乳腺细胞中含有人的抗胰蛋白酶基因，并进行了表达（4）雌性 雌性或雄性（5）使母牛B和母牛D同期发情3、（1）桑椹胚或囊胚 内细胞团 无性繁殖（或克隆）（2）用基因探针进行DNA杂交（3）早期胚胎、原始性腺（4）治疗人类的某些疾病（如老年痴呆症、糖尿病等）（或ES细胞体外诱导分化培育出人造组织器官用于器官移植、研究体外细胞分化等）4、（1）它们共用一套遗传密码（2）农杆菌转化法 DNA分子杂交技术（3）基因表达载体的构建 遗传 （4）目的性强 克服远缘杂交不亲和性（或能有效地打破物种的生殖隔离界限） 操作简便易行5、（1）苯酚 A 稀释涂布平板法（2）的培养基没有加入苯酚作为碳源，培养基中
14、加入苯酚作为碳源。 释涂布平板法或平板划线法（3）5支洁净培养瓶分别加入相同培养基（加等量的苯酚，用pH试纸检测这5支瓶内培养基的pH值勤，用苯酚调试使之相等，苯酚是唯一的碳源）分别接种5种等量的来自不同菌株的菌种在相同的适宜条件下培养相同的时间再用pH试纸检测这5支瓶内培养基的pH值。苯酚显酸性，不同菌株的菌种降解苯酚的能力不同，5支瓶内培养基中的苯酚被分解的量不同，所以pH值不同。用pH试纸检测这5支瓶内培养基的pH值，从而比较不同菌株降解苯酚能力的大小（4）从制备培养基到接种与培养等全部实验过程要无菌操作：略,具体内容见人教版选修P156、（1）目的基因-载体连接物 载体-载体连接物 目
15、的基因-目的基因连接物 分离纯化 （其他合理答案也给分）（2）载体-载体连接物 目的基因-载体连接物 载体-载体连接物（3）启动子 mRNA （4）RcoRI 和BamHI （只答一个酶不给分）7、（1）耐高温（2）引物对B （3）否（4）农杆菌（5） 2 l8、（1）抗原 效应B细胞 （2）聚乙二醇或灭活的仙台病毒（3）杂交瘤细胞 （4）细胞系 既可以分泌抗体又可以无限增殖9、（1）目的（2）通过设备检测，发出明亮的绿色荧光细胞即为转基因体细胞（3）动物血清（4）转基因技术、核移植技术、动物细胞培养技术、胚胎移植技术（5）注射一定量的性激素后会抑制下丘脑和垂体的活动，从而导致相关激素分泌量下
16、降，进而引起自身性激素分泌量减少，影响排卵。（负反馈）（6）次级卵母细胞 使获得的荧光兔的遗传物质基本上全部来自转基因的甲兔细胞10、（1）乳腺 胚胎分割移植（胚胎分割和胚胎移植）（2）浆（或效应B）（3）植物组织培养 细胞具有全能性11、（1）4 aaBb 矮生红果：矮生黄果=3：1（2）13或11 正常或矮生（3）YY突变体得蛋白质中氨基酸的改变比X突变体可能更多（或：X突变体的蛋白质可能只有一个氨基酸发生改变，Y突变体得蛋白质氨基酸序列可能从第一个氨基酸后都改变）。（4）答案一：b.通过转基因技术，一是抑制正常植株A基因的表达，二是使A基因在矮生植株过量表达。c.测定两个实验组植株的赤霉素含量和株高。答案二：b. 通过转基因技术，抑制正常植株A基因的表达，测定其赤霉素含量和株高。c. 通过转基因技术，使A基因在矮生植株过量表达，测定其赤霉素含量和株高。（答案二中b和c次序不做要求）与对照比较，正常植株在A基因表达被抑制后，赤霉素含量降低，株高降低；与对照比较，A基因在矮生植株中过量表达后，该植株赤霉素含量增加，株高增加。基因通过抑制酶的合成来控制代谢途径，进而控制生物性状。