1、加试特训3现代生物科技专题(A)1植物甲具有极强的耐旱性，其耐旱性与某个基因有关。若从该植物中获得该耐旱基因，并将其转移到耐旱性低的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性。回答下列问题：(1)若要从植物甲中获得耐旱基因，可首先建立该植物的基因组文库，再从中_出所需的耐旱基因。(2)将耐旱基因导入农杆菌，并通过农杆菌转化法将其导入植物_的体细胞中，经过一系列的过程得到再生植株。要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达，应检测此再生植株中该基因的_，如果检测结果呈阳性，再在田间实验中检测植株的_是否得到提高。(3)假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交，子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为151，则可推测该耐
2、旱基因整合到了_。答案(1)筛选(2)乙表达产物耐旱性(3)两对同源染色体上解析(1)从基因文库中获取目的基因需要进行筛选。(2)要提高植物乙的耐旱性，需要利用农杆菌转化法将耐旱基因导入植物乙的体细胞中。要检测目的基因(耐旱基因)是否表达应该用抗原抗体杂交法检测目的基因(耐旱基因)的表达产物(即耐旱的相关蛋白质)；个体水平检测可以通过田间实验，观察检测其耐旱情况。(3)因为子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为151(9331的变式)，所以可将该转基因植株的基因型设为AaBb，且两对等位基因满足自由组合定律，则推测该耐旱基因整合到了两对同源染色体上。2科学家将蜘蛛的蛛丝蛋白基因导入山羊体内，得到转基
3、因山羊，使羊奶中含有一种独特的蛛丝蛋白，生产原理见图。请回答：乙(1)将蛛丝蛋白基因和质粒通过甲过程形成的X物质为_。如果选取的受体细胞为体细胞，当在培养过程中出现接触抑制现象时，需要进行_培养。要使重组细胞具有发育的全能性，乙过程需要的技术操作是_。(2)下列关于丙过程的叙述，正确的是_。A该过程为动物细胞培养，目的是获得更多的重组细胞B该过程所用培养液的成分往往是相同的C该过程在无菌条件下进行，需要提供CO2来调节pHD通过现代生物技术可以将重组细胞在体外培养成山羊个体(3)为了快速繁殖转基因山羊，还可在丁过程前对早期胚胎进行_，经培养后再分别移植到_的代孕母羊的相应部位。答案(1)重组D
4、NA分子(重组质粒)传代(分瓶)核移植(2)C(3)胚胎分割同期发情、未经配种解析转基因山羊的产生利用了基因工程、细胞工程和胚胎工程技术，从流程图判断图中的甲过程是构建重组质粒；乙过程为细胞核移植，因动物体细胞不能像受精卵那样发挥全能性，但体细胞核具有全能性；丙过程为胚胎体外培养；丁过程为胚胎移植过程。结合上述分析可知：(1)X物质为重组质粒或重组DNA分子；动物细胞培养如出现接触抑制现象，则需要进行传代培养；乙过程为细胞核移植，即将体细胞核移入去核的同种生物卵细胞中，构建重组细胞，以利于细胞全能性的表达。(2)丙过程为胚胎体外培养过程，结果是得到早期胚胎，培养过程要求在不同时期更换培养液的成
5、分，同时与动物细胞培养一样需要提供CO2调节pH，C正确。(3)为了快速繁殖更多转基因山羊，可对早期胚胎进行胚胎分割后再进行胚胎移植，以得到更多的相同后代；代孕母羊需进行同期发情处理，并且不能配种。3(2016浙江六校联考)下图为利用生物技术获得转基因生物的过程，据图回答：(1)在基因工程中，A表示_，A进入受体细胞的非酶工具是_。(2)在过程中一般采用_作受体细胞。(3)过程必须利用到的生物技术有_、_。(4)形成转基因抗虫棉D的变异类型属于_。(5)下列关于过程的说法不正确的是_。A其利用的原理是植物细胞具有全能性B一般要经历脱分化和再分化过程C必须放在二氧化碳恒温培养箱中培养D按进程，要
6、调整培养基中植物激素的种类和比例(6)下列关于生物工程的说法不正确的是_。A基因工程的核心是构建重组DNA分子B动物克隆的技术基础是动物细胞和组织培养C植物细胞工程技术就是在原生质体培养的基础上的原生质体融合技术D胚胎工程技术可以加快畜牧业的发展速度，使家畜优良品种的生产工厂化答案(1)目的基因载体(2)受精卵(3)胚胎体外培养胚胎移植(可以互换)(4)基因重组(5)C(6)C解析(1)在基因工程中，人们感兴趣的基因即目的基因，题干中可从人的DNA分子或苏云金芽孢杆菌中获得目的基因。基因工程主要有三种工具：限制性核酸内切酶、DNA连接酶和载体。其中，载体是能够将外源基因运送到细胞中的非酶工具。
7、(2)动物的受精卵全能性高，因此受体细胞一般选用受精卵。由于棉花是植物，体细胞具有全能性，因此受体细胞可以用体细胞。(3)受精卵要发育成早期胚胎，需要进行胚胎体外培养，但是由于胚胎经体外培养不能发育成完整个体，因此，胚胎移植成为胚胎工程中获得后代的唯一方法。(4)转基因技术的原理是基因重组。(5)过程是植物组织培养技术，包括脱分化和再分化过程，原理是植物细胞具有全能性，A、B正确；动物细胞培养利用液体培养基，CO2培养箱可调节培养液的pH，而植物组织培养一般使用固体培养基或半固体培养基，植物组织培养不需要CO2培养箱，C错误；再分化时要通过平衡植物激素的配比进行调控，从而诱导根和芽的分化，D正
8、确。(6)植物细胞工程技术不仅仅是原生质体融合技术，还包括借助基因工程方法，将外源遗传物质(DNA)导入受体细胞(包括原生质体)中等，C错误。4(2016金华十校高考模拟)通过转基因技术培育出乳汁中含人酪蛋白的山羊，其流程图如下。回答有关问题。(1)过程需要借助_酶才能完成。若人酪蛋白基因的序列是已知的，则可以通过_方法获得该基因，然后再利用_技术进行扩增。(2)在培育转基因山羊时必须_。A从能表达酪蛋白的人体细胞中获取目的基因B选择不含Y染色体的受精卵为目的基因受体细胞C用含青霉素的培养基筛选受精卵D在8细胞胚时期进行过程(3)为获得较多的转基因山羊，在过程可对早期胚胎通过机械切割和_方法进
9、行分割。下列对早期胚胎进行分割处理操作中正确的是_。(4)过程需要利用_、_和胚胎移植技术才能实现。答案(1)限制性核酸内切酶和DNA连接化学合成PCR(2)B(3)酶处理B(4)细胞核移植胚胎体外培养解析(1)步骤为形成重组DNA分子的过程，需要用同种限制性核酸内切酶切割含有目的基因的外源DNA分子和载体Ti质粒，还需要用DNA连接酶将目的基因和载体连接形成重组质粒。对于序列已知的目的基因，我们可以用化学方法合成目的基因，然后再利用PCR技术扩增。(2)人体的任何一个有核的细胞都含有酪蛋白基因，不一定要从能表达酪蛋白基因的细胞获取，A错误；要培育出乳汁中含有酪蛋白的山羊，应该选含XX染色体的
10、受精卵作为受体细胞，这样发育成的雌性动物能分泌乳汁，B正确；当受体细胞为受精卵时，不能用含青霉素的培养基筛选，C错误；为胚胎移植，通常移植的最适宜时期是发育到8细胞以上的胚胎，如早期囊胚，D错误。(3)胚胎分割有两种方法：在显微镜下用切割刀或切割针分割胚胎，或者用酶处理将卵裂球中的细胞分散开。在胚胎分割时要注意将内细胞团均等分割，否则会出现含内细胞团多的部分发育的能力强，少的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。选项中灰色部分代表内细胞团，因此本题选B。(4)过程为动物的无性繁殖克隆，需要利用的技术有细胞核移植、胚胎体外培养和胚胎移植。5下图表示通过克隆技术获得烟草植株的过程，请回答：(
11、1)过程往往选取烟草的幼嫩部位，需经过_处理，才能置于培养基中进行培养。(2)过程称为_，过程称为_。(3)通过悬浮培养形成的单细胞可发育成_，继而形成植物幼体；也可利用_水解细胞壁，获得的_培养后也可形成植株。(4)在培养过程中，若要诱导芽的产生，则配制植物激素时要_。A添加适量的生长素和适当减除其他某些激素B适当配比的生长素和细胞分裂素C添加适量的生长素和适当增加其他某些激素D适当增加细胞分裂素和生长素的量(5)烟草细胞很容易再生出新植株，但在长期培养过程中，其胚胎发生的器官形成能力下降，不可能的原因是_。A染色体畸变或细胞核变异B组织或细胞中的激素平衡被打破C产生了缺乏成胚性的细胞系D植
12、物细胞全能性丧失答案(1)消毒(2)脱分化再分化(3)幼胚(胚状体)纤维素酶和果胶酶原生质体(4)B(5)D解析(1)植物组织培养过程中如果在培养基上有细菌等微生物存在，它们比植物细胞具有更强的新陈代谢能力，比植物细胞生长繁殖得更快，而且它们会产生毒素，使培养基上的植物细胞死亡。因此，在培养过程中要求一系列的消毒、灭菌，并且要求无菌操作。(2)植物组织培养的原理是植物体细胞具有全能性。培养过程可概括为：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化为根、芽或胚状体，最后发育为完整植株。(3)液体悬浮培养形成的单细胞在适宜的培养基中可以发育成胚状体，最后形成植株；植物细胞壁的成分是纤维
13、素和果胶，可以用纤维素酶和果胶酶处理获得裸露的原生质体，进行原生质体培养，也可以获得植株。(4)适量的生长素和细胞分裂素配比可以诱导芽的产生，添加适量的生长素和适当减除其他某些激素，则是诱导生根。(5)在长期的培养过程中，培养物的胚胎发生和器官形成能力下降的可能原因是染色体畸变、细胞核变异或者非整倍体的产生；细胞或者组织的激素平衡被打破，或细胞对外源生长物质的敏感性改变；或者由于其他原因产生了缺乏成胚性的细胞系。6(2016宁波高二下学期九校联考)苦荞富含黄酮类化合物等营养物质，在降血糖、降血脂等方面功效显著。查尔酮合成酶(CHS)是黄酮类化合物合成的关键酶，下图为将CHS基因导入苦荞，培育高
14、产黄酮苦荞品系示意图。(1)基因工程的核心是_。(2)可利用_、_方法获取CHS基因。(3)过程中切开质粒的酶是_。它能在质粒特定的部位切割的原因是_。(4)过程分别是_。苦荞细胞能培养成植株的根本原因是_。(5)为培育转基因苦荞植物，还可将该植物幼叶消毒后，用_酶混合液处理，获得原生质体。酶混合液中含有适宜浓度的甘露醇，其作用是_。将目的基因导入原生质体，经培养形成愈伤组织，再通过_得到分散的胚性细胞，发育成_，生长发育后获得该转基因植株。(6)愈伤组织继代次数过多会丧失细胞全能性的表达能力，下列原因错误的是_(填选项编号)。A愈伤组织发生遗传变异B愈伤组织不能分散成单细胞C愈伤组织中激素平
15、衡发生改变D愈伤组织对外源激素敏感性发生改变答案(1)构建重组DNA分子(2)从基因文库中获取化学方法合成PCR合成(任答两项即可)(3)限制性核酸内切酶能识别特定的核苷酸序列并在特定的切点上切割DNA分子(4)脱分化、再分化植物细胞的全能性(细胞中含有发育成完整个体所必需的全部基因)(5)纤维素酶和果胶维持渗透压液体悬浮培养胚状体(6)B解析(1)基因工程的核心是构建基因表达载体(即重组DNA分子)。(2)获取目的基因的方法有：从基因文库中获取、化学方法合成、PCR合成。(3)过程中切开质粒的酶是限制性核酸内切酶，它能在质粒特定的部位切割的原因是限制性核酸内切酶能识别特定的核苷酸序列并在特定
16、的切点上切割DNA分子。(4)过程是脱分化形成愈伤组织，过程是再分化形成试管苗。苦荞细胞能培养成植株的根本原因是植物细胞具有全能性(细胞中含有发育成完整个体所必需的全部基因)。(5)由植物细胞获得原生质体，需要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。处理过程中酶混合液中含有适宜浓度的甘露醇，其作用是维持渗透压，防止原生质体过度吸水或者失水死亡。将目的基因导入原生质体，经培养形成愈伤组织，再通过液体悬浮培养得到分散的胚性细胞，发育成胚状体，生长发育后获得该转基因植株。(6)愈伤组织继代次数过多会丧失细胞全能性的表达能力，可能的原因有愈伤组织发生遗传变异，愈伤组织中激素平衡发生改变，愈伤组织对外源激素敏感性
17、发生改变等，故选B。7如图为某研究小组欲将已知Bt毒蛋白基因(抗虫基因)导入原生质体培育抗虫棉的过程。请回答：(1)Bt毒蛋白基因来源于_细胞，为获得大量Bt毒蛋白基因，可通过PCR技术进行_，也可将其连接到质粒上，通过大肠杆菌培养扩增。(2)制备叶片原生质体的酶混合液中，一般含较高浓度的_，其目的是维持制备的原生质体的_。酶混合液需通过_过滤除菌，才能用于无菌原生质体的制备，整个无菌操作过程需在超净台中进行。(3)将Bt毒蛋白基因导入染色体的_中，其方法有基因枪法、_等方法。导入后的原生质体需再生出细胞壁，经持续分裂获得_，进一步分化获得再生植株并扩大繁殖。(4)利用带有标记的Bt毒蛋白基因
18、特殊片段与从转基因植株提取的_进行分子杂交，验证抗虫基因是否被整合到受体的细胞中并转录。通过扩大繁殖的再生植株是否对棉铃虫具有_的特性来初步筛选出抗虫棉。(5)为了获得大量该抗虫棉，可将带腋芽的茎段转入适宜培养基中获得大量丛状苗，然后转入_培养基中诱导形成再生植株。再生植株需进行_(A.灭菌B炼苗C消毒D暗处理)后才能移种到大田。答案(1)原核扩增(2)甘露醇渗透压G6玻璃砂漏斗(3)DNA农杆菌转化法愈伤组织(4)mRNA抗性(5)生根B解析(1)Bt毒蛋白基因来源于苏云金芽孢杆菌，属于原核细胞；为获得大量Bt毒蛋白基因，可通过PCR技术进行扩增。(2)植物原生质体是用纤维素酶和果胶酶处理植
19、物细胞壁后得到的，酶混合液中一般含较高浓度的甘露醇，目的是维持原生质体的渗透压；酶在高温下易变性，因此酶混合液需通过G6玻璃砂漏斗过滤除菌。(3)Bt毒蛋白基因可用基因枪法、农杆菌转化法等方法导入染色体的DNA中；导入后的原生质体再生出细胞壁后，先经脱分化获得愈伤组织，然后通过再分化获得再生植株。(4)验证抗虫基因是否已整合到受体细胞中并转录，可通过将带有标记的Bt毒蛋白基因特殊片段与从转基因植株提取的mRNA进行分子杂交的方法来进行；抗虫棉则可通过观察再生植株是否对棉铃虫具有抗性来进行初步筛选。(5)要获得大量该抗虫棉可采用植物组织培养技术：先将带腋芽的茎段转入适宜培养基中脱分化后得到愈伤组
20、织，再分化获得大量丛状苗，然后转入生根培养基中诱导形成再生植株；再生植株需进行炼苗后才能移种到大田。8(改编)酵母菌与人类的生活息息相关，目前被广泛运用于食品、酿酒、医药卫生等方面。如图为科学家利用相关技术改造酵母菌以提高酿酒工艺。请据图回答：(1)图中淀粉酶基因来自于地衣芽孢杆菌，若目的基因的序列未知，通常从_中获取。图甲中，过程需要的酶有_和_，培养工程酵母菌的核心操作步骤是_。A获取淀粉酶基因B将目的基因与载体结合构建重组DNA分子C将淀粉酶基因导入酵母菌细胞D目的基因的检测和表达(2)为达到筛选目的，平板内的固体培养基应以_作为唯一碳源，制备固体培养基最后要将平板倒置，其主要目的是防止
21、_。过程需要重复几次，目的是_。答案(1)基因文库限制性核酸内切酶DNA连接酶B(2)淀粉培养皿盖上的水珠滴入培养基造成污染，影响菌落的形成进一步筛选出分解淀粉能力强的酵母菌解析(1)若目的基因序列已知，则可以用人工合成法或者用PCR法扩增目的基因；若目的基因序列未知，则可以从基因文库中获得目的基因。形成重组DNA分子的过程需要借助限制性核酸内切酶和DNA连接酶，基因工程操作过程的核心是构建重组DNA分子。(2)为获得分解淀粉能力较强的工程菌需要提供以淀粉作为唯一碳源的培养基，这样才能筛选出目的菌。平板倒置的主要目的是防止培养皿盖上的水珠滴入培养基造成污染影响菌落的形成，重复过程的目的是进一步筛选出分解淀粉能力强的酵母菌。
