1、课后作业一、选择题1(2019杭州模拟)科学家利用生物技术将人的生长激素基因导入小鼠受精卵的细胞核中，经培育获得一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中，在医学研究及相关疾病的治疗方面都具有重要意义。下列有关叙述错误的是()A选择受精卵作为外源基因的受体细胞是因为这种细胞具有全能性B采用DNA分子杂交技术可检测外源基因在小鼠细胞内是否成功表达C人的生长激素基因能在小鼠细胞内表达，说明遗传密码在不同种生物中可以通用D将转基因小鼠体细胞进行核移植(克隆)，可以获得多个具有外源基因的后代解析：选B。选择受精卵作为外源基因的受体细胞是因为这种细胞具有全能性，而且全能性最高，A正
2、确；采用DNA分子杂交技术可检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因，但不能检测外源基因在小鼠细胞内是否成功表达，B错误；人的生长激素基因能在小鼠细胞内表达，说明遗传密码在不同种生物中可以通用，C正确；将转基因小鼠体细胞进行核移植(克隆)，可以获得多个具有外源基因的后代，D正确。2(2019宁波模拟)基因编辑是指将外源DNA片段导入到细胞染色体特定位点或删除基因内部的片段，定点改造基因，获得预期的生物体基因序列发生遗传改变的技术。下图是对某生物B基因进行编辑的过程，该过程中用sgRNA可指引核酸内切酶Cas9结合到特定的切割位点，下列叙述正确的是()AsgRNA是合成Cas9酶的模板BsgR
3、NA的碱基序列与靶基因碱基序列能够全部互补C核酸内切酶Cas9可在特定切割位点断裂核苷酸之间的磷酸二酯键DB基因被编辑后因不能转录而无法表达相关蛋白质解析：选C。由题意知，sgRNA可指引核酸内切酶Cas9结合到特定的切割位点，A错误；由图可知，靶基因部分序列与sgRNA通过碱基互补配对原则进行配对，B错误；核酸内切酶Cas9可断裂脱氧核糖核苷酸之间的化学键磷酸二酯键，C正确；被编辑后的B基因仍能进行转录，D错误。3(2019高考江苏卷)为探究矮牵牛原生质体的培养条件和植株再生能力，某研究小组的实验过程如图。下列叙述正确的是()A过程获得的原生质体需悬浮在30%蔗糖溶液中B过程需提高生长素的比
4、例以促进芽的分化C过程需用秋水仙素处理诱导细胞壁再生D原生质体虽无细胞壁但仍保持细胞的全能性解析：选D。过程获得的原生质体不能悬浮在30%的蔗糖溶液中，30%的蔗糖溶液可导致原生质体失水皱缩甚至死亡，A项错误；过程为再分化过程，需提高细胞分裂素的比例以促进芽的分化，B项错误；过程不需用秋水仙素处理，愈伤组织细胞就已经有了细胞壁，C项错误；原生质体虽无细胞壁，但含有细胞核等结构，即含有全部的遗传信息，原生质体仍保持细胞的全能性，D项正确。二、非选择题4下图(a)中的三个DNA片段上依次表示出了EcoR 、BamH 和Sau3A 三种限制性内切酶的识别序列与切割位点，图(b)为某种表达载体的示意图
5、(载体上的EcoR 、Sau3A 的切点是唯一的)。根据基因工程的有关知识，回答下列问题：(1)经BamH 酶切后得到的目的基因可以与上述表达载体被_酶切后的产物连接，理由是_。(2)若某人利用图(b)所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组子，如图(c)所示。这三种重组子中，不能在宿主细胞中表达目的基因产物的有_，不能表达的原因是_。(3)DNA连接酶是将两个DNA片段连接起来的酶，常见的有_和_，其中既能连接粘性末端又能连接平末端的是_。解析：(1)由图(a)可知，尽管BamH 和Sau3A 两种限制酶的识别位点不相同，但两种酶切割后产生的DNA片段具有相同的黏性末端，故被Ba
6、mH 酶切后得到的目的基因可以与图(b)中表达载体被Sau3A 酶切后的产物连接。(2)运载体上的启动子和终止子具有调控目的基因表达的作用，由于甲和丙的目的基因分别插入在启动子的上游和终止子的下游，故这两个运载体上的目的基因都不能被转录和翻译。(3)常见的DNA连接酶是Ecoli DNA连接酶和T4DNA连接酶，但作用有所差别，T4DNA连接酶既能连接黏性末端，又能连接平末端，而Ecoli DNA连接酶只能连接黏性末端。答案：(1)Sau3A 两种酶切割后产生的片段具有相同的黏性末端(2)甲和丙甲中目的基因插入在启动子的上游，丙中目的基因插入在终止子的下游，二者的目的基因均不能被转录(3)Ec
7、oli DNA连接酶T4DNA连接酶T4DNA连接酶5为探究SHH基因与角化囊肿发生的相关性，科研人员利用SHH基因的非模板链转录合成的RNA作为探针，进行分子杂交实验，以检测SHH基因在角化囊肿中的表达情况。其基本流程如图：(Amp表示氨苄青霉素抗性基因；LacZ基因被SHH基因插入后不表达)请回答下列问题：(1)重组载体中SHH基因转录合成RNA探针时，_(填“需要”或“不需要”)启动子。(2)步骤中，用Ca2处理大肠杆菌，使之成为_细胞，然后导入重组载体。实验中，用添加氨苄青霉素的培养基培养大肠杆菌，未导入质粒的细菌将会死亡，原因是这些细菌不含有_基因。(3)将制备的探针加入角化囊肿切片
8、中，探针将与_形成杂交带，进而判断SHH基因的转录情况。解析：(1)重组载体中SHH基因表达需要启动子。(2)大肠杆菌细胞用Ca2处理后就成为感受态细胞；能在添加氨苄青霉素的培养基上生存的细菌含有氨苄青霉素抗性基因，没有氨苄青霉素抗性基因的细菌将会死亡。(3)判断SHH基因的转录情况，也就是判断SHH基因是否转录出mRNA。答案：(1)需要(2)感受态Amp(或氨苄青霉素抗性或抗性)(3)SHH转录的mRNA(只写mRNA不可)6下图是人体免疫物质的制备方法，表示不同的过程，请回答下列问题：(1)方法1中，细胞A应具备的特点是_。体外培养细胞Y需要满足以下条件：_、添加了血浆(或血清)的培养基
9、、适宜温度与pH、_的气体环境等。(2)方法2中，通过得到的目的基因与细胞B中原有基因_(填“一定”或“不一定”)相同，过程必须用到的工具酶有_，结构甲的组成必须包括_及目的基因等。(3)若用棉花生产抗体2，过程的受体细胞应选用_，经过一系列的过程得到再生植株。要确认该抗体基因是否在再生植株中正确表达，通常采用_法检测植株是否含有该种抗体。解析：(1)将能够产生抗体的细胞B和细胞A融合后，杂种细胞Y可产生大量的抗体，则细胞A应具有无限增殖的特点。体外培养动物细胞Y，需要满足无菌无毒、添加有血清的培养基、适宜的温度和pH、通入95%的空气5%二氧化碳的气体环境等条件。(2)通过反转录获得的目的基
10、因中，没有内含子等，和细胞B中原有的基因不一定相同；表示目的基因和载体结合，需要的工具酶有限制酶和DNA连接酶，结构甲是基因表达载体，组成部件一定含有启动子、终止子、标记基因和目的基因等。(3)培养转基因植物时，常采用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞，则的受体细胞为土壤农杆菌。抗体基因正确表达后会产生抗体，通常采用抗原抗体杂交的方法来检测目的基因是否成功表达。答案：(1)能无限增殖无菌、无毒含5%CO2、95%空气(2)不一定限制性核酸内切酶(限制酶)和DNA连接酶启动子、终止子、标记基因(3)土壤农杆菌抗原抗体杂交7下图是某实验室做的通过动物纤维母细胞等获得单克隆抗体的实验研究。据图回答下
11、列问题：(1)X、Y、Z细胞的名称分别是_、_、_。(2)过程类似于植物组织培养技术中的_过程。与纤维母细胞相比，诱导干细胞的全能性较_。过程的实质是_。(3)生产单克隆抗体一般不直接培养浆细胞，主要原因是_。(4)处需要筛选，从而得到_细胞，且培养该细胞的气体环境为_。答案：(1)骨髓瘤细胞抗原刺激过的B细胞(或浆细胞)杂交瘤细胞(2)脱分化高基因的选择性表达(3)浆细胞高度分化，不能无限(或大量)增殖(4)能产生特异性抗体的杂交瘤95%的空气5%的CO28(2019浙江4月选考)回答与利用生物技术培育抗病品种有关的问题：(1)通过抗病性强的植株获取抗病目的基因有多种方法。现已获得纯度高的抗
12、病蛋白(可作为抗原)，可通过_技术获得特异性探针，并将_中所有基因进行表达，然后利用该探针，找出能与探针特异性结合的表达产物，进而获得与之对应的目的的基因。(2)将上述抗病基因通过转基因的方法导入植物的分生组织可获得抗病性强的植株。若在试管苗期间用分子水平方法判断抗病基因是否表达，应检测_。A质粒载体B转录产物C抗性基因D病原微生物(3)植物细胞在培养过程中往往会发生_，可利用这一特性筛选抗致病真菌能力强的细胞。筛选时在培养基中加入_，并将存活的细胞进一步培养至再生植株。若利用_培养建立的细胞系用于筛选，则可快速获得稳定遗传的抗病植株。(4)用抗病品种与高产品种进行杂交育种的过程中，有时会遇到
13、因胚发育中止而得不到可育种子的情况。若要使该胚继续发育获得植株，可采用的方法是_。答案：(1)单克隆抗体基因文库(2)B(3)变异高浓度致病真菌花粉离体(4)胚的离体培养9下图表示利用生物技术获得转基因猪和转基因烟草的过程(图中数字表示过程或技术，字母表示物质或结构)。请回答下列问题：(1)为分离、提纯苏云金芽孢杆菌，先用_培养基进行扩大培养，再用_法进行分离，获得一个个单独的_。(2)研究过程中，采用_技术对目的基因进行扩增，然后将目的基因与质粒等载体结合形成了重组质粒。在重组质粒的构建过程中需要的工具酶有_。(3)图中代表_技术。培养C中的ES细胞时，一般要在培养皿底部制备一层胚胎成纤维细
14、胞，目的是_。(4)若在0.50.6 mol/L的_溶液中用特定的酶处理D，可获得原生质体。若将含有D的培养物放在摇床上，通过_培养可以分散成单细胞，这些单细胞具有_细胞的特征。(5)使用自然生长的烟草茎进行组织培养，需要依次在70%酒精和_溶液中浸泡消毒。各种器皿和培养基等通常用_法灭菌。(6)从经特定免疫处理的猪中提取B淋巴细胞，与_融合，形成杂交细胞，经筛选、克隆化培养后，获得的单一细胞特征是_。解析：(1)LB培养基是培养细菌常用的培养基，液体培养基有利于微生物细胞与营养物质充分接触，利于增殖，故扩大培养应用LB液体培养基；涂布分离法和划线分离法是两种常用的微生物分离方法，前者效果更佳
15、，后者操作相对简便；细菌在固体培养基表面生长增殖会形成细胞集合体，即菌落。(2)PCR是一种人工控制的细胞外DNA复制技术，可用于目的基因的扩增；重组质粒形成时需先用同种限制性核酸内切酶将质粒和含目的基因的DNA进行切割，然后用DNA连接酶将二者拼接。(3)将目的基因导入猪的受体细胞(受精卵)中，需先利用胚胎体外培养技术将转基因受精卵培育成早期胚胎，然后移植到代孕母猪体内孕育，最后分娩产出转基因猪；培养ES细胞时，在培养皿底部制备一层胚胎成纤维细胞(饲养层)，目的是促进ES细胞生长、抑制其分化、保证其可以顺利增殖。(4)甘露醇可维持溶液较高渗透压，防止原生质体吸水涨破；摇床上进行液体悬浮培养可
16、使细胞在液体中分散，避免彼此接触，保持单细胞的存在状态；这些单细胞细胞质丰富、液泡小、细胞核大，具有胚性细胞的特征。(5)为防止微生物的污染，应用70%酒精和5%次氯酸钠溶液对植物组织进行消毒，器皿和培养基经高压蒸汽灭菌处理。(6)经特定免疫处理的B淋巴细胞可产生抗体，骨髓瘤细胞可无限增殖，将两种细胞融合在一起得到杂交瘤细胞，其具有二者优点，既能产生特异性抗体，又能无限增殖。答案：(1)LB液体划线分离(涂布分离)菌落(2)PCR(聚合酶链式反应)限制性核酸内切酶和DNA连接酶(3)胚胎体外培养促进ES细胞生长、抑制其分化(4)甘露醇液体悬浮胚性(5)5%次氯酸钠高压蒸汽灭菌(6)骨髓瘤细胞既能产生特异性抗体，又能无限增殖