1、专题针对训练1草莓营养价值高且有保健功效，但却容易受到病毒的感染。科学家常用两种方法培育新品种：其一，培育无病毒组培苗；其二，将草莓轻型黄边病毒的外壳蛋白基因(SMYELVCP)导入草莓基因组中培育出转基因抗病毒草莓。请分析回答下列问题：(1)若培育无病毒组培苗，通常取植株的_进行组织培养。(2)利用PCR技术扩增目的基因SMYELVCP，前提是_，以便根据这一序列合成引物。为维持pH基本不变，需要在PCR反应体系中加入_。(3)重组载体上应含有特定的_(填“复制原点”“启动子”或“标记基因”)，它能被受体细胞的_所识别，以便于催化转录过程。为检测目的基因是否转录出mRNA，常采用分子杂交技术
2、，该技术的具体做法是_。(4)草莓根系分布浅、蒸腾量大，对水分要求严格。我国西北一些地区曾大量种植草莓，但由于降雨量少，许多地方的草莓长成半死不活状，其失败的原因主要是违背了_原理。解析：(1)利用植物组织培养技术获得脱毒苗，可取植株的无病毒的茎尖作为外植体进行组织培养。(2)利用PCR技术扩增目的基因时，要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列设计引物。若要维持反应过程中pH基本不变，需要在PCR反应体系中加入缓冲液。(3)RNA聚合酶可识别重组载体上的启动子。检测目的基因是否转录出mRNA，可采用分子杂交技术，其具体做法是从转基因生物中提取全部的mRNA，用目的基因作探针与mRN
3、A杂交，若出现杂交带，说明目的基因转录出了mRNA。(4)西北地区的降雨量少，而草莓对水分的需求量较大。我国西北一些地区大量种植草莓，致使许多地方的草莓长成半死不活状，这违背了生态工程的协调与平衡原理。答案：(1)分生区(茎尖)(2)要有一段已知目的基因的核苷酸序列缓冲液(3)启动子RNA聚合酶从转基因生物中提取mRNA，用标记的目的基因作探针与mRNA杂交。如果显示出杂交带，则表明目的基因转录出了mRNA(4)协调与平衡2植物基因工程在农业中的应用发展迅速。其核心是构建基因表达载体，在此之前首先要获取目的基因，PCR是获取大量目的基因的一种方法，PCR技术可以实现在生物体外复制特定的DNA片
4、段。最后将目的基因导入受体细胞并检验是否可以维持和表达其遗传特性。请回答下列问题：(1)抗病转基因植物所采用的基因，使用最多的是_(答一种即可)。(2)PCR技术的原理是_；构建基因表达载体的目的是_(答出两点即可)。(3)我国的转基因抗虫棉是通过_法获得的；将目的基因导入单子叶植物常用的方法是_；将目的基因导入双子叶植物常用的方法是_，在此方法中，植物受到损伤后会分泌_。解析：(1)抗病转基因植物所采用的基因，使用最多的是病毒外壳蛋白基因(CP基因)和病毒的复制酶基因。(2)PCR技术的原理是DNA双链复制。构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代。(3)
5、我国的转基因抗虫棉是通过花粉管通道法获得的；将目的基因导入单子叶植物常用基因枪法；将目的基因导入双子叶植物常用的方法是农杆菌转化法，当植物体受到损伤时，伤口处的细胞会分泌大量的酚类化合物，吸引农杆菌移向这些细胞，这时农杆菌中的Ti质粒上的TDNA可转移至受体细胞，并整合到受体细胞染色体的DNA上。答案：(1)病毒外壳蛋白基因(CP基因)或病毒的复制酶基因(2)DNA双链复制使目的基因在受体细胞中稳定存在；使目的基因可以遗传给下一代；使目的基因能够表达和发挥作用(任选两项)(3)花粉管通道基因枪法农杆菌转化法酚类化合物3在基因工程的操作过程中，有多种方法可检测目的基因是否导入受体菌。回答下列问题
6、：(1)PCR检测法：根据一段已知目的基因的核苷酸序列设计_，对受体菌的DNA进行扩增，经过变性、_、延伸三个步骤的循环，检测PCR产物的长度是否与目的基因一致。(2)荧光蛋白基因筛选法：绿色荧光蛋白(GFP)在紫外线照射下会发出绿色荧光。用_酶将目的基因和GFP基因拼接成融合基因，并与_重组后导入受体菌，经培养筛选出能发出绿色荧光的菌落。(3)环丝氨酸辅助筛选法：四环素能使细菌停止生长但不致死；环丝氨酸能使正常生长的细菌致死，而对停止生长的细菌不致死。某质粒如下图所示(Ampr表示氨苄青霉素抗性基因)，Tetr表示四环素抗性基因，Tetr中插入目的基因后失活。用此质粒构建表达载体，转化细菌后
7、，结果有3种：未转化的细菌、含质粒的细菌、含重组质粒的细菌。用含有_和_的培养基对上述3种细菌进行筛选，只有含质粒的细菌被淘汰，理由是_。在上述筛选的基础上，若要筛选出含重组质粒的细菌，还需使用含有_的培养基。解析：(1)利用PCR技术扩增目的基因需要根据一段已知目的基因的核苷酸序列设计引物。PCR一般要经历三十多次循环，每次循环包括变性、复性、延伸三步。(2)使用DNA连接酶将目的基因和GFP基因拼接成融合基因，并与运载体重组后导入受体菌。(3)在含四环素和环丝氨酸的培养基上，四环素对含质粒的细菌(含四环素抗性基因)不起作用，含质粒的细菌能正常生长，但环丝氨酸能使正常生长的细菌致死，故含质粒
8、的细菌被淘汰。未转化的细菌在含四环素的培养基上停止生长(但不死亡)，环丝氨酸对停止生长的细菌不致死，故在含有四环素和环丝氨酸的培养基上，未转化的细菌不被淘汰。含重组质粒的细菌的四环素抗性基因被破坏，故该细菌在含有四环素和环丝氨酸的培养基上的表现与未转化的细菌相同。由题可知，通过筛选，剩下含重组质粒的细菌和未转化的细菌。可以用含有氨苄青霉素的培养基筛选含有重组质粒的细菌，在这种培养基上只有含有重组质粒的细菌(含有氨苄青霉素抗性基因)才能生长繁殖。答案：(1)引物复性(2)DNA连接运载体(3)四环素环丝氨酸含质粒的细菌有Tetr，四环素对其不起作用，环丝氨酸使其致死氨苄青霉素4Hela 细胞系是
9、人工培养的、具有无限增殖能力的癌细胞系。回答下列问题：(1)Hela细胞源自一位美国妇女的宫颈癌细胞，目前实验室中为了进一步研究Hela细胞，需进行_(填“原代”或“传代”)培养。细胞体外培养所需营养物质有糖、氨基酸、无机盐等，通常还需要加入_等天然成分。在动物细胞培养过程中，需要用胰蛋白酶，而不用胃蛋白酶的原因是_。(2)某小组为研究葡萄糖饥饿对Hela细胞生长的抑制情况，其他营养条件适宜，用不同葡萄糖浓度的培养基培养Hela细胞24 h，实验结果如下表所示：葡萄糖浓度(mmolL1)Hela细胞生长抑制率(%)05616103630152500201644该实验_(填“需要”或“不需要”)
10、另设对照组。实验结果表明：葡萄糖浓度与Hela细胞生长抑制率的关系是_。推测体内低浓度葡萄糖可_癌细胞的增殖，为肿瘤的限食疗法提供理论依据。(3)Hela细胞在生物医学领域应用广泛，例如它帮助科学家实现了人源细胞与小鼠细胞融合。两个或多个细胞融合形成的单核细胞叫做_，细胞融合技术的意义是_。解析：(1)人们通常将动物组织消化后的初次培养称为原代培养，目前实验室中为了进一步研究Hela细胞，需进行传代培养。细胞体外培养所需营养物质有糖、氨基酸、无机盐等，通常还需要加入血清、血浆等天然成分。在多数动物细胞培养的适宜pH范围内，胃蛋白酶已失去活性，故在动物细胞培养过程中，需要用胰蛋白酶，而不用胃蛋白
11、酶。(2)该实验需要另设正常葡萄糖浓度的对照组以便于计算Hela细胞生长抑制率。实验表明：葡萄糖浓度越低，Hela细胞生长抑制率越高。推测体内低浓度葡萄糖可抑制癌细胞的增殖，为肿瘤的限食疗法提供理论依据。(3)两个或多个细胞融合形成的单核细胞叫作杂交细胞，细胞融合技术的意义是突破了有性杂交局限，使远缘杂交成为可能。答案：(1)传代血清、血浆在多数动物细胞培养的适宜pH范围内，胃蛋白酶已失去活性(2)需要葡萄糖浓度越低，Hela细胞生长抑制率越高抑制(3)杂交细胞突破了有性杂交局限，使远缘杂交成为可能5胚胎移植是指将雌性动物体内的早期胚胎，或通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状
12、态相同的其他雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。请回答相关问题：(1)用于移植的早期胚胎通常为体外受精及转基因、_等技术获得的胚胎。(2)进行胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，在这一过程中供体的主要职能是_，繁重而漫长的妊娠和育仔任务由受体取代。(3)胚胎移植能否成功，与_有关，供体、受体的发情时间_(填“需要”或“不需要”)一致；同时，可对供体施行_处理，以获得多个卵细胞用于体外受精。(4)早期胚胎形成后，在一定时间内处于_状态，这就为胚胎的收集提供了可能；此外，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生_，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。解析：(1)早期胚胎通常为转基因
13、、核移植、体外受精等技术获得的胚胎。(2)进行胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，其中供体的主要职能是提供具有优良遗传特性的胚胎。(3)胚胎移植能否成功，与受体和供体的生理状况有关，供体和受体的发情时间需要一致；同时，对供体实施超数排卵处理可获得多个卵细胞，用于体外受精。(4)早期胚胎在一定时间内处于游离状态，为胚胎的收集提供了可能；受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这为胚胎的存活提供了可能。答案：(1)核移植(2)产生具有优良遗传特性的胚胎(3)供体和受体的生理状况需要超数排卵(4)游离免疫排斥反应6据报道，美国科研人员通过基因转移技术，从根本上治愈了实验小鼠
14、所患的型糖尿病，这种技术把选定的X基因输入胰腺，这些基因随后得到整合并促使消化系统和其他类型的细胞制造胰岛素，请回答下列问题：(1)在基因工程中，X基因称为_。利用PCR技术扩增X基因时，需要在反应体系中添加的有机物质是_、_、4种脱氧核苷酸和热稳定的DNA聚合酶，扩增过程可以在PCR扩增仪中完成。(2)将X基因导入小鼠体内之前，需要操作的核心步骤是_，此步骤最常用的运载工具是_，所需要的酶是限制酶和_。(3)X基因的检测可从分子水平和个体水平两方面进行，在分子水平上通常采用_技术检测X基因是否导入受体细胞，在个体水平上应检测_。解析：(1)X基因在基因工程中被称为目的基因。利用PCR技术扩增目的基因时，反应体系中需要加入引物、模板DNA、4种脱氧核苷酸、热稳定的DNA聚合酶等。(2)基因工程中的核心操作步骤是基因表达载体的构建。基因工程中常用质粒作为载体，需要限制酶和DNA连接酶作为工具酶。(3)X基因的检测可从分子水平和个体水平两方面进行，在分子水平上检测目的基因是否导入受体细胞通常采用DNA分子杂交技术，在个体水平上应检测实验小鼠所患的型糖尿病是否被根治。答案：(1)目的基因引物模板DNA(2)基因表达载体的构建质粒DNA连接酶(3)DNA分子杂交实验小鼠所患的型糖尿病是否被根治
