1、10.现代生物科技专题1.(2022河南平顶山模拟)黄金大米是一种新型转基因大米,其-胡萝卜素含量是普通大米的23倍,因大米在抛光后呈黄色而得名。八氢番茄红素合酶(其基因用psy表示)和胡萝卜素脱饱和酶(其基因用crt表示)参与-胡萝卜素的合成。pmi为磷酸甘露醇异构酶基因,它编码的蛋白质可使细胞在特殊培养基上生长。科学家将psy和crt基因转入水稻,使水稻胚乳中含有-胡萝卜素,由此生产出的大米称为“黄金大米”。(1)科学家在培育“黄金大米”时,将psy和crt基因导入含pmi基因的质粒中,构建了质粒pSYN12424。基因表达载体都含有标记基因,其作用是。该项研究的标记基因是。(2)在PCR
2、技术中,引物的作用是,若用PCR技术扩增psy或crt基因,需要在PCR扩增仪中加入种引物。psy基因和crt基因进入水稻细胞并在细胞内维持稳定和表达的过程称为。(3)在构建质粒载体时,目的基因的内部(不包括两端)能否含有用到的限制酶识别序列?,原因是。(4)我国对农业转基因生物实施标识制度,比如由转基因大米加工制成的麦芽糖,标注为“本产品加工原料中含有转基因大米,但本产品已不再含有转基因成分”,其相关的生物学依据是。2.(2022重庆第四次质检)和牛是世界公认的高档肉牛品种,下图是通过胚胎工程培育试管和牛的过程。请回答下列问题。(1)为了使成熟和牛排出更多的卵子,可以注射,但只有发育到期的卵
3、子才能与精子结合。体外受精前要对精子进行获能处理,常用的方法有和。(2)获能的精子与卵子相遇时,首先发生反应,使顶体内的酶释放出来。受精完成的标志是。(3)在胚胎移植过程中,移入子宫的胚胎能在受体内存活的生理学基础是。(4)为了进一步提高和牛的产仔率,科学家用了胚胎分割技术,应选择发育良好、形态正常的胚进行分割。如需对初期胚胎进行性别鉴定,宜取囊胚期的细胞进行鉴定。3.(2022辽宁大连模拟)近年来,现代生物科技在生产、生活、医学领域有广泛应用。回答相关问题。(1)我国科学家发明了转基因抗虫棉。科学家所构建的Ti质粒上具有,它能把抗虫基因整合到受体细胞上。我国科学家还独创了法将抗虫基因导入受体
4、细胞。(2)我国科学家先后通过猴胚胎细胞和体细胞获得克隆猴。克隆猴与供体猴的遗传物质(填“完全相同”“基本相同”或“完全不同”)。体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植,原因是:。(3)畜牧业胚胎工程已产业化。胚胎分割所需要的主要仪器设备为显微镜和显微操作仪。胚胎移植过程中要对供、受体母畜进行同期发情处理,目的是:。(4)生物科技发展迅速,并广泛而深入地向人类社会渗透。由于科学发展水平的限制以及外源基因插入部位的随机性等,引起了公众对转基因生物安全性的激烈争论,主要涉及等方面(写出三点)。10.现代生物科技专题1.答案:(1)筛选出含目的基因的受体细胞pmi基因(2)使DNA聚合酶(Taq酶
5、)从引物的3端开始连接脱氧核苷酸2转化(3)不能目的基因序列内部含有用到的限制酶识别序列时,目的基因结构会被破坏(4)麦芽糖不是蛋白质,因此不是目的基因表达的直接产物解析:(1)基因表达载体的组成包括目的基因、启动子、终止子和标记基因,其中标记基因的作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因。由题可知,pmi基因编码的蛋白质可使细胞在特殊培养基上生长,则pmi基因可作为标记基因,在筛选含目的基因的细胞时可用该特殊培养基,能够生长的说明含pmi基因,即含有基因表达载体,含有目的基因。(2)用PCR扩增某基因时,需要加入两种引物与目的基因两条链的3端结合,使DNA聚合酶从引物的3端开始连接脱氧核苷酸,故
6、用PCR技术扩增psy基因或crt基因,需要在PCR扩增仪中加入2种引物。转化是指目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程,故psy基因和crt基因进入水稻细胞并在细胞内维持稳定和表达的过程称为转化。(3)限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,若目的基因的内部(不包括两端)含有用到的限制酶识别序列,则目的基因的结构会被破坏,无法再编码相应蛋白质,所以在构建质粒载体时,目的基因的内部(不包括两端)不能含有用到的限制酶识别序列。(4)麦芽糖属于糖类,而基因表达的直接产物是蛋白质,故可以标注“本产品加工原料中含
7、有转基因大米,但本产品已不再含有转基因成分”。2.答案:(1)促性腺激素M中培养法化学诱导法(2)顶体在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体(3)受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生排斥反应(4)桑椹胚或囊滋养层3.答案:(1)T-DNA染色体的DNA花粉管通道(2)基因相同动物体细胞分化程度比胚胎细胞高,恢复其全能性更困难(3)实体(或体视,或解剖)使供、受体生殖器官的生理变化相同,为供体的胚胎移植入受体提供相同的生理环境(4)生物安全、食物安全、环境安全解析:(1)Ti质粒上具有T-DNA,可以将目的基因整合到受体细胞的染色体DNA上,使其可以稳定遗传;我国科学家独创了花粉管通道法将抗虫基因导入受体细胞。(2)克隆猴的产生应用了体细胞核移植技术,其细胞核中遗传物质与供体猴相同,但由于细胞质中还存在基因,所以克隆猴与供体猴的遗传物质基本相同;由于动物体细胞分化程度比胚胎细胞高,恢复其全能性更困难,所以体细胞核移植技术难度比胚胎细胞核移植技术大。(3)胚胎分割需要实体显微镜;同期发情处理的目的是使供、受体生殖器官的生理变化相同,为供体的胚胎移植入受体提供相同的生理环境。(4)转基因生物安全主要涉及生物安全、食物安全、环境安全。
