單元卷15基因工程和細(xì)胞工程及生物技術(shù)的安全性

1、單元卷15基因工程和細(xì)胞工程及生物技術(shù)的安全性（時間：15分鐘分?jǐn)?shù)：50分）1.（2015新課標(biāo)卷）已知生物體內(nèi)有一種蛋白質(zhì)（P），該蛋白質(zhì)是一種轉(zhuǎn)運蛋白，由305個氨基酸組成。如果將P分子中158位的絲氨酸變成亮氨酸，240位的谷氨酰胺變成苯丙氨酸，改變后的蛋白質(zhì)（P1）不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性?；卮鹣铝袉栴}：（1）從上述資料可知，若要改變蛋白質(zhì)的功能，可以考慮對蛋白質(zhì)的進(jìn)行改造。（2）以P基因序列為基礎(chǔ)，獲得P1基因的途徑有修飾基因或合成基因。所獲得的基因表達(dá)時是遵循中心法則的，中心法則的全部內(nèi)容包括的復(fù)制，以及遺傳信息在不同分子之間的流動，即：_。（3）蛋白質(zhì)工程也被稱為

2、第二代基因工程，其基本途徑是從預(yù)期蛋白質(zhì)功能出發(fā)，通過和，進(jìn)而確定相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列，據(jù)此獲得基因，再經(jīng)表達(dá)、純化獲得蛋白質(zhì)，之后還需要對蛋白質(zhì)的生物進(jìn)行鑒定。2.（2015新課標(biāo)卷）HIV屬于逆轉(zhuǎn)錄病毒，是艾滋病的病原體。回答下列問題：（1）用基因工程方法制備HIV的某蛋白（目的蛋白）時，可先提取HIV中的，以其作為模板，在的作用下合成。獲取該目的蛋白的基因，構(gòu)建重組表達(dá)載體，隨后導(dǎo)入受體細(xì)胞。（2）從受體細(xì)胞中分離純化出目的蛋白，該蛋白作為抗原注入機體后，刺激機體產(chǎn)生的可與此蛋白結(jié)合的相應(yīng)分泌蛋白是。該分泌蛋白可用于檢測受試者血清中的HIV，檢測的原理是。（3）已知某種菌導(dǎo)致的肺炎在健

3、康人群中罕見，但是在艾滋病患者中卻多發(fā)。引起這種現(xiàn)象的根本原因是HIV主要感染和破壞了患者的部分細(xì)胞，降低了患者免疫系統(tǒng)的防衛(wèi)功能。（4）人的免疫系統(tǒng)有癌細(xì)胞的功能，艾滋病患者由于免疫功能缺陷，易發(fā)生惡性腫瘤。3.（2014新課標(biāo)全國卷）植物甲具有極強的耐旱性，其耐旱性與某個基因有關(guān)，若從該植物中獲得該耐旱基因，并將其轉(zhuǎn)移到耐旱性低的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性?；卮鹣铝袉栴}：（1）理論上，基因組文庫含有生物的基因；而cDNA文庫含有生物的基因。（2）若要從植物甲中獲得耐旱基因，可首先建立該植物的基因組文庫，再從中出所需的耐旱基因。（3）將耐旱基因?qū)朕r(nóng)桿菌，并通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將其導(dǎo)入植物

4、的體細(xì)胞中，經(jīng)過一系列的過程得到再生植株。要確認(rèn)該耐旱基因是否在再生植株中正確表達(dá)，應(yīng)檢測此再生植株中該基因的，如果檢測結(jié)果呈陽性，再在田間試驗中檢測植株的是否得到提高。（4）假如用得到的二倍體轉(zhuǎn)基因耐旱植株自交，子代中耐旱與不耐旱植株的數(shù)量比為31時，則可推測該耐旱基因整合到了（填“同源染色體的一條上”或“同源染色體的兩條上”）4.（2013新課標(biāo)全國卷）甲、乙是染色體數(shù)目相同的兩種二倍體藥用植物，甲含有效成分A，乙含有效成分B。某研究小組擬培育同時含有A和B的新型藥用植物?；卮鹣铝袉栴}：（1）為了培育該新型藥用植物，可取甲和乙的葉片，先用酶和酶去除細(xì)胞壁，獲得具有活力的，再用化學(xué)誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)

5、二者融合。形成的融合細(xì)胞進(jìn)一步培養(yǎng)形成組織，然后經(jīng)過形成完整的雜種植株。這種培育技術(shù)稱為。（2）上述雜種植株屬于多倍體，多倍體是指。假設(shè)甲與乙有性雜交的后代是不育的，而上述雜種植株是可育的，造成這種差異的原因是_。（3）這種雜種植株可通過制作人工種子的方法來大量繁殖。經(jīng)植物組織培養(yǎng)得到的等材料用人工薄膜包裝后可得到人工種子。5.（2015四川卷，9）將蘇云金桿菌Bt蛋白的基因?qū)朊藁?xì)胞中，可獲得抗棉鈴蟲的轉(zhuǎn)基因棉，其過程如下圖所示：（注：農(nóng)桿菌中Ti質(zhì)粒上只有TDNA片段能轉(zhuǎn)移到植物細(xì)胞中）。（1）過程需用同種酶對含Bt基因的DNA和Ti質(zhì)粒進(jìn)行酶切。為將過程獲得的含重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌篩選出來

6、，應(yīng)使用培養(yǎng)基。（2）過程中將棉花細(xì)胞與農(nóng)桿菌混合后共同培養(yǎng)，旨在讓進(jìn)入棉花細(xì)胞；除盡農(nóng)桿菌后，還須轉(zhuǎn)接到含卡那霉素的培養(yǎng)基上繼續(xù)培養(yǎng)，目的是_。（3）若過程僅獲得大量的根，則應(yīng)在培養(yǎng)基中增加以獲得芽；部分接種在無激素培養(yǎng)基上的芽也能長根，原因是_。（4）檢驗轉(zhuǎn)基因棉的抗蟲性狀，常用方法是。種植轉(zhuǎn)基因抗蟲棉能減少的使用，以減輕環(huán)境污染。（時間：60分鐘分?jǐn)?shù)：100分）1.（2016昆明市屆高三摸底）（8分）馬鈴薯是世界上僅次于小麥、水稻、玉米的第四大糧食作物，目前廣泛種植于世界各地。由馬鈴薯Y病毒（PVY）等引起的病毒性退化導(dǎo)致世界馬鈴薯產(chǎn)量每年至少減產(chǎn)20%。研究表明，表達(dá)病毒外殼蛋白基因（

7、PVYCP）的轉(zhuǎn)基因馬鈴薯能顯著延緩病害癥狀的發(fā)展和危害程度。目前，該轉(zhuǎn)基因抗病毒馬鈴薯已經(jīng)在云南試種成功。請回答下列問題：（1）PVYCP在基因工程中稱為。在基因表達(dá)載體中，除了要有PVYCP外，還必須有啟動子、終止子和。將PVYCP導(dǎo)入馬鈴薯細(xì)胞采用最多的方法是。（2）取40株擴繁后的轉(zhuǎn)基因馬鈴薯作為實驗組，另取40株作為對照組，種植于相同且適宜的條件下，接種，觀察發(fā)病情況，以確定轉(zhuǎn)基因馬鈴薯是否具有抗性以及抗性的程度。（3）成功獲得抗PVY馬鈴薯后，可采用植物細(xì)胞工程進(jìn)行大批量繁育，其理論依據(jù)是；一些分化的馬鈴薯細(xì)胞，經(jīng)過激素的誘導(dǎo)，可以形成具有分生能力的薄壁細(xì)胞，進(jìn)而形成 ，再進(jìn)一步培

8、養(yǎng)成植株。2.（2015河北衡水中學(xué)一模）（10分）長期以來，香蕉生產(chǎn)遭受病害的嚴(yán)重威脅，制約了其發(fā)展。目前，隨著轉(zhuǎn)基因抗病香蕉基因工程技術(shù)的日趨成熟，為培育抗病香蕉品種開辟了新途徑。轉(zhuǎn)基因抗病香蕉的培育過程如圖所示，質(zhì)粒上有Pst I、Sma I、EcoR I、Apa I等四種限制酶切割位點。請回答：（1）構(gòu)建含抗病基因的表達(dá)載體A時，應(yīng)選用限制酶，對進(jìn)行切割。（2）培養(yǎng)基中的卡那霉素會抑制香蕉愈傷組織細(xì)胞的生長，欲利用該培養(yǎng)基篩選已導(dǎo)人抗病基因的香蕉細(xì)胞，應(yīng)使基因表達(dá)載體A中含有，作為標(biāo)記基因。（3）能使抗病基因在香蕉細(xì)胞中特異性表達(dá)的調(diào)控序列是：（填字母序號）。A.啟動子 B.終止子C.

9、復(fù)制原點 D.標(biāo)記基因（4）將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞常用方法有多種，圖中所示方法為。（5）欲檢測目的基因是否表達(dá)成功，可采用的技術(shù)。（6）利用組織培養(yǎng)技術(shù)將導(dǎo)入抗病基因的香蕉組織細(xì)胞培育成轉(zhuǎn)基因植株。香蕉組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中除了含有一定的營養(yǎng)物質(zhì)外還必須含有等植物激素，它們會在（填圖中標(biāo)號）階段發(fā)揮作用，同時（填圖中標(biāo)號）階段還需要給予一定光照。（7）從香蕉組織塊到獲得轉(zhuǎn)基因抗病香蕉試管苗的過程中，需經(jīng)過。（填數(shù)字）無絲分裂有絲分裂減數(shù)分裂原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交細(xì)胞融合脫分化再分化3.（2016襄陽市調(diào)研）（8分）下圖為培育轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的技術(shù)流程。請據(jù)圖回答：（1）進(jìn)行過程，先要運用的酶是

10、_。（2）基因工程核心步驟的名稱是_。（3）在培育成功的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的傳種接代過程中，抗蟲基因和標(biāo)記基因是否遵循基因的自由組合定律。為什么？_。（4）過程采用最多的方法是。在實驗室中，檢測抗蟲基因是否整合到棉花細(xì)胞的DNA分子上的方法是。（5）經(jīng)過過程形成愈傷組織的細(xì)胞分裂方式是。（6）過程所表達(dá)的兩個重要的生理現(xiàn)象是。4.（2015湖南省十三校聯(lián)考）（7分）下圖是利用現(xiàn)代生物工程技術(shù)治療遺傳性糖尿病（基因缺陷導(dǎo)致胰島B細(xì)胞不能正常合成胰島素）的過程設(shè)計圖解。請據(jù)圖回答：（1）圖中、所示的結(jié)構(gòu)分別是、。（2）圖中、所示的生物工程技術(shù)分別是、。（3）過程通常用去核卵細(xì)胞作受體細(xì)胞的原因除了它體積

11、大、易操作，含有的營養(yǎng)物質(zhì)豐富外，還因_。（4）過程通常采用的方法是。（5）過程的完成需要用到的基因操作工具有_。（6）圖示方法與一般的異體移植相比最大的優(yōu)點是。5.（2015南通高三第二次調(diào)研測試）（7分）慢病毒載體是指以人類免疫缺陷病毒為來源的一種病毒載體。慢病毒載體系統(tǒng)主要由包裝載體和轉(zhuǎn)移載體組成，包裝載體攜帶的基因能夠控制合成病毒顆粒蛋白；轉(zhuǎn)移載體上除有基因載體必須的元件外，還有目的基因、病毒包裝、逆轉(zhuǎn)錄和整合所需基因。當(dāng)轉(zhuǎn)移載體和包裝載體同時轉(zhuǎn)染包裝細(xì)胞后，進(jìn)行病毒成分的合成和包裝，最終收獲到攜帶目的基因的“假病毒顆?！薄Ｏ聢D是科研人員利用慢病毒載體系統(tǒng)培育轉(zhuǎn)基因熒光鼠的主要過程。請

12、分析回答：（1）基因工程中運用的基因載體必須的元件有啟動子、終止子、等。（2）過程利用了“假病毒顆粒”具有和能將DNA整合到受體細(xì)胞染色體DNA上特點。與正常病毒相比較，這種“假病毒顆?！钡闹饕攸c是_。（3）科學(xué)家利用ES細(xì)胞培育出轉(zhuǎn)基因動物依據(jù)的主要原理是，在利用合成培養(yǎng)基培養(yǎng)ES細(xì)胞時，還要加入等天然成分。（4）經(jīng)鑒定，某嵌合小鼠產(chǎn)生的配子中有1/2帶有外源基因，請寫出利用該嵌合小鼠培育純合轉(zhuǎn)基因小鼠的思路：_。6.（2015黃岡一模）（7分）電影中，“蜘蛛俠”能產(chǎn)生高強度的蜘蛛絲，現(xiàn)實中的基因工程也創(chuàng)造出了“蜘蛛羊”，該羊的乳汁中含有蛛絲蛋白，高強度的蛛絲蛋白可用于許多重要的特種工業(yè)領(lǐng)

13、域，請回答：（1）為保證實驗成功，產(chǎn)生蛛絲蛋白的基因最好從（填“基因組”或“cDNA”）文庫中獲取，若要獲得大量的目的基因片段，可采用PCR技術(shù)進(jìn)行擴增，擴增過程需使用酶。（2）在構(gòu)建含蛛絲蛋白基因表達(dá)載體時，需使用的工具酶有限制酶和DNA連接酶，目的基因應(yīng)與基因的啟動子等調(diào)控組件組合在一起，啟動子是識別和結(jié)合的位點；構(gòu)建完成的基因表達(dá)載體需通過顯微注射技術(shù)導(dǎo)入羊的，獲得重組細(xì)胞。（3）若所得到的“蜘蛛羊”乳汁中沒有檢測到蛛絲蛋白，應(yīng)先采用技術(shù)檢測“蜘蛛羊”乳腺細(xì)胞中是否含有；若已確認(rèn)此步成功，則應(yīng)該繼續(xù)檢測是否。7.（2016荊州市模擬）（8分）為探究SHH基因與角化囊腫發(fā)生的相關(guān)性，科研人

14、員利用SHH基因的非模板鏈轉(zhuǎn)錄合成RNA作為探針，進(jìn)行分子雜交實驗，以檢測SHH基因在角化囊腫中的表達(dá)情況，其基本流程如圖（Amp表示氨芐青霉素抗性基因；LacZ基因被SHH基因插入后不表達(dá)），請回答：（1）基因工程成功實施的理論基礎(chǔ)有_。（2）重組載體中SHH基因轉(zhuǎn)錄合成RNA探針時，（填“需要”或“不需要”）啟動子。（3）步驟中，用Ca2處理大腸桿菌，使之成為細(xì)胞，然后導(dǎo)入重組載體。實驗中，用添加氨芐青霉素的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，未導(dǎo)入質(zhì)粒的細(xì)菌將會死亡，原因是這種細(xì)菌不含有基因。（4）能表達(dá)LacZ基因的大腸桿菌在含有IPTG和Xgal的培養(yǎng)基上會形成藍(lán)色菌落，易于識別，根據(jù)上述原理可以初

15、步判斷（填“藍(lán)色”或“白色”）菌落中的大腸桿菌為重組菌。（5）將制備的探針加入角化囊腫切片中，探針將與形成雜交帶，進(jìn)而判斷SHH基因的轉(zhuǎn)錄情況，此過程用到的相關(guān)檢測方法（技術(shù)）是。8.（2015天門4月模擬）（7分）我國科技人員歷經(jīng)多年，成功培育出一批人乳鐵蛋白轉(zhuǎn)基因奶牛，其牛奶中的重組人乳鐵蛋白含量在國際上是最高的，轉(zhuǎn)基因奶牛培育過程如圖所示，據(jù)圖回答下列問題。（1）轉(zhuǎn)基因過程用到的工具酶有；含目的基因的載體除包括目的基因外，還必須有及標(biāo)記基因等；方法C是技術(shù)。（2）精子體外獲能通常采用培養(yǎng)法和兩種方法。（3）圖中的A和B分別表示過程，A中的培養(yǎng)液除一些無機鹽和有機鹽外，還需添加維生素、激素

16、、等營養(yǎng)成分，以及血清等物質(zhì)。（4）如果想同時獲得更多的相同子代，可采用技術(shù)，若對囊胚操作，應(yīng)注意。9.（2015和平區(qū)二模）（7分）我們?nèi)粘３缘拇竺字需F含量極低，科研人員通過基因工程等技術(shù)，培育出了鐵含量比普通大米高60%的轉(zhuǎn)基因水稻，改良了稻米的營養(yǎng)品質(zhì)。如圖為培育轉(zhuǎn)基因水稻過程示意圖，請分析回答。注：MS培養(yǎng)基為植物組織培養(yǎng)所用培養(yǎng)基（1）鐵結(jié)合蛋白基因來自菜豆，可通過擴增獲取，如果該基因脫氧核苷酸序列已知且比較小，還可采用方法直接人工合成。（2）鐵結(jié)合蛋白基因需插入到重組Ti質(zhì)粒上的之間。（3）將含有重組Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌與水稻愈傷組織共同培養(yǎng)時，通過培養(yǎng)基2的篩選培養(yǎng)，可以獲得；培養(yǎng)基

17、3與培養(yǎng)基2的區(qū)別是，檢測培育轉(zhuǎn)基因水稻的目的是否達(dá)到，需要檢測轉(zhuǎn)基因稻米。（4）將T0代植株上收獲的種子種植成T1代株系，檢測各單株的潮霉素抗性.若少數(shù)T1代株系的所有植株都表現(xiàn)為對潮霉素敏感，但其體內(nèi)能檢測到鐵結(jié)合蛋白基因，造成這一結(jié)果最可能的原因是_。10.（2016北京海淀期中）（8分）研究表明，HER2/neu是一種原癌基因，它表達(dá)的H蛋白在多種惡性腫瘤特別是乳腺癌細(xì)胞中過量表達(dá)?？笻蛋白單克隆抗體能抑制過量表達(dá)H蛋白的乳腺癌細(xì)胞的生長，目前已成為有效的生物治療手段。（1）選擇H蛋白作為單克隆抗體的作用靶點，是因為H蛋白在成年個體的正常組織中（填“低表達(dá)”或“高表達(dá)”）。H蛋白是一個

18、跨膜蛋白，結(jié)構(gòu)如圖所示。制備免疫小鼠用的H蛋白（抗原）時，應(yīng)構(gòu)建區(qū)基因，轉(zhuǎn)入原核細(xì)胞表達(dá)并提純。（2）將H蛋白注射到小鼠體內(nèi)，取該小鼠的脾臟細(xì)胞與細(xì)胞進(jìn)行融合，使用的化學(xué)誘導(dǎo)劑是，細(xì)胞融合的原理是。（3）將融合細(xì)胞在培養(yǎng)基中培養(yǎng)，一段時間后培養(yǎng)基中只有雜交瘤細(xì)胞生長。將雜交瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)到多孔培養(yǎng)板上培養(yǎng)，應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行抗體陽性檢測。經(jīng)多次篩選，就能得到產(chǎn)生單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞。（4）將篩選得到的雜交瘤細(xì)胞，經(jīng)過或小鼠腹腔內(nèi)培養(yǎng)，獲取大量的單克隆抗體。（5）治療乳腺癌時，可單獨使用抗H蛋白單克隆抗體，也可將該單克隆抗體與抗癌藥物結(jié)合構(gòu)建“生物導(dǎo)彈”，殺死癌細(xì)胞。這充分體現(xiàn)了單克隆抗體的特點。11.（

19、2016福建省三明市?？迹?（6分）絞股藍(lán)細(xì)胞中含有抗煙草花葉病毒（TMV）基因，可以合成一種抗TMV蛋白，葉片對TMV具有抗感染性。煙草是重要的經(jīng)濟作物，由于TMV的感染會導(dǎo)致大幅度減產(chǎn)。研究人員利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育出了抗TMV的煙草，主要流程如下圖所示。（1）科學(xué)家首先從絞股藍(lán)細(xì)胞中提取抗TMV基因轉(zhuǎn)錄的RNA，然后合成目的基因。圖中過程表示。（2）由圖分析，在過程構(gòu)建的重組Ti質(zhì)粒上應(yīng)該含有的標(biāo)記基因是基因，重組Ti質(zhì)粒導(dǎo)入煙草體細(xì)胞的方法是。（3）在過程培養(yǎng)基中除含有卡那霉素及植物必需的各種營養(yǎng)成分外，還必須添加，以保證受體細(xì)胞能培養(yǎng)成再生植株。（4）過程可采取的方法，檢測植株是否合成了

20、抗TMV蛋白。在個體水平的鑒定過程中，可通過的方法來確定植株是否具有抗性。12.（2015煙臺一模）（8分）科學(xué)家將魚抗凍蛋白基因轉(zhuǎn)入番茄，使番茄的耐寒能力大大提高，下圖一是轉(zhuǎn)基因抗凍番茄培育過程的示意圖，圖二為質(zhì)粒限制酶酶切圖譜，魚的抗凍蛋白基因不含圖中限制酶識別序列，Ampr為抗氨芐青霉素基因，其中是轉(zhuǎn)基因抗凍番茄培育過程中的相關(guān)步驟，、表示相關(guān)結(jié)構(gòu)或細(xì)胞。請據(jù)圖作答：（1）獲取魚的抗凍蛋白基因途徑主要有，為了在番茄中獲得抗凍蛋白必須將抗凍蛋白基因連接在質(zhì)粒中的之后，圖中、依次表示組織培養(yǎng)過程中番茄組織細(xì)胞的過程。（2）在構(gòu)建基因表達(dá)載體時，可用一種或者多種限制酶進(jìn)行切割，該酶的特點，在此

21、實例中，應(yīng)該選用限制酶切割。（3）要利用培養(yǎng)基篩選出已導(dǎo)入含魚的抗凍蛋白基因的番茄細(xì)胞，應(yīng)使基因表達(dá)載體中含有作為標(biāo)記基因。（4）研究人員通常采用法將魚抗凍蛋白基因?qū)敕鸭?xì)胞內(nèi)，通常采用技術(shù)，在分子水平檢測目的基因是否翻譯形成了相應(yīng)的蛋白質(zhì)。13.（2015吉林長春調(diào)研）（9分）某實驗室通過基因工程成功培育出抗蟲植物，其培育過程大致如圖所示，請據(jù)圖分析回答問題。（1）抗蟲植物的培育過程中，目的基因是。目前獲取該基因的常用方法有和兩種。（2）目的基因獲取之后，需要構(gòu)建，啟動子是識別和結(jié)合的部位，有了它才能驅(qū)動目的基因轉(zhuǎn)錄。（3）圖示將獲取的目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法為法，通過DNA重組將目的基

22、因插入植物細(xì)胞中上。目的基因是否成功導(dǎo)入植物細(xì)胞，可以用技術(shù)進(jìn)行檢測。如果操作中將該基因?qū)刖€粒體DNA中，將來產(chǎn)生的配子中（填“一定”或“不一定”）含有抗蟲基因。單元卷15基因工程和細(xì)胞工程及生物技術(shù)的安全性三年真題優(yōu)化重組練1.解析(1)對蛋白質(zhì)的氨基酸序列(或結(jié)構(gòu))進(jìn)行改造，可達(dá)到改變蛋白質(zhì)的功能的目的。(2)以P基因序列為基礎(chǔ)，獲得P1基因，可以對P基因進(jìn)行修飾改造，也可以用人工方法合成P1基因；中心法則的全部內(nèi)容包括DNA和RNA的復(fù)制、DNARNA、RNADNA、RNA蛋白質(zhì)(或轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄、翻譯)。(3)蛋白質(zhì)工程的基本途徑是從預(yù)期蛋白質(zhì)功能出發(fā)，通過設(shè)計蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和推測氨基酸序

23、列，推測相應(yīng)的核苷酸序列，并獲取基因。經(jīng)表達(dá)的蛋白質(zhì)，要對其進(jìn)行生物功能鑒定。答案(1)氨基酸序列(或結(jié)構(gòu))(其他答案合理也可)(2)PP1DNA和RNA(或遺傳物質(zhì))DNARNA、RNADNA、RNA蛋白質(zhì)(或轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄、翻譯)(3)設(shè)計蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)推測氨基酸序列功能2.解析(1)HIV屬于逆轉(zhuǎn)錄病毒，它的遺傳物質(zhì)是RNA，在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下可以逆轉(zhuǎn)錄為cDNA，用于構(gòu)建基因表達(dá)載體，從而制備HIV的某蛋白。(2)HIV的某蛋白作為抗原進(jìn)入機體后，能刺激人體產(chǎn)生針對該抗原的一種特殊的分泌蛋白抗體；可用該抗體進(jìn)行抗原抗體雜交來檢測血清中是否含有HIV。(3)HIV病毒營寄生生活，寄生在T淋巴

24、細(xì)胞內(nèi)，T細(xì)胞參與體液免疫和細(xì)胞免疫，因此少了T細(xì)胞，特異性免疫幾乎全部喪失，降低了機體的免疫功能。(4)人體的免疫系統(tǒng)具有防衛(wèi)、監(jiān)控和清除的功能，可及時清除體內(nèi)產(chǎn)生的癌細(xì)胞，艾滋病患者的整個免疫功能缺陷，機體會發(fā)生一系列頑固性細(xì)菌感染和腫瘤的發(fā)生。答案(1)RNA逆轉(zhuǎn)錄酶cDNA(或DNA)(2)抗體抗原抗體特異性結(jié)合(3)T(或T淋巴)(4)監(jiān)控和清除3.解析(1)基因文庫包括基因組文庫和cDNA文庫，基因組文庫包含生物基因組的全部基因，cDNA文庫是以mRNA反轉(zhuǎn)錄后構(gòu)建的，只含有已經(jīng)表達(dá)的基因(并不是所有基因都會表達(dá))，即部分基因。(2)從基因文庫中獲取目的基因需要進(jìn)行篩選。(3)要提

25、高植物乙的耐旱性，需要利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將耐旱基因?qū)胫参镆业捏w細(xì)胞中。要檢測目的基因(耐旱基因)是否表達(dá)應(yīng)該用抗原抗體雜交法檢測目的基因(耐旱基因)的表達(dá)產(chǎn)物(即耐旱的相關(guān)蛋白質(zhì))；個體水平檢測可以通過田間試驗，觀察檢測其耐旱情況。(4)如果耐旱基因整合到同源染色體的一條上，則轉(zhuǎn)基因植株的基因型可以用A_表示(A表示耐旱基因，_表示另一條染色體上沒有相應(yīng)的基因)，A_自交后代基因型為AAA_121，所以耐旱不耐旱31，與題意相符；如果耐旱基因整合到同源染色體的兩條上，則子代將全部表現(xiàn)耐旱，不會出現(xiàn)性狀分離。答案(1)全部部分(2)篩選(3)乙表達(dá)產(chǎn)物耐旱性(4)同源染色體的一條上4.解析(1)

26、纖維素和果膠是植物細(xì)胞壁的主要成分，去除細(xì)胞壁常用的方法是用纖維素酶和果膠酶處理。去除細(xì)胞壁后，得到原生質(zhì)體。誘導(dǎo)融合后，原生質(zhì)體需要經(jīng)過脫分化過程形成愈傷組織，然后經(jīng)過再分化形成完整的雜種植株。(2)多倍體是指體細(xì)胞中含有三個或三個以上染色體組的個體，多倍體后代不育一般是由于減數(shù)分裂過程中同源染色體聯(lián)會紊亂，無法形成正常配子導(dǎo)致不育。(3)經(jīng)植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽或腋芽，包裹上人工種皮即可形成人工種子。答案(1)纖維素果膠原生質(zhì)體愈傷再分化(或分化)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)(2)體細(xì)胞中含有三個或三個以上染色體組的個體(其他合理答案也可)在減數(shù)分裂過程中，前者染色體聯(lián)會異常，而后者

27、染色體聯(lián)會正常(其他合理答案也可)(3)胚狀體、不定芽、頂芽、腋芽(答對其中一個即可)5.解析(1)同種限制酶切割質(zhì)粒和含目的基因的DNA，可獲得相同的黏性末端，以構(gòu)建基因表達(dá)載體。重組質(zhì)粒含完整的卡那霉素抗性基因，故應(yīng)使用含卡那霉素的選擇培養(yǎng)基篩選含重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌。(2)實驗過程中將棉花細(xì)胞與農(nóng)桿菌混合后共同培養(yǎng)，其目的是利用含重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌將TDNA導(dǎo)入棉花細(xì)胞中。除去農(nóng)桿菌后在含卡那霉素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，其目的是篩選出含有目的基因的棉花細(xì)胞。(3)培養(yǎng)基中生長素用量與細(xì)胞分裂素用量比值高時，利于根的分化，抑制芽的形成，反之，有利于芽的分化，抑制根的形成。因芽頂端可合成生長素，故接種在無

28、激素的培養(yǎng)基上的芽也能長根。(4)可用投放棉鈴蟲的方法檢測抗蟲棉的抗蟲效果。轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的種植可減少農(nóng)藥使用量，從而減輕環(huán)境污染。答案(1)限制性核酸內(nèi)切選擇(2)TDNA篩選獲得TDNA片段的植物細(xì)胞(3)細(xì)胞分裂素濃度芽頂端合成的生長素向基部運輸，促進(jìn)根的分化(4)投放棉鈴蟲農(nóng)藥兩年模擬優(yōu)化重組練1.(1)目的基因標(biāo)記基因農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法(2)非轉(zhuǎn)基因馬鈴薯PVY病毒(3)植物細(xì)胞全能性脫分化愈傷組織2.解析(1)從題圖可看出，只有Pst、EcoR兩種酶能保持抗病基因結(jié)構(gòu)的完整性，所以構(gòu)建含抗病基因的表達(dá)載體A時，應(yīng)選用限制酶Pst、EcoR兩種酶，對抗病基因的DNA和質(zhì)粒進(jìn)行切割。(2)卡那

29、霉素能抑制香蕉愈傷組織細(xì)胞的生長，欲利用該培養(yǎng)基篩選已導(dǎo)入抗病基因的香蕉細(xì)胞，應(yīng)使基因表達(dá)載體A中含有抗卡那霉素基因，以此作為標(biāo)記基因。(3)啟動子和終止子能啟動目的基因的轉(zhuǎn)錄與終止，是使抗病基因在香蕉細(xì)胞中特異性表達(dá)的調(diào)控序列。(4)將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有：農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法，圖中采用的是最常用的農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。(5)檢測轉(zhuǎn)基因生物的DNA上是否插入了目的基因，采用DNA分子雜交技術(shù)；檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA，采用分子雜交技術(shù)；檢測目的基因是否表達(dá)成功產(chǎn)生相應(yīng)的蛋白質(zhì)，采用抗原抗體雜交技術(shù)。(6)植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中需要的植物激素是：生長素和細(xì)胞分裂素，在脫

30、分化和再分化中發(fā)揮重要作用，在再分化過程中需要給予一定的光照，利于芽的分化。(7)從香蕉組織塊到獲得轉(zhuǎn)基因抗病香蕉試管苗的過程中，需經(jīng)過有絲分裂、脫分化、再分化。答案(1)Pst、EcoR含抗病基因的DNA和質(zhì)粒(2)抗卡那霉素基因(3)AB(4)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法(5)抗原抗體雜交(6)生長素和細(xì)胞分裂素和(7)3.解析過程為基因表達(dá)載體的構(gòu)建，先要運用限制性核酸內(nèi)切酶切割載體和目的基因，然后再用DNA連接酶將載體和目的基因連接在一起，構(gòu)建基因表達(dá)載體，這是基因工程的核心步驟。土壤農(nóng)桿菌感染棉花細(xì)胞后，TDNA把抗蟲基因整合到棉花的染色體上，而標(biāo)記基因還在Ti質(zhì)粒上，不在兩對同源染色體上，不遵循基

31、因的自由組合定律。在檢測環(huán)節(jié)用基因探針來檢測目的基因是否整合到受體細(xì)胞的DNA分子上，用的是DNA分子雜交法。受體細(xì)胞脫分化成愈傷組織，其分裂方式為有絲分裂，愈傷組織再分化成棉花幼苗的過程中，兩個重要的生理現(xiàn)象是生長和分化。答案(1)限制性核酸內(nèi)切酶(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建(3)不遵循抗蟲基因和標(biāo)記基因不是位于細(xì)胞核內(nèi)的兩對同源染色體上(4)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法DNA分子雜交(5)有絲分裂(6)生長和分化4.解析(1)由題意分析可知：圖中是細(xì)胞核，是內(nèi)細(xì)胞團(tuán)。(2)由題意分析可知：圖中表示核移植技術(shù)，表示基因工程技術(shù)。(3)核移植時，通常用去核卵細(xì)胞作受體細(xì)胞，原因是：卵細(xì)胞體積大、易操作；含有的營養(yǎng)

32、物質(zhì)豐富；含有促進(jìn)細(xì)胞核全能性表達(dá)的物質(zhì)。(4)顯微注射法是將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞最有效的方法。(5)基因工程技術(shù)需要用到的基因操作工具有限制酶、DNA連接酶和載體。(6)圖示方法屬于體外基因治療，因為同一生物體的HLA相同，所以與一般的異體移植相比，該方法不發(fā)生免疫排斥。答案(1)細(xì)胞核內(nèi)細(xì)胞團(tuán)(2)核移植技術(shù)轉(zhuǎn)基因技術(shù)(或重組DNA技術(shù)或基因工程)(3)含有促進(jìn)細(xì)胞核全能性表達(dá)的物質(zhì)(4)顯微注射法(5)限制酶、DNA連接酶、載體(6)不發(fā)生免疫排斥5.解析基因表達(dá)載體必須具有的元件有啟動子、終止子、標(biāo)記基因、目的基因、復(fù)制原點等；病毒具有侵染性，利用其特點可作為基因工程中的運載體將目的基

33、因?qū)胧荏w細(xì)胞；假病毒顆粒與正常病毒相比具有在宿主細(xì)胞中不能增殖的特點；ES細(xì)胞是胚胎干細(xì)胞，具有發(fā)育的全能性；培養(yǎng)ES細(xì)胞需運用動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，培養(yǎng)時需加入動物的血清和血漿等天然成分；讓這只嵌合小鼠與普通小鼠雜交獲得F1，再讓F1中的轉(zhuǎn)基因小鼠相互交配，鑒定、篩選出純合轉(zhuǎn)基因小鼠。答案(1)復(fù)制原點標(biāo)記基因(2)侵染性在宿主細(xì)胞中不能增殖(不具致病性)(3)ES細(xì)胞具有發(fā)育的全能性血漿、血清(4)讓這只嵌合小鼠與普通小鼠雜交獲得F1，再讓F1中的轉(zhuǎn)基因小鼠相互交配，鑒定、篩選出純合轉(zhuǎn)基因小鼠6.解析(1)cDNA文庫是利用mRNA反轉(zhuǎn)錄獲得的，除去了基因結(jié)構(gòu)中內(nèi)含子的干擾，實驗容易成功。P

34、CR技術(shù)可在體外大量擴增目的基因，PCR技術(shù)是在較高溫度環(huán)境中進(jìn)行的，因此需要熱穩(wěn)定DNA聚合酶。(2)構(gòu)建基因表達(dá)載體時，首先需用限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和載體，其次還需用DNA連接酶將目的基因和載體連接形成重組DNA分子；為讓目的基因在羊的乳汁中表達(dá)，應(yīng)在目的基因前加上羊的乳腺蛋白基因的啟動子，構(gòu)建成表達(dá)載體；啟動子是RNA聚合酶識別和結(jié)合的位點；構(gòu)建完成的基因表達(dá)載體需通過顯微注射技術(shù)導(dǎo)入羊的受精卵，獲得重組細(xì)胞。(3)表達(dá)載體已進(jìn)入細(xì)胞，但乳汁中沒有檢測到蛛絲蛋白，可能是蛛絲蛋白基因沒有整合到染色體上，也可能是蛛絲蛋白沒有表達(dá)，因此可先采用DNA分子雜交技術(shù)檢測蛛絲蛋白基

35、因是否整合到了染色體上，若已確認(rèn)此步成功，則應(yīng)該繼續(xù)采用分子雜交技術(shù)檢測蛛絲蛋白基因是否轉(zhuǎn)錄形成mRNA，以找出原因。答案(1)cDNA熱穩(wěn)定DNA聚合(Taq)(2)羊的乳腺蛋白RNA聚合酶受精卵(3)DNA分子雜交蛛絲蛋白基因(目的基因)轉(zhuǎn)錄出了蛛絲蛋白的mRNA7.解析(1)基因工程的理論基礎(chǔ)：不同的DNA分子具有相同的雙螺旋結(jié)構(gòu)，所以不同生物的DNA才可以連接起來；自然界中所有生物共用一套遺傳密碼子，所有一種生物的基因能在另一種生物體內(nèi)表達(dá)。(2)由圖可知，SHH基因插入在LacZ基因，LacZ基因被SHH基因插入后不表達(dá)，所以要使SHH基因表達(dá)就需要啟動子。(3)大腸桿菌細(xì)胞用Ca2

36、處理后就成為能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的感受態(tài)細(xì)胞；要在添加氨芐青霉素的培養(yǎng)基上生存，一定要含有抗氨芐青霉素基因才可以，沒有抗氨芐青霉素基因?qū)劳觥?4)能表達(dá)LacZ基因的大腸桿菌在含有IPTG和Xgal的培養(yǎng)基上會形成藍(lán)色菌落，重組菌中LacZ基因被SHH基因插入后不表達(dá)，在含有IPTG和Xgal的培養(yǎng)基上會形成白色菌落。(5)判斷SHH基因的轉(zhuǎn)錄情況，也就是判斷SHH基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA，可采用分子雜交技術(shù)。答案(1)不同的DNA分子具有相同的雙螺旋結(jié)構(gòu)；自然界中所有生物共用一套遺傳密碼子(2)需要(3)感受態(tài)Amp(或氨芐青霉素抗性或抗性)(4)白色(5)SHH轉(zhuǎn)錄的mRNA分子雜

37、交技術(shù)8.解析(1)轉(zhuǎn)基因過程用到的工具酶有限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)和DNA連接酶；基因表達(dá)載體的組成包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等；將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞最有效的方法是顯微注射法。(2)精子體外獲能通常采用培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法兩種方法。(3)由以上分析可知，圖中的A表示早期胚胎培養(yǎng)，B表示胚胎移植過程；早期胚胎培養(yǎng)所需的培養(yǎng)液除一些無機鹽和有機鹽外，還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分，以及血清等物質(zhì)。(4)來自同一個胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì)，因此要想同時獲得更多的相同子代，可采用胚胎分割技術(shù)，若對囊胚操作，應(yīng)注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，有利于分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。答案(1)限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)和DNA連接酶啟動子、終止子顯微注射(2)化學(xué)誘導(dǎo)法(3)胚胎的早期培養(yǎng)和胚胎移植氨基酸、核苷酸(4)胚胎分割將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割9.解析(1)獲取目的基因的方法有三種：從基因文庫中獲取；利用PCR技術(shù)擴增；人工合成(化學(xué)合成)。如果基因的脫氧核苷酸序列已知，可以用化學(xué)合成法獲得此目的基因，再用PCR技術(shù)進(jìn)行擴增。(2)構(gòu)建重組質(zhì)粒的過程中，需要