2020-2021學(xué)年高中生物-模塊素養(yǎng)評價（一）（含解析）新人教版選修3

PAGE16-模塊素養(yǎng)評價(一)(60分鐘100分)一、選擇題(共10小題,每小題2分,共20分)1.下面是3種限制性核酸內(nèi)切酶對DNA分子的識別序列和切割位點圖(箭頭表示切點,切出的末端為黏性末端)。相關(guān)敘述錯誤的是()限制酶1:—↓GATC—限制酶2:—CCGC↓GG—限制酶3:—G↓GATCC—A.不同的限制酶有不同的識別序列和切割位點,體現(xiàn)了酶的專一性B.限制酶2和酶3識別的序列都包含6個堿基對C.限制酶1和酶3切割出的黏性末端相同D.能夠識別和切割RNA分子內(nèi)一小段核苷酸序列的酶只有限制酶22.鹽害是導(dǎo)致全球水稻減產(chǎn)的重要原因之一,中國水稻研究所等單位的專家通過農(nóng)桿菌中的質(zhì)粒將CMO基因、BADH基因、mtld基因、gutD基因和SAMDC基因5個耐鹽基因?qū)胨?獲得了一批耐鹽轉(zhuǎn)基因水稻。有關(guān)耐鹽轉(zhuǎn)基因水稻培育的分析正確的是 ()A.該轉(zhuǎn)基因水稻與原野生型水稻存在生殖隔離B.該基因工程所需的限制性核酸內(nèi)切酶可能有多種C.只要目的基因進入水稻細胞,水稻就會表現(xiàn)出抗鹽性狀D.可通過將水稻種植到含有農(nóng)桿菌的土壤中觀察目的基因是否表達3.下列有關(guān)動物細胞培養(yǎng)的敘述,錯誤的是 ()A.用于培養(yǎng)的細胞大都取自胚胎或幼齡動物的器官或組織B.將所取的組織剪碎后,用胰蛋白酶等進行處理使其分散成單個細胞C.在培養(yǎng)瓶中要定期用胰蛋白酶使細胞從瓶壁上脫離,制成細胞懸液D.培養(yǎng)的細胞可以用于檢測有毒物質(zhì),但不能判斷毒性的大小4.如圖是單克隆抗體制備流程的簡明示意圖,有關(guān)敘述錯誤的是 ()A.①是從已免疫的小鼠脾臟中獲得的B淋巴細胞B.②過程體現(xiàn)了細胞膜的流動性C.③所示細胞因高度分化而失去了分裂能力D.④是經(jīng)篩選培養(yǎng)獲得的能分泌特異性抗體的細胞群5.如圖為培育甘蔗脫毒苗的兩條途徑,研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)②過程獲得的幼苗脫毒效果更好。下列敘述不正確的是()A.帶葉原基的芽與植物體其他成熟組織相比所含的病毒較少B.②過程的作用是使組織中的微生物在圖中處理溫度下全部失活C.過程③④所用培養(yǎng)基中生長素和細胞分裂素的含量和比例不同D.圖中脫毒苗的培育過程體現(xiàn)了植物細胞的全能性6.如圖表示通過體外受精培育牛的過程,下列敘述錯誤的是 ()A.獲取的精子需經(jīng)獲能后才能進行體外受精B.①過程可采用的方法有多種,采集的卵子通常也需體外培養(yǎng)才能與獲能精子受精C.②過程只與細胞膜的流動性有關(guān)D.③過程的細胞增殖方式是有絲分裂7.良種試管牛的繁殖過程是:用激素促進甲牛多排卵,然后把卵子在體外與人工采集的乙牛的精子進行受精,在特定培養(yǎng)基中培育成胚胎,再把胚胎送入經(jīng)過激素處理的丙牛的子宮內(nèi),孕育成試管牛。下列相關(guān)敘述錯誤的是 ()A.精卵結(jié)合前都需進行培養(yǎng)B.“促進甲牛多排卵”的激素是孕激素C.甲牛、乙牛對試管牛核遺傳物質(zhì)的貢獻相同D.該技術(shù)可應(yīng)用于加快優(yōu)良種畜的繁殖8.下列有關(guān)胚胎工程敘述正確的是 ()A.培養(yǎng)胚胎干細胞過程中加入飼養(yǎng)層是為了促進細胞分化B.胚胎分割移植,實現(xiàn)同卵多胎的成功率較低C.目前人體胚胎體外培養(yǎng)時,需配制一系列不同成分的營養(yǎng)液,用以培養(yǎng)不同發(fā)育時期的桑椹胚、囊胚以及原腸胚D.胚胎分割時可采用胰蛋白酶處理囊胚,將內(nèi)細胞團細胞分散開9.下列措施中不符合城市生態(tài)工程建設(shè)基本原理的是 ()A.城市規(guī)劃,分區(qū)建設(shè)工業(yè)區(qū)、居住區(qū)、生態(tài)綠地等B.大力推廣“環(huán)境友好技術(shù)”和低污染清潔生產(chǎn)工藝C.采用浮床生態(tài)工藝法等手段治理水污染D.用法律手段嚴(yán)禁汽車上路以及造紙廠、酒廠生產(chǎn),以切斷污染的源頭10.進行生物工程設(shè)計,選擇好的實驗材料是成功的一半。下列敘述中選擇的實驗材料與實驗?zāi)康牟划?dāng)?shù)囊唤M是 ()A.實驗?zāi)康?動物細胞核移植實驗材料:卵母細胞材料特點:細胞大,細胞質(zhì)能有效調(diào)控核發(fā)育B.實驗?zāi)康?胚胎干細胞培養(yǎng)實驗材料:胚胎內(nèi)細胞團材料特點:未分化的細胞,有很強的分裂能力C.實驗?zāi)康?表達生長激素的轉(zhuǎn)基因動物實驗材料:乳腺細胞材料特點:分泌乳汁產(chǎn)生藥物D.實驗?zāi)康?基因治療重度免疫缺陷癥實驗材料:T淋巴細胞材料特點:與機體特異性免疫機能有關(guān)二、非選擇題(共10小題,共80分)11.(8分)白細胞介素是一類淋巴因子。研究人員將人白細胞介素的基因?qū)虢湍妇毎?使其分泌出有活性的白細胞介素。(1)為增加白細胞介素基因的數(shù)量,可使用技術(shù),但前提是必須知道基因的已知序列,目的是。

(2)在重組載體導(dǎo)入酵母菌細胞之前,需用處理酵母菌細胞,白細胞介素基因進入酵母菌細胞內(nèi),并且在其細胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達的過程,稱為。在表達過程中,啟動子需與識別和結(jié)合,從而驅(qū)動轉(zhuǎn)錄過程。

(3)在體液免疫過程中,白細胞介素是由細胞分泌的,為了能成功表達出白細胞介素,不使用細菌,而使用酵母細胞作為受體細胞,可能原因是。

(4)在分泌型表達載體和白細胞介素基因所在的DNA分子上均有多個限制酶的酶切位點,圖示過程為獲得有效表達的重組載體使用了EcoR1和EcoR52兩種限制酶,比使用單一的限制酶的優(yōu)點是

。

12.(8分)(2020·濟南高二檢測)血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)是在腫瘤細胞中通過表達,分泌到血液中的蛋白類生長因子,促進腫瘤血管的生成,進而為腫瘤組織生長提供足夠的氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)。研究人員利用pVAX1質(zhì)粒和VEGF基因構(gòu)建了pVAX1—VEGF的DNA疫苗,為腫瘤免疫治療奠定基礎(chǔ)?；卮鹣铝袉栴}:(1)首先從人的肺癌細胞株A549中提取mRNA,通過法獲得VEGF基因。

(2)對獲取的VEGF基因進行PCR擴增前,需要根據(jù)VEGF基因序列設(shè)計兩種引物,其原因是。為便于VEGF基因與質(zhì)粒pVAX1連接,引物中要增加適當(dāng)?shù)摹?/p>

(3)構(gòu)建的pVAX1—VEGF上應(yīng)含有特定的(填“復(fù)制原點”或“啟動子”或“標(biāo)記基因”),它能被受體細胞的所識別,以便于催化轉(zhuǎn)錄過程。

(4)DNA疫苗制備簡單,價格低廉,且免疫強度高,應(yīng)答持久,但同時也可能存在著不可忽視的潛在危險。你認為可能存在的潛在危險是。

13.(8分)(2019·中山高二檢測)下表是幾種限制酶識別序列及其切割位點,圖1、圖2中標(biāo)注了相關(guān)限制酶的酶切位點,其中切割位點相同的酶不重復(fù)標(biāo)注。請回答下列問題:(1)用圖中質(zhì)粒和目的基因構(gòu)建重組質(zhì)粒,應(yīng)選用兩種限制酶切割,酶切后的載體和目的基因片段,通過酶作用后獲得重組質(zhì)粒。為了擴增重組質(zhì)粒,需將其轉(zhuǎn)入經(jīng)處理過的態(tài)的大腸桿菌中。

(2)為了篩選出轉(zhuǎn)入了重組質(zhì)粒的大腸桿菌,應(yīng)在篩選平板培養(yǎng)基中添加。平板上長出的菌落,常用PCR鑒定,所用的引物組成為圖2中的。

(3)若BamHⅠ酶切的DNA末端與BclⅠ酶切的DNA末端連接,連接部位的6個堿基對序列為,對于該部位,這兩種酶(填“都能”“都不能”或“只有一種能”)切開。

(4)若用Sau3AⅠ切圖1質(zhì)粒,最多可能獲得種大小不同的DNA片段。

(5)圖1中啟動子的作用是。

(6)將目的基因?qū)朊藁毎?培育抗蟲棉的過程涉及哪些技術(shù)?

14.(9分)細胞工程是一門新興的生物工程技術(shù),在動植物的育種、藥物提取、藥物生產(chǎn)等領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛。利用所學(xué)知識回答以下關(guān)于細胞工程的相關(guān)問題:(1)采用植物細胞工程育種的方法如圖所示:①以胚狀體為材料,經(jīng)過人工薄膜包裝得到的人工種子,在適宜條件下同樣能夠萌發(fā)成幼苗,與天然種子相比,人工種子具有哪些顯著的優(yōu)點?(答出兩點)。a.。

b.。

②甲、乙原生質(zhì)體經(jīng)誘導(dǎo)融合完成的標(biāo)志是;雜種細胞采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)可以培育成雜種植株,該技術(shù)的核心步驟是和。

(2)已知西湖龍井含有的茶堿是植物細胞的代謝產(chǎn)物,具有提神、抗衰老等功效?？捎弥参锝M織培養(yǎng)來實現(xiàn)茶堿的工業(yè)化生產(chǎn)。①若利用植物組織培養(yǎng)技術(shù),可將龍井茶葉細胞培養(yǎng)到階段,然后從(填細胞器)中提取茶堿。

②如果想獲得脫毒的龍井茶苗,可以切取一定大小的等進行組織培養(yǎng)。

15.(8分)人組織纖溶酶原激活物(htPA)是一種重要的藥用蛋白,可在轉(zhuǎn)htPA基因母羊的羊乳中獲得。流程如下:(1)htPA基因與載體用切割后,通過DNA連接酶連接,以構(gòu)建重組表達載體。

(2)為獲取更多的卵(母)細胞,要對供體母羊注射,使其超數(shù)排卵。采集的精子需要經(jīng)過,才具備受精能力。

(3)將重組表達載體導(dǎo)入動物受精卵常用的方法是。為了獲得母羊,移植前需對已成功轉(zhuǎn)入目的基因的胚胎進行性別鑒定,利用和技術(shù)可獲得多個轉(zhuǎn)基因個體,這體現(xiàn)了早期胚胎細胞的。

(4)若在轉(zhuǎn)htPA基因母羊的羊乳中檢測到,說明目的基因成功表達。

16.(8分)如圖是雌核發(fā)育技術(shù)培育單親純合二倍體小鼠的過程。首先將兩個體進行雜交,在精核與卵核尚未融合之前,從母鼠子宮內(nèi)沖取受精卵并用極細的吸管將雄核去掉,然后在細胞松弛素B的處理下使雌核加倍,形成二倍體細胞,體外培養(yǎng)到囊胚期后,移植到代孕母鼠的子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育,直至出生。請據(jù)圖回答下列問題:(1)哺乳動物受精時,精子所釋放的酶可直接溶解卵丘細胞之間的物質(zhì),形成精子穿越放射冠的通路。防止多精入卵受精的屏障依次是反應(yīng)和反應(yīng)。

(2)本例中代孕母鼠本身沒有經(jīng)過交配,因而出生的小鼠均為移植進去的胚胎發(fā)育而成。若新生鼠表現(xiàn)為色,則說明實驗技術(shù)失敗,并未剔除核。

(3)本例中若后代為野生色,則其性染色體組成為。

(4)早期胚胎移植到代孕母鼠的子宮內(nèi)能夠存活的生理學(xué)基礎(chǔ)是。

(5)與傳統(tǒng)選育純種的方法(采用兄妹交配法,連續(xù)交配20代以上才能獲得純系動物)相比,雌核發(fā)育技術(shù)的重要意義是。

17.(7分)(2020·湖北十校聯(lián)考)雙特異性單克隆抗體是指可同時與癌細胞和藥物結(jié)合的特異性抗體。如圖是科研人員通過單克隆雜交—雜交瘤細胞技術(shù)(免疫的B細胞和雜交瘤細胞雜交技術(shù))生產(chǎn)能同時識別癌胚抗原和長春堿(一種抗癌藥物)的雙特異性單克隆抗體的部分過程。回答下列問題:(1)過程①的目的是,制備雙特異性單克隆抗體的過程中用到的動物細胞工程技術(shù)有和。

(2)過程②誘導(dǎo)融合常用的化學(xué)方法是。經(jīng)過過程③④得到的單克隆雜交瘤細胞應(yīng)具備的特征是。

(3)獲得的單克隆雜交—雜交瘤細胞在體外條件下培養(yǎng)或,均可提取出大量的雙特異性單克隆抗體。

(4)與直接使用長春堿相比,將長春堿與雙特異性單克隆抗體結(jié)合后給藥,對人體的副作用更小,原因是

。

18.(12分)某城市在建設(shè)過程中,更加注重生態(tài)文明的建設(shè),如利用人工建立的濕地公園對生活污水進行凈化處理,形成藻菌共生的污水凈化系統(tǒng),還可以利用藻類蛋白養(yǎng)魚、養(yǎng)鴨等獲得良好的經(jīng)濟效益。下面是利用人工濕地凈化生活污水的原理簡圖。請據(jù)圖回答問題:(1)輸入人工濕地的能量為。

(2)人工濕地中的蘆葦屬于挺水植物,綠藻屬于浮游植物,黑藻屬于沉水植物,這一現(xiàn)象體現(xiàn)了群落具有結(jié)構(gòu)。該人工濕地的建立體現(xiàn)了生態(tài)工程的基本原理有等。

(3)該人工濕地中的蘆葦、藻類等植物生長迅速,其主要原因是

。

(4)細菌、真菌等微生物的分解作用是凈化污水的重要途徑,為了提高分解的效率,可采取的有效措施是

。

(5)用恰當(dāng)?shù)募^和文字完成該人工濕地的碳循環(huán)圖解。(6)某生物興趣小組在實地調(diào)查了該人工濕地后,在大力贊賞利用濕地對生活污水進行凈化處理的同時,還向相關(guān)部門提出了應(yīng)加強對重點污染源的控制這一合理的建議,其依據(jù)的生態(tài)學(xué)理由是

。

19.(6分)(2020·內(nèi)江高二檢測)2019年6月17日,新華社發(fā)布《屠呦呦團隊放“大招”:“青蒿素抗藥性”等研究獲新突破》,屠呦呦團隊近期提出應(yīng)對“青蒿素抗藥性”難題的切實可行治療方案,并在“青蒿素治療紅斑狼瘡等適應(yīng)癥”方面取得新進展。某課題組為得到青蒿素產(chǎn)量高的新品系,讓青蒿素合成過程的某一關(guān)鍵酶基因回答下列問題:(1)酶1和酶2分別是。利用PCR技術(shù)擴增目的基因時,使反應(yīng)體系中的模板DNA解鏈為單鏈的條件是加熱至90～95℃,目的是破壞DNA分子中的鍵。在構(gòu)建重組Ti質(zhì)粒的過程中,需將目的基因插入Ti質(zhì)粒的(2)檢驗?zāi)康幕蚴欠裾系角噍锘蚪M,可以將放射性同位素標(biāo)記的做成分子探針與青蒿基因組DNA雜交。理論上,與野生型相比,該探針與轉(zhuǎn)基因青蒿DNA形成的雜交帶的量(填“較多”或“較少”)。

(3)據(jù)圖分析,農(nóng)桿菌的作用是。判斷該課題組的研究目的是否達到,必須檢測轉(zhuǎn)基因青蒿植株中的。

20.(6分)現(xiàn)代生物工程技術(shù)推動了醫(yī)藥學(xué)、免疫學(xué)和生態(tài)學(xué)的發(fā)展,依據(jù)現(xiàn)代生物工程技術(shù)的相關(guān)知識和原理回答下列問題:(1)胚胎移植時,受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生反應(yīng),這為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能。通過試管動物技術(shù)培養(yǎng)發(fā)育成的早期胚胎,再經(jīng)過可產(chǎn)生多個基因型相同的后代。

(2)單克隆抗體的制備中,將經(jīng)抗原免疫的B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合,再用特定的培養(yǎng)基進行篩選,獲得雜交瘤細胞后,還需進行,經(jīng)過多次篩選,就能獲得能分泌單一抗體的雜交瘤細胞。最后獲得的雜交瘤細胞只能產(chǎn)生一種單一抗體的原因是。

(3)科學(xué)家將生長激素基因與乳腺蛋白基因的啟動子等調(diào)控組件重組在一起,通過等方法,導(dǎo)入哺乳動物的受精卵中,獲得轉(zhuǎn)基因動物,再利用技術(shù)獲得大量的轉(zhuǎn)基因克隆動物作為乳腺生物反應(yīng)器,來生產(chǎn)生長激素,用于治療矮小癥。

1.D酶具有專一性,不同的限制酶有不同的識別序列和切割位點,選項A正確;據(jù)題圖可知,限制酶2和酶3識別的序列分別是CCGCGG和GGATCC,均包含6個堿基對,選項B正確;限制酶1和酶3切割產(chǎn)生的黏性末端相同,均為—GATC—,選項C正確;限制酶只能識別特定的DNA序列,因此三種限制酶均不能識別和切割RNA中核糖核苷酸序列,選項D錯誤。2.B該轉(zhuǎn)基因水稻與原野生型水稻屬于同一個物種,不存在生殖隔離,選項A錯誤;該基因工程涉及多個目的基因,所以該基因工程所需的限制性核酸內(nèi)切酶可能有多種,選項B正確;基因是選擇性表達的,目的基因進入水稻細胞后,還要對水稻是否能表現(xiàn)出抗鹽性狀進行檢測,選項C錯誤;可通過將水稻種植到鹽堿含量高的土壤中觀察目的基因是否表達,選項D錯誤。3.D胚胎或幼齡動物的器官或組織分裂能力旺盛,大都選取它們用于細胞培養(yǎng),A正確;動物細胞培養(yǎng)時,常用胰蛋白酶來處理動物組織,使其分散成單個細胞,B正確;在培養(yǎng)過程中,當(dāng)細胞出現(xiàn)接觸抑制時,要用胰蛋白酶使細胞從瓶壁上脫離,制成細胞懸液,然后分瓶培養(yǎng),C正確;有毒物質(zhì)加入細胞培養(yǎng)液后,培養(yǎng)的動物細胞會發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)目的變異,根據(jù)變異細胞占全部培養(yǎng)細胞的百分數(shù),可判斷化學(xué)物質(zhì)的毒性強弱,D錯誤。4.C①是從已免疫的小鼠脾臟中獲得的B淋巴細胞,A正確;②是動物細胞融合的過程,該過程體現(xiàn)了細胞膜的流動性,B正確;B淋巴細胞與骨髓瘤細胞進行融合,兩兩融合會有三種結(jié)果:雜交瘤細胞、骨髓瘤細胞自身融合細胞、B淋巴細胞自身融合細胞,其中雜交瘤細胞既能無限增殖又能產(chǎn)生特異性抗體,C錯誤;④是經(jīng)篩選培養(yǎng)獲得的能分泌特異性抗體的細胞群,D正確。5.B帶葉原基的芽代謝旺盛,分裂能力強,很少有病毒,A正確;②過程的作用是使組織中的病毒在圖中處理溫度下部分或全部失活,B錯誤;③④所用培養(yǎng)基分別是生芽培養(yǎng)基和生根培養(yǎng)基,生長素和細胞分裂素的含量和比例不同,C正確;圖中脫毒苗的培育過程采用了植物組織培養(yǎng)技術(shù),最終獲得脫毒苗,體現(xiàn)了植物細胞的全能性,D正確。6.C精子需獲能后才能完成受精作用,選項A正確;①過程可采用的方法通常有三種,采集的卵子通常也需體外培養(yǎng)才能與獲能精子受精,選項B正確;過程②表示體外受精,該過程涉及精卵細胞的識別、細胞膜的融合(與細胞膜的流動性有關(guān))、核融合等,選項C錯誤;③過程為早期胚胎發(fā)育,細胞增殖方式為有絲分裂,選項D正確。7.【解題關(guān)鍵】明確試管牛的生殖方式是有性生殖是解答本題的關(guān)鍵?！窘馕觥窟xB。對于從大型動物采集的卵母細胞,都需經(jīng)體外人工培養(yǎng)成熟后,才具備受精能力;精子也需要進行培養(yǎng)使其獲能,A項正確。促進動物多排卵的激素是促性腺激素,B項錯誤。試管牛的核遺傳物質(zhì)一半來自甲牛的卵子,一半來自乙牛的精子,C項正確。該技術(shù)可充分發(fā)揮母畜的優(yōu)良特性,可用于加快優(yōu)良種畜的繁殖,D項正確。8.B培養(yǎng)胚胎干細胞過程中加入飼養(yǎng)層是為了維持細胞不分化狀態(tài),A項錯誤;采用胚胎分割技術(shù)產(chǎn)生同卵多胎的可能性是有限的,而且成功率都很低,B項正確;人體胚胎體外培養(yǎng)的對象是早期胚胎,如桑椹胚、囊胚,而不是原腸胚,C項錯誤;對于囊胚的內(nèi)細胞團要用分割刀或分割針進行分割,D項錯誤。9.【解題關(guān)鍵】(1)明確城市生態(tài)工程建設(shè)應(yīng)本著城市中生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會效益協(xié)調(diào)發(fā)展的原理進行。(2)明確城市生態(tài)工程建設(shè)對于環(huán)境污染的問題,應(yīng)本著協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理等,對城市進行綠化、污水凈化、廢棄物處理等措施進行合理布局。D在城市規(guī)劃和布局方面,要進行城市生態(tài)分區(qū),合理分布工業(yè)區(qū)、居住區(qū)、生態(tài)綠地等,選項A正確;推廣“環(huán)境友好技術(shù)”和低污染清潔生產(chǎn)工藝,以減少污染的產(chǎn)出,選項B正確;采用浮床生態(tài)工藝法等手段治理水污染,在浮床上種植特殊的水生、半水生植物以吸收水中的化學(xué)元素,選項C正確;嚴(yán)禁汽車上路及造紙廠、酒廠生產(chǎn),一方面會嚴(yán)重阻滯經(jīng)濟發(fā)展,另一方面也不能達到“斷絕污染源頭”的目的,選項D錯誤。10.C動物細胞核移植時,常采用去核卵母細胞作為受體細胞,因為卵母細胞大,營養(yǎng)豐富,且細胞質(zhì)能有效調(diào)控核發(fā)育,A正確;囊胚的內(nèi)細胞團細胞屬于胚胎干細胞,其未分化且具有很強的分裂能力,可以用于胚胎干細胞培養(yǎng),B正確;采用基因工程技術(shù)培育乳腺生物反應(yīng)器時,受體細胞是受精卵,因為受精卵全能性最高,C錯誤;基因治療重度免疫缺陷癥時,需要取患者的T淋巴細胞,因為T淋巴細胞是機體重要的免疫細胞,與機體特異性免疫機能有關(guān),D正確。11.【解析】(1)基因工程中,擴增目的基因的方法為PCR技術(shù),但前提是必須知道基因的已知序列,以便設(shè)計引物。(2)在重組載體導(dǎo)入酵母菌細胞之前,需用Ca2+處理酵母菌細胞,使酵母菌細胞成為感受態(tài)細胞,白細胞介素基因進入酵母菌細胞內(nèi),并且在其細胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達的過程,稱為轉(zhuǎn)化;在表達過程中,啟動子需與RNA聚合酶識別和結(jié)合,從而驅(qū)動轉(zhuǎn)錄過程。(3)在體液免疫過程中,白細胞介素是由T淋巴細胞分泌的。因為細菌屬于原核生物,細胞中無內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體等加工白細胞介素的細胞器,因此為了能成功表達出白細胞介素,不使用細菌,而使用酵母細胞作為受體細胞。(4)在分泌型表達載體和白細胞介素基因所在的DNA分子上均有多個限制酶的酶切位點,圖示過程為獲得有效表達的重組載體使用了EcoR1和EcoR52兩種限制酶,而不使用單一的限制酶,目的是防止目的基因、表達載體發(fā)生自身環(huán)化或者防止目的基因反向接入分泌型表達載體中。答案:(1)PCR設(shè)計引物(2)Ca2+轉(zhuǎn)化RNA聚合酶(3)T淋巴細菌細胞中無內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體等加工白細胞介素的細胞器(4)防止目的基因、表達載體發(fā)生自身環(huán)化或者防止目的基因反向接入分泌型表達載體中12.【解析】(1)通過提取mRNA獲得VEGF基因的方法稱為反轉(zhuǎn)錄法。(2)基因的兩條反向平行的鏈都做模板,其堿基序列不同,故對目的基因進行PCR擴增前,需要根據(jù)目的基因序列設(shè)計兩對引物。為便于VEGF基因與質(zhì)粒pVAX1連接,引物中要適當(dāng)增加不同限制酶酶切位點,可以防止目的基因和質(zhì)粒的自身環(huán)化和反接。(3)構(gòu)建的基因表達載體應(yīng)含有特定的啟動子,它能被受體細胞的RNA聚合酶所識別,以便于催化轉(zhuǎn)錄過程。(4)DNA疫苗制備簡單,價格低廉,且免疫強度高,應(yīng)答持久,但DNA疫苗注入體內(nèi)后,可能整合到宿主基因組上,導(dǎo)致細胞發(fā)生變異,使細胞功能異常,故也可能存在著不可忽視的潛在危險。答案:(1)反轉(zhuǎn)錄(2)基因的兩條反向平行的鏈都做模板,其堿基序列不同不同限制酶酶切位點(3)啟動子RNA聚合酶(4)DNA疫苗注入體內(nèi)后,可能整合到宿主基因組上,導(dǎo)致細胞發(fā)生變異,使細胞功能異常13.【解析】(1)選擇的限制酶應(yīng)在目的基因兩端存在識別位點,但BamHⅠ可能使質(zhì)粒中的啟動子丟失,且會破壞質(zhì)粒中的兩個抗性基因;Sau3AⅠ在質(zhì)粒上有三個酶切位點,也會破壞質(zhì)粒中的兩個抗性基因,不利于后期的篩選,所以應(yīng)選用限制酶BclⅠ和HindⅢ。切割后的DNA片段用DNA連接酶連接。為了擴增重組質(zhì)粒,需將其轉(zhuǎn)入經(jīng)Ca2+處理過的感受態(tài)的大腸桿菌中。(2)重組質(zhì)粒的氨芐青霉素抗性基因已經(jīng)被破壞,僅保留了四環(huán)素抗性基因,為了篩選出轉(zhuǎn)入了重組質(zhì)粒的大腸桿菌,應(yīng)在篩選平板培養(yǎng)基中添加四環(huán)素。平板上長出的菌落,常用PCR鑒定,目的基因DNA受熱變性后解旋為單鏈,引物需要與單鏈兩端相應(yīng)互補序列結(jié)合,故所用引物組成是圖2中的引物甲和引物丙。(3)若BamHⅠ酶切的DNA末端和BclⅠ酶切的DNA末端連接,連接部位的6個堿基對序列為,由于兩種酶均不能識別該部位的堿基對序列,所以兩種酶都不能切開該部位。(4)根據(jù)BclⅠ、BamHⅠ和Sau3AⅠ的酶切位點,Sau3AⅠ在圖1所示質(zhì)粒上有三個酶切位點,完全酶切可得到記為A、B、C的三種片段,若部分位點被切開,可得到AB、AC、BC、ABC四種片段,所以用Sau3AⅠ切圖1質(zhì)粒最多可能獲得7種大小不同的DNA片段。(5)啟動子的作用是為RNA聚合酶提供識別和結(jié)合的部位,驅(qū)動轉(zhuǎn)錄。(6)將目的基因?qū)朊藁毎?需要基因工程技術(shù)(或轉(zhuǎn)基因技術(shù));將得到的轉(zhuǎn)基因細胞培育成抗蟲棉植株的過程涉及植物組織培養(yǎng)技術(shù)。答案:(1)BclⅠ和HindⅢDNA連接Ca+感受(2)四環(huán)素引物甲和引物丙(3)都不能(4)7(5)為RNA聚合酶提供識別和結(jié)合的部位,驅(qū)動轉(zhuǎn)錄(6)基因工程技術(shù)(或轉(zhuǎn)基因技術(shù))和植物組織培養(yǎng)技術(shù)【方法規(guī)律】基因工程應(yīng)用中的“一、二、三、四”(1)“一”表示一個目的基因。(2)“二”表示兩種工具酶(限制酶和DNA連接酶)、兩種末端(黏性末端和平末端)、兩種基因(目的基因和標(biāo)記基因)。(3)“三”表示三種工具(“剪刀”“針線”和“分子運輸車”)、三種受體細胞(植物細胞、動物細胞和微生物細胞)、轉(zhuǎn)基因植物的三種轉(zhuǎn)化方法(農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法)、三種分子水平的檢測方法(檢測目的基因是否導(dǎo)入、檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA、檢測目的基因是否表達出蛋白質(zhì))。(4)“四”表示基因工程的四個步驟(獲取目的基因、構(gòu)建基因表達載體、將目的基因?qū)胧荏w細胞、目的基因的檢測與鑒定)、基因表達載體的四個元素(啟動子、終止子、標(biāo)記基因和目的基因)、檢測的四個方面(包括三種分子水平的檢測和個體水平的檢測)。14.【解析】(1)①以胚狀體為材料,經(jīng)過人工薄膜包裝得到的人工種子,在適宜條件下同樣能夠萌發(fā)成幼苗,與天然種子相比,人工種子具有的優(yōu)點有:生產(chǎn)不受季節(jié)限制、一般不會出現(xiàn)性狀分離、能保持優(yōu)良品種的遺傳特性、方便貯存和運輸。②甲、乙原生質(zhì)體經(jīng)誘導(dǎo)融合完成的標(biāo)志是形成新的細胞壁;植物組織培養(yǎng)技術(shù)包括脫分化和再分化兩個核心步驟。(2)①若利用植物組織培養(yǎng)技術(shù),可將龍井茶葉細胞培養(yǎng)到愈傷組織階段,愈傷組織高度液泡化,從其液泡中提取茶堿。②莖尖、根尖和芽尖含有少量的病毒或不含病毒,因此如果想獲得脫毒的龍井茶苗,可以切取一定大小的莖尖(根尖和芽尖也可)等進行組織培養(yǎng)。答案:(1)①a.生產(chǎn)不受季節(jié)、氣候和地域的限制b.一般不會出現(xiàn)性狀分離、能保持優(yōu)良品種的遺傳特性②形成新的細胞壁脫分化再分化(2)①愈傷組織液泡②莖尖(根尖和芽尖也可)15.【解析】(1)目的基因和載體需用同種限制性核酸內(nèi)切酶切割,產(chǎn)生相同的黏性末端,通過DNA連接酶連接,以構(gòu)建重組表達載體。(2)為獲取更多的卵(母)細胞,要對供體母羊注射促性腺激素,使其超數(shù)排卵。采集的精子需要經(jīng)過獲能(處理),才具備受精能力。(3)將重組表達載體導(dǎo)入動物受精卵常用的方法是顯微注射法。為了獲得母羊,移植前需對已成功轉(zhuǎn)入目的基因的胚胎進行性別鑒定,以選擇母羊的胚胎進行移植。利用胚胎分割和胚胎移植技術(shù)可獲得多個轉(zhuǎn)基因個體,這體現(xiàn)了早期胚胎細胞的全能性。(4)若在轉(zhuǎn)htPA基因母羊的羊乳中檢測到htPA(或人組織纖溶酶原激活物),說明目的基因成功表達。答案:(1)同種限制性核酸內(nèi)切酶(或限制酶)(2)促性腺激素獲能(處理)(3)顯微注射法胚胎分割胚胎移植全能性(4)htPA(或人組織纖溶酶原激活物)16.【解析】(1)獲能后的精子與卵子相遇后,釋放頂體酶直接溶解卵丘細胞之間的物質(zhì),形成精子穿越放射冠的通路。透明帶反應(yīng)和卵細胞膜反應(yīng)是防止多精入卵的兩道屏障。(2)據(jù)圖可以知道,未去除雄核的情況下,新生鼠表現(xiàn)為野生色;去雄核的情況下,新生鼠表現(xiàn)為黑色。因此若新生鼠表現(xiàn)為野生色,則說明實驗技術(shù)失敗,并未剔除雄核。(3)本例中若后代為野生色,是通過受精形成的,其父本可能產(chǎn)生X型精子∶Y型精子=1∶1,其母本產(chǎn)生的卵細胞的類型為X型,則野生色鼠的性染色體組成為XX或XY。(4)代孕母鼠對外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(yīng),為早期胚胎在代孕母鼠的子宮內(nèi)能夠存活提供了生理學(xué)基礎(chǔ)。(5)雌核發(fā)育技術(shù)育種與單倍體育種類似,與傳統(tǒng)選育純種的方法相比,其重要意義是明顯縮短育種周期。答案:(1)頂體透明帶卵細胞膜(2)野生雄(3)XX或XY(4)代孕母鼠對外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)(5)明顯縮短育種周期17.【解析】(1)過程①是給小鼠注射癌胚抗原,其目的是使小鼠產(chǎn)生能分泌識別癌胚抗原抗體的漿細胞(B淋巴細胞),制備雙特異性單克隆抗體的過程中用到的動物細胞工程技術(shù)有動物細胞融合和動物細胞培養(yǎng)。(2)過程②誘導(dǎo)細胞融合常用的化學(xué)試劑是聚乙二醇(PEG),單克隆雜交瘤細胞應(yīng)具備的特征是既能迅速大量增殖,又能產(chǎn)生專一的抗體。(3)獲得的單克隆雜交—雜交瘤細胞有兩個培養(yǎng)途徑,一是在體外條件下培養(yǎng),二是注射到小鼠腹腔內(nèi)培養(yǎng)增殖。(4)與直接使用長春堿相比,將長春堿與雙特異性單克隆抗體結(jié)合后給藥,對人體的副作用更小,原因是雙特異性單克隆抗體能將抗癌藥物(長春堿)定向帶到癌細胞所在位置,在原位殺死癌細胞,這樣既不損傷正常細胞,又減少了用藥劑量,相當(dāng)于“生物導(dǎo)彈”。答案:(1)使小鼠產(chǎn)生能分泌識別癌胚抗原抗體的漿細胞(B淋巴細胞)動物細胞融合動物細胞培養(yǎng)(2)聚乙二醇(PEG)誘導(dǎo)既能迅速大量增殖,又能產(chǎn)生專一的抗體(3)注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖(4)雙特異性單克隆抗體能將抗癌藥物(長春堿)定向帶到癌細胞所在位置,在原位殺死癌細胞,這樣既不損傷正常細胞,又減少了用藥劑量18.【解題關(guān)鍵】解答本題時,需要明確以下兩點:(1)生活污水中含有較多的有機物,