18.科研人員利用現(xiàn)代生物技術(shù)獲得轉(zhuǎn)基因奶牛,并利用乳腺生物反應(yīng)器獲得血清白蛋白.
(1)基因工程的核心步驟是基因表達(dá)載體的構(gòu)建.血清白蛋白基因結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,獲取的方法包括從基因文庫(kù)中獲取和PCR技術(shù)擴(kuò)增,若目的基因想在受體細(xì)胞中順利表達(dá),需要在基因上游加入特定的乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子,同時(shí)在基因下游加入終止子.
(2)目的基因?qū)肽膛J芫阎惺褂玫姆椒ㄊ秋@微注射技術(shù),然后利用受精卵進(jìn)行胚胎的早期培養(yǎng),形成囊胚或桑葚胚,然后進(jìn)行胚胎移植.
(3)為了獲得足夠數(shù)量的受精卵,可對(duì)供體母牛注射促性腺激素使其超數(shù)排卵,隨后利用獲能處理的精子進(jìn)行體外受精,精子的獲能方法有培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法(化學(xué)法).
(4)若檢測(cè)轉(zhuǎn)基因胚胎是否成功,需要對(duì)早期胚胎進(jìn)行胚胎分割,然后用DNA分子雜交技術(shù)技術(shù)檢測(cè)目的基因是否成功導(dǎo)入.

分析 基因工程技術(shù)的基本步驟:
(1)目的基因的獲。悍椒ㄓ袕幕蛭膸(kù)中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成.
(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建:是基因工程的核心步驟,基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等.
(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞:根據(jù)受體細(xì)胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣.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;將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法;將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法.
(4)目的基因的檢測(cè)與鑒定:分子水平上的檢測(cè):①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù);②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù);③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù).個(gè)體水平上的鑒定:抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等.

解答 解:(1)基因工程的核心步驟是基因表達(dá)載體的構(gòu)建.血清白蛋白基因結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,獲取的方法包括從基因文庫(kù)中獲取和PCR技術(shù)擴(kuò)增.根據(jù)題干信息,“利用乳腺生物反應(yīng)器獲得血清白蛋白”,因此若目的基因在乳腺細(xì)胞中順利表達(dá),需要在基因上游加入乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子,同時(shí)在基因下游加入終止子.
(2)目的基因?qū)肽膛J芫阎幸话悴捎蔑@微注射技術(shù),然后利用受精卵進(jìn)行胚胎的早期培養(yǎng),形成囊胚或桑葚胚,然后進(jìn)行胚胎移植.
(3)為了獲得足夠數(shù)量的受精卵,可對(duì)供體母牛注射促性腺激素使其超數(shù)排卵,隨后利用獲能處理的精子進(jìn)行體外受精,精子的獲能方法有培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法(化學(xué)法).
(4)若檢測(cè)轉(zhuǎn)基因胚胎是否成功,需要對(duì)早期胚胎進(jìn)行胚胎分割,然后用DNA分子雜交技術(shù)技術(shù)檢測(cè)目的基因是否成功導(dǎo)入.
故答案為:
(1)基因表達(dá)載體的構(gòu)建    PCR技術(shù)擴(kuò)增    乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子
(2)顯微注射技術(shù)    囊胚或桑葚胚
(3)促性腺激素   化學(xué)誘導(dǎo)法(化學(xué)法)
(4)胚胎分割   DNA分子雜交技術(shù)

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因工程和胚胎工程的相關(guān)知識(shí),要求考生識(shí)記基因工程的原理及操作步驟,掌握各操作步驟中需要注意的細(xì)節(jié)問題,識(shí)記胚胎移植技術(shù)的操作過程,能結(jié)合所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確答題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中生物 來(lái)源:2015-2016學(xué)年廣東省梅州市高二上第一次月考理科生物試卷(解析版) 題型:選擇題

精子和卵細(xì)胞經(jīng)過受精作用形成受精卵,在受精卵中( )

A.細(xì)胞核的遺傳物質(zhì)完全來(lái)自卵細(xì)胞

B.細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)幾乎完全來(lái)自卵細(xì)胞

C.細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)都平均來(lái)自精子和卵細(xì)胞

D.細(xì)胞中營(yíng)養(yǎng)由精子和卵細(xì)胞各提供一半

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:選擇題

9.下列關(guān)于噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的相關(guān)敘述中錯(cuò)誤的是( 。
A.采用攪拌和離心等手段是為了使DNA和蛋白質(zhì)分離
B.32P進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),離心管的上清液中也能測(cè)到放射性的原因可能是實(shí)驗(yàn)時(shí)間過長(zhǎng)
C.侵染過程的“合成”階段,噬菌體DNA作為模板,而原料、ATP、酶、場(chǎng)所等條件均由細(xì)菌提供
D.若用32P對(duì)噬菌體雙鏈DNA標(biāo)記,再轉(zhuǎn)入培養(yǎng)有細(xì)菌的普通培養(yǎng)基中讓其連續(xù)復(fù)制n次,則含32P的DNA應(yīng)占子代DNA總數(shù)的$\frac{1}{{2}^{n-1}}$

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6.科學(xué)家將綠色熒光蛋白(GFP)基因轉(zhuǎn)入小鼠胚胎干細(xì)胞(ES)內(nèi),GFP基因若表達(dá)就會(huì)使細(xì)胞帶有綠色熒光,繼而利用帶有綠色熒光的ES細(xì)胞培育出嵌合型的小鼠用于科學(xué)研究,流程如圖所示.請(qǐng)回答:

(1)在步驟①中構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí),需要在GFP基因的首端加入啟動(dòng)子,有了它才能驅(qū)動(dòng)GFP基因轉(zhuǎn)錄出mRNA,最終獲得GFP.
(2)步驟②的受體細(xì)胞是小鼠ES細(xì)胞,ES細(xì)胞一般從囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)中分離得到.對(duì)其進(jìn)行的初次培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng),在培養(yǎng)ES細(xì)胞時(shí),細(xì)胞充滿培養(yǎng)皿底部后停止分裂,這種現(xiàn)象稱為接觸抑制.
(3)圖中重組囊胚在步驟⑤之前要先檢測(cè)是否有綠色熒光細(xì)胞,再通過胚胎移植技術(shù)移入代孕母鼠子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育.
(4)該小鼠誕生過程中涉及到的現(xiàn)代生物技術(shù)主要有:基因工程技術(shù)、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植.(至少答出3項(xiàng))

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13.結(jié)合所學(xué)知識(shí)回答下列有關(guān)酵母菌的問題:
(1)2016年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者大隅良典觀察到酵母細(xì)胞自噬過程,此過程中囊泡需要與細(xì)胞內(nèi)的“消化車間”--溶酶體結(jié)合,其結(jié)合過程所依賴的原理是生物膜具有流動(dòng)性.
(2)如圖是探究酵母菌呼吸作用類型的裝置(底物為葡萄糖).如果裝置一紅色液滴向左移動(dòng),裝置二紅色液滴向右移動(dòng),則說明酵母菌進(jìn)行了有氧呼吸和無(wú)氧呼吸.如果用兩套相同的裝置一在不同的環(huán)境下同時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),紅色液滴的移動(dòng)距離不同,則影響因素最有可能為溫度.如果想要驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)過程中有酒精產(chǎn)生,可取培養(yǎng)酵母菌的培養(yǎng)液向其中滴加酸性重鉻酸鉀,顏色變化為由橙色變?yōu)榛揖G色.

(3)探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化實(shí)驗(yàn)中,從試管中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù)之前,應(yīng)進(jìn)行試管震蕩操作.采用抽樣檢測(cè)法進(jìn)行計(jì)數(shù),用吸管吸取培養(yǎng)液,滴于蓋玻片邊緣,讓培養(yǎng)液自行滲入,多余培養(yǎng)液用濾紙吸去,待酵母菌細(xì)胞全部沉降到計(jì)數(shù)室底部,在顯微鏡下進(jìn)行計(jì)數(shù).

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1.醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn),番茄紅素具有一定的抗癌效果,其合成、轉(zhuǎn)化途徑如圖一所示.由于普通番茄合成的番茄紅素易發(fā)生轉(zhuǎn)化,科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種重組DNA(質(zhì)粒三)能表達(dá)出雙鏈RNA(發(fā)卡),番茄細(xì)胞可以識(shí)別侵入的雙鏈RNA并將該雙鏈RNA及具有相同序列的單鏈RNA一起降解,提高了果實(shí)中番茄紅素的含量(圖二).請(qǐng)分析回答下列問題:

(1)表達(dá)出“發(fā)卡”的DNA片段實(shí)際上是兩個(gè)反向連接的番茄紅素環(huán)化酶基因,由于“發(fā)卡”阻止了其在細(xì)胞內(nèi)的翻譯(填“轉(zhuǎn)錄”或“翻譯”)過程,所以提高了果實(shí)中番茄紅素的含量.
(2)為保證第二個(gè)目的基因片段反向連接,處理已開環(huán)質(zhì)粒所用的兩種限制酶是Ecl和BamHⅠ.
(3)科學(xué)家發(fā)現(xiàn),培育成功的轉(zhuǎn)基因番茄植株對(duì)光能的利用能力有所下降,據(jù)圖一推測(cè)可能的原因是胡蘿卜素、葉黃素合成受阻,光反應(yīng)被抑制為解決此問題,可以按照乳腺生物反應(yīng)器的原理,在此表達(dá)出“發(fā)卡”的DNA片段前面加入只在果實(shí)中發(fā)揮作用的啟動(dòng)子.
(4)去磷酸化是去掉黏性末端最外側(cè)游離的磷酸基團(tuán).對(duì)已開環(huán)的質(zhì)粒二兩端去磷酸化的主要作用是阻止其自身成環(huán)(自身環(huán)化),該DNA分子仍可以和目的基因連接,形成缺少2個(gè)磷酸二酯鍵的重組質(zhì)粒,隨后在細(xì)胞中被修復(fù).

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7.圖1、圖2中箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn).請(qǐng)回答下列問題:

(1)若圖2中目的基因D是人的α-抗胰蛋白酶的基因,現(xiàn)在要培養(yǎng)乳汁中含α-抗胰蛋白酶的羊,科學(xué)家要將該基因通過顯微注射法(方法)注入羊的受精卵中,發(fā)育完全的母羊有可能分泌含α-抗胰蛋白酶的乳汁.
(2)圖2中的目的基因D需要同時(shí)使用MestI和PstI才能獲得,而圖1所示的質(zhì)粒無(wú)限制酶MestI的酶切位點(diǎn).所以在用該質(zhì)粒和目的基因構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí),需要對(duì)質(zhì)粒進(jìn)行改造,構(gòu)建新的限制酶切位點(diǎn).試幫助完成構(gòu)建需要的限制酶切位點(diǎn)的過程(提供構(gòu)建需要的所有條件):首先用①酶處理質(zhì)粒;然后用⑤處理質(zhì)粒,使被切開的質(zhì)量末端鏈接上相應(yīng)的脫氧核苷酸;再用 處理質(zhì)粒形成限制酶切位點(diǎn),它可被②識(shí)別.(供選答案如下:①EcoRI ②MestI ③PstI ④DNA連接酶 ⑤DNA聚合酶)
(3)假設(shè)圖1質(zhì)粒上還有一個(gè)PstI的識(shí)別序列,現(xiàn)用EcoRI、PstI單獨(dú)或聯(lián)合切割同一質(zhì)粒,得到的DNA長(zhǎng)度片段如表.請(qǐng)?jiān)趫D3中畫出質(zhì)粒上EcoRI和PstI的切割位點(diǎn).(標(biāo)出酶切位點(diǎn)之間的長(zhǎng)度)
DNA片段長(zhǎng)度(kb:堿基對(duì))
EcoRI14kb
PstI2.5kb、11.5kb
EcoRI+PstI2.5kb、5.5kb、6.0kb

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3.下列關(guān)于植物激素的相關(guān)敘述,正確的是( 。
A.生長(zhǎng)素的極性運(yùn)輸同時(shí)受內(nèi)部因素與外部因素的制約
B.同一濃度的生長(zhǎng)素對(duì)同一植物的不同器官的作用效果相同
C.噴施赤霉素能明顯促進(jìn)矮生豌豆的生長(zhǎng),原因是赤霉素能促進(jìn)細(xì)胞分裂
D.乙烯在植物的各個(gè)部位均可以合成,其作用是促進(jìn)果實(shí)成熟

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2.細(xì)胞自噬是真核生物細(xì)胞內(nèi)普遍存在的一種自穩(wěn)機(jī)制,它通過溶酶體途徑對(duì)細(xì)胞內(nèi)受損的蛋白質(zhì)、細(xì)胞器或入侵的病原體等進(jìn)行降解并回收利用,其局部過程如圖:

(1)衰老線粒體的功能逐漸退化,會(huì)直接影響細(xì)胞的有氧呼吸(能量供應(yīng)).
(2)自噬溶酶體內(nèi)的物質(zhì)被水解后,其產(chǎn)物的去向是排出細(xì)胞或在細(xì)胞內(nèi)被利用.由此推測(cè),當(dāng)環(huán)境中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)缺乏時(shí),細(xì)胞的自噬作用會(huì)增強(qiáng)(填“增強(qiáng)”、“減弱”或“不變).
(3)神經(jīng)退行性疾病是一類由于突變蛋白質(zhì)在神經(jīng)細(xì)胞中堆積而引起的神經(jīng)系統(tǒng)失調(diào)癥.研究發(fā)現(xiàn),提髙細(xì)胞的自噬能力能治療該類疾病,這是因?yàn)榧?xì)胞自噬能清除細(xì)胞內(nèi)突變的蛋白質(zhì).
(4)若該細(xì)胞為吞噬細(xì)胞,在行使免疫功能降解病原體時(shí)分解產(chǎn)生的物質(zhì)a 進(jìn)入細(xì)胞核中回收利用,則a 物質(zhì)最可能是核糖核苷酸.

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