热门试卷

解：（1）在基因工程中，目的基因与运载体结合形成重组DNA，载体常用质粒．

（2）碱基互补配对发生在DNA分子、RNA分子之间，①过程目的基因的DNA分子中有碱基互补配对，②过程目的基因DNA与质粒的黏性末端配对，④过程中基因的表达有碱基互补配对，故基因工程中①②④有碱基互补配对．

（3）图中的步骤②基因表达载体的构建是基因工程的核心，其目的是使目的基因在受体细胞中

（4）不同生物的DNA分子结构（双螺旋结构）和化学组成相同，因此不同种生物之间的基因能拼接成功；自然界所有生物共用一套遗传密码子，因此目的基因在不同的生物细胞中能正确表达．

（5）转基因玉米获得后，公众在食物安全、生物安全和环境安全方面产生了争议．食物方面公众主要担心转基因生物会产生毒性蛋白或过敏蛋白．

（6）利用蛋白质工程技术对其进行改造时，首先必须了解植酸酶的空间结构，然后改变植酸酶的氨基酸序列，从而得到新的植酸酶．

故答案为：

（1）运载体   

（2）①②④

（3）②基因表达载体的构建                     稳定存在

（4）不同生物的DNA分子都为双螺旋结构          遗传密码

（5）毒性蛋白或过敏蛋白

（6）空间结构          氨基酸

解：（1）过程①是以mRNA为模板形成基因的过程，属于反转录，此过程需要逆转录酶的参与．

（2）在目的基因导入微生物细胞时，一般用CaCl2处理，以增大细胞壁的通透性，使含有目的基因的重组质粒容易进入受体细胞．

（3）因本题上有2个标记基因，但抗四环素基因被插入的基因破坏掉，因此剩下的是抗氨苄青霉素抗性基因，如果在含氨苄青霉素的培养基上能生长，说明已经导入了重组质粒或普通质粒A，因为普通质粒和重组质粒都含有抗氨苄青霉素的基因．与图2中b空圈相对应的图2的a中的菌落表现型是抗氨苄青霉素但不抗四环素，说明这些细菌中导入了重组质粒．

（4）所有的生物都共用一套密码子，所以人体的生长激素基因能在细菌体内成功表达．目的基因导入大肠杆菌中后表达的过程包括转录和翻译，即．

（5）如图3所示“DNA的粗提取和物理性状观察”实验装置：在图3A所示的实验步骤中加蒸馏水的目的是使血细胞破裂，图3中C所示实验步骤中加蒸馏水的目的是使DNA析出．

故答案为：

（1）逆转录酶

（2）CaCl2　细胞壁

（3）普通质粒或重组质粒　抗氨苄青霉素和四环素抗性　重组质粒

（4）共用一套密码子　

（5）使血细胞破裂        使DNA析出

解：（1）①表示基因表达载体的构建过程，该过程需要用DNA连接酶将目的基因和切开的运载体连接形成重组质粒．由图可知，标记基因是草丁膦抗性基因，因此可用含草丁膦的培养基来筛选含有目的基因的油菜受体细胞．目的基因能在植物体内稳定遗传的关键是目的基因整合到受体细胞的DNA上．

（2）若将一个B基因连接到了矮秆油菜（gg）的染色体上并在植株中得到成功表达，由于B基因是另一种植物的高秆基因，B基因与G基因在油菜的株高上有相同的效果，因此这样的转基因油菜表现为中秆；由于B基因与g基因位于非同源染色体上，它们的遗传遵循基因自由组合定律，该转基因油菜（Bbgg）自交产生的子一代中，高秆植株（BBgg）应占，即25%．

（3）①这四种油菜的细胞中都含有一个G基因和一个B基因，但丙植株的B基因插入G基因中，导致G基因被破坏，即丙植株体细胞内的高秆基因只有一个，表现为中秆，而其余三个均表现为高秆．

②在不考虑交叉互换的前提下，甲的B、b基因和G、g基因不在同一对同源染色体上，它们的遗传遵循基因自由组合定律，其自交后代有9种基因型，5种表现型（含有4个现显性基因、含有3个显性基因、含有2个显性基因、含有1个显性基因，不含显性基因）；乙的B、b基因和G、g基因位于同一对同源染色体上，它们的遗传不遵循基因自由组合定律，其自交只能产生3种基因型（均含有2个显性基因），1种表现型；丙中相当于只有一个显性基因，其自交后代有3种基因型，3种表现型（含有2个显性基因、含有一个显性基因和不含显性基因）；丁的B、b基因和G、g基因位于同一对同源染色体上，它们的遗传不遵循基因自由组合定律，其自交只能产生3种基因型（均含有2个显性基因），1种表现型．因此，自交后代含有3种表现型的是丙．另外还有一种转基因油菜的自交子代也有3种表现型，如图所示

．

故答案为：

（1）DNA连接酶     草丁膦    目的基因整合到受体细胞的DNA上

（2）中秆   25%

（3）①B基因插入G基因中，导致G基因被破坏，植株体细胞内的高秆基因只有一个，仍表现为中秆．   

②丙   5种    （B基因的位置见图）

解：（1）A酶切割后形成4段，所以有3个识别位点，B酶切割后形成3段，所以有2个切割位点．

（2）由表中酶切割后片段长度可知，1900+600=2500，800+500=1300，1000+200=1200，所以连接如图所示．

（3）巳知BamHI与BglII的识别序列及切割位点如图2所示．用这两种限制酶完全切割相应的DNA片段时．限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA两条链分别切开，故产生的末端是黏性末端．现用这两种酶和DNA连接酶对若干段同种DNA分子（含有BamHI与BglII的识别序列各一个）进行反复的切割（完全切割）、连接操作，若干循环．一段时间后反应液中会出现多种核苷酸片段，其中能够连接且不被BamHI与BglII切割的序列是、．

故答案为：

（1）3           2     

（2）

（3）黏性         

解：（1）由图可知，目的基因两侧都是限制酶EcoRⅠ的切割位点，因此应选用限制酶EcoRⅠ切割含有目的基因的外源DNA分子；质粒中含有限制酶MunⅠ和限制酶EcoRⅠ的切割位点，但EcoRⅠ的切割位点位于标记基因中，用其切割会破坏标记，因此为保证重组质粒表达载体的准确构建，应选用限制酶MunⅠ切割质粒，再用DNA连接酶连接目的基因和质粒形成重组质粒．

（2）②是将目的基因导入受体细胞的过程，当受体细胞是植物细胞时，常采用农杆菌转化法．

（3）③是将受体细胞培育成转基因植株的过程，该过程需要采用植物组织培养技术，其原理是细胞的全能性．植物组织培养包括脱分化和再分化两个阶段．

（4）基因工程的最后步骤是目的基因的检测与鉴定，在此步骤可对培育的植株进行分子水平的检测，可采用DNA分子杂交技术检测受体细胞受否含有人血清白蛋白基因，用分子杂交技术检测人血清白蛋白基因是否转录出的mRNA，用抗原-抗体杂交技术检测人血清白蛋白基因是否翻译形成血清白蛋白．

故答案为：

（1）限制酶MunⅠ限制酶EcoRⅠDNA连接酶

（2）农杆菌转化法

（3）脱分化　再分化　细胞的全能性

（4）人血清白蛋白基因　人血清白蛋白基因转录出的mRNA　人血清白蛋白

解：（1）蛋白质工程的具体过程为：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）．因此，图中①-⑤所示的生物工程为蛋白质工程．

（2）图甲中④表示反转录过程，该过程遵循的碱基互补原则为U-A、A-T、C-G、G-C，而翻译过程中遵循的碱基互补原则为U-A、A-U、C-G、G-C，前者不同于翻译过程的是A-T．

（3）从屠宰场收集的卵巢中获取的卵母细胞需要培养到减数第二次分裂中期方能受精．减数第一次分裂后期，同源染色体分离，因此减数第二次分裂过程中细胞不含同源染色体，即只含一个染色体组；为获得较多的受精卵进行研究，图甲中⑥过程一般用促性腺激素对供体做超数排卵处理．

（4）制备乳腺生物反应器过程中，在构建基因表达载体时，需在目的基因前加上乳腺蛋白基因的启动子；因为只有雌性个体能分泌乳汁，所以在图甲中⑨过程之前，要对精子进行筛选、保留含性染色体X的精子．

故答案为：

（1）蛋白质工程

（2）逆转录     A-T

（3）MII中（或减数第二次分裂中）   1      促性腺

（4）乳腺蛋白基因的启动子          X

解：（1）将胰岛素B链的第28和29个氨基酸调换顺序后可获得速效胰岛素．因此，要生产速效胰岛素，可采用蛋白质工程技术，这就需要对胰岛素基因进行定向改造．将目的基因导入微生物细胞常用感受态细胞法，即用Ca2+处理大肠杆菌细胞，使之成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态．

（2）科学家利用人绒毛膜促性腺激素的单克隆抗体，制作出了早早孕试纸．要获得人绒毛膜促性腺激素的单克隆抗体，需要先将抗原（人绒毛膜促性腺激素）注射到小鼠体内，培养一段时间之后，将从小鼠的脾脏中提取出的B淋巴细胞和小鼠的骨髓瘤细胞进行细胞融合，获得杂交细胞，杂交细胞经特定培养基培养和抗体检测等方法筛选后，就能获得既能持续增殖，又能产生人绒毛膜促性腺激素的单克隆抗体的细胞了．

（3）体外受精前，要对采集到的精子进行获能处理，才能与卵子受精．受精后形成的受精卵要移入发育培养液中继续培养到4细胞阶段再移植到母亲体内．早期胚胎发育到囊胚阶段的某一时刻，会冲破透明带，称之为“孵化”．

（4）基因工程的核心步骤为基因表达载体的构建．将目的基因导入植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法．将导入目的基因的玉米细胞培育成植株需要用到植物组织培养技术．

故答案为：

（1）胰岛素基因     Ca2+      感受态

（2）人绒毛膜促性腺激素      B淋巴细胞      骨髓瘤细胞

（3）获能     发育培养液     囊胚

（4）基因表达载体的构建    农杆菌转化法    植物组织培养

解：（1）翻译的场所是核糖体；根据题干信息“两种染色质片段可随机与玉米染色质融合形成杂交细胞”可知，杂交细胞发生的是染色体结构变异（易位）．

（2）杂交细胞含有1个A基因，经过间期的复制后，在第一次有丝分裂中期时含有2个A基因；A基因复制的模板是A基因（DNA）的两条单链；将杂交细胞培育成F1植株需要采用植物组织培养技术，该技术的原理是植物细胞具有全能性．

（3）F1相当于双杂合子，则该杂交植物在F2代首次出现性状分离，其中既抗虫又抗倒伏个体（A_B_）所占比例为．

（4）植物染色体杂交育种的优点是克服远缘杂交不亲和障碍；缩短育种时间；可同时导入多个目的基因；目的性强等．

故答案为：

（1）核糖体   染色体变异（易位、染色体结构变异）

（2）2  A基因（DNA）的两条单链    植物细胞具有全能性

（3）F2   

（4）克服远缘杂交不亲和障碍；缩短育种时间；可同时导入多个目的基因；目的性强

解：（1）根据题意可知，提取乙肝病毒（HBV）基因重组后，与β-半乳糖苷酶基因结合，启动子在组合基因的首端，终止子在组合基因的末端，从而终止基因的转录．构建基因表达载体的工具酶包括限制酶和DNA连接酶．

（2）真核细胞中，分泌蛋白的合成与分泌过程：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→高尔基体进行再加工→细胞膜，而原核细胞中只有核糖体一种细胞器，即大肠杆菌中没有内质网和高尔基体，不能对该蛋白质进一步修饰、纯化．

（3）在动物细胞培养的过程中，需要在培养基中添加抗生素，以抑制杂菌的生长．从分子水平上使用抗原-抗体杂交对特异性免疫应答结果进行检测．

故答案为：

（1）B    限制酶，DNA连接酶

（2）内质网、高尔基体

（3）抗生素     抗原-抗体杂交

解：（1）①是目的基因，数目太少，可以通过PCR扩增技术，可以在短时间内大量扩增目的基因．②过程是构建基因表达载体，此过程需要用同一种切割限制酶（限制性核酸内切酶），再用DNA连接酶连接．步骤③将目的基因导入到农杆菌，农杆菌是微生物，一般要用Ca2+（或CaCl2）  处理农杆菌，使其处于感受态，易吸收周围环境中的DNA分子．

（2）将目的基因导入植物细胞有农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法．如果受体细胞是动物细胞，常用显微注射技术；

（3）外植体培养成为试管苗常采用体现植物细胞的全能性的植物组织培养技术，步骤⑤⑥分别表示脱分化、再分化．

（4）为了确定抗旱转基因棉花是否培育成功，除分子水平鉴定外，也可再将具有抗旱基因（TaMnSOD基因、目的基因）的个体移栽到干旱土地中，进行个体水平鉴定棉花植株的抗旱性．

故答案为：

（1）PCR技术     限制酶（限制性核酸内切酶）、DNA连接酶     Ca2+（或CaCl2）

（2）花粉管通道法（基因枪法）     显微注射法

 （3）植物组织培养    植物细胞的全能性     脱分化、再分化  

（4）抗旱基因（TaMnSOD基因、目的基因）移栽到干旱土地中

解：（1）花卉基因工程可细分为花色基因工程、花形基因工程、香味基因工程等，不同的基因工程所需要获取的目的基因是不同．

（2）②是转化目的基因过程，受体细胞是植物细胞，常用农杆菌转化法．转基因生物的DNA上是否插入了目的基因，可用基因探针进行DNA分子杂交技术检测．基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因．

（3）外植体一般从受体植物的形成层处获取，原因是这部分细胞全能性较高，容易形成愈伤组织．③是脱分化，④是再分化，是植物组织培养技术的过程，利用植物细胞具有全能性，培养完整植株．

（4）人工种子是指通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，通过人工薄膜包装得到的种子．

故答案为：

（1）目的基因

（2）农杆菌转化法     DNA分子杂交      标记基因、启动子、终止子

（3）分化程度低、全能性高、易诱导为愈伤组织     脱分化、再分化      植物细胞的全能性    

（4）胚状体

解：（1）图示显示的技术手段有基因工程、动物细胞培养、核移植技术、胚胎移植．其中动物细胞培养和核移植技术属于细胞水平现代生物技术手段．

（2）构建基因表达载体需要限制酶、DNA连接酶和载体；目的基因导入受体细胞（动物）常用显微注射法．

（3）动物组织经胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理可获得单个细胞．核移植技术常用去核的卵细胞做受体细胞，因为卵细胞大、易操作、分化程度低，体细胞的细胞核在卵细胞质中才能表现出全能性．

（4）从④到⑤的过程中采用了胚胎分割技术，对囊胚进行胚胎分割时，要将内细胞团均等分割，故正确的操作方法是图乙中的C．把⑤送入⑥，即胚胎移植的最佳时期为桑椹胚和囊胚．

（5）如果②目的基因的数量太少，常用PCR技术来扩增．利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白，则要求⑦为雌性，所以③的性染色体是XX．

故答案为：

（1）基因工程、核移植技术、动物细胞培养、胚胎移植

（2）限制性核酸内切酶    显微注射法

（3）胰蛋白酶    卵细胞大、易操作、分化程度低，体细胞的细胞核在卵细胞质中才能表现出全能性

（4）C   桑椹胚和囊胚

（5）PCR技术    XX

解：（1）基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建，即A过程，该过程首先需要限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体，还需用DNA连接酶将目的基因与运载体连接形成重组DNA分子．

（2）用限制酶Ⅱ切割质粒时会将两个标记基因都破坏，因此只能选用限制酶Ⅰ切割质粒，而切割含有目的基因的外源DNA分子时，只需用限制酶Ⅱ即可．构建的重组质粒中，除含有外源基因、标记基因外，还必须含有启动子和终止子．

（3）将目的基因导入微生物细胞时，常用感受态细胞法，即常用Ca2+处理使细菌成为感受态细胞，从而利于重组质粒的导入．

（4）从分子水平上检测目的基因是否表达成功，可以采用抗原-抗体杂交方法．

故答案为：

（1）A　限制酶和DNA连接酶

（2）ⅠⅡ启动子　终止子

（3）Ca2+

（4）抗原-抗体杂交

解：（1）加热至94℃的目的是使样品中DNA的氢键断裂，这一过程在生物体细胞内是通过解旋酶的作用完成的．通过生化分析得到新合成的DNA分子中，A=T，G=C，这个事实说明DNA分子合成遵循碱基互补配对原则．

（2）新合成的DNA分子与模板DNA分子完全相同的原因是：DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了准确的模板；通过碱基互补配对保证了复制能够准确的进行．

（3）PCR技术的原理是DNA分子的复制，而DNA复制方式为半保留复制，若将一个用15N标记的模板DNA分子（第一代）放入试管中，以14N标记的脱氧核苷酸为原料，连续复制到第五代时，含15N标记的DNA分子单链数为2，占全部DNA总单链数的比例为．

（4）合成人胰岛素大肠杆菌的培育应用了基因工程技术；基因工程技术能定向改造生物的遗传性状；基因工作中，所用的基因“剪刀”是限制酶，基因的“针线”是DNA连接酶，基因的“运载工具”是运载体．

（5）自然界中所有生物共用一条遗传密码子子，因此一种生物的基因能在另一种生物体内表达．

故答案为：

（1）解旋酶　碱基互补配对原则

（2）DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了准确的模板，通过碱基互补配对保证了复制能够准确的进行．

（3）

（4）基因工程（基因拼接、DNA重组）　定向地限制性核酸内切酶（限制酶）　DNA连接酶　运载体

（5）共用一套遗传密码子