热门试卷

解：（1）质粒是一种双链环状DNA分子；标记基因的作用是鉴别和筛选；图中A是目的基因，其与运载体（质粒）连接形成重组质粒；基因工程中，“剪切”时需要限制酶，“连接”时需要DNA连接酶．

（2）在上图基因工程的操作过程中，②基因表达载体的构建和④目的基因的扩增过程遵循碱基互补配对原则．

（3）人们成功地将Bt毒蛋白基因导入番茄体内，使番茄获得了与苏云金芽孢杆菌相似的抗虫性状，这种性状是通过基因工程技术实现的，而基因工程的原理是基因重组．

（3）将转基因细胞培育成转基因植株需要采用植物组织培养技术．用基因工程的方法将该基因导入金茶花叶片细胞的染色体DNA上，经培养长成的植株具备了抗病性，这说明目的基因（抗枯萎病的基因）已表达．

故答案为：

（1）DNA    鉴别和筛选   载体   限制酶和DNA连接

（2）②④

（3）基因重组

（4）植物组织培养    目的基因（抗枯萎病的基因）已表达

解：（1）由于质粒在切割前是一个环状DNA分子，因此上面没有游离的磷酸基团；当质粒被切割后形成了两个末端各有1个游离的磷酸基团，故共有2个游离的磷酸基团．

（2）SmaⅠ酶切位点越多，表示G和C这一对碱基对所占的比例就超高，而G和C之间含有三个氢键，故其热稳定性超高．

（3）质粒抗生素抗性基因为标记基因，由图可知，标记基因和外源DNA目的基因中 均含有SmaI酶切位点，都可以被SmaI酶破环，故不能使用该酶剪切质粒和含有目的基因的DNA．

（4）构建含目的基因的重组质粒A时，选用 BamhHI 和HindⅢ酶对外源DNA和质粒进行切割，这样使目的基因两端的黏性末端不同，可以防止含目的基因的外源DNA片段自身环化，同理，也可以防止质粒自身环化．

（5）为了使目的基因和质粒之间的磷酸二脂键相连，需要用DNA连接酶相连接．

（6）抗生素抗性基因是一种抗性基因，抗性基因是为了鉴别和筛选目的基因是否导入到受体细胞内．

故答案为：

（1）0、2

（2）高

（3）SmaⅠ会破坏质粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因

（4）质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化

（5）DNA连接酶

（6）鉴别和筛选含有目的基因的细胞

解：基因工程技术的基本步骤：

（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成．

（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等．

（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样．将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法．

（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术．个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等．

由于基因工程按照人们的意愿，进行严格的设计，所以在育种过程中能够定向改变生物的性状．

故答案为：目的基因的获取  基因表达载体的构建   将目的基因导入受体细胞    目的基因的检测与鉴定     定向

解：（1）在哺乳动物的核移植实验中，一般通过电脉冲（或电刺激）将受体细胞激活，使其进行细胞分裂并发育；当胚胎发育到桑葚胚或囊胚阶段时，将胚胎植入另一雌性（代孕）动物体内．

（2）体外受精时，需要对精子进行获能处理．另外，培养的卵母细胞需要发育至MⅡ中期（减数分裂第二次分裂中期）．

（3）由于体细胞分化程度高，不容易恢复全能性，因此利用体细胞进行核移植技术的难度明显高于利用胚胎细胞进行核移植．

（4）基因表达载体必须包括：某种牛乳腺分泌蛋白基因及其启动子、人干扰素基因（或目的基因）、终止子、标记基因和复制原点等．培育转基因动物时，常以受精卵为受体细胞．

（5）A、基因工程的目的基因可以来源于动物、植物和微生物，受体细胞也可以是动物、植物和微生物，A正确；

B、基因工程的工具有限制酶、DNA连接酶和运载体，其中限制酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶，B错误；

C、检测培育的抗虫棉花是否成功，可用棉铃虫取食棉花植株，C错误；

D、载体上的抗性基因有利于检测目的基因是否导入重组细胞，但不能检测目的基因是否插入到受体细胞的染色体上，D错误．

故选：A．

（6）A、通过胚胎干细胞核移植可得到一群主要性状相同的个体，另外受到细胞质的影响，A错误；

B、将人的精子与卵细胞在体外受精，再将受精卵发育到早期胚胎后再植入女性子宫内发育成“试管婴儿”，B错误；

C、胚胎发育在囊胚阶段，胚胎内部出现大的空腔为囊胚腔，C错误；

D、在胚胎干细胞培养过程中，加入的饲养层细胞分泌一些物质既能抑制细胞分化又能促进细胞生长，D正确．

故选：D

故答案为；

（1）桑葚胚或囊胚

（2）获能  二

（3）体细胞分化程度高，不容易恢复全能性

（4）人干扰素基因（或目的基因）          受精卵

（5）A 

（6）D

解：（1）由于组装噬菌体时，可被噬菌体蛋白质包装的DNA最大长度是51kb，经人工改造λgtl0载体的长度为43.4kb，那么插入的外源DNA的最大长度是7.6kb．由于λ噬菌体DNA中分为三段，左臂是含有编码蛋白质外壳的序列，中臂是控制溶原生长的序列，而右臂是含重要调控序列，所以人工改造载体时，可删除的是中臂．

（2）基因工程中需要用到限制酶和DNA连接酶来切割和拼接DNA片段．由于采用的标记基因，即imm434基因，能编码一种阻止λ噬菌体进入溶菌状态的阻遏物，所以外源DNA应该插入该基因之中，这样就使得经侵染培养后的受体菌处于溶菌状态．

（3）蛋白质与DNA相比，特有的化学元素是S元素，采用放射性同位素标记方法，用被标记的噬菌体侵染未被标记的细菌，短时保温后搅拌、离心，可检测到放射性物质主要分布在试管的上清液中，因为噬菌体中含有S的蛋白质外壳是不进入细菌体内的．

故答案为：

（1）7.6     控制溶原生长（或中部）

（2）限制酶和DNA连接酶   之中    溶菌

（3）S  上清夜

解：（1）含目的基因的外源DNA分子上有PstⅠ、SmaⅠ、AluⅠ三种限制酶切割位点，但用AluⅠ切割会破坏目的基因，单独用PstⅠ切割会导致目的基因或质粒自身环化，也会导致目的基因和载体的黏性末端发生任意连接，因此为了避免目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接，在此实例中，应该选用限制酶PstⅠ、SmaⅠ分别对含鱼抗冻蛋白基因的DNA、质粒进行切割．

（2）图中③是脱分化过程，④是再分化过程，这两个过程都需要向培养基中加入生长素和细胞分裂素．

（3）愈伤组织是一群具有分裂能力的细胞，DNA在细胞分裂时结构最不稳定，最容易发生基因突变，因此愈伤组织常用做诱变育种的理想材料．

（4）叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，对黄色光吸收较少，对绿色光吸收最少，因此用绿色和黄色光照射突变体和对照组叶片，检测到两者光合作用放氧速率差异不大．

故答案为：

（1）PstⅠ、SmaⅠ

（2）生长素和细胞分裂素（或植物激素）

（3）愈伤组织是一群具有分裂能力的细胞，DNA在细胞分裂时结构最不稳定，最容易发生基因突变

（4）①④

解：（1）将动物组织细胞分散成单个细胞常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶；动物细胞培养时需要无菌、无毒的环境、营养、适宜的温度和pH以及一定的气体环境（95%的空气和5%的二氧化碳）等．

（2）将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；检测目的基因是否整合到受体细胞的染色体上可采用DNA分子杂交技术．

（3）过程③需采用动物体细胞核移植技术；过程⑤需采用胚胎移植技术．

（4）通过体细胞核移植技术所得的重组细胞最终能发育成转基因猪，体现了动物体细胞的细胞核具有全能性．

（5）从早期胚胎中获得人体的胚胎干细胞可用于治疗性克隆；我国政府对克隆的态度：禁止生殖性克隆人，坚持四不原则（不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验），但不反对治疗性克隆人．

故答案为：

（1）胰蛋白（或胶原蛋白）　   无菌、无毒      　气体环境

（2）显微注射法    　DNA分子杂交

（3）动物体细胞核移植 　     　胚胎移植

（4）动物体细胞的细胞核具有全能性

（5）胚胎干细胞　　不反对

解：（1）一般情况下，对供体母牛用促性腺激素处理，让其超数排卵，以防体外受精时卵母细胞不足．．

（2）本题的目的是让奶牛乳汁生产血清蛋白，在基因工程中，②血清白蛋白基因就是目的基因．目的基因紫进入受体细胞前，要用限制酶和DNA连接酶、载体等工具来构建基因表达载体．当受体细胞时动物细胞时，常用显微注射法将目的基因导入受体细胞中．

（3）胰蛋白酶处理动物组织将其分散成单个细胞．由于卵细胞中含有的细胞质成分更能够促进细胞核的分化，因此一般利用未受精的卵细胞去核后作为受体，而不用普通的体细胞．

（4）⑥是⑤发育的后代，细胞核来自荷斯坦奶牛细胞，那么⑥的遗传性状和荷斯坦奶牛相似．如果目的基因的数量太少，常用PCR技术法扩增，要实现大批量生产血清白蛋白．本题的目的是让奶牛乳汁生产血清蛋白，所以③得性染色体应该为XX，即提供者的性别应是雌性．

故答案为：

（1）促性腺激素

（2）目的基因  限制酶和DNA连接酶、载体  显微注射法

（3）胰蛋白酶  卵细胞中含有的细胞质成分更能够促进细胞核的分化

（4）荷斯坦奶牛   PCR技术   雌性

解：（1）体外受精前需要对奶牛的精子进行获能处理．防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵黄膜封闭作用．移植后的胚胎能在受体子宫内存活的生理基础是不发生免疫排斥．

（2）基因文库包括基因组文库和部分基因文库，其中基因组文库含有一种生物所有基因；PCR技术可在体外大量扩增目的基因；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；因为只有雌性奶牛才产生乳汁，因此当受精卵分裂到囊胚期时，需要取囊胚的滋养层细胞进行性别鉴定，以确保发育成熟的牛能分泌乳汁．

故答案为：

（1）获能、透明带反应、卵细胞膜反应、免疫排斥

（2）基因组文库  PCR、显微注射、滋养层

解：（1）图中质粒含有SnaB、AvrⅡ、BglⅡ和SacI限制酶切割位点，其中SacI位于启动子上，BglⅡ位于终止子上．如果要将HBsAg基因和pPIC9K质粒重组，只能用限制酶SnaB和AvrⅡ切割质粒，所以应在HBsAg基因两侧的A和B位置接上SnaB、AvrⅡ限制酶识别序列．这两种酶切割产生的黏性末端不同，这样可以避免质粒和目的基因自身环化，还可以防止目的基因和质粒反向连接．

（2）获取目的基因后，需要用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组质粒，并将其导入大肠杆菌以获取大量重组质粒．

（3）步骤3是要获取含有5′AOX1--3′AOX1段基因，应选用限制酶BglⅡ来切割重组质粒获得重组DNA，然后将其导入巴斯德毕赤酵母菌细胞．

（4）转化后的细胞中是否含有HBsAg基因，可以用DNA分子杂交方法进行检测．

（5）巴斯德毕赤酵母菌是一种甲基营养型酵母菌，能将甲醇作为其唯一碳源，同时甲醇能诱导AOX1基因表达．所以转化的酵母菌在培养基上培养一段时间后，需要向其中加入甲醇以维持其生活，同时诱导HBsAg基因表达．

（6）细菌是原核生物，只含核糖体一种细胞器，而酵母菌是真核生物，除含有核糖体外，还含有内质网、高尔基体等细胞器．所以与细菌相比，用巴斯德毕赤酵母菌细胞作为基因工程的受体细胞，其优点是在蛋白质合成后，细胞可以对其进行加工（修饰）并分泌到细胞外，便于提取．

故答案为：

（1）SnaBI 　AvrⅡ

（2）DNA连接酶　大量重组质粒　

（3）BglⅡ

（4）DNA分子杂交

（5）甲醇　

（6）加工

解：（1）根据图1中的酶切位点，可判断用限制酶SmaⅠ完全切割该DNA片段，其产物长度为537bp、790bp、661bp．若图1中虚线方框内的碱基对被T-A碱基对替换，基因D就突变为基因d，那么基因d上只有一个限制酶SmaⅠ切割位点，被限制酶SmaⅠ切割的产物长度为534+796-3=1327kb、658+3=661bp．因此从隐性纯合子（dd）分离出图1及其对应的DNA片段，用限制酶SmaⅠ完全切割，产物中共有2种不同DNA片段．

（2）为了提高试验成功率，需要通过PCR技术扩增目的基因，以获得目的基因的大量拷贝．该方法也是检测遗传多样性的最简单方法．

（3）由图1可知，目的基因两侧是GGATCC序列，该序列是限制酶BamHⅠ的识别序列，因此要将质粒和目的基因D连接形成重组质粒，应选用限制酶BamHⅠ切割．

（4）用限制酶BamHⅠ切割质粒后，用限制酶BamHⅠ切割破坏了抗生素A抗性基因，但没有破环抗生素B抗性基因，因此首先用含有抗生素B的培养基培养大肠杆菌，能生存下来的是含有普通质粒和重组质粒的大肠杆菌；再用含有抗生素A的培养基培养，能生存下来的是含有普通质粒的大肠杆菌．最后能在培养皿1上生存，但不能在培养皿2上生存的大肠杆菌菌落进行培养，即可得到含重组质粒的大肠杆菌．图4中空心圈在图3中对应的位置是含目的基因的重组质粒的大肠杆菌的菌落．

（5）图3中空心圈在图2中对应的位置是含目的基因的重组质粒的大肠杆菌的菌落．

（6）不同生物共用一套遗传密码子，所以基因D能再大肠杆菌内成功表达．基因D含有1020对碱基，最多能翻译形成含有1020÷3-1（终止密码子）=339个氨基酸的多肽链．多肽链含有O原子数=肽键数+2肽链数+R基中的O原子数，所以该多肽至少含有O原子数为338+2×1=340个．

故答案为：

（1）537、790、661     2

（2）PCR        遗传

（3）BamH1

（4）抗生素B    抗生素A

（5）图2培养基中对应图3中消失的菌落

（6）生物共用一套遗传密码子      340

解：（1）基因工程的操作步骤是①提取目的基因，②目的基因与运载体结合，③将目的基因导入受体细胞，④目的基因的表达和检测．

（2）目前常用的基因运载体有质粒、噬菌体、动植物病毒．

（3）基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤，科学家要用同一种限制性核酸内切酶分别切割运载体的DNA和目的基因，然后通过DNA连接酶将二者的黏性末端的缺口黏合起来形成重组DNA分子．

（4）不同生物间基因移植成功，说明生物共用一套遗传密码．

故答案为：

（1）①提取目的基因　②目的基因与运载体结合　③将目的基因导入受体细胞　④目的基因的表达和检测

（2）质粒、噬菌体、动植物病毒

（3）限制性核酸内切酶　DNA连接酶

（4）遗传密码

解：（1）根据题意可知，已知该基因的全部序列，因此科研人员应通过人工合成（或“化学合成”）法和PCR技术获得大量毒蛋白基因片段．据图分析，将毒蛋白基因和质粒连接获得重组质粒l的过程需要用到的工具酶是NcoI、BamHI和DNA连接酶．

（2）利用同一种限制酶切割质粒和目的基因产生的黏性末端相同，这样容易导致质粒和目的基因自身环化．因此重组质粒1和Bar基因各自用XbaI酶处理，得到酶切片段．重组质粒l的酶切片段再用去磷酸化酶处理，使端游离的磷酸基团脱离，目的是防止重组质粒1酶切片段自身连接（或“相互连接”）．如果Bar基因未用去磷酸化酶处理，则形成的黏性末端两端都存在游离的磷酸集团；而重组质粒1利用了去磷酸化酶处理，两端没有游离的磷酸集团，因此将两者连接，获得重组质粒2，即两端都不能完全连接，如图中的C．

（3）将重组质粒2与感受态的白僵菌菌液混合进行转化，重组质粒2在白僵菌细胞内被修复．一段时间后用含有草丁膦的平板培养基进行筛选，获得含有Bar基因的重组白僵菌．

（4）提取上述重组白僵菌全部mRNA，加入逆转录酶，获得cDNA．由于mRNA是通过转录而来的，合成的cDNA也是特定的DNA，因此再加入毒蛋白基因引物进行PCR反应，用以检测毒蛋白基因是否完成了转录．

（5）科研人员将重组白僵菌喷涂于植物叶片上，以此饲喂饥饿处理的害虫，记录单位时间内的死亡害虫数，以判断重组白僵菌的杀虫效果．

故答案为：

（1）人工合成（或“化学合成”）     NcoI、BamHI和DNA连接酶

（2）重组质粒1 酶切片段自身连接（或“相互连接”）   C

（3）草丁膦

（4）逆转录  转录

（5）死亡害虫数

解：（1）根据表中数据分析已知D基因失活使雄配子育性降低．为确定配子育性降低是由于D基因失活造成的，可将D基因作为目的基因，与载体连接后，导入到突变植株的愈伤组织中，最后观察转基因水稻配子育性是否得到恢复．

（3）DD做父本，结实率都为50%，可以得出D的雄配子中可育的占；dd做父本，结实率为10%，可以得出d的雄配子中可育的占．若让杂交①的F1（Dd）给杂交②的F1（Dd）授粉，两者基因型都为Dd，产生的配子都为D：d=1：1．但是雄配子的可育性D是d的5倍，所以可育的雄配子D：d=5：1，可育的雌配子D：d=1：1．那么就会有如下的杂交结果：

故答案为：

Ⅰ．（1）雄       突变     脱分化（去分化）

（2）DD：Dd：dd═5：6：1