热门试卷

解：（1）“基因敲除技术”以胚胎干细胞作为对象是因为胚胎干细胞具有发育全能性．

（2）在第三步中，将体外构建的突变DNA转移入胚胎干细胞，再通过同源互换，用失活靶基因取代两个正常靶基因中的一个，这里涉及的变异类型是基因重组．

（3）靶基因插入neoR基因后，使得脱氧核苷酸数量序列发生改变，不能正常表达，同时在靶基因中插入neoR基因还可以用于基因敲除细胞的筛选．

（4）假设经过上图表示的过程，研究者成功获得一枚“敲除”一个靶基因的胚胎干细胞，并培育成一只雌性克隆小鼠，则：

①因为该克隆小鼠可视为杂合子，在形成配子时等位基因会发生分离，产生不含neoR基因和含neoR基因的配子，因此该克隆小鼠的后代不都含有neoR基因．

利用上述小鼠才获得符合需要的小鼠的方法：先让该克隆小鼠与多只野生型小鼠交配然后让子代与该克隆小鼠回交或子代小鼠间自由交配，筛选突变型的显性纯合子．

②克隆雌鼠相当于杂合子（用Aa表示），普通小鼠相当于隐性纯合子（用aa表示），因此克隆雌鼠与普通小鼠的交配为测交，则后代抗新霉素小鼠与不抗新霉素小鼠的比例为1：1．

故答案为：

（1）发育全能性           

（2）基因重组

（3）使靶基因失活和用于基因敲除细胞的筛选

（4）①否       因为该克隆小鼠可视为杂合子，在形成配子时等位基因会发生分离，产生不含neoR基因和含neoR基因的配子       先让该克隆小鼠与多只野生型小鼠交配然后让子代与该克隆小鼠回交或子代小鼠间自由交配，筛选突变型的显性纯合子．       

②1：1

解：（1）图示过程为将发光水母的绿色荧光蛋白基因进行切割，然后与质粒重组后导入兔的体细胞中，再利用一定的技术培养为荧光克隆兔．可见，该过程中绿色荧光蛋白基因属于目的基因．

（2）目前获取目的基因的常用方法为从基因文库中获取和利用PCR技术扩增．

（3）RNA聚合酶的结合位点是启动子．

（4）上述过程中，导入目的基因的甲兔的成纤维细胞要经过动物细胞培养筛选出转基因体细胞，然后该细胞与乙兔的卵细胞进行细胞核移植获得重组细胞，重组细胞经过早期胚胎培养到桑葚胚或囊胚期，最后经过胚胎移植技术将早期胚胎移植到代孕母兔子宫内，最后生成荧光克隆兔．其中涉及到的现代生物技术主要有动物细胞培养、细胞核移植、胚胎移植．

（5）②过程为筛选出具有目的基因的细胞，比较简便的方法为在细胞水平上筛选出能够发出绿色荧光的细胞．

（6）胚胎移植时，需对代孕母体用激素进行同期发情处理，以保证胚胎移植入相同的生理环境．

故答案为：

（1）目的  

（2）从基因库中获取    利用PCR技术扩增

（3）启动子  

（4）动物细胞培养、细胞核移植、胚胎移植

（5）能否发出绿色荧光 

（6）同期发情

解：（1）需要培育耐盐转基因农作物，可推知耐盐基因是目的基因．

（2）农杆菌转化法具体转化：目的基因插人Ti质粒的T-DNA上农杆菌→导入植物细胞→目的基因整合到植物细胞染色体上→目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达．

（3）根据酶的来源不同，DNA连接酶分为两类：E．coliDNA连接酶、T4DNA连接酶．这二者都能连接黏性末端，此外T4DNA连接酶还可以连接平末端，但连接平末端时的效率比较低．DNA连接酶连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键．

（4）R基因的整合位点如图（只考虑其中的两对染色体，R基因都能正常表达），可推测甲的基因型为RR、乙的基因型为R_R_．植株的减数分裂正常，且不考虑交叉互换，同源染色体分离，独立分配到不同的配子中，因此甲植株可产生的配子只有1个R，自交产生后代只是RR．乙植株中两个R位于两个同源染色体中，产生配子过程中，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，就有可能让携带R的两个非同源染色体组合到同一个子细胞中，即会产生含两个R基因配子．

故答案为：

（1）目的基因

（2）Ti质粒的T-DNA   染色体DNA

（3）黏性末端  平末端   磷酸二酯键

（4）乙    甲

解：（1）比较五种限制酶的识别位点和露出的黏性末端，可以看出只有限制酶NgoMIV切割DNA分子后露出的黏性末端与目的基因两端的黏性末端相同．因此，要将结构如图C所示的目的基因直接插入到YR内形成重组质粒pZHZ10，则pZHZ9需用限制酶NgoMIV切开．

（2）将图中切开的质粒与目的基因溶液混合，加入DNA连接酶连接后，可能有以下三种情况：

①质粒自身环化或质粒与质粒结合，将它们导入受体细胞后，由于XR、YR基因都没有被破坏，因此表现为XR、YR，A正确；

②有的质粒与目的基因连接形成重组质粒，这种重组质粒导入受体细胞后，由于YR基因被破坏，只有XR抗性，表现为XR、YS，B正确；

③目的基因自身环化或目的基因与目的基因结合，将它们导入受体细胞后，由于没有抗性基因，因此表现为XS、YS，D正确．

故选：ABD．

（3）根据题意，XR内部含有限制酶KasⅠ识别序列，YR内部含有限制酶FseⅠ、HpaⅡ、NaeⅠ、NgoMⅣ识别序列，五种酶的识别序列在整个质粒上均仅有一处，目的基因内部不存在这些识别序列．如果插入目的基因后，NgoMⅣ识别序列有两处，根据题意，能够被NgoMⅣ识别的序列都能被FseⅠ识别，因此用KasⅠ和FseⅠ联合酶切重组质粒pZHZ10，最少可以切开一个位点，得到一种DNA片段，最多切开3个位点，得到三种DNA片段．故选ABC．

（5）动物体细胞的全能性受到限制，不能表现出来，而受精卵的全能性最高，因此转基因动物一般用受精卵作为受体细胞．故选：B．

故答案为：

（1）NgoMIV

（2）ABD

（3）ABC

（4）B

解：（1）Ti质粒是能自我复制的小型环状DNA分子．

（2）将目的基因与运载体连接起来还需要DNA连接酶的参与，并依据碱基互补配对原则进行重组．

（3）Ti质粒原存在于农杆菌细胞质中，其上的T-DNA具有可转移到受体细胞并整合到受体细胞的染色体DNA上的特点，因此携带外源基因的DNA片段必须插入到T-DNA片段（内部）部位．

（4）农杆菌转化法适于将目的基因导入双子叶植物和祼子植物，而不易于感染大多数单子叶植物．

故答案为：

（1）小型环状DNA分子　

（2）DNA连接　互补配对　

（3）农杆菌细胞质　染色体DNA　TDNA片段（内部）　

（4）双子叶植物　单子叶植物

解：（1）根据分析可知①是逆转录．过程③是基因表达载体的构建过程，在构建A基因重组载体时，首先需用限制性核酸内切酶切割含有A基因的外源DNA分子和运载体，再用DNA连接酶连接A基因和运载体形成A基因重组载体．

（2）在将X进行扩大培养之前，至少需要经过两次筛选，一次是用用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；另一次是用专一抗体检测方法筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞．

（3）⑦是动物细胞融合过程，需采用细胞融合技术，而动物细胞融合需要用灭活的病毒等进行诱导．

（4）对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图中基因工程生产的A蛋白所制备的疫苗．对该传染病疑似患者确诊时，可以从疑似患者体内分离出病毒，与已知病毒进行核酸序列比较；或采用抗原-抗体杂交法，即用图中的抗A蛋白的单克隆抗体进行特异性结合检测．

故答案为：

（1）逆转录  限制酶、DNA连接酶  

（2）用选择培养基筛选   用专一抗体检测   

（3）动物细胞融合  灭活的病毒  

（4）A蛋白  抗A蛋白的单克隆抗体

解：（1）图中A为基因表达载体的构建过程，该过程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DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组质粒．

（2）质粒是能自我复制的小型环状DNA分子．

（3）B过程是培养并选择含有重组质粒的土壤农杆菌，其中“选择”体现了质粒作为运载体必须具备具有标记基因；“培养”体现了质粒作为运载体必须能在宿主细胞中复制并稳定保存．

（4）由图可知，标记基因时卡那霉素抗性基因，因此可用含有卡那霉素的培养基筛选含有抗虫基因的再生植株．

（5）若将抗虫基因导入植物的受精卵细胞中，可让其直接发育成新个体．

（6）为确定抗虫棉是否培育成功，既要用放射性同位素标记的目的基因作探针进行分子水平上的检测，又要在个体水平上鉴定，即让棉铃虫采食棉花叶片观察存活情况．

（7）图中将目的基因导入受体细胞的方法是农杆菌转化法；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常采用Ca2+处理（感受态细胞）法．

故答案为：

（1）限制性核酸内切酶   DNA连接酶

（2）小型环状DNA

（3）具标记基因     能在宿主细胞中复制并稳定保存

（4）卡那霉素

（5）受精卵

（6）目的基因    让棉铃虫采食棉花叶片观察存活情况

（7）农杆菌转化法    显微注射    Ca2+处理（感受态细胞）

解：（1）控制色素形成的基因只能在花瓣细胞中表达，因此可以从红花矮牵牛的花瓣细胞中提取mRNA，经反转录获得CHS基因．然后将CHS基因与运载体结合形成基因表达载体；将目的导入植物细胞常用农杆菌转化法；将导入CHS基因的叶片细胞培育成转基因植株还需要采用植物组织培养技术．

（2）与预期结果相反，许多转基因植株的花色为白色．为探究其原因，可比较该白花转基因植株和红花非转基因植株中CHS基因转录形成的RNA量，即从白花转基因植株和红花（非转基因）矮牵牛植株的细胞中分别提取总RNA，然后以标记的CHS基因作为探针进行分子杂交，结果发现转基因植株中CHS基因的RNA量减少．由此推测，生物体外源CHS基因的转入并未增加CHS基因的表达，甚至连细胞的内源CHS基因表达也受到抑制，从而使花色为白色．

（3）基因首端启动子部位是RNA聚合酶识别和结合的位点；若细胞内转录出了部分与mRNA序列互补的反义RNA，则反义RNA可与mRNA结合形成双链RNA，从而降低了游离mRNA的含量．

（4）自然界中存在一种CHS基因表达受抑制的矮牵牛品种，且其细胞中CHS基因转录正常，由此可推测，上述对转基因矮牵牛开白花的两种解释中第2种成立的可能性更大．

故答案为：

（1）花瓣 运载体 农杆菌 植物组织培养

（2）红花（非转基因）矮牵牛 标记的CHS 基因 内源CHS

（3）RNA 聚合 启动子 双链RNA

（4）2

解：（1）基因表达载体的构建过程：首先用同一种限制酶切割目的基因和质粒，然后再用DNA连接酶把目的基因和运载体质粒连接成重组质粒．

（2）B过程是培养并选择含有重组质粒的土壤农杆菌，其中“选择”体现了质粒作为运载体必须具备具有标记基因；“培养”体现了质粒作为运载体必须能在宿主细胞中复制并稳定保存．

（3）C过程为诱导选择，既要诱导出愈伤组织还要进行筛选，筛选出被含重组质粒的农杆菌侵染的叶片细胞，淘汰掉普通细胞，故应添加卡那霉素．

（4）后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为1：1，说明此杂交方式为测交，抗卡那霉素型为显性杂合体（Aa），卡那霉素敏感型为隐性纯合子（aa），杂交后代表现型抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为1：1．抗卡那霉素型植株是显性杂合体（Aa），该类型植株自交，即Aa×Aa，后代性状分离比是抗卡那霉素型：卡那霉素敏感型=3：1．

（5）如果要检测转基因是否成功，D过程最好采用放射性同位素标记的抗虫基因作为探针，利用DNA分子杂交原理进行检测．

故答案为：

（1）限制酶、DNA连接酶

（2）在宿主细胞内自我复制、含有标记基因

（3）卡那霉素

（4）非转基因植株   3：1

（5）放射性同位素（或荧光分子）标记的抗虫基因

解：（1）基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达．其中核心步骤是基因表达载体的构建．基因表达载体是由目的基因、启动子、终止子和标记基因构成的．启动子是一段有特殊结构的DNA片段，是RNA聚合酶识别和结合的部位．

（2）过程①表示利用显微注射技术将目的基因导入受精卵中，过程③采用的生物技术是胚胎移植．在②过程的生物技术中，需对供体牛和受体牛注射促性腺激素，进行同情发期处理，为供体的胚胎移入受体提供相同的生理环境．

（3）可采用抗原-抗体杂交检测人类白细胞介素基因是否成功表达．

（4）由于转基因小鼠的膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中，所以可从动物一出生就收集产物，不论动物的性别和是否处于生殖期．

（5）为使外源基因在后代中长期保持，可将转基因动物体细胞的细胞核转入去核的次级卵母细胞中构成重组细胞，然后再运用一定的生物技术手段使其发育成与供体具有相同性状的个体．

故答案为：

（1）构建基因表达载体    终止子和标记基因   RNA聚合酶

（2）显微注射法  胚胎移植  同情发期

（3）抗原-抗体杂交

（4）可从动物一出生就收集产物，不论动物的性别和是否处于生殖期（或从尿中提取蛋白质比在乳汁中提取简便、高效）

（5）去核的次级卵母细胞

解：（1）限制酶SmaI位于目的基因中，用此酶切割会破坏目的基因．所以为减少质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化，并使插入片段尽可能小，应选用限制酶EcoRI和HindⅢ对外源DNA、质粒进行切割．图中质粒只含有一个限制酶Sma I的切割位点，所以图示质粒分子经Sma I切割后含有2个游离的磷酸集团．Sma I切割过后形成的是平口末端，T4DNA连接酶可以连接平末端．

（2）经⑥过程形成不同的组织器官，是细胞分裂和分化的结果．

故答案为：

（1）EcoRI和HindⅢ2个   T4 

（3）分裂和分化

解：（1）根据题意和图示分析可知：DNA酶Ⅰ随机切开了核苷酸之间的磷酸二酯键从而产生切口，形成一段一段的DNA分子片段．在DNA聚合酶Ⅰ作用下，以荧光标记的四种脱氧核苷酸为原料，合成荧光标记的DNA探针．

（2）DNA分子是双链结构，通过氢键连接．将探针与染色体共同煮沸，使DNA双链中氢键断裂，形成单链，随后在降温复性过程中，探针的碱基按照A-T、C-G的碱基互补配对原则，与染色体上的特定基因序列形成较稳定的杂交分子，图中两条姐妹染色单体中含有2个DNA分子共有4条链，所以最多可有4条荧光标记的DNA片段．

（3）由于AA和BB中各有一对同源染色体可被荧光探针标记，若植物甲（AABB）与植物乙（AACC）杂交，则其F1，有丝分裂中期的细胞（AABC）中可观察到6个荧光点，在减数第一次分裂形成的两个子细胞中分别可观察到含A和含AB的2和4个荧光点．

故答案为：

（1）磷酸二酯   脱氧核苷酸

（2）氢   碱基互补配对    4

（3）6   2和4

解：（1））④过程应用的主要生物技术是植物组织培养；该技术的过程主要包括脱分化和再分化，两个阶段，利用的基本原理是植物细胞的全能性．

（2）蛋白质工程指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种心的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要．杀虫基因（crylA）是人们根据几种Bt毒蛋白的分子结构，设计并人工合成的，这属于蛋白质工程．

（3）①启动子是一段特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需要的蛋白质．

②图中看出，tms基因能够编码生长素，tmr基因能够编码细胞分裂素，这两种激素能够促进植物的生长．因此人工改造时用限制酶Ⅰ处理，其目的之一是除去或破坏质粒上的tmr、tms，保证T-DNA进入水稻细胞后不会引起细胞的无限分裂和生长；另外只有一个插入位点，也有利于目的基因（或外源DNA）准确插入．

③用限制酶Ⅱ切割改造过的理想质粒，质粒上的抗四环素的标记基因（tet）就会破坏，所以以含四环素和卡那霉素的培养基培养后，在含卡那霉素的培养基能够生长，而在含四环素的培养基中不能生长．

（4））若限制酶Ⅱ切割DNA分子后形成的黏性末端为，则该酶识别的核苷酸序列是GACGTC．

故答案为：

（1）植物组织培养   植物细胞的全能性

（2）蛋白质   蛋白质

（3）①启动子 ②tms和tar 目的基因准确插入 ③在含卡那霉素的培养基能够生长，在含四环素的培养基上不能生长

（4）GACGTC

解：（1）基因工程的操作步骤是：目的基因的获取--构建基因表达载体--导入受体细胞--目的基因的检测和表达．过程②代表的是目的基因的获取．基因工程的核心步骤是③构建基因表达载体．

（2）过程⑦采用动物细胞融合技术，将效应B细胞与骨髓瘤细胞融合，获得的细胞叫杂交瘤细胞，其具备了骨髓瘤细胞无限增殖的特性和效应B细胞产生抗体的特性，从而制备单克隆抗体．

（3）对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图中基因工程生产的A蛋白所制备的疫苗．对该传染病疑似患者确诊时，可以从疑似患者体内分离出病毒，与已知病毒进行核酸序列比较；或采用抗原-抗体杂交法，即用图中的抗A蛋白的单克隆抗体进行特异性结合检测．

（4）如果采用植物细胞工程的方法生产A蛋白，受体细胞如果采用愈伤组织细胞，与采用叶肉细胞相比较，由于叶肉细胞已高度分化，而愈伤组织细胞没有分化，所以其优点是全能性大．

（5）如果把A基因导入牛体内，可通过分泌的乳汁来生产A蛋白．在基因表达载体中，A蛋白基因的首端必须含有乳腺蛋白基因的启动子．因为启动子位于基因的首端，是RNA聚合酶识别并结合的位点．

故答案为：

（1）目的基因的获取    ③

（2）动物细胞融合    杂交瘤细胞

（3）A蛋白    抗A蛋白的单克隆抗体

（4）大    

（5）乳腺蛋白基因