热门试卷

解：（1）据图分析已知，图中甲表示的是基因表达载体（或重组质粒），乙表示受体细胞，可以是番茄细胞

（2）携带人正常ada基因的细菌相当于基因文库，由目的基因与病毒相合，可看出运载体是病毒，目的基因是腺苷酸脱氨酶（ada）基因，最后将运载体导入到淋巴细胞，故受体细胞是T淋巴细胞，这种治疗方法为体外基因治疗．

故答案为：

（1）基因表达载体（或重组质粒）　   番茄细胞

（2）基因文库　 腺苷酸脱氨酶基因（或ada基因）　患者体内分离的T淋巴细胞   体外基因治疗

解：（1）获取目的基因时需要限制酶，构建基因表达载体时需要限制酶和DNA连接酶．

（2）图中第Ⅱ步为基因表达载体的构建过程，如果只考虑两两结合，则会形成3种重组DNA分子，即目的基因与质粒连接、目的基因与目的基因连接、质粒与质粒连接；第Ⅲ步是将目的基因导入ES细胞，该操作后还需筛选含小鼠棕褐毛基因的胚胎干细胞，然后再将含有小鼠棕褐毛基因的胚胎干细胞注射到囊胚中．

（3）ES细胞在功能上具有发育的全能性；目前研究人员正尝试通过科技手段利用ES细胞经过特殊诱导，为因故失去手的患者提供新的“手”，该过程揭示了细胞分化和凋亡的机理．

（4）根据题干信息“D途径能被氨基嘌呤阻断”，若要从培养液中分离出杂种细胞，可在培养液中加氨基嘌呤，阻断D合成途径，仅有D合成途径的ES细胞及ES细胞自身融合的细胞就不能增殖，但人淋巴细胞和ES细胞融合后的杂种细胞可以利用淋巴细胞中的S途径合成DNA而增殖．

故答案为：

（1）DNA连接酶和限制性核酸内切酶

（2）3      筛选含小鼠棕褐毛基因的胚胎干细胞

（3）发育的全能性     分化和凋亡

（4）方法：在上述试管中加入氨基嘌呤后，收集能分裂增殖的细胞

理由：淋巴细胞不能分裂，鼠ES细胞的D途径被阻断，也不能分裂，而杂种细胞中有S途径，可分裂增殖

解：（1）纤维细胞E6启动子两侧是限制酶HindⅢ和BamHⅠ的切割位点，且用这两种限制酶切割可以去除花椰菜病毒启动子，因此过程①中所用的限制性内切酶是HindⅢ、BamHⅠ；β-甘露糖苷酶基因（GhMnaA2）两侧都是限制酶SmaⅠ的切割位点，因此②中所用的限制性内切酶是SmaⅠ．

（2）正、反义基因表达载体总长度相等，NotⅠ酶切位点在目的基因中的位置不一样，因此只用NotⅠ酶切反义基因表达载体可获得两种长度的DNA片段，即5.95+0.05=6.0kb、9.45+3.25=12.7kb．

（3）将受体细胞培养成转基因植株需要采用植物组织培养技术．植物组织培养包括脱分化和再分化两个过程，决定植物脱分化和再分化的关键因素是细胞分裂素和生长素浓度比值．该培养技术通常采用MS培养基．

（4）因为在普通棉花中含β-甘露糖苷酶基因（GhMnaA2），能在纤维细胞中特异性表达，产生的β-甘露糖苷酶催化半纤维素降解，棉纤维长度变短．而导入细胞内的反义GhMnaA2转录的mRNA能与棉花细胞内的GhMnaA2转录的mRNA互补配对，从而抑制基因的表达，其意义是阻止β-甘露糖苷酶合成，使棉纤维更长．

（5）A、变异是不定向的，A错误；

B、基因诊断的基本原理是DNA分子杂交，B正确；

C．构建重组质粒时，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，其次需要DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子，C正确；

D、由于一种氨基酸可以被一种或一种密码子编码，因此人工合成目的基因过程中，根据蛋白质中氨基酸序列合成的目的基因的种类可能有多种，D正确；

E、用基因工程方法创造出一种能分解石油的“超级细菌”，与一般细菌相比，它的分解石油的能力强，而不是繁殖速度快，E错误．

故选：BCD．

故答案为：

（1）HindⅢBamHⅠSmaⅠ

（2）6.0kb   12.7kb

（3）植物组织培养   细胞分裂素和生长素浓度比值   MS

（4）阻止β-甘露糖苷酶合成，使棉纤维更长

（5）B、C、D

解：（1）研究人员依据基因的已知序列设计引物，采用PCR法从陆地棉基因文库中获取酶D基因，从拟南芥基因文库中获取转运肽基因．在上述引物设计时，分别在引物中加入如图甲所示酶的识别序列，这样可以用ClaⅠ限制酶和DNA连接酶处理两个基因后，得到A、D端相连的融合基因．

（2）将上述融合基因插入图乙所示Ti质粒的T-DNA中，构建表达载体即重组质粒并导入农杆菌中．将获得的农杆菌接种在含四环素的固体平板上培养得到单菌落，再利用液体培养基震荡培养，可以得到用于转化的浸染液．

（3）剪取油菜的叶片放入侵染液中一段时间，此过程的目的是利用农杆菌将融合基因导入油菜细胞，进一步筛选后获得转基因油菜细胞．该细胞通过植物组织培养技术，可培育成转基因油菜植株．

（4）提取上述转基因油菜的mRNA，在逆转录酶的作用下获得cDNA，再依据融合基因的DNA片段设计引物进行扩增，对扩增结果进行检测，可判断融合基因是否完成转录．

（5）用抗原-抗体杂交法可检测转基因油菜植株中的融合基因是否成功表达．

故答案为：

（1）PCR    ClaⅠDNA连接    A、D  

（2）基因表达载体（或重组质粒）    四环素       液体

（3）利用农杆菌将融合基因导入油菜细胞   植物组织培养

（4）融合基因      转录 

（5）抗原-抗体杂交

解：（1）①表示基因表达载体的构建过程，该过程中往往需要用同一种限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体，运载体的黏性末端与目的基因DNA片段的黏性末端之间遵循碱基互补配对原则而结合，脱氧核糖和磷酸交替连接而构成的DNA骨架上的缺口，需要靠DNA连接酶来“缝合”，形成磷酸二酯键．

（2）质粒上的四环素抗性基因属于标记基因，其作用是检测与鉴定目的基因．

（3）培育成功的该植株细胞中含有一个携带目的基因的DNA片段，因此可以把它看作是杂合子（Aa），根据基因分离定律，在该转基因自交产生F1代中，仍具有抗虫特性的植株（A_）占总数的．上述抗虫棉植株的后代中有部分是杂合子，杂合子不能稳定遗传，其自交后代会出现性状分离现象，因此将上述抗虫棉植株的后代种子种植下去后，后代往往有部分植株不再具有抗虫特性．

（4）氨基酸是由mRNA上相邻的三个碱基决定的，所以图中合成的多肽，其前三个氨基酸为甲硫氨酸（AUG）、丙氨酸（GCU）、丝氨酸（UCU）．

故答案为：

（1）同一种限制性内切酶  碱基互补配对（氢键）    DNA连接酶

（2）目的基因的检测与鉴定

（3）       发生性状分离

（4）甲硫氨酸、丙氨酸、丝氨酸

解：（1）根据受体细胞的不同，基因工程可分为动物基因工程、植物基因工程和微生物基因工程．图中①、②表示提取致病病毒M的DNA并切割下目的基因，图中③是目的基因与运载体拼接过程，需要用同种限制酶切割质粒和目的基因．

（2）图中c、d起到了运载体的作用．

（3）若直接将目的基因片段导入受体细胞，则很容易被分解失效，只有整合后随运载体一起友好的寄居在受体细胞，A正确．质粒运载体与目的基因没有成功重组也会被导入受体细胞，B错误．质粒运载体通常是来自细菌，病毒没有质粒，C错误．质粒的本质是小型环状DNA，其复制和表达遵循中心法则，可独立的在受体细胞表达，所以D正确，E错误．质粒作为运载体，必须先用同种限制酶切割，才能与目的基因整合重组，F正确．

（4）仔细比较结构g和结构h，主要区别在病毒表面的蛋白质不同，h能合成病毒M的表面蛋白，说明目的基因导入后成功表达．

故答案为：

（1）植物基因工程、动物基因工程   ①、②切割质粒、将质粒与目的基因重组  

（2）c、d   

（3）A、D、F   

（4）相同点：遗传物质相同；不同点：表面蛋白质不同．

差异的原因：因为g导入受体细胞后，目的基因得以表达，合成了致病病毒M的表面蛋白

解：（1）由以上分析可知①表示获取目的基因的过程，则A为目的基因，B表示重组DNA（基因表达载体）．

（2）在目的基因的获取过程中需要利用限制酶．在基因表达载体的构建时，必需的两个基本工具是DNA连接酶和运载体．

（3）B→C为转基因绵羊的培育过程，将含有目的基因的受精卵培养成转基因羊，其中④用到的生物技术主要有动物细胞培养和胚胎移植

（4）若使用棉花的体细胞为受体细胞，将受体细胞培养成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．

（5）确定目的基因（抗虫基因）导入受体细胞后，是否能稳定遗传并表达，需进行检测和鉴定工作，在个体水平上的鉴定：用虫食用棉花，观察其存活情况，来鉴定棉花是否具有抗虫特性；也可以在分子水平上鉴定：用DNA分子杂交技术鉴定目的基因是否导入受体细胞、DNA和RNA杂交技术鉴定目的基因是否转录、抗体-抗原杂交技术鉴定目的基因是否表达完成．

故答案为：

（1）目的基因　     重组DNA（或基因表达载体）

（2）限制性核酸内切酶　    运载体      　DNA连接酶

（3）动物细胞培养       胚胎移植（这两个答案不可以颠倒顺序）

（4）植物组织培养

（5）分子水平检测     个体水平检测

解：（1）A、只有目的基因表达形成的蛋白质才能发出绿色荧光，因此不能追踪目的基因在细胞内的复制过程，A错误；

B、只有目的基因表达形成的蛋白质才能发出绿色荧光，因此不能追踪目的基因插入到染色体上的位置，B错误；

C、目的基因表达的蛋白质带有绿色荧光，这样可以追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布，C正确；

D、只能追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布，不能追踪目的基因编码的蛋白质的空间结构，D错误．

故选：C．

（2）利用PCR技术扩增目的基因时，需要模板，起模板作用的是目的基因；模板首端或末端和引物的结合是遵循碱基互补配对原则；细胞内DNA复制需要解旋酶解旋，而PCR过程的第一步是高温变性，即在高温条件下，DNA分子中的氢键断裂，使双螺旋打开．因此与高等动物细胞内DNA复制过程相比：PCR反应体系不需要DNA解旋酶的参与．

（3）有以上分析可知，图④为胚胎移植过程．

故答案为：

（1）C         

（2）目的基因    碱基互补配对    DNA解旋   

（3）胚胎移植

解：Ⅰ（1）EBOV的遗传物质是一条单链RNA，不遵循碱基互补配对原则，若一条RNA链中碱基A占31%，则G的含量为无法确定．

（2）以RNA为模板合成DNA的过程称为逆转录．

（3）将目的基因导入受体细胞前先要构建基因表达载体．

Ⅱ（4）图甲所示过程中用的动物细胞工程技术有动物细胞融合和动物细胞培养，图乙所示的过程中用到的动物细胞工程技术有核移植和动物细胞培养，因此图甲和图乙所示的过程中，都必须用到的动物细胞工程技术手段是动物细胞培养．

（5）图乙过程涉及核移植技术、动物细胞培养技术和胚胎移植技术，这些技术具有多种用途，如有选择地繁殖某一性别的家畜、繁殖家畜中的优良个体、用于保存物种等，但是不能改变动物的核基因．

（6）卵细胞的细胞质可使体细胞胞核全能性得到表达，因此在目前现有技术条件下，还不能将从动物体内分离出来的成熟的体细胞直接培养成一个新个体，而是必须将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中才能发育成新个体．

故答案为：

（1）无法确定

（2）逆转录

（3）基因表达载体

（4）动物细胞培养

（5）D    

（6）C

解：（1）卵细胞一般可从雌鼠的输卵管或卵巢中获取．

（2）题图中的高血压相关基因作为目的基因，质粒作为载体，二者需用同种限制性核酸内切酶切割后才能连接成重组载体，该过程与质粒上有限制酶切割位点有关．

（3）若在子代大鼠的体内检测出与高血压相关的蛋白质，则从分子水平上说明高血压相关基因已成功表达；若子代大鼠的血压升高，则从当个体水平上说明高血压相关基因已成功表达．

（4）早期胚胎的培养液一般比较复杂，除一些无机盐和有机盐类外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及血清等物质．

（5）当受体细胞为动物细胞时，一般选择受精卵，利用显微注射法将目的基因导入受体细胞，然后进行早期胚胎培养，再进行胚胎移植，生下转基因牛犊．

故答案为：

（1）输卵管　卵巢　

（2）目的基因　载体　限制酶切割位点　

（3）检测到体内有相关蛋白　出现高血压　

（4）动物血清、血浆　

（5）受精卵　早期胚胎培养

解：（1）由以上分可知①是逆转录过程，该过程需要逆转录酶参与．

（2）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．

（3）细胞融合体现了细胞膜具有一定的流动性；诱导植物原生质体融合的方法包括物理法（离心、振动、电刺激等）和化学法（聚乙二醇），而诱导动物细胞融合的方法包括物理法（离心、振动、电刺激等）、化学法（聚乙二醇）和生物法（灭活的病毒），因此与植物原生质体融合相比，特有的促融方式是用灭活的仙台病毒促融．单纯的骨髓瘤细胞因不能利用次黄嘌呤无法增殖，杂交瘤细胞可以增殖，培养基中能够增殖的细胞即为杂交瘤细胞，因此筛选过程中，可在培养基中加入表中的成分来实现．

（4）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抗A抗体的杂交瘤细胞．

（5）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）逆转录酶

（2）限制性内切酶（或限制酶）和DNA连接酶

（3）一定的流动性    用灭活的仙台病毒促融     单纯的骨髓瘤细胞因不能利用次黄嘌呤无法增殖，杂交瘤细胞可以增殖，培养基中能够增殖的细胞即为杂交瘤细胞

（4）能够产生抗A抗体的杂交瘤细胞

（5）A蛋白核酸（或基因）序列     抗A蛋白的单克隆抗体

解：（1）目的基因的获得方法有从从细胞中分离和通过化学方法人工合成．

（2）基因中碱基对的改变称为基因突变．

（3）正常人的p53基因部分区域有两个限制酶E识别位点，切割后会被切成3个片段；患者的p53基因部分区域中从左向右第一个限制酶E识别位点发生突变，不能被切割，故会切成长度为460对碱基和220对碱基的两种片段．

（4）该个体p53基因部分区域出现四种片段，说明该个体含有正常基因和异常基因，即基因型为P+Pn．

故答案为：

（1）从细胞中分离     通过化学方法人工合成

（2）基因碱基对的替换（基因突变）

（3）3       460      220

（4）P+Pn

解：（1）甲图是利用PCR技术扩增目的基因．图中①为高温变性过程，与细胞中DNA复制过程相比，该过程不需要解旋酶．③是中温延伸过程，该过程是在热稳定DNA聚合酶（Taq酶）作用下进行延伸的．

（2）图中将目的基因导入植物受体细胞是采用的农杆菌转化法．质粒上的标记基因是卡那霉素抗性基因，因此C过程的培养基除含有必要营养物质、激素、琼脂外，还必须加入卡那霉素．

（3）将离体棉花叶片组织培育成转基因抗虫植株，需采用植物组织培养技术，该技术的原理是植物细胞全能性．

（4）检测目的基因是否进入受体细胞常用DNA分子杂交技术；检测目的基因是否转录出mRNA常用分子杂交技术，即用基因探针与提取出的mRNA分子杂交．

（5）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．因此将植物细胞培养到胚状体，再包上人工种皮，就可制成神奇的人工种子．

故答案为：

（1）PCR技术    解旋    热稳定DNA聚合酶（Taq酶）

（2）农杆菌转化法    卡那霉素

（3）植物组织培养    植物细胞全能性

（4）DNA分子杂交技术     基因探针

（5）胚状体（丛芽）

解：（1）一种限制性内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子，完全不同的限制酶E和F从合成的DNA上切下目的基因，并将之取代质粒pZHZ1上相应的E-F区域 （0.2kb），所以重组质粒中同时含有限制酶E、F的切割位点，因此可以被限制酶E或F切开．

（2）已知质粒pZHZ1的长度为3.7kb，其中EF区域长度为0.2kb，所以切去EF段后的质粒长度为3.7-0.2=3.5kb．现用限制酶G切割重组质粒pZHZ2样品，结果被酶G切割成1.6kb和3.1kb两个片段，可知重组质粒pZHZ2的总长度为1.6+3.1=4.7kb，所以目的基因长度为4.7-3.5=1.2kb．

重组质粒中G的切割位点距E的切割位点0.8kb，单独用限制酶G切割后产生1.6kb和3.1kb两个片段，说明在重组质粒中除了图中标示出来的G酶识别位点外，还有一个G酶识别位点，可断定G的识别位点，在距离E点右侧1.6-0.8=0.8kb处；H酶的酶切位点距F0.5kb，用H单独酶切后产生1.2kb和3.5kb两个片段，说明在重组质粒中含有一个H的酶切位点，可确定在EF之间含有H的一个识别位点，H的识别位点在距F左侧1.2-0.5=0.7kb处．即目的基因内部的限制酶G和H切割位点分别位于图2中的位置8和5上．

（3）将目的基因导入动物细胞中，通常以受精卵为受体细胞，利用显微注射法导入目的基因；经胚胎早期培养后，再进行胚胎移植，使其发育成为转基因山羊．

（4）重组质粒若插入一条染色体DNA上后，可通过雌雄转基因山羊杂交的方法来获取转基因纯合子山羊．

故答案为：

（1）能

（2）1.2      8      5

（3）显微注射    受精卵    胚胎移植

（4）让转基因山羊相互交配