热门试卷

解：（1）限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂．Cre酶能特异性地识别此序列并在箭头处切开loxP，其功能类似于基因工程中的限制酶．从遗传学角度分析，Cre酶改变质粒产生的结果相当于可遗传变异中的基因重组．

（2）将重组质粒导入到植物细胞中，再用植物组织培养技术，通过脱分化和再分化两个过程可以形成完整的植株．由于抗除草剂基因和目的基因在同一个质粒上，故抗除草剂基因可以用于检测目的基因是否导入成功．

（3）经检测成功后，抗除草剂基因已没有用途，继续留在植物体内可能会造成的安全问题是抗除草剂基因可能转移到杂草中．经Cre酶处理后，质粒中的两个loxP序列分别被切开后，可得到如上图右侧的这两个DNA分子．基因表达载体的组成包括：目的基因、启动子、终止子、标记基因．由于抗除草剂基因前没有了启动子的原因，因此抗除草剂基因不再表达，之后会在培养过程中消失．

（4）loxP序列是有方向性的．据图分析，如果经Cre酶处理后，发现抗除草剂基因反向连接在质粒一上，则原来质粒一中这两个loxP序列的方向是一个正向一个反向．故选：C．

故答案为：

（1）限制酶     基因重组  

（2）脱分化  再分化   抗除草剂基因和目的基因在同一个质粒上   

（3）抗除草剂基因可能转移到杂草中     抗除草剂基因前没有了启动子 

（4）C

解：（1）要实现③过程中的超数排卵，应在雌性猕猴发情周期的某一阶段用促性腺激素处理，然后在恰当时期采集卵子．从雄性猕猴附睾中取出的精子需要用人工配置的获能液使精子获能，才能在体外与卵母细胞受精．所以通过④采集的精子不能直接和成熟的卵子完成受精．

（2）在体外培养受精卵时，给予一定量的O2以维持细胞呼吸，需要提供CO2气体以维持培养液的pH．

（3）图中⑦表示胚胎移植，需对代孕雌猴用促性腺激素处理，使其同期发情，使代孕雌猴与供体雌猴生殖器官的生理变化相同．

（4）对早期胚胎进行胚胎分割，可同时获得多只与此转基因猕猴相同的小猴，操作时选择发育到桑椹胚或囊胚期的胚胎；若选用囊胚期的胚胎，需要将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育．

（5）②可用“DNA探针”进行筛选或检测，“DNA探针”是指同位素标记的绿色荧光蛋白基因，原理是DNA分子杂交．

（6）过程⑦为胚胎移植，采用的方法是手术法或非手术法．

（7）图中应用到的胚胎工程领域的生物技术有早期胚胎培养、胚胎移植、胚胎分割移植等．

故答案为：

（1）促性腺激素    精子没有获能  

（2）维持培养液的PH   

（3）同期发情处理

（4）胚胎分割    将内细胞团均等分割    利于分割后胚胎的恢复和进一步发育

（5）同位素标记的绿色荧光蛋白基因     

（6）手术法或非手术法

（7）早期胚胎培养、胚胎移植

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）过程③将重组质粒导入兔成纤维细胞时，采用最多也最有效的方法是显微注射法．

（3）在②过程进行转基因体细胞的筛选时，比较简易的筛选方法是通过设备检测，发出明亮的绿色荧光细胞即为转基因体细胞．

（4）在④过程培养重组细胞时，培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等．

（5）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．其中应用到的生物技术有转基因技术、核移植技术、动物细胞培养技术、胚胎移植技术等．

（6）促性腺激素能促进超数排卵，故为了从乙兔体内一次获得多个卵细胞，往往需要向乙兔体内注入的是促性腺激素．

（7）蛋白质工程的基本途径是：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列→相应基因的修饰改造或人工合成→相应的表达．因此，采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白过程的正确顺序是：②蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计→①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸序列→③蓝色荧光蛋白基因的修饰→④表达出蓝色荧光蛋白．

故答案为：

（1）目的      

（2）显微注射法

（3）发出明亮的绿色荧光细胞即为转基因体细胞

（4）动物血清   

（5）转基因技术、核移植技术、动物细胞培养技术、胚胎移植技术

（6）促性腺       

（7）②①③④

解：（1）基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建．

（2）①由分析可知，M酶的切割位点是3个，N酶的切割位点是2个．

②由图可知，M酶与N酶切出的能相互粘连的末端在酶的作用下相互连接形成或，连接后的碱基序列与酶M或酶N的切割位点都不相同，故不能M酶或N酶切割．

（3）胚胎干细胞可由囊胚的内细胞团分离培养获得．配制的培养液要满足营养、适宜的温度、PH、渗透压等条件．因此，转基因胚胎干细胞培养过程中应定期更换培养液，防止细胞代谢产物对细胞自身造成危害．

（4）胚胎移植过程需要对代孕母羊做同期发情处理．

故答案为：

（1）构建基因表达载体（构建重组DNA分子）

（2）2   不能

（3）内细胞团 更换培养液 　

（4）同期发情

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工程技术，动物细胞培养的原理是细胞增殖，核移植的原理是动物细胞核具有全能性．

（2）在基因工程中，经常采用PCR技术对②目的基因进行扩增；该过程是在较高温度下进行的，因此需要用到Taq酶．基因工程的核心是基因表达载体的构建．②是目的基因，检测目的基因是否表达可用抗原-抗体杂交技术．

（3）图中④到⑤过程需要采用胚胎分割技术；将⑤送入⑥需要采用胚胎移植技术，移植前需要对⑥进行同期发情处理，以保证胚胎移植入相同的生理环境．

（4）⑦的核遗传物质大部分来自荷斯坦奶牛，因此⑦的遗传性状和荷斯坦奶牛最相似．

（5）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．

（6）⑦和某些转基因羊可通过分泌乳汁来生产人类所需药物，这类转基因动物被称为乳腺生物反应器．

故答案为：

（1）动物细胞核的全能性、细胞的增殖

（2）Taq酶    基因表达载体的构建   抗原抗体杂交

（3）胚胎分割   同期发情

（4）荷斯坦奶牛    ⑦的核遗传物质大部分来自荷斯坦奶牛

（5）XX

（6）乳腺生物反应器

解：（1）过程①是获得人生长激素mRNA，故所用到的组织细胞是人垂体组织细胞．获得人的生长激素基因，一般可采用PCR技术进行扩增，此基因在基因工程中称为目的基因．

（2）过程④质粒和基因连接形成重组质粒．需要DNA连接酶发挥作用，其作用部位是磷酸二酯键，⑤过程为转化，需要CaCl2使大肠杆菌处于易于吸收外界DNA的感受态．

（3）在甲中能生长的是具有四环素抗性的细菌，含有四环素抗性基因；与丙相比，乙培养基中少了两个菌落，说明丙培养基中这两个菌落中的大肠杆菌成功导入了重组质粒，而且目的基因插入质粒后，破坏了青霉素抗性基因，使含有目的基因的大肠杆菌不能在含有青霉素的乙培养基上生长，但四环素基因是完好的，则含有目的基因的大肠杆菌能在含有四环素的丙培养基上生长．

（4）将大肠杆菌培养在含青霉素、四环素培养基上的过程，属于基因工程基本操作中的筛选含目的基因的受体细胞步骤．

故答案为：

（1）人垂体组织细胞        PCR        目的基因

（2）DNA连接酶        磷酸二酯键       CaCl2

（3）在丙中存活，在乙中不能存活

（4）筛选含目的基因的受体细胞

解：（1）卵细胞一般可从雌鼠的输卵管或卵巢中获取．将受精卵发育成转基因动物，还需采用动物细胞培养技术和胚胎移植技术．

（2）图中高血压相关基因是目的基因，质粒作为运载体，二者必须用同一种限制酶进行切割才能露出相同的黏性末端，再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组质粒．

（3）显微注射法是将目的基因导入受体细胞最有效的方法．

（4）子代大鼠如果检测出与高血压有关的蛋白质，说明高血压基因已经成功表达．由于自然界中所有的生物共用一套遗传密码子，所以一种生物的基因能在另一种生物体内表达．

故答案为：

（1）卵巢    动物细胞培养

（2）目的基因   载体   同种限制酶    DNA连接酶

（3）显微注射法   

（4）与高血压有关的蛋白质   所有生物共用一套遗传密码

解：（1）由图可知，质粒A中缺少标记基因，质粒C中的复制原点被酶切割，所以A、C不能作为运载体．

（2）由图可知，获取目的基因使用的限制酶是PvuⅠ，所以切割质粒B也用该限制酶，同时目的基因与运载体连接的时候还需要DNA连接酶．用DNA连接酶连接时，可能出现质粒环化、目的基因环化、形成重组质粒，有3处长度的结果．

（3）根据题意，质粒长度为2.7kb，目的基因长度为4.0kb，所以重组质粒长度为6.7kb，出现长度为1.1kb，则另一个长度为5.6kb，若目的基因重组时倒置，可形成3.1kb和3.6kb的片段．

（4）若选择自身不含lacZ基因并对抗生素敏感的大肠杆菌作为受体细胞，则在含有氨苄青霉素的培养基上培养经过导入处理的大肠杆菌，若能形成白色菌落的即为导入重组质粒的大肠杆菌．

（5）A、使用质粒运载体是为了避免目的基因被分解，A正确；

B、质粒运载体也能进入细胞，B错误；

C、质粒运载体可能是从细菌或者酵母菌的DNA改造的，C错误；

D、质粒运载体的复制和表达也遵循中心法则，D正确；

E、质粒运载体只要把目的基因导入到受体细胞后就能表达，E错误；

F、没有限制酶就无法使用质粒运载体，F正确．

故答案为：

（1）缺少标记基因    复制原点被限制酶切割

（2）限制酶（PvuⅠ）和DNA连接酶   3

（3）1.1kb   5.6 kb    3.1 kb    3.6 kb

（4）在含有氨苄青霉素的培养基上培养经过导入处理的大肠杆菌，若能形成白色菌落的即为导入重组质粒的大肠杆菌 

（5）ADF

解（1）由图可知，①过程表示基因表达载体的构建，该过程需要的工具酶是限制酶和DNA连接酶；②过程为基因工程中的第三步，即将目的基因导入受体细胞．基因工程的核心步骤是第二步，即基因表达载体的构建，可通过PCR技术扩增目的基因．

（2）能产生单克隆抗体的细胞必须具备既能无限增殖，又能产生特异性抗体的能力，由图可知，给细胞Ⅰ导入无限增殖调控基因（prG）能产生单克隆抗体，可知细胞Ⅰ本身具备产生抗体的能力，故为浆细胞（效应B细胞）．

（3）从免疫的小鼠脾脏细胞中获取B淋巴细胞，在诱导剂的作用下与骨髓瘤细胞融合，形成杂交瘤细胞，然后通过体内培养或体外培养都可以生产单克隆抗体．单克隆抗体与普通血清抗体相比较，具有特异性强、灵敏度高的特点．

（4）愈伤组织是经脱分化而来，其全能性要高于体细胞；⑤过程表示将单个体细胞培育成完整植株个体，其方法是植物组织培养．

故答案为：

（1）限制酶、DNA连接酶　  将目的基因导入受体细胞  基因表达载体的构建　PCR技术

（2）浆（或效应B）　既能无限增殖又能产生特定抗体

（3）杂交瘤细胞　特异性强、灵敏度高

（4）全能性高　植物组织培养

解：（1）a是获取目的基因的过程，该过程需要使用限制酶；b是基因表达载体的构建过程．在（运）载体中至少含1个限制酶识别位点，便于目的基因的插入．

（2）d过程是采用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞；检测抗原基因是否整合到染色体上采用DNA分子杂交技术．

（3）f表示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．该技术的原理是细胞的全能性，而细胞具有全能性的原因是生物体的每个细胞都含有该物种的全部遗传信息．其中，愈伤组织经再分化形成完整植株，此过程除营养物质外还必须向培养基中添加植物激素（生长素和细胞分裂素）．

（4）检测HCV抗原蛋白基因在植物体内是否已经表达，常用抗原-抗体杂交技术．

故答案为：

（1）限制酶     基因表达载体的构建    1

（2）农杆菌转化法    DNA分子杂交

（3）植物组织培养     生物体的每个细胞都含有该物种的全部遗传信息   再分化    植物激素

（4）抗原-抗体杂交

解：（1）在基因工程中，A表示目的基因．限制酶的作用特点是一种该酶（或限制酶）只能识别一种特定的核苷酸序列，并且在特定的位点上切割DNA分子．

（2）目的基因的扩增用PCR技术，然后将目的基因与载体（或质粒） 组合形成了重组质粒，该重组的过程需要用到的工具酶有限制酶、DNA连接酶．

（3）基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建（或重组载体的构建）．转基因抗虫棉的基因表达载体至少要包括复制原点、抗虫基因（或目的基因）及其启动子、终止子和标记基因等．

（4）将目的基因导入植物细胞一般使用农杆菌转化法；将目的基因导入动物的受精卵中采用显微注射技术方法．

（5）在分子水平上检测转基因山羊的乳汁中是否存在药用蛋白的方法是用相应的抗体进行抗原-抗体杂交．

故答案为：

（1）目的基因       一种该酶（或限制酶）只能识别一种特定的核苷酸序列，并且在特定的位点上切割DNA分子

（2）PCR（或聚合酶链式反应）  载体（或质粒）   限制酶、DNA连接酶

（3）基因表达载体的构建（或重组载体的构建）  抗虫基因（或目的基因）   标记基因

（4）农杆菌转化法     显微注射技术      受精卵

（5）用相应的抗体进行抗原-抗体杂交

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．

（2）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．

（3）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．

（4）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受体细胞，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．

（5）用DNA-RNA分子杂交技术确定融合基因是否完成了转录，产生了mRNA；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（聚合酶链式反应/多聚酶链式反应）

（2）ClaⅠDNA连接   A、D

（3）基因表达载体      四环素

（4）将目的基因导入受体细胞

（5）转录

解：（1）由图中信息可知，载体上有HindⅢ和BamHⅠ酶切位点，目的基因上也有它们的酶切位点，应用此2种酶切．当人乳铁蛋白基因和质粒连接成重组质粒后，tetR基因被人乳铁蛋白基因隔开，不是完整的，而ampR基因是完整的，所以筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要含氨苄青霉素的培养基上进行．

（2）能让目的基因开始表达的是启动子，启动子是RNA聚合酶特异性识别和结合的DNA序列，是基因的一个组成部分，控制基因表达（转录）的起始时间和表达的程度．

（3）将目的基因导入到动物中常用显微注射法．

（4）对早期胚胎进行切割，经过程胚胎移植过程可获得多个新个体都发育成了个体，这体现了细胞全能性．

（5）一般检测目的基因是否表达里用抗原-抗体杂交的方法．

故答案为：

（1）BamHI和HindIII    含氨苄青霉素

（2）A 

（3）C

（4）全能性

（5）C

解：（1）过程Ⅰ将胚胎干细胞置于γ射线灭活的鼠胎儿成纤维细胞的饲养层上，并加入动物血清、抗生素等物质，维持细胞不分化的状态．在此过程中，饲养层提供干细胞增殖所需的营养物质，加入抗生素是为了防止杂菌污染．

（2）ES细胞能培养成小鼠个体，说明胚胎干细胞具有发育的全能性．在哺乳动物胚胎发育过程为：受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚期→原肠胚→个体，可见，囊胚将进一步发育成原肠胚．

（3）将目的基因导入动物细胞常用显微注射法．构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以传给下一代，同时，使目的基因能够发挥作用．

（4）检测目的基因是否翻译出蛋白质产品，通常从转基因小鼠体内提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原-抗体杂交，若有杂交带出现，表明目的基因已形成蛋白质产品．

（5）胚胎工程的主要技术有体外受精技术、胚胎移植技术、胚胎分割技术、胚胎干细胞培养技术等．

故答案为：

（1）动物血清   防止杂菌污染  

（2）发育的全能性    原肠胚

（3）显微注射法   使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以传给下一代，同时，使目的基因能够发挥作用

（4）抗原-抗体杂交

（5）体外受精技术、胚胎移植技术、胚胎分割技术、胚胎干细胞培养技术（写出两种即可）