热门试卷

解：（1）由图可知，①过程是由RNA合成DNA过程，为逆转录过程，需要逆转录酶．RNA中的碱基是A、U、C、G，DNA中的碱基是A、T、C、G，所以配对方式是A→T、U→A、G→C、C→G．

（2）根据题意，生长激素基因是目的基因，该基因表达产物由垂体细胞分泌，所以需要从垂体细胞中提取mRNA．

（3）①根据题意，受体菌能在含青霉素的培养基上生存，不能在含四环素的培养基上生存，所以限制酶切点位于四环素基因内部，由图可知，是切点3、4、5．

②根据题意，受体菌不能在含青霉素的培养基上生存，能在含四环素的培养基上生存，所以限制酶切点位于抗氨苄青霉素基因内部，由图可知，是切点1．

③根据题意，受体菌能在含青霉素的培养基上生存，也能在含四环素的培养基上生存，所以这两个基因都没有被破坏，由图可知，是切点2．

故答案为：

（1）逆转录酶     A→T、U→A、G→C、C→G

（2）垂体

（3）①切点3或切点4或切点5    抗四环素基因     

②切点1     抗氨苄青霉素基因    

③切点2

解：（1）获取目的基因时，需要限制酶切割．PCR扩增技术可以在短时间内大量扩增目的基因．

（2）精子与卵细胞受精时，将精子的头部进入卵细胞中，并释放其细胞核进入卵细胞，但细胞质未进入．因此为了提高转化率，必须将外源基因整合到精子的染色体中，才可以使外源基因进入受精卵中．

（3）②表示体外受精过程，因此需要采用体外受精技术．精子必须获能才可以与卵细胞发生受精作用．

（4）③是早期胚胎培养过程，该过程需要的条件有：无菌无毒、适宜的温度和PH、营养充足、气体环境等．动物细胞培养所需的培养液成分一般都比较复杂，除了含有各种无机盐、有机盐类、维生素、氨基酸、核苷酸、激素等外，还要添加血清等物质．

故答案为：

（1）限制性核酸内切酶（限制酶）   PCR

（2）染色体   头部（细胞核）

（3）体外受精   获能

（4）无菌无毒、适宜的温度和PH、营养充足、气体环境     动物血清（或血浆）

解：（1）限制酶HindⅢ有2个切割位点，处理DNA分子时可获得3种DNA片段、BamHl有1个切割位点，再次处理DNA，共获得4种DNA片段．过程②是基因表达载体的构建，需要用DNA连接酶连接目的基因和质粒．

（2）如果质粒原来BamHl的识别序列变为BclI的识别序列，BclI和BamHl识别的DNA序列是相同的，切割后露出相同的粘性末端，所以用BclI和HindⅢ切割质粒，再经过程②能获得所需重组质粒．

（3）BclI和BamHl识别的DNA序列是相同的，能切割后露出相同的粘性末端，重组质粒可被限制酶HindIII切割．

（4）图中α链是以DNA的一条链为模板合成的mRNA．不同组织细胞中基因会进行选择性表达，因此不同组织细胞的相同DNA进行过程③时启用的起始点不完全相同．

故答案为：

（1）4  DNA连接酶

（2）能  切割后露出的粘性末端相同

（3）HindIII

（4）mRNA  不完全相同     不同组织细胞中基因会进行选择性表达

解：（1）限制性核酸内切酶能够识别双链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，一般在基因工程中用于提取目的基因．PCR是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术，该过程DNA的变性与延长要较高温度，所以需要用耐高温的Taq酶（DNA聚合酶）．

（2）基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建，然后导入受体细胞，可以使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传下一代，同时使目的基因能够能够表达和发挥作用．

（3）基因表达载体由启动子、终止子、标记基因和目的基因组成．

（4）农杆菌有趋向酚类物质的特性，双子叶植物可以产生酚类物质，而一般单子叶植物不能或很少分泌酚类，所以一般来说农杆菌可将目的基因导入双子叶植物而不能导入单子叶植物．

（5）由以上分析可知，图中A和是指早期胚胎培养过程；B是指胚胎移植过程．

（6）沼气工程使物质循环利用，同时也处理好生物与环境的协调和平衡，所以遵循的是物质循环再生和协调与平衡的原理．

故答案为：

（1）限制（性核酸内切）酶 DNA的变性与延长要较高温度

（2）基因表达载体的构建（目的基因与运载体结合）  能够表达和发挥作用

（3）目的基因、启动子、终止子

（4）农杆菌有趋向酚类物质的特性，一般单子叶植物不能或很少分泌酚类

（5）早期胚胎培养（受精卵培养）     胚胎移植

（6）协调与平衡

解：（1）与一般的繁育良种动物方式相比较，胚胎移植可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力；对良种母牛注射促性腺激素可促使其超数排卵，这样可以提高良种奶牛的繁殖能力．

（2）由于受精卵的全能性易于表达，因此“转基因牛”D培育过程中，常用受精卵作为外源基因的受体细胞．

（3）由以上分析可知，图中①为内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织．对囊胚期的胚胎进行分割时，需将内细胞团进行均等分割，这样有利于胚胎的恢复和进一步发育；来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此胚胎分割形成的A、B牛具有相同的基因型．

（4）动物细胞培养过程中，为防止杂菌的污染而要加入一定量的抗生素．

故答案为：

（1）可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力       超数排卵    

（2）受精卵的全能性易于表达  

（3）内细胞团           胎儿的各种组织       有利于胚胎的恢复和进一步发育        相同   

（4）抗生素

解：（1）基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：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．

（2）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．

（3）基因表达载体的组成包括：目的基因、启动子、终止子和标记基因．

（4）图中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、琼脂和激素外，还必须加入卡那霉素，以淘汰不含重组质粒的细胞．

故答案为：

（1）基因表达载体的构建   目的基因的检测与鉴定

（2）限制酶   DNA连接酶

（3）终止子   目的基因   标记基因  

（4）卡那霉素

解：（1）图中①过程箭头从RNA指向DNA，为逆转录过程．

（2）图中的③为目的基因导入动物细胞，最常用的方法是显微注射法；目的基因能否在受体细胞中稳定遗传的关键是转基因生物的DNA上是否插入了目的基因．

（3）从分子水平上鉴定目的基因的转录产物RNA，采用的方法是分子杂交技术；而检测目的基因是否翻译成蛋白质需要利用抗原-抗体杂交技术．

（4）疫苗为毒性弱的抗原，因此要预防H7N9禽流感，可以用图中的抗原蛋白作为疫苗．

故答案为：

（1）逆转录

（2）显微注射法    转基因生物染色体的DNA上是否插入了目的基因

（3）抗原-抗体杂交

（4）抗原蛋白

解：（1）图中①表示采用PCR技术扩增介导序列的过程，该过程在高温条件下进行，需要热稳定性DNA聚合酶；②③表示基因表达载体的构建过程，除了图中的限制酶外，该过程中还需要DNA连接酶．

（2）表中限制酶BamHⅠ和BglⅡ的识别序列不同，但两者切割产生的黏性末端相同，属于同尾酶．

（3）转基因生物染色体的DNA上是否插入目的基因是目的基因能否在真核生物中稳定遗传的关键．重组表达载体中的介导序列引导目的基因整合到酵母菌的染色体DNA上，这可使目的基因能随工程菌染色体稳定遗传和表达．

（4）①过程从野生酵母菌染色体DNA中PCR扩增介导序列时，科研人员设计了如下一对引物：GAATTC和CCTAGG，引物是根据已知核苷酸序列设计的，因此其中下划线部分序列的设计依据是介导序列两端的部分DNA序列；GAATTC是限制酶EcoRⅠ的识别序列，而CCTAGG是限制酶BamHⅠ的识别序列，因此方框部分序列的设计目的是使扩增出的介导序列两端含有限制酶EcoRⅠ和BamHⅠ的识别序列．

（5）由图可知，重组的基因表达载体含有2个EcoRⅠ酶割位点，含有1个SalⅠ酶切位点，因此使用EcoRⅠ和SalⅠ酶切重组质粒可以得到3种DNA片断．重组的基因表达载体含有2个EcoRⅠ酶割位点，但不再含有BamHⅠ酶割位点，因此用EcoRⅠ和BamHⅠ酶切重组质粒可以得到2种DNA片断．

故答案为：

（1）热稳定性DNA聚合酶（Taq酶或耐高温的DNA聚合酶）  （限制酶和）DNA连接酶

（2）BamHⅠ和BglⅡ

（3）使目的基因能随工程菌染色体稳定遗传和表达

（4）介导序列两端的部分DNA序列    使扩增出的介导序列两端含有限制酶EcoRⅠ和BamHⅠ的识别序列

（5）3    2

解：（1）顶芽的存在可导致顶端优势，进而影响侧枝上花蕾的形成，所以需要除去顶芽，以促进植株侧枝发育以形成更多的花蕾．

（2）野生型拟南芥是否被农杆菌转化，可在个体水平进行检测，看它是否具有抗除草剂性状．因此可将其种植在含除草剂的培养基中．

（3）为筛选出具有抗盐性状的突变体，需将T1代播种在含盐的培养基上，获得所需个体．经过多代种植获得能稳定遗传的抗盐突变体．

（4）单基因突变引起的变异，其遗传符合基因分离定律，就可用变异株与野生型植株杂交，而后自交，统计自交后代性状分离比进行判断．如果出现3：1的分离比，则为单基因突变．

（5）由（3）中“抗盐性状的突变体”信息知：野生型基因的存在导致植物的抗盐性降低．

（6）T-DNA存在于诱导形成的拟南芥突变体植株的DNA中．DNA连接酶可将不同的DNA片段进行连接．因为DNA两条链反向平行，由图示环状DNA外侧链DNA合成方向可判断，DNA扩增过程所选的引物应为B、C，这样可确保被插入的基因片段得到复制．要注意DNA两条单链反向平行，B、C作为引物可保证插入的基因片段优先复制．

故答案为：

（1）顶芽

（2）（一定浓度的）除草剂

（3）（一定浓度的）盐

（4）野生型    1

（5）降低

（6）突变体    DNA连接酶       B、C

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．基因表达载体的组成有目的基因+启动子+终止子+标记基因，标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因．目的基因的首端含有启动子，它是RNA聚合酶的识别和结合位点，有了它才能驱动基因转录出mRNA，以使目的基因得以表达．

（2）受体细胞是动物细胞，可以通过显微注射法将目的基因转化入受体细胞．

（3）进行胚胎移植时，应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚．胚胎分割采用机械方法将早期胚胎切割，经移植获得同卵双胚或多胚，从而获得较多基因型相同的个体．

（4）②和③形成④是核移植技术，未受精的卵细胞需要培养到减数第二次分裂中才可以去．

故答案为：

（1）PCR技术                标记基因                 启动子

（2）显微注射法

（3）桑椹胚或囊胚          胚胎分割移植

（4）核移植技术、动物细胞培养

解：（1）由于酶①与酶②的切口碱基序列相同，酶③与酶④的切口碱基序列相同，所以为防止酶切片段的自身连接，可选用的限制酶组合是酶①③或酶②④．

（2）设置菌株Ⅰ为对照，是为了验证质粒DNA和酵母菌基因组不携带纤维素酶基因，即普通酵母菌不能够利用环境中的纤维素．

（3）纤维素酶基因的表达包括转录和翻译两个过程．与菌株Ⅱ相比，在菌株Ⅲ、Ⅳ中参与纤维素酶合成和分泌的细胞器还有内质网、高尔基体．

（4）由于菌株Ⅱ中的重组质粒缺少信号肽编码序列，合成的纤维素酶不能分泌到细胞外，导致细胞无可用的碳源，所以在以纤维素为唯一碳源的培养基上分别培养菌株Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，菌株Ⅱ不能存活．

（5）酵母菌进行无氧呼吸生成酒精，其产生部位是细胞质基质．在利用纤维素生产酒精时，菌株Ⅳ更具优势，因为导入的重组质粒含有A基因片段，使分泌的纤维素酶固定于细胞壁，减少因培养液更新而造成的酶的流失，提高酶的利用率．

故答案为：

（1）B或C

（2）质粒DNA和酵母菌基因组

（3）转录   翻译   内质网、高尔基体

（4）Ⅱ缺少信号肽编码序列，合成的纤维素酶不能分泌到细胞外，细胞无可用的碳源

（5）细胞质基质   无氧呼吸   A基因片段

解：（1）“试管婴儿”的形成主要采用了体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术，属于有性生殖；若要得到“同卵双胞胎”，还需采用胚胎分割技术．

（2）“试管婴儿”技术诞生后，继而出现了“设计试管婴儿技术”，二者在技术上的区别是后者必需做植入前胚胎遗传学诊断，选择出符合要求的胚胎．

（3）此基因工程的目的是利用转基因番茄生产胰岛素，可见目的基因是人胰岛素基因．将人工合成的DNA片段拼接在一起，首先要用同种限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体，其次还需要用DNA连接酶将目的基因与运载体连接形成重组DNA分子．

（4）该项技术所用的人胰岛素基因是通过人工合成的若干DNA片段拼接而成，并且在C端上加上KDEL的内置网滞序列，因此合成的胰岛素可在植物细胞的内质网中保存，以避免胰岛素在植物细胞中被降解．

（5）将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法，即用目的基因与农杆菌的质粒（或Ti质粒）结合构建表达载体．目的基因能否在番茄中稳定遗传的关键是番茄染色体DNA上是否插入了目的基因．

故答案为：

（1）体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植    胚胎分割

（2）植入前胚胎遗传学

（3）人胰岛素基因     限制酶、DNA连接酶

（4）内质网

（5）质粒（或Ti质粒）    番茄染色体DNA上是否插入了目的基因

解：（1）基因工程中，运载工具包括质粒、噬菌体及动植物病毒等，其中质粒是主要运载工具；①表示基因表达载体的构建过程，首先需要限制酶切割含有目的基因的DNA和运载体DNA，再用DNA连接酶连接目的基因和运载体形成重组质粒．

（2）胰蛋白酶可将组织块分散成单个细胞；动物细胞培养过程中需要一定的气体环境（95%氧气和5%二氧化碳），其中5%CO2的作用是维持培养基（液）的pH．

（3）要得到更多的卵（母）细胞需用促性腺激素对动物进行超数排卵处理；成熟卵（母）细胞在核移植前需要进行去核处理，以保证克隆后代的遗传性状主要来自于供体核．

（4）从重组细胞到早期胚胎需要才用早期胚胎培养技术；在胚胎移植时，可通过胚胎分割技术获得更多的胚胎．

故答案为：

（1）质粒  限制酶  DNA 连接酶 

（2）胰蛋白酶（或胶原蛋白酶 ）   维持培养基（液）的pH

（3）促性腺激素   去核  

（4）（早期）胚胎培养       胚胎分割

解：（1）图1中①②③过程表示采用人工方法化学合成目的基因，即根据蛋白质的氨基酸序列，推测出信使RNA序列，再推测出结构基因的核苷酸序列，然后用化学的方法以单核苷酸为原料合成．

（2）由于基因的选择性表达，凝乳酶基因不能在唾液腺细胞中表达，因此不能在该哺乳动物的唾液腺细胞中获得相关的mRNA．

（3）大肠杆菌的质粒中含有β-半乳糖苷酶α片段序列，大肠杆菌的DNA分子中则含有β-半乳糖酶ω片段序列，由于天然大肠杆菌同时具备这两种片段序列，可以使培养基中含有X-gal底物转变成蓝色产物．将经转基因技术处理过的质粒导入大肠杆菌后，再将大肠杆菌接种到含有X-gal底物的培养基培养一段时间后，培养基中出现较多的蓝色菌落，这是因为同一种限制酶作用的目的基因、质粒具有相同的粘性末端，因此会出现质粒的自我环化的空载现象，空载质粒含有完整的α、ω片段序列，能利用培养基中的X-gal底物产生蓝色产物．

（4）质粒上含有三种限制酶的切割位点，若用限制酶HindⅢ切割会破坏目的基因，若用限制酶BamHⅠ切割会破坏标记基因，因此应选用限制性内切酶EcoRI，这样既可切断α片段序列，又不会破坏标记基因，即可为重组DNA分子的筛选提供标记．

（5）过程②中测定氨基酸序列的原理依据是密码子与氨基酸的对应关系．

（6）过程⑩中，酶蛋白沉淀的方法有改变pH或加入硫酸铵，提纯酶常用层析法．

故答案为：

（1）人工方法化学合成

（2）不能，基因的选择性表达，唾液腺细胞凝乳酶基因不能表达

（3）同一种限制酶作用的目的基因、质粒具有相同的粘性末端，因此会出现质粒的自我环化的空载现象，空载质粒含有完整的α、ω片段序列，能利用培养基中的X-gal底物产生蓝色产物

（4）EcoRI            切断α片段序列，为重组DNA分子的筛选提供标记

（5）密码子与氨基酸的对应关系

（6）改变pH或加入硫酸铵                层析法