热门试卷

解：（1）图中⑤过程涉及到基因工程，①过程为植物体细胞杂交，两者都需要植物组织培养技术的支持．

（2）图中②为脱分化的过程，可获得愈伤组织，然后经过③再分化而得到胚状体．

（3）基因工程中常用的载体为质粒；⑤过程是将目的基因导入到某种植物受体细胞中．

（4）与传统的杂交育种相比，基因工程育种和植物体细胞杂交育种的优点：打破生殖隔离、实现遗传物质的定向改变、克服了远缘杂交不亲和的障碍，周期短．

（5）长期进行无性繁殖的作物，病毒在体内逐年积累，就会导致作物产量下降，品质变差，但分生区几乎不含病毒，因此微型繁殖培育无病毒草莓苗时，一般选取茎尖等分生区作为外植体．

故答案为：

（1）基因工程、植物组织培养　植物体细胞杂交（细胞融合）

（2）脱分化　再分化

（3）质粒　将目的基因导入受体细胞

（4）打破生殖隔离、实现遗传物质的定向改变、克服了远缘杂交不亲和的障碍，周期短

（5）茎尖

解：（1）过程①表示通过mRNA为模板，在逆转录酶的催化作用下，进行逆转录获取目的基因．

（2）过程②是将目的基因与质粒进行重组，为基因表达载体的构建，需要限制酶和DNA连接酶．该过程形成的结构a中除图中所示的标记基因外，至少还应包括启动子和终止子．

（3）为提高过程③的转化效率，需要用Ca2+处理大肠杆菌，使其成为感受态细胞．由于目的基因插入到抗生素A抗性基因中，破坏了抗生素A抗性基因，使其不能表达，这样在过程④初次筛选时可将培养基中加抗生素B，存活下来的大肠杆菌只有导入了普通质粒或重组质粒2种，以便进行进一步筛选．

（4）转基因大肠杆菌培育成功的标志是大肠杆菌细胞内合成了人生长激素．

故答案为：

（1）逆转录    逆转录酶

（2）基因表达载体的构建    限制酶和DNA连接酶    启动子和终止子

（3）Ca2+   抗生素B抗性   2

（4）大肠杆菌细胞内合成了人生长激素

解：（1）抗体是由浆细胞分泌的，由于病毒侵染并破坏巨噬细胞，影响抗原呈递，阻断了体液免疫的发生，所以感染者的血清中很难形成高浓度的抗体．

（2）EBO基因组为单股负链RNA，负链RNA的互补链才能与核糖体结合，进而翻译出蛋白质，说明该过程符合遗传信息传递的中心法则，EBO基因在人体细胞内表达蛋白质的过程是：RNA→RNA→蛋白质．

（3）①根据题干信息和图1可知该基因工程的目的基因是包裹蛋白基因，通过该过程合成的蛋白质不具侵染性，不会破坏细胞结构，所以比直接利用病毒研制疫苗的方法更安全．

②质粒中含有限制酶BamHⅠ、HindⅢ、PstⅠ、BglⅡ作用位点，但若用限制酶HindⅢ切割会破坏目的基因，若用限制酶PstⅠ切割会破坏复制子，因此，要能在大肠杆菌中不断表达目的基因，同时又能提高重组效率，选择的限制酶是BglII、BamHI．

③用限制酶BglII、BamHI切割会破坏氨苄青霉素抗性基因，但不会破坏新霉素抗性基因，因此要筛选出成功导入重组质粒的大肠杆菌，并准确定位所需大肠杆菌的菌落，实验室至少需要两种培养基，他们分别是含两种抗生素的培养基和只含新霉素的培养基．

故答案为：

（1）浆细胞    病毒侵染并破坏巨噬细胞，影响抗原呈递，阻断了体液免疫的发生

（2）是

（3）①包裹蛋白基因 蛋白质不具侵染性，不会破坏细胞结构

②BglII、BamHI

③只含两种抗生素的培养基和只含新霉素的培养基

解：（1）检测目的基因是否导入受体细胞，可采用DNA分子杂交技术，用放射性同位素标记的目的基因作探针进行检测．

（2）PCR反应体系的主要成分应该包含：扩增缓冲液（含Mg2+）、水、4种脱氧核糖苷酸、模板DNA、TaqDNA聚合酶和（对干扰素基因特异性的）DNA引物；假如引物都用3H标记，由于每次合成都需要引物，所以从理论上计算循环4次所得DNA分子中都含有3H．

（3）巳知BamHI与BglII的识别序列及切割位点如图2所示．用这两种酶和DNA连接酶对一段含有数个BamHⅠ和BglⅡ识别序列的DNA分子进行反复的切割、连接操作，若干循环后和序列明显增多．

（4）基因工程只能生产自然界已存在的蛋白质，蛋白质工程虽能生产自然界不存在的新蛋白质，但最终还须通过改造基因来实现，原因是：①基因控制蛋白质合成，改造基因即改造了蛋白质；②改造的基因可以遗传，直接改造的蛋白质不能遗传；③目前对大多数蛋白质复杂的高级结构还不清楚，所以改造基因比直接改造蛋白质容易．

故答案为：

（1）DNA分子杂交技术   用放射性同位素标记的目的基因

（2）Taq酶（耐高温的或热稳定的DNA聚合酶）   模板DNA    100%

（3）

（4）蛋白质工程

①基因控制蛋白质的合成，改造基因即改造了蛋白质；②改造的基因可以遗传，直接改造的蛋白质不能遗传；③目前对大多数蛋白质复杂的高级结构还不清楚，所以改造基因比直接改造蛋白质容易

解：（1）由HindⅢ酶识别序列为切后，因此，得到DNA片段的末端是．

（2）图①中，从苏云金杆菌的DNA被HindⅢ、BamHⅠ完全酶切后形成3种DNA片段．而质粒被HindⅢ、BamHⅠ完全酶切后形成2种DNA片段，其中有1种与目的基因相同，所以反应管中有4种DNA片段．因Ⅲ切出的末端与Ⅰ切出末端不同，所以用DNA连接酶连接形成的重组质粒有2种；而Ⅰ切出的末端相同，所以用DNA连接酶能连接形成1种重组质粒．

（3）质粒要能进行复制才能得到更多的表达产物，所以构建基因表达载体后，不能影响质粒的复制、表达和抗性基因的表达．

（4）大肠杆菌质粒可作运载体，与与Bt毒素蛋白基因重组形成基因表达载体．根瘤农杆菌可以感染植物，将Bt毒素蛋白基因转入植物细胞内，即农杆菌转化法．转基因与非转基因作物混种，可降低抗性作物对害虫的选择性，使害虫种群中的抗性基因频率增长率减慢．

故答案为：

（1）C

（2）4     2    1

（3）ABD

（4）作为运载体与Bt毒素蛋白基因重组         感染植物，将Bt毒素蛋白基因转入植物细胞内    抗Bt毒素蛋白

解：（1）因目的基因和质粒都是用E1切开且质粒上有两个E1酶切位点，故Apr基因和Tcr基因的黏性末端相同，既可能出现Apr基因和X-1连接的产物（X-1），也可能出现Tcr基因和X-1连接的产物（X-2），还可能出现X-1两端连接形成的产物（X-3）．

（2）X-1含有Apr基因，该基因表达后对青霉素有抗性，X-2含有Tcr基因，该基因表达后对四环素有抗性，X-3不含抗性基因，X-4同时含有Apr和Tcr基因，Apr和Tcr基因表达后，对青霉素、四环素都有抗性．故而在含有青霉素或四环素的两种培养基上不能生长的大肠杆菌中不含X-1、X-2、X-4，即无质粒细胞和含X-3的细胞．

（3）用E1酶切X-1，产生850对碱基的Apr基因大部分碱基片段和3550对碱基含有E2酶切位点的片段．与Tcr基因形成含有4750个碱基对的X-2质粒．用E2酶切割质粒，由环状变为链状，碱基对数不变．

（4）含X-4的细胞数与含X-1的细胞数的比值与形成这两种质粒的数量有关．这两种质粒的形成是通过末端随机结合形成碱基对，再由DNA连接酶连接缺口，而DNA连接酶对该DNA片段无选择作用，故增加DNA连接酶的用量，不改变题中的比值．

故答案为：

（1）ABC

（2）无质粒细胞   含X-3的细胞

（3）4750

（4）不能   DNA连接酶对DNA片段没有选择性或者DNA末端相同

解：（1）乙品系是将通过体外重组后导入受体细胞内，工具酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶．

（2）转录时，RNA聚合酶可与基因的启动部位结合，启动转录过程．mRNA的合成和加工场所均在细胞核．

（3）甲的基因型可表示为DDtt，乙的基因型可表示为ddTt，因此甲和乙杂交所得的F1有2种基因型，即DdTt、Ddtt．F1能产生dT配子的次级精母细胞后期，细胞内的主要特征为：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，且在纺锤丝的牵引下均匀地移向两极，如图所示：

．

（4）红色的棉花与浅灰色的棉花杂交，即E+E×Ee→E+E（红色）、E+e（浅红色）、EE（灰色）、Ee（浅灰色），后代中灰色的棉花所占比例是1：4．要获得浅红色个体，可选用深红色（E+E+）和浅灰色（Ee）或深红色（E+E+）和栗色（ee）个体进行杂交，但该种群中没有栗色个体（栗色个体表格中的数据为0），因此要获得浅红色个体，只能选用深红色（E+E+）和浅灰色（Ee）个体进行杂交，具体的选育过程如下：

故答案为：

（1）外源基因   限制性核酸内切酶和DNA连接酶

（2）RNA聚合酶   细胞核

（3）2 

  （4）1：4     E+E+Ee

解：（1）基因工程的原理是基因重组．

（2）由于BamHⅠ酶识别的DNA序列在抗盐基因中间，用该酶切割会破坏目的基因，所以在构建重组质粒时，应选用SalⅠ和HindⅢ两种酶对质粒和含抗盐基因的DNA进行切割，以保证重组DNA序列的唯一性．

（3）用SalI和HindⅢ两种限制酶对质粒进行切割时，会破坏四环素抗性基因，但不会破坏氨苄青霉素抗性基因，因此导入重组质粒的农杆菌能在含有氨苄青霉素的培养基上能生存，但不能在含有四环素培养基上生存．所以培养基A和培养基B分别还含有氨苄青霉素、四环素，含目的基因的是4和6菌落中的细菌．探针是指用放射性同位素标记的目的基因（抗盐基因）．除了从分子水平上进行检测，还可以从个体水平上进行鉴定，即用一定浓度的盐水浇灌烟草植株来鉴定烟草的耐盐性．

（4）将转入抗盐基因的烟草细胞培育成完整的植株需要利用植物细胞的全能性，用植物组织培养技术，愈伤组织经细胞的增殖和分化进而形成完整植株，此过程除营养物质外还必须向培养基中添加适宜比例的生长素和细胞分裂素．

（5）①基因表达载体组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因，要使抗虫基因能成功表达，还应插入启动子．

②tms的编码产物控制合成吲哚乙酸和tmr的编码产物控制合成细胞分裂素．因此用限制酶Ⅱ处理tms和tmr基因，可以保证T-DNA进入水稻细胞后不会促进细胞的分裂和生长．

③若用限制酶Ⅰ分别切割经过②过程，破坏了四环素抗性基因，受体细胞不具有抗四环素功能，但可以抗卡那霉素．分别以含四环素和卡那霉素的培养基培养已成功导入抗虫基因的水稻胚细胞，观察到的细胞在含卡那霉素的培养基中能够生长，而在含四环素的培养基中不能生长．

故答案为：

（1）基因重组

（2）SalⅠHindⅢ

（3）氨苄青霉素　四环素（氨苄青霉素和四环素）　4和6　抗盐基因

（4）植物组织培养　　植物激素

（5）①启动子

②tms和tmr

③在含卡那霉素的培养基中能够生长，而在含四环素的培养基中不能生长

解：（1）②表示将四种基因导入A细胞，此过程需要某种病毒作运载体（或载体）．

（2）⑤表示细胞分化过程，其实质是基因的选择性表达．

（3）本实验的目的是筛选出有诱导作用的4种基因．

①探究实验要遵循单一变量原则，根据第一、第二步可知，第三步是将22种基因同时导入另一个体细胞，培养观察；第四步是将21种基因同时导入另一个体细胞中，培养观察．

②（a）实验过程中，相邻的两步为一组对照实验，则自变量为是否导入了某种基因；因变量为体细胞是否转化为多能干细胞（或是否能分化）．

（b）减除了某种基因进行诱导实验，若体细胞与上一步实验一样，仍然能转化为多能干细胞，说明这种基因无诱导作用．

（c）若第五步发现了一种基因有诱导作用，则此种基因还需要用于下一步，因为若不用于下一步的实验，则以后步骤的实验中，体细胞都不能转化为多能干细胞，无法筛选出另外3种有诱导作用的基因．

故答案为：

（1）运载体（或载体）

（2）选择性表达

（3）①将22种基因同时导入另一个体细胞中    将21种基因同时导入另一个体细胞中

②（a）是否导入了某种基因    体细胞是否转化为多能干细胞（或是否能分化）

（b）这种基因无诱导作用

（c）需要，因为若不用于下一步的实验，则以后步骤的实验中，体细胞都不能转化为多能干细胞，无法筛选出另外3种有诱导作用的基因