- 基因工程的基本操作程序
- 共6244题
人类在预防与诊疗传染性疾病过程中，经常使用疫苗和抗体．已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒，该病毒表面的A蛋白为主要抗原，且疾苗生产和抗体制备的流程之一如图：
请回答：
（1）过程①代表的是______．
（2）过程②要大量扩增A基因，通常可采用______技术．
（3）过程③需要多次对经单一抗体检测呈性的细胞克隆化培养，才能筛选出X细胞，X细胞称为______细胞，这种细胞既能无限繁殖，又能产生______．
（4）③过程常用______作为诱导剂来诱导融合．
（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______的所制备的疫苗．对该传染病疑似患者确诊时，可以疑问患者体内分离病毒，与已知病毒进行______比较；或用图中的______进行特异性结合检测．
正确答案
解：（1）由以上分可知①是逆转录．
（2）PCR技术可在体外大量扩增目的基因．
（3）细胞X是由骨髓瘤细胞和效应B细胞融合形成的杂交瘤细胞，其特点是既能产生特异性抗体，又能在体外无限增殖．
（4）③是动物细胞融合过程，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）．
（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
（2）PCR
（3）杂交瘤细胞 特异性抗体
（4）聚乙二醇（PEG）
（5）A蛋白 核酸序列（或基因序列或RNA序列或核糖核苷酸序列） 抗A蛋白的单克隆抗体
解析
解：（1）由以上分可知①是逆转录．
（2）PCR技术可在体外大量扩增目的基因．
（3）细胞X是由骨髓瘤细胞和效应B细胞融合形成的杂交瘤细胞，其特点是既能产生特异性抗体，又能在体外无限增殖．
（4）③是动物细胞融合过程，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）．
（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
（2）PCR
（3）杂交瘤细胞 特异性抗体
（4）聚乙二醇（PEG）
（5）A蛋白 核酸序列（或基因序列或RNA序列或核糖核苷酸序列） 抗A蛋白的单克隆抗体
中国青年科学家成功地把人的抗病毒干扰素基因“嫁接”到烟草的DNA分子上，使烟草获得了抗病毒的能力，试分析回答：
（1）抗病毒烟草的培育应用了______技术．
（2）在培育过程中，所用的基因“剪刀”是______，基因的“针线”是______，基因的“运载工具”是______．
（3）烟草具有抗病毒能力，说明烟草体内产生了______．
（4）烟草DNA分子被“嫁接”上或“切割”掉某个基因，但并不影响该基因的表达，从基因功能角度考虑，说明______．
正确答案
解：（1）把人的抗病毒干扰素基因“嫁接”到烟草的DNA分子上，使烟草获得了抗病毒的能力，这其中抗病毒烟草的培育应用了基因工程技术．
（2）基因工程中，基因“剪刀”是限制性核酸内切酶，基因“针线”是DNA连接酶，基因的“运载工具”是运载体．
（3）烟草具有抗病毒能力，说明人的抗病毒干扰素基因在烟草体内表达产生了抗病毒干扰素．
（4）烟草DNA分子被“嫁接”上或“切割”掉某个基因，但并不影响该基因的表达，从基因功能角度考虑，说明基因是遗传物质的基本单位．
故答案为：
（1）基因工程
（2）限制性核酸内切酶 DNA连接酶 运载体
（3）抗病毒干扰素
（4）基因是遗传物质的基本单位
解析
解：（1）把人的抗病毒干扰素基因“嫁接”到烟草的DNA分子上，使烟草获得了抗病毒的能力，这其中抗病毒烟草的培育应用了基因工程技术．
（2）基因工程中，基因“剪刀”是限制性核酸内切酶，基因“针线”是DNA连接酶，基因的“运载工具”是运载体．
（3）烟草具有抗病毒能力，说明人的抗病毒干扰素基因在烟草体内表达产生了抗病毒干扰素．
（4）烟草DNA分子被“嫁接”上或“切割”掉某个基因，但并不影响该基因的表达，从基因功能角度考虑，说明基因是遗传物质的基本单位．
故答案为：
（1）基因工程
（2）限制性核酸内切酶 DNA连接酶 运载体
（3）抗病毒干扰素
（4）基因是遗传物质的基本单位
请回答有关如图的问题：
（1）图中①～⑤所示的生物工程为______．该工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过对______的修饰或合成，对现有的蛋白质进行改造，或制造出一种全新的______，以满足人类生活的需求．
（2）图中序号④所示过程叫做______
（3）若大量扩增目的基因，则用的是______技术（写出全称），该过程需要使用______酶．
下面是获取目的基因的几种方法，其中需要模板的是______
①从基因组文库中获取目的基因
②利用PCR技术扩增目的基因
③构建cDNA文库
④通过DNA合成仪利用化学方法人工合成目的基因
A．①②B．②③C．①③D．①④
（4）若预期蛋白质欲通过乳腺生物反应器生产，则构建基因表达载体时，在基因的首端必须有______；且在图中⑨过程之前，要对精子进行筛选，保留含______性染色体的精子．
（5）为获得较多的受精卵进行研究，图中⑥过程一般用激素对供体做______处理．为提高培育成功率，进行=10 ⑩过程之前，要对供受体动物做______处理．若图中的卵母细胞来自从屠宰场收集的卵巢，则其在⑧之前需进行体外培养到______期方能受精．
（6）用技术处理发育到______期的早期胚胎，可获得同卵双胎或多胎．若是对囊胚进行______处理，要注意将______．
正确答案
解：（1）蛋白质工程是以蛋白质分子的空间结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修释或基因改造合成，对现有蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活需要．图甲中①～⑤所示的生物工程为表示蛋白质工程．
（2）图甲中④是以RNA为模板合成DNA的过程，表示逆转录过程．
（3）若大量扩增目的基因，则用的是DNA聚合酶链式反应技术，该过程需要使用耐高温的DNA聚合酶．
①从基因组文库中获取目的基因不需要模板，①正确；
②利用PCR技术扩增目的基因需要模板，②正确；
③构建cDNA文库需要以mRNA为模板，③正确；
④通过DNA合成仪利用化学方法人工合成目的基因不需要模板，④错误．
故选：B．
（4）制备乳腺生物反应器过程中，在构建基因表达载体时，需在目的基因前加上乳腺蛋白基因的启动子，图乙中序号[1]代表的是启动子；因为只有雌性个体能分泌乳汁，所以在图甲中⑨过程之前，要对精子进行筛选、保留含性染色体X的精子．
（5）为获得较多的受精卵运行研究，图甲中⑥过程一般用促性腺激素对供体做超数排卵处理；为提髙培育成功率，进行⑩过程之前，要对供、受体动物做同期发情处理．从屠宰场收集的卵巢中获得的卵母细胞，则其在体外受精之前需进行体外培养到减数第二次分裂中期方能受精．
（6）获得同卵双胎或多胎，需要用胚胎分割技术处理发育到桑椹胚期或囊胚期的早期胚胎，对囊胚进行处理时，要注意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．
故答案为：
（1）蛋白质工程 基因 蛋白质
（2）逆转录
（3）DNA聚合酶链式反应 耐高温 B
（4）乳腺蛋白基因的启动子 X
（5）超数排卵 同期发情 减数第二次分裂中
（6）胚胎分割 桑葚胚或囊胚 内细胞团均等分割
解析
解：（1）蛋白质工程是以蛋白质分子的空间结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修释或基因改造合成，对现有蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活需要．图甲中①～⑤所示的生物工程为表示蛋白质工程．
（2）图甲中④是以RNA为模板合成DNA的过程，表示逆转录过程．
（3）若大量扩增目的基因，则用的是DNA聚合酶链式反应技术，该过程需要使用耐高温的DNA聚合酶．
①从基因组文库中获取目的基因不需要模板，①正确；
②利用PCR技术扩增目的基因需要模板，②正确；
③构建cDNA文库需要以mRNA为模板，③正确；
④通过DNA合成仪利用化学方法人工合成目的基因不需要模板，④错误．
故选：B．
（4）制备乳腺生物反应器过程中，在构建基因表达载体时，需在目的基因前加上乳腺蛋白基因的启动子，图乙中序号[1]代表的是启动子；因为只有雌性个体能分泌乳汁，所以在图甲中⑨过程之前，要对精子进行筛选、保留含性染色体X的精子．
（5）为获得较多的受精卵运行研究，图甲中⑥过程一般用促性腺激素对供体做超数排卵处理；为提髙培育成功率，进行⑩过程之前，要对供、受体动物做同期发情处理．从屠宰场收集的卵巢中获得的卵母细胞，则其在体外受精之前需进行体外培养到减数第二次分裂中期方能受精．
（6）获得同卵双胎或多胎，需要用胚胎分割技术处理发育到桑椹胚期或囊胚期的早期胚胎，对囊胚进行处理时，要注意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．
故答案为：
（1）蛋白质工程 基因 蛋白质
（2）逆转录
（3）DNA聚合酶链式反应 耐高温 B
（4）乳腺蛋白基因的启动子 X
（5）超数排卵 同期发情 减数第二次分裂中
（6）胚胎分割 桑葚胚或囊胚 内细胞团均等分割
普通番茄细胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因，控制细胞产生多聚半乳糖醛酸酶，该酶能破坏细胞壁，使番茄软化，不耐贮藏．科学家将抗多聚半乳糖醛酸酶基因导入番茄细胞，培育出了抗软化、保鲜时间长的转基因番茄．如图为操作流程图，据图回答问题．
（1）实验中的目的基因是______．
（2）构建基因表达载体时必需的工具酶有______．
（3）图中步骤①→②使用的生物技术是______．这种技术可保留番茄植株抗软化、保鲜时间长的优良性状，其原因是______．
（4）根据图中，转基因番茄细胞中的信息传递过程，分析转基因番茄抗软化的原因．______
（5）若将得到的二倍体转基因番茄植株自交，F1中抗软化与不抗软化的植株数量比为3：1，则可推测目的基因整合到了______．
A．一对同源染色体的一条上 B．一对同源染色体的两条上
C．两条非同源染色体上 D．一对同源染色体的非姐妹染色体上．
正确答案
解：（1）将抗多聚半乳糖醛酸酶基因导入番茄细胞，培育出了抗软化、保鲜时间长的转基因番茄，实验中的目的基因是抗多聚半乳糖醛酸酶基因．
（2）构建基因表达载体时，需要用到同一种的限制性内切酶处理含有目的基因的外源DNA分子和运载体，以形成相同的黏性末端，再用DNA连接酶将目的基因和载体连接构成重组质粒．
（3）图中步骤①→②将离体的组织、细胞培育成完整的个体，使用的生物技术是植物组织培养技术．由于该过程属于无性繁殖，后代不发生性状分离，该技术可保留番茄植株抗软化、保鲜时间长的优良性状．
（4）mRNA1和mRNA2结合，阻碍了多聚半乳糖醛酸酶的翻译过程，最终使得转基因番茄获得抗软化的性状．
（5）二倍体转基因番茄植株自交，F1中出现了性状分离现象，并比例为抗软化植株：不抗软化的植株=3：1，遵循基因分离定律现象，说明目的基因整合到了一对同源染色体的一条上．故选：A．
故答案为：
（1）抗多聚半乳糖醛酸酶基因
（2）限制酶和DNA连接酶
（3）植物组织培养 该过程属于无性繁殖，后代不发生性状分离
（4）mRNA1和mRNA2结合，阻碍了多聚半乳糖醛酸酶的翻译过程，最终使得番茄获得抗软化的性状
（5）A
解析
解：（1）将抗多聚半乳糖醛酸酶基因导入番茄细胞，培育出了抗软化、保鲜时间长的转基因番茄，实验中的目的基因是抗多聚半乳糖醛酸酶基因．
（2）构建基因表达载体时，需要用到同一种的限制性内切酶处理含有目的基因的外源DNA分子和运载体，以形成相同的黏性末端，再用DNA连接酶将目的基因和载体连接构成重组质粒．
（3）图中步骤①→②将离体的组织、细胞培育成完整的个体，使用的生物技术是植物组织培养技术．由于该过程属于无性繁殖，后代不发生性状分离，该技术可保留番茄植株抗软化、保鲜时间长的优良性状．
（4）mRNA1和mRNA2结合，阻碍了多聚半乳糖醛酸酶的翻译过程，最终使得转基因番茄获得抗软化的性状．
（5）二倍体转基因番茄植株自交，F1中出现了性状分离现象，并比例为抗软化植株：不抗软化的植株=3：1，遵循基因分离定律现象，说明目的基因整合到了一对同源染色体的一条上．故选：A．
故答案为：
（1）抗多聚半乳糖醛酸酶基因
（2）限制酶和DNA连接酶
（3）植物组织培养 该过程属于无性繁殖，后代不发生性状分离
（4）mRNA1和mRNA2结合，阻碍了多聚半乳糖醛酸酶的翻译过程，最终使得番茄获得抗软化的性状
（5）A
北极比目鱼中有抗冻基因，如图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图，请回答．
（1）过程①所用的酶是______．PCR也是获取目的基因的常用方法，taq酶催化互补链的合成最适温度为______．
（2）基因工程的核心步骤______，该过程在______催化作用下，把经过同种限制性内切酶切割的目的基因和质粒进行连接．
（3）重组质粒中的标记基因的作用是______，在动物基因工程中，受体细胞一般选择______．
（4）从个体水平看，基因工程成功的标志是______．检测转基因生物染色体DNA上是否插入了目的基因的方法是______，该过程用______为探针．
正确答案
解：（1）分析图解可知，过程①表示反转录法获取目的基因的过程，因此该过程所用的酶是逆转录酶．PCR也是获取目的基因的常用方法，taq酶催化互补链的合成最适温度为70～75℃．
（2）基因工程的核心步骤基因表达载体的构建，该过程在DNA连接酶催化作用下，把经过同种限制性内切酶切割的目的基因和质粒进行连接．
（3）重组质粒中的标记基因的作用是便于目的基因的检测和鉴定，在动物基因工程中，由于受精卵具有全能性，因此受体细胞一般选择受精卵．
（4）从个体水平看，基因工程成功的标志是蕃茄具有了抗冻性状．检测转基因生物染色体DNA上是否插入了目的基因的方法是DNA分子杂交技术，该过程用被标记的含有目的基因的DNA片段为探针．
故答案为：
（1）逆转录酶 70～75℃
（2）基因表达载体的构建 DNA连接酶
（3）便于目的基因的检测和鉴定 受精卵
（4）蕃茄具有了抗冻性状 DNA分子杂交技术 被标记的含有目的基因的DNA片段
解析
解：（1）分析图解可知，过程①表示反转录法获取目的基因的过程，因此该过程所用的酶是逆转录酶．PCR也是获取目的基因的常用方法，taq酶催化互补链的合成最适温度为70～75℃．
（2）基因工程的核心步骤基因表达载体的构建，该过程在DNA连接酶催化作用下，把经过同种限制性内切酶切割的目的基因和质粒进行连接．
（3）重组质粒中的标记基因的作用是便于目的基因的检测和鉴定，在动物基因工程中，由于受精卵具有全能性，因此受体细胞一般选择受精卵．
（4）从个体水平看，基因工程成功的标志是蕃茄具有了抗冻性状．检测转基因生物染色体DNA上是否插入了目的基因的方法是DNA分子杂交技术，该过程用被标记的含有目的基因的DNA片段为探针．
故答案为：
（1）逆转录酶 70～75℃
（2）基因表达载体的构建 DNA连接酶
（3）便于目的基因的检测和鉴定 受精卵
（4）蕃茄具有了抗冻性状 DNA分子杂交技术 被标记的含有目的基因的DNA片段
P5CS是植物合成脯氨酸的关键酶，脯氨酸有助于植物抵御干旱．下图是将P5CS基因转入烟草细胞获得耐旱烟草植株过程的示意图．
请回答：
（1）要将P5CS基因成功插入Ti质粒中，Ti质粒的______中应含有HindⅢ、SalⅠ限制酶切割位点．
（2）检测P5CS基因是否整合到烟草细胞染色体DNA上，采用______技术，转基因是否成功可以直接在个体水平上对转基因植物与非转基因植物的______性能进行比较．
（3）将转入P5CS基因的烟草细胞培育成完整的植株需要用______技术，愈伤组织通过再分化发育成完整植株，此过程除营养物质外还必须向培养基中添加______．
正确答案
解：（1）由图可知，目的基因前有HindⅢ限制酶切割位点，后有SalⅠ限制酶切割位点，因此要将P5CS基因成功插入Ti质粒中，Ti质粒的T-DNA中应含有HindⅢ、SalⅠ限制酶切割位点．
（2）检测目的基因是否整合到烟草细胞染色体DNA上，采用DNA分子杂交技术；转基因是否成功可以直接在个体水平上对转基因植物与非转基因植物的抗旱（或耐旱）性能进行比较．
（3）将转基因烟草细胞培育成完整的植株还需采用植物组织培养技术，该技术包括脱分化和再分化两个重要的步骤，即转基因烟草细胞首先经过脱分化过程形成愈伤组织，愈伤组织再经过再分化发育成完整植株；决定脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例，尤其是生长素和细胞分裂素．
故答案为：
（1）T-DNA
（2）DNA分子杂交 抗旱/耐旱
（3）植物组织培养 植物激素（生长素和细胞分裂素）
解析
解：（1）由图可知，目的基因前有HindⅢ限制酶切割位点，后有SalⅠ限制酶切割位点，因此要将P5CS基因成功插入Ti质粒中，Ti质粒的T-DNA中应含有HindⅢ、SalⅠ限制酶切割位点．
（2）检测目的基因是否整合到烟草细胞染色体DNA上，采用DNA分子杂交技术；转基因是否成功可以直接在个体水平上对转基因植物与非转基因植物的抗旱（或耐旱）性能进行比较．
（3）将转基因烟草细胞培育成完整的植株还需采用植物组织培养技术，该技术包括脱分化和再分化两个重要的步骤，即转基因烟草细胞首先经过脱分化过程形成愈伤组织，愈伤组织再经过再分化发育成完整植株；决定脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例，尤其是生长素和细胞分裂素．
故答案为：
（1）T-DNA
（2）DNA分子杂交 抗旱/耐旱
（3）植物组织培养 植物激素（生长素和细胞分裂素）
1987年美国科学家戈登（Gordon）等人首次从小鼠的乳汁中获得了一种医用蛋白质--TPA（组织型纤溶酶原活物），开辟了基因工程产品生产的新方式．2005年我国青岛“崂山奶山羊乳腺生物反应器的研制”项目通过鉴定，该项目生产的药用蛋白质具有表达效率高、成本低、安全性高、易于分离纯化的优点，可产生β一干扰素（抗病毒抗肿瘤药物）、乙肝表面抗原（乙肝疫苗）、抗凝血酶Ⅲ（抗血栓药物）等医药产品，造福人类．请回答下列问题．
（1）乳腺生物反应器的含义是______．
（2）“崂山奶山羊乳腺生物反应器的研制”项目研究过程中，科研人员利用合成上述药物的三种基因成功构建了含有目的基因、______、终止子和______的基因表达载体，然后用______技术导入山羊胚胎细胞中，导入前必须对山羊胚胎进行______鉴定．
（3）含有这三种基因的胚胎细胞在体外培养时，必须满足无菌无毒、______、______、营养充足等条件，才能使细胞大量增殖．
（4）提取上述细胞的细胞核，转移到去核的卵细胞内，然后构建重组胚胎，再将胚胎移入代孕母羊体内，则可获得能生产这三种药物的奶山羊．此过程中，要用去核的卵细胞作为受体细胞，其原因是______；在移入代孕母羊体内前，采用______方法可提高繁殖率，获得来自同一胚胎、有相同遗传性状的多只奶山羊．
（5）该项目成功通过鉴定的关键是______．
（6）请列举这一科技成果的研究过程运用了哪些现代生物科学技术？______．
正确答案
解：（1）乳腺生物反应器是指哺乳动物乳汁中含有转基因的表达产物．
（2）基因表达载体的组成包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等成；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；因为只有母羊才能分泌乳汁，因此导入前必须对山羊胚胎进行性别鉴定．
（3）动物细胞培养的条件：无菌无毒、适宜的温度和pH、气体环境、充足的营养等．
（4）卵细胞细胞膜上的糖蛋白能被子宫内膜细胞识别，因此核移植过程中，要用去核的卵细胞作为受体细胞；来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此在移入代孕母羊体内前，采用胚胎分割技术可提高繁殖率，获得来自同一胚胎、有相同遗传性状的多只奶山羊．
（5）该项目成功通过鉴定的关键是目的基因成功地导入并在崂山奶山羊乳腺中得以表达（或崂山奶山羊乳腺已经合成出三种药用蛋白β一干扰素、乙肝表面抗原、抗凝血酶Ⅲ）．
（6）这一科技成果的研究过程运用到的现代生物科学技术包括基因工程、细胞工程和胚胎工程．
故答案为：
（1）哺乳动物乳汁中含有转基因的表达产物
（2）启动子标记基因显微注射性别
（3）适宜的温度和pH气体环境
（4）卵细胞细胞膜上的糖蛋白能被子宫内膜细胞识别 胚胎分割
（5）目的基因成功地导入并在崂山奶山羊乳腺中得以表达（或崂山奶山羊乳腺已经合成出三种药用蛋白β一干扰素、乙肝表面抗原、抗凝血酶Ⅲ）
（6）基因工程、细胞工程、胚胎工程
解析
解：（1）乳腺生物反应器是指哺乳动物乳汁中含有转基因的表达产物．
（2）基因表达载体的组成包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等成；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；因为只有母羊才能分泌乳汁，因此导入前必须对山羊胚胎进行性别鉴定．
（3）动物细胞培养的条件：无菌无毒、适宜的温度和pH、气体环境、充足的营养等．
（4）卵细胞细胞膜上的糖蛋白能被子宫内膜细胞识别，因此核移植过程中，要用去核的卵细胞作为受体细胞；来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此在移入代孕母羊体内前，采用胚胎分割技术可提高繁殖率，获得来自同一胚胎、有相同遗传性状的多只奶山羊．
（5）该项目成功通过鉴定的关键是目的基因成功地导入并在崂山奶山羊乳腺中得以表达（或崂山奶山羊乳腺已经合成出三种药用蛋白β一干扰素、乙肝表面抗原、抗凝血酶Ⅲ）．
（6）这一科技成果的研究过程运用到的现代生物科学技术包括基因工程、细胞工程和胚胎工程．
故答案为：
（1）哺乳动物乳汁中含有转基因的表达产物
（2）启动子标记基因显微注射性别
（3）适宜的温度和pH气体环境
（4）卵细胞细胞膜上的糖蛋白能被子宫内膜细胞识别 胚胎分割
（5）目的基因成功地导入并在崂山奶山羊乳腺中得以表达（或崂山奶山羊乳腺已经合成出三种药用蛋白β一干扰素、乙肝表面抗原、抗凝血酶Ⅲ）
（6）基因工程、细胞工程、胚胎工程
应用生物工程技术能获得人们需要的生物新品种或新产品．请据图回答下列问题：
（1）可从转基因牛的乳汁中提取人生长激素．为使牛乳汁中含有人生长激素，需要获取仅在______细胞中特异性表达的基因启动子，与人生长激素基因等构建基因表达载体．③过程培养到桑椹胚或囊胚阶段，可以采用______技术，培育出多头完全相同的转基因牛犊．
（2）prG能激发细胞不断分裂，通过基因工程将该调控基因导人Ⅱ可以制备单克隆抗体，图中Ⅱ最可能是______细胞．
（3）在抗虫棉培育过程中，⑤过程采用的生物技术是______，其所依据的原理是______．
正确答案
解：（1）基因工程中受体细胞是动物细胞时常用受精卵，目的基因导入受精卵的方法是显微注射法．由于基因的选择性表达，为使牛乳汁中含有人生长激素，需要获取仅在乳腺细胞中特异性表达的基因启动子，与人生长激素基因等构建基因表达载体．受精卵通过早期胚胎培养成胚胎后再通过胚胎移植移入受体母牛，可结合胚胎分割技术获得多头相同基因型的转基因牛犊．
（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Ⅱ导入无限增殖调控基因（prG）能产生单克隆抗体，可知细胞Ⅱ本身具备产生抗体的能力，故为浆细胞（效应B细胞）．
（3）在抗虫棉培育过程中，⑤过程采用的生物技术是植物组织培养，其所依据的原理是植物细胞具有全能性．
故答案为：
（1）乳腺 胚胎分割（胚胎分割和胚胎移植）
（2）浆（或效应B）
（3）植物组织培养 植物细胞具有全能性
解析
解：（1）基因工程中受体细胞是动物细胞时常用受精卵，目的基因导入受精卵的方法是显微注射法．由于基因的选择性表达，为使牛乳汁中含有人生长激素，需要获取仅在乳腺细胞中特异性表达的基因启动子，与人生长激素基因等构建基因表达载体．受精卵通过早期胚胎培养成胚胎后再通过胚胎移植移入受体母牛，可结合胚胎分割技术获得多头相同基因型的转基因牛犊．
（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Ⅱ导入无限增殖调控基因（prG）能产生单克隆抗体，可知细胞Ⅱ本身具备产生抗体的能力，故为浆细胞（效应B细胞）．
（3）在抗虫棉培育过程中，⑤过程采用的生物技术是植物组织培养，其所依据的原理是植物细胞具有全能性．
故答案为：
（1）乳腺 胚胎分割（胚胎分割和胚胎移植）
（2）浆（或效应B）
（3）植物组织培养 植物细胞具有全能性
（1）该研究过程用到了______、______等现代生物技术手段．
（2）图中由皮肤细胞到“万能细胞”的“改造”类似于植物组织培养技术中的______过程．
（3）图中病毒的作用是______．为方便筛选，在重组病毒中除了插入的目的基因外，还应有______基因．胚胎干细胞是从动物胚胎发育至______期的内细胞团或胎儿的______中分离得到的一类细胞．
（4）为提高胚胎的利用率，获得遗传物质完全相同的多个新个体，可对检查合格的胚胎进行______技术处理．
正确答案
解：（1）分析图解可知，该研究过程用到了基因工程（DNA重组技术）和动物细胞培养等现代生物技术手段．
（2）图中皮肤细胞的分化程度高，万能细胞的分化程度低，因此由皮肤细胞到“万能细胞”的“改造”类似于植物组织培养技术中的脱分化过程．
（3）图中病毒的作用是作为基因工程的运载体．为方便筛选，在重组病毒中除了插入的目的基因外，还应有标记基因基因．胚胎干细胞是从动物胚胎发育至桑椹（或囊）胚期的内细胞团或胎儿的原始性腺中分离得到的一类细胞．
（4）为提高胚胎的利用率，获得遗传物质完全相同的多个新个体，可对检查合格的胚胎进行胚胎分割技术处理．
故答案为：
（1）基因工程（DNA重组技术） 动物细胞培养
（2）脱分化
（3）（作为基因工程的）运载体 标记基因 桑椹（或囊）胚 原始性腺
（4）胚胎分割
解析
解：（1）分析图解可知，该研究过程用到了基因工程（DNA重组技术）和动物细胞培养等现代生物技术手段．
（2）图中皮肤细胞的分化程度高，万能细胞的分化程度低，因此由皮肤细胞到“万能细胞”的“改造”类似于植物组织培养技术中的脱分化过程．
（3）图中病毒的作用是作为基因工程的运载体．为方便筛选，在重组病毒中除了插入的目的基因外，还应有标记基因基因．胚胎干细胞是从动物胚胎发育至桑椹（或囊）胚期的内细胞团或胎儿的原始性腺中分离得到的一类细胞．
（4）为提高胚胎的利用率，获得遗传物质完全相同的多个新个体，可对检查合格的胚胎进行胚胎分割技术处理．
故答案为：
（1）基因工程（DNA重组技术） 动物细胞培养
（2）脱分化
（3）（作为基因工程的）运载体 标记基因 桑椹（或囊）胚 原始性腺
（4）胚胎分割
油菜的株高由等位基因G和g决定，GG为高杆，Gg为中杆，gg为矮杆．B基因是另一种植物的高杆基因，B 基因与G基因在油菜的株高上有相同的效果，并且株高与这两个基因的数量正相关．下图是培育转基因油菜的操作流程．请回答下列问题：
（1）步骤①中用到的工具酶是______，可用含______的培养基来筛选含有目的基因的油菜受体细胞．培育转基因油菜主要运用了转基因技术和______技术．
（2）若将一个 B 基因连接到了矮杆油菜的染色体上并在植株中得到成功表达，且B基因与g基因位于非同源染色体上，这样的转基因油菜表现为______．写出该转基因油菜自交产生子一代的遗传图解（无目的基因表示为 b）．
（3）若将一个B基因连接到了中杆油菜的染色体上并在植株中得到成功表达，培育了甲～丁四种转基因油菜（如图）．
①与甲的株高相同的是______．四种转基因油菜分别自交，在不考虑交叉互换的前提下，子代有3种表现型的是______．
②另有一种转基因油菜自交子代也有3种表现型，请在图中的染色体上标出B基因的位置．
正确答案
解：（1）①表示基因表达载体的构建过程，该过程需要DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组质粒；由图可知，质粒上含有草丁膦抗性基因，因此可用含草丁膦的培养基来筛选含有目的基因的油菜受体细胞．由以上分析可知，转基因油菜的培育主要运用了转基因技术和植物组织培养技术．
（2）矮杆油菜成功导入一个B基因后，其基因型为ggBb，根据题干信息“B基因与G基因在油菜的株高上有相同的效果”可知，这样的转基因油菜表现为中杆．该转基因油菜自交产生子一代的遗传图解为：
P ggBb
↓
F1 ggBB ggBb ggbb
1 2 1
高杆：中杆：矮杆
（3）①B基因与G基因在油菜的株高上有相同的效果，并且株高与这两个基因的数量正相关．甲植株含有两个有效显性基因；乙植株含有2个有效显性基因；丙中B基因的插入导致G基因被破坏，因此丙植株只有一个有效显性基因；丁植株含有2个显性基因．所以与甲的株高相同的是乙和丁．四种转基因油菜分别自交，其中甲后代有5种表现型（含有4个显性基因、含有3个显性基因、含有2个显性基因、含有1个显性基因、不含显性基因）、乙后代只有1种表现型（均含有2个显性基因，即GGbb、ggBB、GgBb）、丙后代只有3种表现型（含有一个有效显性基因B、不含显性基因、含有2个有效显性基因BB）、丁后代只有1种表现型（均含有2个显性基因）．
②另有一种转基因油菜自交子代也有3种表现型，则B基因应该在G基因所在的染色体上，表现为连锁遗传，其在染色体上的位置如图：
该植株自交后代的基因型有3种，即GGBB、GgBb、ggbb，表现型也有3种．
故答案为：
（1）DNA连接酶 草丁膦 植物组织培养
（2）中杆
P ggBb
↓
F1 ggBB ggBb ggbb
1 2 1
高杆：中杆：矮杆
（3）①乙和丁 丙
②
解析
解：（1）①表示基因表达载体的构建过程，该过程需要DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组质粒；由图可知，质粒上含有草丁膦抗性基因，因此可用含草丁膦的培养基来筛选含有目的基因的油菜受体细胞．由以上分析可知，转基因油菜的培育主要运用了转基因技术和植物组织培养技术．
（2）矮杆油菜成功导入一个B基因后，其基因型为ggBb，根据题干信息“B基因与G基因在油菜的株高上有相同的效果”可知，这样的转基因油菜表现为中杆．该转基因油菜自交产生子一代的遗传图解为：
P ggBb
↓
F1 ggBB ggBb ggbb
1 2 1
高杆：中杆：矮杆
（3）①B基因与G基因在油菜的株高上有相同的效果，并且株高与这两个基因的数量正相关．甲植株含有两个有效显性基因；乙植株含有2个有效显性基因；丙中B基因的插入导致G基因被破坏，因此丙植株只有一个有效显性基因；丁植株含有2个显性基因．所以与甲的株高相同的是乙和丁．四种转基因油菜分别自交，其中甲后代有5种表现型（含有4个显性基因、含有3个显性基因、含有2个显性基因、含有1个显性基因、不含显性基因）、乙后代只有1种表现型（均含有2个显性基因，即GGbb、ggBB、GgBb）、丙后代只有3种表现型（含有一个有效显性基因B、不含显性基因、含有2个有效显性基因BB）、丁后代只有1种表现型（均含有2个显性基因）．
②另有一种转基因油菜自交子代也有3种表现型，则B基因应该在G基因所在的染色体上，表现为连锁遗传，其在染色体上的位置如图：
该植株自交后代的基因型有3种，即GGBB、GgBb、ggbb，表现型也有3种．
故答案为：
（1）DNA连接酶 草丁膦 植物组织培养
（2）中杆
P ggBb
↓
F1 ggBB ggBb ggbb
1 2 1
高杆：中杆：矮杆
（3）①乙和丁 丙
②
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