- DNA重组技术的基本工具
- 共1894题
[生物--现代生物科技专题]
根据基因工程和胚胎工程的相关知识回答下列问题：
（1）通过试管动物技术培养发育为早期胚胎后，再经______产生多个基因型相同的后代．
（2）胚胎移植时，受体应处于适合的生理状况，此时可利用激素对受体进行______处理；此外，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生______反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能．
（3）胚胎移植的优势在于供体的职责变为______，繁重而漫长的妊娠和育仔的任务由受体承担．
（4）在制备乳腺生物反应器的过程中，科学家利用______两种工具酶将生长激素基因与______基因的启动子等调控组件重组在一起，通过______等方法，导入哺乳动物的受精卵中，然后，将受精卵送入母体内，使其生长发育成转基因动物．以上过程的核心是______．
正确答案
解：（1）来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此通过试管动物技术培养发育为早期胚胎后，再经胚胎分割和胚胎移植能产生多个基因型相同的后代．
（2）胚胎移植时，需要用促性腺激素对受体进行同期发情处理，使受体处于与供体相同的生理状况，从而提供胚胎移植的成功率；此外，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能．
（3）胚胎移植的优势在于供体的职责变为只提供优良的胚胎，繁重而漫长的妊娠和育仔的任务由受体承担．（4）在制备乳腺生物反应器的过程中，用限制酶和DNA连接酶将生长激素基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，通过显微注射等方法，导入哺乳动物的受精卵中，然后，将受精卵送入母体内，使其生长发育成转基因动物．以上过程采用了基因工程技术，其核心步骤是基因表达载体的构建．
故答案：（1）胚胎分割和胚胎移植
（2）同期发情处理 免疫排斥
（3）只提供优良的胚胎
（4）限制酶和DNA连接酶 乳腺蛋白 显微注射 基因表达载体的构建
解析
解：（1）来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此通过试管动物技术培养发育为早期胚胎后，再经胚胎分割和胚胎移植能产生多个基因型相同的后代．
（2）胚胎移植时，需要用促性腺激素对受体进行同期发情处理，使受体处于与供体相同的生理状况，从而提供胚胎移植的成功率；此外，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能．
（3）胚胎移植的优势在于供体的职责变为只提供优良的胚胎，繁重而漫长的妊娠和育仔的任务由受体承担．（4）在制备乳腺生物反应器的过程中，用限制酶和DNA连接酶将生长激素基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，通过显微注射等方法，导入哺乳动物的受精卵中，然后，将受精卵送入母体内，使其生长发育成转基因动物．以上过程采用了基因工程技术，其核心步骤是基因表达载体的构建．
故答案：（1）胚胎分割和胚胎移植
（2）同期发情处理 免疫排斥
（3）只提供优良的胚胎
（4）限制酶和DNA连接酶 乳腺蛋白 显微注射 基因表达载体的构建
【生物--选修3现代生物科技专题】
如图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病（基因缺陷导致胰岛B细胞不能正常合成胰岛素）的过程设计图解，请据图回答下列问题：
（1）图中①、②所示的结构分别是______、______．
（2）在体细胞培养时，由于人们对细胞所需营养物质还没有搞清楚，因此在使用合成培养基培养细胞时需加入______．
（3）在体细胞培养过程中，要将培养瓶置于CO2培养箱中培养，CO2的主要作用是______
______．要保证培养液处于无菌、无毒的环境，应采取的措施是：对培养液和所有培养用具进行无菌处理，通常还要在培养液中添加______，此外，还应______．
（4）通常将卵母细胞培养到______期时进行去核处理．
（5）过程④通常用②做受体细胞的原因是这些细胞分化程度低，具有______，可以定向诱导分化成细胞和某些组织．
（6）如果将图中的囊胚移植到某女性体内，移植的胚胎有可能在母体的子宫内发育成正常的胎儿，说明供体胚胎可与受体子宫建立正常的______联系，而我国政府对克隆人的态度是______．
正确答案
解：（1）图中①分别是供体细胞的细胞核，②所示内细胞团，因为这些细胞还未分化，具有全能性，可以定向诱导分化成各类细胞、组织、器官．
（2）动物细胞体外培养所需营养与体内基本相同，由于人们对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚，因此，在因此在使用合成培养基时，通常需要加入血清、血浆等一些天然成分．
（3）在体细胞培养过程中，要将培养瓶置于CO2培养箱中培养，CO2的主要作用是维持培养液的pH．要保证培养液处于无菌、无毒的环境，应采取的措施是：对培养液和所有培养用具进行无菌处理，通常还要在培养液中添加一定量的抗生素，此外，还应定期更换培养液，以便清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害．
（4）卵母细胞在MⅡ中期第一极体和细胞核靠的很近，当去核的时候（去核的卵细胞）可以把第一极体一块去掉，这样细胞就不会再分裂．
（5）通常用内细胞团做受体，原因是内细胞团具有发育的全能性，可以向不同类型的组织细胞分化．
（6）移植的胚胎有可能在母体的子宫内发育成正常的胎儿，说明供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，禁止生殖性克隆人是我国政府对克隆人的态度．
故答案为：（1）细胞核 内细胞团
（2）血清（或血浆）
（3）维持培养液的pH 一定量的抗生素 定期更换培养液
（4）MⅡ中
（5）发育的全能性
（6）生理和组织 禁止生殖性克隆人（类似答案酌情给分）
解析
解：（1）图中①分别是供体细胞的细胞核，②所示内细胞团，因为这些细胞还未分化，具有全能性，可以定向诱导分化成各类细胞、组织、器官．
（2）动物细胞体外培养所需营养与体内基本相同，由于人们对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚，因此，在因此在使用合成培养基时，通常需要加入血清、血浆等一些天然成分．
（3）在体细胞培养过程中，要将培养瓶置于CO2培养箱中培养，CO2的主要作用是维持培养液的pH．要保证培养液处于无菌、无毒的环境，应采取的措施是：对培养液和所有培养用具进行无菌处理，通常还要在培养液中添加一定量的抗生素，此外，还应定期更换培养液，以便清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害．
（4）卵母细胞在MⅡ中期第一极体和细胞核靠的很近，当去核的时候（去核的卵细胞）可以把第一极体一块去掉，这样细胞就不会再分裂．
（5）通常用内细胞团做受体，原因是内细胞团具有发育的全能性，可以向不同类型的组织细胞分化．
（6）移植的胚胎有可能在母体的子宫内发育成正常的胎儿，说明供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，禁止生殖性克隆人是我国政府对克隆人的态度．
故答案为：（1）细胞核 内细胞团
（2）血清（或血浆）
（3）维持培养液的pH 一定量的抗生素 定期更换培养液
（4）MⅡ中
（5）发育的全能性
（6）生理和组织 禁止生殖性克隆人（类似答案酌情给分）
（1）第二代疫苗是以编码病毒抗原蛋白的RNA为模板，经______酶的作用获得目的基因．形成的重组质粒与经过______处理的大肠杆菌细胞混合转化大肠杆菌，扩增大肠杆菌获得大量的抗原蛋白．将抗原蛋白注射入人体后，可引起机体产生______．
（2）第三代疫苗即“DNA疫苗”是将编码某种抗原蛋白的DNA注射到动物体内，该DNA可在人体内______相应的蛋白．相对于第三代疫苗，第二代疫苗运输和保存的难度更大，其原因是蛋白质______．
（3）DNA疫苗研制的动物试验：将若干只______的小鼠随机等分为A、B两组，A组小鼠注射______，B组注射等量生理盐水．在多次间隔免疫后进行______的测定，并计算每组的______，结果如图所示．该实验结果表明______．
正确答案
解：（1）以编码病毒抗原蛋白的RNA为模板合成目的基因DNA的过程称为逆转录，此过程需要逆转录酶．将目的基因导人微生物细胞时，需用Ca2+离子处理受体细胞，使受体细胞变成感受态细胞．抗原蛋白具有抗原性无感染性，因此将抗原蛋白注射入人体后，可引起机体产生体液免疫．
（2）第三代疫苗即“DNA疫苗”，该“DNA疫苗”要产生抗原蛋白需要经过转录和翻译的过程，并且易储存．而第二代疫苗就是抗原蛋白，由于蛋白质更容易发生结构改变（变性）而失去功能，不易储存．
（3）DNA疫苗研制的动物试验中，要遵循单一变量原则．实验的自变量为是否注射含DNA疫苗的生理盐水，其它无关变量如生理条件（体重、年龄等）要保持相似、注射试剂的量相同，实验的因变量为抗体的含量．多次测定抗体含量后需计算每组的平均值．图中曲线看出，注射适量含DNA疫苗的生理盐水的小鼠体内抗体含量高，因此实验结果表明DNA疫苗能引起小鼠产生体液免疫应答．
故答案为：
（1）逆转录 Ca2+离子（CaCl2） （体液）免疫应答
（2）表达（转录和翻译） 更容易发生结构改变（变性）而失去功能
（3）生理条件（体重、年龄等）相似 适量含DNA疫苗的生理盐水 抗体含量 平均值 DNA疫苗能引起小鼠产生体液免疫应答
解析
解：（1）以编码病毒抗原蛋白的RNA为模板合成目的基因DNA的过程称为逆转录，此过程需要逆转录酶．将目的基因导人微生物细胞时，需用Ca2+离子处理受体细胞，使受体细胞变成感受态细胞．抗原蛋白具有抗原性无感染性，因此将抗原蛋白注射入人体后，可引起机体产生体液免疫．
（2）第三代疫苗即“DNA疫苗”，该“DNA疫苗”要产生抗原蛋白需要经过转录和翻译的过程，并且易储存．而第二代疫苗就是抗原蛋白，由于蛋白质更容易发生结构改变（变性）而失去功能，不易储存．
（3）DNA疫苗研制的动物试验中，要遵循单一变量原则．实验的自变量为是否注射含DNA疫苗的生理盐水，其它无关变量如生理条件（体重、年龄等）要保持相似、注射试剂的量相同，实验的因变量为抗体的含量．多次测定抗体含量后需计算每组的平均值．图中曲线看出，注射适量含DNA疫苗的生理盐水的小鼠体内抗体含量高，因此实验结果表明DNA疫苗能引起小鼠产生体液免疫应答．
故答案为：
（1）逆转录 Ca2+离子（CaCl2） （体液）免疫应答
（2）表达（转录和翻译） 更容易发生结构改变（变性）而失去功能
（3）生理条件（体重、年龄等）相似 适量含DNA疫苗的生理盐水 抗体含量 平均值 DNA疫苗能引起小鼠产生体液免疫应答
利用植物修复技术治理重金属污染的实质是将某种特定的植物种植在被重金属污染的土壤上，植物收获后进行妥善处理，就可将重金属移出土体．目前科学家正尝试应用生物工程技术培育符合植物修复技术要求的转基因植物．请根据以上材料回答下列问题：
（1）土壤中的重金属通过______逐级富集，从而危及人类的健康．
（2）在应用植物修复技术治理重金属污染的土壤时，需选择符合要求的抗性植物，这遵循了生态工程的______原理．研究表明，此类抗性植物能促使吸收来的重金属与______、有机酸等结合而分别沉积到细胞壁和液泡等处，并依靠______（细胞结构）的功能，使污染物与体内的敏感分子或部位隔离，不干扰正常的细胞代谢．对此类植物要及时收割，否则，植物体内的重金城可能通过______等途径重返土壤中．
（3）利用基因工程培育抗性植物过程中，不同物种的基因能拼接在一起，是因为它们的分子结构都是______结构．检测口的基因是否成功导入植物细胞，可采用的生物技术是______．之后，还需要应用______技术，将含有目的基因的植物细胞培养成植株．
正确答案
解：（1）生物的富集作用又叫生物浓缩，是指生物体通过对环境中某些元素或难以分解的化合物的积累，并通过食物链在生物间传递，并且浓度逐步增高．
（2）在应用植物修复技术治理签发污染的土壤时，需选择符合要求的植物，这遵循了生态工程的协调与平衡原理．细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，有机酸存在于液泡中的细胞液中，细胞内的生物膜把细胞分隔成一个个小的，这样就使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会相互干扰，保证了细胞的生命活动高效、有序地进行．对此类植物要及时收割，否则，植物体内的重金城可能通过落叶等途径重返土壤中．
（3）由于大部分物种的基因分子结构都双螺旋结构所以不同物种的基因能拼接在一起；检测目的基因成功导入植物细胞可采用的生物技术是DNA分子杂交技术，DNA-RNA分子杂交技术、抗原-抗体杂交技术．单独地含有目的基因的植物细胞培养成植株需要应用植物组织培养技术，该技术的理论依据是细胞的全能性．
故答案为：
（1）食物链
（2）协调与平衡原理 纤维素（或果胶） 生物膜 落叶
（3）双螺旋 DNA分子杂交技术 植物组织培养
解析
解：（1）生物的富集作用又叫生物浓缩，是指生物体通过对环境中某些元素或难以分解的化合物的积累，并通过食物链在生物间传递，并且浓度逐步增高．
（2）在应用植物修复技术治理签发污染的土壤时，需选择符合要求的植物，这遵循了生态工程的协调与平衡原理．细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，有机酸存在于液泡中的细胞液中，细胞内的生物膜把细胞分隔成一个个小的，这样就使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会相互干扰，保证了细胞的生命活动高效、有序地进行．对此类植物要及时收割，否则，植物体内的重金城可能通过落叶等途径重返土壤中．
（3）由于大部分物种的基因分子结构都双螺旋结构所以不同物种的基因能拼接在一起；检测目的基因成功导入植物细胞可采用的生物技术是DNA分子杂交技术，DNA-RNA分子杂交技术、抗原-抗体杂交技术．单独地含有目的基因的植物细胞培养成植株需要应用植物组织培养技术，该技术的理论依据是细胞的全能性．
故答案为：
（1）食物链
（2）协调与平衡原理 纤维素（或果胶） 生物膜 落叶
（3）双螺旋 DNA分子杂交技术 植物组织培养
黄曲霉毒素B1（AFB1）存在于被黄曲霉菌污染的饲料中，它可以通过食物链进入动物体内并蓄积，引起癌变．某些微生物能表达AFB1解毒酶．将该酶添加在饲料中可以降解AFB1，清除其毒性．
（1）AFB1属于______类致癌因子．
（2）AFB1能结合在DNA 的G 上，使该位点受损伤变为G′，G′会与A配对．若此过程发生在动物细胞______期，可能引起子代性状的改变．现有受损伤部位的序列为
（3）如图为采用基因工程技术生产AFB1解毒酶的流程图
据图回答问题：
①在甲、乙条件下培养含AFB1解毒酶基因的菌株．经测定，甲菌液细胞密度小、细胞含解毒酶：乙菌液细胞密度大、细胞不含解毒酶．过程l 应选择______菌液的细胞提取总RNA，理由是______．
②过程Ⅱ中，所需要以______为原料，需要______酶．
③酵母菌表达AFB1解毒酶的场所是______．
正确答案
（ 1 ） 黄曲霉毒素B1（AFB1）是化学物质，AFB1属于化学类致癌因子．
（ 2 ） AFB1能结合在DNA的G上．使该位点受损伤变为G，在间期DNA复制中，G‘会与A配对．现有受损伤部位的序列
（3）①过程Ⅰ提取总RNA，应选择甲菌液的细胞，理由是甲菌液细胞中含AFB1解毒酶，意味着完成了基因的表达，转录出了mRNA，而乙菌液细胞中不含AFB1解毒酶，未发生转录，所以应选择甲菌液的细胞提取总RNA．
②过程Ⅱ中以RNA为原料合成cDNA，原料是脱氧核苷酸，需DNA聚合酶．
③AFB1解毒酶的化学本质是蛋白质，则表达场所是酵母菌核糖体．
故答案为：
（ 1 ）化学
（ 2 ）
（3）①甲 因为甲菌液细胞含解毒酶，意味着完成了基因的表达，所以应选择甲菌液的细胞提取总RNA
②RNA DNA聚合酶．
③核糖体
解析
（ 1 ） 黄曲霉毒素B1（AFB1）是化学物质，AFB1属于化学类致癌因子．
（ 2 ） AFB1能结合在DNA的G上．使该位点受损伤变为G，在间期DNA复制中，G‘会与A配对．现有受损伤部位的序列
（3）①过程Ⅰ提取总RNA，应选择甲菌液的细胞，理由是甲菌液细胞中含AFB1解毒酶，意味着完成了基因的表达，转录出了mRNA，而乙菌液细胞中不含AFB1解毒酶，未发生转录，所以应选择甲菌液的细胞提取总RNA．
②过程Ⅱ中以RNA为原料合成cDNA，原料是脱氧核苷酸，需DNA聚合酶．
③AFB1解毒酶的化学本质是蛋白质，则表达场所是酵母菌核糖体．
故答案为：
（ 1 ）化学
（ 2 ）
（3）①甲 因为甲菌液细胞含解毒酶，意味着完成了基因的表达，所以应选择甲菌液的细胞提取总RNA
②RNA DNA聚合酶．
③核糖体
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