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高考生物一轮复习特训:阶段性总结课11 现代生物科技专题 Word版含解析
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这是一份高考生物一轮复习特训:阶段性总结课11 现代生物科技专题 Word版含解析,共22页。
A.用携带目的基因的农杆菌侵染植物细胞
B.用选择培养基筛选导入目的基因的细胞
C.用聚乙二醇诱导转基因细胞的原生质体融合
D.用适当比例的生长素和细胞分裂素诱导愈伤组织生芽
答案 C
解析 利用农杆菌转化法培育转基因植株时,将含有目的基因的Ti质粒导入农杆菌后,再用该农杆菌侵染植物细胞,A正确;可在选择培养基上选择成功转化了的受体细胞,例如将农杆菌在含四环素的培养基中培养,筛选出成功导入目的基因的农杆菌,B正确;转基因植物的培育过程中,不存在植物体细胞杂交技术的应用及诱导细胞融合过程,C错误;目的基因成功导入后需利用植物组织培养技术将植物叶片细胞培育成幼苗,即需要用适当比例的生长素与细胞分裂素诱导愈伤组织再分化,D正确。
2.[天津高考]2015年2月3日,英国议会下院通过一项历史性法案,允许以医学手段培育“三亲婴儿”。三亲婴儿的培育过程可选用如下技术路线。
据图分析,下列叙述错误的是( )
A.该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代
B.捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿
C.三亲婴儿的染色体全部来自母亲提供的细胞核
D.三亲婴儿的培育还需要早期胚胎培养和胚胎移植等技术
答案 C
解析 捐献者卵母细胞提供细胞质,母亲卵母细胞提供细胞核,这样可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代,A项正确;红绿色盲基因位于细胞核,因此捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿,B项正确;三亲婴儿的染色体来自母亲提供的细胞核和父亲提供的细胞核,C项错误;由受精卵发育到三亲婴儿还需要早期胚胎培养和胚胎移植等技术,D项正确。
3.[重庆高考]下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述,正确的是( )
A.表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞mRNA反转录获得
B.表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原(起)点
C.借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来
D.启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用
答案 C
解析 人肝细胞中胰岛素基因不表达,通过人肝细胞mRNA反转录不能得到胰岛素基因,A项错误;基因表达载体的复制原点和启动子是不同的位点,基因表达载体的复制开始于复制原点,胰岛素基因的表达开始于启动子,B项错误;抗生素抗性基因可作为基因工程中的标记基因,可将含有目的基因的受体细胞筛选出来,C项正确;启动子在基因表达的转录中起作用,终止密码子在基因表达的翻译中起作用,D项错误。
4.[课标全国卷Ⅰ]HIV属于逆转录病毒,是艾滋病的病原体。回答下列问题:
(1)用基因工程方法制备HIV的某蛋白(目的蛋白)时,可先提取HIV中的________,以其作为模板,在________的作用下合成________,获取该目的蛋白的基因,构建重组表达载体,随后导入受体细胞。
(2)从受体细胞中分离纯化出目的蛋白,该蛋白作为抗原注入机体后,刺激机体产生的可与此蛋白结合的相应分泌蛋白是________,该分泌蛋白可用于检测受试者血清中的HIV,检测的原理是__________________________________________________________。
(3)已知某种菌导致的肺炎在健康人群中罕见,但是在艾滋病患者中却多发。引起这种现象的根本原因是HIV主要感染和破坏了患者的部分________细胞,降低了患者免疫系统的防卫功能。
(4)人的免疫系统有________癌细胞的功能。艾滋病患者由于免疫功能缺陷,易发生恶性肿瘤。
答案 (1)RNA 逆转录酶 cDNA(或DNA) (2)抗体 抗原与抗体特异性结合 (3)T(或T淋巴) (4)监控和清除
解析 (1)HIV属于逆转录病毒,用基因工程制备HIV的某蛋白时,可先提取它的RNA,再在逆转录酶的作用下合成cDNA,再构建基因表达载体并导入受体细胞。
(2)目的蛋白进入机体后,作为抗原刺激机体产生相应的分泌蛋白即抗体。由于抗原抗体的结合具有特异性,故该分泌蛋白可用于检测受试者血清中的HIV。
(3)HIV进入机体后,主要攻击机体的T淋巴细胞,从而降低患者的免疫力。
(4)免疫系统可监控并清除体内已经衰老或被损坏的细胞以及癌变的细胞。
5.[课标全国卷Ⅱ]已知生物体内有一种蛋白质(P),该蛋白质是一种转运蛋白,由305个氨基酸组成。如果将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸,240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸,改变后的蛋白质(P1)不但保留P的功能,而且具有了酶的催化活性。回答下列问题。
(1)从上述资料可知,若要改变蛋白质的功能,可以考虑对蛋白质的______________________进行改造。
(2)以P基因序列为基础,获得P1基因的途径有修饰________基因或合成________基因。所获得的基因表达是遵循中心法则的,中心法则的全部内容包括__________________________的复制;以及遗传信息在不同分子之间的流动,即:__________________________________________________________。
(3)蛋白质工程也被称为第二代基因工程,其基本途径是从预期蛋白质功能出发,通过________________________和____________________________,进而确定相对应的脱氧核苷酸序列,据此获得基因,再经表达、纯化获得蛋白质,之后还需要对蛋白质的生物________进行鉴定。
答案 (1)氨基酸序列(或结构) (2)P P1 DNA和RNA(或遗传物质) DNA→RNA、RNA→DNA、RNA→蛋白质(或转录、逆转录、翻译) (3)设计蛋白质的结构 推测氨基酸序列 功能
解析 本题考查蛋白质工程和基因工程的原理及操作流程。
(1)由题干信息可知,改造蛋白质的功能可通过改变蛋白质的结构实现。
(2)依据蛋白质工程的定义及题中信息可知,获得P1基因的途径有修饰现有(P)基因或合成新(P1)基因。中心法则的全部内容包括DNA的复制、RNA的复制、转录、逆转录和翻译。
(3)蛋白质工程的基本途径: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→找到相应的脱氧核苷酸序列。通过蛋白质工程合成的蛋白质还需要进行生物活性的鉴定即功能鉴定,看是否达到人们的需求。
6.[安徽高考]科研人员采用转基因体细胞克隆技术获得转基因绵羊,以便通过乳腺生物反应器生产人凝血因子Ⅸ医用蛋白,其技术路线如图。
(1)由过程①获得的A为_________________________________。
(2)在核移植之前,必须先去掉受体卵母细胞的核,目的是____________________。受体应选用________期卵母细胞。
(3)进行胚胎移植时,代孕母羊对移入子宫的重组胚胎基本上不发生________,这为重组胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能。
(4)采用胎儿成纤维细胞进行转基因体细胞克隆,理论上可获得无限个转基因绵羊,这是因为_______________________________。
答案 (1)含目的基因的表达载体
(2)保证核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞 MⅡ
(3)免疫排斥反应
(4)整合有目的基因的成纤维细胞可进行传代培养
解析 (1)依据图示,①为表达载体构建过程,A为含有目的基因的表达载体。
(2)在核移植前,去掉受体卵母细胞核的目的是保证核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞;受体细胞应选用减Ⅱ中期的卵母细胞。
(3)在胚胎移植时,代孕母羊对移入子宫的重组胚胎基本不发生免疫排斥反应,这为重组胚胎的存活提供了可能。
(4)由于整合有目的基因的成纤维细胞可以进行传代培养,故理论上可获得无限个转基因绵羊。
7.[福建高考]GDNF是一种神经营养因子,对损伤的神经细胞具有营养和保护作用。研究人员构建了含GDNF基因的表达载体(如图1所示),并导入到大鼠神经干细胞中,用于干细胞基因治疗的研究。请回答:
(1)在分离和培养大鼠神经干细胞的过程中,使用胰蛋白酶的目的是________________________。
(2)构建含GDNF基因的表达载体时,需选择图1中的________限制酶进行酶切。
(3)经酶切后的载体和GDNF基因进行连接,连接产物经筛选得到的载体主要有3种:单个载体自连、GDNF基因与载体正向连接、GDNF基因与载体反向连接(如图1所示)。为鉴定这3种连接方式,选择Hpa Ⅰ酶和BamH Ⅰ酶对筛选得到的载体进行双酶切,并对酶切后的DNA片段进行电泳分析,结果如图2所示。图中第________泳道显示所鉴定的载体是正向连接的。
(4)将正向连接的表达载体导入神经干细胞后,为了检测GDNF基因是否成功表达,可用相应的________与提取的蛋白质杂交。当培养的神经干细胞达到一定密度时,需进行________培养以得到更多数量的细胞,用于神经干细胞移植治疗实验。
答案 (1)使细胞分散开 (2)XhⅠ (3)② (4)抗体 传代
解析 本题考查动物细胞培养和基因工程的相关知识,考查学生推理能力,运用所学知识分析问题和解决问题的能力,难度适中。
(1)动物细胞培养时,可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶作用,使细胞分散开。
(2)质粒上有XhⅠ识别位点,而且在启动子之后,所以选用XhⅠ限制酶进行酶切。
(3)泳道①仅有一种条带,属于载体自连;泳道②有两种条带,且长度分别与质粒和GDNF基因长度相同,为正向连接;泳道③有两种条带,长度与BamHⅠ酶切后结果相同,为反向连接。
(4)检测基因是否表达采用抗原抗体杂交法。培养动物细胞采用动物细胞培养法,当细胞密度达到一定程度,需要进行分瓶,进行传代培养。
8.[山东高考]治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。流程如下:
(1)过程①采用的是细胞工程中的________技术,过程②采用的是胚胎工程中的________技术。
(2)体细胞进行体外培养时,所需气体主要有O2和CO2,其中CO2的作用是维持培养液(基)的________。
(3)如果克隆过程中需进行基因改造,在构建基因表达载体(重组载体)时必须使用________和________两种工具酶。基因表达载体上除目的基因外,还需有________基因,以便选出成功导入基因表达载体的细胞。
(4)胚胎干细胞可以来自囊胚中的________。在一定条件下,胚胎干细胞可以分化形成不同的组织器官。若将图中获得的组织器官移植给个体________(填“A”或“B”),则不会发生免疫排斥反应。
答案 (1)(体细胞)核移植 (早期)胚胎培养
(2)pH(或:酸碱度)
(3)限制性(核酸)内切酶(或:限制酶) DNA连接酶(注:两空可颠倒) 标记
(4)内细胞团 B
解析 (1)将个体B体细胞核移植到个体A去核卵母细胞中,此技术为核移植;在体外将重组细胞培养成囊胚(早期胚胎)的技术称为早期胚胎培养。
(2)为了维持稳定的pH,培养箱中的二氧化碳需要维持在2%~10%之间,以保持培养液中溶解的二氧化碳的浓度。
(3)构建基因表达载体需要利用限制性核酸内切酶将目的基因和载体切出相同的黏性末端,再用DNA连接酶进行拼接;可根据基因表达载体上的标记基因的表达产物或性状对受体细胞进行筛选,以便选出成功导入基因表达载体的细胞。
(4)胚胎干细胞可来自囊胚的内细胞团;由于组织器官细胞的遗传物质主要来自个体B的细胞核,而与免疫排斥相关的基因主要存在于细胞核中,因此该器官细胞与个体B细胞表面的糖蛋白一致,移植给个体B不会发生免疫排斥反应。
9.[四川高考]将苏云金杆菌Bt蛋白的基因导入棉花细胞中,可获得抗棉铃虫的转基因棉,其过程如图所示(注:农杆菌中Ti质粒上只有TDNA片段能转移到植物细胞中)。
(1)过程①需用同种________酶对含Bt基因的DNA和Ti质粒进行酶切。为将过程②获得的含重组质粒的农杆菌筛选出来,应使用________培养基。
(2)过程③中将棉花细胞与农杆菌混合后共同培养,旨在让________进入棉花细胞;除尽农杆菌后,还须转接到含卡那霉素的培养基上继续培养,目的是____________________________________。
(3)若过程④仅获得大量的根,则应在培养基中增加________以获得芽;部分接种在无激素培养基上的芽也能长根,原因是__________________________________________________________。
(4)检验转基因棉的抗虫性状,常用方法是________。种植转基因抗虫棉能减少________的使用,以减轻环境污染。
答案 (1)限制性核酸内切 选择
(2)TDNA 筛选获得TDNA片段的植物细胞
(3)细胞分裂素浓度 芽顶端合成的生长素向基部运输,促进根的分化
(4)投放棉铃虫 农药
解析 (1)过程①需用同种限制性核酸内切酶对含Bt基因的DNA和Ti质粒进行酶切。筛选含重组质粒的农杆菌应使用选择培养基。
(2)将棉花细胞与农杆菌混合后共同培养,旨在让TDNA进入棉花细胞;除尽农杆菌后,还须转接到含卡那霉素的培养基上继续培养,筛选出含TDNA片段的棉花细胞。
(3)增加细胞分裂素浓度,使生长素用量与细胞分裂素用量的比值降低,有利于芽的分化;部分接种在无激素培养基上的芽也能长根,原因是芽顶端合成的生长素向基部运输,促进下端生根。
(4)检验转基因棉的抗虫性状,常用方法是投放棉铃虫,看食用转基因棉的棉铃虫是否死亡。种植转基因抗虫棉能减少农药的使用,以减轻环境污染。
10.[海南高考]在体内,人胰岛素基因表达可合成出一条称为前胰岛素原的肽链,此肽链在内质网中经酶甲切割掉氨基端一段短肽后成为胰岛素原,进入高尔基体的胰岛素原经酶乙切割去除中间片段C后,产生A、B两条肽链,再经酶丙作用生成由51个氨基酸残基组成的胰岛素。目前,利用基因工程技术可大量生产胰岛素。回答下列问题:
(1)人体内合成前胰岛素原的细胞是________,合成胰高血糖素的细胞是________。
(2)可根据胰岛素原的氨基酸序列,设计并合成编码胰岛素原的________序列,用该序列与质粒表达载体构建胰岛素原基因重组表达载体,再经过细菌转化、筛选及鉴定,即可建立能稳定合成________的基因工程菌。
(3)用胰岛素原抗体检测该工程菌的培养物时,培养液无抗原抗体反应,菌体有抗原抗体反应,则用该工程菌进行工业发酵时,应从________中分离、纯化胰岛素原。胰岛素原经酶处理便可转变为胰岛素。
答案 (1)胰岛B细胞'胰岛A细胞
(2)DNA'胰岛素原
(3)菌体
解析 (1)前胰岛素原经加工后成为胰岛素,人体合成胰岛素的细胞是胰岛B细胞,所以合成前胰岛素原的细胞也是胰岛B细胞,合成胰高血糖素的细胞是胰岛A细胞。
(2)根据胰岛素原的氨基酸序列,可设计并合成编码胰岛素原的DNA序列;用该序列与质粒构建胰岛素原基因的重组表达载体,再经过细菌转化、筛选及鉴定,即可建立能稳定合成人胰岛素原的基因工程菌。
(3)根据题意,培养液无抗原抗体反应,菌体有抗原抗体反应,所以用该工程菌进行工业发酵时,应从菌体中分离、纯化胰岛素原,经酶处理便可转变为胰岛素。
11.[重庆高考]某课题组为解决本地种奶牛产奶量低的问题,引进了含高产奶基因但对本地适应性差的纯种公牛。
(1)拟进行如下杂交:
♂A(具高产奶基因的纯种)×♀B(具适宜本地生长基因的纯种)→C
选择B作为母本,原因之一是胚胎能在母体内正常________。若C中的母牛表现为适宜本地生长,但产奶量并未提高,说明高产奶是________性状。为获得产奶量高且适宜本地生长的母牛,根据现有类型,最佳杂交组合是________,后代中出现这种母牛的概率是________(假设两对基因分别位于不同对常染色体上)。
(2)用以上最佳组合,按以下流程可加速获得优良个体。
精子要具有受精能力,需对其进行________处理;卵子的成熟在过程________中完成。在过程④的培养基中含有葡萄糖,其作用是______________________。为筛选出具有优良性状的母牛,过程⑤前应鉴定胚胎的________________。子代母牛的优良性状与过程______________的基因重组有关。
(3)为了提高已有胚胎的利用率,可采用________技术。
答案 (1)生长发育或胚胎发育 隐性 ♂A×♀C 1/8
(2)获能或增强活力 ③ 供能 性别、高产奶和适宜生长的基因 ②
(3)胚胎分割
解析 (1)由于胚胎能在母体内进行正常的胚胎发育,所以可选择适宜当地生长的纯种牛做母本。用纯种高产奶牛与适宜当地生长的纯种牛杂交,获得了C牛,表现为适宜当地生长,但产奶量并没提高,这说明不适宜当地生长是隐性性状,适宜当地生长是显性性状,高产奶是隐性性状,低产奶是显性性状。由于控制奶牛的产奶量的基因和对本地的适应性的基因分别位于不同的染色体上,说明他们在遗传时遵循基因的自由组合定律,若控制奶牛的产奶量的等位基因为A和a,对本地的适应性的等位基因为B和b,可推知雄牛A的基因型为aabb,雌牛B为AABB,C为AaBb,可见要获得产奶量高且适宜当地生长的母牛(aaB_),最佳的实验组合为♂A×♀C,此时后代出现所需牛(aaBb)的概率为1/4×1/2=1/8。
(2)精子需获能后才具备受精的能力;由于排卵时排出的卵子只发育到减数第二次分裂,而减数第二次分裂形成卵细胞是在受精过程中完成的,即卵子的成熟是在体外受精过程中完成;在胚胎培养过程中,培养基中的葡萄糖能为胚胎发育过程提供能量;为了筛选出具有优良性状的母牛,在胚胎移植之前需对胚胎的性别、高产奶和适宜生长的基因进行鉴定;母牛在减数分裂过程中发生基因重组,产生具有优良性状基因的卵细胞,子代母牛的优良性状与此有关。
(3)通过胚胎分割技术可产生遗传性状相同的多个胚胎,从而提高胚胎的利用率。
12.[2014·课标全国卷Ⅱ]植物甲具有极强的耐旱性,其耐旱性与某个基因有关。若从该植物中获得该耐旱基因,并将其转移到耐旱性低的植物乙中,有可能提高后者的耐旱性。
回答下列问题:
(1)理论上,基因组文库含有生物的________基因;而cDNA文库中含有生物的________基因。
(2)若要从植物甲中获得耐旱基因,可首先建立该植物的基因组文库,再从中________出所需的耐旱基因。
(3)将耐旱基因导入农杆菌,并通过农杆菌转化法将其导入植物________的体细胞中,经过一系列的过程得到再生植株。要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达,应检测此再生植株中该基因的________,如果检测结果呈阳性,再在田间试验中检测植株的________是否得到提高。
(4)假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交,子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为3∶1时,则可推测该耐旱基因整合到了________________(填“同源染色体的一条上”或“同源染色体的两条上”)。
答案 (1)全部'部分 (2)筛选 (3)乙'表达产物'耐旱性 (4)同源染色体的一条上
解析 (1)基因组文库含有某种生物的全部基因,cDNA文库含有某种生物的部分基因。
(2)可从基因组文库中筛选所需基因,如耐旱基因。
(3)受体细胞应为植物乙的体细胞。确认某基因是否正确表达,应检测其表达产物。检测植株的耐旱性是从个体水平进行鉴定。
(4)如果耐旱基因整合到同源染色体的一条上,会在减数分裂中产生两种比例相同的配子,在后代中出现3∶1的性状分离比。如果耐旱基因整合到同源染色体的两条上,则后代应全为耐旱植株。
13.[2014·天津高考]嗜热土壤芽孢杆菌产生的β-葡萄糖苷酶(BglB)是一种耐热纤维素酶,为使其在工业生产中更好地应用,开展了以下试验:
Ⅰ.利用大肠杆菌表达BglB酶
(1)PCR扩增bglB基因时,选用__________________基因组DNA作模板。
(2)上图为质粒限制酶酶切图谱。bglB基因不含图中限制酶识别序列。为使PCR扩增的bglB基因重组进该质粒,扩增的bglB基因两端需分别引入________和________不同限制酶的识别序列。
(3)大肠杆菌不能降解纤维素,但转入上述构建好的表达载体后则获得了降解纤维素的能力,这是因为____________________________________________。
Ⅱ.温度对BglB酶活性的影响
(4)据图1、2可知,80 ℃保温30分钟后,BglB酶会________;为高效利用BglB酶降解纤维素,反应温度最好控制在________(单选)。
A.50 ℃ B.60 ℃
C.70 ℃ D.80 ℃
Ⅲ.利用分子育种技术提高BglB酶的热稳定性
在PCR扩增bglB基因的过程中,加入诱变剂可提高bglB基因的突变率。经过筛选,可获得能表达出热稳定性高的BglB酶的基因。
(5)与用诱变剂直接处理嗜热土壤芽孢杆菌相比,上述育种技术获得热稳定性高的BglB酶基因的效率更高,其原因是在PCR过程中________(多选)。
A.仅针对bglB基因进行诱变
B.bglB基因产生了定向突变
C.bglB基因可快速累积突变
D.bglB基因突变不会导致酶的氨基酸数目改变
答案 (1)嗜热土壤芽孢杆菌
(2)NdeⅠ'BamHⅠ
(3)转基因的大肠杆菌分泌出有活性的BglB酶
(4)失活'B
(5)AC
解析 (1)BglB由嗜热土壤芽孢杆菌产生,故PCR扩增bglB基因时,应选用嗜热土壤芽孢杆菌基因组DNA作模板。
(2)目的基因在与质粒连接时,需连接在启动子和终止子之间,且所用限制酶不能破坏启动子、终止子和标记基因,所以切割质粒应选用NdeⅠ和BamHⅠ两种酶,则扩增的bglB基因两端需分别引入NdeⅠ和BamHⅠ两种酶的识别序列。
(3)转基因大肠杆菌含有的bglB基因表达,合成了耐热的纤维素酶,所以其获得了降解纤维素的能力。
(4)由图2可知,80 ℃保温30分钟后,BglB酶的相对活性为0,所以此时该酶失活;由图1可知:60~70 ℃时BglB酶的相对活性最高。70 ℃时,该酶活性易降低,所以为高效利用BglB酶降解纤维素应最好将温度控制在60 ℃。
(5)在PCR扩增bglB基因时加入诱变剂仅对该基因进行诱变,可快速累积突变,但诱发基因突变时,突变仍是不定向的,且突变的结果可以改变酶中氨基酸的数目。故A、C正确,B、D错误。
14.[2014·山东高考]人组织纤溶酶原激活物(htPA)是一种重要的药用蛋白,可在转htPA基因母羊的羊乳中获得。流程如下:
(1)htPA基因与载体用__________________切割后,通过DNA连接酶连接,以构建重组表达载体。检测目的基因是否已插入受体细胞DNA,可采用________________技术。
(2)为获取更多的卵(母)细胞,要对供体母羊注射促性腺激素,使其________。采集的精子需要经过________,才具备受精能力。
(3)将重组表达载体导入受精卵常用的方法是________。为了获得母羊,移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行________。利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体,这体现了早期胚胎细胞的________。
(4)若在转htPA基因母羊的羊乳中检测到________,说明目的基因成功表达。
答案 (1)同种限制性核酸内切酶(或同种限制酶) DNA分子杂交(或核酸探针)
(2)超数排卵 获能(处理)
(3)显微注射法 性别鉴定 全能性
(4)htPA(或人组织纤溶酶原激活物)
解析 (1)用同种限制酶切割质粒和含有htPA基因的DNA片段可产生相同的黏性末端,便于构建基因表达载体;通常采用DNA分子杂交技术来检测目的基因是否已插入受体细胞DNA上。
(2)为获得更多的卵母细胞,通常对供体母羊注射促性腺激素使其超数排卵;采集的精子需要经过获能处理才具备受精能力。
(3)通常用显微注射法将重组表达载体导入动物的受精卵;为了获得母羊,移植前需要对已成功转入目的基因的胚胎进行性别鉴定;早期胚胎细胞具有全能性,可利用胚胎分割和胚胎移植技术获得多个转基因个体。
(4)htPA基因的表达产物为人组织纤溶酶原激活物,若在转基因母羊的羊乳中检测到人组织纤溶酶原激活物,说明目的基因成功表达。
15.[2014·海南高考]下图是将某细菌的基因A导入大肠杆菌内,制备“工程菌”的示意图。
据图回答:
(1)获得A有两条途径:一是以A的mRNA为模板,在________酶的催化下,合成互补的单链DNA,然后在________的作用下合成双链DNA,从而获得所需基因;二是根据目标蛋白质的________序列,推测出相应的mRNA序列,然后按照碱基互补配对原则,推测其DNA的________序列,再通过化学方法合成所需基因。
(2)利用PCR技术扩增DNA时,需要在反应体系中添加的有机物质有________、________、4种脱氧核糖核苷三磷酸和耐热性的DNA聚合酶,扩增过程可以在PCR扩增仪中完成。
(3)由A和载体B拼接形成的C通常称为__________________________________________________________。
(4)在基因工程中,常用Ca2+处理D,其目的是__________________________________________________________。
答案 (1)逆转录 DNA聚合酶 氨基酸 脱氧核苷酸 (2)引物 模板(A基因) (3)基因表达载体
(4)使其成为感受态细胞,有利于其吸收重组DNA分子
解析 (1)在逆转录酶的催化下,以基因A产生的mRNA为模板可以获得与mRNA互补的单链DNA,以该单链DNA为模板,在DNA聚合酶的作用下可合成双链DNA;根据目标蛋白质的氨基酸序列,根据密码表可推测出相应的mRNA序列,然后根据碱基互补配对原则可推测出其DNA中的脱氧核苷酸序列,再通过化学方法利用DNA合成仪合成所需基因。
(2)利用PCR扩增目的基因时,需要提供目的基因作为模板,添加引物用来引导子链的形成,添加四种脱氧核糖核苷三磷酸(即dCTP、dATP、dGTP、dTTP)作为原料,耐高温的DNA聚合酶来催化子链的形成;扩增过程可在PCR扩增仪中完成。
(3)目的基因A和运载体B拼接形成的C通常称为基因表达载体(重组质粒)。
(4)基因工程中,常用Ca2+处理细菌细胞,使之成为感受态细胞,容易吸收周围环境中的DNA分子,进而使重组质粒导入细菌细胞内。
16.[2014·课标全国卷Ⅰ]某研究者用抗原(A)分别免疫3只同种小鼠(X、Y和Z),每只小鼠免疫5次,每次免疫一周后测定各小鼠血清抗体的效价(能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数),结果如下图所示。
若要制备杂交瘤细胞,需取免疫后小鼠的B淋巴细胞(染色体数目40条),并将该细胞与体外培养的小鼠骨髓瘤细胞(染色体数目60条)按一定比例加入试管中,再加入聚乙二醇诱导细胞融合,经筛选培养及抗体检测,得到不断分泌抗A抗体的杂交瘤细胞。
回答下列问题:
(1)制备融合所需的B淋巴细胞时,所用免疫小鼠的血清抗体效价需达到16000以上,则小鼠最少需要经过________次免疫后才能有符合要求的。达到要求后的X、Y、Z这3只免疫小鼠中,最适合用于制备B淋巴细胞的是______小鼠,理由是__________________________________________________________。
(2)细胞融合实验完成后,融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外,可能还有_______________________________________,体系中出现多种类型细胞的原因是____________________________。
(3)杂交瘤细胞中有________个细胞核,染色体数目最多是________条。
(4)未融合的B淋巴细胞经多次传代培养后都不能存活,原因是__________________________________________________________。
答案 (1)四 Y Y小鼠的血清抗体效价最高
(2)B淋巴细胞相互融合形成的细胞,骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞 细胞融合是随机的,且融合率达不到100% (3)1 100 (4)不能无限增殖
解析 (1)据图分析,第四次注射后X、Y、Z小鼠的血清抗体效价均达到16000以上,小鼠Y的B淋巴细胞产生抗体效价最高,最适用于制备单克隆抗体。
(2)融合体系中除了未融合的细胞和杂交瘤细胞之外,还有骨髓瘤细胞和B淋巴细胞的自身融合产物,由于细胞膜具有流动性,且诱导之后的细胞融合不具有特异性,故体系中会出现多种类型的细胞。
(3)杂交瘤细胞形成后,小鼠的免疫B淋巴细胞核与其骨髓瘤细胞核会融合形成一个细胞核。小鼠的B淋巴细胞(染色体数目40条)和骨髓瘤细胞(染色体数目60条)融合后,染色体可达100条。
(4)未融合的B淋巴细胞经多次传代培养后,仍然不是能恶性增殖的细胞,同时正常细胞的分裂次数是有限的。
17.[2014·福建高考]Rag2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗。其技术流程如图:
(1)步骤①中,在核移植前应去除卵母细胞的________。
(2)步骤②中,重组胚胎培养到________期时,可从其内细胞团分离出ES细胞。
(3)步骤③中,需要构建含有Rag2基因的表达载体。可以根据Rag2基因的________设计引物,利用PCR技术扩增Rag2基因片段。用Hind Ⅲ和Pst Ⅰ限制酶分别在片段两侧进行酶切获得Rag2基因片段。为将该片段直接连接到表达载体,所选择的表达载体上应具有________________酶的酶切位点。
(4)为检测Rag2基因的表达情况,可提取治疗后小鼠骨髓细胞的________,用抗Rag2蛋白的抗体进行杂交实验。
答案 (1)细胞核
(2)囊胚
(3)核苷酸序列'Hind Ⅲ和Pst Ⅰ
(4)蛋白质
解析 (1)核移植是把体细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中。
(2)囊胚期才有内细胞团。
(3)可根据目的基因的核苷酸序列设计引物,要把目的基因和表达载体直接连接,目的基因和表达载体应具有相同酶的酶切位点。
(4)欲检测Rag2基因的表达情况,需提取治疗后小鼠骨髓细胞的蛋白质,进行抗原-抗体杂交实验。
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