搜索
1．农业科技工作者在烟草中找到了一抗病基因，现拟采用基因工程技术将该基因转入棉花，培育抗病棉花品系。请回答下列问题：(1)要获得该抗病基因，可采用__________、__________等方法。为了能把该抗病基因转入到棉花细胞中，常用的运载体是__________。(2)要使运载体与该抗病基因连接，首先应使用__________进行切割。假如运载体被切割后，得到的分子末端序列为则能与该运载体连接的抗病基因分子末端是()(3)切割完成后，采用__________将运载体与该抗病基因连接，连接后得到的DNA分子称为__________。(4)再将连接得到的DNA分子导入农杆菌，然后用该农杆菌去__________棉花细胞，利用植物细胞具有的__________性进行组织培养，从培养出的植株中__________出抗病的棉花。(5)该抗病基因在棉花细胞中表达的产物是()A．淀粉B．脂类C．蛋白质D．核酸(6)转基因棉花获得的__________是由该表达产物来体现的。答案(1)从细胞中分离化学方法人工合成Ti质粒(2)限制性内切酶(限制酶)A(3)DNA连接酶重组DNA(4)感染全能筛选(选择)(5)C(6)抗病性状解析基因工程有四步曲，解答本题时就紧扣这四步曲。获得抗病毒基因常用的方法是从细胞中直接分离目的基因或根据mRNA碱基顺序和蛋白质的氨基酸序列人工合成目的基因；在基因工程中，常用的运载体是质粒；可以先用限制性内切酶把目的基因和运载体切出相同的黏性末端；再用DNA连接酶将运载体和目的基因连接起来，构成重组DNA分子；用导入重组DNA分子的农杆菌感染棉花细胞，并用组织培养的方法把这样的棉花细胞培育成个体，从中筛选出有抗病性状的棉花；最后进行鉴定，可把普通棉和抗虫棉在同等条件下让害虫吞食，观察其效果即可。2．如图为基因工程中，利用农杆菌作为载体，培育出新性状植株的过程，请据图分析回答：(1)将携带外源基因的DNA导入植物细胞中所用到的工具酶有______________。(2)图示中，目的基因导入植物细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，可以通过______________来确定。导入目的基因的植物细胞一般需要通过______________的方法，培育成能表现新性状的植株。(3)利用基因工程进行育种，可以培育出具有新性状的植株，这种育种方法的优点是什么？_____________________________________________________________________________________________________________________。(4)通过基因工程，科学家已经培育出了许多具有抗虫、抗病、抗除草剂等全新性状的农作物，但也有人对转基因产品的安全性提出了疑问，试从正反两方面阐述你对这一问题的认识。_____________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)限制性核酸内切酶和DNA连接酶(2)检测转化的植物有没有显示出目的基因控制的性状植物组织培养(3)①能打破生物种属的界限；②在分子水平上定向改变生物的遗传特性(4)安全：①多环节、严谨的安全性评价，可以保证转基因食品的安全；②转基因农作物要表现其新性状，必须有一定条件；③种植抗虫转基因农作物，可减少农药用量不安全：①可能会出现新的过敏源；②导入转基因生物的外源基因有可能与感染转基因生物的某些细菌或病毒杂交，从而重组出新的病原体；③重组的微生物降解化合物过程中会产生中间产物，造成二次污染解析本题综合考查了基因工程、细胞工程及转基因的安全性问题。外源基因导入受体细胞用到的工具酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶；若受体细胞是植物细胞，导入目的基因后需经组织培养培育成具有新性状的植株；利用基因工程进行育种能打破生物种属的界限，属于分子水平上对生物遗传特性进行的改造；通过基因工程已培育出了许多具有新性状的农作物，但任何事情都具有两面性。3．(2011·潍坊)下图表示在生物体外获取DNA(或目的基因)的两种方式。请据图分析回答：(1)图一中的DNA聚合酶的化学本质是________，它与人体内的DNA聚合酶相比具有________特性。(2)图一A中的DNA解螺旋过程在人体内可由________催化完成。C过程复制方式的特点是________，该过程需要________和能量等基本条件。(3)图二E中的碱基互补配对方式与图一C中的不同之处是________。假设图一中的一个模板DNA分子中有800个碱基对，其中含有腺嘌呤600个，若通过PCR技术共消耗周围环境中游离的胞嘧啶脱氧核苷酸6200个，则该模板DNA在PCR扩增仪中已经复制了________次。答案(1)蛋白质热稳定(或耐高温)(2)解旋酶半保留复制模板、原料、酶(3)E中是U－A，C中是T－A54．如图表示从苏云金芽孢杆菌分离出来的杀虫晶体蛋白质基因(简称Bt基因)及形成转基因抗虫植物的图解。请回答：(1)在下列含有ATP和有关的酶的试管中，大量而快捷的获取Bt基因的最佳方案是如图所示中的()(2)写出b过程表达式：___________________________________。(3)活化的毒性物质应是一种______________分子，活化的毒性物质全部或部分嵌合于昆虫的细胞膜上，使细胞膜产生孔道，导致细胞由于______________平衡的破坏而破裂。(4)我国在“863”计划资助下开展Bt抗虫棉育种等研究，这将对________、________和农业可持续发展产生巨大影响。(5)胰岛素是治疗依赖型糖尿病的特效药物，但是天然胰岛素在人体内寿命只有几小时，重症病人每天得注射好几次药物，给病人增加了不便和痛苦。通过蛋白质工程改变胰岛素的空间结构，以延长胰岛素的半衰期，得到长效胰岛素；还可以在不改变胰岛素活性部位结构的前提下，增强其他部位的结合强度，使之难以被酶破坏，从而增强其稳定性。①若要利用大肠杆菌生产上述长效胰岛素，需用到的生物工程有______________、______________和______________。②用蛋白质工程生产的胰岛素，与天然胰岛素比较，显著的优点是______________。答案(1)D(2)Bt基因――→转录mRNA――→翻译原毒素(3)多肽渗透(4)农业害虫防治环境保护(5)①发酵工程基因工程蛋白质工程②具有长效性解析应用基因工程技术，从苏云金芽孢杆菌中提取杀虫晶体蛋白基因(目的基因)导入棉花细胞中形成转基因抗虫棉，Bt基因的表达使棉花细胞中合成了原毒素，使采食棉花的昆虫中毒死亡。蛋白质工程的实质是生产出自然界原本不存在的蛋白质，所以需对原有的胰岛素进行改造，改造好的目的基因需通过基因工程生产基因产物，并且在生产过程中要借助工程菌，所以还需要进行发酵。5．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，且疫苗生产和抗体制备的流程之一如下图。请回答：(1)过程①代表的是_____________________________________。(2)过程②构建A基因表达载体时，必须使用________和________两种工具酶。(3)过程③采用的实验技术是________，获得的X是________。(4)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，可以从疑似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。答案(1)逆(反)转录(2)限制性核酸内切酶(限制性内切酶、限制酶)DNA连接酶(注：两空顺序可颠倒)(3)细胞融合杂交瘤细胞(4)A蛋白核酸(基因)序列抗A蛋白的单克隆抗体6．转基因抗病香蕉的培育过程如图所示。质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ等四种限制酶切割位点。请回答：(1)构建含抗病基因的表达载体A时，应选用限制酶________，对________进行切割。(2)培养板中的卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，欲利用该培养基筛选已导入抗病基因的香蕉细胞，应使基因表达载体A中含有________，作为标记基因。(3)香蕉组织细胞具有__________________，因此，可以利用组织培养技术将导入抗病基因的香蕉组织细胞培育成植株。图中①、②依次表示组织培养过程中香蕉组织细胞的________。答案(1)PstⅠ、EcoRⅠ含抗病基因的DNA、质粒(2)抗卡那霉素基因(3)全能性脱分化、再分化解析本题主要考查了基因工程及植物组织培养的相关内容。(1)在构建表达载体时，要用相同的限制酶切割外源基因与运载体，以获得相同的末端，从而将两者相连。在选择限制酶时，两者都有此切割位点，且不能将目的基因破坏，故只能选择PstⅠ、EcoRⅠ位点。(2)培养基中的卡那霉素抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，故要想培养香蕉愈伤组织，必须细胞中含有抗卡那霉素基因。所以能在此培养基上生长的细胞，都是具有抗卡那霉素基因，即具有表达载体A，具有目的基因，从而作出筛选。(3)植物组织培养原理为植物细胞的全能性。其过程要经历脱分化与再分化7．(2011·郑州)下图为利用生物技术获得生物新品种的过程，据图回答：(1)在基因工程中，A→B为____________技术，利用的原理是__________，其中①为__________过程。(2)B→C为转基因绵羊的培育过程，其中③用到的生物技术主要有动物细胞培养和____________，在动物细胞培养过程中，需让培养液中含有一定量的CO2，其主要作用是____________。(3)B→D为抗虫棉的培育过程，其中④过程常用的方法是____________，要确定目的基因(抗虫基因)导入受体细胞后，是否能稳定遗传并表达，需进行检测和鉴定工作，请写出在个体生物学水平上的鉴定过程：____________________________。答案(1)PCRDNA分子复制DNA解旋(2)胚胎移植维持培养液的pH(3)农杆菌转化法让害虫吞食转基因棉花的叶子，观察害虫的存活情况，以确定其是否具有抗虫性状。解析注意结合教材分析解答。8．(2011·安徽高考)家蚕细胞具有高效表达外源基因的能力。将人干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培养，可提取干扰素用于制药。(1)进行转基因操作前，需用________酶短时处理幼蚕组织，以便获得单个细胞。(2)为使干扰素基因在家蚕细胞中高效表达，需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入表达载体的________和________之间。(3)采用PCR技术可验证干扰素基因是否已经导入家蚕细胞。该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、________和________。(4)利用生物反应器培养家蚕细胞时，贴壁生长的细胞会产生接触抑制。通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反应器中，这样可以______________增加培养的细胞数量，也有利于空气交换。答案(1)胰蛋白(或胶原蛋白)(2)启动子终止子(3)对干扰素基因特异的DNA引物对TaqDNA聚合酶(4)扩大细胞贴壁生长的附着面积解析(1)基因工程中，需要用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理幼蚕组织，将受体细胞分解为单个细胞。(2)来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入表达载体的启动子和终止子之间，才能完成正常的转录，高效表达。(3)PCR技术是体外完成的DNA复制，需要扩增缓冲液(含Mg2＋)、水，4种脱氧核糖苷酸、模板DNA、对干扰素基因特异的引物对和TaqDNA聚合酶等。(4)多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反应器中，可以有效扩大细胞贴壁生长的面积，防止细胞间的接触抑制。