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选修三、《现代生物科技专题》专题1、基因工程（2011年江苏卷）33．（8分）请回答基因工程方面的有关问题：(1)利用PCR技术扩增目的基因，其原理与细胞内DNA复制类似（如下图所示）。图中引物为单链DNA片段，它是子链合成延伸的基础。①从理论上推测，第四轮循环产物中含有引物A的DNA片段所占的比例为。②在第轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段。(2)设计引物是PCR技术关键步骤之一。某同学设计的两组引物（只标注了部分碱基序列）都不合理（如下图），请分别说明理由。①第1组：；②第2组：。(3)PCR反应体系中含有热稳定DNA聚合酶，下面的表达式不能正确反映DNA聚合酶的功能，这是因为。(4)用限制酶EcoRV、Mbol单独或联合切割同一种质粒，得到的DNA片段长度如下图(1kb即1000个碱基对)，请在答题卡的指定位置画出质粒上EcoRV、Mbol的切割位点。（11年北京卷）31.（16分）T-DNA可能随机插入植物基因组内，导致被插入基因发生突变。用此方法诱导拟南芥产生突变体的过程如下：种植野生型拟南芥，待植物形成花蕾时，将地上部分浸入农杆菌（其中的T-DNA上带有抗除草剂基因）悬浮液中以实现转化。在适宜条件下培养，收获种子（称为T1代）。⑴为促进植株侧枝发育以形成更多的花蕾，需要去除，因为后者产生的会抑制侧芽的生长。⑵为筛选出已转化的个体，需将T1代播种在含的培养基上生长，成熟后自交，收获种子（称为T2代）。⑶为筛选出具有抗盐性状的突变体，需将T2代播种在含的培养基上，获得所需个体。⑷经过多代种植获得能稳定遗传的抗盐突变体。为确定抗盐性状是否由单基因突变引起，需将该突变体与植株进行杂交，再自交代后统计性状分离比。⑸若上述T-DNA的插入造成了基因功能丧失，从该突变体的表现型可以推测野生型基因的存在导致植物的抗盐性。⑹根据T-DNA的已知序列，利用PCR技术可以扩增出被插入的基因片段。其过程是：提取植株的DNA，用限制酶处理后，再用将获得的DNA片段连接成环（如右图）以此为模板，从图中A、B、C、D四种单链DNA片断中选取作为引物进行扩增，得到的片断将用于获取该基因的全序列信息。（2011年安徽卷）31.（21分）Ⅱ.（9分）家蚕细胞具有高效表达外源基因能力。将人干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培养，可以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。改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，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。（11天津理综卷）6、某致病基因h位于X染色体上，该基因和正常基因H中的某一特定序列BclI酶切后，可产生大小不同的片段（如图1，bp表示碱基对），据此可进行基因诊断。图2为某家庭病的遗传系谱。下列叙述错误的是Ah基因特定序列中BcⅡ酶切位点的消失是碱基序列改变的结果BII-1的基因诊断中只出现142bp片段，其致病基因来自母亲CII-2的基因诊断中出现142bp，99bp和43bp三个片段，其基因型为XHXhDII-3的丈夫表现型正常，其儿子的基因诊断中出现142bp片段的概率为1/2.（11年四川卷）5.北极比目鱼中有抗冻基因，其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列，该序列重复次数越多，抗冻能力越强，下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图，有关叙述正确的是A过程①获取的目的基因，可用于基因工程和比目鱼基因组测序B多个抗冻基因编码区依次相连成能表达的新基因，不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白，C过程②构成的重组质粒缺乏标记基因，需要转入农杆菌才能进行筛选D应用DNA探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达（2011海南生物卷）31.[生物——选修3：现代生物科技专题]回答有关基因工程的问题：⑴构建基因工程表达载体时，用不同类型的限制酶切割DNA后，可能产生粘性末端，也可能产生___末端。若要在限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接，则应选择能使二者产生_____（相同，不同）粘性末端的限制酶。⑵利用大肠杆菌生产人胰岛素时，构建的表达载体含有人胰岛素基因及其启动子等，其中启动子的作用是。在用表达载体转化大肠杆菌时，常用处理大肠杆菌，以利于表达载体进入：为了检测胰岛素基因是否转录出了mRNA，可用标记的胰岛素基因片段作探针与mRNA杂交，该杂交技术称为。为了检测胰岛素基因转录的mRNA是否翻译成_，常用抗原-抗体杂交技术。⑶如果要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞，先要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的_中，然后用该农杆菌感染植物细胞，通过DNA重组将目的基因插入植物细胞的_上。（11年山东卷）35.人类疾病的转基因动物模型常用于致病机理的探讨及治疗药物的筛选。利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠的流程如图所示。⑴卵母细胞除从活体输卵管中采集外，还可以从处死的雌鼠________中获取。⑵图中的高血压相关基因作为__________，质粒作为_________,二者需用________切割后连接成重组载体，该过程与质粒上含有________有关。⑶子代大鼠如果________和__________，即可分别在分子水平和个体水平上说明高血压相关基因已成功表达，然后可用其建立高血压转基因动物模型。⑷在上述转基因大鼠的培育过程中，所用到的主要胚胎工程技术是___________、早期胚胎培养和胚胎移植。专题2、细胞工程（2011年江苏卷）16．下列有关植物组织培养的叙述，正确的是A．愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞B．二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株C．用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可制成人工种子D．植物耐盐突变体可通过添加适量NaCl的培养基培养筛选而获得（2011上海生命科学卷）22．下列关于植物组织培养的表述，错误的是A．外植体可以来自于植物的任何细胞B．培养应在无菌条件下进行C．以花粉作为外植体可得到单倍体植株D．不同阶段的培养基中细胞分裂素和生长素的比例不同专题3、胚胎工程（11年广东卷）3、华南虎是国家一级保护动物，可采用试管动物技术进行人工繁殖，该技术包括的环节有①转基因②核移植③体外受精④体细胞克隆⑤胚胎移植A.①③B.①④C.②⑤D.③⑤（2011年江苏卷）18．下列关于胚胎工程的叙述，错误的是A．体外受精是指获能的精子和成熟的卵子在相应溶液中受精B．受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植C．早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清D．试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术（2011年浙江卷）2.培育“试管山羊”的基本过程如下图所示，若要培育成功，下列叙述正确的是A.甲过程中可通过给母山羊注射有关激素使其超数排卵B.乙过程的目的之一是促进卵母细胞和精子的成熟C.丙过程与乙过程中应采用相同成分的培养液D.丁过程中早期胚胎须移植到供体性状相同的代孕母羊子宫内（2011年福建卷）32.[生物----现代生物科技专题]必答题（10分）一对表现型正常的夫妇，生了一个镰刀型细胞贫血症（常染色体隐性遗传病）患儿。在他们欲生育第二胎时，发现妻子的双侧输卵管完全堵塞，不能完成体内受精。医生为该夫妇实施了体外受精和产前基因诊断，过程如右图。请回答：（1）过程①是指在体外进行的处理，从而使精子与卵子结合形成受精卵；过程②称为。（2）在对胎儿进行镰刀形细胞贫血症的产前基因诊断时，要先从羊水中的胎儿细胞提取物质③进行PCR扩增。然后用MstⅡ对扩增产物进行切割，产生多个片段的酶切产物。据此判断，MstⅡ是一种酶。（3）不同长度的酶切产物在电泳时移动的速率不同，形成不同的电泳条带。该家庭成员的镰刀型细胞贫血症基因分析的电泳带谱如④，据此判断胎儿为（正常/患者/携带者）。专题5、生态工程（11年新课标卷）40.[生物——选修3；现代生物科技专题]（15分）现有一生活污水净化处理系统，处理流程为“厌氧沉淀池曝光池兼氧池植物池”，其中植物池中生活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。污水经净化处理后，可用于浇灌绿地。回答问题：⑴污水流经厌氧沉淀池。曝气池和兼氧池后得到初步净化。在这个过程中，微生物通过呼吸将有机物分解。⑵植物池中，水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了（生态系统、菌落、种群）。在植物池的食物网中，植物位于第营养级。植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于所固定的能。⑶生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、和等原理⑷一般来说，生态工程的主要任务是对进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。39.（15分）家蚕细胞具有高效表达外源基因能力。将人干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培养，可以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；若要检测干扰素基因在家蚕细胞中是否表达，可以采用的方法有、。（3）通过PCR技术可大量获取目的基因。PCR反应体系主要包括：扩增缓冲液（含Mg2+）、水，4种脱氧核糖苷酸、模板DNA、_____________和_________________。（4）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：39.（1）胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）（2）启动子；终止子；分子杂交技术；抗原-抗体杂交技术（符合题意即可）（1分）（3）TaqDNA聚合酶（热稳定DNA聚合酶）；与干扰素基因特异性配对的DNA引物（4）增大细胞贴壁生长的附着面积基因工程技术生产凝乳酶的过程①②⑤③凝乳酶基因④限制酶切割位点质粒重组质粒40．凝乳酶能凝固牛奶成奶酪，传统上凝乳酶只能从小牛的胃中提取，价格昂贵。1990年，美国辉瑞公司生产出了食品产业所需的第一个基因工程产品CHY—MAX牌凝乳酶，其化学组成与从小牛体内提取的完全相同，但其更加物美价廉。生产过程如下图，据图回答问题：（1）过程②中从小牛体内提取的凝乳酶基因通常需要通过技术进行扩增，该技术的原理是。（2）基因工程的操作程序主要包括四个步骤，其核心是图中过程（填序号），在该过程中重要使用的工具酶是。（3）过程④中理想的受体细胞是大肠杆菌，该类生物具有的特点是，要想把重组质粒导入大肠杆菌，首先必须用处理大肠杆菌，使其转化为细胞，然后将重组质粒和大肠杆菌在缓冲液中混合培养完成转化过程。（4）过程⑤将小牛凝乳酶基因转入大肠杆菌后，能够准确表达的主要原因是九、降钙素是一种多肽类激素，临床上用于治疗骨质疏松症等。人的降钙素活性很低，半衰期较短。某科研机构为了研发一种活性高、半衰期长的新型降钙素，将能人工合成降钙素的DNA与大肠杆菌的DNA分子进行重组，并成功地在大肠杆菌中得以表达。57．图1示人工合成降钙素DNA的过程。从预期新型降钙素的功能出发，推测相应的脱氧核苷酸序列，并人工合成了两条72个碱基的DNA单链，两条链通过18个碱基对形成部分双链DNA片段，再利用Klenow酶补平，获得双链DNA。从功能看，Klenow酶是一种___________酶，合成的双链DNA有________个碱基对。58．图2示利用基因工程获得产品的过程。获取目的基因的方法