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-1-EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.热点15现代生物科技专题1．(2018·安徽芜湖高三5月模拟)科研工作者欲将某抗盐基因导入原生质体培育抗盐大豆。请回答下列问题：(1)为获得大量抗盐基因，可通过________技术进行扩增，该技术需要2种引物的原因是________________________。(2)导入抗盐基因的叶肉细胞原生质体应放在________(填“高渗”“等渗”或“低渗”)溶液中。原生质体需再生出________，经脱分化获得________，再分化获得抗盐植株，该过程的原理是________________。(3)利用带有标记的抗盐基因探针与______________进行分子杂交，检测抗盐基因在受体细胞中是否转录。个体水平上的检测抗盐基因是否成功表达的方法是________________________。答案(1)PCRDNA双链反向平行，复制时两条链均为模板(2)等渗细胞壁愈伤组织植物细胞的全能性(3)从转基因植株提取的RNA浇灌一定浓度的盐溶液(或移栽到高盐环境中进行实验)解析(1)扩增目的基因，可采用PCR技术。由于DNA双链反向平行，复制时两条链均为模板，因此PCR技术中需要两种引物。(2)由于原生质体无细胞壁，将其放入高渗溶液中会失水，低渗溶液中会吸水涨破，因此导入抗盐基因的叶肉细胞原生质体应放在等渗溶液中。将原生质体培养成植株，需要再生出新的细胞壁，然后脱分化获得愈伤组织，再分化才能获得抗盐植株。脱分化、再分化的过程称为植物组织培养，其原理是植物细胞的全能性。(3)检测抗盐基因是否转录，采用分子杂交技术，即利用带有标记的抗盐基因探针与从转基因植株提取的RNA进行分子杂交，如能形成杂交带，则说明抗盐基因在受体细胞中已转录。个体水平上检测抗盐基因是否成功表达，需要在个体水平上检测其是否能抗高盐环境，即给该个体浇灌一定浓度的盐溶液或移栽到高盐环境中进行实验，观察它的生长情况。2．(2018·河南洛阳一模)苏云金杆菌是一种对昆虫有致病作用的细菌，其杀虫活性物质主要是一类伴孢晶体蛋白。某种苏云金杆菌产生的伴孢晶体蛋白含两条肽链，共由126个氨基酸组成，经昆虫肠液消化成毒性肽。我国农科院采用逆转录PCR技术获取大量伴孢晶体蛋白基因，然后将目的基因通过载体导入到植物体内，培育出抗虫农作物。请回答下列问题。(1)PCR技术扩增目的基因，每一循环包括变性、________、________三步，一个目的基因通过PCR技术扩增，循环n次，需要________对引物。(2)若要使目的基因在受体细胞中表达，需要通过载体而不能直接将目的基因导入受体细胞，原因是____________________________(答出两点即可)。(3)下图表示苏云金杆菌中质粒和目的基因所在的DNA中相关的限制酶的切割位点，在基-2-因工程实际操作中，一般应选用__________________酶切质粒和含目的基因的外源DNA，这样可以避免______________________________________________________________________________________________________。(4)如果将伴孢晶体蛋白基因导入二倍体植物，常用的方法是________________。(5)种植上述转基因植物，它所携带的目的基因有可能通过花粉传递给近缘物种，造成“基因污染”。如果把目的基因导入叶绿体DNA中，就可以避免上述“基因污染”，因为叶绿体的遗传特点属于____________，目的基因不会通过花粉传递给下一代。答案(1)复性延伸2n－1(2)该目的基因无复制原点、无启动子(3)PstⅠ和HindⅢ目的基因和质粒在酶切后产生的片段发生自身环化或任意连接，目的基因被破坏，以及两种标记基因都被破坏(4)农杆菌转化法(5)细胞质遗传解析(1)在利用PCR技术扩增目的基因过程中，每一次循环都包括变性、复性和延伸过程。每合成一个新的子链就要消耗一个引物，因此扩增n次，产生2n个DNA，去掉开始时的1个基因，所以共消耗2n－1对引物。(2)质粒载体中包括复制原点、启动子、终止子等结构，便于目的基因的表达。通过逆转录得到的目的基因没有这些结构。(3)根据题图可知，在质粒和目的基因的两侧，都有PstⅠ和HindⅢ酶的识别序列，并且使用这两种酶目的基因不被破坏，能保证质粒中至少有一个标记基因能够正常表达，便于后期筛选，且可以使目的基因或质粒被这两种酶切割后产生的黏性末端不同，避免发生自身环化。(4)将目的基因导入植物细胞的常用方法是农杆菌转化法。(5)叶绿体中基因的遗传属于细胞质遗传。3．(2018·山东烟台高考适应性练习)干扰素是动物和人体细胞受到病毒感染后产生的一种糖蛋白，具有抗病毒、抑制细胞增殖及抗肿瘤作用。利用基因工程技术培育能生产干扰素-3-的植物流程如图所示。请回答下列问题。限制酶识别序列和切割位点EcoRⅠG↓ATTCBamHⅠG↓ATCCSmaⅠCCC↓GGGApaⅠGGGCC↓C(1)首先获取的动物干扰素基因称为________。利用PCR技术扩增干扰素基因时，设计引物序列的主要依据是__________________________。(2)过程①中剪切质粒和目的基因时所需要的工具酶是________和________。酶切后，目的基因形成的两个黏性末端序列________。(3)过程②中将重组质粒导入根瘤农杆菌时，常用________处理根瘤农杆菌，其目的是________________________________________。(4)在培育愈伤组织的固体培养基中，除了无机盐、有机营养物质、琼脂、植物激素外，还需添加卡那霉素。卡那霉素的作用是____________________。在分子水平上通常采用____________技术检测干扰素基因是否导入受体细胞。答案(1)目的基因干扰素基因两端的部分核苷酸序列(2)BamHⅠEcoRⅠ不相同(3)Ca2＋使其成为感受态细胞，使质粒更容易进入细胞(4)筛选出导入重组质粒的植物细胞DNA分子杂交解析(1)在基因工程中，获取的动物干扰素基因称为目的基因。利用PCR技术扩增干扰素基因时，需要依据干扰素基因两端的部分核苷酸序列设计引物序列。(2)题图显示：干扰素基因中存在SmaⅠ的识别位点，若使用SmaⅠ切割质粒和外源DNA，则会破坏干扰素基因，因此过程①所示的构建重组质粒时不能使用SmaⅠ切割。BamHⅠ和EcoRⅠ的识别位点位于目的基因的两侧，质粒上也有BamHⅠ和EcoRⅠ的识别位点，因此，过程①中剪切质粒和目的基因时所需要的工具酶是BamHⅠ和EcoRⅠ。因BamHⅠ和EcoRⅠ的识别位点不同，所以酶切后，目的基因形成的两个黏性末端序列不相同。(3)过程②中将重组质粒导入根瘤农杆菌时，常用Ca2＋处理根瘤农杆菌，使其成为感受态-4-细胞，使质粒更容易进入细胞。(4)重组质粒中含有的抗卡那霉素基因属于标记基因，其作用是鉴别受体细胞是否含有目的基因，便于筛选。可见，在培育愈伤组织的固体培养基中添加卡那霉素的作用是筛选出导入重组质粒的植物细胞。在分子水平上检测干扰素基因是否导入受体细胞，通常采用DNA分子杂交技术。4．(2018·甘肃重点中学联考)选取A、B植株的细胞进行如下图操作，请回答问题：(1)实现图中的①过程最常用的方法是________。(2)②过程的发生，必须进行________，其方法有________法和________法。(3)若细胞A内含a条染色体，细胞B内含b条染色体，则“杂种细胞”内含________条染色体；若A、B植株采用常规杂交育种方法成功的话，得到的后代含________条染色体，必须用________来处理幼苗，才能得到可育的杂种植株，其中含有________条染色体。(4)如果原生质体A为小鼠的浆细胞，原生质体B为小鼠的骨髓瘤细胞，诱导二者融合时，独特的方法是用________处理。答案(1)酶解法(2)诱导融合物理化学(3)a＋b(a＋b)/2秋水仙素(或低温)a＋b(4)灭活的病毒解析(1)图示表示植物体细胞杂交过程，①是去壁过程，最常用的方法是酶解法，即用纤维素酶和果胶酶处理去除细胞壁。(2)②过程表示诱导细胞融合的过程，方法有物理方法(离心、电刺激等)和化学方法(聚乙二醇)。(3)“杂种细胞”具有两个细胞的染色体，即有a＋b条染色体；细胞A产生的生殖细胞中含有a/2条染色体，细胞B产生的生殖细胞中含有b/2条染色体，利用杂交育种获得的后代体细胞中所含有的遗传物质各包含两亲本的一半，即(a＋b)/2，此植株是高度不育的，必须利用秋水仙素或低温处理使其染色体数目加倍，即细胞中染色体数目为a＋b条，植株可育。(4)动物细胞融合特有的方法是灭活的病毒。5．(2018·宁夏银川模拟)下图为制备多克隆抗体和单克隆抗体的示意图，回答下列问题：-5-(1)将抗原注射到小鼠体内时，小鼠体内发生了________免疫过程。图中选用B细胞和骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞，与植物体细胞杂交相比，其特有的融合方法是________。(2)图中两次筛选的目的不同，其中筛选②过程还需要进行________和________，目的是筛选出________________________________________。(3)将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养时，需将其置入含有________________的混合气体的培养箱中进行培养。(4)与多克隆抗体相比，单克隆抗体最主要的优点在于它的________________，并能大量制备。从目前临床试验来看，单克隆抗体主要用于治疗癌症，例如可以将抗癌细胞的单克隆抗体与放射性同位素、药物等结合，制成“生物导弹”，借助单克隆抗体的________作用，在原位杀死癌细胞，这样既不损伤正常细胞，又减少了用药剂量。答案(1)体液灭活的病毒(2)克隆化培养抗体检测能产生所需抗体的杂交瘤细胞(3)95%的空气和5%的CO2(4)特异性强、灵敏度高导向解析(1)将抗原注射到小鼠体内时，小鼠体内产生了抗体，属于体液免疫过程。诱导动物细胞融合的方法有：物理法(离心、振动等)、化学法(聚乙二醇)、生物法(灭活的病毒)，与植物体细胞杂交相比，其特有的融合方法是灭活的病毒。(2)图中两次筛选的目的不同，筛选①的目的是得到杂交瘤细胞(去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞)；筛选②的目的是得到能够产生所需抗体的杂交瘤细胞群。故筛选②过程需进行克隆化培养和抗体检测。(3)O2是细胞代谢所必需的，CO2有维持培养液pH的作用，所以在体外条件下，需将杂交瘤细胞置于含95%的空气和5%的CO2的混合气体的培养箱中进行培养。(4)单克隆抗体的突出优点是特异性强、灵敏度高，并能大量制备。可利用单克隆抗体的导向作用制成“生物导弹”用于癌症治疗。-6-6．(2018·石家庄一模)人的血清白蛋白(HAS)在临床上需求量很大，目前通常将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中，利用牛的乳腺细胞生产血清白蛋白，基本步骤如下：Ⅰ.采集良种供体奶牛的卵母细胞和精子，通过体外受精，形成受精卵；Ⅱ.将人血清白蛋白基因导入奶牛受精卵，形成重组细胞；Ⅲ.电脉冲刺激重组细胞，促使其形成早期胚胎；Ⅳ.将胚胎移植到受体母牛的子宫中，最终发育成转基因小牛。请回答下列问题：(1)步骤Ⅰ中，卵母细胞与精子结合过程中防止多精入卵的生理反应包括____________________________。自然条件下，受精是在雌性动物的________内完成的。(2)步骤Ⅱ中，将人的血清白蛋白基因导入牛受精卵最为有效的方法是____________。导入基因前，需要将血清白蛋白基因与奶牛乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，这一步骤称为_____________________________________________________________