考案14現(xiàn)代生物科技專題

1、.考案14選修三現(xiàn)代生物科技專題綜合過關(guān)標(biāo)準(zhǔn)限時(shí)檢測(cè)本試卷為非選擇題?？偡种?00分?？荚嚂r(shí)間30分鐘。120分PCR技術(shù)是分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室里的一種常規(guī)手段，其原理是利用DNA的半保存復(fù)制，在試管中進(jìn)展DNA的人工復(fù)制如下圖，在很短的時(shí)間內(nèi)，將DNA擴(kuò)增幾百萬倍甚至幾十億倍，使實(shí)驗(yàn)室所需要的遺傳物質(zhì)不再受限于活的生物體。1PCR的全稱是_多聚酶鏈?zhǔn)椒错慱,94 高溫使DNA雙鏈翻開，這一步是翻開_氫_鍵，稱為_變性_。而這一過程在細(xì)胞內(nèi)是通過_解旋_酶實(shí)現(xiàn)的。2當(dāng)溫度降低時(shí)，引物與模板_3_端結(jié)合，在_熱穩(wěn)定DNA聚合酶_的作用下，引物沿模板延伸，此過程中原料是_四種脫氧核苷酸_，遵循的原那么

2、是_堿基互補(bǔ)配對(duì)_。3PCR技術(shù)的必要條件除模板、原料、ATP、酶以外，至少還需要三個(gè)條件，即液體環(huán)境、適宜的_溫度_和_pH_，前者由PCR儀自動(dòng)調(diào)控，后者那么靠_緩沖液_來維持。4DNA的復(fù)制需要引物，其主要原因是_DNA的復(fù)制不能從頭開場(chǎng)，DNA聚合酶只能從引物的3端延伸DNA鏈_。引物的本質(zhì)是_單鏈RNA或者單鏈DNA分子_，假設(shè)將1個(gè)DNA分子拷貝10次，那么需要在緩沖溶液中至少參加_2112_個(gè)引物。解析翻開DNA雙鏈需破壞堿基對(duì)間的氫鍵；引物的游離端為5端，即合成DNA時(shí)從新鏈的53端延伸，故引物需與模板的3端結(jié)合；PCR所用液體環(huán)境需保障適宜的溫度和pH，其pH可借助緩沖液維持

3、；DNA復(fù)制不能從頭開場(chǎng)，故必須提供引物。在DNA分子擴(kuò)增時(shí)，需要2種引物，由于新合成的鏈都需要引物作為復(fù)制的起點(diǎn)，故所需的引物數(shù)目等于新合成的DNA鏈的數(shù)目，即2×21022112。220分隨著科學(xué)技術(shù)的開展，人們可以根據(jù)人類的需求來改造生物的性狀，在許多領(lǐng)域獲得了可喜的成果，如圖是利用奶牛乳汁消費(fèi)人類血清白蛋白的圖解，請(qǐng)據(jù)圖分析答復(fù)：1在基因工程中，假如的數(shù)量太少，常用_PCR_技術(shù)來擴(kuò)增。檢測(cè)在中是否發(fā)揮作用的第一步是用_標(biāo)記的目的基因做探針_來檢測(cè)_mRNA_物質(zhì)。要使血清白蛋白基因在轉(zhuǎn)基因奶牛的乳腺細(xì)胞中表達(dá)，應(yīng)將其與_乳腺蛋白_基因的啟動(dòng)子等調(diào)控組件重組。2到的過程叫做_

4、早期胚胎培養(yǎng)_。3在胚胎發(fā)育過程中，囊胚時(shí)期的_內(nèi)細(xì)胞團(tuán)_將發(fā)育成幼體的各種組織。在植入前，要對(duì)所做的處理是_同期發(fā)情處理_。母體對(duì)移入子宮的外來胚胎根本上不發(fā)生_免疫排斥_，這為胚胎在母體內(nèi)存活提供了可能。4是否就是試管動(dòng)物？_不是_請(qǐng)說明理由。_試管動(dòng)物是有性生殖_。5胚胎干細(xì)胞在根底生物學(xué)、畜牧學(xué)和醫(yī)學(xué)上具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值。首先用免疫外科方法去掉囊胚外圍的滋養(yǎng)外胚層，再將得到的細(xì)胞平鋪于飼養(yǎng)層細(xì)胞上以防止分化，在高血清濃度條件下培養(yǎng)數(shù)天后，ES集落開場(chǎng)形成，大約每隔7d 進(jìn)展分散和重新平鋪，分散的方法可以是微吸管機(jī)械分散，也可以用_胰蛋白酶或膠原蛋白酶_消化分散。目前已得到未分化狀態(tài)

5、、具正常雙倍體核型及多向分化潛能的干細(xì)胞，已傳三十多代并可_冷凍_保存。在培養(yǎng)液中參加_分化誘導(dǎo)因子_，就可以誘導(dǎo)胚胎干細(xì)胞向各種不同類型的組織細(xì)胞分化。解析1目的基因常采用PCR技術(shù)進(jìn)展擴(kuò)增。檢測(cè)目的基因在受體細(xì)胞中是否發(fā)揮作用的第一步是用標(biāo)記的目的基因做探針來檢測(cè)mRNA，即檢測(cè)該基因是否發(fā)生轉(zhuǎn)錄。要使血清白蛋白基因在轉(zhuǎn)基因奶牛的乳腺細(xì)胞中表達(dá)，應(yīng)將其與乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等調(diào)控組件重組。2到的過程叫做早期胚胎培養(yǎng)。3在胚胎發(fā)育過程中，囊胚時(shí)期的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將發(fā)育成幼體的各種組織。在早期胚胎植入受體母牛前，要對(duì)受體母牛做同期發(fā)情處理，母體對(duì)移入子宮的外來胚胎根本上不發(fā)生免疫排斥，這為胚胎在母體

6、內(nèi)存活提供了可能。4試管動(dòng)物是有性生殖，屬于無性生殖，因此不屬于試管動(dòng)物。5動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程中用胰蛋白酶或膠原蛋白酶將細(xì)胞分散。目前已得到未分化狀態(tài)、具正常雙倍體核型及多向分化潛能的干細(xì)胞，已傳三十多代并可冷凍保存。在培養(yǎng)液中參加分化誘導(dǎo)因子，就可以誘導(dǎo)胚胎干細(xì)胞向各種不同類型的組織細(xì)胞分化。314分答復(fù)以下有關(guān)基因工程的問題。利用大腸桿菌作為受體，可以將人生長激素基因?qū)肫渲校詈蠛铣扇松L激素蛋白質(zhì)，從而大批量消費(fèi)這種基因工程藥物。1獲取人生長激素目的基因的方法有兩種。一是_化學(xué)方法人工合成_，二是先確定目的基因在細(xì)胞DNA分子上的位置，這叫_基因定位_，然后用_限制酶_從人體細(xì)胞內(nèi)別離

7、。2基因工程中根據(jù)需要常對(duì)運(yùn)載體質(zhì)粒進(jìn)展適當(dāng)?shù)母脑?。pIJ702是一種常用質(zhì)粒5.7 kb,1 kb1000對(duì)堿基，限制酶Sac、Sph在pIJ702上分別只有一處識(shí)別序列，如圖1所示。以Sac和Sph切取的目的基因置換pIJ702上0.6 kb的Sac/Sph片段，構(gòu)成重組質(zhì)粒pZHZ86.7 kb，由此判斷目的基因?yàn)開1.6_kb。將目的基因和質(zhì)粒重新連接的酶是_DNA連接酶_。3圖2顯示含目的基因的DNA片段、限制酶Mun和EcoR的識(shí)別序列其中箭頭所指部位為限制酶的切割位點(diǎn)，四種質(zhì)粒的陰影部分表示標(biāo)記基因。據(jù)圖2分析，不合適作為目的基因載體的質(zhì)粒是_C_。AB全都不合適 CD4以下有關(guān)

8、轉(zhuǎn)基因技術(shù)與環(huán)境平安的表達(dá)錯(cuò)誤的選項(xiàng)是_B_。A重組DNA的微生物在降解污染物的過程中可能會(huì)產(chǎn)生二次污染B種植抗蟲棉可以減少農(nóng)藥的使用量，對(duì)環(huán)境沒有任何負(fù)面影響C植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)產(chǎn)生的基因可向其他植物擴(kuò)散，影響生物的多樣性D轉(zhuǎn)基因生物所帶來的環(huán)境平安問題在今后有可能得到解決解析1獲取人生長激素目的基因的方法有兩種：一是化學(xué)方法人工合成，二是先確定目的基因在細(xì)胞DNA分子上的位置，這叫基因定位，然后用限制酶從人體細(xì)胞內(nèi)別離。2pIJ702的長度為5.7 kb，其中Sac/Sph片段的長度為0.6 kb，該片段被目的基因置換后構(gòu)成的重組質(zhì)粒pZHZ8，其長度為6.7 kb，由此判斷目的基因?yàn)?.75

9、.70.61.6 kb。將目的基因和質(zhì)粒重新連接的酶是DNA連接酶。3限制酶Mun和EcoR的識(shí)別序列不同，但兩者切割產(chǎn)生的黏性末端一樣，因此運(yùn)載體應(yīng)該有限制酶Mun或EcoR的識(shí)別序列，但該序列不應(yīng)該位于標(biāo)記基因上。因此，不合適作為目的基因載體的質(zhì)粒是。4重組DNA的微生物在降解污染物的過程中可能會(huì)產(chǎn)生二次污染，A正確；種植抗蟲棉可以減少農(nóng)藥的使用量，減少環(huán)境污染，但轉(zhuǎn)基因植株可能會(huì)導(dǎo)致基因污染，進(jìn)而影響生物多樣性，B錯(cuò)誤；植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)產(chǎn)生的基因可向其他植物擴(kuò)散，影響生物的多樣性，C正確；轉(zhuǎn)基因生物所帶來的環(huán)境平安問題在今后有可能得到解決，D正確。414分答復(fù)以下有關(guān)微生物與基因工程有關(guān)的

10、問題：1基因工程的第一步是獲取目的基因，獲取的方法包括_從某種生物體細(xì)胞中別離_和化學(xué)方法人工合成。假如要想獲取人的胰島素基因，只能用化學(xué)方法人工合成，詳細(xì)的做法是從人體_胰島B_細(xì)胞中獲取胰島素mRNA，再通過_逆轉(zhuǎn)錄_過程即可獲得目的基因。2基因工程的第二步是將目的基因和運(yùn)載體重組，重組時(shí)需要選擇適宜的限制酶和_DNA連接_酶。常用的運(yùn)載體是細(xì)菌質(zhì)粒如圖1所示，質(zhì)粒中ori為質(zhì)粒復(fù)制所必需的DNA序列，啟動(dòng)子是使轉(zhuǎn)錄開場(chǎng)的一段DNA序列，終止子是提供轉(zhuǎn)錄終止信號(hào)的DNA序列。青霉素抗性基因作為_標(biāo)記_基因，以便于挑選。質(zhì)粒上還有多種限制酶的切點(diǎn)，假設(shè)目的基因上也有上述質(zhì)粒中相應(yīng)限制酶的切點(diǎn)

11、，為防止目的基因自身的環(huán)化并能與圖中質(zhì)粒準(zhǔn)確重組，可選用的限制酶是_B_ANde和XbaBNde和BamHCXbaDPstEBamH3基因工程的第三步是將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞，例如，轉(zhuǎn)基因動(dòng)物常用的受體細(xì)胞為_受精卵_ 。4基因工程的第四步是挑選出導(dǎo)入重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞。如用大腸桿菌作為受體細(xì)胞，那么該大腸桿菌中不應(yīng)含有青霉素抗性基因，請(qǐng)闡述其原因？_假設(shè)含有那么會(huì)干擾挑選_。培養(yǎng)導(dǎo)入了重組質(zhì)粒的大腸桿菌時(shí)，需配制培養(yǎng)基。該培養(yǎng)基除含有大腸桿菌必需的葡萄糖、氮源、無機(jī)鹽、水、生長因子等營養(yǎng)物質(zhì)外，還應(yīng)參加的物質(zhì)有_BD_多項(xiàng)選擇。A細(xì)胞分裂素B瓊脂C噬菌體D青霉素培養(yǎng)基配制和滅菌時(shí)，滅菌與調(diào)節(jié)

12、PH的先后順序是_先調(diào)節(jié)PH后滅菌_；一般對(duì)配置的培養(yǎng)液采用_高壓滅菌_法滅菌。微生物接種培養(yǎng)時(shí)，可采用兩種方法。如圖2為接種后微生物培養(yǎng)的效果圖。那么獲得圖A效果的接種方法是_涂布法_，獲得圖B效果的接種方法是_劃線法_。5與大腸桿菌相比，嗜熱菌具有的特點(diǎn)是_AC_。多項(xiàng)選擇A對(duì)青霉素敏感B對(duì)真核生物的親緣關(guān)系更遠(yuǎn)C細(xì)胞的DNA中，堿基G和C含量較高，較穩(wěn)定D沒有菌毛和質(zhì)粒解析1假如要獲取目的基因，可以采取的方法通常包括從細(xì)胞中別離和通過化學(xué)方法人工合成。假如要想獲取人的胰島素基因，只能用化學(xué)方法人工合成，詳細(xì)的做法是從人體胰島B細(xì)胞中獲取胰島素mRNA，再通過逆轉(zhuǎn)錄過程即可獲得目的基因。2

13、將目的基因和運(yùn)載體重組時(shí)需要用同一種的限制酶切割目的基因和運(yùn)載體，再用DNA連接酶連接。青霉素抗性基因作為標(biāo)記基因。根據(jù)啟動(dòng)子和終止子的生理作用可知，目的基因應(yīng)導(dǎo)入啟動(dòng)子和終止子之間。圖中看出，兩者之間存在于三種限制酶切點(diǎn)，但是由于Xba在質(zhì)粒不止一個(gè)酶切位點(diǎn)，因此為使PCR擴(kuò)增的目的基因重組進(jìn)該質(zhì)粒，擴(kuò)增的目的基因兩端需分別引入Nde和BamH不同限制酶的識(shí)別序列。3轉(zhuǎn)基因動(dòng)物常用的受體細(xì)胞最好用受精卵。4如用大腸桿菌作為受體細(xì)胞，假設(shè)大腸桿菌含有青霉素抗性基因那么會(huì)干擾挑選，因此該大腸桿菌中不應(yīng)含有青霉素抗性基因。培養(yǎng)導(dǎo)入了重組質(zhì)粒的大腸桿菌時(shí)，需配制培養(yǎng)基。該培養(yǎng)基除含有大腸桿菌必需的葡

14、萄糖、氮源、無機(jī)鹽、水、生長因子等營養(yǎng)物質(zhì)外，還應(yīng)參加的物質(zhì)有瓊脂和青霉素。培養(yǎng)基配制和滅菌時(shí)，先調(diào)節(jié)PH后滅菌。一般對(duì)配置的培養(yǎng)液采用高壓蒸汽滅菌法滅菌。獲得圖A效果是均勻分布的，接種方法是涂布法；獲得圖B效果是線性分布，接種方法是劃線法。5A、大腸桿菌和嗜熱菌均屬于細(xì)菌，對(duì)青霉素和四環(huán)素均敏感，A正確；B、大腸桿菌和嗜熱菌與真核生物的親緣關(guān)系都很遠(yuǎn)，B錯(cuò)誤；C、由于嗜熱菌適宜生存在高溫條件下，因此DNA構(gòu)造比較穩(wěn)定，而C和G之間以3個(gè)氫鍵連接，A和T之間以2個(gè)氫鍵連接，因此嗜熱菌細(xì)胞的DNA中堿基G和C含量較高，較穩(wěn)定，C正確；D、大腸桿菌和嗜熱菌都有菌毛和質(zhì)粒，D錯(cuò)誤。應(yīng)選AC。518分

15、答復(fù)以下有關(guān)細(xì)胞工程和生態(tài)工程的有關(guān)問題。1隨著生物科技的進(jìn)步，植物細(xì)胞工程作為一門新興的生物技術(shù)，已經(jīng)普遍應(yīng)用于社會(huì)消費(fèi)方方面面。微型繁殖：植物組織培養(yǎng)技術(shù)不僅可以保持優(yōu)良品種的_遺傳特性_，還可以高效快速實(shí)現(xiàn)種苗的快速繁殖，選取植物_分生區(qū)或莖尖_部位進(jìn)展組織培養(yǎng)可獲得脫毒植株，實(shí)現(xiàn)作物增產(chǎn)。神奇的人工種子：人工種子就是以植物組織培養(yǎng)得到的_胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽_至少答兩種等為材料，經(jīng)過_人工薄膜_包裝得到的種子，人工種子在適宜條件下同樣可以萌發(fā)長成幼苗。作物新品種的培育：常規(guī)育種培育出一個(gè)可以穩(wěn)定遺傳的農(nóng)作物優(yōu)良品種，一般需要經(jīng)過56年的連續(xù)挑選，而_單倍體育種_可明顯縮短育種年限

16、；在植物的組織培養(yǎng)過程中，由于培養(yǎng)細(xì)胞一直處于_不斷的分生裂_狀態(tài)，因此容易產(chǎn)生突變。2動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)的根底，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要滿足以下條件：_無菌和無毒_的環(huán)境、營養(yǎng)、溫度和pH、氣體環(huán)境。進(jìn)展細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，通常采用培養(yǎng)皿或松蓋培養(yǎng)瓶，將其置于含_95%空氣加5%CO2_的混合氣體的培養(yǎng)箱中進(jìn)展培養(yǎng)。3地球需要我們運(yùn)用生態(tài)工程對(duì)_遭到破壞_的生態(tài)環(huán)境進(jìn)展修復(fù)和重建，生態(tài)工程所遵循的根本原理如下：_物質(zhì)循環(huán)再生原理_、_物種多樣性原理_、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理、系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理等。614分下表是幾種限制酶識(shí)別序列及其切割位點(diǎn)，圖 1、圖 2 中標(biāo)注了相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)，

17、其中切割位點(diǎn)一樣的酶不重復(fù)標(biāo)注。請(qǐng)答復(fù)以下問題：1用圖中質(zhì)粒和目的基因構(gòu)建重組質(zhì)粒，應(yīng)選用_Bcl和_Hind_兩種限制酶切割，酶切后的載體和目的基因片段，通過_DNA_連接_酶作用后獲得重組質(zhì)粒。為了擴(kuò)增重組質(zhì)粒，需將其轉(zhuǎn)入經(jīng)_CaClCa2_處理過的_感受_態(tài)的大腸桿菌中。2為了挑選出轉(zhuǎn)入了重組質(zhì)粒的大腸桿菌，應(yīng)在挑選平板培養(yǎng)基中添加_四環(huán)素_。平板上長出的菌落，常用 PCR 鑒定，所用的引物組成為圖2中的_引物甲和引物丙_。3假設(shè)BamH酶切的DNA末端與Bcl酶切的DNA末端連接，連接部位的6個(gè)堿基對(duì)序列為或，對(duì)于該部位，這兩種酶_都不能_填“都能、 “都不能或“只有一種能切開。4假設(shè)用Sau3A切圖1質(zhì)粒最多可能獲得_7_種大小不同的 DNA 片段。解析1選擇的限制酶在目的基因的兩側(cè)都應(yīng)該有切割位點(diǎn)，又因?yàn)橛肂amH酶會(huì)將兩個(gè)標(biāo)記基因都破壞，所以構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)只能選擇Bcl和Hind對(duì)質(zhì)粒和目的基因進(jìn)展切割，漏出兩種不同的黏性末端，再利用DNA連接酶將兩者定向