生物復習基因工程和細胞工程

1、周一：1.（六）回答有關(guān)生物工程的問題。（11分） 轉(zhuǎn)基因抗病香蕉的培育過程如上圖所示。圖中Pst、Sma、EcoR、Apa等為限制酶，質(zhì)粒和抗病基因上的箭頭表示限制酶的切割位點。下圖表示四種限制酶的識別序列及酶切位點。54若要獲得抗病基因，能否用限制酶Sma對圖中對應的位點進行切割？_，說明理由_。要獲得含抗病基因的重組質(zhì)粒能否用Pst、Apa限制酶切割質(zhì)粒？_。55卡那霉素會抑制香蕉愈傷組織細胞的生長。欲利用含卡那霉素的培養(yǎng)基篩選已導入抗病基因的香蕉細胞，重組質(zhì)粒中應同時含有_基因，作為標記基因。56利用組織培養(yǎng)技術(shù)能將香蕉組織細胞培育成植株，這是因為香蕉組織細胞具有_，圖中、依次表示香蕉

2、組織細胞的_和_的過程。57、階段是否可使用同種培養(yǎng)基？_；理由是_。階段是否可使用不添加植物激素的培養(yǎng)基？_；理由是_ _。2. （七）回答有關(guān)生物工程的問題。（12分）小鼠是實驗室常用的實驗動物，如：利用小鼠制備抗X病毒單克隆抗體、利用小鼠進行DNA重組研究中導致了“基因敲除”技術(shù)的出現(xiàn)。用小鼠制備抗X病毒單克隆抗體。59將小鼠等分為兩組，甲組定期間隔注射適量的含X病毒的溶液，其目的是_；乙組注射_。60一段時間后，取甲組小鼠脾臟中的相應細胞與小鼠骨髓瘤細胞融合，細胞融合的結(jié)構(gòu)特點是_。融合形成的雜交瘤細胞特點是 。61為了保存有價值的雜交瘤細胞系，通常用超低溫將其凍存，請分析其原_。 用

3、小鼠進行DNA重組研究中形成的“基因敲除”技術(shù)，能“敲除”DNA分子上的特定基因。該技術(shù)的主要過程如下：第一步：分離小鼠胚胎干細胞，這些細胞中含有需要改造的基因，稱“靶基因”。第二步：獲取與“靶基因”同源的DNA片斷，利用特定技術(shù)在該DNA片段上插入neoR基因（新霉素抗性基因）成為突變DNA（如下圖），使該片段上的靶基因失活。第三步：將插入neoR基因（新霉素抗性基因）的靶基因轉(zhuǎn)移入胚胎干細胞，再通過同源互換，用失活靶基因取代兩個正常靶基因中的一個，完成對胚胎干細胞的基因改造。第四步：將第三步處理后的胚胎干細胞，轉(zhuǎn)移到特定培養(yǎng)基中篩選培養(yǎng)。其基本原理如下圖所示：62第二步中neoR基因插入靶

4、基因使用的工具酶是。neoR基因不僅能使靶基因失活，還是；“靶基因失活”的含義是。63從研究者成功獲得如上圖所示的“敲除”一個靶基因的胚胎干細胞，到將該細胞培育成“基因敲除”小鼠，運用到的生物技術(shù)有、等。64科學家可以通過“基因敲除”來研究基因的功能，63題中獲得的基因敲除小鼠，能否直接用來研究基因功能并說明原因。3. （二）回答有關(guān)細胞工程的有關(guān)問題（11分）資料一：為了加快優(yōu)良種牛的繁殖速度，科學家采用了以下兩種方法。據(jù)圖分析回答：卵細胞方法：方法：公牛（A牛）精子激素處理良種奶牛（B牛）卵細胞細胞核良種奶牛（C牛）受精卵乳腺細胞無核卵去核重組卵胚胎（D牛）母牛子宮試管牛（F）克隆牛（E）

5、37方法中受精卵胚胎和方法中形成重組卵所用到的細胞工程技術(shù)是分別是、。38用來促進B牛多排卵的促性腺激素是由分泌的。分析子代牛的性別，肯定為雌性的是牛。39產(chǎn)生F牛的理論依據(jù)是，其生殖方式屬于。資料二：下列為細胞融合的簡略過程40若a、b分別是基因型為Hhrr、hhRr兩個煙草品種的花粉，且這兩對基因分別位于兩對同源染色體上。由于一對隱性純合基因(rr或hh)的作用，在光照強度大于800lx時都不能生長。要想從融合細胞的培養(yǎng)液中分離出基因型為HhRr的雜種細胞，較為簡便的篩選方法是。41若a、b表示兩種植物體細胞，則由d細胞形成雜種植株的原理是。42若a、b分別為骨髓瘤細胞和B淋巴細胞，則d細

6、胞特點是。由d細胞產(chǎn)生的抗體與普通血清抗體相比較，具有的特點（至少寫出兩點）。生產(chǎn)上一般不能通過直接培養(yǎng)B淋巴細胞的方法生產(chǎn)單克隆抗體的主要原因是。周二：4. （七）回答下列有關(guān)基因工程和酶工程的有關(guān)問題（9分）下圖所示為利用現(xiàn)代生物技術(shù)獲得能表達某蛋白酶工程菌的過程。目的基因含目的基因DNA導入大腸桿菌篩選含目的基因大腸桿菌選用質(zhì)粒上有Pst、Sma、EcoR、Apa等四種限制酶切割位點。請回答：59構(gòu)建含目的基因的重組質(zhì)粒A時，應選用限制酶 ，對進行切割。再用進行重組。60圖中質(zhì)粒同時用Pst和Apa酶切，產(chǎn)生1800對堿基和8200對堿基的兩種片段，如用以上四種酶同時切割此質(zhì)粒，則產(chǎn)生6

7、00對堿基和8200對的堿基兩種片段，那么用同時用Pst和EcoR酶切，則產(chǎn)生的片段有。61篩選后所得到的工程菌增值后表達出大量此蛋白酶，但此蛋白酶不會分泌到細胞外，因此還需要利用酶工程中的技術(shù)獲得此蛋白酶，62獲得此蛋白酶后，利用酶的固定化技術(shù)能回收和重復利用此蛋白酶，以下屬于固定化技術(shù)中的載體結(jié)合法的是（ ）5. （七）回答下列有關(guān)的問題（5分）英國科學家Sanger因發(fā)明了鏈終止DNA測序法而獲諾貝爾獎。其主要內(nèi)容步驟是：先向DNA復制體系中加入能夠終止新鏈延伸的某種脫氧核苷酸類似物，以得到各種不同長度的脫氧核苷酸鏈；再通過電泳呈帶（按分子量大小排列），從而讀出對應堿基的位置（如下圖）。

8、請分析回答：66若在活細胞內(nèi)發(fā)生圖中“加熱變性”的結(jié)果，必需有的參與。67假設一模板鏈中含N個腺嘌呤脫氧核苷酸，通過上述操作能得到種長度不同的脫氧核苷酸鏈。所得到的各種長度不同的脫氧核苷酸鏈之所以能通過電泳而分離開來，主要是依據(jù)它們的差異。若用上述測序方法讀出堿基G的位置，則必須加入帶標記的類似物。68采用上述鏈終止法測定某一雙鏈DNA中的全部堿基排序，你認為至少要按圖中所示模式操作次。6. （五）（13分）回答下列有關(guān)微生物和生物工程的問題。 基因克隆是對分離出來的目的基因進行大量擴增的過程。經(jīng)過基因克隆，可以生產(chǎn)出大量的目的基因或在基因表達時獲得大量的蛋白質(zhì)。細菌質(zhì)粒是基因克隆的合適載體，

9、經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，某些細菌質(zhì)粒中含有兩個抗生素抗性基因氨芐青霉素抗性基因和四環(huán)素抗性基因，而且，在四環(huán)素抗性基因中存在限制酶的單一識別序列。下圖表示利用質(zhì)粒進行基因克隆的過程，其中A-D表示物質(zhì)，I和II表示抗性基因，表示過程，其它數(shù)字表示菌落，據(jù)圖回答下列問題。 ACDIIIB人體細胞大腸桿菌培養(yǎng)基（一）32145培養(yǎng)基（二）214細菌1. 寫出下列字母和編號的名稱：A：； D：；II：；2. 將A和B形成D所需的酶是_ 。過程表示。3. 為篩選含有物質(zhì)A的細菌，需進行細菌培養(yǎng)，先在培養(yǎng)基（一）中只加入氨芐青霉素，一段時間后，培養(yǎng)基上長出的細菌菌落具有特性。然后，用滅菌絨布從培養(yǎng)基（一）中蘸取菌種

10、，再按到只含四環(huán)素的培養(yǎng)基（二）中培養(yǎng)。根據(jù)培養(yǎng)基（一）和（二）上的細菌生長情況，可以判斷圖中菌落_（填數(shù)字）即為篩選出的含有物質(zhì)A的細菌，原因是。4. 上述培養(yǎng)基從功能上屬于培養(yǎng)基。配制培養(yǎng)基時，在各成分都溶化后分裝前，要進行的依次是和，培養(yǎng)基配制后采用高壓蒸汽滅菌的原因是_。周三：7. （六）（10分）請分析回答下列有關(guān)基因工程問題： 基因工程是按人們預先設計的藍圖，將目的基因通過一定方法導入到另一種生物的細胞中，使之產(chǎn)生符合人類需要的新的遺傳性狀或創(chuàng)造出新的生物類型的現(xiàn)代技術(shù)。 57.基因工程常用的三種工具為限制性內(nèi)切酶、質(zhì)粒，通常選擇質(zhì)粒作為“目的基因的運輸載體”是由于。58.基因工程

11、一般包括四步：獲取目的基因；目的基因與運載體重組；。 在基因工程中通常需要利用PCR技術(shù)擴增目的基因，其原理與細胞內(nèi)DNA復制類似，其特異性依賴于與靶序列兩端互補的寡核苷酸引物。PCR如右圖示，包括三個基本反應步驟：模板DNA的變性：模板DNA經(jīng)加 熱至93左右一定時間后雙鏈解離；模板DNA與引 物的退火(復性)：模板DNA經(jīng)加熱變性成單鏈后，溫度降至55左右，引物與模板DNA單鏈結(jié)合形成DNA模板-引物結(jié)合物；引物的延伸：DNA模板-引物結(jié)合物在TaqDNA聚合酶的作用下，合成一條新的與模板DNA 鏈互補的脫氧核苷酸鏈。重復循環(huán)變性-退火-延伸三過程，就可獲得較多的目的基因。59.溫度降至5

12、5左右，引物與模板DNA單鏈結(jié)合形成DNA模板-引物結(jié)合物時所遵循的原則是。60.在PCR技術(shù)中，引物的作用是。61.從理論上推測，第三輪循環(huán)產(chǎn)物中含有引物B的DNA片段所占比例為。62.下圖表示利用PCR技術(shù)獲取目的基因X的第一次循環(huán)產(chǎn)物。則至少需要在輪循環(huán)產(chǎn)物中才能開始出現(xiàn)獨立且完整的的X基因。如果經(jīng)過n次循環(huán)，則產(chǎn)物中所示DNA分子數(shù)為。EcoRV、MboI單獨或聯(lián)合切割同一種質(zhì)粒，得到DNA片段長度如下圖（1kb即1000個堿基對），請在答題卡的指定位置畫出質(zhì)粒上EcoRV、MboI的切割位點。8. （五）（9分）胚胎干細胞（ES細胞）的研究是當前生物技術(shù)領(lǐng)域研究的熱點之一，尤其是在生

13、產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動物方面具有極大的科研及應用價值。下圖表示利用胚胎干細胞所作的一系列研究，請據(jù)圖分析回答：54.過程將胚胎干細胞置于射線滅活的鼠胎兒成纖維細胞的滋養(yǎng)層上，并加入、抗生素等物質(zhì)，維持細胞不分化的狀態(tài)。在此過程中，滋養(yǎng)層提供干細胞增殖所需的營養(yǎng)物質(zhì)，加入抗生素是為了，這對于研究細胞分化的機理具有重要意義，細胞分化的本質(zhì)是。將帶有遺傳標記的ES細胞注入早期胚胎，通過組織化學染色，用于研究動物體器官形成的時間、發(fā)育過程以及影響的因素，這項研究利用了胚胎干細胞具有的特點。中目的基因?qū)肱咛ジ杉毎畛Ｓ玫姆椒ㄊ?，將目的基因轉(zhuǎn)入胚胎干細胞前需構(gòu)建基因重組載體，其目的是_。中的ES細胞在免疫學上屬于。

14、技術(shù)有。（至少寫兩個）9. （六）（12分）普通煙草轉(zhuǎn)入抗鹽基因培育抗鹽煙草的過程如下圖所示。已知含抗鹽基因的DNA和質(zhì)粒上均有sal、Hind、BamH酶切位點，質(zhì)粒上另有抗四環(huán)素基因和抗氨芐青霉素基因。請回答問題：54.構(gòu)建重組質(zhì)粒時，應選用限制酶_對_進行切割，以保證它們定向連接。限制酶切斷的是DNA分子中特定部位的兩個脫氧核苷酸之間的鍵，具體說就是_和_之間的鍵。55.如果目的基因直接注入煙草細胞，一般會被煙草細胞_。質(zhì)粒的作用是_。56.切割后的目的基因與質(zhì)粒由_酶連接成重組質(zhì)粒。篩選導入重組質(zhì)粒的細菌，應在其培養(yǎng)基中加入_，理由是_。57.煙草細胞經(jīng)_形成愈傷組織。某研究性學習小組

15、以愈傷組織為材料進行了下列實驗：一組在培養(yǎng)基中加30%的蔗糖，另一組不加蔗糖，接種后，每組再分成兩個小組，分別在光下和黑暗中培養(yǎng)。1個月后，觀察其生長、分化情況，結(jié)果見下表：培養(yǎng)條件加蔗糖不加蔗糖光照正常生長，分化不生長，死亡黑暗只生長，不分化不生長，死亡你能得出什么結(jié)論？_。58.從個體水平鑒定抗鹽轉(zhuǎn)基因煙草是否培育成功的方法是_。答案：1. （六）（11分）54、不能 對Sma位點進行切割破壞了抗病基因的結(jié)構(gòu) 不能 55、抗卡那霉素 56、全能性 脫分化 再分化 57、不能 2個階段培養(yǎng)基中生長素與細胞分裂素的比值不同可以 因為芽能產(chǎn)生生長素促進根的生長2. （七）（12分）59獲得能產(chǎn)生

16、抗X病毒抗體的B淋巴細胞（漿細胞） 等量不含X病毒的溶液60細胞膜的流動性 既能無限增殖，又能產(chǎn)生特異性抗體（抗X病毒的特異性抗體）61超低溫抑制酶活性，利于保存其特性62限制酶（限制性核酸內(nèi)切酶）、DNA連接酶 標記基因 靶基因中的脫氧核苷酸數(shù)量序列發(fā)生改變，不能正常表達 63克隆技術(shù) 轉(zhuǎn)基因技術(shù)（合理給分）64不能，因為該小鼠體內(nèi)仍有一個正常的靶基因，也能表達性狀。故不能得到靶基因的功能3. （二）11分37. 動物細胞培養(yǎng) 細胞核移植38. 腦垂體（垂體）；39. 乳腺細胞的細胞核具有遺傳上的全能性無性生殖。40大于800lx光照41. 植物細胞的全能性42. 既能無限繁殖，又能產(chǎn)生特定

17、的抗體 特異性強、化學性質(zhì)單一、靈敏度高(答出兩個可得分) 未經(jīng)免疫的B淋巴細胞不能產(chǎn)生抗體4. （七）9分59. PstI、EcoRI(2分)   質(zhì)粒和含目的基因的DNA（2分） DNA連接酶60. 1200對堿基和8800對堿基（2分） 61. 分離提純 62. C5. （七）回答下列有關(guān)問題。（5分）66酶（解旋酶）67. N分子量鳥嘌呤核苷酸 68. 36. （五）（13分）48 目的基因 重組質(zhì)粒 氨芐青霉素抗性基因 49 限制酶和DNA連接酶 將重組質(zhì)粒導入受體細胞50抗氨芐青霉素 3、5 由于目的基因破壞了四環(huán)素抗性基因，使受體細胞不能在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上

18、生長，所以該菌落就是篩選的含有目的基因的菌落（2分）51 選擇 定容 調(diào)pH值 殺滅細菌芽孢 7. （六）57.DNA連接酶 質(zhì)粒能進入并停留在受體細胞，甚至能整合到受體細胞DNA上；質(zhì)粒能進行自我復制；質(zhì)粒能在受體細胞中表達；質(zhì)粒上通常含有標記抗性基因 58.重組DNA分子導入受體細胞 篩選含目的基因的受體細胞59.堿基互補配對 60.能與模板鏈堿基互補配對，引導并作為子鏈合成的起點61.7/8 62.3 1 63.圖省略（每格1分，共10分）8. （五）（9分）54.血清 防止雜菌污染 基因的選擇性表達55.全能性 56.顯微注射法 借助于重組載體使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在，并傳給下一代，同時，使目的基因能夠發(fā)揮作用 57.抗原 58.動物細胞培養(yǎng)技術(shù)、干細胞技術(shù)（動物胚胎移植技術(shù)）9. （六）（12分）、Hind酶 含抗鹽基因的DNA和質(zhì)粒進行切割 脫氧核糖 磷酸 55.核酸酶分解 運載體 56.DNA連接 不同培養(yǎng)基中分別加入氨芐青霉素、四環(huán)素 添加青霉素的培養(yǎng)基中成活，四環(huán)素中不成活的為重組質(zhì)粒。因為重組質(zhì)粒帶有抗氨芐青霉素基因，而四環(huán)素基因被破壞 57.脫分化 細胞生長需要