专题一基因工程
1．科学家利用基因工程技术可以使哺乳动物本身变成“批量生产药物的工厂”。目前科学家已在牛和羊等动物的乳腺生物反应器中表达出了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素等重要药品。请回答有关问题：
(1)将药用蛋白基因和乳腺蛋白基因的启动子、终止子和______________等重组在一起，就可构建基因表达载体，再通过____________技术即可导入受精卵中。
(2)制备乳腺生物反应器的过程中，目的基因的受体细胞为____________。
(3)为确定受体细胞中染色体的DNA上是否插入了目的基因，可利用____________技术进行检测，一般是用放射性同位素标记________________________________作探针。
(4)转化成功的受精卵发育成胚胎需要进行体外培养，在培养液中要加入____________等天然成分。
2胰岛素可以用于治疗糖尿病，但是胰岛素被注射到人体后，会堆积在皮下，要经过较长的时间才能进入血液，而进入血液的胰岛素又容易分解，因此，治疗效果受到影响。如图是用蛋白质工程设计速效胰岛素的生产过程，请据图回答有关问题：
(1)构建新的蛋白质模型是蛋白质工程的关键，图中构建新的胰岛素模型的主要依据是________________。
(2)通过DNA合成形成的新基因应与____________结合后转移到______________________中才能得到准确表达。
(3)若要利用大肠杆菌生产速效胰岛素，需用到的生物工程有____________、____________和发酵工程。
根据基因工程的有关知识，回答下列问题：
(1)限制性内切酶切割DNA分子后产生的片段，其末端类型有____________和____________。
(2)反转录作用的模板是________，产物是________。若要在体外获得大量反转录产物，常采用____________技术。
(3))基因工程中除质粒外，____________和____________也可作为载体。
(4)若用重组质粒转化大肠杆菌，一般情况下，不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞为什么_______________________________________________________________。
．如图是从酵母菌中获取某植物需要的某种酶的基因的流程，结合所学知识及相关信息回答下列题：
(1)图中cDNA文库________________基因组文库(大于、等于、小于)。
(2)①过程提取的DNA需要____________的切割，B过程是____________过程。
(3)为在短时间内大量获得目的基因，可用的技术是_____________，其原_______________________________。
(4)目的基因获取之后，需要进行____________________，其组成必须有__________________________及标记基因等，此步骤是基因工程的核心。
(5)将该目的基因导入某双子叶植物细胞，常采用的方法是__________，其能否在此植物体内稳定遗传的关键是________________，可以用____________________技术进行检测。
在某些深海鱼中发现的抗冻蛋白基因afp对提高农作物的抗寒能力有较好的应用价值。如图所示是获得转基因莴苣的技术流程，请据图回答下列问题：
(1)获取目的基因的主要途径包括从自然界已有的物种中分离和__________。
(2)①过程需要的酶有____________、____________________。
(3)重组质粒除了带有抗冻蛋白基因afp，还必须含有启动子、终止子和____________，这样才能构成一个完整的基因表达载体。
(4)如果受体细胞C1是土壤农杆菌，则将目的基因导入它的______________，将目的基因导入它的目的是利用农杆菌的______________，使目的基因进入受体细胞C2，并将其插入到受体细胞C2中______________________上，使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达，形成转基因莴苣。经②过程获得的转基因莴苣中的目的基因是否表达，在分子水平上可用____________法进行检测，如果出现杂交带，说明目的基因已经表达蛋白质产品，转基因莴苣培育成功。
6．如图是利用基因型为AaBb的某二倍体植物作为实验材料所做的一些实验示意图，请分析回答：
(1)途径1、2、3中①②过程所采用的生物技术是__________。
(2)从植株A到植株C的培育过程，需要发挥调控作用的植物激素至少有____________和____________。
(3)一般情况下，相同发育程度的植株C与植株D的性状____________(“相同”“不相同”或“不一定相同”)。
(4)在相同条件和相同发育程度的情况下，植株D的表现型与植株A相同的可能性为____________。
7． 科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的奶牛，如果要加速转基因奶牛的繁育，可以对此转基因奶牛进行克隆(如下图所示)，请结合图示回答下列问题：
(1)在进行细胞培养时，要对取自转基因奶牛的组织细胞进行分散处理，形成单个细胞，这个过程中需要利用____________酶处理。
(2)用于核移植的供体细胞，一般都选用传代10代以内的细胞，原因是___________
(3)在进行原代培养时，细胞增殖的方式是______________，此外，细胞增殖还表现出__________________________和接触抑制等特点。
(4)将进行培养的供体细胞注入去核的卵母细胞中，去除卵母细胞细胞核的目的是________________________________________________________________________________。
(5)上述动物细胞工程中涉及的技术有_____________。转基因奶牛的克隆成功，说明了动物_______________________具有全能性。
8．如图表示单克隆抗体的制备过程，据图回答下列问题：
(1)制备单克隆抗体的步骤：a．将________注入小鼠体内，从小鼠脾脏中获得B淋巴细胞，若要生产预防SARS的疫苗，则应用____________感染小鼠。
b．通过图中②过程获得的细胞为____________。
c．将诱导融合后的细胞，放在________培养基的多孔培养板上培养、筛选制备过程中要用到____________和____________技术。
(2)单克隆抗体与一般的血清抗体相比，优点是__________________________；将该抗体制成生物导弹，则生物导弹的组成是____________________；为了便于了解生物导弹的作用部位，常要对生物导弹中的成分进行__________________。
(3)单克隆抗体的制备过程中需要两次筛选，请写出图中的编号和筛选目的。第一次筛选：[]___________________________；第二次筛选：[]_________________________________________。9红细胞生成素(EPO)是体内促进红细胞生成的一种糖蛋白，可用于治疗肾衰性贫血等疾病。由于天然EPO来源极为有限，目前临床上使用的红细胞生成素主要来自于基因工程技术生产的重组人红细胞生成素(rhEPO)，其简要生产流程如图。请回答：
(1)图中①所指的是________技术。
(2)图中②所指的物质是________，③所指的物质是________。
(3)培养重组CHO细胞时，为便于清除代谢产物，防止细胞产物积累对细胞自身造成危害，应定期更换________。
(4)检测rhEPO的体外活性需用抗rhEPO的单克隆抗体。分泌该单克隆抗体的________________细胞，可由rhEPO免疫过的小鼠B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合而成。点是________________________________________________________
10．科学家用植物体细胞杂交方法，将番茄的原生质体和马铃薯的原生质体融合，成功地培育出了“番茄—马铃薯”杂种植株(如图所示)，其中①～⑤表示过程，英文字母表示细胞、组织或植株。据图回答下列问题：
(1)在实现过程②的技术之前使用______________________酶处理细胞以除去细胞壁。
(2)在将杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，依据的原理是____________，其中过程④相当于____________过程，过程⑤涉及的分裂方式为____________。
(3)若番茄细胞含m条染色体，马铃薯细胞含n条染色体，则“番茄—马铃薯”细胞含________条染色体；若杂种细胞培育成的“番茄—马铃薯”植株为四倍体，则此杂种植株的花粉经离体培养得到的植株属于____________倍体植株。
11．回答下列有关动物细胞培养的问题：
(1)在动物细胞培养过程中，当贴壁细胞分裂生长到细胞表面____________时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的____________。此时，瓶壁上形成的细胞是__________层。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用酶处理，可用的酶是____________。
(2)随着细胞传代次数的增多，大部分细胞分裂停止，进而出现____________现象；但极少数细胞可以连续增殖，其中有些细胞会因遗传物质发生改变而变成____________细胞，该种细胞的黏着性____________，细胞膜表面蛋白质(糖蛋白)的量____________。
(3)现用某种大分子染料对细胞进行染色时，观察到死细胞被染色，而活细胞不被染色，原因是________________________________________________________________________。
(4)检查某种毒物是否能改变细胞染色体的数目，最好选用分裂____________期的细胞在显微镜下进行观察。
12．牛胚胎移植的基本程序如图，请据图回答：
(1)图中a、b、c过程分别是指____________、____________、____________。
(2)供体母牛的主要职能是__________________________________________；受体母牛必须具备____________________________。
(3)为了提高牛胚胎的利用率，常采取的方法是__________；处理的时期是______________________________。
13毛角蛋白Ⅱ型中间丝(KIFⅡ)基因与绒山羊的羊绒质量密切相关。获得转KIFⅡ基因的高绒质绒山羊的简单流程如下图。
(1)过程①中最常用的运载工具是__________，所需要的酶是限制酶和______________。
(2)在过程②中，用______________处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。在培养过程中，将成纤维细胞置于5%CO2的气体环境中，CO2的作用是________________________________。
(3)在过程③中，用____________处理以获取更多的卵(母)细胞。成熟卵(母)细胞在核移植前需要进行________________处理。
(4)从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是________________。在胚胎移植前，通过___________________技术可获得较多胚胎。
14胚胎工程是一项综合性的动物繁育技术，可在畜牧业和制药业等领域发挥重要作用。下图是通过胚胎工程培育试管牛的过程。
→
(1)从良种母牛采集的卵母细胞，都需要进行体外培养，其目的是________________；从良种公牛采集的精子需________后才能进行受精作用。
(2)在体外培养受精卵时，除了给予一定量的O2以维持细胞呼吸外，还需要提供______气体以维持_____________。
(3)图中过程A称为_________，它在胚胎工程中的意义在于____________________________________。
(4)研制能够产生人类白细胞介素的牛乳腺生物反应器，需将目的的基因导入牛受精卵，最常用的导入方法是____________________；获得转基因母牛后，如果______________即说明目的基因已经表达。
15胚胎移植是胚胎工程技术的最后一道“工序”。如图是胚胎移植的基本程序，请分析并回答下列问题：
(1)图中超数排卵技术的处理措施是对供体母牛注射____________。
(2)配种时，卵子在输卵管内进一步成熟，当卵子达到____________________________时，才具备与精子受精的能力。
(3)“冲卵”实质上是用特定装置，将供体母牛子宫内的____________冲洗出来。
(4)冲卵后，对胚胎进行质量检查，这里培养的胚胎应发育到____________阶段才能进行胚胎移植。
(5)在此基础之上，通过____________技术可以提高胚胎利用率，获得更多遗传物质相同的犊牛。
16人的血清白蛋白在临床上的需求量很大。将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中，就可以利用牛的乳腺细胞生产血清白蛋白。大致过程如图所示：
(1)要实现过程②超数排卵，应在性成熟母牛发情期的某一阶段用____________处理，然后在恰当时期进行胚胎收集，即____________。通过过程①采集的精子不能直接与成熟的卵细胞受精，原因是__________________。
(2)要使人的血清白蛋白基因在奶牛乳腺细胞中特异性表达，完整的基因表达载体要包括目的基因、______________、标记基因等部分。在过程⑤之前要检测早期胚胎细胞是否已经导入人的血清白蛋白基因，宜采用______________技术。
(3)过程⑤要选择“雌性奶牛胚胎”的原因是__________________________________
17．我国已实现部分“胚胎工程产业化”，如肉牛、奶牛胚胎工程产业化。以下是科学家采用不同方法产业化培育良种牛的过程，a～h为操作过程，请回答下列问题：
(1)培育“试管牛C”技术的操作流程是____________(填字母)，d操作的名称是___________，h操作的核心是____________________，受精时受体的卵母细胞处于________期。
(2)图中数字标号代表的结构名称是①________________，②________________，③____________。若要获得遗传物质完全相同的两个新个体，可对发育到__________________阶段的早期胚胎进行分割处理，在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意____________________。
(3)图中用到的激素是____________，移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是________________________________________________________________________。
18据报道，中山大学中山眼科中心主任任葛坚领导的研究小组将猴子的皮肤干细胞注射到小鼠的囊胚里，再将囊胚移入代孕鼠体内发育形成猴鼠嵌合体——猴鼠，用于角膜等器官的移植研究。请回答下列问题：
(1)胚胎干细胞体外培养诱导分化可形成大量皮肤干细胞，其原因是________________。根据胚胎干细胞的这种功能特性，当我们身体的某一类细胞功能出现异常或退化时，利用胚胎干细胞的治疗思路是____________________________________________。
(2)囊胚期时，胚胎细胞开始出现分化，有些细胞个体较小，将来只能发育成胎膜和胎盘，这类细胞称为____________。因此，应将猴子的皮肤干细胞注射到小鼠囊胚的__________部位，以伴随其发育成某种组织。
(3)将囊胚移入代孕鼠体内属于____________技术，此技术对代孕受体的要求是________________。在畜牧生产中采用这种技术的优势主要是____________________，若想进一步提高胚胎的利用率，可采用____________________技术。
工程、细胞工程胚胎工程综合
19一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，过程如下图请回答：
(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)在对胎儿进行镰刀型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，据此判断该胎儿为________(正常/患者/携带者)。
20克隆羊“多利”的问世引起了许多人对“治疗性克隆”的关注。下图所示为人类“治疗性克隆”的大概过程，请据图回答下列问题。
(1)A过程表示__________________，由此产生的重组细胞②的主要遗传物质来自图中的________。
(2)图中B过程表示的生物技术名称是________________________________________；
C过程表示定向诱导技术，其诱导的对象是[]________。
(3)如果进行生殖性克隆，则不需要进行定向诱导，但必须进行___________________，使得胚胎能正常发育成完整个体，该操作一般在______________________________期进行。
(4)对于“治疗性克隆”仍然存在许多争论，有一男子患有白血病，经医生利用其出生时保留的脐带血进行治疗后康复，你认为这种做法符合伦理道德吗？为什么？___________________________________________。
21美国政府曾批准首例胚胎干细胞(ES细胞)人体临床实验。请回答下列与胚胎干细胞有关的问题：
(1)运用细胞培养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞，培养过程如下：早期胚胎→内细胞团→胚胎干细胞。在培养过程中，必须用____________处理内细胞团，使之分散成单个细胞。胚胎干细胞的结构特点是______________________________。在培养动物细胞时，培养液中加入抗生素的目的是____________________________________________________________________________。
(2)体外培养胚胎干细胞时，通常要加入________________等天然成分，除了保证被培养细胞处于无菌、无毒及充足氧气的环境中，还需要保证细胞生活所需的______________和____________；早期胚胎发育到____________阶段以前的细胞是全能细胞。
(3)胚胎干细胞可被应用于____________________________________________________等领域。
(4)你支持应立法保护利用胚胎干细胞进行治疗性克隆吗？请陈述理由。_________________________________________________________________________________。
工程
25现有一生活污水净化处理系统，处理流程为“厌氧沉淀池→曝气池→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：
(1)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。
(2)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、群落、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。
(3)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。
(4)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。
6．江苏某农户创建的冬季生态型种植养殖模式如下图所示，请据图回答下列问题：
(1)牛棚内产生的______________可扩散进入蔬菜大棚，提高蔬菜的光合效率；蔬菜光合作用产生的________________可扩散进入牛棚。
(2)秸秆除了作为牛的饲料外，还可与牛粪混合堆放进行________________，腐熟的产物肥效提高，这是因为____________________________。这种肥料用于蔬菜栽培可以提高蔬菜产量。
(3)在牛的品系、饲料品种和用量不变的条件下，采用这种养殖模式，牛的生长速率明显提高，其主要原因是_____________________________________________________。
(4)牛棚保温所需的热能来源于牛自身散热、地热、________________和________________。
(5)从生态系统主要功能的角度分析，这种种植、养殖模式较好地实现了________________________________________________________________________。
1、(1)标记基因显微注射(2)受精卵(3)DNA分子杂交含有目的基因的DNA片段(4)血清
2(1)蛋白质的预期功能(2)载体大肠杆菌等受体细胞(3)蛋白质工程基因工程
3(1)黏性末端平末端(2)mRNA(或RNA)cDNA(或DNA)PCR(3)噬菌体动植物病毒(其他合理答案也可)(4)未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的能力极弱(其他合理答案也可)
(1)小于(2)限制酶逆转录(3)PCRDNA复制
(4)基因表达载体的构建启动子、终止子、目的基因(复制原点可不答)
(5)农杆菌转化法目的基因是否整合到植物细胞的染色体上DNA分子杂交
(1)(用逆转录等方法进行)人工合成(2)限制酶DNA连接酶(3)标记基因(4)转化作用染色体的DNA抗原—抗体杂交
6、(1)植物组织培养(2)细胞分裂素生长素(3)相同(4)100%
7、(1)胰蛋白(2)此时细胞有正常的
(3)有丝分裂贴壁生长(4)使克隆出的动物个体的遗传物质几乎全部来自供体细胞
(5)核移植、细胞培养、胚胎移植技术体细胞的细胞核
8(1)a．抗原SARS病毒b．骨髓瘤细胞c．选择细胞培养细胞融合(2)灵敏度高、特异性强(纯度高)单克隆抗体＋药物同位素标记(3)④筛选出杂交瘤细胞⑥筛选出能产生特定抗体并能大量增殖的细胞群
9(1)PCR(2)mRNArhEPO(3)培养液(4)杂交瘤能无限，又能产生特异性抗体
10(1)纤维素酶和果胶(2)细胞的全能性脱分化有丝分裂(3)m＋n单
11(1)相互接触接触抑制单(或一)胰蛋白酶(2)衰老甚至死亡不死性降低减少(3)活细胞的细胞膜具有选择透过性，大分子染料不能进入活细胞内(或死细胞的细胞膜丧失了选择透过性，大分子染料能够进入死细胞内而着色)(4)中
12、(1)超数排卵冲卵胚胎移植(2)只产生具有优良遗传特性的胚胎健康的体质和健康的繁殖能力(3)胚胎分割桑椹胚或囊胚期
3、(1)质粒DNA连接酶(2)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)维持培养基(液)的pH(3)促性腺激素去核(4)早期胚胎培养胚胎分割
4、(1)使卵母细胞成熟(或：使卵母细胞获得受精能力)获能(2)CO2培养液(基)的pH(3)胚胎移植提高优良母畜的繁殖率(4)显微注射法牛奶中含有人类白细胞介素(或：牛乳腺细胞已合成人类白细胞介素)
5、(1)促性腺激素(2)减数第二次分裂中期(3)早期胚胎(4)桑椹胚或囊胚(5)胚胎分割
6、(1)促性腺激素冲卵精子没有获能(2)启动子、终止子DNA分子杂交
(3)雌性转基因牛进入泌乳期后，可以从其乳汁中获得人的血清白蛋白
17(1)a→b→f→g胚胎移植基因表达载体的构建MⅡ中(2)滋养层囊胚腔内细胞团桑椹胚或囊胚将内细胞团均等分割(3)促性腺激素受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应
18(1)胚胎干细胞具有发育的全能性通过诱导胚胎干细胞(ES或EK细胞)定向分化来及时修补(2)滋养层细胞内细胞团(3)胚胎移植同种、生理状态相同的其他雌性动物可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力胚胎分割
工程、细胞工程胚胎工程综合
19(1)精子获能胚胎移植(2)DNA限制(3)正常
20(1)细胞核移植乙(2)动物细胞培养④内细胞团(或胚胎干细胞)
(3)胚胎移植桑椹胚或囊胚
(4)符合，因为脐带血不是来自胚胎，其中的造血干细胞属于成体细胞(或脐带血是身外之物，属于废物利用，符合伦理道德)
21(1)胰蛋白酶细胞体积小、细胞核大、核仁明显防止细菌污染
(2)动物血清温度pH桑椹胚
(3)治疗某些顽症，培育出人造组织器官进行移植，研究细胞分化(答案合理即可)
(4)支持，通过人体胚胎干细胞进行克隆人体组织器官，可治疗人类很多顽症(或反对，通常要损毁早期胚胎才可能获得胚胎干细胞，胚胎是生命的开始，以一个生命的代价去挽救另一个生命，是违背伦理道德的)
工程
22(1)无氧和有氧(或细胞)(2)群落一生产者太阳(3)物质循环再生物种多样性
(4)已被破坏的生态环境(或受损的生态系统)
23(1)二氧化碳氧气(2)发酵微生物将有机物分解为无机物
(3)牛棚内温度较高因而牛维持体温消耗的能量较少
(4)太阳光能发酵产热(5)物质的循环利用和能量的多级利用
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选修三期末综合复习题
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