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1、读 万 卷 书 行 万 里 路专题整合训练(十五)(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)全员必做题1(2019福建泉州一模)干扰素是一类几乎能抵抗所有病毒的糖蛋白，可利用基因工程技术进行制备。请回答：(1)利用mRNA的反转录产物可构建_文库，进而获得干扰素目的基因，该文库不同于基因组文库的特点是_(答出两点)。(2)将干扰素目的基因导入大肠杆菌实现转化时，首先应用_处理大肠杆菌，使之处于_态。大肠杆菌刚表达出的干扰素一般没有活性，原因是_。(3)利用基因工程生产的干扰素在体外往往不易保存，可通过_工程对其进行改造以延长保存时间。解析：(1)部分基因文库是利用细胞内的mRNA反转录形
2、成的基因构成的，只含有该生物的部分基因，故部分基因文库比较小，另外cDNA文库是由反转录形成的，故基因中无启动子、内含子等序列。(2)大肠杆菌作为受体细胞时，因其为微生物，故需要采用钙离子处理大肠杆菌，让其处于感受态。大肠杆菌是原核生物，没有内质网、高尔基体等复杂的细胞器，无法对蛋白质进行加工，故其刚表达出的干扰素一般没有生物活性。(3)蛋白质工程可以根据人们的预期对基因进行改造，从而生产出符合人们需要的蛋白质，对于不易保存的干扰素，可以采用蛋白质工程进行改造。答案：(1)cDNA(或部分基因)文库较小、基因中没有启动子、基因中没有内含子、只含有某种生物的部分基因、全部基因可在物种间进行交流(
3、2)CaCl2(Ca2)感受大肠杆菌没有内质网、高尔基体等细胞器，不能对翻译后的蛋白质进行加工(3)蛋白质2(2019安徽黄山二模)反义基因是通过产生的mRNA分子，与相关基因产生的mRNA进行互补，来阻断非正常蛋白质合成。图1为不同的限制酶及相应的切割位点。图2为科学实验中利用小分子量的A反义基因的实例。据图回答下列问题：(1)基因工程中，A基因可以用_(仪器)合成，利用该仪器还可以合成_等。若想将图2中的A基因反向连接到结构甲中，应该用_限制酶切割A基因和结构甲。DNA连接酶是将两个DNA片段连接起来的酶，_可以“缝合”平末端和黏性末端。(2)用含A反义基因的农杆菌感染植物细胞的原生质体后
4、，可用含有_的培养基进行筛选。培养一段时间后，在较高浓度的蔗糖溶液中，观察细胞_来鉴别细胞壁是否再生。(3)导入的A反义基因能转录A反义RNA，且能与正常RNA互补，抑制A基因表达过程中的_。解析：(1)基因工程中，利用化学方法人工合成目的基因常使用的仪器是DNA合成仪，利用该仪器还可以合成引物(或探针)等。A基因和结构甲都有EcoR和BamH的切割位点，切割A基因，不破坏目的基因，切割结构甲不破坏标记基因，故将图2中的A基因反向连接到结构甲中，应该用EcoR和BamH限制酶切割A基因和结构甲。T4DNA连接酶可以“缝合”平末端和黏性末端。(2)结构甲中含有抗生素抗性基因，用含A反义基因的农杆
5、菌感染植物细胞的原生质体后，可用含有抗生素的培养基进行筛选。培养一段时间后，在较高浓度的蔗糖溶液中，观察细胞是否发生质壁分离来鉴别细胞壁是否再生。(3)基因的表达分为转录和翻译，翻译是以mRNA作为模板，氨基酸为原料合成蛋白质的过程，导入的A反义基因能转录A反义RNA，且能与正常RNA互补，使其不能提供翻译模板，以抑制A基因的翻译。答案：(1)DNA合成仪引物(或探针)EcoR、BamHT4DNA连接酶(2)抗生素是否发生质壁分离(3)翻译3(2019广东肇庆二模)含有限制酶的细胞中通常还具有相应的甲基化酶，这两种酶对DNA分子有相同的作用序列，但具有不同的催化功能。甲基化酶可以对DNA序列进
6、行修饰，使限制酶不能对这一序列进行识别和切割。回答下列问题：(1)目前，基因工程中使用的_主要是从原核生物中分离纯化获得的。构建“基因组文库”和“cDNA文库”的过程中需要使用DNA连接酶的是_(填“基因组文库”“cDNA文库”或“基因组文库和cDNA文库”)。(2)含有某种限制酶的细胞，可以利用该限制酶切割外源DNA，但不破坏细胞自身的DNA，其原因可能有_；_。(3)利用PCR扩增目的基因的过程由高温变性(9095 )、低温复性(5560 )、适温延伸(7075 )三个步骤构成一个循环，为使得_酶能够重复利用，选用的酶应在9095 处理后仍然具备催化活性。(4)在PCR扩增目的基因时，为实
7、现序列中的腺嘌呤被放射性同位素标记，反应体系中添加的原料应包括碱基已被标记的_(填“腺嘌呤核糖核苷酸”“dATP”或“ATP”)。解析：(1)基因工程中的限制酶主要是从原核生物中分离纯化获得的。构建“基因组文库”和“cDNA文库”的过程中都需要利用DNA连接酶将DNA片段与载体连接导入受体菌群而储存，只不过两者使用的DNA片段不同，cDNA文库是利用反转录法获得的DNA(部分基因)，基因组文库使用的是某种生物的全部DNA(全部基因)。(2)原核细胞自身的DNA分子没有该限制酶的识别序列或者甲基化酶对细胞自身的DNA分子进行了修饰，这使含有某种限制酶的原核细胞，可以利用该限制酶切割外源DNA，但
8、不破坏细胞自身的DNA。(2)PCR扩增目的基因的三个步骤是高温变性(9095 )、低温复性(5560 )和适温延伸(7075 )，该过程使用的DNA聚合酶需是热稳定DNA聚合酶(Taq酶)。(4)在PCR扩增目的基因使用的是dATP、dTTP、dCTP和dGTP。答案：(1)限制酶(或限制性核酸内切酶)基因组文库和cDNA文库(2)细胞自身的DNA分子没有该限制酶的识别序列甲基化酶对细胞自身的DNA分子进行了修饰(3)热稳定DNA聚合(Taq)(4)dATP4(2019河北唐山一模)传统的人工繁殖兰花的方法是分株繁殖和用种子播种，随着科学技术的进步，人们开始采用“组织培养繁殖兰花”。(1)植
9、物组织培养是在_和人工控制条件下，将_的植物组织、器官、细胞，培养在人工配制的_上，诱导其产生_、丛芽，最终形成完整植株的过程。(2)兰花的叶肉细胞之所以能培养为新个体，是因为细胞中含有_，具有发育成完整个体的潜能，这种潜能叫_。(3)有人想到利用植物体细胞杂交技术解决兰花生根速度慢、幼苗生存能力弱的好办法，但操作后得到的“韭菜兰花”，并没有预想中的“繁殖容易，香气浓郁”，可能的原因是_；培育该杂种植物的过程中，遗传物质的传递_(遵循/不遵循)孟德尔遗传规律。解析：本题通过植物组织培养技术的原理与技术的分析，考查考生的科学思维素养。(1)植物组织培养就是在无菌和人工控制的条件下，将离体的植物器
10、官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。(2)兰花叶肉细胞中含有本物种的全部遗传信息，具有发育成完整个体的潜能，即具有细胞全能性，所以兰花叶肉细胞能够培养为新个体。(3)植物体细胞杂交技术获得的“韭菜兰花”并没有预想中的“繁殖容易，香气浓郁”，可能是因为两个物种之间的基因相互影响，使某些基因无法正常表达；孟德尔遗传规律发生在减数分裂过程中，植物体细胞杂交技术过程中只进行有丝分裂，没有发生减数分裂。答案：(1)无菌离体培养基愈伤组织(2)本物种的全部遗传信息细胞的全能性(3)两个物种之间的基因相互影响，导致某些基因无法正常表达不
11、遵循5(2019河南南阳一中模拟)科学家培育转乳糖分解酶基因奶牛的过程如图所示。请回答下列问题：(1)图中细胞培养的培养液成分与植物组织培养基成分最主要的区别在于前者含有_。在进行细胞原代培养时会出现_和细胞接触抑制现象。为了防止细胞培养过程中细菌的污染，可向培养液中加入适量的_。(2)图中将乳糖分解酶基因导入胚胎成纤维细胞中，最常用的方法是_。(3)图中的核移植操作需要将进行细胞培养获得的供体细胞的细胞核注入去核的卵母细胞中，去掉卵母细胞细胞核的目的是_。而所用的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞，原因是_。(4)重组细胞2在培养液中培养成的重组胚胎移入受体母牛体内会生出与图中的黑白花奶
12、牛性状并不完全相同的犊牛，原因可能有_(至少答出两点)。(5)转乳糖分解酶基因奶牛的培育成功，说明了动物的_具有全能性。解析：本题通过动物细胞培养等的原理与技术的分析，考查考生的科学思维素养。(1)在动物细胞培养的合成培养基中，通常需加入动物的血清等天然成分，为动物细胞提供多种可促进细胞生长和增殖的物质。在进行细胞原代培养时会出现细胞贴壁生长和细胞接触抑制现象。向培养液中加入适量的抗生素，可以防止细胞培养过程中细菌的污染。(2)将目的基因导入动物细胞常用显微注射法。(3)核移植过程中，去掉卵母细胞细胞核的目的是保证克隆动物的核遗传物质几乎全部来自供体细胞的细胞核。原代培养10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型，因此所用的供体细胞一般都选用原代培养10代以内的细胞。(4)生物的性状由遗传物质和环境因素共同控制，生物的遗传物质主要存在于细胞核中，少数存在于细胞质中，胚
