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八、现代生物科技专题
1．[2019·全国卷Ⅰ]答复以下问题：
(1)博耶(H.Boyer)和科恩(S.Cohen)将非洲爪蟾核糖体蛋白基因与质粒重组后导入大肠杆菌细胞中进行了表达。该研究除证明了质粒可以作为载体外 ,还证明了____________________________(答出两点即可)。
(2)体外重组的质粒可通过Ca2＋参与的______________方法导入大肠杆菌细胞；而体外重组的噬菌体DNA通常需与_____________组装成完整噬菌体后 ,才能通过侵染的方法将重组的噬菌体DNA导入宿主细胞。在细菌、心肌细胞、叶肉细胞中 ,可作为重组噬菌体宿主细胞的是______________。
(3)真核生物基因(目的基因)在大肠杆菌细胞内表达时 ,表达出的蛋白质可能会被降解。为防止蛋白质被降解 ,在实验中应选用______________的大肠杆菌作为受体细胞 ,在蛋白质纯化的过程中应添加______________的抑制剂。
2．[2019·全国卷Ⅱ]某种荧光蛋白(GFP)在紫外光或蓝光激发下会发出绿色荧光 ,这一特性可用于检测细胞中目的基因的表达。某科研团队将某种病毒的外壳蛋白(L1)基因连接在GFP基因的5′末端 ,获得了L1－GFP融合基因(简称为甲) ,并将其插入质粒P0 ,构建了真核表达载体P1 ,其局部结构和酶切位点的示意图如下 ,图中E1～E4四种限制酶产生的黏性末端各不相同。
答复以下问题：
(1)据图推断 ,该团队在将甲插入质粒P0时 ,使用了两种限制酶 ,这两种酶是________。使用这两种酶进行酶切是为了保证________ ,也是为了保证________。
(2)将P1转入体外培育的牛皮肤细胞后 ,假设在该细胞中观察到了绿色荧光 ,那么说明L1基因在牛的皮肤细胞中完成了________和________过程。
(3)为了获得含有甲的牛 ,该团队需要做的工作包括：将能够产生绿色荧光细胞的________移入牛的________中、体外培养、胚胎移植等。
(4)为了检测甲是否存在于克隆牛的不同组织细胞中 ,某同学用PCR方法进行鉴定 ,在鉴定时应分别以该牛不同组织细胞中的________(填“mRNA〞“总RNA〞或“核DNA〞)作为PCR模板。
3．[2019·全国卷Ⅲ]2019年?细胞?期刊报道 ,中国科学家率先成功地应用体细胞对非人灵长类动物进行克隆 ,获得两只克隆猴——“中中〞和“华华〞。答复以下问题：
(1)“中中〞和“华华〞的获得涉及核移植过程 ,核移植是指__________。通过核移植方法获得的克隆猴 ,与核供体相比 ,克隆猴体细胞的染色体数目________(填“减半〞“加倍〞或“不变〞)。
(2)哺乳动物的核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植 ,胚胎细胞核移植获得克隆动物的难度________(填“大于〞或“小于〞)体细胞核移植 ,其原因是____________________________。
(3)在哺乳动物核移植的过程中 ,假设分别以雌性个体和雄性个体的体细胞作为核供体 ,通常 ,所得到的两个克隆动物体细胞的常染色体数目________(填“相同〞或“不同〞) ,性染色体组合________(填“相同〞或“不同〞)。
4．[2019·江苏卷]为生产具有特定性能的α淀粉酶 ,研究人员从某种海洋细菌中克隆了α淀粉酶基因(1 656个碱基对) ,利用基因工程大量制备α淀粉酶 ,实验流程见右图。请答复以下问题：
(1)利用PCR技术扩增α淀粉酶基因前 ,需先获得细菌的________。
(2)为了便于扩增的DNA片段与表达载体连接 ,需在引物的________端加上限制性酶切位点 ,且常在两条引物上设计参加不同的限制性酶切位点 ,主要目的是________。
(3)进行扩增时 ,反响的温度和时间需根据具体情况进行设定 ,以下选项中______的设定与引物有关 ,________的设定与扩增片段的长度有关。(填序号)
①变性温度 ②退火温度 ③延伸温度 ④变性时间 ⑤退火时间 ⑥延伸时间
(4)以下图表示筛选获得的工程菌中编码α淀粉酶的mRNA的局部碱基序列：
图中虚线框内mRNA片段包含________个密码子 ,如虚线框后的序列未知 ,预测虚线框后的第一个密码子最多有________种。
(5)获得工程菌表达的α淀粉酶后 ,为探究影响酶活性的因素 ,以浓度为1%的可溶性淀粉为底物测定酶活性 ,结果如下表所示：
缓冲液
50 mmol/L Na2HPO4－KH2PO4
50 mmol/L Tris－HCl
50 mmol/L Gly－NaOH
pH
6.0
6.5
7.0
7.5
7.5
8.0
8.5
9.0
9.0
9.5
10.0
10.5
酶相对活性%
25.4
40.2
49.8
63.2
70.1
95.5
99.5
85.3
68.1
63.7
41.5
20.8
根据上述实验结果 ,初步判断该α淀粉酶活性最高的条件为________。
5．[2019·河北武邑中学调考]如图列举了几种植物的育种方式 ,请据图答复相关问题：
(1)甲育种方式称为______________ ,该过程用到的酶有________和________。
(2)愈伤组织的细胞排列疏松而无规那么 ,是一种高度________化的呈无定型状的________细胞。
(3)通过丁方式可以获得脱毒苗 ,培养过程中c常常取用茎尖的原因是____________________。
(4)丙方式将外源目的基因导入受体植物细胞 ,最常采用的方法是____________。
(5)甲、丙两种育种方式与传统杂交育种相比 ,其优点是____________________。
6．[2019·河北正定中学调研]干扰素是治疗癌症的药物 ,其成分是一种糖蛋白 ,它必须从血液中提取 ,每升人血中只能提取0.05 μg ,所以价格昂贵。现在美国加利福尼亚的基因公司用如下图的方式生产干扰素 ,试分析并答复以下问题：
(1)从人的淋巴细胞中取出____________ ,使它同质粒相结合 ,然后移植到酵母菌体内 ,让酵母菌____________。
(2)有人尝试将干扰素基因与大肠杆菌的质粒重组 ,转入大肠杆菌体内后 ,形成“工程菌〞 ,此种操作能制备到干扰素吗？________ ,请说明理由：____________________________。
(3)中国青年科学家陈炬成功地把人的干扰素基因移植到烟草的DNA分子上 ,使烟草获得了抗病毒的能力 ,试分析：
①人的基因之所以能移接到植物体内 ,其物质根底是________________。
②烟草有了抗病能力 ,这说明烟草体内产生了________。这个事实说明 ,人和植物共用一套________ ,蛋白质合成方式________(根本相同/大不相同)。
7．[2019·内蒙古奋斗中学]如图为蛋白质工程操作的根本思路 ,请据图答复以下问题：
(1)写出图中各数字代表的生物学过程的名称或内容：
①________；②________；④________；⑤________。
(2)蛋白质工程的目的是________ ,通过________来实现。
(3)代表蛋白质工程操作思路的过程是________(填写数字)；代表中心法那么内容的是________(填写数字)。
8．[2019·河南实验中学联考]如图为纯种荷斯坦小奶牛的繁殖过程 ,请据图答复以下问题。
(1)克隆动物培育过程与图示繁殖过程相比 ,特有的技术手段是________。两种动物繁殖的方式相比 ,实质性的区别为前者是________ ,后者是________。
(2)一般用________激素对供体母牛做超数排卵处理。
(3)为了提高胚胎的利用率 ,可以采用________技术处理早期胚胎 ,如果选择囊胚阶段的早期胚胎 ,在分割时需要注意______________________。
(4)如果培育转基因荷斯坦奶牛 ,可采用________技术将药用蛋白基因导入到受精卵中 ,并采用____________技术检测受体细胞中的染色体DNA上是否插入了目的基因。
9．[2019·河南安阳联考]以下图表示从苏云金芽孢杆菌别离出来的杀虫晶体蛋白质基因(简称Bt基因)及形成转基因抗虫棉的图解。请据图答复下面的问题：
(1)图中a过程要用到的酶是________________。
(2)为确定抗虫棉是否培育成功 ,既要用放射性同位素标记的__________________作探针进行分子杂交测试 ,又要在个体水平上鉴定 ,后者具体过程是__________________________。
(3)活化的毒性物质应是一种________分子 ,可以全部或局部嵌合于昆虫的细胞膜上 ,使细胞膜产生孔道 ,导致细胞由于渗透平衡的破坏而破裂。
(4)我国在“863”方案资助下开展Bt抗虫棉、抗虫水稻等研究 ,可以减少农药、杀虫剂的使用 ,这将对________起到重要作用。
10．答复以下有关基因工程的问题：
嗜热土壤芽胞杆菌产生的β葡萄糖苷酶(BglB)是一种耐热纤维素酶 ,为使其在工业生产中更好地应用 ,开展了以下试验。
(1)通常情况下 ,获得的目的基因需要进行扩增 ,最简便的方法是________技术。
(2)如图为质粒限制酶酶切图谱。下表为限制酶的酶切位点。
限制酶
BamHⅠ
HindⅢ
EcoRⅠ
NdeⅠ
识别序
列及切
割位点
G↓GATCC
A↓AGCTT
G↓AATTC
CA↓TATG
图示的质粒上有多个酶切位点 ,本实验中没有选择XbaⅠ酶切割质粒 ,原因是____________________。
(3)分析图示 ,可选择两种不同的限制酶______________切割质粒 ,以防止质粒自身环化。质粒被切割后 ,可用DNA连接酶将其与目的基因连接。在动物基因工程中将目的基因导入受体细胞时通常的方法是____________。
(4)大肠杆菌不能降解纤维素 ,但转入上述建构好的表达载体后那么获得了降解纤维素的能力 ,这是因为______________________________________。
11．[2019·湖北十堰联考]科学家已别离出H7N9病毒(一种RNA病毒)。某制药厂根据下面流程图生产出预防和治疗甲流的抗体 ,请据图答复有关问题：
(1)假设A细胞是小鼠骨髓瘤细胞 ,那么B细胞是取自感染病毒的人体内的________细胞 ,促进d过程的常用诱导剂是________。
(2)假设仅考虑某两个细胞的融合 ,那么可形成________种类型的C细胞 ,因此需用培养基筛选出________________________(填特点)的D细胞用于培养。D细胞的名称是________。
(3)理论上 ,注射了该抗体的人群不能长期对甲流免疫 ,试分析原因：______________________。
(4)不同种动物的体细胞融合 ,相比诱变育种和杂交育种方法 ,具有____________________________________等突出的特点。
(5)请说明不能用单个B淋巴细胞获得大量抗体的原因：________________________________________________________________________。
(6)单克隆抗体的主要用途有__________________________。
12．[2019·河北冀州中学调考]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)。请结合图示答复以下问题：
(1)在进行细胞培养时 ,要对
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