1、专题强化练专题强化练 1(2019 广东汕头质检)某转基因牛的生产技术流程如图。请据图回答下列问题： (1)利用过程的方法构建的基因文库是_(填“基因组文库”或“部分基因 文库”)；PCR 技术需在一定的_中进行；PCR 扩增过程经过变性、 复性和_三个步骤。 (2)转入生长激素基因的牛可通过乳腺细胞分泌乳汁来生产人生长激素，过程中，将目的基 因 与 _ 的 启 动 子 等 调 控 组 件 重 组 在 一 起 构 建 重 组 质 粒 ， 通 过 _技术将其导入受精卵中， 然后利用胚胎工程的_ _(答出2项)技术手段获得转基因牛。 (3)该转基因牛进入泌乳期后，其分泌的乳汁中并未含有人的生长激素
2、，可能的原因是 _ _。 答案 (1)部分基因文库 缓冲溶液 延伸 (2)乳腺蛋白基因 显微注射 早期胚胎培养、 胚胎移植 (3)目的基因未成功导入或导入的目的基因未能准确表达 解析 (1)题图显示生长激素基因是通过以 mRNA 为模板反转录形成的，故通过过程构建 的为部分基因文库。PCR 技术需要在一定的缓冲溶液中进行；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。 (2)过程为基因表达载体的构建，若要人的生长激素基因在牛的乳腺细胞中表达并随乳汁分 泌出来，需要将人的生长激素基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控
3、组件重组在一起构建重组 质粒。将目的基因导入动物细胞常用显微注射技术。将导入目的基因的受精卵在体外利用早 期胚胎培养技术培养形成早期胚胎，并利用胚胎移植技术将早期胚胎移入母牛体内孕育成转 基因个体。 (3)由于构建基因表达载体时载体不一定和目的基因结合，以及在结合目的基因时可能与载体 进行了反向结合，所以尽管在导入目的基因后检测到了受体细胞中含有载体，但这样的受体 细胞中并不会形成目的基因的产物。综上分析，若该转基因牛进入泌乳期后，其分泌的乳汁 中并未含有人的生长激素，可能的原因是目的基因未成功导入或导入的目的基因未能准确表达。 2(2019 广西梧州 2 月联考)某竹芋科植物果实中含有一种甜
4、蛋白，其甜度为蔗糖的三千倍， 是理想的甜味剂。为了改善黄瓜的品质，科学家采用农杆菌转化法将一种甜蛋白基因成功导 入黄瓜细胞，得到了转基因植株。回答下列问题： (1)为获取甜蛋白基因，可从竹芋科植物的细胞中提取对应 mRNA，在_酶的作用下 合成双链 cDNA 片段， 获得的 cDNA 片段与竹芋科植物中该基因碱基序列_(填“相 同”或“不同”)。 (2)用农杆菌感染时，应优先选用黄瓜_(填“受伤的”或“完好的”)叶片与含重组 质粒的农杆菌共同培养， 选用这种叶片的理由是_ _。 (3) 目 的 基 因 进 入 受 体 细 胞 ， 并 且 在 受 体 细 胞 内 维 持 稳 定 和 表 达 的
5、过 程 ， 称 为 _。经测定，甜蛋白基因导入了黄瓜细胞的一条染色体上并成功表达，该转 基因植株自交产生的 F1中，具有甜蛋白的植株占总数的_。 (4)利用外植体进行组织培养时，_和_的比例对愈伤组织的形成和生长具有重 要影响。 答案 (1)逆转录 不同 (2)受伤的 叶片伤口处的细胞释放出大量酚类物质， 可吸引农杆菌 移向这些细胞 (3)转化 3/4 (4) 生长素 细胞分裂素 解析 (1)以 mRNA 为模板合成双链 DNA 的过程为反转录， 需要逆转录酶的催化； 由于 DNA 转录形成 mRNA 的过程中， 非编码序列不转录， 所以该过程获得的 cDNA 片段与竹芋科植物 中该基因碱基序
6、列不同。(2)由于叶片伤口处的细胞释放出大量酚类物质，可吸引农杆菌移向 这些细胞，所以用农杆菌感染时，应优先选用黄瓜受伤的叶片与含重组质粒的农杆菌共同培 养。(3)基因工程操作中将目的基因导入受体细胞，并在受体细胞内维持稳定和表达的过程称 为转化。根据题意分析，甜蛋白基因导入了黄瓜细胞的一条染色体上并成功表达，此黄瓜细 胞可以看作是一个显性杂合子 Aa， 其如果进行自交， 则后代中表现为甜蛋白的植株占总数的 3/4。(4)生长素与细胞分裂素的比例对愈伤组织的形成和生长具有重要影响。 3(2019 辽宁葫芦岛一模)近年来，生物工程运用分子生物学的最新成就，发展出一系列的技 术，可以为人类健康、生
7、产、生活等提供服务。运用所学知识回答下列问题： (1)科学家为了建立生产干扰素的乳腺生物反应器，利用基因工程技术，构建含有启动子、目 的基因、终止子、复制原点和_的基因表达载体，一般通过_技术导 入哺乳动物的_中，然后再将它送入母体内，最终发育成能生产干扰素的转基因哺 乳动物。 (2)单克隆抗体具有特异性强、_、可以大量制备等优点。制备单克隆抗体有两个 重要的理论基础：一是在动物免疫反应的过程中每一个 B 淋巴细胞_；二 是小鼠骨髓瘤细胞能够_。 (3)在胚胎工程中，通过对供体母羊注射_，促使其超数排卵，从而获得大量羊的 卵母细胞。 答案 (1)标记基因 显微注射 受精卵 (2)灵敏度高 只分
8、泌一种特异性抗体 无限增殖 (3)促性腺激素 解析 (1)一个基因表达载体的组成，除了目的基因外，还必须有启动子、终止子以及标记基 因等。由于受精卵发育的全能性最高，所以常采用显微注射技术将目的基因导入哺乳动物的 受精卵中。(2)单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、可以大量制备等优点。制备单克隆抗体 有两个重要的理论基础：一是在动物免疫反应的过程中每一个 B 淋巴细胞只分泌一种特异性 抗体；二是小鼠骨髓瘤细胞能够无限增殖。(3)在胚胎工程中，通过对供体母羊注射促性腺激 素，促使其超数排卵，从而获得大量羊的卵母细胞。 4(2019 河南洛阳二模)草莓营养价值高且有保健功效，但却容易受到病毒的感染。
9、科学家常 采用两种方法培育新品种：其一，培育无病毒组培苗；其二，将草莓轻型黄边病毒的外壳蛋 白基因(SMYELVCP)导入草莓基因组中， 培育出转基因抗病毒草莓。 请分析回答下列问题： (1)若培育无病毒组培苗，通常取植株的_ 进行组织培养。 (2)利用 PCR 技术扩增目的基因 SMYELVCP，遵循_原则。 (3)重组载体上应含有特定的_(填“复制原点”“启动子”或“标记基 因”)，它能被受体细胞的_所识别，以便于催化转录过程。为检测目的基因 是否转录出 mRNA， 常采用分子杂交技术， 该技术的具体做法是_。 (4)草莓根系分布浅，蒸腾量大，对水分要求严格。我国西北一些地区曾大量种植草莓
10、，但由 于降雨量少， 致使许多地方的草莓长势不佳， 其失败的原因主要是违背了_原理。 答案 (1)分生组织(茎尖、根尖) (2)碱基互补配对 (3)启动子 RNA 聚合酶 从转基因生 物中提取 mRNA，用标记的目的基因作探针与 mRNA 杂交。如果显示出杂交带，则表明目 的基因转录出了 mRNA (4)协调与平衡 解析 (1)植物的茎尖或根尖等分生组织细胞几乎不含病毒，因此培育无病毒组培苗通常采用 植株茎尖或根尖等分生组织进行组织培养。 (2)利用 PCR 技术扩增目的基因遵循碱基互补配对原则。 (3)为保证目的基因的表达，重组载体上应含有特定的启动子，它能被受体细胞的 RNA 聚合 酶所识
11、别， 以便于催化转录过程。 为检测目的基因是否转录出 mRNA， 常采用分子杂交技术， 该技术的具体做法是从转基因生物中提取 mRNA，用标记的目的基因作探针与 mRNA 杂交。 如果显示出杂交带，则表明目的基因转录出了 mRNA。 (4)我国西北一些地区曾大量种植草莓，但由于降雨量少，致使许多地方的草莓长势不佳，其 失败的原因主要是没有考虑生物与环境相适应，违背了生态工程遵循的协调与平衡原理。 5 (2019 宁夏银川质检)下图表示我国首例绿色荧光蛋白转基因克隆猪的具体培育过程。 请据 图回答下列问题： (1)过程 A 欲获得大量绿色荧光蛋白基因可利用 PCR 技术扩增，其基本原理是 _，延
12、伸过程中需要使用_酶。 (2)过程 C 处理所用的酶是_，处理的目的是_。 (3)过程 G 中细胞的总体积_。过程 H 的名称是_。早期胚 胎移入代孕母猪的子宫后，能成活并生长的生理学基础是_。 答案 (1)DNA 双链复制 热稳定 DNA 聚合(Taq) (2)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶) 将组织分散成单个细胞 (3)不变或略有缩小 胚胎移植 受体子宫对外来胚胎基本上不发生免疫排斥 解析 (1)PCR 又称多聚酶链式反应，原理是 DNA 双链的复制，所需的酶是耐高温的 DNA 聚合酶(Taq 酶)。 (2)C 表示用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理猪胚胎，将组织分散成单个细胞的过程。 (3)过程 G 早
13、期胚胎培养过程中，随细胞分裂的进行，细胞数量增加，但细胞总体积不变或略 有缩小。早期胚胎移入代孕母猪的子宫后，能成活并生长的生理学基础是受体子宫对外来胚 胎基本不发生免疫排斥。 6(2019 河南洛阳模拟)根据资料回答下列问题： 资料一：PCR(多聚酶链式反应)三个基本反应步骤是模板 DNA 在体外加热至 9095 时解 旋成单链，温度降至 55 左右，引物与模板单链按碱基互补配对的原则结合，再调至 72 左右时，DNA 聚合酶沿 53(磷酸到五碳糖)的方向延伸引物合成互补链。三个步骤完成 一次称为一个循环。 资料二：图甲显示了目的基因及其上的限制酶切点，A、B、C、D 是四种单链 DNA 片
14、段； 图乙是质粒(显示限制酶切点和标记基因)，一般来说，为了使切割后的目的基因与载体结合， 往往使用两种限制酶，同时还要破坏载体上的一个标记基因。 (1)若利用 PCR 技术扩增目的基因，由图甲可知，A、B、C、D 四种单链 DNA 片段中应选取 _作为引物。 该 DNA 分子在 PCR 仪中经过 4 次循环后会产生 DNA 片段_个。 (2)为了提高目的基因和质粒的重组成功率，同时有利于受体细胞的筛选，应该选择的限制酶 是_。如果用限制酶 Pst、EcoR和 Hind 对质粒进行切割，假 设同时只有任意两个位点被切割且每次机会相等，则形成的含有完整抗四环素基因的 DNA 片段有_种。 (3)
15、将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是_。 (4)下列对基因组文库的描述，不正确的是_。 A含有某种生物的全部基因 B基因中含有启动子和内含子 C文库的基因是通过受体菌承载的 D文库中的全部基因可以在物种间交流 答案 (1)B 和 C 16 (2)Pst和 EcoR 1 (3)农杆菌转化法 (4)D 解析 (1)利用 PCR 技术扩增目的基因时，DNA 复制需要引物，当引物与 DNA 母链通过碱 基互补配对结合后，DNA 合成总是从子链的 5端向 3端延伸，DNA 聚合酶就能从引物的 3端开始延伸 DNA 链，因此应选用 B、C 单链 DNA 片段作为引物。该 DNA 分子在 PCR 仪中经过
16、 4 次循环后会产生 DNA 片段共 2416(个)。(2)为了提高目的基因和质粒的重组成 功率，同时有利于受体细胞的筛选，一般选用双酶切法，且选用的限制酶不能破坏目的基因， 若选用限制酶 EcoR 和 Hind ，则载体上的两个标记基因都会被破坏，因此应该选用的限 制酶是 Pst 和 EcoR 。如果用限制酶 Pst 、EcoR 和 Hind 对质粒进行切割，假设同 时只有任意两个位点被切割且每次机会相等， 则只有 Pst 和 EcoR 切割后会形成含有完整 抗四环素基因的 DNA 片段。(3)常采用农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞。(4)基因组文 库就是把某种生物基因组的全部遗传信息通过
17、克隆载体贮存在一个受体菌克隆子群体中；基 因组文库含有某种生物的全部基因，基因中含有启动子和内含子，只有部分基因可以在物种 间交流。 7乳糖不耐受症是由于乳糖酶(LCT)分泌少，不能完全消化分解母乳或牛乳中的乳糖所引起 的非感染性腹泻。科研工作者利用生物技术培育出转基因低乳糖奶牛新品种，给乳糖不耐受 症患者带来福音。图甲为转基因低乳糖奶牛培育流程，图乙是使用限制酶 BamH切割 DNA 分子产生的结果。请据图分析回答下列问题： (1)图甲培育过程涉及的生物技术有_(至少写出三项)，重 组质粒 T 导入牛胎儿成纤维细胞的方法是_，早期胚胎植入代孕母牛子宫的时期是 _。 (2)图甲中的牛胎儿成纤维
18、细胞无法直接发育成个体，需要利用去核卵母细胞构建重组细胞才 能培育出新个体，其依据的原理是_具有全能性。 (3)据图乙分析， BamH的识别序列以及切割位点(用“”表示)是_。 (4)图甲中，切割质粒 S 用的酶是_，切割后形成 1.8 kb 和 8.2 kb(1 kb1 000 对 碱基)两种片段。 若用 BamH和 EcoR两种酶切割重组质粒 T， 获得 1.6 kb 和 8.8 kb 两种片 段，则转入的 LCT 基因长度为_ kb。 (5)在转基因低乳糖奶牛的乳腺细胞中，可检测到的物质有_。 ALCT 基因 BLCTmRNA CLCT 答案 (1)基因工程、核移植、动物细胞培养、早期胚
19、胎培养、胚胎移植(写出三项即可) 显 微注射技术 桑椹胚或囊胚 (2)动物细胞核 (3) (4)BamH和 Hind 2.2 (5)ABC 8长江的水体污染主要是由于流入长江的次级河流在流经城镇时，城镇中的生活污水、工业 废水大量排入而造成的。某小组利用人工浮床技术对次级河流中的水质进行净化分析，实验 装置如下图。请据图回答下列问题： (1)图中植物的作用是_。 该植物采收后， 可干燥处理用来提取_等金属。 (2)此案例属于_生态工程的实例， 它遵循的生态工程原理是_(写出一个即可)。 (3)该小组利用人工浮床开展了“茭白和菖蒲对生活污水净化效果”的研究，你认为该研究所 用的实验装置应至少设置
20、_组， 应采取的处理措施是_ _。 (4)为了避免实验误差，你认为每个实验装置中的植物株数应_。 (5)该工程能有效防止“水华”发生， 提高水体的透明度。 其原因是_ _。 答案 (1)吸收水中的化学元素 铜、锌、汞 (2)城市环境 协调与平衡原理、整体性原理、 物质循环再生原理等 (3)4 一组只栽茭白，一组只栽菖蒲，一组混栽等量的茭白和菖蒲， 一组不栽植物 (4)相等且尽量多 (5)一方面浮床植物在生长过程中能利用水中的氮、 磷污染 物，减少藻类生长所需的无机盐；另一方面又能通过遮光作用来抑制水体中藻类的生长繁殖 解析 (1)浮床植物在生长过程中能利用水中的氮、磷污染物，吸收水中的金属离子，因此将 该植物干燥处理后可用来提取铜、锌、汞等金属。(2)人类对城市生活污水的治理应用了生态 工程的协调与平衡原理、整体性原理、物质循环再生原理等。(3)根据对照原则，应至少设置 4 组装置，一组只栽茭白，一组只栽菖蒲，一组混栽等量的茭白和菖蒲，一组不栽植物作空 白对照。(4)为了避免实验误差，每个实验装置中的植物株数应相等且尽量多。(5)提高水体的 透明度，即抑制水中藻类的生长，可从减少水中矿质元素含量和减弱藻类植物的光合作用两 方面考虑。