让羊产牛奶,科学家对此作了相关构思,过程如下图所示。
(1)图中涉及____________等现代生物技术(至少写出2项)
(2)羊N能分泌牛乳蛋白,说明_____________,通常情况下采用人工方法获取牛乳蛋白基因,这是因为_______________。
(3)小羊a、小羊b和小羊c的性状表现_______________,小羊a和小羊N的性状表现_______________(填“相同”、 “不同”或“不完全相同”)
我国科学家培育“荧光猪”的技术流程如下图所示。图中字母表示有关技术或原理,请回答:
(1)A处常用的导入方法是 ,绿色荧光蛋白基因应整合到 DNA上。为了检测绿色荧光蛋白基因转录的mRNA是否翻译成绿色荧光蛋白,常用 技术。
(2)去核的卵母细胞应取自培养至 期的卵母细胞,B处操作主要的技术手段是 。
(3)对C所获得的早期胚胎进行 ,可获得多个基因型相同的胚胎,这些胚胎可 保存,也可通过 的方法获得后代。
科学家将人的生长激素基因与质粒重组后,导人牛的受精卵,并成功地从牛奶中提取到了人生长激素,操作流程如下图所示,与此相关问题如下。(已知限制酶I的识别序列和切点是 一G↓GATCC一,限制酶Ⅱ的识别序列和切点是一↓GATC一)
(1)如果用某种生物发育过程中的mRNA反转录产生的 片段,与载体连接后储存在一个受体菌群中,这个受体菌群就叫做这种生物的 。
(2)基因工程的核心步骤是 。基因表达载体的组成,除了目的基因外还必须有 、 及 。
(3)据图分析,在构建重组质粒的过程中,目的基因用限制酶 (Ⅰ/Ⅱ)进行切割。质粒要用限制酶 (Ⅰ/Ⅱ)进行切割。
(4)获能的精子和卵细胞相遇后首先发生 反应,之后精子接触卵黄膜,并进一步与卵细胞结合,在该过程中, 和 可以防止其他精子入卵。
生物学家能够通过基因工程技术生产人的血清蛋白,根据所学知识回答下列问题。
(1)在基因工程的操作中,“分子手术刀”是 。
(2)“分子缝合针”是 。
(3)“分子运输车”是 。
(4)操作步骤:获取目的基因;构建基因表达载体;在基因表达载体的组成中,除了目的基因外,还必须有 、 和 等。然后把基因表达载体导入牛的 ,通过发育形成的牛体细胞中都含人的 ,成熟的牛产的奶中含有 ,证明基因操作成功。
PCR技术是把一DNA片段在体外酶的作用下,合成许许多多相同片段的一种方法,利用它能快速而特异地扩增任何要求的目的基因或DNA分子片段,它的基本过程如下图所示
图中表示每次扩增过程中需要的引物(加入足够多)。每个引物含20个核苷酸,并分别与DNA片段两端碱基互补,其作用是引导合成DNA子链,还作为子链的一部分,不会从模板链上脱落下来,
(1)PCR技术的原理是模拟生物体内的 过程。
(2)PCR扩增过程中需要对DNA片段进行高温处理,其目的是 ,此过程在生物体内需 酶的参与,作用部位是DNA的 键。
(3)据图分析,扩增过程中需要的引物有 种,其实质是 ,假如引物都用3H标记,从理论上计算,所得DNA分子中含有3H标记的占 。
(4)假定DNA片段含200对脱氧核苷酸,经3次扩增,从理论上计算还需要提供 个游离脱氧核苷酸。
基因工程是在现代生物学、化学和工程学基础上建立和发展起来的,并有赖于微生物学理论和技术的发展运用。基因工程基本操作流程如下图,
请据图分析回答:
(1)图中A是 ;在基因工程中,需要在 酶的作用下才能完成剪接过程。
(2)在上述基因工程的操作过程中,可以遵循碱基互补配对原则的步骤有 。(用图解中序号表示)
(3)不同种生物之间的基因移植成功,从分子水平分析,进行基因工程的主要理论依据是 ,也说明了生物共用一套 。
(4)研究中发现,番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用,导致害虫无法消化食物而被杀死,人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内,玉米获得了与番茄相似的抗虫性状,玉米这种变异的来源是 。
(5)科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因,并用基因工程的方法将该基因导入金茶花叶片细胞的染色体DNA上,经培养长成的植株具备了抗病性,这说明目的基因(抗枯萎病的基因)已 。如果把该基因导入叶绿体DNA中,将来产生的配子中 (填“一定”或“不一定”)含有抗病基因。
应用生物工程技术获得人们需要的生物新品种或新产品,是生物科学技术转化为生产力的重要体现。请据图回答下列问题:
(1)在培育转基因牛的过程中,②过程需要的工具是____________________②过程常用的方法是_______________________________。
(2)转基因牛可通过分泌乳汁来生产人生长激素,在基因表达载体中,人生长激素基因的尾端含有________,首端有启动子,它是RNA聚合酶识别和结合点部位,有了它才能驱动基因转录出__________。③过程培养到桑椹胚或囊胚阶段,可以采用________技术,经移植培育出多头相同的转基因牛犊。
(3)PrG基因的产物能激发细胞不断分裂,通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体, Ⅱ最可能是________细胞。单克隆抗体与常规抗体相比,最主要的优点是 _________ 。
(4)我国在抗虫棉培育过程中,将目的基因导入棉花受体细胞采用最多的方法是________法。④过程中的受体细胞如果采用愈伤组织细胞,与采用叶肉细胞相比较,其优点是____________________, ⑤过程采用的技术原理是________________。
下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图,请据图作答。
(1)能否利用人的皮肤细胞来完成①过程? 。
原因是 。
(2)过程②称为 。
(3)为使过程⑧更易进行,可用 处理D。
(4)下图为上图中质粒B的简图,小箭头所指分别为限制性内切酶EcoRI、BamHI的酶切位点,ampR为青霉素抗性基因,tctR为四环素抗性基因,P为启动子,T为终止子,ori为复制原点。已知目的基因的两端分别有包括EcoRI、BamHI在内的多种酶的酶切位点。
①将上述连接产物导入无任何抗药性的大肠杆菌细胞中然后接种到含青霉素的培养基中,能生长的大肠杆菌所含有的连接产物是 。(2分,)
②在上述实验中,为了防止目的基因和质粒在酶切后产生的末端发生任意连接,酶切时应选用的酶是 。
(5)若要使A在体外通过③④⑤过程扩增,那么在此过程中所使用的酶是 。除酶外还需要加入引物,其作用是 。
完成有关生物技术的安全性和伦理问题:
(1)对转基因生物安全性的问题主要引发了人们在 、 和 等方面的争论。
(2)对于克隆人,伦理学家主要是从__________、社会和_________等方面举证,反对克隆人;生物学家主要是从_________和科学意义角度,反对现在就做克隆人;中国政府对待克隆人一再强调“四不原则”,即不赞成、________、__________、 的实验。但是,中国不反对_________________________。
(3)生物武器种类包括致病菌、___________、___________以及 等。1998年6月27日,中美两国元首在关于《禁止生物武器公约》议定书的联合声明中,重申了在任何情况下不发展、__________、__________生物武器,并反对生物武器及其技术和设备的扩散。
回答下面两例有关生态工程建设的有关问题:
Ⅰ.利用植物修复技术治理重金属污染的实质是将某种特定的植物种植在被重金属污染的土壤上,植物收获后进行妥善处理,就可将重金属移出土体。目前科学家正尝试应用生物工程技术培育符合植物修复技术要求的转基因植物。
(1)在应用植物修复技术治理被重金属污染的土壤时,需选择符合要求的植物,这遵循了生态工程的 原理。
(2)大部分物种的基因能拼接在一起,是因为它们的分子结构都是 结构。检测目的基因是否成功导入植物细胞,可采用的生物技术是 。
(3)将含有目的基因的植物细胞培养成植株需要应用 技术,该技术的理论依据是 。
Ⅱ. 2009年12月7日,联合国气候变化大会在丹麦首都哥本哈根开幕。大会宗旨是如何减少CO2的全球排放量。生态学家研究出生态农业可以减少农业生产中CO2的排放,“四位一体”(人居—种植—养殖—沼气)生态农业是我国北方典型的生态农业模式,它以沼气为纽带,将沼气池、猪禽舍、蔬菜栽培与日光温室有机地组合在一起。下图是该系统物质循环的示意图,请分析回答下列问题:
(1)动物粪便中的臭味主要来自氨,在沼气池中,经 (填生物名称)的作用,可以形成硝酸盐被植物吸收利用。
(2)该生态系统中能量能否循环利用? 。该生态工程中的能量能够更多地被人类利用,原因是 。
(3)从图中可知,人类生活中所需的能源来自于太阳能、沼气等。利用这些能源与利用煤炭相比,它突出的优点是 。
(4)生态工程建设的目的就是遵循自然界 的规律,充分发挥资源的生产潜力,防止环境污染,达到经济效益和生态效益的同步发展。与传统工程相比较,生态工程是一类 的工程体系。
世界著名高产土壤——东北黑土地,由于掠夺式的经营方式,水土流失严重,土壤生产能力呈严重下降趋势。黑土层平均厚度下降,成为我国商品粮基地中水土流失最严重的地区之一。
(1)黑土地水土流失严重现象说明,当地人在生产和生活中严重违背了生态工程的
和 原理。
(2)近年来黑龙江也有沙尘暴频发现象,沙尘暴的发生必须具有风和沙源两个条件,退耕还林、还草是生态建设的一项紧迫任务。从治理沙尘暴的角度思考,“还林”、“还草”的作用是 。
(3)控制荒漠化的发展和水土流失,改善生态环境,我国在华北北部、东北大部和西北大部实施了 工程。
(4)下列结构示意图最能体现系统学和工程学原理的是( )
(5)育种工作者拟将鱼的抗冻基因转移到某种双子叶植物体内,使其具有抗寒特性,以适应东北的低温环境。在获取抗冻基因后,需要构建 ,将其导入该双子叶植物细胞常用的方法是 ;经检测目的基因已经插入染色体DNA中,还要检测目的基因是否转录出了相应的mRNA,操作时从受体细胞提取mRNA,用 作探针,检测是否显示杂交带;如果要在个体生物学水平鉴定该抗寒植物是否有抗寒性状,请简述鉴定思路
。
现代生物技术并不是各自独立的,而是相互联系、相互渗透的,下图表示利用乳腺反应器生产某种动物蛋白的流程示意图,请分析回答:
(1)该生产流程中应用到的现代生物技术有 (至少三种),
(2)⑥过程用____________________处理雌性动物使其超数排卵;体外受精前精子应达到__________状态。
(3)进行⑩过程技术操作时,受体动物与供体动物应属于同一__________。早期胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是受体子宫对外来胚胎____________________。
(4)为获得较多的遗传物质相同的早期胚胎,可采用的方法是进行__________。下图中该方法的操作正确的是__________。
(5)为提高培育成功率,进行⑩过程之前,对早期胚胎的处理是____________________,对受体动物的处理是________________________________________。
(6)如果目的基因的数量太少常用__________技术来扩增。若预期的蛋白质从转基因动物的乳汁中获取,要实现批量生产,则要求受精卵的性染色体是__________。
(选做)下图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病(基因缺陷导致胰岛B细胞不能正常合成胰岛素)的过程设计图解。请据图回答:
⑴图中①、②所示的结构分别是 、______________。
⑵图中③、④所示的生物工程技术分别是________ ____、 。此外图示过程还应用了哪些生物工程技术? (至少答两种) 。
⑶过程④的完成需要用到的基因操作工具有 。
⑷图示方法与一般的异体移植相比最大的优点是 。
生物学家利用基因工程技术通过生物反应器生产人的血清蛋白。请根据相关知识回答下列问题:
(1)在基因工程的操作中的“分子手术刀”是
(2)在基因工程的操作中的“针线”是
(3)基因工程中的最常用的载体是
(4)人的基因在牛体内能表达,说明人和牛
干扰素是治疗癌症的重要药物,它必须从血中提取,每升人血只能提取0.5 μg,所以价格昂贵。现在美国加利福尼亚州的基因公司用如下图的方式生产干扰素。试分析其原理和优点。
(1)从人的淋巴细胞中取出干扰素基因,一般是用______________的方法,此基因在基因工程中称为______________。用______________可使获得的基因迅速扩增。
(2)此基因与细菌的质粒结合构建基因表达载体要用___________ ___处理基因和质粒特定核苷酸
的______________,使两者露出相同的黏性末端,用______________将二者连接成基因表达载体,然后导入酵母菌体内。酵母菌在基因工程中称为______________。
(3)科学家在培养转基因植物时,常用______________中的质粒作载体。质粒是基因工程最常用的载体,它具备载体的哪些条件?
①____________________________;
②____________________________;
③____________________________。
(4)检测干扰素基因是否插入到酵母菌的基因组DNA中的方法是______________。
试题篮
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