【生物一现代生物科技专题】
国家863计划项目“利用崂山奶山羊乳腺生物反应器制备药用蛋白”取得重大进展。目前,已经成功获得经纯化的抗凝血酶III蛋白,达到国际先进水平。下面是制作崂山奶山羊乳腺生物反应器的流程图:
(1)根据流程图分析,动物乳腺生物反应器主要利用了_____技术、胚胎工程技术和细胞培养技术。
(2)要实现①超数排卵,应在崂山奶山羊A发情周期的某一阶段用______处理,然后在恰当时期进行 收集卵子。通过②采集的精子不能直接使成熟的卵子受精,原因是____________________________________________________________
(3)过程④需将抗凝血酶III基因注入受精卵的雄原核内,在显微镜下判断是否完成受精作用的标志是________________________。
(4)要使人的抗凝血酶III基因在山羊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⑤之前要检测早期胚胎细胞是否已经导人抗凝血酶III基因,宜采用_________________技术
(5)若要一次获得多只完全相同的转基因崂山奶山羊D,⑤应采用_____________技术。
(每空1分,共6分)转基因生物作为生物反应器,用于生产人们所需要的药用蛋白,如激素、抗体、疫苗、酶等。图是通过生物工程培育能产生人胰岛素烟草的过程。请据图回答:
(1)B过程中,常用________处理使细菌转化为感受态细胞,从而利于重组质粒的导入。D过程常采用的方法是________。若把重组质粒导入动物细胞,常采用的方法是________。
(2)E过程采用的技术主要包括________和________两个阶段。
(3)如果利用DNA分子杂交原理对再生植株进行检测,F过程应该用________________作为探针。
(8分)〔生物—现代生物科技〕
科学家设法将生长激素基因导人其它生物体(细胞)内,从而获取大量的生长激素,
应用于侏儒症的早期治疗,如下图所示。请据图回答:
(1)过程①采用的方法是 ,过程②之前需用 处理目的基因和质粒。
(2)过程③需事先对大肠杆菌用 处理,使其处于感受态,接着
完成转化过程。
(3)过程④动物细胞培养中使用的工具酶是 ,与植物组织培养的培养基相比,动物细胞培养液中通常需加入 。
(4)过程⑤一般先将生长激素基因导人奶牛的 ,然后进行 ,再进行胚胎移植,生下转基因牛犊。
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(如图所示),请结合图示回答下列相关问题:
(1)在进行细胞培养之前,要对取自转基因奶牛的组织细胞进行分离,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)将重组细胞在培养液中培养成的重组胚胎移入受体母牛后,该母牛就会生出与供体奶牛遗传物质相同的牛犊,但也不是100 %的复制,原因最可能是
__________________________________________________________________
________________________________________________________________。
电影中,“蜘蛛侠”能产生高强度的蜘蛛丝,现实中的基因工程也创造出了“蜘蛛羊”,该羊的乳汁中含有蛛丝蛋白,高强度的蛛丝蛋白可用于许多重要的特种工业领域。请回答:
(1)为保证实验成功,产生蛛丝蛋白的基因最好从 (基因组/cDNA)文库中获取。若要获得大量的目的基因片段,可采用PCR技术进行扩增,扩增过程需使用 酶。
(2)在构建含蛛丝蛋白基因表达载体时,需使用的工具酶有限制酶和DNA连接酶,目的基因应与 基因的启动子等调控组件组合在一起,启动子是 识别和结合的位点;构建完成的基因表达载体需通过显微注射技术导人羊的 ,获得重组细胞。
(3)若所得到的“蜘蛛羊”乳汁中没有检测到蛛丝蛋白,应先采用 技术检测“蜘蛛羊”乳腺细胞中是否含有 ;若已确认此步成功,则应该继续检测是否
【生物—选修3:现代生物科技专题】治疗性克隆是指把患者体细胞的细胞核移植到去核卵母细胞中,构建形成重组胚胎,体外培养到一定时期分离出ES细胞,获得的ES细胞定向分化为所需的特定类型细胞(如神经细胞、肌肉细胞和血细胞),用于治疗。请回答下列问题:
(1)ES细胞是胚胎干细胞的简称,在形态上,表现为 :在功能上,具有发育的全能性。将重组胚胎在体外培养到____ 时期,从该时期的___ _中进行分离,从而获得ES细胞。
(2)在培养液中加入 可诱导ES细胞定向分化成所需的各种特定类型细胞或器官,该过程研究的意义在于解决____问题。
(3)科学家将患者的体细胞核植入去核的卵母细胞中,而不是直接用体细胞进行细胞培养的原因是 。
(4)科学家将体外培养的ES细胞进行诱导使其定向分化为胰岛B细胞,并进行了胰岛素释放实验:控制培养液中___ _的浓度,检测细胞分泌的胰岛素的量,如图为实验结果,据此分析确认ES细胞诱导成功,得到此结论的依据是________。
目前,精子载体法逐渐成为最具诱惑力的制备转基因动物方法之一,该方法以精子作为外源基因的载体,使精子携带外源基因进入卵细胞受精。下图表示利用该方法制备转基因鼠的基本流程。请据图回答:
(1)获取外源基因用到的工具酶是 ,为了提高实验成功率,通常利用 技术获得大量标记的外源基因。
(2)外源基因能够整合到精子的 上是提高转化率的关键,因为受精时只有精子的 才能进入卵细胞中。
(3)过程②采用的是 技术,该过程中应对已经导入外源基因的精子进行 处理。
(4)过程③需要在 (请写出4点)等条件下进行。由于人们对动物细胞所需营养物质还没有完全搞清楚,因此在培养细胞时需在培养基中加入 。
干扰素是病毒侵入人体后由淋巴细胞产生的一种免疫活性物质,它具有广谱抗病毒的作用。利用现代生物技术生产干扰素的流程如下:
(1)过程①产生的物质A是_____ _,cDNA文库___ ___(大于/小于)人的基因组文库。
(2)过程④用到的工具酶是 、 ,过程⑤需先用_________处理受体细胞,过程⑥通常采用________技术。
(3)过程⑧和⑨涉及的关键技术分别是________、________。
(4)基因工程的核心步骤是图中的______________(填标号) 。
近日,中国女科学家屠呦呦获2015年诺贝尔生理医学奖,她研制的抗疟药—青蒿素挽救了数百万人的生命。但是自然界青蒿中青蒿素的含量很低,且受地域性种植影响大。通过研究已经弄清了青蒿细胞中青蒿素的合成途径(如下图实线方框内所示),并且发现酵母细胞也能够产生青蒿素合成所需的中间产物FPP(如下图虚线方框内所示)。请回答以下问题:
(1)根据图示代谢过程,科学家在设计培育能生产青蒿素的酵母菌细胞过程中,需要向酵母细胞中导入________、_________等基因。导入相关基因前,一般先用_______处理酵母细胞,使之由常态变为感受态。
(2)在FPP合成酶基因表达过程中,①是__________过程,需要___________酶催化,此酶在基因上结合的特定部位是_______。检测过程②是否成功一般可采用___________方法。
(3)实验发现,酵母细胞导入相关基因后,这些基因能正常表达,但酵母菌合成的青蒿素仍然很少,根据图解分析原因很可能是____________。
[生物——选修3:现代生物科技专题]根据所学知识回答问题:
(1)基因工程中基因表达载体除包括目的基因外,还必须有__________及标记基因等。
(2)若要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞,先要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的____________中,然后用该农杆菌感染植物细胞,通过DNA重组将目的基因插入植物细胞的___________中。植物组织培养的主要原理是植物细胞具有____________,具体过程是在____________和人工控制条件下,将离体的植物器官、组织、细胞培养在人工配制的培养基上,给予适宜的条件,诱导其经过____________产生愈伤组织,最终形成完整的植株。
(3)在哺乳动物的核移植实验中,通过一定的措施将受体细胞激活,使其进行细胞分裂和发育,当胚胎发育到____________阶段时,将胚胎移入受体(代孕)动物体内。
(4)生态工程是实现循环经济最重要的手段之一,请写出它遵循的基本原理(至少答两项)______。
玉米(2N=20)是重要的粮食作物之一。已知玉米的高秆易倒伏(D)对矮秆抗倒伏(d)为显性,抗病(R)对易感病(r)为显性,控制上述两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。为获得纯合矮秆抗病玉米植株,研究人员采用了下图所示的方法。根据材料分析回答问题。
(1)获得此纯合矮杆抗病植株涉及的育种方式有 。
(2)过程③的育种过程依据的主要原理是 ,在构建抗病基因表达载体时,必须使用 和 两种工具酶;
(3)若过程①的F1自交1代,产生的矮杆抗病植株中纯合体占 。
(4)过程②,若单倍体幼苗通过加倍后获得M株玉米,通过筛选得到的矮秆抗病植株的基因型为 ,在理论上有 株。
(5)盐碱地是一种有开发价值的土地资源,为了开发利用盐碱地,从而扩大耕地面积,增加粮食产量,我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐玉米新品系。为了确定耐盐转基因玉米是否培育成功,要用 的方法从个体水平鉴定玉米植株的耐盐性。
苎麻俗称“中国草”,苎麻纤维所制纺织品具有挺括凉爽、易洗快干、牢固舒适等特点,颇受国内外消费者青睐。
(1)苎麻的葡糖基转移酶基因(GT-like)指导合成β-葡糖基转移酶的过程包括转录和翻译两个基本阶段,其场所分别是_________和_________。β-葡糖基转移酶能催化纤维素合成,该酶能提高反应速率的机理是_________________。
(2)下图表示在适宜的光照、CO2浓度等条件下,苎麻在不同温度条件下的净光合作用速率和呼吸作用速率曲线。
①光合作用的光反应阶段产生的[H]和ATP用于暗反应中的__________________过程。光合作用和呼吸作用都受温度的影响,其中与_______作用有关的酶的最适温度更高。
②光合速率与呼吸速率相等时对应的温度是_____℃。在温度为40℃的条件下,该苎麻叶肉细胞叶绿体利用的CO2来源是_________________________________。
③若温度保持在20℃的条件下,长时间每天交替进行12h光照、12h黑暗,该苎麻能否正常生长?______,原因是_________________________________________。
(3)为解决苎麻纤维颜色单一和提高苎麻品质,科研人员 利用基因工程对苎麻进行了改良,其基本流程如下图。请分析回答下列问题:
①构建重组质粒时,需要用到_______________________________酶,质粒的③端会和切出的目的基因的_________端 (填①或②) 相连接。
②苎麻茎尖细胞通过________________(填生物技术名称)获得完整植株的过程,有力地证明了即使高度分化的细胞仍具有_________性。
【生物-现代生物科技专题】
是一种神经营养因子。对损伤的神经细胞具有营养和保护作用。研究人员构建了含基因的表达载体(如图1所示),并导入到大鼠神经干细胞中,用于干细胞基因治疗的研究。请回答:
(1)在分离和培养大鼠神经干细胞的过程中,使用胰蛋白酶的目的是。
(2)构建含基因的表达载体时,需选择图1中的限制酶进行酶切。
(3)经酶切后的载体和基因进行连接,连接产物经筛选得到的载体主要有三种:单个载体自连、基因与载体正向连接、基因与载体反向连接(如图1所示)。为鉴定这3种连接方式,选择酶和酶对筛选的载体进行双酶切,并对酶切后的片段进行电泳分析,结果如图2所示。图中第泳道显示所鉴定的载体是正向连接的。
(4)将正向连接的表达载体导入神经干细胞后,为了检测基因是否成功表达,可用相应的与提取的蛋白质杂交。当培养的神经干细胞达到一定的密度时,需进行培养以得到更多数量的细胞,用于神经干细胞移植治疗实验。
(11分)植物甲具有极强的耐旱性,其耐旱性与某个基因有关。若从该植物中获得该耐旱基因,并将其转移到耐旱性低的植物乙中,有可能提高后者的耐旱性。
回答下列问题:
(1)理论上,基因组文库含有生物的 基因;而cDNA文库中含有生物的 基因。
(2)若要从植物甲中获得耐旱基因,可首先建立该植物的基因组文库,再从中筛选出所需的耐旱基因;若利用PCR技术耐旱基因,需要在反应体系中添加的有机物质有 、 、4种脱氧核苷酸三磷酸和 ,扩增过程可以在PCR扩增仪中完成。
(3)将耐旱基因导入农杆菌,常用Ca2+处理农杆菌,其目的是 。并通过 法将其导入植物 的体细胞中,经过一系列的过程得到再生植株。要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达,应检测此再生植株中该基因的 ,如果检测结果呈阳性,再在田间试验中检测植株的 是否得到提高。
(4)假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交,子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为3∶1时,则可推测该耐旱基因整合到了 (填“同源染色体的一条上”或“同源染色体的两条上”)。
下图甲是无籽西瓜育种的流程图,但无籽西瓜在栽培过程中会出现空心果,科研人员发现这种现象与P基因有关(以P+表示正常果基因,p-表示空心果基因)。他们利用生物技术对此基因的变化进行了检测,结果如下图乙。请据图回答下列有关问题:
(1)图甲用秋水仙素处理二倍体西瓜的幼苗或 时,可诱导四倍体的产生,处理后形成的四倍体植株体细胞染色体组数可能有 。
(2)图甲中培育三倍体无籽西瓜依据的原理是 ;依据图甲所示过程培育二倍体西瓜制种过程很烦琐,因此可以采取植物细胞工程中 技术进行培育。
(3)根据图乙分析,正常果基因成为空心果基因的根本原因是 ;已知限制酶X识别序列为CCGG,若用限制酶X完全切割图乙中空心果的p-基因部分区域,那么空心果的基因则被切成长度为 对碱基和 对碱基的两种片断。
(4)若从某三倍体无籽西瓜正常果中分离出其中所含的各种P基因有关区域,经限制酶X完全切割后,共出现170、220、290和460对碱基的四种片段,那么该三倍体无籽西瓜的基因型是 。
试题篮
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