白僵菌可感染农业害虫,常作为防治害虫的菌剂。由于白僵菌对除草剂草丁膦敏感且杀死害虫的能力较弱,科研人员对其进行基因工程改造,流程如图所示。
(1)苏云金芽孢杆菌产生的毒蛋白,能有效杀死害虫。已知该基因的全部序列,科研人员通过________法和PCR技术获得大量毒蛋白基因片段。据图分析,将毒蛋白基因和质粒连接获得重组质粒l的过程需要用到的工具酶是_____。
(2)重组质粒1和Bar基因(草丁膦抗性基因)各自用XbaI酶处理,得到酶切片段。重组质粒l的酶切片段再用去磷酸化酶处理,使末端游离的磷酸基团脱离,目的是防止________。将未用去磷酸化酶处理的Bar基因与重组质粒l连接,获得重组质粒2。获得的重组质粒2的是下图中的_______________。
(3)将重组质粒2与感受态的白僵菌菌液混合进行转化,重组质粒2在白僵菌细胞内被修复。一段时间后用含有_________的平板培养基进行筛选,获得含有Bar基因的重组白僵菌。
(4)提取上述重组白僵菌全部mRNA,加入________酶,获得cDNA,再加入毒蛋白基因引物进行PCR反应,用以检测毒蛋白基因是否完成___________。
(5)科研人员将重组白僵菌喷涂于植物叶片上,以此饲喂饥饿处理的害虫,记录单位时间内的_________,以判断重组白僵菌的杀虫效果。
【生物—选修3现代生物科技专题】中科院动物研究所小组已培育出中国首例转基因猕猴。这一研究成果标志着中国科学家在灵长类转基因动物研究方面达到世界领先水平。下图是转基因猕猴培育过程示意图,据图回答。
(1)过程②中常用 技术将目的基因导入受精卵。
(2)如果⑤过程在体外进行,那么卵母细胞需要培养到 ,精子需要进行 。受精过程中防止多精入卵的生理反应包括 反应和卵细胞封闭作用。
(3)在体外培养受精卵时,除了给予一定量的O2维持细胞呼吸外,还需要提供CO2气体以维持 。
(4)图中⑦过程称为 ,为使代孕雌猴与供体雌猴生殖器官的生理变化相同,此前需对代孕雌猴做 处理。
(5)若要同时获得多只与此转基因猕猴相同的小猴,可采用 技术。若选用囊胚期的胚胎,操作过程中要特别注意的问题是 。
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。
请回答下列关于转基因抗虫棉的相关问题:
(1)从苏云金芽孢杆菌的DNA上获取抗虫基因,需要用到的工具是 ,它能够识别双链DNA分子的某种 ,并且使每一条链中特定部位的两个脱氧核苷酸之间的 键断开。
(2)培育过程中构建的重组DNA分子包括复制原点、目的基因、标记基因、终止子和 。
(3)若检测目的基因是否插入到受体细胞的DNA上,方法是 ;若检测目的基因是否翻译出相应的蛋白质,方法是 。
(4)将已导入目的基因的棉花细胞培育成幼苗,需经过 和 两个过程。
“试管婴儿技术”不仅使一部分不能生育的男女重新获得了生育的机会,也为人类的优生优育开辟了新的途径。据此回答:
(1)在体外受精时,精子首先要进行________处理;卵细胞则要培养到_________ (时期)才能与精子结合。
(2)采用__________________技术,能得到“同卵双胞胎”。
(3)如果滥用试管婴儿技术设计婴儿性别,将会破坏人类正常的_______。
(4)要培育高产奶率的转基因牛,如建立生产生长激素的乳腺生物反应器,科学家将________和乳腺蛋白基因的_______、终止子等重组在一起,通过显微注射等方法导入牛的受精卵中。
(5)动物细胞工程中,重组细胞在体外培养时,培养液中除了加入诱导物外,还应加入水、无机盐、维生素、葡萄糖、氨基酸、 _等物质,恒温箱中加入CO2的作用是___________
慢性病人常出现白蛋白值偏低的状况(比如慢性肝病、慢性肾病、肿瘤等),缺乏白蛋白,人就容易出现浮肿。人体的自蛋白正常值在每100mL血液中含有3.8~4.8g,如果比正常值低很多时就需要注射人体白蛋白,所以临床上对白蛋白需求量很大。下图是利用崂山奶山羊乳腺生物反应器制备药用白蛋白的流程图:
(1)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,采集的卵母细胞必须发育到_________期,才能与获能的精子受精。
(2)要使人的白蛋白基因在奶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。
(3)在显微镜下判断是否完成受精作用的标志是_________________。
(4)对移植前的胚胎进行性别鉴定选择__________(性别)胚胎进行移植。
中国科学家利用转基因技术培育出了高品质的奶牛,其牛奶中含有某种有利于人体心脏健康的脂肪酸。请回答与此转基因奶牛培育过程中的相关问题:
(1)基因工程的核心步骤是______________,其中_______位于基因的首端,是________识别和结合的部位。将目的基因导入受精卵的最常用方法是_____________。
(2)通常用激素处理代孕母奶牛和供体母奶牛,使其生理条件达到同步,称为__________处理。配种或人工授精后,用特殊的装置把供体母奶牛子宫内的胚胎冲洗出来,称为__________。
(3)早期胚胎培养的培养液中除了各种无机盐、有机盐、维生素、氨基酸、核苷酸等营养成分外,还需要添加激素和________。胚胎发育到_________或囊胚阶段即可移植。
(10分)请回答下列有关基因工程的问题。
下表是基因工程中几种限制酶识别序列及其切割位点。图是转基因香蕉的培育过程,含目的基因的外源DNA和质粒上的箭头表示相关限制酶的酶切位点。
(1)从转基因香蕉培育图中反映了质粒作为运载体的特点是__________________,基因工程中还可以用_______________作为运载体。
(2)图中的质粒和目的基因构建重组质粒,不能使用SmaI酶切割,原因是_______________
(3)下图是用______________(限制)酶进行切割得到的目的基因。可以防止含目的基因的外源DNA片段切割后自身环化。
(4)人体细胞内含有抑制癌症发生的某基因,生物技术可对此类基因的变化进行检测。该基因含有800对碱基对(bp),用BamHⅠ切割得到的400bp,200bp,200bp,.用EcoRⅠ再次切割得到100bp,300bp,150bp,50bp,200bp.而患者体内获取的这段基因,用BamHⅠ切割得到的区段变为400bp,400bp ,用EcoRⅠ再次切割得到100bp,300bp,150bp,250bp.在正常人体内BamHⅠ和EcoRⅠ识别序列分别有________个和_____个,患者体内发生了_________。
(5)下列有关基因工程的叙述错误的是( )(多选)
A.质粒上的目的基因必须整合到受体细胞的DNA上才能不被分解
B.以蛋白质的氨基酸序列为依据合成的目的基因与原基因的碱基序列相同
C.没有与目的基因重组的质粒也可以进入受体细胞
植酸酶,是酶的品种之一,在动物饲料加丁中发挥重要作用。植酸酶能分离出植酸分子中的磷,将植酸(盐)降解为肌醇和无机磷,同时释放出与植酸(盐)结合的其它营养物质。
(1)饲料加工过程温度较高,要求植酸酶具有较好的高温稳定性。利用蛋白质工程技术对其进行改造时,首先必须了解植酸酶的__ __,最终通过改变植酸酶的__ __,再通过基因工程得到新的植酸酶。
(2)培育转植酸酶基因的大豆,可提高其作为饲料原料磷的利用率。将植酸酶基因导入大豆细胞最常用的方法是_ ___。
(3)为了提高猪对饲料中磷的利用率,科学家将带有植酸酶基因的重组质粒通过方法转入猪的 中。将早期胚胎培养至一定时期通过 方法,从而一次得到多个转基因猪个体。
(4)若这些转基因植物被推广种植,可能会对生态环境产生怎样的影响? 。
天然酿酒酵母菌通常缺乏分解淀粉的酶类,用作发酵原料的淀粉需经一系列复杂的转化过程才能被利用。研究者从某丝状真菌中获取淀粉酶基因并转人酿酒酵母菌,获得的酿酒酵母工程菌可直接利用淀粉产生酒精。请回答下列问题:
(1)将淀粉酶基因切割下来所用的工具是 ,用 将淀粉酶基因与载体拼接成新的DNA分子,下一步将该DNA分子 ,以完成工程菌的构建。
(2)若要鉴定淀粉酶基因是否插人酿酒酵母菌,可采用的检测方法是 ;若要鉴定淀粉酶基因是否翻译成淀粉酶,可采用__________ 检测。
研究发现,转基因抗虫植物能杀死昆虫的原理是该基因控制合成的蛋白质被昆虫食用后,在消化道中被蛋白酶水解产生具有毒性的活性肽,与昆虫肠道细胞上的受体结合,使细胞渗透压失衡,最终导致昆虫死亡。下图表示从苏云金杆菌中获取BT抗虫基因以培养抗虫玉米的部分过程。其中①—⑧表示操作流程,a、b表示分子,c—e表示培养过程(其中d过程表示细菌与玉米细胞混合培养)。
(1)通过图示流程①获取BT抗虫基因需使用 酶,将其与切割后的质粒重组需使用 酶;在流程⑤中,细菌经培养不断分裂产生更多的子代细菌,该步骤的主要目的是________;流程⑦需要运用 技术,经过 过程最终形成植株,其依据的主要原理是 。
(2)目前多个国家已批准种植转BT基因抗虫玉米供人食用,请结合题意分析其可行的原因是___________。
(3)已知BT基因能够成功整合到玉米染色体上,某玉米植株体细胞中BT基因在染色体上的整合情况如下图所示(黑点表示BT基因的整合位点),该植株进行自交,子一代中具有抗虫特性的植株所占比例为 。
Ⅰ.为提高小麦的抗旱性,有人将大麦的抗旱基因(HVA)导入小麦,筛选出 HVA基因成功整合到染色体上的高抗旱性T0植株(假定HVA基因都能正常表达)。
(1)某T0植株体细胞含一个HVA基因。让该植株自交,在所得种子中,种皮含HVA基因的种子所占比例为 ,胚含HVA基因的种子所占比例为 。
(2)某些T0植株体细胞含两个HVA基因,这两个基因在染色体上的整合情况有下图所示的三种类型(黑点表示HVA基因的整合位点)。
①将T0植株与非转基因小麦杂交:若子代高抗旱性植株所占比例为50%,则两个HVA基因的整合位点属于图_______类型;若子代高抗旱性植株所占的比例为100%,则两个HVA基因的整合位点属于图_______类型。
②让图C所示类型的T0植株自交,子代中高抗旱性植株所占比例为____________。
Ⅱ.果蝇的繁殖能力强,相对性状明显,是常用的遗传试验材料。
果蝇对CO2的耐受性有两个品系:敏感型(甲)和耐受型(乙),有人做了以下两个实验。
实验一:让甲品系雌蝇与乙品系雄蝇杂交,后代全为敏感型。
实验二:将甲品系的卵细胞去核后,移入来自乙品系雌蝇的体细胞核,由此培育成的雌蝇再与乙品系雄蝇杂交,后代仍全为敏感型。
①此人设计实验二是为了验证控制______的基因位于________中。
②若另设计一个杂交实验替代实验二,该杂交实验的亲本组合为_________________。
[生物——选修3:现代生物科技专题]
利用转基因奶牛乳腺生物发生器生产人的生长激素,需要构建一种能高水平表达的表达载体,选择合适的基因启动子至关重要。由于无法由基因表达产物推知启动子的碱基序列,运用PCR技术单独克隆启动子存在困难。科研人员经过长期研究,终于发明了下图所示的一种克隆启动子的方法。请分析回答:
(1)培育转基因奶牛时,需要在生长激素编码序列前插入 的启动子。运用 将外源基因转入动物细胞。
(2)过程③需要使用的工具酶是 ,过程④中可以根据基因编码序列两端的部分碱基序列设计引物进行扩增.
(3)研究发现将真核生物的蛋白质基因导入了大肠杆菌菌株中,能转录形成正常mRNA,但其所控制合成的蛋白质却并不具有生物活性,最可能的原因是 。
(4)由基因表达产物无法推知启动子碱基序列,其原因是 。
生物技术在农业生产、优良畜群繁育、疾病征服等方面,展现出诱人的前景。请根据以下材料回答相关问题:
材料一:经过一个世纪的发展,植物细胞工程技术解决了人类生存的关键问题(如粮食问题、花卉苗木生产等),为人类创造了巨大的财富。
(1)植物细胞工程最基本的技术是植物组织培养,它所依据的生物学原理是
(2)植物体细胞杂交技术的关键是获取有活力的 以及诱导其融合。
材料二:利用乳腺生物反应器生产出的人类胰岛素,具有产量高、质量好、成本低、易提取等优点,该项技术的诞生可有效地缓解临床上胰岛素不足的难题,从而为糖尿病患者带来福音。
(3)乳腺生物反应器的操作过程中,目的基因导入的受体细胞为 ,该细胞的性染色体组成应为____________。
(4)转胰岛素基因牛可通过分泌的乳汁来生产人胰岛素,在基因表达载体中,人胰岛素基因的首端必须含有 。
(5)为了更多地生产出人胰岛素,有人构思采用胚胎分割技术,把一个胚胎分割成很多很多份数,进而培育出大量相同的转基因牛。你认为这种方法可行吗?为什么? 。
随着生物科学技术的发展,动物、植物乃至人类自身的生殖方式变得越来越多样化。既解决了一些社会的需求,也带来了一些社会的忧虑。请根据下列各种情况,回答有关问题:
(1)试管婴儿技术:解决了部分夫妻不育的难题或生育健康后代的要求。这种技术和母亲正常怀孕生产过程的相同之处是都是以____________________为发育起点,不同之处在于试管婴儿是在体外进行受精后,在试管中进行胚胎培养;最后选取健康的胚胎进行_______,保证生出健康的孩子。
(2)胚胎分割技术:可解决良种动物快速大量繁殖的问题;对囊胚阶段的胚胎进行分割时,要注意____________________________,否则将影响分割后的胚胎的恢复和进一步发育,如需做性别鉴定,还需从__________细胞取样做DNA分析。
(3)植物体细胞杂交技术:可以用来培育一些种间亲缘关系较近的杂交种,如白菜-甘蓝,实质上是利用了 和____________ 两大关键技术来实现。
(4)利用基因工程培育转基因植物:如将富含赖氨酸的蛋白质编码基因导入玉米细胞中,可培育转基因高赖氨酸玉米。选用的表达载体可以是农杆菌的Ti质粒,是因为该质粒的T-DNA_________________;除农杆菌转化法外,还有 法等。
试题篮
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