【现代生物科技专题】目前，科学家正致力于应用生物技术进行一些疾病的治疗，如器官移植、基因治疗等。请回答下列问题：
（1）人体器官移植面临的主要问题有_______和免疫排斥，目前临床通过使用__________抑制________的增殖来提高器官移杆的成活率。
（2）EK细胞来源于囊胚期的______细胞或胎儿的原始性腺，也可以通过______技术得到重组细胞后再进行相应处理获得。通过对患者的EK细胞进行_________，可培育出人造组织器官，进而解决免疫排斥问题。
（3）人们发现小型猪的器官可用来替代人体器官进行移植，但小型猪器官表面的某些抗原决定簇仍可引起免疫排斥。目前，科学正试图利用基因工程对小型猪的器官进行改造，在改造中导入小型猪基因组中的一些调节因子属于基因工程中的________________________，作用是________________________。
（4）基因工程技术还可用于基因治疗。在进行体外基因治疗时，最有效的转化方法是_____________；在进行体内基因治疗时，采用的载体应该是_____________________。
（5）2015年3月，柴静的纪录片《穹顶之下》引发全国人民对雾霾的关注和讨论，而山西作为产煤大省，生态环境破坏严重，请问矿区废弃地的生态恢复工程的关键在于_______，具体措施有_______________，（举例说明，任答两种）利用了的生态工程原理是______________。
为了防止转基因作物的目的基因通过花粉转移到自然界中的其他植物，科学家设法将目的基因整合到受体细胞的叶绿体基因组中。其原因是：（ ）
| A．叶绿体基因组不会进入到生殖细胞中 |
| B．受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞 |
| C．转基因植物与其他植物间不能通过花粉发生基因交流 |
| D．植物杂交的后代不会出现一定的性状分离比 |
红细胞生成素(EPO)是人体内促进红细胞生成的一种糖蛋白，可用于治疗肾衰性贫血等疾病。目前临床使用的是重组人红细胞生成素(rhEPO)，其简易生产流程如图所示。
请回答问题：
(1)图中①所指的物质是________，②所指的物质是________。
(2)基因表达载体导入中国仓鼠卵巢细胞系(CHO)最常采用的方法是 。
(3)CHO是仓鼠的卵巢细胞经过细胞培养过程中的___________________培养获得的无限增殖细胞。重组CHO细胞培养需要____________的环境及营养、温度、pH和气体环境适宜的条件。
(4)检测rhEPO的体外活性需用抗rhEPO的单克隆抗体。单克隆抗体的优点是 ，并可大量制备，它是由小鼠的骨髓瘤细胞与其特定 B淋巴细胞通过____________技术获得的杂交瘤细胞分泌的。
(14分)人外周血单核细胞能合成白细胞介素2（IL-2）。该蛋白可增强机体免疫功能，但在体内易被降解。研究人员将IL-2基因与人血清白蛋白（HSA）基因拼接成一个融合基因，并在酵母菌中表达，获得具有IL-2生理功能、且不易降解的IL-2- HSA融合蛋白。其技术流程如图。请回答：
（1）图中③过程的模板是________。表达载体1中的位点____应为限制酶BglⅡ的识别位点，才能成功构建表达载体2。
（2）表达载体2导入酵母菌后，融合基因转录出的mRNA中，与IL-2蛋白对应的碱基序列不能含有____________，才能成功表达出IL-2-HSA融合蛋白。
（3）培养人外周血单核细胞时，需要将温度控制在______℃，此外还需要通入______（气体）。
（4）应用________技术可检测酵母菌是否表达出IL-2- HSA融合蛋白。
（5）如果基因表达载体2导入的是优质奶牛的受精卵细胞，经胚胎培养后移入受体母牛子宫内可以存活的生理学基础是________________________________________
(14分)胰岛素 A、B 链分别表达法是生产胰岛素的方法之一。 图 1 是该方法所用的基因表达载体,图2 表示利用大肠杆菌作为工程菌生产人胰岛素的基本流程(融合蛋白A、B 分别表示
-半乳糖苷酶与胰岛素 A、B链融合的蛋白)。 请回答下列问题:
(1)图1 基因表达载体中没有标注出来的基本结构是 。
(2)图1 中启动子是 酶识别和结合的部位,有了它才能启动目的基因的表达;氨苄青霉素抗性基因的作用是 。
(3)构建基因表达载体时必需的工具酶有 。
(4) β-半乳糖苷酶与胰岛素A 链或B 链融合表达,可将胰岛素肽链上蛋白酶的切割位点隐藏在内部,其意义在于 。
(5)溴化氰能切断肽链中甲硫氨酸羧基端的肽键,用溴化氰处理相应的融合蛋白能获得完整的 A 链或 B 链,且β-半乳糖苷酶被切成多个肽段,这是因为 。
(6)根据图2 中胰岛素的结构,请推测每个胰岛素分子中所含游离氨基的数量。 你的推测结果是 ,理由是 。
某转基因玉米能高效合成一种多肽类的蛋白酶抑制剂，积累于茎中，使取食它的害虫体内的消化酶受抑制，无法消化食物而死。下列就该玉米对人类的安全性评定中，不符合生物学原理的是（ ）。
| A．安全，玉米的蛋白酶抑制剂对人体的消化酶很可能无影响，因为人体消化酶和害虫消化酶结构上存在差异 |
| B．安全，人类通常食用煮熟的玉米食品，玉米的蛋白酶抑制剂已被高温破坏，不抑制人体消化酶 |
| C．不安全，玉米的食用部分也可能含蛋白酶抑制剂，食用后使人无法消化蛋白质而患病 |
| D．不安全，玉米的蛋白酶抑制剂基因可通过食物链在人体细胞内表达，使人无法消化食物而患病 |
下列关于“转基因”的叙述正确的是（ ）
| A．外源基因插人宿主基因组的部位往往是随机的 |
| B．被转移的基因是功能已知的基因，人们对它们研究得已经相当透彻，绝对不会引起安全性问题 |
| C．在“转基因”的过程中，必然用到工具酶 |
| D．转基因技术成果，进人人类的生产和生活，特别是在医药和农业生产上发挥了极大的作用 |
苏云金芽抱杆菌能产生具有杀虫能力的毒素蛋白。如图是培育转毒素蛋白基因植物及转基因植物中两种生物大分子合成的部分过程示意图。请据图回答问题:
（1）将图中①处的DNA用HindⅢ、BamH I完全酶切后，反应管中有 种DNA片段。过程②需要用到 酶。
（2）假设图中质粒原来BamH I的识别序列变为Bcl I的识别序列，现用Bcl I和HindⅢ切割质粒，再经过程②能否获得所需重组质粒? ，理由是 。
（3）若上述假设成立，并成功形成重组质粒，则重组质粒可被限制酶 切割。
（4）图中α链是 。不同组织细胞的相同DNA进行过程③时启用的起始点 （填“都相同”“都不同”或“不完全相同”），原因是 。
图1表示含有目的基因D的DNA片段长度（bp即碱基对）和部分碱基序列，图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有Msp Ⅰ、BamH Ⅰ、Mbo Ⅰ、Sma Ⅰ4种限制性核酸内切酶切割的碱基序列和酶切位点分别为C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG。请回答下列问题：
（1）图1的一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由 （基团）连接。
（2）若用限制酶Sma Ⅰ完全切割图1中DNA片段，产生的末端是 末端，其产物长度为 。
（3）若图1中虚线方框内的碱基对被T－A碱基对替换，那么基因D就突变为基因d。从杂合子分离出图1及其对应的DNA片段，用限制酶Sma Ⅰ完全切割，产物中共有 种不同DNA片段。
（4）若将图2中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后进行，形成重组质粒，那么应选用的限制酶是 。在导入重组质粒后，为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，一般需要用添加 的培养基进行培养。经检测，部分含有重组质粒的大肠杆菌菌株中目的基因D不能正确表达，其最可能的原因是 。
（5）有关质粒描述错误的是（ ）
A、质粒是能够自我复制的环状DNA分子
B、质粒是唯一的运载体
C、质粒上有多个酶切位点
D、质粒可在宿主外单独复制
利用相关工程技术可以获得抗黑腐病杂种黑芥-花椰菜植株，已知野生黑芥具有黑腐病的抗性基因，而花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，技术人员用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力，再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，流程如下图。
据图回答下列问题：
（1）该过程用到的工程技术有 和 。
（2）过程①所需的酶是 ,过程②PEG的作用是 ，经过②操作后，需筛选出融合的杂种细胞，显微镜下观察融合的活细胞中有供体的叶绿体存在可作为初步筛选杂种细胞的标志。
（3）原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压，其作用是 。原生质体经过细胞壁再生，进而分裂和脱分化形成 。
（4）若分析再生植株的染色体变异类型，应剪取再生植株和双亲植株的根尖，制成装片，然后在显微镜下观察比较染色体的 ；将杂种植株栽培在含有 的环境中，可筛选出具有高抗性的杂种植株。
拟南芥（2n=10）是自花传粉植物，花蕊的分化受多对基因控制，其中的两对等位基因（独立遗传）与花蕊分化的关系如下表所示：
| 基因型 |
A_B_ |
aaB_ |
A_bb或aabb |
| 花蕊分化情况 |
有雄蕊和雌蕊 |
只有雌蕊 |
无花蕊 |
（1）花蕊细胞分化的本质是 。由表中可推知， 基因决定拟南芥花蕊的发生。如需对拟南芥的基因组进行测序，应测 条染色体。
（2）基因型为AaBb的拟南芥种群自交，F1中能分化出雌蕊的植株所占的比例为 。若让F1植株继续繁殖若干代，预计群体中B基因的频率将会 （填“增大”、“减小”或“不变”）；此时与亲本相比，种群是否发生了进化，为什么？ 。
（3）目前主要利用浸花转基因法对拟南芥的性状进行改良，主要流程如下：
从流程图中可知，该育种方法选用了 作为标记基因。与传统转基因技术相比，浸花转基因法不需要使用 技术，从而大大提高了育种速度。
I.已知一对等位基因控制的羽毛颜色，为黑羽，
为白羽，
为蓝羽。另一对等位基因
和
控制鸡的小腿长度，
为短腿，
为正常，但
胚胎致死。两对基因位于常染色体上且独立遗传。一只黑羽短腿鸡与一只白羽短腿鸡交配，获得
1。
（1）1的表现型及比例是。若让
1中两只蓝羽短腿鸡交配，
2中出现中不同的表现型，其中蓝羽短腿鸡所占比例是。
（2）从交配结果可判断和
的显隐性关系，在决定小腿长度性状上，
是，在控制之死效应上，
是。
（3）基因控制色素合成酶的合成，后者催化无色前体物质形成黑色素。研究人员对
基因进行测序并比较，发现
基因的编码序列缺失一个碱基对，据此推测，
基因翻译时，可能会出现或，导致无法形成功能正常的色素合成酶。
（4）在火鸡（型性别决定）中，有人发现少数雌鸡的卵细胞不与精子结合，而与某一极体结合形成二倍体，并能发育成正常个体（注：
胚胎致死）。这种情况下，后代总是雄性，其原因是。
II.科研人员采用转基因体细胞克隆技术获得转基因绵羊，以便通过乳腺生物反应器生产人凝血因子IX医用蛋白，其技术路线如图。
（1）由过程获得的为。
（2）在核移植前，必须先去掉卵母细胞的核。目的是，受体应选用期卵母细胞。
（3）进行胚胎移植时，代孕母羊对置入子宫的重组胚胎基本上不发生，这是为重组胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能。
（4）采用胎儿成纤维细胞进行转基因体细胞克隆，理论上可获得无限个转基因绵羊，这是因为。
将动物致病菌的抗原基因导入马铃薯制成植物疫苗，饲喂转基因马铃薯可使动物获得免疫力。以下是与植物疫苗制备过程相关的图和表。
请根据以上图表回答下列问题。
（1）在采用常规PCR方法扩增目的基因的过程中，使用的DNA聚合酶不同于一般生物体内的DNA聚合酶，其最主要的特点是 。通过PCR技术扩增目的基因前，需要根据这两个基因的一段已知核苷酸序列来合成 。
（2）PCR过程中退火（复性）温度必须根据引物的碱基数量和种类来设定。表1为根据模板设计的两对引物序列，图2为引物对与模板结合示意图。请判断哪一引物对需采用较高的退火温度？__________。
（3）图1步骤③所用的DNA连接酶对所连接的DNA两端碱基序列是否有专一性要求？ 。
（4）为将外源基因转入马铃薯，图1步骤⑥转基因所用的细菌B通常为 。
（5）对符合设计要求的重组质粒T进行酶切，假设所用的酶均可将识别位点完全切开，根据图1中标示的酶切位点和表2所列的识别序列可知，采用EcoRⅠ和SmaⅠ酶切得到DNA片段是_________种。
（6）构建重组DNA分子所用的限制性内切酶和DNA连接酶分别作用于图中的 处，
（填“a”或“b”）
（7）若将目的基因成功导入马铃薯细胞后通常需用到 技术得到马铃薯植株。该技术的核心步骤是 与再分化。
（8）马铃薯块茎合成淀粉时需要酶A的催化，若要获得马铃薯块茎生物反应器，则在构建动物致病菌的抗原基因表达载体时，应选择 基因的启动子。
克隆猪成功率较低，与早期胚胎细胞的异常凋亡有关。Bcl-2基因是细胞凋亡抑制基因，用PCR技术可以检测该基因转录水平，进而了解该基因与不同胚胎时期细胞凋亡的关系。克隆猪的培育及该基因转录水平检测流程如图。
请回答：
（1）图中重组细胞的细胞核来自___________细胞，早期胚胎移入受体子宫后继续发育，经桑椹胚、囊胚和___________胚最终发育为克隆猪。
（2）在PCR过程中可检测出cDNA中Bcl-2cDNA的分子数，进而计算总mRNA中Bcl-2mRNA的分子数，从而反映出Bcl-2基因的转录水平。
①图中X表示___________过程。
②从基因组数据库中查询Bcl-2mRNA的核苷酸序列，以便根据这一序列设计合成___________用于PCR扩增，PCR过程第一轮循环的模是 。
试题篮
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