1、現代生物科技專題訓練（二）1.轉基因植物油是由轉基因植物通過壓榨或浸出法加工制得的，因其出油率高而被廣泛應用。我國是植物油消費大國，每年都從國外進口大量的轉基因植物油。 （1）在培育轉基因油料植物的過程中，基因操作需要的工具酶是 。在基因表達載體中，目的基因的首端必須含有 ，它是 識別和結合位點。 （2）請寫出一種將目的基因導入油料植物細胞可以采用的方法： 。若受體細胞為植物體細胞可采用 技術獲得轉基因植物體，該技術所依據的原理是 。 （3）若要檢測中獲得的植物細胞染色體上是否含有目的基因，可采用 技術。 （4）若利用蛋白質工程繼續提高油料植物的出油率，其設計流程應從預期的 出發，設計預期的

2、結構，推測出應有的 序列，然后找到相對應的_ 序列，再用轉基因技術改變現有性狀。我國種植轉基因油料作物同時仍保留原來非轉基因的油料作物等其他原有作物這是依據生態工程中的 原理。2.水稻種子中70%的磷以植酸形式存在，植酸容易與蛋白質結合排出體外，是多種動物的抗營養因子，而植酸酶可降解植酸?？茖W家研究發現酵母菌中含有植酸酶，設想將酵母菌的植酸酶基因導入水稻，培育低植酸轉基因水稻品種。下圖是獲取植酸酶基因的流程，結合所學知識及相關信息回答下列問題：（1）圖中基因組文庫 cDNA文庫（填“大于”或者“小于”），B過程需要的酶是 。（2）為獲得大量的目的基因，可以用 技術進行擴增，其原理是 ，該過程中

3、需要以圖中的 或 為模板，所用酶的顯著特點是 。（3）植酸酶基因能在水稻體內穩定遺傳的關鍵是 ，可以用DNA分子雜交技術進行檢驗。科學家想獲得活性更高的植酸酶，首先要設計預期的 ，再推測應有的氨基酸序列，最終對 進行修飾，這是基因工程的延伸蛋白質工程。（4）植物基因工程碩果累累，請列舉出兩方面的應用 。3.20世紀以來，生物工程迅猛發展，人們應用生物工程技術已獲得了多種需要的生物新品種或新產品。請據圖回答下列問題： （1）圖中（I）是 ，在構建重組質粒的過程中，保證（I）與質粒具有相同黏性末端的是酶A、酶B中的 。 （2）在將（I）導入受體細胞之前需構建基因表達載體（重組質粒），其目的是使目的

4、基因在受體細胞中穩定存在，并且可以遺傳給下一代，同時，使目的基因能夠 。如果（II）受體細胞是大腸桿菌細胞，最常用的轉化方法是：首先使用Ca2+處理菌體，使其處于一種能吸收周圍環境中 的生理狀態，這種細胞稱為感受態細胞。 （3）（II）（III）的過程中要對受體細胞進行檢測，目的是判斷目的基因是否可以穩定維持和表達其遺傳性狀。若要檢測目的基因是否轉錄出mRNA，可用 技術；若要檢測目的基因是否表達出蛋白質，可用 技術。 （4）如果（I）是無限增殖調控基因prG（能激發細胞不斷分裂），可通過基因工程導入該調控基因來制備單克隆抗體，此時（II）最可能是 細胞，（III）代表的細胞具有 特點。 （5

5、）如果（I）是抗蟲基因，在抗蟲棉的培育過程中，采用愈傷組織細胞作為受體細胞與采用葉肉細胞相比較，其優點是 ，轉基因棉花受體細胞形成抗蟲棉的過程中采用的技術是 。4.據報道，科學家把帶有人肝細胞再生增強因子的基因片段，整合到羊的乳腺上皮細胞DNA中，再將帶有轉基因的乳腺上皮細胞移植到去核卵細胞中，培育出了一只克隆羊，其乳汁中可以提煉出含有人肝細胞再生增強因子的物質。請據此回答下列問題： （1）在構建基因表達載體時，所用的工具酶是 ，人肝細胞再生增強因子的基因片段應插入到 之間。 （2）將基因表達載體導人乳腺上皮細胞常用的方法是 。 （3）將帶有轉基因的乳腺上皮細胞移植到受體卵細胞前先要去掉受體卵

6、細胞核的原因是： 。 （4）目前使用的供體細胞一般都選擇傳代10代以內的細胞，原因是傳代10代以內的細胞 。 （5）為了更多地生產出含有人肝細胞再生增強因子的物質，有人構思采用胚胎分割技術。進行胚胎分割時，應選擇發育良好、形態正常的 胚或囊胚。在對囊胚階段的胚胎進行分割時，要注意將 進行均等分割。 5.目前，科學家正致力于應用生物技術進行一些疾病的治療，如器官移植、基因治療等。請回答下列問題： （1）人體器官移植面臨的主要問題有_和免疫排斥，目前臨床通過使用_抑制_的增殖來提高器官移桿的成活率。 （2）EK細胞來源于囊胚期的_細胞或胎兒的原始性腺，也可以通過_技術得到重組細胞后再進行相應處理獲

7、得。通過對患者的EK細胞進行_，可培育出人造組織器官，進而解決免疫排斥問題。 （3）人們發現小型豬的器官可用來替代人體器官進行移植，但小型豬器官表面的某些抗原決定簇仍可引起免疫排斥。目前，科學正試圖利用基因工程對小型豬的器官進行改造，在改造中導入小型豬基因組中的一些調節因子屬于基因工程中的_，作用是_。 （4）基因工程技術還可用于基因治療。在進行體外基因治療時，最有效的轉化方法是_；在進行體內基因治療時，采用的載體應該是_。6.干擾素常用于治療病毒感染引起的疾病，現在可以通過基因工程大量獲得。請回答相關問題。 （1）已知干擾素的氨基酸序列，則獲取目的基因的較簡單方法是 ，目的基因還可以從cDN

8、A文庫獲取，但cDNA文庫只含某種生物的部分基因，原因是 。 （2）基因表達載體除含有干擾素基因外，還必須有 、 和 等。 （3）如果受體細胞為受精卵，則此過程還涉及到動物細胞培養技術，動物細胞培養的條件包括 、營養、 、氣體環境，提供氣體中CO2的主要作用是 。 （4）轉基因技術是否成功，需要對受體細胞進行分子水平的檢測，首先是檢測受體細胞 上是否插入目的基因，這是目的基因能否在真核生物中穩定遺傳的頭鍵，檢測的方法是 。最后還要檢測目的基因是否翻譯成了相應蛋白質，利用的技術是 。7.下圖表示高等動、植物細胞融合的部分過程，請據圖回答： （1）若上圖表示植物體細胞雜交的部分過程，欲將丁細胞培育

9、成植株，可選用 技術，這一技術的兩個關鍵步驟是 和 。 （2）若上圖表示制備單克隆抗體的部分過程，甲細胞為小鼠的骨髓瘤細胞，則乙細胞為 。在分離乙細胞之前，應對小鼠進行的處理是 。過程區別于植物細胞常用的誘導劑是 ，過程可利用 培養基進行篩選，篩選得到的丁細胞還需進行 和抗體檢測，經多次篩選，就可獲得足夠數量的能分泌所需抗體的細胞。上述制備過程涉及到的生物技術有 。8.下圖表示從蘇云金芽孢桿菌分離出來的殺蟲晶體蛋白質基因（簡稱Bt基因）及形成轉基因抗蟲棉的圖解。請回答： （1）圖中a過程要用到的酶是 。 （2）在進行圖中b過程時由我國科學家獨創的十分簡便經濟的方法是 ，此 外，也經常采用 法。

10、若耍培育轉基因綿羊，則此過程要用 的方法。 （3）為確定抗蟲棉是否培育成功，既要用放射性同位索標記的 作探針進行分子雜交測試，又要在個體水平上鑒定，后者具體過程是 。 （4）活化的毒性物質應是一種 分子，可以全部或部分嵌合于昆蟲的細胞 膜上，使細胞膜產生孔道，導致細胞由于滲透平衡的破壞而破裂。 （5）我國在“863”計劃資助下開展Bt抗蟲棉、抗蟲水稻等研究，可以減少農藥、殺蟲劑的使用。這將對 起到重要作用。9.為了解基因結構，通常選取一特定長度的線性DNA分子，先用一種限制酶切割，通過電泳技術將單酶水解片段分離，計算相對大小；然后再用另一種限制酶對單酶水解片段進行降解，分析片段大小。下表是某小

11、組進行的相關實驗。已知一線性DNA序列共有5000bp（bp為堿基對）第一步水解產物（單位bp）第二步水解產物（單位bp）A酶切割2100將第一步水解產物分離后，分別用B酶切割1900 2001400 800 60010001000500500B酶切割2500將第一步水解產物分離后，分別用A酶切割1900 6001300800 50012001000 200經A酶和B酶同時切割1900 1000 800 600 500 200該實驗設計主要體現了 原則。由實驗可知，在這段已知序列上，A酶與B酶的識別序列分別為 個和 個。根據表中數據，請在下圖中標出相應限制酶的酶切位點。已知Bam H與Bgl的

12、識別序列及切割位點如右圖所示，用這兩種酶和DNA連接酶對一段含有數個Bam H和Bgl識別序列的DNA分子進行反復的切割、連接操作，若干循環后 和 序列明顯增多，該過程中DNA連接酶催化 鍵的形成。一個基因表達載體的組成除了目的基因外，還必須有 、 及標記基因。10.下圖是我國南方開始嘗試的農業生態系統的結構模式圖，其中利用植物秸稈中的原料生產的燃料乙醇，是一種“綠色能源”，可減少對石油資源的依賴。請據圖回答： （1）生態系統的主要功能是物質循環和能量流動，從生態學角度分析，人們建立圖示的農業生態系統的主要目的是 。建立該生態工程所遵循的基本原理主要是 （至少答兩個）等。 （2）植物秸稈經預處

13、理后，應該利用微生物A所產生的纖維素酶進行水解，使之轉化成發酵所需的葡萄糖。若從土壤中分離獲取微生物A，應采用具有選擇功能的培養基，培養基中的碳源為 。 （3）為了提高植物秸稈的利用率，可以利用基因工程對微生物A進行改造，其基本方法是：先用_同時切割_和_，然后用DNA連接酶將上述切割產物連接，構成_并將其導入到受體菌中。11.請分析回答下列有關現代生物科技方面的問題： （1）糖尿病在現代社會中的發病率越來越高，主要是由于患者胰島B細胞受損，胰島素分泌不足引起的。對此，某同學根據所學知識提出了用轉基因動物生產胰島素的治療方法。基本程序：獲取目的基因基因表達載體的構建將目的基因導人受體細胞目的基

14、因的檢測與鑒定。其中和的操作中需要相同的工具酶是_,該酶的作朋是_,暴露出相同的黏性末端。利用PCR技術擴增目的基因的過程中，目的基因受熱形成單鏈并與引物結合，在_酶的作用下延伸形成DNA。 （2）蛋白質工程的基本途徑是：預期_設計預期的_推測應有_找到相對應的_序列。 （3）胚胎工程中的胚胎移植實際上是生產胚胎的_和孕育胚胎的_共同繁殖后代的過程。其生理學基礎主要有_ （4）單克隆抗體的制備過程中，經人工誘導后，骨髓瘤細胞和產生免疫反應的動物脾臟中的B淋巴細胞融合。由于可能產生多種融合細胞，因此還需對融合細胞進行_次篩選，目的是_。12.我國首例綠色熒光蛋白轉基因克隆豬在東北農業大學的種豬場

15、自然分娩產出，這標志著我國在轉基因克隆豬技術領域已達到世界領先水平。下圖為我國首例綠色熒光蛋白轉基因克隆豬的培育過程示意圖，請據圖回答： （1）過程和必需用到的酶分別是 。 （2）過程將重組質粒導入豬胎兒成纖維細胞時，采用最多也最有效的方法是 。然后還要通過 技術來檢測綠色熒光蛋白基因是否已重組到豬胎兒成纖維細胞的染色體DNA上。如果導入到植物細胞通常采用的方法則是 。 （3）為了獲得更多的豬卵母細胞，可通過對母豬注射 ，做超數排卵處理，并將所采集到的卵母細胞在體外培養到 期即可通過顯微操作將其細胞核去除。 （4）在培養得到的重組細胞時，一般需要提供 條件。（至少說出3點）13.我國科學工作者

16、經研究發現一種生活在棉鈴蟲消化道內的蘇云金芽孢桿菌能分泌一種毒蛋白使棉 鈴蟲致死，而此毒蛋白對人畜無害。通過科技攻關，我國科學工作者已成功地將該毒蛋白基因導入棉花植株體內并實現了表達。由于棉鈴蟲吃了新品種“轉基因抗蟲棉”植株后就會死亡，所以該棉花新品種在近年推廣后，已收到了很好的經濟效益，請據以上所給材料回答下列問題：（1）害蟲抗藥性的增強是 的結果。（2）在培育抗蟲棉新品種過程中，所用的基因的“剪刀”是 ，基因的“運輸工具”是 。我國科學工作者采用了獨創的 法，將毒蛋白基因導入棉花的體細胞，再利用 技術獲得“轉基因抗蟲棉”。如圖所示為人類“治療性克隆”的大概過程，請據圖作答。（3）人類“治療

17、性克隆”屬于生物工程中的 工程。（4）“治療性克隆”的結果說明高度分化的體細胞的核仍然具有 。胚胎干細胞是從動物胚胎發育至 期的內細胞團或胎兒的 中分離得到的一類細胞。（5）相同的胚胎干細胞，“克隆”的結果各種各樣，如有的是胰島細胞，有的是血細胞，有的是心肌細胞，究其本質原因是基因 的結果。上述“克隆”過程是建立在胚胎干細胞的 和 的基礎上的。（6）按上述方法克隆的器官在移植方面的主要優點是 。14.干擾素在人體中是由免疫細胞合成并分泌的一種糖蛋白，幾乎能抵御所有病毒引起的感染。傳統生產方法成本高、產量低，獲得的干擾素在體外不易保存。用生物技術手段可以解決這些問題。請回答相關問題。（1）利用基

18、因工程生產干擾素，過程是： 從健康人體外周靜脈血分離能合成干擾素的免疫細胞，從中提取 ，經反轉錄獲取目的基因，此過程需要的原料是 。 用限制酶處理載體和目的基因后，用 酶處理，形成重組載體，該載體的化學本質是 。 若選擇大腸桿菌作為受體細胞，常用的轉化方法是用 處理，使其成為_，一定溫度作用下，完成轉化。 在培養液中培養一段時間后，離心后取 （上清液/菌體），經進一步處理獲得產物，進行產物鑒定時可采用 技術。（2）利用蛋白質工程對干擾素進行改造，基本途徑是：預期蛋白質功能_找到對應的脫氧核苷酸序列。（3）利用細胞工程生產干擾素，思路是：將相應免疫細胞和瘤細胞融合，篩選_細胞，經細胞培養可獲得大量干擾素。15.德國科學家最近培育出一種可以