生物復(fù)習(xí)基因工程和細(xì)胞工程

1、周一：1.（六）回答有關(guān)生物工程的問(wèn)題。（11分） 轉(zhuǎn)基因抗病香蕉的培育過(guò)程如上圖所示。圖中Pst、Sma、EcoR、Apa等為限制酶，質(zhì)粒和抗病基因上的箭頭表示限制酶的切割位點(diǎn)。下圖表示四種限制酶的識(shí)別序列及酶切位點(diǎn)。54若要獲得抗病基因，能否用限制酶Sma對(duì)圖中對(duì)應(yīng)的位點(diǎn)進(jìn)行切割？_，說(shuō)明理由_。要獲得含抗病基因的重組質(zhì)粒能否用Pst、Apa限制酶切割質(zhì)粒？_。55卡那霉素會(huì)抑制香蕉愈傷組織細(xì)胞的生長(zhǎng)。欲利用含卡那霉素的培養(yǎng)基篩選已導(dǎo)入抗病基因的香蕉細(xì)胞，重組質(zhì)粒中應(yīng)同時(shí)含有_基因，作為標(biāo)記基因。56利用組織培養(yǎng)技術(shù)能將香蕉組織細(xì)胞培育成植株，這是因?yàn)橄憬督M織細(xì)胞具有_，圖中、依次表示香蕉

2、組織細(xì)胞的_和_的過(guò)程。57、階段是否可使用同種培養(yǎng)基？_；理由是_。階段是否可使用不添加植物激素的培養(yǎng)基？_；理由是_ _。2. （七）回答有關(guān)生物工程的問(wèn)題。（12分）小鼠是實(shí)驗(yàn)室常用的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，如：利用小鼠制備抗X病毒單克隆抗體、利用小鼠進(jìn)行DNA重組研究中導(dǎo)致了“基因敲除”技術(shù)的出現(xiàn)。用小鼠制備抗X病毒單克隆抗體。59將小鼠等分為兩組，甲組定期間隔注射適量的含X病毒的溶液，其目的是_；乙組注射_。60一段時(shí)間后，取甲組小鼠脾臟中的相應(yīng)細(xì)胞與小鼠骨髓瘤細(xì)胞融合，細(xì)胞融合的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是_。融合形成的雜交瘤細(xì)胞特點(diǎn)是 。61為了保存有價(jià)值的雜交瘤細(xì)胞系，通常用超低溫將其凍存，請(qǐng)分析其原_。 用

3、小鼠進(jìn)行DNA重組研究中形成的“基因敲除”技術(shù)，能“敲除”DNA分子上的特定基因。該技術(shù)的主要過(guò)程如下：第一步：分離小鼠胚胎干細(xì)胞，這些細(xì)胞中含有需要改造的基因，稱“靶基因”。第二步：獲取與“靶基因”同源的DNA片斷，利用特定技術(shù)在該DNA片段上插入neoR基因（新霉素抗性基因）成為突變DNA（如下圖），使該片段上的靶基因失活。第三步：將插入neoR基因（新霉素抗性基因）的靶基因轉(zhuǎn)移入胚胎干細(xì)胞，再通過(guò)同源互換，用失活靶基因取代兩個(gè)正常靶基因中的一個(gè)，完成對(duì)胚胎干細(xì)胞的基因改造。第四步：將第三步處理后的胚胎干細(xì)胞，轉(zhuǎn)移到特定培養(yǎng)基中篩選培養(yǎng)。其基本原理如下圖所示：62第二步中neoR基因插入靶

4、基因使用的工具酶是。neoR基因不僅能使靶基因失活，還是；“靶基因失活”的含義是。63從研究者成功獲得如上圖所示的“敲除”一個(gè)靶基因的胚胎干細(xì)胞，到將該細(xì)胞培育成“基因敲除”小鼠，運(yùn)用到的生物技術(shù)有、等。64科學(xué)家可以通過(guò)“基因敲除”來(lái)研究基因的功能，63題中獲得的基因敲除小鼠，能否直接用來(lái)研究基因功能并說(shuō)明原因。3. （二）回答有關(guān)細(xì)胞工程的有關(guān)問(wèn)題（11分）資料一：為了加快優(yōu)良種牛的繁殖速度，科學(xué)家采用了以下兩種方法。據(jù)圖分析回答：卵細(xì)胞方法：方法：公牛（A牛）精子激素處理良種奶牛（B牛）卵細(xì)胞細(xì)胞核良種奶牛（C牛）受精卵乳腺細(xì)胞無(wú)核卵去核重組卵胚胎（D牛）母牛子宮試管牛（F）克隆牛（E）

5、37方法中受精卵胚胎和方法中形成重組卵所用到的細(xì)胞工程技術(shù)是分別是、。38用來(lái)促進(jìn)B牛多排卵的促性腺激素是由分泌的。分析子代牛的性別，肯定為雌性的是牛。39產(chǎn)生F牛的理論依據(jù)是，其生殖方式屬于。資料二：下列為細(xì)胞融合的簡(jiǎn)略過(guò)程40若a、b分別是基因型為Hhrr、hhRr兩個(gè)煙草品種的花粉，且這兩對(duì)基因分別位于兩對(duì)同源染色體上。由于一對(duì)隱性純合基因(rr或hh)的作用，在光照強(qiáng)度大于800lx時(shí)都不能生長(zhǎng)。要想從融合細(xì)胞的培養(yǎng)液中分離出基因型為HhRr的雜種細(xì)胞，較為簡(jiǎn)便的篩選方法是。41若a、b表示兩種植物體細(xì)胞，則由d細(xì)胞形成雜種植株的原理是。42若a、b分別為骨髓瘤細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞，則d細(xì)

6、胞特點(diǎn)是。由d細(xì)胞產(chǎn)生的抗體與普通血清抗體相比較，具有的特點(diǎn)（至少寫出兩點(diǎn)）。生產(chǎn)上一般不能通過(guò)直接培養(yǎng)B淋巴細(xì)胞的方法生產(chǎn)單克隆抗體的主要原因是。周二：4. （七）回答下列有關(guān)基因工程和酶工程的有關(guān)問(wèn)題（9分）下圖所示為利用現(xiàn)代生物技術(shù)獲得能表達(dá)某蛋白酶工程菌的過(guò)程。目的基因含目的基因DNA導(dǎo)入大腸桿菌篩選含目的基因大腸桿菌選用質(zhì)粒上有Pst、Sma、EcoR、Apa等四種限制酶切割位點(diǎn)。請(qǐng)回答：59構(gòu)建含目的基因的重組質(zhì)粒A時(shí)，應(yīng)選用限制酶 ，對(duì)進(jìn)行切割。再用進(jìn)行重組。60圖中質(zhì)粒同時(shí)用Pst和Apa酶切，產(chǎn)生1800對(duì)堿基和8200對(duì)堿基的兩種片段，如用以上四種酶同時(shí)切割此質(zhì)粒，則產(chǎn)生6

7、00對(duì)堿基和8200對(duì)的堿基兩種片段，那么用同時(shí)用Pst和EcoR酶切，則產(chǎn)生的片段有。61篩選后所得到的工程菌增值后表達(dá)出大量此蛋白酶，但此蛋白酶不會(huì)分泌到細(xì)胞外，因此還需要利用酶工程中的技術(shù)獲得此蛋白酶，62獲得此蛋白酶后，利用酶的固定化技術(shù)能回收和重復(fù)利用此蛋白酶，以下屬于固定化技術(shù)中的載體結(jié)合法的是（ ）5. （七）回答下列有關(guān)的問(wèn)題（5分）英國(guó)科學(xué)家Sanger因發(fā)明了鏈終止DNA測(cè)序法而獲諾貝爾獎(jiǎng)。其主要內(nèi)容步驟是：先向DNA復(fù)制體系中加入能夠終止新鏈延伸的某種脫氧核苷酸類似物，以得到各種不同長(zhǎng)度的脫氧核苷酸鏈；再通過(guò)電泳呈帶（按分子量大小排列），從而讀出對(duì)應(yīng)堿基的位置（如下圖）。

8、請(qǐng)分析回答：66若在活細(xì)胞內(nèi)發(fā)生圖中“加熱變性”的結(jié)果，必需有的參與。67假設(shè)一模板鏈中含N個(gè)腺嘌呤脫氧核苷酸，通過(guò)上述操作能得到種長(zhǎng)度不同的脫氧核苷酸鏈。所得到的各種長(zhǎng)度不同的脫氧核苷酸鏈之所以能通過(guò)電泳而分離開(kāi)來(lái)，主要是依據(jù)它們的差異。若用上述測(cè)序方法讀出堿基G的位置，則必須加入帶標(biāo)記的類似物。68采用上述鏈終止法測(cè)定某一雙鏈DNA中的全部堿基排序，你認(rèn)為至少要按圖中所示模式操作次。6. （五）（13分）回答下列有關(guān)微生物和生物工程的問(wèn)題。 基因克隆是對(duì)分離出來(lái)的目的基因進(jìn)行大量擴(kuò)增的過(guò)程。經(jīng)過(guò)基因克隆，可以生產(chǎn)出大量的目的基因或在基因表達(dá)時(shí)獲得大量的蛋白質(zhì)。細(xì)菌質(zhì)粒是基因克隆的合適載體，

9、經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，某些細(xì)菌質(zhì)粒中含有兩個(gè)抗生素抗性基因氨芐青霉素抗性基因和四環(huán)素抗性基因，而且，在四環(huán)素抗性基因中存在限制酶的單一識(shí)別序列。下圖表示利用質(zhì)粒進(jìn)行基因克隆的過(guò)程，其中A-D表示物質(zhì)，I和II表示抗性基因，表示過(guò)程，其它數(shù)字表示菌落，據(jù)圖回答下列問(wèn)題。 ACDIIIB人體細(xì)胞大腸桿菌培養(yǎng)基（一）32145培養(yǎng)基（二）214細(xì)菌1. 寫出下列字母和編號(hào)的名稱：A：； D：；II：；2. 將A和B形成D所需的酶是_ 。過(guò)程表示。3. 為篩選含有物質(zhì)A的細(xì)菌，需進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)，先在培養(yǎng)基（一）中只加入氨芐青霉素，一段時(shí)間后，培養(yǎng)基上長(zhǎng)出的細(xì)菌菌落具有特性。然后，用滅菌絨布從培養(yǎng)基（一）中蘸取菌種

10、，再按到只含四環(huán)素的培養(yǎng)基（二）中培養(yǎng)。根據(jù)培養(yǎng)基（一）和（二）上的細(xì)菌生長(zhǎng)情況，可以判斷圖中菌落_（填數(shù)字）即為篩選出的含有物質(zhì)A的細(xì)菌，原因是。4. 上述培養(yǎng)基從功能上屬于培養(yǎng)基。配制培養(yǎng)基時(shí)，在各成分都溶化后分裝前，要進(jìn)行的依次是和，培養(yǎng)基配制后采用高壓蒸汽滅菌的原因是_。周三：7. （六）（10分）請(qǐng)分析回答下列有關(guān)基因工程問(wèn)題： 基因工程是按人們預(yù)先設(shè)計(jì)的藍(lán)圖，將目的基因通過(guò)一定方法導(dǎo)入到另一種生物的細(xì)胞中，使之產(chǎn)生符合人類需要的新的遺傳性狀或創(chuàng)造出新的生物類型的現(xiàn)代技術(shù)。 57.基因工程常用的三種工具為限制性內(nèi)切酶、質(zhì)粒，通常選擇質(zhì)粒作為“目的基因的運(yùn)輸載體”是由于。58.基因工程

11、一般包括四步：獲取目的基因；目的基因與運(yùn)載體重組；。 在基因工程中通常需要利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因，其原理與細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制類似，其特異性依賴于與靶序列兩端互補(bǔ)的寡核苷酸引物。PCR如右圖示，包括三個(gè)基本反應(yīng)步驟：模板DNA的變性：模板DNA經(jīng)加 熱至93左右一定時(shí)間后雙鏈解離；模板DNA與引 物的退火(復(fù)性)：模板DNA經(jīng)加熱變性成單鏈后，溫度降至55左右，引物與模板DNA單鏈結(jié)合形成DNA模板-引物結(jié)合物；引物的延伸：DNA模板-引物結(jié)合物在TaqDNA聚合酶的作用下，合成一條新的與模板DNA 鏈互補(bǔ)的脫氧核苷酸鏈。重復(fù)循環(huán)變性-退火-延伸三過(guò)程，就可獲得較多的目的基因。59.溫度降至5

12、5左右，引物與模板DNA單鏈結(jié)合形成DNA模板-引物結(jié)合物時(shí)所遵循的原則是。60.在PCR技術(shù)中，引物的作用是。61.從理論上推測(cè)，第三輪循環(huán)產(chǎn)物中含有引物B的DNA片段所占比例為。62.下圖表示利用PCR技術(shù)獲取目的基因X的第一次循環(huán)產(chǎn)物。則至少需要在輪循環(huán)產(chǎn)物中才能開(kāi)始出現(xiàn)獨(dú)立且完整的的X基因。如果經(jīng)過(guò)n次循環(huán)，則產(chǎn)物中所示DNA分子數(shù)為。EcoRV、MboI單獨(dú)或聯(lián)合切割同一種質(zhì)粒，得到DNA片段長(zhǎng)度如下圖（1kb即1000個(gè)堿基對(duì)），請(qǐng)?jiān)诖痤}卡的指定位置畫出質(zhì)粒上EcoRV、MboI的切割位點(diǎn)。8. （五）（9分）胚胎干細(xì)胞（ES細(xì)胞）的研究是當(dāng)前生物技術(shù)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一，尤其是在生

13、產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物方面具有極大的科研及應(yīng)用價(jià)值。下圖表示利用胚胎干細(xì)胞所作的一系列研究，請(qǐng)據(jù)圖分析回答：54.過(guò)程將胚胎干細(xì)胞置于射線滅活的鼠胎兒成纖維細(xì)胞的滋養(yǎng)層上，并加入、抗生素等物質(zhì)，維持細(xì)胞不分化的狀態(tài)。在此過(guò)程中，滋養(yǎng)層提供干細(xì)胞增殖所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，加入抗生素是為了，這對(duì)于研究細(xì)胞分化的機(jī)理具有重要意義，細(xì)胞分化的本質(zhì)是。將帶有遺傳標(biāo)記的ES細(xì)胞注入早期胚胎，通過(guò)組織化學(xué)染色，用于研究動(dòng)物體器官形成的時(shí)間、發(fā)育過(guò)程以及影響的因素，這項(xiàng)研究利用了胚胎干細(xì)胞具有的特點(diǎn)。中目的基因?qū)肱咛ジ杉?xì)胞最常用的方法是，將目的基因轉(zhuǎn)入胚胎干細(xì)胞前需構(gòu)建基因重組載體，其目的是_。中的ES細(xì)胞在免疫學(xué)上屬于。

14、技術(shù)有。（至少寫兩個(gè)）9. （六）（12分）普通煙草轉(zhuǎn)入抗鹽基因培育抗鹽煙草的過(guò)程如下圖所示。已知含抗鹽基因的DNA和質(zhì)粒上均有sal、Hind、BamH酶切位點(diǎn)，質(zhì)粒上另有抗四環(huán)素基因和抗氨芐青霉素基因。請(qǐng)回答問(wèn)題：54.構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)，應(yīng)選用限制酶_對(duì)_進(jìn)行切割，以保證它們定向連接。限制酶切斷的是DNA分子中特定部位的兩個(gè)脫氧核苷酸之間的鍵，具體說(shuō)就是_和_之間的鍵。55.如果目的基因直接注入煙草細(xì)胞，一般會(huì)被煙草細(xì)胞_。質(zhì)粒的作用是_。56.切割后的目的基因與質(zhì)粒由_酶連接成重組質(zhì)粒。篩選導(dǎo)入重組質(zhì)粒的細(xì)菌，應(yīng)在其培養(yǎng)基中加入_，理由是_。57.煙草細(xì)胞經(jīng)_形成愈傷組織。某研究性學(xué)習(xí)小組

15、以愈傷組織為材料進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)：一組在培養(yǎng)基中加30%的蔗糖，另一組不加蔗糖，接種后，每組再分成兩個(gè)小組，分別在光下和黑暗中培養(yǎng)。1個(gè)月后，觀察其生長(zhǎng)、分化情況，結(jié)果見(jiàn)下表：培養(yǎng)條件加蔗糖不加蔗糖光照正常生長(zhǎng)，分化不生長(zhǎng)，死亡黑暗只生長(zhǎng)，不分化不生長(zhǎng)，死亡你能得出什么結(jié)論？_。58.從個(gè)體水平鑒定抗鹽轉(zhuǎn)基因煙草是否培育成功的方法是_。答案：1. （六）（11分）54、不能 對(duì)Sma位點(diǎn)進(jìn)行切割破壞了抗病基因的結(jié)構(gòu) 不能 55、抗卡那霉素 56、全能性 脫分化 再分化 57、不能 2個(gè)階段培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素的比值不同可以 因?yàn)檠磕墚a(chǎn)生生長(zhǎng)素促進(jìn)根的生長(zhǎng)2. （七）（12分）59獲得能產(chǎn)生

16、抗X病毒抗體的B淋巴細(xì)胞（漿細(xì)胞） 等量不含X病毒的溶液60細(xì)胞膜的流動(dòng)性 既能無(wú)限增殖，又能產(chǎn)生特異性抗體（抗X病毒的特異性抗體）61超低溫抑制酶活性，利于保存其特性62限制酶（限制性核酸內(nèi)切酶）、DNA連接酶 標(biāo)記基因 靶基因中的脫氧核苷酸數(shù)量序列發(fā)生改變，不能正常表達(dá) 63克隆技術(shù) 轉(zhuǎn)基因技術(shù)（合理給分）64不能，因?yàn)樵撔∈篌w內(nèi)仍有一個(gè)正常的靶基因，也能表達(dá)性狀。故不能得到靶基因的功能3. （二）11分37. 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) 細(xì)胞核移植38. 腦垂體（垂體）；39. 乳腺細(xì)胞的細(xì)胞核具有遺傳上的全能性無(wú)性生殖。40大于800lx光照41. 植物細(xì)胞的全能性42. 既能無(wú)限繁殖，又能產(chǎn)生特定

17、的抗體 特異性強(qiáng)、化學(xué)性質(zhì)單一、靈敏度高(答出兩個(gè)可得分) 未經(jīng)免疫的B淋巴細(xì)胞不能產(chǎn)生抗體4. （七）9分59. PstI、EcoRI(2分)   質(zhì)粒和含目的基因的DNA（2分） DNA連接酶60. 1200對(duì)堿基和8800對(duì)堿基（2分） 61. 分離提純 62. C5. （七）回答下列有關(guān)問(wèn)題。（5分）66酶（解旋酶）67. N分子量鳥(niǎo)嘌呤核苷酸 68. 36. （五）（13分）48 目的基因 重組質(zhì)粒 氨芐青霉素抗性基因 49 限制酶和DNA連接酶 將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞50抗氨芐青霉素 3、5 由于目的基因破壞了四環(huán)素抗性基因，使受體細(xì)胞不能在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上

18、生長(zhǎng)，所以該菌落就是篩選的含有目的基因的菌落（2分）51 選擇 定容 調(diào)pH值 殺滅細(xì)菌芽孢 7. （六）57.DNA連接酶 質(zhì)粒能進(jìn)入并停留在受體細(xì)胞，甚至能整合到受體細(xì)胞DNA上；質(zhì)粒能進(jìn)行自我復(fù)制；質(zhì)粒能在受體細(xì)胞中表達(dá)；質(zhì)粒上通常含有標(biāo)記抗性基因 58.重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞 篩選含目的基因的受體細(xì)胞59.堿基互補(bǔ)配對(duì) 60.能與模板鏈堿基互補(bǔ)配對(duì)，引導(dǎo)并作為子鏈合成的起點(diǎn)61.7/8 62.3 1 63.圖省略（每格1分，共10分）8. （五）（9分）54.血清 防止雜菌污染 基因的選擇性表達(dá)55.全能性 56.顯微注射法 借助于重組載體使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并傳給下一代，同時(shí)，使目的基因能夠發(fā)揮作用 57.抗原 58.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)、干細(xì)胞技術(shù)（動(dòng)物胚胎移植技術(shù)）9. （六）（12分）、Hind酶 含抗鹽基因的DNA和質(zhì)粒進(jìn)行切割 脫氧核糖 磷酸 55.核酸酶分解 運(yùn)載體 56.DNA連接 不同培養(yǎng)基中分別加入氨芐青霉素、四環(huán)素 添加青霉素的培養(yǎng)基中成活，四環(huán)素中不成活的為重組質(zhì)粒。因?yàn)橹亟M質(zhì)粒帶有抗氨芐青霉素基因，而四環(huán)素基因被破壞 57.脫分化 細(xì)胞生長(zhǎng)需要