現(xiàn)代生物科技專題試題

1、現(xiàn)代生物科技專題11玉米的光合效率較水稻的高，這與玉米中磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）有很大的關(guān)系。如何將玉米的這一種酶轉(zhuǎn)移到水稻等植物上一直是植物生物學(xué)家的研究課題之一。但實(shí)踐證明，常規(guī)雜交育種手段很難如愿以償。最近，有人利用土壤農(nóng)桿菌介導(dǎo)法，將完整的玉米PEPC基因?qū)氲搅怂镜幕蚪M中，為快速改良水稻的光合作用效率，提高糧食作物產(chǎn)量開辟了新途徑。（1）玉米和水稻很難利用常規(guī)雜交手段雜交的原因是 。（2）獲得PEPC基因后，將其導(dǎo)入土壤農(nóng)桿菌的質(zhì)粒中，以獲得重組質(zhì)粒，請(qǐng)?jiān)谙驴蛑醒a(bǔ)充某DNA片段并畫出切割形成黏性末端的過程示意圖。（3）導(dǎo)入完成后得到的土壤農(nóng)桿菌，實(shí)際上只有少數(shù)導(dǎo)入了重組

2、質(zhì)粒，可根據(jù)質(zhì)粒中含有的 篩選出成功導(dǎo)入了重組質(zhì)粒的土壤農(nóng)桿菌。（4）用含有重組質(zhì)粒的土壤農(nóng)桿菌感染水稻細(xì)胞，即使感染成功，PEPC基因通過一定途徑整合到水稻的基因組中，但不一定會(huì)表達(dá)，原因最可能是_。A玉米和水稻不共用一套密碼子 B水稻中缺乏合成PEPC的氨基酸CPEPC基因受到水稻基因組中相鄰基因的影響D整合到水稻基因組中的PEPC基因被水稻的某種酶破壞了（5）PEPC基因在水稻細(xì)胞中成功表達(dá)的標(biāo)志是 。（6）得到PEPC基因成功表達(dá)的水稻細(xì)胞后，科研人員常采用 方法獲得轉(zhuǎn)基因水稻植株。（7）如果轉(zhuǎn)基因水稻植物的花粉中含有毒蛋白，將引起的安全性問題包括_。 A生物安全 B環(huán)境安全 C食品安

3、全 D倫理道德問題122007年12月16日北京晨報(bào)報(bào)道，上海誕生世界首例攜綠色熒光蛋白基因的轉(zhuǎn)基因克隆兔，為研究某些疑難雜癥奠定了基礎(chǔ)。專家介紹，從外表看去，克隆兔并沒什么與眾不同的地方，但通過設(shè)備檢測(cè)會(huì)發(fā)現(xiàn)它的體內(nèi)可發(fā)出明亮的綠色熒光。由于兔子克隆胚胎發(fā)育率低，出生后死亡率高，導(dǎo)致了科學(xué)家較難培育出轉(zhuǎn)基因克隆兔，下面是我國胎兔（妊娠20天左右的兔胚胎）背部皮膚成纖維細(xì)胞克隆試驗(yàn)的基本過程：發(fā)光水母綠色熒光蛋白基因質(zhì)粒重組質(zhì)粒甲兔的成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)基因體細(xì)胞培養(yǎng)選擇導(dǎo)入熒光克隆兔代孕兔丙移植轉(zhuǎn)基因胚胎重組細(xì)胞去核卵細(xì)胞乙兔細(xì)胞核導(dǎo)入取出30天（1）為便于在過程中與綠色熒光蛋白基因連接，質(zhì)粒應(yīng)該具

4、有的一個(gè)明顯特點(diǎn)是 。（2）在過程進(jìn)行轉(zhuǎn)基因細(xì)胞的篩選時(shí)，采取的選擇措施是 。（3）在過程培養(yǎng)重組細(xì)胞時(shí)，培養(yǎng)液中通常含有葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽、 和 等。（4）對(duì)于上述過程敘述合理的一項(xiàng)是_。A該培養(yǎng)過程采用了轉(zhuǎn)基因技術(shù)、核移植技術(shù)、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)、胚胎移植技術(shù)等B在過程進(jìn)行重組細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，要不斷地用胰蛋白酶將其制成單細(xì)胞懸浮液C甲兔實(shí)際為妊娠20天的兔胚胎，原因是此時(shí)的細(xì)胞還沒有分化，分裂能力很強(qiáng)D該熒光兔的性別應(yīng)該與乙兔相同（5）研究小組的工作人員還指出，轉(zhuǎn)基因克隆兔由于基因（除熒光蛋白基因外）與原來兔子一樣，同樣具有生殖能力，它可以與家兔交配產(chǎn)下后代，因此大家期待這只轉(zhuǎn)基因克隆兔能夠

5、長大，并進(jìn)一步繁衍后代，從而為人們研究“發(fā)光基因”是否具有遺傳性提供可靠依據(jù)。假設(shè)該克隆兔為雌性個(gè)體，請(qǐng)寫出判斷“發(fā)光基因”是否具有遺傳性的實(shí)驗(yàn)思路及預(yù)測(cè)結(jié)果結(jié)論。實(shí)驗(yàn)思路： 。預(yù)測(cè)結(jié)果結(jié)論： ； 。13下圖是某種動(dòng)物蛋白工程的示意圖，請(qǐng)分析回答：（1）目前蛋白質(zhì)工程中難度最大的是圖中編號(hào) 所示的過程，實(shí)現(xiàn)過程的依據(jù)有 、 。（2）若相關(guān)蛋白質(zhì)的核酸片段是從細(xì)胞質(zhì)中獲取的mRNA，則過程包括 和誘導(dǎo)突變，以獲得所需的目的基因。（3）過程中對(duì)核苷酸序列有嚴(yán)格要求的工具酶是 ，基因表達(dá)載體中除了目的基因外，還應(yīng)有_、_、_等。（4）為獲得較多的受精卵用于研究，過程的處理方案是用 進(jìn)行 。若過程所得

6、的卵母細(xì)胞是從卵巢中獲得的，則體外受精前的卵母細(xì)胞在體外人工培養(yǎng)至 ，如果從雌性動(dòng)物的_獲取的卵母細(xì)胞，則不需要培養(yǎng)成熟。（5）為提高培育成功率，進(jìn)行過程之前，對(duì)受體動(dòng)物的處理是_。14生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、新類型生物培育、疾病征服等方面展現(xiàn)出誘人的前景。請(qǐng)根據(jù)以下材料回答相關(guān)問題：材料一：經(jīng)過一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，植物細(xì)胞工程技術(shù)參與解決了人類生存的關(guān)鍵問題（糧食問題），為人類創(chuàng)造了巨大的財(cái)富。（1）植物組織培養(yǎng)的原理是_，目前蘭花、香蕉等植物的生產(chǎn)都是通過微型繁殖技術(shù)來提供試管苗，其優(yōu)點(diǎn)有_、_（寫兩點(diǎn)）。（2）采用微型繁殖所用的材料最好是該植物的芽尖細(xì)胞，可以提高產(chǎn)量，主要原因是_。材料二：綠色

7、熒光蛋白(GFP)能在藍(lán)光或紫外光的激發(fā)下發(fā)出熒光，GFP基因可作為目的基因用于培育綠色熒光小鼠，下圖表示培育綠色熒光小鼠的基本流程：（3）過程需要限制酶切斷_，使DNA分子斷裂，其結(jié)果形成_。圖中過程常用的方法是 ；過程利用的生物技術(shù)主要是 ；在進(jìn)行過程前，利用 技術(shù)可以獲得數(shù)目更多且基因型相同的綠色熒光小鼠。（4）GFP基因與目的基因一起構(gòu)建到載體上不影響目的基因的表達(dá)，也不影響由目的基因控制合成的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能,且對(duì)細(xì)胞無毒性作用，因此GFP基因可以作為基因表達(dá)載體上 。（5）目前科學(xué)家們通過蛋白質(zhì)工程制造出了藍(lán)色熒光蛋白，黃色熒光蛋白等，該工程是直接改造GFP分子，還是改造GFP基

8、因？ 。請(qǐng)寫出該工程的基本流程： 。材料三：HTK運(yùn)用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)可以從哺乳動(dòng)物的早期胚胎中獲得胚胎干細(xì)胞。（6）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的原理是_。（7）在培養(yǎng)過程中，必須用_處理內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，使之分散成單個(gè)細(xì)胞。（8）體外培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞能否獲得動(dòng)物器官？_，為什么？_。 15（2010年北京宣武區(qū)模擬）科學(xué)家通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得了含有人生長激素基因的奶牛，如果要加速轉(zhuǎn)基因奶牛的繁殖速度，可以對(duì)此轉(zhuǎn)基因奶牛進(jìn)行克隆（如下圖所示）（1）在進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)之前，要對(duì)取自轉(zhuǎn)基因奶牛的組織進(jìn)行分離，形成單個(gè)細(xì)胞，這一過程中需要利用 酶處理，（2）上述動(dòng)物細(xì)胞工程中涉及的技術(shù)有 。轉(zhuǎn)基因奶牛的克隆成功，說明了動(dòng)物的 具

9、有全能性。（3）將進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)的供體細(xì)胞核注入去核的卵母細(xì)胞中，去掉卵母細(xì)胞核的目的是 。（4）重組細(xì)胞在培養(yǎng)液中培養(yǎng)成的重組胚胎移入受體母牛體內(nèi)就會(huì)生出與供體奶牛遺傳性狀相同的牛犢，但也有可能出現(xiàn)性狀上的某些差異，原因可能是 。 16土壤農(nóng)桿菌是一種能引起雙子葉植物產(chǎn)生冠癭瘤的土壤細(xì)菌，它帶有一個(gè)大的質(zhì)粒叫Ti質(zhì)粒，它是攜帶細(xì)菌DNA向宿主植物基因組轉(zhuǎn)化所需信息的重要片段，只有TDNA片段才轉(zhuǎn)入植物細(xì)胞的基因組。結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)化過程如圖所示，回答相關(guān)問題：（1）從細(xì)胞結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)與復(fù)雜程度看，土壤農(nóng)桿菌屬于 細(xì)胞，其質(zhì)粒是能夠自主 的環(huán)狀 分子，Ti質(zhì)粒作為轉(zhuǎn)基因技術(shù)的基因表達(dá)載體，除了標(biāo)記基因和目

10、的基因外，還必須具有_、_。（2）為了使某種植物具有抗旱性狀而又不引起植物產(chǎn)生冠癭瘤，需對(duì)Ti質(zhì)粒進(jìn)行修飾，即祛除瘤基因，將抗旱基因轉(zhuǎn)移至 ，然后在一定條件下將外植體在含 的稀釋培養(yǎng)基上培養(yǎng)，此時(shí)修飾的TDNA轉(zhuǎn)入植物細(xì)胞并整合到植物基因組中。（3）將上述外植體置于一個(gè)含有某種抗生素的合適培養(yǎng)基中進(jìn)行篩選，該培養(yǎng)基從功能上看應(yīng)屬于_培養(yǎng)基，發(fā)生轉(zhuǎn)化的外植體開始增殖，經(jīng)_過程形成愈傷組織，愈傷組織的特點(diǎn) ，再通過_過程產(chǎn)生不定芽和體細(xì)胞胚，最終長出整個(gè)植物。（4）基因轉(zhuǎn)化是否成功應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)基因植物進(jìn)行鑒定，在性狀水平上鑒定的方法是_。在蛋白質(zhì)水平進(jìn)行檢測(cè)的方法是從轉(zhuǎn)基因植株提取蛋白質(zhì)，進(jìn)行_，判斷是

11、否產(chǎn)生雜交帶。（5）為獲得純合的轉(zhuǎn)基因植株，還需要對(duì)轉(zhuǎn)基因植株進(jìn)行嚴(yán)格的 。17國家863計(jì)劃項(xiàng)目“利用嶗山奶山羊乳腺生物反應(yīng)器制備藥用蛋白”取得重大進(jìn)展。目前，已經(jīng)成功獲得經(jīng)純化的抗凝血酶III蛋白，達(dá)到國際先進(jìn)水平。下面是制作嶗山奶山羊乳腺生物反應(yīng)器的流程圖：（1）根據(jù)流程圖分析，動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器主要利用了 技術(shù)、胚胎工程技術(shù)和細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)。（2）要實(shí)現(xiàn)超數(shù)排卵，應(yīng)在嶗山奶山羊A發(fā)情周期的某一階段用 處理，然后在恰當(dāng)時(shí)期進(jìn)行收集卵子。通過采集的精子不能直接使成熟的卵子受精，原因是 。（3）過程需將抗凝血酶III基因注入受精卵的雄原核內(nèi)，在顯微鏡下判斷是否完成受精作用的標(biāo)志是 。（4）要使

12、人的抗凝血酶III基因在山羊乳腺細(xì)胞中特異性表達(dá)，完整的基因表達(dá)載體要包括目的基因、 、標(biāo)記基因等部分。在之前要檢測(cè)早期胚胎細(xì)胞是否已經(jīng)導(dǎo)人抗凝血酶III基因，宜采用 技術(shù)。（5）若要一次獲得多只完全相同的轉(zhuǎn)基因嶗山奶山羊D，應(yīng)采用 技術(shù)。18科學(xué)家通過雜交瘤細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)單克隆抗體的過程如圖所示。請(qǐng)回答：（1）生產(chǎn)單克隆抗體一般不直接培養(yǎng)B淋巴細(xì)胞，主要原因是_。（2）圖中將_注入小鼠體內(nèi)，而后從小鼠脾臟中獲得B淋巴細(xì)胞。（3）在單克隆抗體制備過程中之所以選用B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤 細(xì)胞，是因?yàn)樗鼈內(nèi)诤虾蟮碾s交瘤細(xì)胞具有_的特性。（4）單克隆抗體制備過程運(yùn)用了_和_的動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)手段。 （5）

13、細(xì)胞培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)液需添加一定量的 ，以防止雜菌污染；在含5%CO2的培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)時(shí)CO2的主要作用是 。（6）除上述過程獲得抗體外，再寫出一種目前應(yīng)用動(dòng)物組織和 細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)的生物制品：_。19山東省干細(xì)胞工程技術(shù)研究中心主任、煙臺(tái)毓璜頂醫(yī)院中心實(shí)驗(yàn)室主任李建遠(yuǎn)教授對(duì)媒體宣布，中國科學(xué)家已成功獲得人類體細(xì)胞克隆胚胎。據(jù)介紹，此次研究者選擇了健康卵細(xì)胞志愿捐獻(xiàn)者12人，經(jīng)促排卵獲得135枚卵細(xì)胞，經(jīng)試驗(yàn)最終成功獲取囊胚5枚，其中，4枚囊胚的供體細(xì)胞來源于正常人皮膚纖維細(xì)胞，1枚來源于帕金森病患者外周血淋巴細(xì)胞。李教授介紹說，他們掌握的這一先進(jìn)技術(shù)不是為了制造克隆人，而是進(jìn)行人類治療性克隆研究，造福人類。請(qǐng)根據(jù)以上材料回答下列問題：（1）人類體細(xì)胞克隆胚胎獲得的原理是_，利用的細(xì)胞工程技術(shù)手段有_、_（寫出兩種）。（2）為獲得較多的卵細(xì)胞，“促排卵”的方法是使用_處理，獲得的卵細(xì)胞需要培養(yǎng)到_期。（3）從帕金森病患者提供的外周血淋巴細(xì)胞獲得的囊胚的_中分離出_，可誘導(dǎo)分化出特定的神經(jīng)細(xì)胞，然后移植到該帕金森病患者體內(nèi)，該方法即為治療性克隆。（4）如果將獲得囊胚進(jìn)行_，可在母體子宮中發(fā)育成胎兒，出生后即為克隆人，該過程稱為生殖性克隆，克隆人的生殖方式屬于_。20“四