资源简介

●考试大纲
Ⅰ：对所列知识点要知道其含义，能够在试题所给予的相对简单的情境中识别和使用它们。
Ⅱ：理解所列知识和其他相关知识之间的联系和区别，并能在较复杂的情境中综合运用其进行分析、判断、推理和评价。
●考情概要
考纲要求
两年高考
基因工程及应用Ⅰ
2017新课标Ⅰ卷、北京、新课标Ⅲ卷　2016新课标Ⅰ卷、新课标Ⅲ卷、天津、海南　2015重庆、新课标Ⅱ卷、江苏　2014重庆、广东　2013江苏
细胞工程及应用Ⅱ
2017江苏、海南　2016江苏　2014浙江　2013广东
胚胎工程Ⅱ
2017江苏　2016江苏、新课标Ⅱ卷　2015安徽、福建、重庆　2014江苏、福建、北京
生物技术的安全性和伦理Ⅱ
2014重庆　2013新课标全国Ⅱ、安徽　2012江苏、海南
生态工程Ⅱ
2013江苏、北京
●名师综述
本专题知识是历年高考的必考内容，其中基因工程是当前生命科学研究的热点和前沿之一，基因诊断、基因治疗、基因产品在人们生活中的出现日渐频繁。基因工程的原理、技术与应用是选修三的重要考点，且经常与胚胎工程、微生物的培养、克隆技术、组织培养等知识进行综合考查。动物细胞培养及应用、植物组织培养与植物体细胞杂交在农业生产中的应用也是重要的考点。基因工程要考查基因工程所用到的工具、基因工程的操作过程、及基因工程的应用分析；从考查形式上看，这部分因为是选考，所以一般以非选择题形式出现，从命题趋势上看，可以与基因诊断、基因治疗、基因产品等生命科学的热点和研究前沿结合，还可以与胚胎工程、微生物培养、克隆技术、组织培养等知识综合考查。细胞工程主要集中在植物细胞的全能性、植物组织培养、植物体细胞杂交、动物细胞培养、动物细胞融合、单克隆抗体的制备及应用等内容上。从考查形式上看，多以非选择题形式出现，注重与工农业生产和医学实践的应用及科技发展联系在一起考查。克隆技术、细胞工程、胚胎干细胞在生产、生活及医疗上的应用等问题频频出现在近年的高考试题中。从考查形式看经常以流程图为载体，考查队各种生物技术及过程中想干概念的表达，试题考查内容较浅，记忆性知识点较多。
1．从考查内容上看，主要考查基因工程的原理、技术操作和应用，对生物技术的安全性考查相对较少，植物组织培养、植物体细胞杂交、动物细胞融合及应用、胚胎工程操作及胚胎干细胞应用等是高频考点。
2．从考查角度上看，以最新基因工程的研究成果为背景，联系其他生物技术工程，综合命题考查基因工程应用和解决问题的能力；联系生活生产实际，以现代生物科学研究成果为背景，综合命题考查现代生物技术的原理、操作及应用。
6．从命题趋势上看，预计2018年高考仍然主要对基因工程的应用、技术操作、原理等知识监规亘，可能更趋向于结合现代生物技术成果在医学实践、农业生产应用方面进行命题，考查现代生物工程技术的原理、操作及应用，对具体的应用实例进行考查相关的主干知识。
【析考题·明考向】
1．（2017年北京卷，5）为了增加菊花花色类型，研究者从其他植物中克隆出花色基因C（图1），拟将其与质粒（图2）重组，再借助农杆菌导入菊花中。

下列操作与实验目的不符的是（　　）
A．用限制性核酸内切酶EcoRI和连接酶构建重组质粒
B．用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织，将C基因导入细胞
C．在培养基中添加卡那霉素，筛选被转化的菊花细胞
D．用分子杂交方法检测C基因是否整合到菊花染色体上
【答案】C
2．（2015年广东卷，25）图9为培育转基因山羊生产人β-酪蛋白的流程图。

下列叙述正确的是（　　）
A．过程①所用的人β-酪蛋白基因可从人cDNA文库中获得
B．过程②可选用囊胚期或原肠胚期的胚胎进行移植
C．过程③可使用胚胎分割技术扩大转基因山羊群体
D．过程④人β- 酪蛋白基因在细胞质内进行转录、翻译
【答案】AC
【解析】由图可知，①过程表示基因表达载体的构建；目的基因的获得方法很多，从人的cDNA文库中获取就是其中之一，A正确；过程②表示胚胎移植，山羊的胚胎移植应在囊胚期以前，B错误；胚胎分割可以得到多个遗传性状相同的个体，在③过程中可以应用，C正确；真核生物的基因的表达的转录过程发生在细胞核，翻译过程发生在细胞质，D错误。
3．（2015年天津卷，6）2015年2月3日，英国议会下院通过一项历史性法案，允许以医学手段培育“三亲婴儿”。三亲婴儿的培育过程可选用如下技术路线。
　
据图分析，下列叙述错误的是（ ）
A．该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代
B．捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿
C．三亲婴儿的染色体全部来自母亲提供的细胞核
D．三亲婴儿的培育还需要早期胚胎培养和胚胎移植等技术
【答案】C
4．（2015年北京卷，5）在应用农杆菌侵染植物叶片获得转基因植株的常规实验步骤中，不需要的是（　　）
A．用携带目的基因的农杆菌侵染植物细胞
B．用选择培养基筛法导入目的基因的细胞
C．用聚乙二醇诱导转基因细胞的原生物质融合
D．用适当比例的生长素和细胞分裂素诱导愈伤组织生芽
【答案】C
【解析】农杆菌侵染细菌是基因工程中常常用到的把目的基因导入植物细胞的方法，A正确；目的基因是否导入了细胞，需要在选择培养基上进行筛选，B正确；在农杆菌侵染植物细胞的过程中并没有涉及原生质体的融合，C错误；在植物细胞组织培养的过程中，需要调整培养基中生长素和细胞分裂素的比例，来达到对其脱分化和再分化的控制，D正确。
5．（2015年重庆卷，6）下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述，正确的是（　　）
A．表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞mRNA反转录获得
B．表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原（起）点
C．借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来
D．启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用
【答案】C
【解析】人肝细胞中胰岛素基因不表达，因而不存在胰岛素mRNA；A错误。复制原点是基因表达载体复制的起点，而胰岛素基因表达的起点是启动子；B错误。借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来；C正确。启动子与RNA聚合酶结合启动转录过程，终止密码子是翻译的终止信号；D错误。
6．（2017年江苏卷，11）牛雄性胚胎中存在特异性H-Y 抗原，可在牛早期胚胎培养液中添加H-Y 单克隆抗体，筛选胚胎进行移植，以利用乳腺生物反应器进行生物制药。下列相关叙述正确的是（　　）
A．H-Y 单克隆抗体由骨髓瘤细胞分泌
B．应选用原肠胚做雌雄鉴别
C．鉴别后的雄性胚胎可直接做胚胎移植
D．用H-Y 抗原免疫母牛可获得相应抗体
【答案】D
7．（2016年江苏卷，9）下列有关细胞工程的叙述，正确的是（　　）
A．PEG是促细胞融合剂，可直接诱导植物细胞融合
B．用原生质体制备人工种子，要防止细胞破裂
C．骨髓瘤细胞经免疫处理，可直接获得单克隆抗体
D．核移植克隆的动物，其线粒体DNA来自供卵母体
【答案】D
【解析】PEG是促细胞融合剂，但植物细胞不能直接融合，需先去壁形成原生质体才能融合，A错误；制备人工种子应用完整的植物细胞，不需用原生质体，B错误；骨髓瘤细胞不能产生抗体，C错误；核移植克隆的动物，线粒体DNA来自供卵母体，D正确。
8．（2015年江苏卷，3）下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述，正确的是（ ）
A．乳腺细胞比乳腺癌细胞更容易进行离体培养
B．细胞核移植主要在同种动物、同种组织的细胞之间进行
C．采用胚胎分割技术产生同卵多胚的数量是有限的
D．培养早期胚胎的培养液中含维生素、激素等多种能源物质
【答案】C
【解析】乳腺癌细胞的分裂能力比乳腺细胞强，所以乳腺癌细胞比乳腺细胞更容易进行离体培养，A错误；细胞核移植发生在同种或异种生物的细胞之间，B错误；由于胚胎分割形成的多胚中遗传物质少，营养物质少，成功的可能性低，所以胚胎分割技术产生同卵多胚的数量有限，C正确；培养早期胚胎的培养液中的维生素、激素起调节作用，不是能源物质，D错误。
9．（2015年北京卷，5）在应用农杆菌侵染植物叶片获得转基因植株的常规实验步骤中，不需要的是（　　）
A．用携带目的基因的农杆菌侵染植物细胞
B．用选择培养基筛法导入目的基因的细胞
C．用聚乙二醇诱导转基因细胞的原生物质融合
D．用适当比例的生长素和细胞分裂素诱导愈伤组织生芽
【答案】C
【解析】农杆菌侵染细菌是基因工程中常常用到的把目的基因导入植物细胞的方法，A正确；目的基因是否导入了细胞，需要在选择培养基上进行筛选，B正确；在植物细胞组织培养的过程中，需要调整培养基中生长素和细胞分裂素的比例，来达到是对其脱分化和再分化的控制，D也正确；在农杆菌侵染植物细胞的过程中并没有涉及到原生质体的融合，所以C错误。
10．（2017年江苏卷，14）下列关于小鼠体外受精及胚胎发育的叙述，错误的是（　　）
A．精子在获能液中于37℃、5% CO2条件下培养的目的是使精子获能
B．小鼠在特定光控周期条件下饲养，注射相关激素有促进超数排卵的作用
C．分割的胚胎细胞有相同的遗传物质，因此发育成的个体没有形态学差异
D．注射到囊胚腔中的胚胎干细胞可以参与个体器官的发育
【答案】C
11．（2016年江苏卷，11）印度沙漠猫是一种珍惜猫科动物，通过胚胎工程技术，可以让家猫代孕而繁育，主要步骤如图所示。下列相关叙述正确的是（　　）

A．步骤甲、乙分别是指精子获能、胚胎分离
B．诱导超数排卵所注射的激素只能作用于特定细胞
C．受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于营养液
D．步骤甲使用的培养液和早期胚胎培养液成分基本相同
【答案】B
【解析】步骤甲、乙分别指受精作用、胚胎移植，A错误；诱导超数排卵所注射的激素是促性腺激素，只能作用于性腺，B正确；受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来自受精卵，C错误；受精过程使用的培养液是获能溶液或专用的受精溶液，与早期胚胎培养液有区别，D错误。
12．（2015年江苏卷，3）下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述，正确的是（ ）
A．乳腺细胞比乳腺癌细胞更容易进行离体培养
B．细胞核移植主要在同种动物、同种组织的细胞之间进行
C．采用胚胎分割技术产生同卵多胚的数量是有限的
D．培养早期胚胎的培养液中含维生素、激素等多种能源物质
【答案】C
13．（2015年江苏卷，3）下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述，正确的是（ ）
A．乳腺细胞比乳腺癌细胞更容易进行离体培养
B．细胞核移植主要在同种动物、同种组织的细胞之间进行
C．采用胚胎分割技术产生同卵多胚的数量是有限的
D．培养早期胚胎的培养液中含维生素、激素等多种能源物质
【答案】C
【解析】乳腺癌细胞的分裂能力比乳腺细胞强，所以乳腺癌细胞比乳腺细胞更容易进行离体培养，A错误；细胞核移植发生在同种或异种生物的细胞之间，B错误；由于胚胎分割形成的多胚中遗传物质少，营养物质少，成功的可能性低，所以胚胎分割技术产生同卵多胚的数量有限，C正确；培养早期胚胎的培养液中维生素、激素起调节作用，不是能源物质，D错误。
14．（2015年四川卷，2）精子内的顶体由溶酶体特化而来。精卵识别后，顶体膜与精子细胞膜融合，释放溶酶体酶使卵子外层形成孔洞，以利于精卵融合形成受精卵。下列叙述正确的是（　　）
A．顶体内储存的溶酶体酶是在精子的溶酶体中合成的
B．精子游向卵子所需的能量来自线粒体和细胞质基质
C．顶体膜和精子细胞膜融合体现生物膜的选择透过性
D．受精卵中的遗传物质一半来自父方另一半来自母方
【答案】B
15．（2015年天津卷，6）2015年2月3日，英国议会下院通过一项历史性法案，允许以医学手段培育“三亲婴儿”。三亲婴儿的培育过程可选用如下技术路线。
　　
据图分析，下列叙述错误的是（　　）
A．该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代
B．捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿
C．三亲婴儿的染色体全部来自母亲提供的细胞核
D．三亲婴儿的培育还需要早期胚胎培养和胚胎移植等技术
【答案】C
【解析】受体母亲提供细胞核，供体提供去核卵母细胞，这样就可避免受体母亲的线粒体遗传物质（线粒体中的致病基因）传递给子代；A正确。红绿色盲属于核基因控制的遗传病，而由图示可知捐献者提供的是去核的卵细胞，因此不会把其携带的红绿色盲基因传递给三亲婴儿；B正确。由图示可知三亲婴儿的的染色体来自于母亲和父亲；C错误。由图示可知三亲婴儿的获得运用了动物细胞培养、核移植技术，体外受精形成早期胚胎需要进行早期胚胎培养等；D正确。
16．（2017年新课标Ⅰ卷，38）真核生物基因中通常有内含子，而原核生物基因中没有，原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制。已知在人体中基因A（有内含子）可以表达出某种特定蛋白（简称蛋白A）。回答下列问题：
（1）某同学从人的基因组文库中获得了基因A，以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白A，其原因是_____________________。
（2）若用家蚕作为表达基因A的受体，在噬菌体和昆虫病毒两种载体中，不选用_______________作为载体，其原因是_____________________。
（3）若要高效地获得蛋白A，可选用大肠杆菌作为受体。因为与家蚕相比，大肠杆菌具有_________________（答出两点即可）等优点。
（4）若要检测基因A是否翻译出蛋白A，可用的检测物质是___________________（填“蛋白A的基因”或“蛋白A的抗体”）。
（5）艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要贡献，也可以说是基因工程的先导，如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示，那么，这一启示是_________________________。
【答案】（1）基因A有内含子，在大肠杆菌中，其初始转录产物中与内含子对应的RNA序列不能被切除，无法表达出蛋白A
（2）噬菌体 噬菌体的宿主是细菌，而不是家蚕
（3）繁殖快、容易培养
（4）蛋白A的抗体
（5）DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体
【解析】（1）基因A的编码区中有内含子，在真核生物细胞内把内含子转录来的RNA切除，而原核生物细胞内基因转录后不切除，转录后直接表达，所以翻译形成的蛋白质不是蛋白A。
（2）由于噬菌体是专性寄生在细菌体内的病毒，无法侵染到真核生物家蚕细胞内，所以不能用噬菌体作为运载体。而家蚕属于昆虫，故可用昆虫病毒作为运载体。
（3）大肠杆菌作为受体菌具有繁殖周期短、易培养。
（4）检测目的基因是否表达通常用抗原－抗体杂交技术。
（5）艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要贡献，证明了生物的遗传物质是DNA，还为基因工程理论的建立提供了启示，这一启示是DNA可以从一种生物转移到另一种生物个体。
17．（2017年新课标Ⅱ卷，38）几丁质是许多真菌细胞壁的重要成分，几丁质酶可催化几丁质水解。通过基因工程将几丁质酶基因转入植物体内，可增强其抗真菌病的能力。回答下列问题：
（1）在进行基因工程操作时，若要从植物体中提取几丁质酶的mRNA，常选用嫩叶而不选用老叶作为实验材料，原因是__________________________。提取RNA时，提取液中需添加RNA酶抑制剂，其目的是__________________________。
（2）以mRNA为材料可以获得cDNA，其原理是__________________________。
（3）若要使目的基因在受体细胞中表达，需要通过质粒载体而不能直接将目的基因导入受体细胞，原因是__________________________（答出两点即可）。
（4）当几丁质酶基因和质粒载体连接时，DNA连接酶催化形成的化学键是_____________。
（5）若获得的转基因植株（几丁质酶基因已经整合到植物的基因组中）抗真菌病的能力没有提高，根据中心法则分析，其可能的原因是__________________________。
【答案】（1）嫩叶组织细胞易破碎　　防止RNA降解
（2）在逆转录酶的作用下，以mRNA为模板按照碱基互补配对的原则可以合成cDNA
（3）目的基因无复制原点；目的基因无表达所需启动子
（4）磷酸二酯键
（5）目的基因的转录或翻译异常
（3）若要使目的基因在受体细胞中表达，需要通过质粒载体而不能直接将目的基因导入受体细胞，原因是目的基因无复制原点、目的基因无表达所需启动子。
（4）当几丁质酶基因和质粒载体连接时，DNA连接酶催化形成的化学键是磷酸二酯键。
（5）若获得的转基因植株（几丁质酶基因已经整合到植物的基因组中）抗真菌病的能力没有提高，根据中心法则分析，其可能的原因是目的基因的转录或翻译异常。
18．（2017年新课标Ⅲ卷，38）编码蛋白甲的DNA序列（序列甲）由A、B、C、D、E五个片段组成，编码蛋白乙和丙的序列由序列甲的部分片段组成，如图1所示。

回答下列问题：
（1）现要通过基因工程的方法获得蛋白乙，若在启动子的下游直接接上编码蛋白乙的DNA序列（TTCGCTTCT……CAGGAAGGA），则所构建的表达载体转入宿主细胞后不能翻译出蛋白乙，原因是_____________________________________。
（2）某同学在用PCR技术获取DNA片段B或D的过程中，在PCR反应体系中加入了DNA聚合酶、引物等，还加入了序列甲作为_____________________，加入了________________作为合成DNA的原料。
（3）现通过基因工程方法获得了甲、乙、丙三种蛋白，要鉴定这三种蛋白是否具有刺激T淋巴细胞增殖的作用，某同学做了如下实验：将一定量的含T淋巴细胞的培养液平均分成四组，其中三组分别加入等量的蛋白甲、乙、丙，另一组作为对照，培养并定期检测T淋巴细胞浓度，结果如图2。
①由图2 可知，当细胞浓度达到a时，添加蛋白乙的培养液中T淋巴细胞浓度不再增加，此时若要使T淋巴细胞继续增殖，可采用的方法是__________________。细胞培养过程中，培养箱中通常要维持一定的CO2浓度，CO2的作用是__________________。
②仅根据图、图2可知，上述甲、乙、丙三种蛋白中，若缺少______________（填“A”“B”“C”“D”或“E”）片段所编码的肽段，则会降低其刺激T淋巴细胞增殖的效果。
【答案】（1）编码乙的DNA序列起始端无ATG，转录出的mRNA无起始密码子
（2）模板　　 dNTP
（3）①进行细胞传代培养　　维持培养液是的pH ②C
【解析】（1）题干信息基因序列（TTCG……），结合转录过程中的碱基配对原则，可知其转录出的mRNA上没有起始密码子AUG。
（2）PCR需要的条件包括引物、耐高温的DNA聚合酶、模板、四种脱氧核糖核苷酸。
（3）①动物细胞培养中，细胞具有贴壁生长以及接触抑制的特点，因此若要使T淋巴细胞继续增殖，在培养中需要用胰蛋白酶处理贴壁的细胞并进行分瓶培养，分瓶后的培养称为传代培养；动物细胞培养过程中加入CO2，作用是维持培养液的pH。②据图分析，丙与对照接近，甲和乙都有较大影响，在甲、乙中存在但在丙中不存在的片段是C，所以缺少C片段会降低效果。
19．（2017年海南卷，31）甲、乙两名同学分别以某种植物的绿色叶片和白色花瓣为材料，利用植物组织培养技术繁殖该植物。回答下列问题：
（1）以该植物的绿色叶片和白色花瓣作为外植体，在一定条件下进行组织培养，均能获得试管苗，其原理是____________________。
（2）甲、乙同学在诱导愈伤组织所用的培养基中，均加入一定量的蔗糖，蔗糖水解后可得到__________。若要用细胞作为材料进行培养获得幼苗，该细胞应具备的条件是____________（填“具有完整的细胞核”“具有叶绿体”或“已转入抗性基因”）。
（3）图中A、B、C所示的是不同的培养结果，该不同结果的出现主要是由于培养基中两种激素用量的不同造成的，这两种激素是________。A中的愈伤组织是叶肉细胞经_______形成的。

（4）若该种植物是一种杂合体的名贵花卉，要快速获得与原植株基因型和表现型都相同的该种花卉，可用组织培养方法繁殖，在培养时，___________（填“能”或“不能”）采用经减数分裂得到的花粉粒作为外植体，原因是____________。
【答案】（1）绿色叶片和白色花瓣的细胞具有全能性，在一定条件下能发育成完整的植株。
（2）葡萄糖、果糖　　具有完整的细胞核
（3）细胞分裂素、生长素 脱分化
（4）不能　　对杂合体的植株来说，其体细胞的基因型相同，而花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同。用花粉粒进行组织培养得到花卉基因型不同于原植株
（3）影响植物组织培养的两种主要激素是细胞分裂素和生长素。愈伤组织是叶肉细胞经脱分化形成的。
（4）由于花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同，组织培养得到花卉基因型不同于原植株，导致不能保留亲本性状。
20．（2016年新课标Ⅱ卷，40）下图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物（二倍体）的流程。

回答下列问题：
（1）图中A表示正常细胞核，染色体数为2n，则其性染色体的组成可为____________。过程①表示去除细胞核，该过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行，去核时常采用_______的方法。②代表的过程是__________。
（2）经过多次传代后，供体细胞中______的稳定性会降低，因此，选材时必须关注传代次数。
（3）若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同，从遗传物质的角度分析其原因是__________。
（4）与克隆羊“多莉（利）”培养成功一样，其他克隆动物的成功获得也证明了______________。
【答案】（1）XX或XY 显微操作（去核法） 胚胎移植
（2）遗传物质
（3）卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的形状产生影响
（4）已经分化的动物体细胞核具有全能性。
（3）克隆动物的细胞核基因来自供体，因此大部分性状与供体相同，但细胞质基因来源于受体（或提供卵母细胞的个体），即卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的形状产生影响，这就决定了克隆动物的性状与供体不完全相同。
（4）克隆动物的培育采用的是核移植技术，核移植技术的原理是：已经分化的动物体细胞核具有全能性。
21．（2015年山东卷，36）治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。流程如下：

（1）过程①采用的是细胞工程中的_________技术，过程②采用的是胚胎工程中的_________技术。
（2）体细胞进行体外培养时，所需气体主要有O2和CO2，其中CO2的作用是维持培养液（基）的_______。
（3）如果克隆过程中需进行基因改造，在构建基因表达载体（重组载体）时必须使用_______和__________两种工具酶。基因表达载体上除目的基因外，还需有________基因，以便选出成功导入基因表达载体的细胞。
（4）胚胎干细胞可以来自于囊胚中的________。在一定条件下，胚胎干细胞可以分化形成不同的组织器官。若将图中获得的组织器官移植给个体_________（填“A”或“B”），则不会发生免疫排斥反应。
【答案】（1）（体细胞）核移植 （早期）胚胎培养
（2）pH（或酸碱度）
（3）限制性（核酸）内切酶（或限制酶） DNA连接酶（注：两空可颠倒） 标记
（4）内细胞团 B
【解析】（1）过程①表示将从体细胞中分离出的细胞核与去核的卵（母）细胞重组形成重组细胞的过程，因此采用的是细胞工程中的（体细胞）核移植技术。过程②表示将重组细胞培养才早期胚胎的过程，所以采用的是胚胎工程中的（早期）胚胎培养技术。
（2）在动物细胞培养时，CO2的主要作用是维持培养液（基）的pH（或酸碱度）。
（3）在基因工程中，在构建基因表达载体（重组载体）时必须使用限制性（核酸）内切酶（或限制酶）和DNA连接酶。基因表达载体的组成，除目的基因外，还必须有启动子、终止子以及标记基因等，其中标记基因的作用是筛选出成功导入基因表达载体的细胞。
（4）胚胎干细胞可以来自于囊胚中的内细胞团。图中获得的组织器官，其细胞核来自于个体B，其遗传物质组成几乎与个体B相同，因此将该组织器官移植给个体B则不会发生免疫排斥反应。
22．（2015年重庆卷，8）某课题组为解决本地种奶牛产奶量低的问题，引进了含高产奶基因但对本地适应性差的纯种公牛。
（1）拟进行如下杂交：
♂A（具高产奶基因的纯种）×♀B（具适宜本地生长基因的纯种）→C
选择B作为母本，原因之一是胚胎能在母体内正常＿＿＿＿＿＿。若C中的母牛表现为适宜本地生长，但产奶量并未提高，说明高产奶是＿＿＿性状。为获得产奶量高且适宜本地生长的母牛，根据现有类型，最佳杂交组合是＿＿＿＿＿，后代中出现这种母牛的概率是＿＿＿（假设两对基因分别位于不同对常染色体上）。
（2）用以上最佳组合，按以下流程可加速获得优良个体。
　　　　　　　
精子要具有受精能力，需对其进行＿＿＿处理；卵子的成熟在过程＿＿＿中完成。在过程④的培养基中含有葡萄糖，其作用是＿＿＿＿＿＿＿＿＿。为筛选出具有优良性状的母牛，过程⑤前应鉴定胚胎的＿＿＿＿＿＿。子代母牛的优良性状与过程＿＿＿的基因重组有关。
（3）为了提高已有胚胎的利用率，可采用＿＿＿＿＿＿技术。
【答案】（1）生长发育或胚胎发育　　隐性　　♂A×♀C　　1/8
（2）获能或增强活力　　③　　供能　　性别、高产奶和适应生长的基因　　②
（3）胚胎分割　　
【解析】（1）由于胚胎能在母体内进行正常的胚胎发育，所以可选择适宜当地生长的纯种牛做母本。用纯种高产奶牛作父本与适宜当地生长的纯种牛作母本杂交，获得了C牛，表现为适宜当地生长，但产奶量并没提高，这说明适宜当地生长对不适宜当地生长是显性，低产奶对高产奶是显性。由于控制奶牛的产奶量的基因和对本地的适应性的基因分别位于不同的染色体上，说明他们在遗传时遵循基因的自由组合定律。若控制奶牛的产奶量的等位基因为A和a，对本地的适应性的的等位基因为B和b，可推知雄牛A的基因型为aabb，雌牛B的基因型为AABB，C牛基因型为AaBb，可见要获得产奶量高且适宜当地生长的母牛（aaB-），由于A牛的适宜当地生长的能力差，最好做父本，由此可推知最佳的实验组合为♂A×♀C，此时后代出现所需牛（aaBb）的概率为1/4×1/2＝1/8。
（2）精子需获能后才具备受精的能力；母牛排卵时排出的卵子为次级卵母细胞，由此可推知减数第二次分裂形成卵细胞是在受精过程中完成的，即卵子的成熟是在体外受精过程中完成；在胚胎培养过程中，培养基中的葡萄糖能为胚胎发育过程提供能量；为了筛选出具有优良性状的母牛，在胚胎移植之前需对胚胎的性别、高产奶和适宜生长的基因进行鉴定；母牛在减数分裂过程中发生基因重组，产生具有优良性状基因的卵细胞，子代母牛的优良性状与此有关。
（3）通过胚胎分割技术可产生遗传性状相同的多个胚胎，从而提高胚胎的利用率。
【名题集训·决胜高考】
1．质粒是基因工程最常用的运载体，下列有关质粒的说法错误的是（　　）
A．质粒不仅存在于细菌中，某些病毒也具有
B．质粒作为运载体时，应具有标记基因和多个限制酶切点
C．质粒为小型环状DNA分子，存在于拟核（区）外的细胞质基质中
D．质粒能够在宿主细胞中稳定保存，并在宿主细胞内复制
【答案】A
2．下列关于“克隆羊”“试管羊”“转基因羊”的说法，合理的是（　　）
A．它们的遗传物质都只来自于一个亲本
B．它们在形成过程中一般都有卵细胞的参与
C．它们是通过相同的生殖方式获得亲本的优良性状
D．培育过程都用到核移植技术和胚胎移植技术
【答案】B
【解析】三种羊的遗传物质都不只来自一个亲本，如克隆羊也有少量遗传物质来自供质的亲本，试管羊是体外受精的产物，细胞核的遗传物质一半来自父方，一半来自母方，A错误；克隆羊的培育，要把体细胞的细胞核移植到去核的卵母细胞中；试管羊的培育需要精子和卵细胞体外受精；转基因羊中，往往把目的基因导入卵细胞，B正确；克隆羊、转基因羊属于无性生殖，试管羊属于有性生殖，C错误；三个成就都用到动物细胞培养技术和胚胎移植技术，但试管羊和转基因羊没有用到核移植技术，D错误。
3．下图表示利用细菌中抗虫基因培育抗虫玉米的过程，其中①～⑧表示操作步骤，a、b表示相关分子，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。下列有关叙述正确的是（　　）

A．图中需要用到限制酶的是步骤①②③ B．图中导入目的基因的是步骤④
C．步骤⑤的主要目的是扩增目的基因 D．脱分化和再分化的步骤分别是⑦和⑧
【答案】C
【解析】①表示目的基因的获取，需要用到限制酶，②切割质粒产生黏性末端的过程，也需要用到限制酶，而步骤③需要用DNA连接酶，A错误；图示将目的基因导入受体细胞（玉米细胞）的方法是农杆菌转化法，即图中步骤④⑤⑥，B错误；步骤⑤是通过农杆菌的繁殖来扩增目的基因，C正确；步骤⑦表示植物组织培养过程，包括脱分化和再分化两个过程；⑧表示植物的生长发育过程，D错误。
4．下列有关现代生物技术的叙述，错误的是
A. 植物体细胞杂交、基因工程可以克服不同种生物间远源杂交不亲和障碍
B. 纤维素酶、胰蛋白酶、限制性核酸内切酶、DNA连接酶等可作为生物工程工具酶
C. 试管婴儿培育过程涉及到动物细胞核移植、早期胚胎培养和胚胎移植等技术
D. 人们可能通过基因工程、细胞工程大量生产特异性强、纯度高的抗体
【答案】C
5．人绒毛膜促性腺激素（HCG）是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，制备抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断。下图是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图。相关叙述正确的是（　　）
　　
A．①过程所用的促融方法与植物体细胞杂交完全相同
B．③过程以抗HCG单克隆抗体为抗原进行检测
C．应给小鼠多次注射HCG，以获得较多的记忆细胞
D．④过程需要添加抗生素等物质，以防止病毒污染
【答案】B
【解析】①过程为诱导动物细胞融合，所用的促融方法不同植物体细胞杂交的是：用灭活的病毒作为诱导剂，A错误；③过程的目的是筛选出能产生抗HCG抗体的杂交瘤细胞，需以抗HCG单克隆抗体为抗原进行检测，B正确；给小鼠注射HCG的目的是获得免疫的B淋巴细胞，C错误；④过程为采用动物细胞培养技术在体外生产抗HCG单克隆抗体，需要添加抗生素等物质，以防止杂菌污染，D错误。
6．脂质体是以磷脂等物质制备的中空膜泡状结构的人工膜。转基因技术中的做法是将磷脂、胆固醇或其他脂质的乙醚溶液加入到DNA溶液中，经特殊处理而得到单层或双层的带DNA的脂质体小泡，其可被受体细胞内吞而实现基因转移。下列说法错误的是
A. 脂质体介导基因转移的原理是膜的流动性
B. 脂质体介导基因转移的过程起到了运载体的作用
C. 转移前对植物受体细胞去壁可提高转移效率
D. 动物对导入的脂质体小泡会产生免疫反应
【答案】D
7．抗菌肽对治疗癌症有一定的作用，下图表示抗菌肽合成过程。相关说法正确的是（　　）
　　　　　
A．用PCR克隆目的基因不需要DNA解旋酶
B．基因表达载体包含起始密码和终止密码
C．用显微注射法导入基因表达载体
D．筛选菌种时用基因探针检测相关蛋白质
【答案】A
【解析】PCR技术中采用的是高温变性，因此用PCR克隆目的基因不需要DNA解旋酶，A正确；基因表达载体包含启动子和终止子，而起始密码和终止密码在mRNA上，B错误；将基因表达载体导入酵母菌细胞时应用感受态细胞法，C错误；筛选菌种时用基因探针检测相关基因或mRNA，不能用基因探针检测蛋白质，D错误。
8．DNA 分子中的碱基 C 被氧化后会转变为碱基U，细胞中的一种糖苷酶能够识别出碱基U， 将其切除，之后限制性核酸内切酶能识别和切除残留下的脱氧核糖和磷酸基团，最后由其他 酶将缺口修复。下列相关叙述错误的是（　　）
A．细胞中不存在游离的尿嘧啶脱氧核糖核苷酸
B．DNA 缺口修复需 DNA 聚合酶和 DNA 连接酶发挥作用
C．限制性核酸内切酶丧失功能的人的癌症发病率高于普通人
D．若某个突变基因未被修复，则复制后有突变基因的子代 DNA 占 1/2
【答案】D
9．对转基因生物的安全性发生争论，与科学发展水平的限制有密切关系。下面关于基因的相关知识中，不可能是争论的原因的是（　　）
A．对基因的结构和调控机制等的了解仍相当有限
B．所转移的基因有不少是异种生物之间的基因转移
C．外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的
D．DNA重组技术需要有精心设计的“分子工具”
【答案】D
【解析】在DNA重组技术中使用的“分子工具”包括限制性内切酶、DNA连接酶和运载体，人们可以根据需要选择使用，不可能是争论的原因。
10．下列关于高等哺乳动物受精过程的叙述，正确的是
A. 获能的精子穿越透明带的同时释放顶体酶水解卵细胞膜
B. 透明带反应和卵细胞膜反应是阻止多精入卵的两道屏障
C. .精子被卵细胞膜表面的微绒毛抱合后立即发生卵细胞膜反应
D. 精子入卵后立即与卵细胞核发生融合并马上开始有丝分裂
【答案】B
【解析】在受精作用过程中，获能的精子头部的顶体首先释放顶体酶，发生顶体反应，然后精子穿越放射冠和透明带，A错误；透明带反应和卵细胞膜反应是阻止多精入卵的两道屏障，B正确；精子与卵黄膜接触后，被其表面大量的微绒毛抱合，随后，精子外膜与卵黄膜发生融合，精子的尾脱落，细胞核进入卵细胞。精子入卵后，卵细胞随即发生卵细胞膜反应，C错误；精子入卵后，核膜破裂形成雄原核，再与雌原核结合，D错误。
11．印度沙漠猫是一种珍稀猫科动物，通过胚胎工程技术，可以让家猫代孕而繁育，主要步骤如下图所示。下列相关叙述正确的是（　　）
　　
A．为了获得更多的卵母细胞，需用雌激素对雌性印度沙漠猫进行处理
B．诱导超数排卵所注射的激素只能作用于特定细胞
C．受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于培养液
D．为避免代孕猫对植入胚胎产生排斥反应，应注射免疫抑制剂
【答案】B
【解析】为了获得更多的卵母细胞，需用促性腺激素对雌性印度沙漠猫进行处理，以使其超数排卵，促性腺激素只能作用于性腺细胞，A错误，B正确；受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于受精卵，C错误；代孕猫对植入的胚胎不产生排斥反应，不必注射免疫抑制剂，D错误。
12．根据某基因上游和下游的碱基序列，设计合成了用于该基因PCR的两段引物（单链 DNA）。引物与该基因变性DNA（单链DNA）结合为双链DNA的过程称为复性。下图是两引物的Tm（引物熔解温度，即50%的引物与其互补序列形成双链DNA分子时的温度）测定结果，下列叙述错误的是（　　）
　　　　　　　　　　　　　　
A．通常引物1和引物2不能有碱基互补配对关系
B．两引物分别是子链延伸的起点，并可以反复利用
C．若两引物的脱氧核苷酸数相同，推测引物2的GC含量较高
D．复性所需温度与时间，取决于引物的长度、碱基组成及其浓度等因素
【答案】B
13．下图是生物兴趣小组利用某植物离体的白色花瓣培养得到不同的结果，有关该结果的说法正确的是（　　）

A．该过程充分体现了分化的植物细胞具有全能性
B．图中需要光照处理的过程有①和②
C．①、②、③结果不同的原因之一为培养基中激素比例的差异
D．①、②、③继续培养得到的幼苗均为白化苗
【答案】C
【解析】据图分析，图中三幅图显示的是脱分化形成愈伤组织，愈伤组织再分化形成芽和根的过程，并没有形成完整的植株，所以没有体现植物细胞的全能性，A错误；图中①过程不需要光照，B错误；图中三幅图中生长素和细胞分裂素的比例不同，C正确；①、②、③继续培养得到的幼苗应该是正常的绿色幼苗，D错误。
14．图表示高等动物的个体发育过程，下列说法正确的是（　　）
　　　　　
A．图中①过程表示胚胎发育，②过程表示胚后发育
B．受精卵卵裂处于囊胚形成的过程中，每个细胞的体积不断增大
C．兔子、雄鹰和眼镜蛇在个体发育过程中会出现羊膜
D．原肠胚是进行胚胎移植的最好时期
【答案】C
【解析】由受精卵发育为幼体是胚胎发育，由幼体发育为成体是胚后发育，A项错误。卵裂形成的囊胚总体积基本不变，而每个细胞的体积减小，B项错误。兔子、雄鹰、眼镜蛇分别是哺乳类、鸟类和爬行类动物，都是真正的陆生脊椎动物，羊膜和羊水能保证其胚胎发育所需的水环境，还具有防震和保护作用，C项正确。原肠胚期已发生了细胞的分化，最好在早期胚胎时进行移植，如牛、羊一般在桑椹胚或囊胚阶段移植，而其他生物要在更早阶段进行，D项错误。
15．下列有关生态工程原理的说法，正确的是（　　）
A．农作物合理密植，遵循的是协调与平衡原理
B．农作物间作套种，遵循的是整体性原理
C．前面造林，后面砍树，违反的是系统学与工程学原理
D．某湖泊中水体富营养化，引起大面积水华，违反的是物种多样性原理
【答案】A
【解析】农作物间作套种，遵循的是物种多样性原理；前面造林，后面砍树，违反的是整体性原理；某湖泊中水体富营养化，引起大面积水华，违反的是协调与平衡原理。
16．下图是某农户设计的生态农业示意图。下列有关叙述错误的是（　　）

A．该系统遵循物质循环再生原理、物种多样性原理
B．该系统的主要成分是农作物，蚕、驴、鱼、鸡，猪等是消费者
C．将猪粪直接施入农田，可以为农作物的生长提供物质和能量
D．塘泥施入农田的主要作用是增加土壤中的矿质营养供应
【答案】C
17．小鼠是现代生物科技中常用的实验材料。下列有关小鼠实验的叙述，正确的是
A. 体外受精时，从卵巢中采集的卵子能直接与获能精子受精
B. 利用小鼠制备单克隆抗体时，需要筛选出能产生特异性抗体的骨髓瘤细胞
C. 胚胎分割过程中，可将囊胚的内细胞团均等分割产生的裸半胚直接移入受体
D. 克隆小鼠时，需将供体细胞核移植至减数第二次分裂中期的次级卵母细胞中
【答案】C
【解析】体外受精时，从卵巢中采集的卵子，要在体外经人工培养成熟后，才能与获能精子受精，A错误；利用小鼠制备单克隆抗体时，需要筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞，B错误；胚胎分割过程中，可将囊胚的内细胞团均等分割，产生的裸半胚直接移入受体，C正确；克隆小鼠时，需将供体细胞核移植至减数第二次分裂中期的去核的次级卵母细胞中，D错误。
18．下列关于胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是（　　）
A．在动物的饲料中添加一定量的促性腺激素能促使超数排卵
B．滋养层细胞发育成胎儿的胎膜和胎盘等结构发生在囊胚期
C．若在囊胚期进行胚胎分割，内细胞团需均等分割，滋养层则不必
D．从动物体内获取的精子能直接与卵细胞结合完成受精过程
【答案】C
【解析】促性腺激素的化学本质是蛋白质，不能口服，应该静脉注射，A错误；囊胚期细胞开始分化形成滋养层细胞和内细胞团细胞，因此滋养层细胞发育成胎儿的胎膜和胎盘等结构发生在囊胚期之后，B错误；若在囊胚期进行胚胎分割，需要将内细胞团进行均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育，而滋养层则不必均等分割，C正确；从动物体内获取的精子需要获能后才能与成熟的卵细胞结合完成受精过程，D错误。
19．下图表示利用二倍体小鼠所做的实验，下列有关叙述正确的是（　　）
　　　
A．过程①需运用动物细胞融合技术 B．图中囊胚的细胞基因型都相同
C．代孕母鼠需进行同期发情处理 D．嵌合体幼鼠是四倍体
【答案】C
20．下列有关生态学的基本原理在生产实践中的应用的叙述，错误的是（　　）
A．合理的规划载牧量，能使能量持续地流向对人类有益的部分
B．生态农业系统中，将秸秆作饲料喂牲畜能实现能量的多级利用
C．大量引入外来物种，能增加当地生态系统的物种多样性，提高稳定性
D．合理地引入天敌治理害虫，能避免因化学农药的大量施用而带来的二次污染
【答案】C
【解析】合理的规划载牧量，能使能量持续地流向对人类有益的部分，A正确；生态农业系统中，将秸秆作饲料喂牲畜能实现能量的多级利用，B正确；大量引入外来物种，能增加当地生态系统的物种多样性，，可能会提高稳定性，有可能导致生态入侵，使得本地物种的生存受到威胁，C错误；合理地引入天敌治理害虫，能避免因化学农药的大量施用而带来的二次污染，D正确。
21．目前，体外分离和培养胚胎干细胞的实验方法已经很成熟，它们可以被大量的培养和扩增，并定向分化为胰岛细胞、心肌细胞等多种不同类型的细胞。而且，胚胎干细胞诱导分化的细胞，无论在体外还是移植到体内，都具有很强的扩增能力。请回答下列有关问题：
　　
（1）科学家利用胚胎干细胞技术，诱导生成胰岛B细胞，以治疗小鼠糖尿病病理模型。该实验用的胚胎干细胞通常可以取自小鼠的________或________，取出的胚胎干细胞进行动物细胞培养，这个过程需要向培养液中加入诱导物。两周后镜检可以发现，培养的细胞呈胰岛样细胞的变化。随后，再进行了一系列实验，以检测该细胞是否具有胰岛B细胞的生理功能。
（2）培养小鼠胚胎干细胞时，通常将其置于含95%空气加5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养，其中CO2的主要作用是____________________。
（3）胰岛素释放实验：控制培养液中葡萄糖的浓度，检测细胞分泌胰岛素的量，图甲表示所得实验结果。据此分析干细胞诱导成功，得到此结论的依据是______。
（4）体内移植实验：将细胞移植到患糖尿病的小鼠体内，检测小鼠的血糖水平，结果如图乙所示。胰岛素移植实验是否支持胰岛素释放实验的结论？_________________。
（5）若将小鼠胚胎干细胞经诱导生成的胰岛B细胞移植到糖尿病患者体内，会引起强烈的免疫排斥反应。若事先在胚胎干细胞基因组中导入X调节因子，便可避免此类问题。将X调节因子导入胚胎干细胞，通常先要______，然后采用_________法导入胚胎干细胞中。
（6）指出本研究在实践方面的一个意义_____________。
【答案】 早期胚胎 原始性腺 维持培养液的pH 在糖浓度高时，细胞分泌的胰岛素多；在糖浓度低时，细胞分泌的胰岛素少 支持 构建基因表达载体 显微注射法 诱导胚胎干细胞向胰岛B细胞分化，为糖尿病的细胞治疗提供了一条可能的新途径
【解析】（1）胚胎干细胞通常可以取自小鼠的早期胚胎或原始性腺。
（2）动物细胞培养时要有一定浓度的CO2，其主要作用是维持培养液的pH。
（3）由图甲可知高浓度葡萄糖下胰岛素分泌量明显增多，而在低浓度葡萄糖浓度下胰岛素分泌量少，说明干细胞成功诱导成了胰岛B细胞。
（4）分析图乙移植组的血糖浓度在正常血糖范围上下波动，而为移植组的血糖浓度明显高于正常血糖组的，该实验支持胰岛素释放的理论。
（5）将外源基因导入到胚胎干细胞中，需要先构建基因表达载体，然后利用显微注射法导入到动物细胞内。
（6）该实验是诱导诱导胚胎干细胞向胰岛B细胞分化，可以为糖尿病的细胞治疗提供了一条可能的新途径。
22．转基因抗虫棉是人们应用较早的基因重组技术推广项目，目前转基因技术有了新的改进，如下图所示，请根据所学知识回答：
　　　
(1)图中转基因过程通常选择的限制酶是_______________，基因工程所用DNA连接酶有两类，其中只能连接黏性末端的是______________DNA连接酶，启动子的作用是与_______识别和结合，从而驱动基因的转录过程。
(2)图中需要进行离体组织培养的过程是______(用标号)。由棉株1获得单倍体苗的途径为：花粉通过诱导首先形成________进而再分化为试管苗。植物组织培养的原理是每个细胞都具有________的特点
(3)若确定目的基因（抗虫基因已导入受体细胞，而要继续确定目的基因是否成功表达）可在分子水平上采用进行________技术检测，在个体生物学水平上鉴定是进行_______。
(4)种植该基因植物时，为避免它所携带的抗虫基因通过花粉传递给近缘物种，造成“基因污染”，则应把抗虫基因导入到叶肉细胞的________DNA中
【答案】 EcoRI和BamHI E.coli RNA聚合酶 ①和③ 愈伤组织 全能性 抗原—抗体杂交 抗虫接种试验 线粒体
（2）图中需要进行离体组织培养的是①花药离体培养和③受体细胞培养成棉株2；由棉株1获得单倍体苗的途径为：花粉通过诱导首先脱分化形成愈伤组织，进而再分化为试管苗；植物组织培养的原理是植物体的任何一个细胞都具有生长分化成为一个完整植株的能力，称为植物的全能性；
(3)抗虫基因已导入受体细胞，而要继续确定目的基因是否成功表达，即检测目的基因是否翻译成蛋白质，在分子水平上采用抗原—抗体杂交技术；因导入的是抗虫基因，故在个体生物学水平上鉴定是进行抗虫接种试验；
（4）为避免抗虫基因通过花粉传递给近缘物种，造成“基因污染”，则应把抗虫基因导入到叶肉细胞的叶绿体(或线粒体)DNA中，因叶绿体(或线粒体)遗传表现为母系遗传，目的基因不会通过花粉传递。
23．凝乳酶是奶酪生产中的关键性酶，研究人员运用基因工程技术，将编码该酶的基因转移到了微生物细胞中并使之表达。下图是基因工程中获取目的基因和构建重组质粒过程，请回答有关问题：

①科学家己经测出该酶的氨基酸序列，因此可以通过__________方法来获取目的基因，获得目的基因后，常利用PCR技术在体外将其大量扩增；②分析上图可知，构建重组DNA分子（如图所示）最好选用__________限制酶，理由是____________________。
（2）工业化生产过程中，最初多采用重组大肠杆菌或芽孢杆菌生产凝乳酶，将目的基因导入大肠杆菌或芽孢杆菌前所做的处理方法是___________________。现在生产凝乳酶多采用重组毛霉或重组的酵母菌，毛霉或酵母菌作为受体细胞的优势是____________________。
（3）研究发现，如果将该凝乳酶20位和24位氨基酸改变为半胱氨酸，其催化能力将提高2倍，科学家可以生产上述高效凝乳酶的现代生物工程技术是___________。该生物工程技术的实质是__________。
（4）转基因技术和细胞工程在动植物都有广泛应用，但是，胚胎工程只是指对动物的__________所进行的多种显微操作和处理技术。
（5）生态工程是实现循环经济最重要的手段之一，请写出它遵循的基本原理_________（至少答二项）。
【答案】 化学合成 BamHⅠ和PstⅠ 提高重组DNA分子的比例（防止自身的黏性末端连接和防止目的基因与载体反向连接） Ca2+处理细胞，使之转化为感受态细胞 含有的内质网和高尔基体可对蛋白质进行加工和修饰 蛋白质工程 基因工程的延伸（或在基因工程基础上，延伸出来的第二代基因工程） 配子或早期胚胎 系统学和工程学原理 物种多样性原理
【解析】（1）由于已经测出该酶的氨基酸序列，故可推测出相应的RNA和DNA的序列，因此可以通过化学合成方法来获取目的基因；根据以上分析已知，构建重组DNA分子最好选用BamHⅠ和PstⅠ限制酶，这样可以提高重组DNA分子的比例（防止自身的黏性末端连接和防止目的基因与载体反向连接）。
（2）若受体细胞是大肠杆菌或芽孢杆菌等微生物细胞，将目的基因导入前常用Ca2+处理细胞，使之转化为感受态细胞；毛霉或酵母菌为真核微生物，含有内质网和高尔基体，可对蛋白进行加工和修饰，因此重组毛霉或酵母菌较重组大肠杆菌或芽孢杆菌更具优势。
24．运用现代生物技术改良奶牛或肉牛可提高经济产值，请回答下列问题：
（1）科学家构建了含人乳铁蛋白（hLF）的基因表达载体，通过___________将其导入受体细胞而获得了转基因牛；构建上述基因表达载体时用同一种限制酶切割目的基因和运载体的理由是___________________________。
（2）科研人员从奶牛体内分离出乳腺细胞并进行细胞培养，培养液中加入血清、血浆的作用是__________________。而后取出乳腺细胞的细胞核并将其导入到_______________中以获取重组细胞。若获得的克隆牛与供体牛性状不完全相同，从遗传物质的角度分析其原因最可能是_____________________________。
（3）获取试管牛需要进行体外受精，受精前需对精子进行获能处理，操作中可用激素对供体母牛进行_________________处理以增加排卵量。
【答案】 显微注射技术 用相同限制酶切割来源不同的DNA后，可产生相同的末端 提供天然营养物质 去核的卵母细胞 卵母细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响 超数排卵
【解析】（1）将基因表达载体导入动物细胞常用显微注射法；构建基因表达载体时用同一种限制酶切割目的基因和运载体可获得相同的粘性末端，以便于DNA连接酶的连接。
（2）动物细胞培养液中的血清、血浆可为细胞的生命活动提供天然营养物质。卵母细胞含有较多的营养物质，核移植技术应以去核的卵母细胞为受体细胞。由于卵母细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响，所以克隆牛与供体牛性状不完全相同。
（3）获取试管牛可用促性腺激素对供体母牛进行超数排卵处理以增加排卵量。
25．下图1为生产HIV单克隆抗体的过程，图2为运用基因工程技术生产HIV疫苗的操作简要路径。 据图分析回答。

(1)图1中,过程①称为_____________技术，过程②融合实验完成后，融合体系中通常会有____种细胞（只考虑一次融合）, 杂交瘤细胞产生的抗体的优点是______________。
(2)图2中, 过程①需要用到________酶。一个DNA片段进行扩增最简便的方法是使用PCR技术，如果这个过程中消耗了引物62个，则进行了______轮的DNA复制。
(3)若将重组质粒导入小鼠受精卵细胞中，通常应采取_____________技术。
(4)用限制酶处理DNA片段，可使特定核苷酸序列特定部位的_____________键断开。若用X、Y两种限制酶作用于图2中的DNA片段，并进行电泳分析，其结果如图。 A至D选项中,关于两种酶切位置的判断,正确的是____。

【答案】 (动物)细胞融合 5 特异性强，灵敏度高，并可大量制备 逆转录 5 显微注射 磷酸二酯 B
（2）根据前面的分析可知，图2中过程①需要用到逆转录酶。一个DNA片段进行PCR技术扩增，如果这个过程中共消耗了引物62个，则第一次消耗2个引物；第二次则消耗4个引物，第三次消耗8个引物，以此类推，第四次消耗16个，第五次消耗32个，累计刚好总消耗2+4+8+16+32=62个引物。
（3）若将重组质粒导入小鼠受精卵细胞中，通常应采取显微注射技术。
（4）限制酶作用的化学键是切断特定核苷酸之间的磷酸二酯键。并进行分析电泳结果图可知，若只用X一种限制酶作用于图2中的DNA片段，产生3条不同的DNA短片段（6000、3500和500），说明限制酶X对该DNA有两个切点；若只用Y一种限制酶作用于图2中的DNA片段，产生2条不同的DNA短片段（8000、2000），说明限制酶Y对该DNA只有1个切点；而同时用两种限制酶切割该DNA 片段，得到4条不同DNA短片段（4500、3500、1500和500），说明两种限制酶对该DNA的3个切点是不重合的；分析得到的所有不同DNA短片段并与选项结合分析可知，只有B选项符合题意。

展开更多......

收起↑