?第3章質(zhì)量評(píng)估
(時(shí)間:75分鐘　滿分:100分)
一、選擇題:本題共16小題,共40分。第1~12小題,每小題2分;第13~16小題,每小題4分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。
1.下列關(guān)于基因工程的敘述,錯(cuò)誤的是 (　　)
A.基因工程可以克服不同物種之間的生殖隔離,實(shí)現(xiàn)生物的定向變異
B.在同一DNA分子中,限制酶的識(shí)別序列越長(zhǎng),切割位點(diǎn)出現(xiàn)的概率越大
C.基因表達(dá)載體上有一個(gè)或多個(gè)限制酶的切割位點(diǎn),供外源DNA片段插入
D.以大腸桿菌為受體細(xì)胞時(shí),要先用Ca2+處理細(xì)胞以使其處于能吸收周圍環(huán)境中DNA的生理狀態(tài)
解析:基因工程能打破生殖隔離,并定向地改變生物的遺傳特性,A項(xiàng)正確;限制酶的識(shí)別序列越長(zhǎng),切割位點(diǎn)出現(xiàn)的概率越小,B項(xiàng)錯(cuò)誤;基因表達(dá)載體上應(yīng)有一個(gè)或多個(gè)限制酶的切割位點(diǎn),供外源DNA片段插入,C項(xiàng)正確;用Ca2+處理大腸桿菌,可使其處于能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài),D項(xiàng)正確。
答案:B
2.基因工程技術(shù)也稱重組DNA技術(shù),其實(shí)施必須具備的4個(gè)必要條件是 (　　)
A.工具酶、目的基因、載體、受體細(xì)胞
B.重組DNA、RNA聚合酶、限制酶、連接酶
C.模板DNA、信使RNA、質(zhì)粒、受體細(xì)胞
D.目的基因、限制酶、載體、受體細(xì)胞
解析:基因工程是按照人們的意愿,把一種生物的個(gè)別基因(目的基因)切割出來(lái),然后放到另一種生物的細(xì)胞(受體細(xì)胞)里,定向地改造生物的遺傳性狀。基因操作的工具酶是限制酶和DNA連接酶,基因進(jìn)入受體細(xì)胞的運(yùn)輸工具是載體。
答案:A
3.某研究小組為了研制預(yù)防禽流感的疫苗,開(kāi)展了前期研究工作,其簡(jiǎn)要的操作流程如下圖所示。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 (　　)


A.步驟①所代表的過(guò)程是逆轉(zhuǎn)錄
B.步驟②需使用限制酶和DNA連接酶
C.步驟③可用Ca2+處理大腸桿菌細(xì)胞,使其處于常態(tài)
D.檢驗(yàn)Q蛋白的免疫反應(yīng)特性,可用Q蛋白與患禽流感康復(fù)的雞的血清進(jìn)行抗原—抗體雜交實(shí)驗(yàn)
解析:由題圖可知,步驟①所代表的過(guò)程是逆轉(zhuǎn)錄,A項(xiàng)正確;步驟②需使用限制酶和DNA連接酶,B項(xiàng)正確;步驟③可用Ca2+處理大腸桿菌細(xì)胞,使其處于易從周圍環(huán)境吸收DNA的生理狀態(tài),C項(xiàng)錯(cuò)誤;檢驗(yàn)Q蛋白的免疫反應(yīng)特性,可用Q蛋白與患禽流感康復(fù)的雞的血清進(jìn)行抗原—抗體雜交實(shí)驗(yàn),D項(xiàng)正確。
答案:C
4.人的糖蛋白必須經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體進(jìn)一步加工。通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù),可以使人的糖蛋白基因得以表達(dá)的受體細(xì)胞是 (　　)
A.大腸桿菌　　　　　　
B.酵母菌
C.T4噬菌體
D.質(zhì)粒DNA
解析:人的糖蛋白必須經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體進(jìn)一步加工,故受體細(xì)胞內(nèi)應(yīng)有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體,即受體細(xì)胞屬于真核細(xì)胞。
答案:B
5.下列關(guān)于基因工程的敘述,錯(cuò)誤的是 (　　)
A.實(shí)現(xiàn)了物種間的DNA重組
B.全過(guò)程都在細(xì)胞外進(jìn)行
C.可定向地改造生物的遺傳性狀
D.可能通過(guò)對(duì)天然基因庫(kù)的影響給生物圈的穩(wěn)態(tài)帶來(lái)不利
解析:基因工程指在體外通過(guò)人工“剪切”和“拼接”等方法,對(duì)各種生物的核酸(基因)進(jìn)行改造和重新組合,然后導(dǎo)入微生物或動(dòng)植物細(xì)胞內(nèi),使重組基因在細(xì)胞內(nèi)表達(dá),生產(chǎn)出人類需要的基因產(chǎn)物或創(chuàng)造出新的生物類型。
答案:B
6.(2021·陽(yáng)江)PCR是一種體外擴(kuò)增DNA的技術(shù),模擬了體內(nèi)的DNA復(fù)制過(guò)程。下圖是PCR技術(shù)原理示意圖,下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 (　　)

A.物質(zhì)a是游離的4種脫氧核苷酸
B.過(guò)程①中94 ℃高溫的作用相當(dāng)于解旋酶的作用
C.新合成的子代DNA會(huì)恢復(fù)雙螺旋結(jié)構(gòu)
D.過(guò)程①②體現(xiàn)了DNA邊解旋邊復(fù)制的特點(diǎn)
解析:分析題圖可知,物質(zhì)a是原料,即游離的4種脫氧核苷酸;根據(jù)PCR的反應(yīng)原理可知,高溫使DNA變性,氫鍵可自動(dòng)解開(kāi),解旋酶作用于氫鍵,因此,過(guò)程①94 ℃高溫的作用相當(dāng)于解旋酶的作用;由題圖③72 ℃延伸,合成子鏈過(guò)程可知,新合成的子代DNA恢復(fù)雙螺旋結(jié)構(gòu);過(guò)程①DNA分子氫鍵全部打開(kāi),過(guò)程②以每條DNA鏈為模板,合成子鏈,因此無(wú)法體現(xiàn)DNA邊解旋邊復(fù)制的特點(diǎn)。
答案:D
7. 質(zhì)粒是基因工程中最常用的載體,它存在于許多細(xì)菌體內(nèi)。質(zhì)粒上有下圖所示的標(biāo)記基因,通過(guò)標(biāo)記基因可以推知外源基因(目的基因)是否插入成功。外源基因插入的位置不同,細(xì)菌在培養(yǎng)基上的生長(zhǎng)情況也不同。下表是外源基因插入位置(插入點(diǎn)有a、b、c)及細(xì)菌對(duì)應(yīng)的生長(zhǎng)情況。下列關(guān)于①②③三種細(xì)菌外源基因插入點(diǎn)的敘述,正確的是 (　　)

項(xiàng)目
細(xì)菌在含氨芐青霉素的
培養(yǎng)基上的生長(zhǎng)情況
細(xì)菌在含四環(huán)素的培
養(yǎng)基上的生長(zhǎng)情況
①
能生長(zhǎng)
能生長(zhǎng)
②
能生長(zhǎng)
不能生長(zhǎng)
③
不能生長(zhǎng)
能生長(zhǎng)
A.①是c;②是b;③是a
B.①是a和b;②是a;③是b
C.①是a和b;②是b;③是a
D.①是c;②是a;③是b
解析:細(xì)菌①既能在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng),也能在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng),說(shuō)明氨芐青霉素抗性基因和四環(huán)素抗性基因都沒(méi)有被破壞。由此可知,外源基因的插入點(diǎn)是c。細(xì)菌②能在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng),但不能在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng),說(shuō)明氨芐青霉素抗性基因沒(méi)有被破壞,四環(huán)素抗性基因被破壞。由此可知,外源基因的插入點(diǎn)是b。細(xì)菌③不能在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng),但能在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng),說(shuō)明氨芐青霉素抗性基因被破壞,四環(huán)素抗性基因沒(méi)有被破壞。由此可知,外源基因的插入點(diǎn)是a。
答案:A
8.科學(xué)家從細(xì)菌中分離出耐高溫的淀粉酶基因a,通過(guò)基因工程的方法,將基因a導(dǎo)入馬鈴薯細(xì)胞中,經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)該淀粉酶在成熟塊莖細(xì)胞中存在。下列有關(guān)敘述正確的
是 (　　)
A.目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞后,隨著馬鈴薯DNA分子的復(fù)制而復(fù)制并傳給子代細(xì)胞
B.基因a導(dǎo)入成功后,將抑制細(xì)胞原有的新陳代謝,開(kāi)辟新的代謝途徑
C.目的基因不需要整合到馬鈴薯的DNA分子上
D.目的基因來(lái)自細(xì)菌,可以不需要載體直接導(dǎo)入受體細(xì)胞
解析:目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞后,隨著馬鈴薯DNA分子的復(fù)制而復(fù)制,并傳給子代細(xì)胞,A項(xiàng)正確;基因a導(dǎo)入成功后,將改變馬鈴薯原有的代謝,開(kāi)辟新的代謝途徑,但并沒(méi)有抑制細(xì)胞原有的新陳代謝,B項(xiàng)錯(cuò)誤;目的基因需要整合到馬鈴薯的DNA分子上,C項(xiàng)錯(cuò)誤;目的基因來(lái)自細(xì)菌,一般需要通過(guò)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案:A
9.基因工程利用某目的基因(圖甲)和P1噬菌體載體(圖乙)構(gòu)建重組DNA。限制酶BglⅡ、EcoRⅠ和Sau3AⅠ的切割位點(diǎn)如下圖所示。下列分析錯(cuò)誤的是 (　　)

甲

　　　　 乙
A.構(gòu)建重組DNA時(shí),可用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因所在的片段和P1噬菌體載體
B.構(gòu)建重組DNA時(shí),可用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因所在的片段和P1噬菌體載體
C.圖乙中的P1噬菌體載體只用EcoRⅠ切割后,含有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)
D.用EcoRⅠ切割目的基因所在的片段和P1噬菌體載體,再用DNA連接酶連接,只能產(chǎn)生一種重組DNA
解析:由題圖可知,BglⅡ、Sau3AⅠ及EcoRⅠ3種限制酶在目的基因和P1噬菌體載體上都有切割位點(diǎn),故可用BglⅡ和Sau3AⅠ或EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因所在的片段和P1噬菌體載體,A、B兩項(xiàng)正確;從圖乙可知,P1噬菌體載體為環(huán)狀DNA,只用EcoRⅠ切割后產(chǎn)生1個(gè)鏈狀DNA,其2條鏈反向平行,有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán),C項(xiàng)正確;用EcoRⅠ切割目的基因所在的片段和P1噬菌體載體,再用DNA連接酶連接,能產(chǎn)生不止一種重組DNA,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案:D
10.科學(xué)家在某種植物中找到了抗枯萎病的基因,并以質(zhì)粒為載體,采用轉(zhuǎn)基因的方法培育出了抗枯萎病的金花茶新品種。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是 (　　)
A.質(zhì)粒是最常用的載體之一,它僅存在于原核細(xì)胞中
B.將抗枯萎病基因連接到質(zhì)粒上,用到的工具酶僅是DNA連接酶
C.用葉肉細(xì)胞作為受體細(xì)胞培育出的植株不能表現(xiàn)出抗枯萎病性狀
D.通過(guò)該方法獲得的抗枯萎病金花茶,產(chǎn)生的配子不一定含抗枯萎病基因
解析:質(zhì)粒也存在于某些真核細(xì)胞中,如酵母菌,A項(xiàng)錯(cuò)誤;將目的基因連接到質(zhì)粒上,不但要用到DNA連接酶,在連接之前還要用限制酶處理目的基因和質(zhì)粒以得到相同的末端,B項(xiàng)錯(cuò)誤;用葉肉細(xì)胞作為受體細(xì)胞培育出的植株能表現(xiàn)出抗枯萎病性狀,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由于重組質(zhì)粒只結(jié)合在某條染色體上,轉(zhuǎn)基因植株相當(dāng)于一個(gè)雜合子,因此有的配子就沒(méi)有目的基因,D項(xiàng)正確。
答案:D
11.(2020·大埔)人們發(fā)現(xiàn),蛛絲蛋白比蠶絲蛋白更細(xì),但強(qiáng)度卻更大,于是有人試圖通過(guò)破解蛛絲蛋白的結(jié)構(gòu)從而推出其基因結(jié)構(gòu),以指導(dǎo)對(duì)蠶絲蛋白基因的修改,從而讓蠶也吐出像蛛絲一樣堅(jiān)韌的絲,此過(guò)程的名稱和依據(jù)的原理分別是 (　　)
A.基因突變,DNA→RNA→蛋白質(zhì)
B.基因工程,RNA→RNA→蛋白質(zhì)
C.基因工程,DNA→RNA→蛋白質(zhì)
D.蛋白質(zhì)工程,蛋白質(zhì)→DNA→RNA→蛋白質(zhì)
解析:根據(jù)題干信息“通過(guò)破解蛛絲蛋白的結(jié)構(gòu)從而推出其基因結(jié)構(gòu),以指導(dǎo)對(duì)蠶絲蛋白基因的修改,從而讓蠶也吐出像蛛絲一樣堅(jiān)韌的絲”可知,通過(guò)改造基因來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)蛋白質(zhì)(蛛絲蛋白)的改造,屬于蛋白質(zhì)工程;該工程依據(jù)的原理是蛋白質(zhì)→DNA→RNA→蛋白質(zhì)。
答案:D
12.質(zhì)粒是基因工程最常用的載體,下列有關(guān)質(zhì)粒的說(shuō)法錯(cuò)誤的是 (　　)
A.質(zhì)粒不僅存在于細(xì)菌中,也存在于某些病毒中
B.質(zhì)粒作為載體時(shí),應(yīng)具有標(biāo)記基因和一個(gè)至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)
C.質(zhì)?？蓪⒛康幕蛘系饺旧wDNA上
D.質(zhì)粒能夠在宿主細(xì)胞中穩(wěn)定保存,并在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制
解析:質(zhì)粒是一種具有自我復(fù)制能力的環(huán)狀雙鏈DNA分子,不僅存在于細(xì)菌中,也存在于某些真核生物中,但病毒中沒(méi)有質(zhì)粒,A項(xiàng)錯(cuò)誤;質(zhì)粒作為載體時(shí),應(yīng)具有標(biāo)記基因和一個(gè)至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn),B項(xiàng)正確;質(zhì)粒攜帶目的基因進(jìn)入細(xì)胞后,進(jìn)行自主復(fù)制,或?qū)⒛康幕蛘系绞荏w細(xì)胞的染色體DNA上,C項(xiàng)正確;質(zhì)粒能夠在宿主細(xì)胞中穩(wěn)定保存,并在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制,D項(xiàng)正確。
答案:A
13.下列關(guān)于下圖所示DNA分子片段的說(shuō)法,正確的是 (　　)

A.限制酶可作用于①部位,解旋酶作用于③部位
B.限制酶可作用于③部位,解旋酶作用于①部位
C.作用于①部位的限制酶同時(shí)也可以作用于④部位
D.作用于①部位的限制酶與作用于⑤部位的限制酶的堿基識(shí)別順序相反
解析:限制酶可作用于①部位的磷酸二酯鍵,解旋酶作用于③部位的氫鍵,A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯(cuò)誤;作用于①部位的限制酶同時(shí)也可以作用于⑤部位,C項(xiàng)錯(cuò)誤;作用于①部位的限制酶與作用于⑤部位的限制酶的堿基識(shí)別順序相同,它們識(shí)別的序列都為—GAATTC—,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案:A
14.(2021·廣東)基因工程中,需使用特定的限制性內(nèi)切核酸酶切割目的基因和質(zhì)粒,便于重組和篩選。已知限制性內(nèi)切核酸酶 Ⅰ 的識(shí)別序列和切點(diǎn)是-G↓GATCC-,限制性內(nèi)切核酸酶 Ⅱ 的識(shí)別序列和切點(diǎn)是-↓GATC-,根據(jù)圖示判斷,下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)

A.用限制性內(nèi)切核酸酶切割獲得目的基因時(shí),有4個(gè)磷酸二酯鍵被水解
B.質(zhì)粒用限制性內(nèi)切核酸酶Ⅱ切割,目的基因用限制性內(nèi)切核酸酶Ⅰ切割
C.用限制性內(nèi)切核酸酶Ⅱ切割目的基因時(shí),會(huì)有20個(gè)氫鍵發(fā)生斷裂
D.若要將該基因表達(dá)載體導(dǎo)入雙子葉植物細(xì)胞中,常采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法
解析:用限制性內(nèi)切核酸酶切割獲得目的基因時(shí),會(huì)切開(kāi)兩個(gè)切口,斷裂四個(gè)磷酸二酯鍵;用限制酶Ⅱ切割質(zhì)粒會(huì)破壞其中的兩種標(biāo)記基因,因此質(zhì)粒只用限制酶Ⅰ切割;要獲得目的基因,則目的基因兩側(cè)都要被切,因此目的基因應(yīng)該用限制酶Ⅱ切割;用限制酶Ⅱ切割后獲得的黏性末端是GATC-,由于C-G之間有3個(gè)氫鍵,A-T之間有2個(gè)氫鍵,因此用限制性內(nèi)切核酸酶Ⅱ切割目的基因時(shí),會(huì)有(3×2+2×2)×2=20(個(gè))氫鍵發(fā)生斷裂;若要將該基因表達(dá)載體導(dǎo)入雙子葉植物細(xì)胞中,常采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,也可采用花粉管通道法。
答案:B
15.將粗提取的DNA絲狀物分別加入濃度為0.14 mol/L的NaCl溶液、濃度為2 mol/L的NaCl溶液、預(yù)冷的體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液中,然后用放有紗布的漏斗過(guò)濾,分別得到濾液P、Q、R以及存留在紗布上的黏稠物p、q、r,其中DNA含量少可以丟棄的是 (　　)
A.P、Q、R B.p、q、r
C.P、q、R D.p、Q、r
解析:將粗提取的DNA絲狀物加入濃度為 0.14 mol/L的NaCl溶液中,DNA大部分析出,過(guò)濾后大部分DNA存在于黏稠物(p)中,雜質(zhì)存在于濾液(P)中;DNA絲狀物加入濃度為2 mol/L的NaCl溶液中,DNA溶解,過(guò)濾后DNA存在于濾液(Q)中,雜質(zhì)存在于黏稠物(q)中;在預(yù)冷的體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液中,DNA析出,過(guò)濾后DNA存在于黏稠物(r)中,雜質(zhì)存在于濾液(R)中。
答案:C
16.下圖表示利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法獲得某種轉(zhuǎn)基因植物的部分操作步驟,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 (　　)

A.利用含有四環(huán)素的培養(yǎng)基可將含Ⅱ的細(xì)菌篩選出來(lái)
B.Ⅲ是農(nóng)桿菌,通過(guò)步驟③將目的基因?qū)胫仓?br /> C.⑥可與多個(gè)核糖體結(jié)合,并可以同時(shí)翻譯出多種蛋白質(zhì)
D.①過(guò)程的完成需要限制酶和DNA連接酶的參與
解析:⑥是mRNA分子,可與多個(gè)核糖體結(jié)合,由于翻譯的模板是同一個(gè)mRNA分子,故翻譯出的是同一種蛋白質(zhì)。
答案:C
二、非選擇題:本題共5小題,共60分。
17.(10分)小鼠癌癥模型是目前最為常用、先進(jìn)和公認(rèn)的臨床前抗腫瘤藥物效應(yīng)評(píng)價(jià)體系,該模型隨著腫瘤治療策略的革新而不斷發(fā)展,并為癌癥的治療手段提供重要的理論及實(shí)踐指導(dǎo)。下圖表示利用小鼠胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)做的小鼠癌癥模型,據(jù)圖分析回答下列問(wèn)題。

(1)a過(guò)程表示基因工程,則其核心步驟是?　　　　　　,該過(guò)程的目的是　。?
(2)b過(guò)程可增加ES細(xì)胞的數(shù)量,若想從早期胚胎中獲得更多的ES細(xì)胞,可將早期胚胎培育至　　　　(時(shí))期。d過(guò)程移入的胚胎能夠存活,從免疫學(xué)上來(lái)說(shuō),是因?yàn)榇凶訉m不會(huì)對(duì)其發(fā)生　　　　反應(yīng)。d過(guò)程進(jìn)行前,要對(duì)代孕小鼠進(jìn)行　　　　處理。用肝癌細(xì)胞作抗原刺激B淋巴細(xì)胞,再將此淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合后獲得細(xì)胞代謝產(chǎn)物　　　　,該產(chǎn)物與抗癌藥物結(jié)合制成“生物導(dǎo)彈”,從而定向殺死小鼠體內(nèi)的肝癌細(xì)胞。?
(3)早期胚胎發(fā)育過(guò)程中,細(xì)胞逐漸開(kāi)始分化,形成將來(lái)發(fā)育成各種組織
的　　　　和滋養(yǎng)層細(xì)胞。進(jìn)一步擴(kuò)大,會(huì)導(dǎo)致透明帶破裂,胚胎從其中伸展出來(lái),這一過(guò)程稱為　　　　。?
(4)圖示研究過(guò)程中使用的技術(shù)有?　(至少答出2個(gè))。?
答案:(1)基因表達(dá)載體的構(gòu)建　使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在,并且可以遺傳給下一代,同時(shí),使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用
(2)囊胚　免疫排斥　同期發(fā)情　抗肝癌細(xì)胞抗體
(3)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)　孵化
(4)轉(zhuǎn)基因技術(shù)、胚胎移植技術(shù)、早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)
18.(8分)新型冠狀病毒可通過(guò)表面的刺突蛋白(S蛋白)與人呼吸道黏膜上皮細(xì)胞的ACE2受體結(jié)合侵入人體,引起肺炎。我國(guó)科學(xué)家研發(fā)的腺病毒(DNA病毒)為載體的重組新型冠狀病毒疫苗,據(jù)此回答下列問(wèn)題。
(1)2020年1月11日,中國(guó)共享了新型冠狀病毒基因組的全部序列,據(jù)此科學(xué)家可以用化學(xué)合成法獲得S基因,并用　　　　擴(kuò)增S基因,隨后在　?酶的作用下構(gòu)建出重組腺病毒穿梭質(zhì)粒,與腺病毒DNA共同導(dǎo)入相應(yīng)的受體細(xì)胞,經(jīng)篩選、檢測(cè)等步驟完成重組新型冠狀病毒的制備。
(2)為檢測(cè)重組腺病毒攜帶的目的基因是否在人體細(xì)胞內(nèi)表達(dá),可檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)是否含有相應(yīng)的　　　 　或蛋白分子,若檢測(cè)S蛋白分子可用　　　　　　　　技術(shù)。?
(3)為研制抗S蛋白單克隆抗體,需提取經(jīng)　　　　免疫過(guò)的小鼠B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合,用HAT培養(yǎng)基篩選獲得　　　 　細(xì)胞后,還需進(jìn)行　　　　培養(yǎng),并用抗原篩選才能獲得分泌抗S蛋白的單克隆抗體細(xì)胞株。?
(4)單克隆抗體最主要的優(yōu)點(diǎn)是　。?
答案:(1)PCR技術(shù)　限制酶和DNA連接
(2)mRNA　抗原—抗體雜交
(3)S蛋白　雜交瘤　克隆化
(4)特異性強(qiáng)、靈敏度高,可大量制備
19.(12分)生長(zhǎng)激素在治療激素分泌過(guò)少導(dǎo)致的矮小癥方面有積極的作用。為了批量生產(chǎn)生長(zhǎng)激素,可以采用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將控制生長(zhǎng)激素合成的基因轉(zhuǎn)移到微生物細(xì)胞內(nèi)。下表所示是涉及此轉(zhuǎn)基因技術(shù)的幾種限制酶識(shí)別序列及其切割位點(diǎn),圖甲、乙中的箭頭表示相關(guān)限制酶對(duì)質(zhì)粒和供體DNA的切割位點(diǎn),請(qǐng)回答下列問(wèn)題。


限制酶
BamHⅠ
HindⅢ
識(shí)別序
列及切
割位點(diǎn)



限制酶
EocRⅠ
SmaⅠ
識(shí)別序
列及切
割位點(diǎn)




甲

乙
(1)比較表中4種限制酶的識(shí)別序列可知,　　　 　酶的識(shí)別序列的結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(從堿基種類含量角度分析)。?
(2)為了提高構(gòu)建重組質(zhì)粒的成功率,最好先用　　　　　　　　(填表中酶的名稱)處理質(zhì)粒和目的基因,然后用　　　　酶連接。本題構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)不能使用SmaⅠ切割的原因是　。?
(3)為了檢測(cè)目的基因是否成功翻譯,可以用　　　　　　　技術(shù),若沒(méi)有出現(xiàn)相應(yīng)的雜交帶,則可能需要用　　　　　　　　作探針來(lái)檢測(cè)是否轉(zhuǎn)錄出mRNA。?
(4)受體細(xì)胞最好選擇　　　　　　　　,以保證能夠從基因工程菌中直接得到具有生物學(xué)活性的人的生長(zhǎng)激素。受體細(xì)胞的另外一種選擇是制備乳房生物反應(yīng)器,即以　　　　為受體細(xì)胞,進(jìn)而從奶牛的乳汁中提取人的生長(zhǎng)激素。基因工程菌相對(duì)于乳房生物反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)是　。?
(5)胰島素是人體內(nèi)唯一有降血糖功能的激素,采用蛋白質(zhì)工程可以對(duì)胰島素進(jìn)行改造,使之起效時(shí)間縮短,保證餐后血糖高峰和血液中胰島素高峰一致。如果你是科研工作者,請(qǐng)完善研制速效胰島素類似物的思路:確定蛋白質(zhì)的　　　　　　　→蛋白質(zhì)應(yīng)有的高級(jí)結(jié)構(gòu)→蛋白質(zhì)應(yīng)具備的折疊狀態(tài)→　　　　　　　　→相對(duì)應(yīng)的堿基序列。?
解析:(1)DNA分子中G—C堿基對(duì)間有3個(gè)氫鍵,故G—C堿基對(duì)越多,結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。(2)雖然同一種限制酶切割出的黏性末端相同,但是利用同一種限制酶切割目的基因與質(zhì)粒,會(huì)出現(xiàn)自身環(huán)化或目的基因與質(zhì)粒的反向連接現(xiàn)象,故切割目的基因和質(zhì)粒時(shí)采用2種限制酶,可保證目的基因與質(zhì)粒的準(zhǔn)確連接,因此最好先用BamHⅠ和HindⅢ2種限制酶處理質(zhì)粒和目的基因,然后用DNA連接酶連接。SmaⅠ會(huì)破壞質(zhì)粒的抗生素抗性基因和外源DNA中的目的基因,因此不能使用SmaⅠ切割。(3)目的基因是否成功翻譯可用抗原—抗體雜交技術(shù)對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA,可采用帶標(biāo)記的目的基因與mRNA雜交,若出現(xiàn)雜交帶,說(shuō)明目的基因轉(zhuǎn)錄出mRNA,若沒(méi)有雜交帶,說(shuō)明沒(méi)有轉(zhuǎn)錄成功。(4)原核生物細(xì)胞中只有核糖體,可以形成蛋白質(zhì),但是沒(méi)有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行加工,生產(chǎn)出來(lái)的蛋白質(zhì)可能沒(méi)有活性,所以受體細(xì)胞最好選擇酵母菌等真核生物的細(xì)胞。制備乳房生物反應(yīng)器時(shí),應(yīng)選用哺乳動(dòng)物的受精卵作為受體細(xì)胞,因?yàn)槭芫讶苄愿?外源基因在受精卵中易于表達(dá)?；蚬こ叹哂蟹敝乘俣瓤臁⑼庠椿虮磉_(dá)效率高的優(yōu)點(diǎn)。(5)根據(jù)蛋白質(zhì)工程,對(duì)胰島素進(jìn)行改造的過(guò)程為確定蛋白質(zhì)的功能→蛋白質(zhì)應(yīng)有的高級(jí)結(jié)構(gòu)→蛋白質(zhì)應(yīng)具備的折疊狀態(tài)→蛋白質(zhì)應(yīng)有的氨基酸序列→相對(duì)應(yīng)的堿基序列。
答案:(1)SmaⅠ　具有3個(gè)氫鍵的G—C堿基對(duì)含量高
(2)BamHⅠ和HindⅢ　DNA連接　會(huì)破壞質(zhì)粒的抗生素抗性基因和外源DNA中的目的基因
(3)抗原—抗體雜交　帶有標(biāo)記的目的基因
(4)真核微生物　奶牛的受精卵　繁殖速度快和外源基因表達(dá)效率高
(5)功能　蛋白質(zhì)應(yīng)有的氨基酸序列
20.(16分)實(shí)驗(yàn)中對(duì)DNA進(jìn)行鑒定時(shí),操作如下,請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題。
試管
A
B
1
加濃度為2 mol/L的NaCl溶液5 mL
加濃度為2 mol/L的NaCl溶液5 mL
2
不加
加入提取的DNA絲狀物并攪拌
3
加4 mL二苯胺試劑,混勻
加4 mL二苯胺試劑,混勻
4
沸水浴5 min
沸水浴5 min
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
① ?
② ?
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
③ ?


(1)根據(jù)圖示,完成表格空白處的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
(2)對(duì)于B試管,完成1、2、3的操作后溶液顏色如何變化?　。?
(3)在沸水浴中加熱的目的是　　　　　　　　,同時(shí)說(shuō)明DNA對(duì)高溫有較強(qiáng)的　　　　。?
(4)A試管在實(shí)驗(yàn)中的作用是　　　　。?
(5)B試管中溶液顏色的變化程度主要與　　　　　　　　　　　　有關(guān)。?
解析:(1)A試管中未加提取的DNA絲狀物,加入4 mL二苯胺試劑,混勻,沸水浴5 min后,溶液不變藍(lán)色;B試管中加入提取的DNA絲狀物,加入4 mL二苯胺試劑,混勻,沸水浴5 min后,溶液變藍(lán)色;結(jié)論是DNA在沸水浴的條件下遇二苯胺試劑會(huì)呈現(xiàn)藍(lán)色。(2)對(duì)于B試管,完成1、2、3的操作后,沒(méi)有沸水浴,溶液顏色基本不變(不呈藍(lán)色)。(3)本實(shí)驗(yàn)強(qiáng)調(diào)反應(yīng)條件是沸水浴加熱5 min,這樣可加快顏色反應(yīng)的速度,同時(shí)說(shuō)明DNA對(duì)高溫有較強(qiáng)的耐受性。(4)B試管中含DNA絲狀物,A試管中不含,其他條件均完全相同,因此A試管在實(shí)驗(yàn)中的作用是對(duì)照。(5)B試管中溶液顏色的變化程度主要與DNA(絲狀物)的多少有關(guān)。
答案:(1)①溶液不變藍(lán)色?、谌芤褐饾u變藍(lán)色
③DNA在沸水浴的情況下遇二苯胺試劑會(huì)呈現(xiàn)藍(lán)色　(2)溶液顏色基本不變　(3)加快顏色反應(yīng)速度　耐受性　(4)對(duì)照　(5)加入試管中的DNA(絲狀物)的多少
21.(14分)馬鈴薯塊莖含有大量的淀粉,富含多種維生素和無(wú)機(jī)鹽,我國(guó)已將馬鈴薯作為主糧產(chǎn)品進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)。下圖是轉(zhuǎn)基因抗鹽馬鈴薯的培育過(guò)程,請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題。

(1)為獲取抗鹽基因,可以從堿蓬細(xì)胞研磨液中提取抗鹽基因的　　　　來(lái)合成cDNA。?
(2)圖中構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí),最好選用　　　　　酶切割含目的基因的外源DNA和質(zhì)粒,不能使用SmaⅠ切割的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。構(gòu)建好的重組質(zhì)粒在抗鹽基因上游要加上特殊的啟動(dòng)子,啟動(dòng)子是一段有特殊序列結(jié)構(gòu)的　　　　片段。?
(3)將基因表達(dá)載體導(dǎo)入農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒上的T-DNA的原因是　。?
通過(guò)農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用,使抗鹽基因插入馬鈴薯細(xì)胞中的染色體DNA上,從而使抗鹽基因的遺傳特性得以　　　　　　　　　。?
(4)從個(gè)體水平上檢驗(yàn)轉(zhuǎn)基因抗鹽馬鈴薯是否培育成功的方法是　。?
解析:(1)基因工程中,獲取目的基因時(shí)可以mRNA為模板,逆轉(zhuǎn)錄形成cDNA。(2)圖中質(zhì)粒的標(biāo)記基因?yàn)镸抗生素抗性基因,而SmaⅠ的切割位點(diǎn)就在該基因和目的基因上,因此不能使用SmaⅠ切割,應(yīng)該用EcoRⅠ和Hind Ⅲ酶切割含目的基因的外源DNA和質(zhì)粒。基因表達(dá)載體中的啟動(dòng)子是一段有特殊序列結(jié)構(gòu)的DNA片段。(3)農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒上的T-DNA是可以轉(zhuǎn)移的DNA,可以將目的基因帶入馬鈴薯細(xì)胞,并將目的基因插入馬鈴薯細(xì)胞中的染色體DNA上,從而使抗鹽基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達(dá)。(4)檢驗(yàn)轉(zhuǎn)基因抗鹽馬鈴薯是否培育成功,從個(gè)體水平上來(lái)講,可以將轉(zhuǎn)基因抗鹽馬鈴薯幼苗栽種在鹽堿地或較高濃度鹽溶液中,觀察是否能正常生長(zhǎng)。
答案:(1)mRNA　(2)EcoRⅠ和HindⅢ　SmaⅠ會(huì)破壞質(zhì)粒的M抗生素抗性基因和外源DNA中的目的基因　DNA　(3)T-DNA是可以轉(zhuǎn)移的DNA(T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞并整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上)　穩(wěn)定維持和表達(dá)　(4)將轉(zhuǎn)基因抗鹽馬鈴薯幼苗栽種在鹽堿地或較高濃度鹽溶液中,觀察是否能正常生長(zhǎng)

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