高三生物一轮书稿第12单元现代生物科技专题含答案作业正文Word文档下载推荐.docx
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BamHⅠ
BclⅠ
Sau3AⅠ
HindⅢ
识别序
列及切割
位点
G↓GATCC
CCTAG↑G
T↓GATCA
ACTAG↑T
↓GATC
CTAG↑
A↓AGCTT
TTCGA↑A
甲 乙
图K36-2
(1)用图中质粒和目的基因构建重组质粒,应选用限制酶为 ,酶切后的载体和目的基因片段通过 酶作用后,获得重组质粒。
(2)若BamHⅠ酶切的DNA末端与BclⅠ酶切的DNA末端可直接被DNA连接酶连接,原因是 ,这两种酶 (填“都能”
“都不能”或“只有一种能”)切开连接的部位,原因是 。
(3)若用Sau3AⅠ切割图甲质粒最多可能获得
种大小不同的DNA片段。
(4)为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌,应在筛选平板培养基中添加 ,平板上长出的菌落,常用PCR鉴定,所用的引物组成为图乙中的 。
3.中国科研人员首次将与Fib-H基因类似的人工丝蛋白基因,导入被敲除Fib-H基因的蚕卵体内,意味着对蚕卵的基因改造获得成功。
当它们长大后,吐出的丝中就含有人工合成丝蛋白。
通过这种技术还可以让家蚕在吐丝的同时,按照实际需要吐出其他蛋白。
含有人工合成丝蛋白的蚕茧,能发出绿色荧光,且比正常的蚕茧更加轻薄。
请回答下列问题:
(1)获得人工合成丝蛋白是通过 工程,对 进行改造,最终合成人工丝蛋白,以满足人类生产和生活的需求。
与基因工程相比较,蛋白质工程产物具备的特点是 。
基因敲除是一种特殊的基因重组技术,即将外源目的基因导入细胞从而干扰该细胞内某一基因的功能。
将目的基因导入家蚕卵细胞的方法是 ,此处蚕卵是指蚕的 。
(2)将人工丝蛋白基因导入蚕卵体内之前,需要进行的核心步骤是 ,其目的是使该基因在蚕卵中 ,并且可以遗传给下一代,同时,使其能够表达和发挥作用。
(3)绿色荧光蛋白基因可以作为 ,用于鉴别和筛选蚕卵中是否含有人工丝蛋白基因。
能力提升
4.复合型免疫缺陷症(SCID)患者缺失ada基因。
利用基因疗法将人正常ada基因转入患者自身T细胞,可改善患者的免疫功能。
如图K36-3显示该基因疗法的两个关键步骤。
回答下列问题:
(1)图中所示获取人正常ada基因的方法是 ,若要大量获取该基因,可通过PCR技术进行扩增。
与细胞内DNA复制过程相比,PCR技术的不同点有 (答出两点)。
(2)步骤②是 。
在该步骤中,病毒作为 起作用,需使用的工具酶有 。
图K36-3
(3)完成步骤②后,在体外将人正常ada基因导入患者自身的T细胞。
此后,在将该T细胞重新输入患者体内之前,还必须完成的操作是 。
5.某生物兴趣小组开展DNA粗提取的相关探究活动。
具体步骤如下:
材料处理:
称取新鲜的花菜、辣椒和蒜黄各2份,每份10g。
剪碎后分成两组,一组置于20℃条件下,另一组置于-20℃条件下,保存24h。
DNA粗提取:
第一步:
将上述材料分别放入研钵中,各加入15mL研磨液,充分研磨。
用两层纱布过滤,取滤液备用。
第二步:
先向6只小烧杯中分别注入10mL滤液,再加入20mL体积分数为95%的冷酒精溶液,然后用玻璃棒缓缓地向一个方向搅拌,使絮状物缠绕在玻璃棒上。
第三步:
取6支试管,分别加入等量的2mol/L的NaCl溶液溶解上述絮状物。
DNA检测:
在上述试管中各加入4mL二苯胺试剂。
混合均匀后,置于沸水中加热5min,待试管冷却后比较溶液的颜色深浅,结果如下表:
材料保存温度
花菜
辣椒
蒜黄
20℃
++
+
+++
-20℃
++++
(注:
“+”越多表示蓝色越深。
)
分析上述实验过程,回答下列问题:
(1)该探究性实验课题名称是 。
(2)第二步中“缓缓地”搅拌,这是为了减少 。
(3)根据实验结果,得出结论并分析。
①结论1:
与20℃相比,相同实验材料在-20℃条件下保存,DNA的提取量较多。
结论2:
。
②针对结论1,请提出合理的解释:
。
(4)氯仿密度大于水,能使蛋白质变性沉淀,与水和DNA均不相溶,且对DNA影响极小。
为了进一步提高DNA纯度,依据氯仿的特性,在DNA粗提取第三步的基础上继续操作的步骤是 。
然后用体积分数为95%的冷酒精溶液使DNA析出。
综合拓展
6.基因敲除是应用DNA重组原理发展起来的一门新兴技术。
“基因敲除细胞”的构建过程如下:
从小鼠囊胚中分离出胚胎干(ES)细胞,在培养基中扩增。
这些细胞中需要改造的基因称为靶基因。
构建基因表达载体。
取与靶基因序列同源的目的基因(同源臂),在同源臂上接入neoR(新霉素抵抗基因)等。
由于同源臂与靶基因的DNA正好配对,所以能像“准星”一样,将表达载体准确地带到靶基因的位置。
将表达载体导入胚胎干细胞,并与其内靶基因同源重组,完成对胚胎干细胞的基因改造。
第四步:
对基因改造后的胚胎干细胞进行增殖、筛选。
基本原理如图K36-4所示:
图K36-4
请根据上述资料,回答下列问题:
(1)实施基因工程的核心步骤是 ,基因表达载体中的 是位于基因首端的有特殊结构的DNA片段;
在构建的过程中所需要的工具酶是 。
(2)如果要获得一只含目的基因的小鼠,则选择的受体细胞通常是 ,原因是 。
(3)上述资料中neoR基因的作用最可能是 。
为了鉴定目的基因是否成功表达,有时进行抗原—抗体杂交,目的蛋白相当于 。
(4)该项技术具有广阔的应用前景,请试举一例:
。
课时作业(三十七) 第37讲 细胞工程
1.根据图K37-1植物体细胞杂交技术流程图,回答相关问题。
图K37-1
(1)运用传统有性杂交(即用番茄、马铃薯杂交)自然状态下不能得到杂种植株,原因是 。
(2)在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中,依据的原理是 ,其中过程②称为 ,植物体细胞融合完成的标志是 。
(3)已知番茄、马铃薯分别为二倍体、四倍体,则“番茄—马铃薯”属于 倍体植株。
(4)已知柴油树种子含有的柴油是植物细胞的代谢产物,可用植物组织培养来实现柴油的工业化生产。
若利用此技术,将柴油树细胞培养到 (填字母编号)阶段即可。
(5)若培育抗虫棉,将抗虫基因通过适当的途径导入棉花体细胞,然后进行组织培养,该过程相当于 (填数字序号)。
(6)人工种子是由发育到 (填字母编号)阶段的结构包裹上人工种皮制成的。
2.如图K37-2为动物细胞培养过程中细胞增殖曲线(甲)及细胞变化图(乙),请回答下列问题:
图K37-2
(1)图甲中 点以后表示细胞的传代培养,AB段可能发生了如图乙 (填序号)所示的 现象,在进行B至C过程培养前,需要用 处理细胞。
(2)动物细胞培养,一般传至 代以内细胞能保持正常的二倍体核型。
(3)为制备单克隆抗体,需将 注射到小鼠体内,以此获取 ,同时将该细胞与图乙
(填序号)所示的细胞融合形成杂交瘤细胞,该杂交瘤细胞的特点是 。
为筛选能够产生单克隆抗体的杂交瘤细胞,可用 培养基来达到目的。
3.我国目前临床使用的乙肝疫苗大多为基因工程疫苗,其有效成分是一种叫作乙肝表面抗原的蛋白质(S蛋白),对应的基因为s基因。
请回答:
(1)在构建重组DNA分子时,要用限制性核酸内切酶处理 ,并用 酶使两者结合。
再将重组DNA分子导入哺乳动物细胞,经筛选得到工程细胞。
(2)在细胞培养过程中,工程细胞在生长过程中有 现象,需要定期使用 酶进行处理,以便于分瓶培养。
(3)为提高工程细胞培养的成功率,下列措施中不需要采用的是 。
A.取单个细胞进行培养
B.加入胰岛素
C.二氧化碳培养箱
D.加入动物血清
(4)由于哺乳动物细胞培养较难,成本较高,近些年科学家们又发明了“乳腺生物反应器”,进而从转基因动物的乳汁中提取所需产品。
在这种技术中,作为重组DNA分子受体细胞的一般是 。
4.药用蛋白人组织纤维溶酶原激活物(htPA)可在转htPA基因奶牛的乳汁中获得。
如图K37-3表示利用奶牛乳汁生产人组织纤维溶酶原激活物的培育过程:
(1)htPA基因cDNA可通过克隆筛选获得。
构建表达载体时,必须将htPA基因cDNA与牛乳腺蛋白基因的 等调控组件重组在一起。
图K37-3
(2)通过①形成图中③的过程中,通常取培养 代以内的细胞,原因是
。
(3)图中“未受精的卵”是指 的卵母细胞,而不能用普通的体细胞作为受体细胞,原因是“未受精的卵” 。
(4)⑦与⑥的遗传性状不一样的原因是 。
(5)图示过程中涉及的科学技术有转基因技术、 、 、胚胎移植技术等。
5.眼虫是一种含有叶绿体的原生动物。
据此,某同学认为动物细胞与植物细胞在理论上是可以实现杂交的。
他设计了一个具体的实验方案如图K37-4所示:
图K37-4
请回答下列有关问题:
(1)实验方案中,步骤A为除去细胞壁得到的 ,常用的除去细胞壁的酶为 。
(2)步骤B为 ,受体动物必须接受 处理,以确保其生理状态适合接受胚胎。
(3)诱导融合可以采用一些物理方法,如 等,也可以使用化学药品 进行诱导。
(4)进行动物胚胎细胞培养时,需要用