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            • 1.

              [选修3——现代生物科技专题]

              科学家从某细菌中提取抗冻基因,转入番茄并培育出抗冻番茄。下图是转抗冻基因番茄的培育过程,含抗冻基因的DNA片段和质粒上的箭头表示相关限制酶的酶切位点。分析回答问题:

              (1)若要获得抗冻基因,可以从细菌中提取,也可以通过分析抗冻蛋白________的序列推测基因的结构,进而人工合成抗冻基因。对获得的抗冻基因可用________技术进行扩增。

              (2)上述两种途径获得的抗冻基因________(填“一定”或“不一定”)相同,原因是________。

              (3)用图中的质粒和抗冻基因构建重组质粒,不能使用SmaⅠ酶切割,原因是________。图中①②过程为防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化,应选用________酶对外源DNA、质粒进行切割。

              (4)图中过程⑤表示________。

            • 2.

              [生物——选修3:现代生物科技专题]

                 乙型肝炎病毒(HBV)是一种DNA病毒,接种乙肝疫苗是最有效的预防乙型肝炎的方法,目前我国广泛使用的是利用基因工程生产的重组乙肝疫苗,请根据图回答问题:

              (1)编码乙肝病毒表面抗原(HBsAg)的基因可通过________酶从病毒DNA中获得,再用________技术进行扩增,该技术使用的工具酶是________。

              (2)构建[X]________时必须使用________酶将HBsAg基因和________连接起来。

              (3)检测HBsAg基因是否在受体细胞成功表达,可进行________杂交,若有杂交带出现,说明受体细胞已经合成HBsAg。

              (4)之前有研究发现,选用细菌为受体细胞时,即使使用强启动子,也不能得到大量具有免疫原性的HBsAg。这可能是由于________,故选用真核细胞(酵母菌)作为受体细胞更合适。

            • 3.

              【生物——选修3:现代生物科技专题】

              下列有关基因工程和细胞工程方法的问题:

              利用农杆菌转化法培育转基因植物是基因工程常采用的方法,请回答相关问题:
               

              (1)用两种限制酶XbaⅠ和SacⅠ(两种酶切出的黏性末端不同)切割某DNA,获得含目的基因的片段。若利用该片段构建基因表达载体,应选用上图中的     Ti质粒。

              (2)将受体细胞培养成植株需要应用         技术,该技术的理论依据是                    

              (3)培育转基因植物过程的核心步骤是           ,其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以传给下一代,同时,使目的基因能够            和发挥作用。该阶段利用DNA连接酶连接被限制酶切开的               键。

              (4)组成基因表达载体的单体是             。基因表达载体中的启动子是            识别和结合的部位,这种结合完成后才能驱动目的基因转录。

            • 4.

              人参是一种名贵药材,具有良好的滋补作用。口服α-干扰素在慢性乙肝、丙肝及部分肿瘤的治疗中有一定疗效。下图为科研人员制备能合成干扰素的人参愈伤组织细胞的流程,①~④表示相关的操作,EcoRⅠ、BamHⅠ为限制酶,它们的识别序列及切割位点如表所示。请回答下列问题:

              (1)步骤①中,利用PCR技术扩增干扰素基因时,设计引物序列的主要依据是            。科研人员还在两种引物的一端分别加上了                           序列,以便于后续的剪切和连接。

              (2)过程②所构建的基因表达载体中未标注出的必需元件还有             ,过程③中需先               处理根瘤农杆菌以便将基因表达载体导入细胞。

              (3)过程④中,科研人员提取愈伤组织细胞的RNA后,先通过              过程获得DNA,再进行PCR扩增,若最终未能检测出干扰素基因,其可能原因是                   

              (4)科研人员认为,将转干扰素基因的人参愈伤组织加工成的药物比单纯干扰素的疗效要好,其依据是                 

            • 5.

              下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点,图1和图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题:

              限制酶

              BamH Ⅰ

              Hind

              EcoR Ⅰ

              Sma

              识别序列及切割位点

              GGATCC

              CCTAGG

                  ↑

              AAGCTT

              TTCGAA

                  ↑

              GAATTC

              CTTAAG

                  ↑

              CCCGGG

              GGGCCC


                                               图1                                                     图2

              (1)一个图1所示的质粒分子经SmaⅠ切割前后,分别含有________个游离的磷酸基团。

              (2)若对图中质粒进行改造,插入的SmaⅠ酶切位点越多,质粒的热稳定性越________。

              (3)用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒,不能使用SmaⅠ切割,原因是____________________________________________________________________。

              (4)与只使用EcoR Ⅰ相比较,使用BamH Ⅰ和HindⅢ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止_____________________________。

              (5)为了获取重组质粒,将切割后的质粒与目的基因片段混合,并加入___________酶。

              (6)重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了_____________________。

              (7)蛋白质工程也被称为第二代基因工程,其基本途径是从预期蛋白质功能出发,通过_____   ___和________________,进而确定相对应的脱氧核苷酸序列,据此获得基因,再经表达、纯化获得蛋白质。

              (8)将重组DNA分子导入植物受体细胞的常用方法为               法。 为了确定转基因是否培育成功,要用放射性同位素标记的                         作探针进行分子杂交检测。

            • 6.

              【生物—选修 现代生物技术】

              凝乳酶是奶酪生产中的关键性酶,研究人员利用基因工程技术,将编码该酶的基因转移到了微生物细胞中并使之表达。下图表示EcoRIBamHIPstI三种限制酶在质粒和含凝乳酶基因的外源DNA片段上的切割位点。请回答下列问题:

              (1)根据图中EcoRIBamHIPstI三种限制酶的切割位点分析,该工程中最不适宜用来切割外源DNA获取目的基因的限制酶是___________________________,原因是___________________________。将切割后的质粒和目的基因连接起来需要_______________________酶。构建好的重组质粒在目的基因前要加上特殊的启动子,它是___________________________识别和结合的部位。

              (2)工业化生产过程中,若采用重组大肠杆菌生产凝乳酶,该过程中将目的基因导入大肠杆菌前,常常用___________________________处理细胞,使之处于一种能___________________________的生理状态,这种细胞称为感受态细胞。

              (3)研究发现,如果将该凝乳酶第20位和第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___________________________。该生物工程技术对蛋白质结构的设计和改造,必须通过基因来完成,原因是___________________________。

            • 7.

              凝乳酶是奶酪生产中的关键性酶,研究人员利用基因工程技术,将编码该酶的基因转移到了微生物细胞中并使之表达。下图表示EcoRI、BamHI、PstI三种限制酶在质粒和含凝乳酶基因的外源DNA片段上的切割位点。回答下列问题:

              (1)根据图中EcoRI、BamHI、PstI三种限制酶的切割位点分析,该工程中最不适宜用来切割外源DNA获取目的基因的限制酶是      ,原因是      。将切割后的质粒和目的基因连接起来需要      酶。构建好的重组质粒在目的基因前要加上特殊的启动子,它是     识别和结合的部位。

              (2)研究发现,如果将该凝乳酶第20位和第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      。该生物工程技术对蛋白质结构的设计和改造,必须通过基因来完成,原因是              

            • 8. (8分)下图为某生物的一种多肽酶的基因内部和周围的DNA组成情况。其中标出了转录的起始部位(ini)和终止部位(ter),翻译的起始密码子对应序列(sta)的第一个碱基的位置,终止密码子对应序列(sto)的第一个碱基的位置,以及基因中内含子的界限(↓)(距离以kb表示,但未按比例画出)。

              (1)转录的起始部位称为________,是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端,它是RNA聚合酶________的部位。

              (2)该基因来自________(填“基因组文库”或“cDNA文库”),该文库包括该生物的________(填“全部”或“部分”)基因。

              (3)翻译时与密码子发生碱基互补配对的是________上的反密码子,该物质的主要功能是________。

              (4)基因工程在原则上只能产生________的蛋白质。蛋白质工程是以蛋白质分子的________及其与生物功能的关系作为基础。

            • 9. [生物——选修1:生物技术实践]

              如图是利用影印培养技术证明大肠杆菌产生抗链霉素突变基因的实验。具体方法是:

              ①首先把大量对链霉素敏感的大肠杆菌涂布在不含链霉素的平板1的表面,待其长出密集的小菌落后,用影印法接种到不含链毒素的培养基平板2上,随即再影印到含有链霉素的培养基平板3上。经培养后,在平扳3上出现了个别抗链霉素的菌落。

              ②对培养皿2和3进行比较,在平板2上找到平板3上那几个抗性菌落的“孪生兄弟”。

              ③把平扳2上与平板3上菌落相应的—个部位上的菌落挑至不含链霉素的培养液4中,经培养后,再涂布在平板5上。

              ④重复以上各步骤,最后在试管12中获得了较纯的抗性菌落。

              请根据以上材料回答下列问题:

              (1)大肠杆菌的同化作用类型为________,与酵母菌相比,大肠杆菌细胞在结构上的主要特点是____________________________。

              (2)从培养基的功能上看,含有链霉素的培养基属于________培养基。若在培养皿的培养基中加入伊红和美蓝,则培养皿中长出的菌落颜色表现为________________________。

              (3)大肠杆菌抗链霉素基因存在于细胞的________结构上,而与生长、繁殖和遗传有关的基因主要存在于________中。

              (4)3号、7号、11号培养基中加入链霉素的作用是_____________________________________________________,3号培养皿中的菌落比1号、2号中的菌落少很多,这说明了________________________________________。

              40[生物——选修3:现代生物科技专题]

              白细胞介素-2(IL-2),在人体中是由免疫细胞合成并分泌的一种糖蛋白,对机体的免疫应答和抗病毒感染等有重要作用。传统生产方法成本高、产量低,获得的IL-2在体外不易保存。用生物技术手段可以解决这些问题。请回答相关问题:

              (1)利用基因工程生产IL-2,过程是:

              ①从建立人体外围静脉血分离能合成IL-2的免疫细胞,从中提取________,经逆转录获取目的基因,此过程需要的原料是________________。

              ②用限制酶处理载体和目的基因后,用DNA连接酶处理,形成重组载体,该载体的化学本质是________。该步骤是基因操作的核心,称为________________。

              ③若选择大肠杆菌作为受体细胞,常用的转化方法是用Ca2处理,使其成为________________,再在一定温度下完成转化。

              ④在培养液中培养一段时间后,经进一步处理获得产物,进行产物鉴定时可采用________________技术。

              (2)利用蛋白质工程对IL-2进行改造,基本途径是:预期蛋白质功能→________________→________________→找到对应的脱氧核苷酸序列。

              (3)利用细胞工程生产IL-2,思路是:将相应免疫细胞和瘤细胞融合,筛选出________________细胞,经细胞培养可获得大量IL-2。

            • 10. 33、(6分)转基因大米可以帮助人们补充每天必须的维生素A。由于含有可以生成维生素A的β-胡萝卜素,它呈现金黄色泽,故称“金色大米”。“金色大米”的培育流程如图所示,请回答下列问题。(已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是―G↓GATCC―,限制酶Ⅱ的识别序列和切点是―↓GATC―)


              (1)图中a、b所示获得目的基因的方法是         

              (2)据图分析,在构建c的过程中,需用               (填“限制酶Ⅰ”或“限制酶Ⅱ”)切割目的基因,为检验重组质粒是否导入受体细胞,需要利用的标记基因是             。(3)过程e运用了细胞工程中的                     技术,该技术的理论依据是        

              (4)若希望该转基因水稻生产的“金色大米”含维生素A含量更高、效果更好,则需要通过              工程手段对合成维生素A的相关目的基因进行设计

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