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            • 1.

              科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对干扰素基因缺失小鼠进行基因治疗,其技术流程如图1。图2表示目的基因及限制酶切点,图3表示质粒,据图回答:




              (1)重组细胞的细胞核来自______________细胞。

              (2)将基因导入ES细胞而不是导入上皮细胞是因为ES细胞具有______________。

              (3)步骤③,需要构建含有干扰素基因______________。

              (4)从基因组数据库中查询干扰素基因的核苷酸序列,以便根据真训练设计合成引物用于PCR扩增,PCR扩增过程至少第____________轮循环后才能获得纯目的基因片段(仅含引物之间的序列)。

              (5)对于干扰素基因片段和质粒进行双酶切时,可选用限制酶的组合为____________或____________。

              (6)将步骤③获得的ES细胞在荧光显微镜下观察,选择发___________色荧光的细胞进行体外诱导。为检测干扰素基因是否表达,可以采用___________的方法。

            • 2. 重症综合性免疫缺乏症(SCID)小鼠是患有一种严重致死性隐性遗传病的小鼠。该品系的腺苷脱氨酶(ADA)缺乏导致表现出严重的联合免疫缺陷症状,B细胞和T细胞功能缺失。SCID小鼠是继裸鼠(免疫缺陷动物,先天无胸腺,缺乏T淋巴细胞)出现之后,人类发现的又一种十分有价值的免疫缺陷动物。科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对SCID小鼠进行基因治疗。其技术流程如下图所示。

              (1)步骤①核移植前为获得更多的卵母细胞,采用________处理使其超数排卵,从输卵管中冲出的卵子处于________时期,去除卵母细胞的________(结构)。

              (2)培养细胞过程中,要置于CO2培养箱中,其中CO2的主要作用是________。

              (3)图中ES细胞来自________时期的________细胞。步骤③中需要先利用PCR技术扩增正常基因片段,可以根据正常基因的________设计引物,PCR技术中使用的酶为________。为检测目的基因是否表达,采用的方法为________。

            • 3. 科研人员采用转基因体细胞克隆技术获得转基因绵羊,以便通过乳腺生物反应器生产人凝血因子IX医用蛋白,其技术路线如图。

              (1) 由过程①获得的A为____________;过程①中需用到的酶有____________;过程①中,PCR扩增人凝血因子IX基因前需根据已知的一小段核苷酸序列合成出________。

              (2) 利用A中的_________基因特性来筛选鉴定出含有人凝血因子IX基因的成纤维细胞。

              (3) 进行胚胎移植时,代孕母羊对移入子宫的重组胚胎基本上不发生______________,这为重组胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能。

            • 4. ( 24分) 2008 年诺贝尔化学奖授予了三位在研究绿色荧光蛋白(GFP)方面作出突出贡献的科学家。绿色荧光蛋白(GFP)能在蓝光或紫外光下发出荧光,这样借助GFP发出的荧光就可以跟踪蛋白质在细胞内部的移动情况,帮助推断蛋白质的功能。GFP基因可作为目的基因用于培育绿色荧光小鼠,下图表示培育绿色荧光小鼠的基本流程:

              请根据上述材料回答下列问题:

              (1)图中过程②常用的方法是                 ;过程③利用的生物技术是              ;在进行过程④前,利用          技术可以获得数目更多且基因型相同的绿色荧光小鼠。

              (2)用于培育绿色荧光小鼠的基因表达载体的组成必须有启动子、                         等部分。

              (3)cDNA属于        基因文库,其构建方法是:用某种生物发育的某个时期的mRNA通过              产生cDNA片段,与           连接后储存在一个受体菌群中。

              (4)PCR是一项利用DNA复制的原理在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。其基本过程是:加热至90~95℃使          →冷却至55~60℃使         结合到互补DNA链→加热至70~75℃使         从引物起始进行互补链的合成,如此反复进行。

            • 5. (10分)材料Ⅰ:家蚕细胞具有高效表达外源基因的能力。将人干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培养,可提取干扰素用于制药。材料Ⅱ:毛角蛋白Ⅱ型中间丝(KIFⅡ)基因与绒山羊的羊绒质量密切相关。获得转KIFⅡ基因的高绒质绒山羊的简单流程如图。

              请依材料所给出的信息分析回答下列问题:

              (1)在基因工程操作程序中,                是基因工程的核心,为使干扰素基因在家蚕细胞中高效表达,需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入表达载体的         和       之间。

              (2)采用PCR技术可验证干扰素基因是否已经导入家蚕细胞。该PCR反应体系的主要成分应包含:扩增缓冲液(含Mg2)、水、4种脱氧核糖核苷酸、模板DNA、                              

              (3)据材料Ⅱ,在过程②中,将成纤维细胞置于5%CO2的气体环境中,CO2的作用是         。在过程③中,用           处理以获取更多的卵(母)细胞。成熟卵(母)细胞在核移植前需要进行          处理。

              (4)从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是               。在胚胎移植前,通过             技术可获得较多胚胎。

            • 6. 动物基因工程最令人兴奋的应用是建立生物反应器来生产重要医药产品。抗凝血酶Ⅲ蛋白是一种血浆糖蛋白,临床上主要用于血液性疾病的治疗。下图为培育转基因奶牛获得抗凝血酶Ⅲ蛋白的流程图。请回答下列问题:

              (1)短时间内大量扩增抗凝血酶Ⅲ蛋白基因经常采用                 技术。过程①是将抗凝血酶Ⅲ蛋白基因导入受精卵,该过程常用的方法是                 。            

              (2)过程②包括             技术和               技术;为获得多只与该转基因奶牛遗传物质相同的牛犊,在过程②还可使用          技术。

              (3)若要检测牛奶中是否含有抗凝血酶Ⅲ蛋白,可采用              技术。

              (4)如果检测发现抗凝血酶Ⅲ蛋白基因被成功导入了受精卵,但却没有检测到抗凝血酶Ⅲ蛋白的存在,那应该考虑分别位于目的基因首端的          和末端的          没有设计好,应从这方面进一步改善。

            • 7. 克隆猪成功率较低,与早期胚胎细胞的异常凋亡有关。 Bcl-2基因是细胞凋亡抑制基因,用PCR技术可以检测该基因转录水平,进而了解该基因与不同胚胎时期细胞凋亡的关系。克隆猪的培育及该基因转录水平检测流程如图。

              请回答:

              (1)图中重组细胞的细胞核来自            细胞,早期胚胎移入受体子宫后继续发育,经桑椹胚、囊胚和             胚最终发育为克隆猪。

              (2)在PCR过程中可检测出cDNA中Bcl-2 cDNA的分子数,进而计算总mRNA中Bcl-2 mRNA的分子数,从而反映出Bcl-2基因的转录水平。

              ①图中X表示                 过程。

              ②从基因组数据库中查询Bcl-2 mRNA的核苷酸序列,以便根据这一序列设计合成                用于PCR扩增,PCR扩增过程第一轮循环的模板是                   

            • 8. 40、(选修3共15分). 小鼠弯曲尾(B)对正常尾(b)完全显性,将一弯曲尾雄鼠与一正常尾雌鼠交配,F 1中弯曲尾雌鼠﹕正常尾雄鼠=1﹕1。遗传学家将一个外源DNA片段导入到子一代弯曲尾雌鼠的体细胞中,利用克隆技术获得一只转基因正常尾小鼠。该DNA片段插入小鼠核DNA的位置有多种可能,图一表示了其中两种。(说明:插入的DNA片段本身不控制具体的性状;小鼠体内存在该DNA片段时B不表达,但b基因的表达不受影响。①DNA中无B、b基因)请回答有关问题: 

               
              (1)控制小鼠尾形的基因位于____(2分)(常/X/Y)染色体上,子一代雄鼠的基因型是____________(2分)。 

              (2)为确定转基因小鼠DNA插入的具体位置,研究者让该转基因小鼠与非转基因弯曲尾雄性小鼠杂交,统计子代的表现型种类及比例,并进行了以下分析(不考虑交叉互换):若子代表现型及比例为弯曲雌﹕正常雌﹕弯曲雄﹕正常雄=                    (2分),则该DNA片段的插入位置属于第一种可能性;若子代表现型及比例为弯曲雌﹕正常雌﹕弯曲雄﹕正常雄=                       (2分),则该DNA片段的插入位置属于第二种可能性。

              (3)培育该转基因小鼠,需运用________技术将含有外源DNA的体细胞的细胞核与去核的______细胞融合得到重组细胞,培养至早期胚胎后通过                        技术转移至受体体内。 

              (4)外源DNA影响B基因表达的机制是:二者转录的产物碱基互补配对从而抑制                     。 

              (5)图二中的两条长链为B基因的两条单链,若要对B基因进行PCR扩增,应选用引物                      。该过程中需使用                        酶以合成子链中的

                                   键。

            • 9. 下图为利用生物技术获得生物新品种的过程,据图回答:

              (1)基因工程中,A→B利用____________技术,依据的原理是__________,其中①为__________过程。

              (2)B→C为转基因绵羊的培育过程,其中③用到的生物技术主要有动物早期胚胎培养和____________。

              (3)B→D为抗虫棉的培育过程,其中④过程常用的方法是____________,要确定目的基因(抗虫基因)导入受体细胞后,是否能稳定遗传并表达,需进行检测和鉴定工作,请写出在个体生物学水平上的鉴定过程:_____________________。

            • 10. 你听说过蜘蛛山羊吗?蜘蛛山羊奇特之处在于,它的体内含有蜘蛛的基因。这样,雌性山羊所产的羊奶中也就含有一种独特的蛛丝蛋白。利用这种蛛丝蛋白所制造的蛛丝纤维据说比凯夫拉尔纤维更耐用,比尼龙更具伸缩性,比钢丝强度更强。

              (1)蜘蛛丝基因能在山羊体内成功表达的原因是________,常用山羊胚胎干细胞作为受体细胞的原因是________。

              (2)为提高胚胎的利用率,可对囊胚进行________获得二分胚;同时,可以通过取样________(“滋养层”、“内细胞团”)细胞进行DNA分析,用于选择雌性胚胎。将囊胚移人代孕山羊体内属于

              ________技术.此技术对代孕受体的要求是________。

              (3)可将蜘蛛丝基因导入受精卵,使蜘蛛丝基因整合到山羊DNA中.为得到较多的受精卵,需用________处理供体雌羊。为鉴定蜘蛛丝基因是否成功表达,常用________技术进行检测。

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