[生物——选修3：现代生物科技专题]

 HIV属于逆转录病毒，是艾滋病的病原体。回答下列问题：

⑴用基因工程方法制备HIV的某蛋白(目的蛋白)时，可先提取HIV中的       ，以其作为模板，在       的作用下合成       。获取该目的蛋白的基因，构建重组表达载体，随后导入受体细胞。

⑵从受体细胞中分离纯化出目的蛋白，该蛋白作为抗原注入机体后，刺激机体产生的可与此蛋白结合的相应分泌蛋白是       。该分泌蛋白可用于检测受试者血清中的HIV，检测的原理是       。

⑶已知某种菌导致的肺炎在健康人群中罕见，但是在艾滋病患者中却多发。引起这种现象的根本原因是HIV主要感染和破坏了患者的部分_______________细胞，降低了患者免疫系统的防卫功能。

⑷人的免疫系统有       癌细胞的功能，艾滋病患者由于免疫功能缺陷，易发生恶性肿瘤。

回答下列关于微生物的问题。

1982年澳大利亚学者从胃活检组织中分离出幽门螺杆菌。幽门螺杆菌是栖息在胃粘膜的螺旋状短杆菌，具有强的脲酶活性，是慢性活动性胃炎、消化性溃疡和胃癌的主要致病原因。

  A.为古细菌，因为其能生活在酸性环境下

  B.储存其遗传物质的主要场所是拟核，该菌含有质粒，可以为基因工程提供载体

  C.该菌合成和加工脲酶所涉及的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体等

  D.该菌对青霉素、利福平敏感  

 下表是某培养基的配方：

 A.空气传播     B.接触传播     C.媒介物传播     D.病媒传播

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。凝乳酶是奶酪生产中的关键性酶。下列是生产这两种酶的相关思路，请回答下列问题：

（1）图1为通过培育转基因奶牛获得抗凝血酶Ⅲ蛋白的流程。

①图中过程a指的是利用________法将目的基因导入受精卵，受体细胞不选用体细胞的理由是________________。

（2）从牛胃液中分离得到的凝乳酶以其催化能力强而被广泛应用，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。

①从牛胃细胞中提取目的基因。以此DNA为模板进行PCR扩增，还需要____________、____________、____________等。

②为提高重组DNA分子的比例，在构建重组DNA分子（如图2所示）时最好选用______________作限制酶。

③经研究发现，如果将该凝乳酶的第20位和24位氨基酸变为半胱氨酸，则其催化能力将提高2倍。现已知通过蛋白质工程可生产高效凝乳酶，请写出有关制备步骤：________________________。

1．生物乙醇是以生物为原料生产的可再生能源。我国利用农作物废弃物（秸秆）生产乙醇，其技术流程为：纤维素酶分解→酵母菌发酵→蒸馏→成品。纤维素酶可以从能分解纤维素的细菌培养液中提取。某同学设计了从土壤中分离纤维索分解菌的实验流程：土壤取样→选择培养→梯度稀释→鉴别培养。请分析回答下列问题：

（1）最好选择       环境采集土样。

（2）配置培养基时，各种成分在熔化后分装前必须进行       ，接种前要进行       。

在整个微生物的分离和培养中，一定要注意在无菌条件下进行。在制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的倒平板操作时，平板冷凝后，应将平板       放置，这样做的目的是       。

（3）以下是A、B两种培养基配方：

A培养基配方：

B培养基配方：

如果要分离提纯土壤中的纤维素分解菌，应选择   （填编号）培养基配方，从功能看该培养基属于___   ____培养基。该培养基能增加样品中纤维素分解菌的浓度，其原理是                  。

（4）为了鉴别纤维素分解菌和进一步纯化菌种，可以在鉴别培养基中加入       ，将筛选获得的菌液稀释后用      法接种到鉴别培养基上，然后挑选产生     的菌落作为菌种进行扩大培养。

（5）乙醇是酵母菌的发酵产物，发酵时酵母菌直接利用的物质是               。

2.科学家从某些能无限增殖细胞的细胞质中分离出无限增殖调控基因（prG），该基因能激发许多动物细胞分裂，这为单克隆抗体的制备提供了更为广阔的前景。请回答下列问题：

（1）利用细胞融合技术制备单克隆抗体的过程中，促进动物细胞融合常用的诱导剂是       ，植物体细胞杂交在细胞融合之前要用           处理。

（2）利用细胞融合技术制备单克隆抗体时有两次筛选，第1次筛选的目的是       ，第2次筛选的目的是           。

（3）有人提出，可以直接通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体，其思路如图所示。请回答下列问题：

①．酶A是指       ，酶B是指       。

②．对已导入重组质粒的Ⅱ进行“检测”的目的是         ；题目中Ⅱ所指的细胞是       ，Ⅲ所9指的细胞具有的特点是           。

（4）也有人提出用细胞核移植技术构建重组细胞来生产单克隆抗体，试用相关的图示及文字表示该过程：（图中·和▲代表细胞核，○代表细胞质）

(1)过程④需用同种________酶对含Bt基因的DNA和Ti质粒进行酶切。为将过程②获得的含重组质粒的农杆菌筛选出来，应使用________培养基。

(2)过程③中将棉花细胞与农杆菌混合后共同培养，旨在让________进入棉花细胞；除尽农杆菌后，还须转接到含卡那霉素的培养基上继续培养，目的是________。

(3)若过程④仅获得大量的根，则应在培养基中增加________以获得芽；部分接种在无激素培养基上的芽也能长根，原因是________。

(4)检验转基因棉的抗虫性状，常用方法是________。种植转基因抗虫棉能减少________的使用，以减轻环境污染。

回答下列（一）、（二）小题：

(一）请回答与“固定化酶”实验有关的问题：

（1）—淀粉酶可以通过培养枯草杆菌来生产，         是筛选高表达量菌株的最简便方法之一。筛选出的菌株在发酵生产之前还需利用          培养基进行扩大培养。

(2)利用物理或化学的方法将—淀粉酶固定后，成为     且又有酶活性的制剂。若用吸附法固定时，在装柱后需要用     缓慢冲洗，直至流出液不使淀粉-碘混合液发生      为止。

(3)将淀粉溶液以一定流速从反应柱上端滴入，再在下端接取少量流出液进行KI-I₂颜色测试，结果不呈现红色。对此现象的解释错误的是        

  A.反应柱中没有—淀粉酶被固定      B.流速过快淀粉未被水解    

  C.接取的流出液是蒸馏水              D.流速过慢淀粉被水解成葡萄糖

(二）欲利用基因工程技术将人胰岛素基因转入到小鼠基因组中，以期利用小鼠生产出人胰岛素，请回答：

(1)若用逆转录的方法获得人胰岛素基因，则需要从人体相应的       细胞中提取mRNA，获得的人胰岛素基因经过相应处理后，再利用显微注射技术将其注入到受体细胞中，下列最不适合作为受体细胞的是        

 A.受精卵     B.胚胎干细胞     C.第一次卵裂形成的细胞    D.第三次卵裂形成的细胞

(2)为获得更多的受体细胞，可先对成年雌鼠注射激素进行         处理,将获得的卵母细胞培养成熟，与经        处理的精子结合形成受精卵后再进行后期操作。

(3)导入胰岛素基因的受体细胞还需借助        、        等技术才能成为转基因小鼠。

（1）利用纤维素解决能源问题的关键是高性能纤维素酶的获取。科学家利用培养基从土壤中筛选出能分解纤维素的细菌，这类细菌经过大量培养后可以从中提取纤维素酶。

①土壤中富含各种微生物，将土壤浸出液接种到特定培养基上，可得到能分解纤维素的细菌，实验室中获取纯净菌种常用的接种方法有________和__________。
②虽然各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、__________________________。

（2）某年我国某地由于柑橘大实蝇的危害，橘农遭受到了很大的损失，当地政府想尽一切办法帮助橘农尽量减少损失。某橘农发现自家有一株橘树具有抗虫性状，欲利用组织培养技术大量繁殖，对组织培养的选材非常关键，植物材料的选择直接关系到实验的成败。若用花药进行离体培养则应选择花粉发育至______期的花药培养成功率最高。确定花粉发育时期最常用的方法有______法，某些植物的花粉不易着色，需采用___________法。

（3）突变菌往往带有一些特殊的基因，在获得这些基因的过程中，PCR技术相当重要。PCR扩增反应中加入引物的作用是_________________________。

Ⅰ、

（1）在基因工程中，获取目的基因主要有两大途径，即______和从_______中获取。

（2）利用某植物的成熟叶片为材料，同时构建cDNA文库和基因组文库，两个文库相比，cDNA文库中含有的基因数目比基因组文库中的少，其原因是cDNA文库中只含有叶细

胞            的基因，而基因组文库中含有该植物的         基因。

（3）将目的基因通过基因枪法导入植物细胞时，常用的携带目的基因的金属颗粒有_____和______颗粒。

Ⅱ、在“DNA的粗提取与鉴定”的实验中，有同学按书本知识和自己的思路，试做了如下实验，请你判断实验结果。 

（1）他把与柠檬酸钠混合的新鲜血液放在几层纱布上过滤，纱布上最主要的结构是_________。 

（2）他在含有DNA、RNA及蛋白质等的混合物中加入大量的物质的量浓度为2.0 mol/L的氯化钠溶液后，通过搅拌后，放在几层纱布上过滤，他得到的滤液中一定含有实验目的中需要提取的成分是_________。 

（3）他在上述滤液中加入冷酒精（体积分数为95%），并用玻璃棒向一个方向搅拌，溶液中的丝状物的主要成分是_________。 

（4）他把含有DNA、RNA、蛋白质与氯化钠的混合溶液稀释成物质的量浓度为0.14 mol/L的氯化钠溶液后，放在几层纱布上过滤，他得到的滤液中含量最多的成分是______。