【生物——选修3：现代生物科技专题】

 重症联合免疫缺陷病（SCID）患者先天腺苷酸脱氨酶（ada）基因缺乏，患者不能抵抗任何微生物的感染，只能在无菌条件下生活。下图表示运用现代技术治疗SCID的过程：

请回答：

（1）①过程表示从携带人正常ada基因的细菌群中获得并扩增ada基因。PCR扩增与细胞内DNA复制过程中解开DNA分子双螺旋的方法不同，前者通过________解旋，后者通过________解旋。

（2）在上述实例中，携带人正常ada基因的细菌相当于________，充当“分子运输车”的是________，受体细胞是________，这种治疗方法称为________。

（3）大部分物种的基因能拼接在一起是因为基因是________的片段。

（4）由于过程③中分离出来的细胞具有________的特点，因而可以分化为包括造血干细胞在内的任何一种组织细胞。

[生物—选修3：现代生物科技专题]

下图是转基因猕猴培育过程示意图，请据图回答：

（1）获取绿色荧光蛋白基因的方法包括________、利用PCR技术扩增目的基因和用化学方法直接人工合成等。基因工程的核心步骤是________（用图中数字表示），②过程常用的方法是________。

（2）PCR技术扩增目的基因的原理为________。扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，根据这一序列设计并合成________。

（3）图中过程⑦称为________，所用的早期胚胎通常是发育至________期的胚胎，受体雌猴对移入子宫的外来胚胎不会发生________反应，这为胚胎在受体雌猴内的存活提供了可能。

2015年，屠呦呦因发现青蒿素治疗疟疾的新疗法获奖。工业上青蒿素一般从青蒿植株中提取，产量低，价格高。基因工程及细胞工程等为培育出高青蒿素含量的青蒿提供了思路。科学家先通过紫外线处理大量青蒿幼苗后，偶然发现一株高产植株。通过基因测序发现该高产植株控制青蒿素合成相关的一种关键酶的基因发生了突变。

（1）提取了高产植株的全部DNA后，要想快速大量获得该突变基因可以采用PCR技术，该技术的原理是___________________，需要的条件有___________________________________________。

（2）如果用青蒿某个时期mRNA反转录产生的双链cDNA片段，该双链与载体连接后储存在一个受体菌群中，这个受体菌群就叫做青蒿的       _。

（3）将获得的突变基因导入普通青蒿之前，先构建基因表达载体，图1、2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答：

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________________________________________________________________________，构建好的重组质粒在其目的基因前要加上特殊的启动子，启动子是_______________________________识别结合位点。

（4）检测目的基因是否表达出相应蛋白质，应采取________________________________________技术。

[选修模块3：现代生物科技专题]

请回答基因工程方面的有关问题：

(1)利用PCR技术扩增目的基因，其原理与细胞内DNA复制类似（如下图所示）。图中引物为单链DNA片段，它是子链合成延伸的基础。

①从理论上推测，第四轮循环产物中含有引物A的DNA片段所占的比例为    。

②在第     轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段。

(2)设计引物是PCR技术关键步骤之一。某同学设计的两组引物（只标注了部分碱基序列）都不合理（如下图），请分别说明理由。

①第1组：                                       ； 

②第2组：                                       。

(3) PCR反应体系中含有热稳定DNA聚合酶，下面的表达式不能正确反映DNA聚合酶的功能，这是因为                             。

(4)用限制酶EcoRV、Mbol单独或联合切割同一种质粒，得到的DNA片段长度如下图(1kb即1000个碱基对)，请在答题卡的指定位置画出质粒上EcoRV、Mbol的切割位点。

玉米是重要的粮食作物，经深加工可生产酒精、玉米胚芽油和果糖等。流程如下：

                                               
（1）玉米秸秆中的纤维素经充分水解后的产物可被酵母菌利用发酵生产酒精。培养酵母菌时，该水解产物为酵母菌的生长提供_____   _ 。发酵过程中检测酵母菌数量可采用             法或稀释涂布平板法计数。

（2）玉米胚芽油不易挥发，宜选用__   _____法或____法从玉米胚芽中提取。

（3）玉米淀粉经酶解形成的葡萄糖可在葡萄糖异构酶的作用下转化成果糖。利用________技术可使葡萄糖异构酶重复利用，从而降低生产成本。

（4）利用PCR技术扩增葡萄糖异构酶基因时，需用耐高温的__      _____催化。PCR技术一般要经历三十次以上的循环，每次循环包括变性、_______ 和 _______ 三步。

36【生物---选修3：生物科学技术】（15分）

应用基因工程和克隆技术，将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中，利用牛的乳汁生产血清白蛋白，既提高了产量，又有了安全保障。下图是利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白的图解，根据下图回答：

（1）上述过程涉及到的生物技术有                                   （至少答3个）。

（2）一般情况下，良种奶牛所产生的能用于体外受精的卵母细胞往往数量不足，请举出一种可以获得更多卵母细胞的方法：  　　　　　　                     。

（3）图中①一般经                （酶）处理可以得到③，在①→③的培养过程中，需向培养液中通入一定量的CO₂，其目的是                        　。

（4）在胚胎发育过程中，囊胚时期的　　          　　　细胞将发育成幼体的各种组织。

（5）③到⑥体现了                      。要实现⑥批量生产血清白蛋白，则要求①的性别是              。

附1：命题双向细目表

(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________。

(1)如图表示目的基因在DNA分子中的相对位置及利用PCR技术(多聚酶链式反应)扩增目的基因过程中第一轮循环产生的产物：

①PCR技术的原理是利用了________。

②与体内DNA复制相比较，PCR反应要在一定的缓冲溶液中才能进行，并且要严格控制________条件。

③PCR中加入的引物有________种。

④请绘出以3链为模板经PCR扩增的产物________。

(2)用两种识别序列不同的限制酶M和N切割(识别序列和切割位点如图)某种质粒后，通过凝腔电汰分离分析得下表：

则：①在该质粒中，N酶的切割位点有________个。

②若将M酶与N酶切出的DNA末端用________酶相互连接后，对于该连接部位序列是否仍可以用M酶、N酶进行切割：________(填“都可以”、“都不可以”或“只有一种可以”)。

应用生物工程技术获得人们需要的生物新品种或新产品。请据图回答下列问题：

（1）在培育转人生长激素基因牛过程中，②过程常用的方法是               ，  采用                  技术可以获得多头基因型相同的转基因牛。

（2） 转人生长激素基因牛可通过乳腺细胞分泌乳汁来生产人生长激素，在构建基因表达载体时，人生长激素基因的首端必须含有        。

A.人生长激素基因的启动子     B.牛生长激素基因的启动子

C.人乳腺蛋白基因的启动子     D.牛乳腺蛋白基因的启动子

启动子的作用是能够被____________________识别和结合，从而启动转录过程

（3）prG能激发细胞不断分裂，通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体，Ⅲ代表的细胞具有                                                       的特点。

（4）在抗虫油菜培育过程中，应将抗虫基因基因转移到Ti质粒的              上；④过程最常采用的方法是                         ；⑤过程采用的技术是                    ；在分子水平上可采用                    方法来检测转基因抗虫油菜的抗虫基因是否成功表达。

（5）下面是获取目的基因的几种方法，其中需要模板的是_______。

① 从基因组文库中获取目的基因   ② 利用PCR技术扩增目的基因  

③ 构建cDNA文库               ④ 通过DNA合成仪利用化学方法人工合成目的基因     

A．①②    B．②③    C．①③     D．①④

据图回答：

（1） 获得A有两条途径：一是以A的mRNA为模板，在                酶的催化作用下，合成互补的单链DNA，然后在                    的作用下合成双链DNA，从而获得所需基因；二是根据目标蛋白质的                序列，推测出相应的mRNA序列，然后按照碱基互补配对原则，推测其DNA的                     序列，再通过化学方法合成所需基因。

（2） 利用PCR技术扩增DNA时，需要在反应体系中添加的有机物质有              、             、4种脱氧核糖核苷三磷酸和                  ，扩增过程可以在PCR扩增仪中完成。

（3） 结构B的基本组成单位是                      ，由A和载体B拼接形成的C通常称为                       。

（4）在基因工程中，常用Ca²⁺处理D，其目的是                                   。

（1）A过程的目的是                               。

（2）延伸温度为72℃时所需要的酶是                    。

（3）从理论上推测，一个样品DNA分子经n次循环共需消耗引物a的数量为           。

（4）设计引物是PCR技术关键步骤之一。某同学设计的两组引物（引物对B只标注了部分碱基序列）都不合理（如下图），请分别说明理由。

引物对A                             。

引物对B                             ；                              。

（5）获取目的基因的途径除上述外，还有另外两个途径是          、           。