【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。

Ⅰ．线粒体神经胃肠脑肌病由线粒体DNA（mtDNA）上的相关基因M控制。以下是采用“一父两母”技术以避免生出患病孩子的流程图。

请回答：

（1）过程①采用的技术是________，图中的X表示________期的卵母细胞。

（2）过程③需提取早期胚胎细胞中的________，通过PCR技术进行扩增，并以标记的________基因作为探针进行检测，筛选出合格的胚胎。

Ⅱ．下图表示“粮桑渔畜”农业生态系统的基本模式。据图回答下列问题：

（1）在这一案例中，主要运用哪些生态工程的基本原理？________（至少答出三项）。

（2）从生态系统功能角度分析，该生态农业较好的实现了________

（3）饲养家禽可以适当延长光照时间来提高产蛋率，这是利用了________（信息类型）的作用。

（4）与传统农业相比，该生态工程是一类________的工程体系。

某校课外兴趣小组同学以未成熟香蕉（绿色）和成熟香蕉（黄色）为实验材料，进行了相关探究实验（如下图）。请回答下列问题：

（1）过程①中加入无水乙醇的作用是            。纸层析法分离两种果皮中的色素后，两个滤纸条上共有的色素带的颜色最可能是               。

（2）通过过程②获得的果肉提取液用斐林试剂检测，与未成熟香蕉相比，成熟香蕉果肉提取液中砖红色沉淀更多，说明其中还原糖含量较高，分析其原因                。

（3）过程③需加入食盐和              ，再进行充分地搅拌和研磨。若要进一步探究一定量的果肉与食盐用量的最佳比例，主要实验思路是           。

（4）生产实践中，过程④通常将未成熟香蕉在一定浓度的                 溶液中浸泡1min后取出催熟。研究表明，香蕉成熟过程中必须经过一个呼吸速率急剧上升，达到高峰后又急剧下降的阶段。因此，为保证香蕉的品质，催熟时应注意            。

据图回答下列问题：

(1)过程①所需的酶_____________________。

(2)过程②后，在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的________存在，这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。

(3)原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压，其作用是________。原生质体经过________再生，进而分裂和脱分化形成愈伤组织。

(4)若分析再生植株的染色体变异类型，应剪取再生植株和________植株的根尖，通过________、________、染色和制片等过程制成装片，然后在显微镜下观察比较染色体的形态和数目。

(5)采用特异性引物对花椰菜和黑芥基因组DNA进行PCR扩增，得到两亲本的差异性条带，可用于杂种植株的鉴定。下图是用该引物对双亲及再生植株1—4进行PCR扩增的结果。据图判断，再生植株1—4中一定是杂种植株的有__________________。

(6)对杂种植株进行________接种实验，可筛选出具有高抗性的杂种植株。

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．下图为果酒和果醋的制作流程，回答问题：

（1）从自然菌样中分离较理想的醋酸杆菌进行纯化培养，通常采用 　   方法分离，接种之前要对接种工具进行     ，避免接种工具上可能存在的微生物污染培养基。

（2）果酒的制作离不开酵母菌，在酵母菌的酒精发酵过程中，通常将温度控制在      。由果酒转变成果醋的制作时，需要改变的环境条件是  ▲    和温度控制住30～35℃。

（3）若在果汁中含有醋酸菌，在果酒发酵旺盛时，醋酸菌    (填“能”或“不能”)将果汁中的糖发酵为醋酸。

(4)在用果汁制果酒的过程中，发酵瓶溶液中pH的变化是          。

A．增大   B．不变    C．减小    D．先碱小后增大

2、下图为科学家利用转基因技术培育抗病番茄植株过程的示意图，请回答以下问题

（5）图中所选的Ti质粒中往往需含有      （A.抗虫  B.胰岛素  C.抗生素抗性  D.抗冻）基因，有利于重组质粒的筛选。A过程中常用的酶有                  。  

（6）E过程需要借助              技术，在含有营养物质、         等成分的培养基中，番茄细胞经过脱分化形成             ，该类单细胞具有细胞质丰富、        （A.液泡大、细胞核大    B.液泡小、细胞核大   C.液泡小、细胞核大   D.液泡小、细胞核小）等特征。

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______。

29. （9分）临床上常常利用血液中DNA进行身份鉴定、基因诊断等，但血液中DNA含量少、不易提取。为了从血液中获取更多的DNA，科研人员以大鼠血液为材料，尝试比较两种提取DNA的方法，主要操作如下：

实验结果（表中OD260反映溶液中核酸的浓度，OD280反映溶液中蛋白质或氨基酸的浓度。理论上，纯DNA溶液的OD260/OD280为1.8）：

试回答下列问题：

（1）补全相关实验步骤：①        ，②       。

（2）实验中 利用异丙醇溶液纯化DNA的原理是                            。

（3）与用鸡血作实验材料相比，从哺乳动物的血液中提取的DNA总是很少，这是因为        。

（4）两种方法中OD₂₆₀/OD₂₈₀均低于1.8，主要原因是       ；其中方法A的OD₂₆₀/OD₂₈₀更接近1.8，原因是                。

（5）根据实验结果，从人血液中提取DNA时应优先选择方法        （“A”、“B”）。

【步骤一】称取 30g菜花，去梗取花，切碎。

【步骤二】将碎菜花放入研钵中，倒入10mL研磨液，充分研磨10min。

【步骤三】在漏斗中垫上滤纸，将菜花研磨液过滤到烧杯中。在冰箱中放置几分钟，取上清液。

【步骤四】将一倍体积的上清液倒入等体积的某溶液中，并用玻璃棒缓缓、轻轻地搅拌溶液。将絮状物缠绕在玻璃棒上。

请回答下列问题：

(1)请指出并改正该同学实验操作中的一处错误：  ▲  。

(2)【步骤二】的目的是使菜花细胞破碎，释放DNA，加入研磨液的主要成分有  ▲  和  ▲  等。

(3)如要使【步骤三】中所得上清液杂质减少，可进行  ▲  操作后再置于冰箱。

(4)【步骤四】中所用等体积的某溶液为  ▲  ，需“缓缓、轻轻地”搅拌溶液的原因是  ▲  。

(5)简要说明鉴定【步骤四】所得丝状物是DNA的基本实验设计思路：  ▲  。

（1）图中正确的实验操作顺序是                       （用序号与箭头表示）．

（2）步骤③中加入蒸馏水的目的是                       ；步骤⑤中加入蒸馏水后DNA析出，该操作的原理是                          ．

（3）步骤①中所用酒精最佳是经过        后再使用，该步骤的目的是               ．

（4）DNA可用               试剂鉴定，沸水浴后的颜色为              ．

（5）由于鸡血较难找到，某学生试图用人血代替，结果没有成功，其原因最可能是                                   ．