【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。

【生物——选修3：现代生物科技专题】

我国目前临床使用的乙肝疫苗大多为基因工程疫苗,其有效成分是乙肝表面抗原蛋白。下图是将乙肝表面抗原基因转移到烟草细胞内生产乙肝疫苗的示意图,请据图回答下列问题。

（1）过程①表示             。为了使目的基因正常表达，其首端必须有       ，它是RNA聚合酶识别和结合的部位。若限制酶切出了平末端，要选择           进行连接。（填“E•coli DNA连接酶”或“T4 DNA连接酶”）

（2）图中将乙肝表面抗原基因导入烟草细胞的方法称为            。它是利用运载体Ti质粒中含有__________序列，可以将目的基因整合到宿主细胞的染色体上。

（3）图中将乙肝表面抗原基因导入烟草细胞后，长芽、生根的过程中采用了细胞工程的_______________技术，该技术的原理是                    。

（4）检测烟草植株细胞中乙肝表面抗原基因是否合成出乙肝表面抗原蛋白，采用的方法是            。

科学家将人的生长激素基因与大肠杆菌的DNA分子进行重组，并成功地在大肠杆菌中得以表达．但在进行基因工程的操作过程中，需使用特定的限制性核酸内切酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选．已知限制性核酸内切酶I的识别序列和切点是-G↓GATCC-，限制性核酸内切酶II的识别序列和切点是-↓GATC-，据图回答：

(1)过程①表示的是采取             的方法来获取目的基因。

(2)根据图示分析，在构建重组质粒过程中，应用限制性核酸内切酶        （Ⅰ或II）切割质粒，用限制性核酸内切酶          （Ⅰ或II）切割目的基因。

(3)人的基因之所以能与大肠杆菌的质粒进行重组，原因是                     。

(4)将重组质粒导入细菌B之前，要将细菌B放入一定浓度的         溶液中处理，目的是                                。

(5)要筛选出含目的基因的受体细胞应将大肠杆菌培养在含           的培养基上

(6)人体的生长激素基因能在细菌体内成功表达是因为                    ，写出目的基因导入细菌中表达的过程                        。

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。

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）与传统的杂交育种相比较，通过基因工程育种具有明显的优势，一方面能   ▲   ，另一方面能   ▲   。

（2）图中步骤①是基因工程的核心步骤，其构建“重组质粒”的目的是   ▲   。

（3）限制酶BamHⅠ的识别序列和切点是—G^↓GATCC—，在土壤农杆菌Ti质粒上有该酶的一个切点。一个Ti质粒分子经BamHⅠ切割前后，分别含有   ▲   、   ▲   个游离的磷酸基团。Ti质粒被限制酶BamHⅠ切割后所形成的黏性末端是   ▲   。

（4）步骤④所依据的原理是   ▲   。如在该过程中，愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成根，但分化出了芽，其原因可能是   ▲   。