套重组优化卷高考生物总复习——单元十 现代生物科技专题 47页

单元十　现代生物科技专题 课时考点40　基因工程的工具与操作程序 三年高考真题演练 1. ‎ 某一质粒载体如图所示，外源DNA插入到Ampr或Tetr中会导致相应的基因失活(Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因)。有人将此质粒载体用BamHⅠ酶切后，与用BamHⅠ酶切获得的目的基因混合，加入DNA连接酶进行连接反应，用得到的混合物直接转化大肠杆菌，结果大肠杆菌有的未被转化，有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种，分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。回答下列问题：‎ ‎(1)质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有________(答出两点即可)，而作为基因表达载体，除满足上述基本条件外，还需具有启动子和终止子。‎ ‎(2)如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠杆菌细胞中，未被转化的和仅含环状目的基因的细胞是不能区分的，其原因是__________________；‎ 并且________和________的细胞也是不能区分的，其原因是________________。‎ 在上述筛选的基础上，若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌的单菌落，还需使用含有________的固体培养基。‎ ‎(3)基因工程中，某些噬菌体经改造后可以作为载体，其DNA复制所需的原料来自于____________________________________________。‎ ‎2. 植物甲具有极强的耐旱性，其耐旱性与某个基因有关。若从该植物中获得该耐旱基因，并将其转移到耐旱性低的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)理论上，基因组文库含有生物的________基因；而cDNA文库中含有生物的________基因。‎ ‎(2)若要从植物甲中获得耐旱基因，可首先建立该植物的基因组文库，再从中________出所需的耐旱基因。‎ ‎(3)将耐旱基因导入农杆菌，并通过农杆菌转化法将其导入植物________的体细胞中，经过一系列的过程得到再生植株。要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达，应检测此再生植株中该基因的________，如果检测结果呈阳性，再在田间试验中检测植株的______________是否得到提高。‎ ‎(4)假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交，子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为3∶1时，则可推测该耐旱基因整合到了__________________(填“同源染色体的一条上”或“同源染色体的两条上”)。‎ ‎3. 在应用农杆菌侵染植物叶片获得转基因植株的常规实验步骤中，不需要的是(　　)‎ A.用携带目的基因的农杆菌侵染植物细胞 B.用选择培养基筛选导入目的基因的细胞 C.用聚乙二醇诱导转基因细胞的原生质体融台 D.用适当比例的生长素和细胞分裂素诱导愈伤组织生芽 ‎4. 下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述，正确的是(　　)‎ A.表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞mRNA反转录获得 B.表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原(起)点 C.借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来 D.启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用 ‎5. 下列关于基因工程技术的叙述，正确的是(　　)‎ A.切割质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别6 个核苷酸序列 B.PCR 反应中温度的周期性改变是为了DNA 聚合酶催化不同的反应 C.载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因 D.抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达 ‎6. 人血清白蛋白(HSA)具有重要的医用价值，只能从血浆中制备。下图是以基因工程技术获取重组HSA(rHSA)的两条途径。‎ ‎(1)为获取HSA基因，首先需采集人的血液，提取________合成总cDNA，然后以cDNA为模板，采用PCR技术扩增HSA基因。下图中箭头表示一条引物结合模板的位置及扩增方向，请用箭头在方框内标出另一条引物的位置及扩增方向。‎ ‎ (2)启动子通常具有物种及组织特异性，构建在水稻胚乳细胞内特异表达rHSA的载体，需要选择的启动子是________(填写字母，单选)。‎ A.人血细胞启动子 B.水稻胚乳细胞启动子 C.大肠杆菌启动子 D.农杆菌启动子 ‎(3)利用农杆菌转化水稻受体细胞的过程中，需添加酚类物质，其目的是_________________________________________。‎ ‎(4)人体合成的初始HSA多肽，需要经过膜系统加工形成正确的空间结构才能有活性。与途径Ⅱ相比，选择途径Ⅰ获取rHSA的优势是_____________________。‎ ‎(5)为证明rHSA具有医用价值，须确认rHSA与________的生物学功能一致。‎ ‎7. 下表是几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中标注了相关限制酶的酶切位点，其中切割位点相同的酶不重复标注。请回答下列问题：‎ ‎(1)用图中质粒和目的基因构建重组质粒，应选用________两种限制酶切割，酶切后的载体和目的基因片段，通过________酶作用后获得重组质粒。为了扩增重组质粒，需将其转入处于________态的大肠杆菌。‎ ‎(2)为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌，应在筛选平板培养基中添加________，平板上长出的菌落，常用PCR鉴定，所用的引物组成为图2中________。‎ ‎(3)若BamHⅠ酶切的DNA末端与BclⅠ酶切的DNA末端连接，连接部位的6个碱基对序列为________，对于该部位，这两种酶________(填“都能”、“都不能”或“只有一种能”)切开。‎ ‎(4)若用Sau3AⅠ切图1质粒最多可能获得________种大小不同的DNA片段。‎ ‎8. GDNF是一种神经营养因子，对损伤的神经细胞具有营养和保护作用。研究人员构建了含GDNF基因的表达载体(如图1所示)，并导入到大鼠神经干细胞中，用于干细胞基因治疗的研究。请回答：‎ ‎ ‎ ‎(1)在分离和培养大鼠神经干细胞的过程中，使用胰蛋白酶的目的是__________。‎ ‎(2)构建含GDNF基因的表达载体时，需选择图1中的________限制酶进行酶切。‎ ‎(3)经酶切后的载体和GDNF基因进行连接，连接产物经筛选得到的载体主要有3种：单个载体自连、GDNF基因与载体正向连接、GDNF基因与载体反向连接(如图1所示)。为鉴定这3种连接方式，选择HpaⅠ酶和BamHⅠ酶对筛选得到的载体进行双酶切，并对酶切后的DNA片段进行电泳分析，结果如图2所示。图中第________泳道显示所鉴定的载体是正向连接的。‎ ‎(4)将正向连接的表达载体导入神经干细胞后，为了检测GDNF基因是否成功表达，可用相应的________与提取的蛋白质杂交。当培养的神经干细胞达到一定密度时，需进行________培养以得到更多数量的细胞，用于神经干细胞移植治疗实验。‎ ‎9. 嗜热土壤芽孢杆菌产生的β葡萄糖苷酶(BglB)是一种耐热纤维素酶，为使其在工业生产中更好地应用，开展了以下试验：‎ Ⅰ.利用大肠杆菌表达BglB酶 ‎(1)PCR扩增bglB基因时，选用________基因组DNA作模板。‎ ‎(2)下图为质粒限制酶酶切图谱。bglB基因不含图中限制酶识别序列。为使PCR扩增的bglB基因重组进入该质粒，扩增的bglB基因两端需分别引入________和________不同限制酶的识别序列。‎ 注：图中限制酶的识别序列及切割形成的黏性末端均不相同。‎ ‎(3)大肠杆菌不能降解纤维素，但转入上述建构好的表达载体后则获得了降解纤维素的能力，这是因为_______________________________________________。‎ 两年模拟试题精练 ‎1. 叶绿体转基因技术是将外源基因整合到叶绿体基因组中，该技术能有效改良植物的品质。请回答：‎ ‎(1)转基因技术的核心步骤是________________，完成该步骤所需要的酶有________________。‎ ‎(2)将植物体细胞处理得到原生质体，再通过________或________法，将目的基因导入原生质体，使原生质体再生出细胞壁之后，通过________技术培养可得到相应的转基因幼苗。‎ ‎(3)来自原核生物中有重要价值的外源基因，无需改造和修饰就可在叶绿体中高效表达，就此分析，原因是__________________________________________________。‎ ‎(4)对大多数高等植物而言，与传统的细胞核转基因相比，叶绿体转基因更稳定，其遗传方式________(答“遵循”或“不遵循”)分离定律，不会随________(“花粉”或“卵细胞”)传给后代，从而保持了________(“父本”或“母本”)的遗传特性。‎ ‎2. 下图1显示了某DNA片段的部分碱基序列和长度(bp表示碱基对)以及其中含有的目的基因D。图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ共4种限制性核酸内切酶，它们识别的碱基序列和酶切位点分别为C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG。‎ ‎(1)图1的一条多核苷酸链中，位于相邻两个碱基之间的是________。‎ A.氢键 B.磷酸、脱氧核糖 C.脱氧核糖 D.脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖 ‎(2)若用限制酶SmaⅠ完全切割图1的DNA片段，产生的末端是________末端，其产物长度为________。‎ ‎(3)若图1中虚线方框内的碱基对被T－A碱基对替换，那么基因D就突变为基因d。从杂合子中分离出图1及其对应的DNA片段，用限制酶SmaⅠ完全切割，产物中共有______种不同长度的DNA片段。‎ ‎(4)若将图2中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后，再用________进行处理，形成重组质粒，那么应选用的限制酶是________。将重组质粒导入大肠杆菌，为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，一般需要用添加________的培养基培养大肠杆菌。经检测，部分含有重组质粒的大肠杆菌菌株中目的基因D不能正确表达，其最可能的原因是____________________________________________________。‎ ‎3. 下图为培育转基因抗虫棉的技术流程。请据图回答：‎ ‎(1)进行过程①，先要运用的酶是______________________________。‎ ‎(2)基因工程核心步骤的名称是________________________________。‎ ‎(3)在培育成功的转基因抗虫棉的传种接代过程中，抗虫基因和标记基因是否遵循基因的自由组合定律________。为什么？__________________________________。‎ ‎(4)过程②采用最多的方法是________。在实验室中，检测抗虫基因是否整合到棉花细胞的DNA分子上的方法是________。‎ ‎(5)经过③过程形成愈伤组织的细胞分裂方式是________。‎ ‎(6)过程④所表达的两个重要的生理现象是________。‎ ‎4. 绞股蓝细胞中含有抗烟草花叶病毒(TMV)基因，可以合成一种抗TMV蛋白，叶片对TMV具有抗感染性。烟草是重要的经济作物，由于TMV的感染会导致大幅度减产。研究人员利用转基因技术培育出了抗TMV的烟草，主要流程如下图所示。‎ ‎(1)科学家首先从绞股蓝细胞中提取抗TMV基因转录的RNA，然后合成目的基因。图中①过程表示________。‎ ‎(2)由图分析，在过程③构建的重组Ti质粒上应该含有的标记基因是________基因，重组Ti质粒导入烟草体细胞的方法是________。‎ ‎(3)在过程⑤培养基中除含有卡那霉素及植物必需的各种营养成分外，还必须添加________，以保证受体细胞能培养成再生植株。‎ ‎(4)过程⑥可采取________的方法，检测植株是否合成了抗TMV蛋白。在个体水平的鉴定过程中，可通过________的方法来确定植株是否具有抗性。‎ ‎5. 科学家将鱼抗冻蛋白基因转入番茄，使番茄的耐寒能力大大提高。下图一是转基因抗冻番茄培育过程的示意图，图二为质粒限制酶酶切图谱。鱼的抗冻蛋白基因不含图中限制酶识别序列，Ampr为抗氨苄青霉素基因，其中①～④是转基因抗冻番茄培育过程中的相关步骤，Ⅰ、Ⅱ表示相关结构或细胞。请据图作答：‎ ‎(1)获取鱼的抗冻蛋白基因途径主要有____________。为了在番茄中获得抗冻蛋白必须将抗冻蛋白基因连接在质粒中的________之后。图中③、④‎ 依次表示组织培养过程中番茄组织细胞的______________过程。‎ ‎(2)在构建基因表达载体时，可用一种或者多种限制酶进行切割。该酶的特点___________________________________________。在此实例中，应该选用限制酶________切割。‎ ‎(3)要利用培养基筛选出已导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄细胞，应使基因表达载体Ⅰ中含有________作为标记基因。‎ ‎(4)研究人员通常采用________法将鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞内。通常采用________技术，在分子水平检测目的基因是否翻译形成了相应的蛋白质。‎ ‎6. 我们日常吃的大米中铁含量极低，科研人员通过基因工程等技术，培育出了铁含量比普通大米高60%的转基因水稻，改良了稻米的营养品质。下图为培育转基因水稻过程示意图，请分析回答。‎ ‎(1)铁结合蛋白基因来自菜豆，可通过________扩增获取，如果该基因脱氧核苷酸序列已知且比较小，还可用________方法直接人工合成。‎ ‎(2)构建重组Ti质粒时，通常先要用________分别切割________。将重组Ti质粒导入农杆菌时，可以用________处理农杆菌，使重组Ti质粒易于导入。‎ ‎(3)将含有重组Ti质粒的农杆菌与水稻愈伤组织共同培养时，通过培养基2的筛选培养，可以获得________；培养基3与培养基2的区别是________。检测培育转基因水稻的目的是否达到，需要检测转基因稻米________。‎ ‎(4)为研究外源基因的遗传方式，将T0代植株上收获的种子种植成T1代株系，检测各单株的潮霉素抗性。在检测的多数T1代株系内，抗潮霉素植株与潮霉素敏感植株的比例为3∶1，此结果说明外源基因的遗传符合________。有少数T1代株系的所有植株都表现为对潮霉素敏感，但其体内能检测到铁结合蛋白基因，造成这一结果最可能的原因是________________。‎ ‎7‎ ‎. 在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因(kan)常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。下图为获得抗虫棉的技术流程。请据图回答：‎ ‎(1)A过程需要的酶有__________________________________________________。‎ ‎(2)要把重组质粒导入土壤农杆菌，首先必须用________处理土壤农杆菌，使土壤农杆菌转变为________态；然后将____________________在缓冲液中混合培养完成转化过程。‎ ‎(3)含有重组质粒的土壤农杆菌侵染离体棉花叶片组织后，将离体棉花叶片组织培养成再生植株要经过[D]________和[E]________。如要确保再生植株中含有抗虫基因，可在D过程的培养基中加入________。‎ ‎(4)如想利用分子杂交技术检测再生植株中的抗虫基因是否转录，应该用放射性同位素标记的目的基因作为探针与________杂交。‎ ‎8. ‎ R－7是家蚕体内的一种小分子非编码RNA，可与某些mRNA尾端的一段非编码序列(3′－UTR)结合，进而影响基因的表达。为研究R－7是否影响家蚕基因B(调控家蚕眼睛发育)的表达，科研人员将基因B中对应3′－UTR的DNA片段与荧光素酶基因(R－7不影响荧光素酶基因的表达)重组后导入家蚕胚胎细胞观察其表达结果。请回答：‎ ‎(1)利用PCR技术扩增基因B对应3′－UTR的DNA片段，应先依据该基因的一段核苷酸序列合成________。‎ ‎(2)利用________酶可将上述DNA片段插入荧光素酶基因表达载体(如图)上的位点________，构建重组载体。‎ ‎(3)将重组载体与R－7共同导入家蚕胚胎细胞，同时应设置两个对照组，即将__________________、__________________分别导入两组家蚕胚胎细胞。‎ ‎(4)科研人员分别从实验组和对照组细胞中提取________，经处理检测后获得相对荧光值(在适宜条件下，荧光素酶可催化荧光素发生氧化反应并发出荧光)，其结果如图。‎ ‎(5)依据实验结果可推断，R－7影响基因B的表达，即通过遵循________原则，R－7与基因B所转录的mRNA的3′－uTR结合，进而________(填“促进”或“抑制”)基因B的表达。‎ 课时考点41　基因工程的应用及蛋白质工程 三年高考真题演练 ‎1. HIV属于逆转录病毒，是艾滋病的病原体。回答下列问题：‎ ‎(1)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。‎ ‎(2)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________。‎ ‎(3)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。‎ ‎(4)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。‎ ‎2. 已知生物体内有一种蛋白质(P)，该蛋白质是一种转运蛋白，由305个氨基酸组成。如果将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后的蛋白质(P1)不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性。回答下列问题：‎ ‎(1)从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的________________进行改造。‎ ‎(2)以P基因序列为基础，获得P1基因的途径有修饰________________________‎ 基因或合成________基因，所获得的基因表达时是遵循中心法则的，中心法则的全部内容包括______________________的复制，以及遗传信息在不同分子之间的流动，即：_______________________________________。‎ ‎(3)蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过___________________________和__________________，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列，据此获得基因，再经表达、纯化获得蛋白质，之后还需要对合成蛋白质的生物____________进行鉴定。‎ ‎3. (双选)下图为培育转基因山羊生产人β酪蛋白的流程图。‎ 下列叙述正确的是(　　)‎ A.过程①所用的人β酪蛋白基因可从人cDNA文库中获得 B.过程②可选用囊胚期或原肠胚期的胚胎进行移植 C.过程③可使用胚胎分割技术扩大转基因山羊群体 D.过程④人β酪蛋白基因在细胞质内进行转录、翻译 ‎4. 下图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述，正确的是(　　)‎ A.②的构建需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶参与 B.③侵染植物细胞后，重组Ti质粒整合到④的染色体上 C.④的染色体上若含抗虫基因，则⑤就表现出抗虫性状 D.⑤只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异 ‎5. 生物技术安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列叙述，错误的是(　　)‎ A.应严格选择转基因植物的目的基因，避免产生对人类有害的物质 B.当今社会的普遍观点是禁止克隆人的实验，但不反对治疗性克隆 C.反对设计试管婴儿的原因之一是有人滥用此技术选择性设计婴儿 D.生物武器是用微生物、毒素、干扰素及重组致病菌等来形成杀伤力 ‎6. 下列关于转基因生物安全性的叙述中，错误的是(　　)‎ A.我国已经对转基因食品和转基因农产品强制实施了产品标识制度 B.国际上大多数国家都在转基因食品标签上警示性注明可能的危害 C.开展风险评估、预警跟踪和风险管理是保障转基因生物安全的前提 D.目前对转基因生物安全性的争论主要集中在食用安全性和环境安全性上 ‎7. 胰岛素A、B链分别表达法是生产胰岛素的方法之一。图1是该方法所用的基因表达载体，图2表示利用大肠杆菌作为工程菌生产人胰岛素的基本流程(融合蛋白A、B分别表示β半乳糖苷酶与胰岛素A、B链融合的蛋白)。请回答下列问题：‎ ‎(1)图1基因表达载体中没有标注出来的基本结构是________。‎ ‎(2)图1中启动子是________酶识别和结合的部位，有了它才能启动目的基因的表达；氨苄青霉素抗性基因的作用是________________________。‎ ‎(3)构建基因表达载体时必需的工具酶有____________________。‎ ‎(4)β半乳糖苷酶与胰岛素A链或B链融合表达，可将胰岛素肽链上蛋白酶的切割位点隐藏在内部，其意义在于___________________________。‎ ‎(5)溴化氰能切断肽链中甲硫氨酸羧基端的肽键，用溴化氰处理相应的融合蛋白能获得完整的A链或B链，且β半乳糖苷酶被切成多个肽段，这是因为__________________________。‎ ‎(6)根据图2中胰岛素的结构，请推测每个胰岛素分子中所含游离氨基的数量。你的推测结果是________，理由是________________________________________________________。‎ ‎8. [现代生物科技专题]人组织纤溶酶原激活物(htPA)是一种重要的药用蛋白，可在转htPA基因母羊的羊乳中获得。流程如下：‎ ‎(1)htPA基因与载体用________________切割后，通过DNA连接酶连接，以构建重组表达载体。检测目的基因是否已插入受体细胞DNA，可采用________技术。‎ ‎(2)为获取更多的卵(母)细胞，要对供体母羊注射促性腺激素，使其________。采集的精子需要经过__________，才具备受精能力。‎ ‎(3)将重组表达载体导入受精卵常用的方法是________。为了获得母羊，移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行________。利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体，这体现了早期胚胎细胞的________。‎ ‎(4)若在转htPA基因母羊的羊乳中检测到________，说明目的基因成功表达。‎ 两年模拟试题精练 ‎1. 下图为某生物的一种多肽酶的基因内部和周围的DNA组成情况。其中标出了转录的起始部位(ini)和终止部位(ter)，翻译的起始密码子对应序列(sta)的第一个碱基的位置，终止密码子对应序列(sto)的第一个碱基的位置，以及基因中内含子的界限(↓)(距离以kb表示，但未按比例画出)。‎ ‎(1)转录的起始部位称为________，是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶________的部位。‎ ‎(2)该基因来自________(填“基因组文库”或“cDNA文库”)，该文库包括该生物的________(填“全部”或“部分”)基因。‎ ‎(3)翻译时与密码子发生碱基互补配对的是________上的反密码子，该物质的主要功能是________。‎ ‎(4)基因工程在原则上只能产生________的蛋白质。蛋白质工程是以蛋白质分子的________及其与生物功能的关系作为基础。‎ ‎2. 欧洲哥廷根小型猪因其器官大小、结构和生理特点等方面与人的器官极为相似，已经成为国际上理想的异种器官移植研究材料。目前，欧洲哥廷根小型猪作为糖尿病、心脏病、帕金森氏症等重大人类疾病及新药研究的动物模型，也得到了全世界医药管理机构的认可。‎ ‎(1)异种器官移植到人体内会发生________，从而使外源器官难以存活。为解决这一难题，必须设法除去医用小型猪的________基因，或抑制该基因的________。‎ ‎(2)向小型猪转入外源基因时.其受体细胞通常是________，导入方法是________。‎ ‎(3)要对转基因成功的医用小型猪进行扩大培养，可采用的技术手段是________。‎ ‎(4)利用基因工程技术，可以获得乳汁中含有药用蛋白的动物，这种动物叫做________。为了获得该动物，需将________基因与________基因的启动子等调控组件重组在一起，构建基因表达载体。‎ ‎3. 人类疾病的转基因动物模型常用于致病机理的探讨及治疗药物的筛选。利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠的流程如图所示(注：基因B为高血压相关基因)。‎ ‎(1)进行①过程之前，需对人工采集的精子进行________处理。完成②过程常采用的方法是________，④过程中，为了防止污染，通常还要在细胞培养液中添加一定量的________。‎ ‎(2)从人体细胞中获取基因B时用到的工具酶是________，在构建的基因表达载体中，高血压相关基因的首端必须有________，它是RNA聚合酶的识别和结合部位。‎ ‎(3)图示中甲为________(时期)的去核卵母细胞，⑤过程操作技术叫做________。‎ ‎(4)要在分子水平上检测成功导入的B基因在大鼠中是否成功表达，可采用________方法，如果高血压相关基因已在大鼠体内成功表达，可用其建立高血压转基因动物模型。‎ ‎4. 图示方案为人们获得生物新品种的过程，请回答下列问题：‎ 方案Ⅰ.抗冻蛋白基因烟草细胞→抗冻烟草 方案Ⅱ.A基因全免疫过的B细胞→体外培养→单克隆抗体 方案Ⅲ.人的生长激素基因牛的受精卵→早期胚胎受体母牛→转基因牛 ‎(1)基因工程的核心步骤是________。农杆菌转化法中，根据农杆菌的特点，如果将抗冻蛋白基因插入到________上，通过农杆菌的转化作用，就可以使目的基因进入植物细胞，并将其插入到植物细胞中________上。‎ ‎(2)推测方案Ⅱ中A基因所起的作用是________，请写出该方案获得的细胞中遗传信息传递时所遵循的法则____________________________________。‎ ‎(3)方案Ⅲ中的转基因牛可以通过分泌乳汁来生产人的生长激素。这需要将人的生长激素基因与________的启动子等调控组件重组在一起。该方案中的早期胚胎在移植入受体母牛子宫之前，必须对胚胎进行性别鉴定一般是取处于________时期的________细胞进行检测。‎ ‎5. 胰岛素是治疗糖尿病的常用药物之一，现在一般都通过转基因技术用微生物生产。下面是有关转基因技术生产胰岛素的相关内容，请根据所学知识回答各题。‎ 如图为一个作为载体的质粒，其中P段为启动子之一，T段为终止子之一，tctR基因为四环素抗性基因，ampR基因为氨苄青霉素抗性基因，ori为复制原点。箭头所示为两种限制酶的酶切位点。‎ ‎(1)获取胰岛素基因时除了从供体细胞中或基因文库中直接获取以外，还可以通过PCR扩增或者________________，后者要求目的基因长度较________而且________________。‎ ‎(2)用如图质粒作为载体进行转基因操作时同时使用EcoRⅠ和BamⅠ型两种限制酶切割质粒和目的基因所在DNA的两端，其目的是防止目的基因和质粒反向连接或出现________________的现象。‎ ‎(3)将胰岛素基因和质粒通过________________酶作用连接后，需要用________________处理大肠杆菌才能导入大肠杆菌细胞中。‎ ‎(4)经过导入的大肠杆菌进行初步培养时，培养基中除了水分和大肠杆菌生长所必需的各种营养成分之外还需要加入一定量的________________以保证获得的菌株都是成功导入目的基因的。‎ ‎(5)从细胞结构角度分析，最终获得的转基因大肠杆菌生产的胰岛素是否与人体胰岛素具有相同生物活性？________，原因是____________________________________________________。‎ ‎6. 普通番茄细胞中含有多聚半乳糖醛酸酶(简称PG)基因，控制细胞产生PG，该酶能破坏细胞壁，使番茄软化，不耐贮藏。科学家将抗PG基因导入番茄细胞，培育出了抗软化、保鲜时间长的转基因番茄。请运用所学知识回答下列问题：‎ ‎(1)该实验中的目的基因是_______________。若实验操作中所用的目的基因既含有内含子也含有启动子，则该基因取自________文库。基因工程操作的核心步骤是_________________________________。‎ ‎(2)将含有目的基因的番茄细胞培养为番茄植株需借助________技术，由细胞产生愈伤组织的过程称为________。‎ ‎(3)抗PG基因是PG基因的反义基因，推测转基因番茄抗软化、保鲜时间长的原因为：抗PG基因产生的mRNA与PG基因产生的________互补，形成了________，阻断了基因表达的________过程，因此番茄细胞就不能产生________。‎ ‎(4)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。若将得到的二倍体转基因番茄植株自交，F1中抗软化与不抗软化的植株数量比为3∶1，则可推测目的基因整合到了________。‎ A.一对同源染色体的一条上 B.一对同源染色体的两条上 C.两条非同源染色体上 D.线粒体中的DNA上 ‎7. 为探究SHH基因与角化囊肿发生的相关性，科研人员利用SHH基因的非模板链转录合成RNA作为探针，进行分子杂交实验，以检测SHH基因在角化囊肿中的表达情况，其基本流程如图(Amp表示氨苄青霉素抗性基因；LacZ基因被SHH基因插入后不表达)，请回答：‎ ‎(1)基因工程成功实施的理论基础有_______________________________________‎ ‎______________________________________________________________________。‎ ‎(2)重组载体中SHH基因转录合成RNA探针时，________(填“需要”或“不需要”)启动子。‎ ‎(3)步骤②中，用Ca2＋处理大肠杆菌，使之成为________细胞，然后导入重组载体。实验中，用添加氨苄青霉素的培养基培养大肠杆菌，未导入质粒的细菌将会死亡，原因是这种细菌不含有________基因。‎ ‎(4)能表达LacZ基因的大肠杆菌在含有IPTG和X－gal的培养基上会形成蓝色菌落，易于识别，根据上述原理可以初步判断________(填“蓝色”或“白色”)菌落中的大肠杆菌为重组菌。‎ ‎(5)将制备的探针加入角化囊肿切片中，探针将与________形成杂交带，进而判断SHH基因的转录情况，此过程用到的相关检测方法(技术)是________。‎ ‎8. 人类在预防与诊疗传染性疾病过程中，经常使用疫苗和抗体。已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒，该病毒表面的A蛋白为主要抗原，且疫苗生产和抗体制备的流程之一如下图：‎ ‎(1)过程①代表的过程是________。‎ ‎(2)过程③构建出的表达载体必须要含有__________________和目的基因等结构。‎ ‎(3)生产药物时可用微生物做受体细胞，则④应采用________处理，使受体细胞处于________，从而将表达载体导入受体细胞；药物生产也可用乳腺生物反应器，那么④应采用________的方法，从而将表达载体导入受体细胞。‎ ‎(4)过程⑦的实验技术名称是________，诱导该过程的化学试剂是________。‎ ‎(5)对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图中基因工程生产的________作疫苗。对该传染病疑似患者确诊时，可以从疑似患者体内分离出病毒，与已知病毒进行________比较；或用图中的________进行特异性结合检测。‎ 课时考点42　细胞工程 三年高考真题演练 ‎1. 关于动物细胞培养和植物组织培养的叙述，错误的是(　　)‎ A.动物细胞培养和植物组织培养所用培养基不同 B.动物细胞培养和植物组织培养过程中都要用到胰蛋白酶 C.烟草叶片离体培养能产生新个体，小鼠杂交瘤细胞可离体培养增殖 D.动物细胞培养可用于检测有毒物质，茎尖培养可用于植物脱除病毒 ‎2. 某研究者用抗原(A)分别免疫3只同种小鼠(X、Y和Z)，每只小鼠免疫5次，每次免疫一周后测定各小鼠血清抗体的效价(能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数)，结果如下图所示。‎ 若要制备杂交瘤细胞，需取免疫后小鼠的B淋巴细胞(染色体数目40条)，并将该细胞与体外培养的小鼠骨髓瘤细胞(染色体数目60条)按一定比例加入试管中，再加入聚乙二醇诱导细胞融合，经筛选培养及抗体检测，得到不断分泌抗A抗体的杂交瘤细胞。‎ 回答下列问题。‎ ‎(1)制备融合所需的B淋巴细胞时，所用免疫小鼠的血清抗体效价需达到16 000以上，则小鼠最少需要经过________次免疫后才能有符合要求的。达到要求后的X、Y、Z这3只免疫小鼠中，最适合用于制备B淋巴细胞的是________小鼠，理由是_______________________________________。‎ ‎(2)细胞融合实验完成后，融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外，可能还有____________________，体系中出现多种类型细胞的原因是___________________________________________。‎ ‎(3)杂交瘤细胞中有________个细胞核，染色体数目最多是________条。‎ ‎(4)未融合的B淋巴细胞经多次传代培养后都不能存活，原因是________________。‎ ‎3. ‎ 甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物，甲含有效成分A，乙含有效成分B。某研究小组拟培育同时含有A和B的新型药用植物。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)为了培育该新型药用植物，可取甲和乙的叶片，先用________酶和________酶去除细胞壁，获得具有活力的________，再用化学诱导剂诱导二者融合，形成的融合细胞进一步培养形成________组织，然后经过________形成完整的杂种植株。这种培育技术称为___________________。‎ ‎(2)上述杂种植株属于多倍体，多倍体是指__________________________________，‎ 假设甲与乙有性杂交的后代是不育的，而上述杂种植株是可育的，造成这种差异的原因是_________________________________________。‎ ‎(3)这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖。经植物组织培养得到的________________________等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。‎ ‎4. 下列有关细胞工程的叙述，正确的是(　　)‎ A.PEG是促细胞融合剂，可直接诱导植物细胞融合 B.用原生质体制备人工种子，要防止细胞破裂 C.骨髓瘤细胞经免疫处理，可直接获得单克隆抗体 D.核移植克隆的动物，其线粒体DNA来自供卵母体 ‎5. 定量分析是科学研究的重要方法。下列能用血细胞计数板直接计数的是(　　)‎ A.海拉细胞悬液 B.浓缩培养的噬菌体 C.自来水中大肠杆菌 D.蛙卵 ‎6. 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________。‎ ‎(2)在核移植之前，必须先去掉受体卵母细胞的核，目的是____________________________。受体应选用________期卵母细胞。‎ ‎(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)采用胎儿成纤维细胞进行转基因体细胞克隆，理论上可获得无限个转基因绵羊，这是因为_________________________________________。‎ ‎7. DHA对脑神经发育至关重要。以A、B两种单细胞真核藻为亲本，利用细胞融合技术选育高产DHA融合藻。两种藻特性如下表。‎ 亲本藻 优势代 谢类型 固体培养基 上藻落直径 A藻 自养 ‎0.06‎ 小 ‎0.7‎ B藻 异养 ‎0.14‎ 大 无 据表回答：‎ ‎(1)选育的融合藻应具有A藻________与B藻________的优点。‎ ‎(2)诱导融合前需用纤维素酶处理两种藻，其目的是获得__________________。‎ ‎(3)通过以下三步筛选融合藻，步骤________可淘汰B藻，步骤________可淘汰生长速率较慢的藻落，再通过步骤________生产所需的融合藻。‎ 步骤a：观察藻落的大小 步骤b：用不含有机碳源(碳源——生物生长的碳素来源)的培养基进行光照培养 步骤c：测定DHA含量 ‎(4)以获得的融合藻为材料进行甲、乙、丙三组试验，结果如下图。‎ ‎①甲组条件下，融合藻产生[H]的细胞器是________；丙组条件下产生ATP的细胞器是________。‎ ‎②与甲、丙两组相比，乙组融合藻生长速率较快，原因是在该培养条件下_________________________________。‎ 甲、乙两组DHA产量均较高，但实际生产中往往采用甲组的培养条件，其原因是_______________________________________。‎ ‎8. [生物—现代生物科技专题]Rag2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗。其技术流程如图：‎ ‎(1)步骤①中，在核移植前应去除卵母细胞的__________________。‎ ‎(2)步骤②中，重组胚胎培养到________期时，可从其内细胞团分离出ES细胞。‎ ‎(3)步骤③中，需要构建含有基因Rag2的表达载体。可以根据Rag2基因的________设计引物，利用PCR技术扩增Rag2基因片段。用HindⅢ和PstⅠ限制酶分别在片段两侧进行酶切获得Rag2基因片段。为将该片段直接连接到表达载体，所选择的表达载体上应具有________________酶的酶切位点。‎ ‎(4)为检测Rag2基因的表达情况，可提取治疗后小鼠骨髓细胞的________，用抗Rag2蛋白的抗体进行杂交实验。‎ ‎9. 铁皮石斛是我国名贵中药，生物碱是其有效成分之一。应用组织培养技术培养铁皮石斛拟原球茎(简称PLBs，类似愈伤组织)生产生物碱的实验流程如下：‎ 在固体培养基上，PLBs的重量、生物碱含量随增殖培养时间的变化如图所示，请回答下列问题。‎ ‎(1)选用新生营养芽为外植体的原因是____________________________________________，‎ 诱导外植体形成PLBs的过程称________。‎ ‎(2)与黑暗条件下相比，PLBs在光照条件下生长的优势体现在________，________，________。‎ ‎(3)脱落酸(ABA)能提高生物碱含量，但会抑制PLBs的生长。若采用液体培养，推测添加适量的ABA可提高生物碱产量。同学们拟开展探究实验验证该推测，在设计实验方案是探讨了以下问题：‎ ‎①ABA的浓度梯度设置和添加方式：设4个ABA处理组，1个空白对照组，3次重复。因ABA受热易分解，故一定浓度的无菌ABA母液应在各组液体培养基________后按比例加入。‎ ‎②实验进程和取样：实验50天完成，每10天取样，将样品(PLBs)称重(g/瓶)后再测定生物碱含量。如初始(第0天)数据已知，实验过程中还需测定的样品数为________。‎ ‎③依所测定数据确定适宜的ABA浓度和培养时间：当某3个样品(重复样)的________时，其对应的ABA浓度为适宜浓度，对应的培养时间是适宜培养时间。‎ 两年模拟试题精练 ‎1. 细胞工程技术研究，特别是不对称细胞杂交等技术是当前研究的热点。请回答下列有关问题：‎ ‎(1)植物组织培养的原理是________________。将离体的器官或组织，首先经过脱分化培养形成________，然后再分化最终形成完整植株。‎ ‎(2)细胞的不对称杂交是指将不对等的细胞进行融合，如将二倍体甘蓝体细胞与其配子细胞进行的融合：首先经________酶的作用去除细胞壁，形成________，再经物理或化学方法，促使二者融合，其中常用的化学诱导剂为________，融合后符合育种条件的植物细胞中有________个染色体组。‎ ‎(3)动物细胞培养液为合成培养基，但该培养基中往往要加入一些________等天然成分。动物细胞培养所需气体主要有O2和CO2，CO2的主要作用是____________________________________________。‎ ‎2. 胚胎干细胞简称ES或EK细胞，是一种全能性干细胞，具有自我更新和多向分化的潜能，在临床移植医学、细胞治疗、细胞工程、生物学基础研究等领域具有重要的科学意义和巨大的应用前景。请回答下列问题。‎ ‎(1)ES细胞从________和________获取，对它可进行冷冻保存，也可进行遗传改造。‎ ‎(2)人类在根治糖尿病时，可通过ES细胞定向分化出________(填写细胞名称)再进行移植。此过程中，若定向诱导培育出相应的器官进行移植除能解决目前临床上存在的供体器官不足的问题外，还有一大优点是________________。‎ ‎(3)若将ES细胞体外培养，在培养基中通常需加入________等一些天然成分，还需要提供5%的CO2，其作用是________。‎ ‎(4)用ES细胞进行核移植，所选择的卵母细胞必须发育到________(时期)才能作受体细胞，与体细胞核移植相比更容易发育成克隆动物，原因在于ES细胞的分化程度________，全能性高。‎ ‎3. 鼠源单克隆抗体用于疾病的治疗时，易发生不良反应，科学家通过对鼠和人控制抗体产生的基因进行拼接，实现了对鼠源单克隆抗体的改造，生产出对人体不良反应小、效果更好的单克隆抗体。请回答：‎ ‎(1)鼠源单克隆抗体是将经过免疫的小鼠________细胞与骨髓瘤细胞融合，然后筛选出________‎ 的杂交瘤细胞，并通过体内或体外培养生产的抗体。‎ ‎(2)动物细胞融合常用________诱导，细胞融合体现了细胞膜的________。在体外培养杂交瘤细胞时，培养液中通常加入________等天然成分，将其置于95%空气加5%CO2的气体环境中，CO2的作用是________________。‎ ‎(3)基因拼接用到的工具有________和________。‎ ‎(4)单克隆抗体的优点是________。‎ ‎4. 埃博拉病毒(EBOV)是一种能引起人类和灵长类动物发生埃博拉出血热(EBHF)的烈性病毒，其遗传物质为RNA，利用相应的生物学技术制备出抗EBOV的单克隆抗体，可快速检测EBOV。请回答下列问题：‎ ‎(1)途径一：在制备抗EBOV的单克隆抗体的过程中，先给小鼠注射一种纯化的EBOV蛋白，一段时间后，从小鼠的脾脏中获取________细胞，将获得的细胞与小鼠的________细胞融合，再经过筛选、检测，最终可获得所需的杂交瘤细胞，在细胞融合过程中体现了细胞膜具有的结构特点是________。‎ ‎(2)途径二：可将无限增殖的基因用________技术导入能产生抗EBOV抗体的小鼠浆细胞中，以便源源不断地产生抗EBOV的单克隆抗体，此细胞可来源于________的增殖分化。‎ ‎(3)在途径二中，将无限增殖的基因导入相应的免疫细胞的技术中，需要的工具酶为________。‎ ‎(4)埃博拉病毒(EBOV)侵入人体时，在细胞中以RNA为模板，在________酶的作用下，合成相应的DNA并指导蛋白质合成，进行增殖。‎ ‎5. 下列是生物学技术制备抗体的两个途径模式简图。‎ ‎(1)过程①和②得到的Y细胞称为________。得到的单克隆抗体最主要的优点是________________________________。‎ ‎(2)抗体1与抗体2的氨基酸排列顺序相同，两者的空间结构是否相同？________。为什么？_______________________________________________________________。‎ ‎(3)在基因表达载体中，启动子的作用是________识别和结合的部位，驱动V1基因的________。‎ ‎(4)质粒上的标记基因的作用是________________________________________________。‎ ‎(5)过程④要用到的主要酶是__________________________________________。‎ ‎6. 下列是在生产实践中培育相应动植物的过程，请回答：‎ ‎(1)下图是培育转基因低乳糖奶牛的流程图。‎ 乳糖分解酶基因成纤维细胞―→转基因胚胎受体母牛转基因低乳糖奶牛 乳糖分解酶基因是具有________的DNA片段，将其导入成纤维细胞中常用的方法是________；转基因成功之后，通常还需要通过核移植技术将成纤维细胞的细胞核移入到________细胞中，才能培育出转基因牛胚胎，原因是________________。应选择________时期的胚胎移植到受体母牛体内，受体母牛需要经过________处理才适合进行胚胎移植。‎ ‎(2)为保持君子兰亲本的优良性状，科研人员取君子兰幼叶培养出愈伤组织，然后再从愈伤组织分化形成小植株，该过程中君子兰的生殖方式是________。这种技术称为________，该技术的实际应用还有________________方面(答出一点即可)。‎ ‎7. Ⅰ.下图为人类“治疗性克隆”‎ 的大致过程，A、B、C代表过程，甲、乙代表细胞发育的时期。请据图回答问题。‎ ‎(1)图中A、B过程用到的生物技术分别是________、________，甲称做________。‎ ‎(2)乙是具有________和________的胚胎干细胞。‎ ‎(3)相同的胚胎干细胞，通过C过程“克隆”可得到不同细胞，如胰岛细胞、血细胞、心肌细胞等，上述“克隆”过程是胚胎干细胞________和________的结果。‎ ‎(4)按上述方法克隆的器官在移植方面的主要优点是________。‎ Ⅱ.人类在预防与诊疗传染性疾病过程中，经常使用疫苗和抗体。已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒，该病毒表面的A蛋白为主要抗原，其疫苗生产和抗体制备的流程如图：‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)过程①表示的是________；过程②表示的是基因工程操作步骤中________。基因工程的核心步骤是________(填序号)。‎ ‎(2)在给小鼠皮下注射A蛋白时，要重复注射几次的目的是_________________。‎ ‎(3)在将X进行扩大培养之前，至少需要经过两次筛选，方法分别是____________和____________。‎ ‎8. 研究表明，HER2/neu是一种原癌基因，它表达的H蛋白在多种恶性肿瘤特别是乳腺癌细胞中过量表达。抗H蛋白单克隆抗体能抑制过量表达H蛋白的乳腺癌细胞的生长，目前已成为有效的生物治疗手段。‎ ‎ (1)选择H蛋白作为单克隆抗体的作用靶点，是因为H蛋白在成年个体的正常组织中________(填“低表达”或“高表达”)。H蛋白是一个跨膜蛋白，结构如图所示。制备免疫小鼠用的H蛋白(抗原)时，应构建________区基因，转入原核细胞表达并提纯。‎ ‎(2)将H蛋白注射到小鼠体内，取该小鼠的脾脏细胞与________细胞进行融合，使用的化学诱导剂是________，细胞融合的原理是________。‎ ‎(3)将融合细胞在________培养基中培养，一段时间后培养基中只有杂交瘤细胞生长。将杂交瘤细胞转到多孔培养板上培养，应用________技术进行抗体阳性检测。经多次筛选，就能得到产生单克隆抗体的杂交瘤细胞。‎ ‎(4)将筛选得到的杂交瘤细胞，经过________或小鼠腹腔内培养，获取大量的单克隆抗体。‎ ‎(5)治疗乳腺癌时，可单独使用抗H蛋白单克隆抗体，也可将该单克隆抗体与抗癌药物结合构建“生物导弹”，杀死癌细胞。这充分体现了单克隆抗体________________的特点。‎ 课时考点43　胚胎工程 三年高考真题演练 ‎1. 下图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物(二倍体)的流程。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)图中A表示正常细胞核，染色体数为2n，则其性染色体的组成可为________。过程①表示去除细胞核，该过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行，去核时常采用________的方法。②代表的过程是________。‎ ‎(2)经过多次传代后，供体细胞中________的稳定性会降低。因此，选材时必须关注传代次数。‎ ‎(3)若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同，从遗传物质的角度分析其原因是_______________________________________。‎ ‎(4)与克隆羊“多莉(利)”培养成功一样，其他克隆动物的成功获得也证明了_______________________________________。‎ ‎2. 印度沙漠猫是一种珍稀猫科动物，通过胚胎工程技术，可以让家猫代孕而繁育，主要步骤如图所示。下列相关叙述正确的是(　　)‎ A.步骤甲、乙分别是指精子获能、胚胎分离 B.诱导超数排卵所注射的激素只能作用于特定细胞 C.受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于营养液 D.步骤甲使用的培养液和早期胚胎培养液成分基本相同 ‎3. 2015年2月3日，英国议会下院通过一项历史性法案，允许以医学手段培育“三亲婴儿”。三亲婴儿的培育过程可选用如下技术路线。‎ 据图分析，下列叙述错误的是(　　)‎ A.该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代 B.捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿 C.三亲婴儿的染色体全部来自母亲提供的细胞核 D.三亲婴儿的培育还需要早期胚胎培养和胚胎移植等技术 ‎4. 下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述，正确的是(　　)‎ A.乳腺细胞比乳腺癌细胞更容易进行离体培养 B.细胞核移植主要在同种动物、同种组织的细胞之间进行 C.采用胚胎分割技术产生同卵多胚的数量是有限的 D.培养早期胚胎的培养液中含维生素、激素等多种能源物质 ‎5. 某课题组为解决本地种奶牛产奶量低的问题，引进了含高产奶基因但对本地适应性差的纯种公牛。‎ ‎(1)拟进行如下杂交：‎ ‎♂A(具高产奶基因的纯种)×♀B(具适宜本地生长基因的纯种)―→C 选择B作为母本，原因之一是胚胎能在母体内正常________________。若C中的母牛表现为适宜本地生长，但产奶量并未提高，说明高产奶是________性状。为获得产奶量高且适宜本地生长的母牛，根据现有类型，最佳杂交组合是________________，后代中出现这种母牛的概率是________(假设两对基因分别位于不同对常染色体上)。‎ ‎(2)用以上最佳组合，按以下流程可加速获得优良个体。‎ 精子要具有受精能力，需对其进行________处理；卵子的成熟在过程________中完成。在过程④的培养基中含有葡萄糖，其作用是________。为筛选出具有优良性状的母牛，过程⑤前应鉴定胚胎的___________________。子代母牛的优良性状与过程________的基因重组有关。‎ ‎(3)为了提高已有胚胎的利用率，可采用________技术。‎ 两年模拟试题精练 ‎1. 如图是利用高等哺乳动物的生殖细胞进行的体外受精技术培育试管动物的大致流程。请回答下列问题：‎ ‎(1)在体外受精前，要对精子进行________处理，从而使精子具有与卵细胞受精的能力。‎ ‎(2)体外培养受精卵时，需给予一定量的O2和CO2。受精卵进行细胞呼吸产生CO2的场所是________，消耗的O2是用于________的产生。‎ ‎(3)从重组细胞到早期胚胎过程中所利用的胚胎工程技术是________，胚胎移植前通过________技术可获得较多胚胎。‎ ‎2. 下图是某科研小组设计的用“精子介导基因转移法”培育转基因山羊(2n)的流程图。据图回答下列问题：‎ ‎（1）“精子介导基因转移法”是利用精子易于与外源基因结合的能力，通过图中的①‎ 过程，将精子作为外源基因的　　　　，由　　　　的精子，经过②过程，将外源基因送入卵母细胞。‎ ‎（2）进行②过程的卵母细胞应处于　　　　期，此时细胞中含　　　　个染色体组。受精过程中防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和　　　　。‎ ‎（3）③过程需要在__________、________________（写出两点）等条件下进行。‎ ‎（4）胚胎工程是指对动物的早期胚胎或　　　　所进行的多种显微操作和处理技术。④过程涉及的胚胎工程技术是　　　　。‎ ‎3． 治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义，流程如下：‎ ‎（1）过程①采用的是细胞工程中的　　　　技术，过程②采用的是胚胎工程中的　　　　技术。‎ ‎（2）体细胞进行体外培养时，所需气体主要有O2和CO2，其中CO2的作用是维持培养液（基）的　　　　。‎ ‎（3）如果克隆过程中需进行基因改造，在构建基因表达载体（重组载体）时必须使用　　　　和　　　　两种工具酶。基因表达载体上除目的基因外，还必须有　　　　、　　　　以及　　　　等。‎ ‎（4）胚胎干细胞可以来自于囊胚中的　　　　。在一定条件下，胚胎干细胞可以分化形成不同的组织器官。若将图中获得的组织器官移植给个体　　　　（填“A”或“B”），则不会发生免疫排斥反应。‎ ‎4． 自然条件下，哺乳动物不发生孤雌生殖。2014年3月，云南农大科研团队把猪卵母细胞进行人为的孤雌激活处理，使其发育成胚胎，移植到代孕母猪体内，获得世界上第一批成活的孤雌生殖克隆猪。这种克隆猪不同于核移植获得的克隆猪，现将两种技术进行比较。‎ ‎（1）图中过程①②③④是获得孤雌生殖克隆猪的技术流程，那么获得核移植克隆猪的技术流程是过程　　　　（填序号）。‎ ‎（2）孤雌生殖克隆猪仍然是二倍体生物，但由于缺失　　　　方亲本基因，导致其生长发育中出现多种问题，给研究者提供了很好的材料。‎ ‎（3）孤雌激活处理其实质是要激活卵母细胞　　　　，使其发育成早期胚胎，得到克隆猪。‎ ‎（4）体细胞核移植技术中也会用到卵母细胞，需要选择　　　　时期的卵母细胞，并用微型吸管吸出　　　　。‎ ‎（5）早期胚胎移植时，必需移植到同种、　　　　的其他雌性动物子宫中，才可能移植成功。‎ ‎（6）可以从两种不同的克隆猪中提取mRNA进行研究，也可通过　　　　方法得到多种cDNA，并通过　　　　技术扩增产物。‎ ‎5． 如图是牛胚胎移植示意图，请回答相关问题：‎ ‎（1）牛胚胎移植过程中，分娩产生的犊牛的遗传物质来自　　　　，移植前可选择发育良好、形态正常的　　　　进行　　　　，实现同卵多胎。‎ ‎（2）胚胎移植前可用SRY－PCR法进行性别鉴定，在用PCR扩增SRY基因时，需要的条件主要有扩增缓冲液、模板DNA、4种脱氧核苷酸、特定引物和　　　　。‎ ‎（3）从供体母牛子宫内收集胚胎的方法叫　　　　，其生理学基础是______________________________________________。‎ ‎（4）一头良种犊牛成年后肾功能异常，治疗方式为选择器官移植，为避免发生免疫排斥，可通过　　　　技术获其胚胎干细胞，再诱导分化成相应组织、器官，然后进行移植，胚胎干细胞可来源于囊胚的　　　　，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞，即具有　　　　。‎ ‎6． 下图表示克隆羊的培育过程，请根据所学知识回答问题：‎ ‎（1）培育克隆羊时用到的卵母细胞可以从屠宰场收集，并在体外培养到　　　　期。‎ ‎（2）从供体羊中取上皮细胞，用　　　　处理后，进行分散培养。在体外培养时，培养液中除了加入水、无机盐、维生素、葡萄糖、氨基酸等营养成分之外，通常还需要加入　　　　等天然物质。‎ ‎（3）通过显微操作吸出卵母细胞中的细胞核，此过程中还需要将　　　　一并吸出。‎ ‎（4）将融合后的重组细胞培养到早期胚胎后，移入代孕母羊体内的最佳时期是　　　　。‎ ‎（5）移入代孕母羊体内的胚胎之所以能够存活，是因为受体不仅不会对其发生　　　　，而且受体还能通过子宫与其建立正常的生理和组织联系。‎ ‎（6）若要一次获得多只相同的克隆羊，宜采用　　　　技术，若做DNA分析鉴定性别应取　　　　细胞。‎ ‎7． 2013年7月，中国试管婴儿之母——卢光现教授与研究伙伴共同宣布全球首批经全基因组测序的PGD/PGS试管婴儿在长沙诞生。新技术的突破意味着通过设计试管婴儿解决部分不孕不育问题的同时，部分肿瘤疾病、遗传性疾病的家族性遗传也将有望避免。‎ ‎（1）设计试管婴儿是为了提高受孕率，胚胎移植时多采用多胚胎移植，因此需用　　　　处理促进母亲排出更多的卵子。‎ ‎（2）胚胎发育的卵裂期在　　　　（填“透明带”或“放射冠”）内进行。受精卵经72 h体外培养发育成32细胞左右的胚胎，叫做　　　　，可用于胚胎移植。‎ ‎（3）为了某些需要，需对胚胎的性别进行鉴定。目前最有效最准确的方法是SRY—PCR法，操作的基本程序是：从被测的囊胚中取出几个　　　　（填“滋养层”或“内细胞团”）细胞，提取DNA为模板；然后用位于Y染色体上的性别决定基因（即SRY基因）的一段核苷酸序列作　　　　，在　　　　催化作用下进行PCR扩增；最后与SRY特异性探针出现阳性反应者，胚胎为　　　　性。‎ ‎（4）设计试管婴儿、克隆人等都是引起人们广泛争论的问题。我国不反对治疗性克隆，即可利用人体细胞核移植等技术治疗人类疾病，在去除卵母细胞的细胞核时，可用微型吸管把位于　　　　之间的第一极体一并吸出。‎ ‎8． 多不饱和脂肪酸需要从膳食中摄取，而不能被人体直接合成。科学家通过转基因手段将ω－6脂肪酸脱氢酶基因（FAT1）整合到肉牛基因组，以期提高肉牛体内的多不饱和脂肪酸含量，促进人类健康。请回答下列问题。‎ ‎（1）将ω－6脂肪酸脱氢酶基因导入肉牛细胞中常用的方法是　　　　　　　　，在用PCR技术扩增目的基因时，需要的条件主要有扩增缓冲液、模板DNA、4种原料、特定引物和　　　　。‎ ‎（2）体外受精获得受精卵时，将优良公牛的精子收集后放在一定浓度的肝素溶液中进行培养，其目的是________ 。‎ ‎（3）下列有关胚胎移植的叙述错误的是（　　）‎ A．应选择健康和具有正常繁殖能力的个体作为受体 B．只有供、受体生理状态相同，移入受体的胚胎才能被接受 C．胚胎收集中冲卵指的是从母体输卵管中冲取卵子 D．受体牛对植入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应 ‎（4）胚胎移植前可选择发育良好、形态正常的　　　　（填胚胎发育时期）进行　　　　，以实现同卵多胎。‎ ‎（5）该转基因牛还可以用核移植的方法繁殖，用核移植的方法得到的动物称为　　　　。用于核移植的供体细胞一般都选择10代以内的细胞，目的是保持细胞正常的　　　　。‎ ‎9． 嵌合体胚胎是指用四倍体（4n）胚胎与二倍体胚胎（2n）或胚胎干细胞（ES细胞）进行聚合，形成由二倍体和四倍体细胞组成的嵌合体。嵌合体胚胎的构建常用方法如图，请据图分析回答：‎ ‎（1）受精卵是胚胎发育的开端，图中的卵细胞达到　　　　时期，才具备受精的能力，而精子需经过　　　　过程才能和卵细胞结合。‎ ‎（2）2n的ES细胞来自胚胎发育过程的　　　　期，本实验中从功能上说明了该细胞　　　　。‎ ‎（3）嵌合体胚胎的构建用到的现代生物工程技术主要有：　　　　　　　　。‎ ‎10． 利用乳腺生物反应器获取药用蛋白具有产量高、成本低等优点。下图所示为培育转基因奶牛获得人血清白蛋白的流程。请回答下列问题：‎ ‎（1）PCR扩增人血清白蛋白基因时使用的酶是　　　　。要使人血清白蛋白基因在转基因奶牛的乳腺细胞中表达，应将其与　　　　基因的启动子等调控组件重组。‎ ‎（2）为使供体母牛一次排出多枚卵母细胞，常对其注射　　　　。采集的精子需要经过　　　　，才具备受精能力。‎ ‎（3）过程①将重组表达载体导入受精卵常用的方法是　　　　。过程②包括　　技术和胚胎移植技术；在进行胚胎移植时，需对受体母牛进行　　处理。‎ ‎（4）为了获得母奶牛，移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行　　　　。若要检测牛奶中是否含有人血清白蛋白，可采用　　　　技术。‎ ‎（5）为使人血清白蛋白基因在后代中长期保持，可将转基因奶牛体细胞的　　转入　　细胞中构成重组细胞，使其发育成与供体具有相同性状的个体，该技术称为　　　　。‎ ‎11． 我国研究人员创造出一种新型干细胞——异种杂合二倍体胚胎干细胞，具体研究过程如下图所示，请据图回答问题：‎ ‎（1）图中的单倍体囊胚1最可能是由小鼠的　　　　发育而来，所采用的技术应为　　　　　　　，培养过程中使用的培养液除含有一些无机盐和有机盐外，还需添加维生素、激素、　　　　以及血清等物质。‎ ‎（2）图中的单倍体ES应取自囊胚的　　　　细胞，ES在形态上表现为____________________________________。‎ ‎（3）由于物种间存在　　　　，因此自然情况下哺乳动物远亲物种间的配子往往无法完成　　　　作用，或者即便能完成也不能发育。但是人们为了生物学研究的便利，创造出了各类远亲物种间的杂合细胞，如小鼠—大鼠、人—鼠等杂交细胞，由于这些细胞都是由体细胞融合产生，因此杂交细胞中通常含有　　　　个染色体组。‎ ‎12． 利用生物工程技术，可从转基因奶山羊乳汁中分离获得人凝血因子Ⅳ，用于血友病的治疗。请回答下列问题：‎ ‎（1）根据凝血因子Ⅳ基因上游和下游的碱基序列，可用　　　　技术获取并扩增基因。构建该基因表达载体时，所用到的工具酶是　　　　，该基因表达载体中，凝血因子Ⅳ基因的上游和下游分别是　　　　。‎ ‎（2）将目的基因表达载体导入奶山羊受精卵的常用方法是　　　　。受体细胞选用受精卵的优点是细胞大易操作、营养物质含量高和　　　　。‎ ‎（3）在体外胚胎培养时，应选用囊胚的　　　　进行DNA分析，用于选择雌性胚胎。此期的胚胎也适于胚胎分割移植，此技术的优点是_______________________________________。‎ ‎（4）人凝血因子Ⅳ是一种胞外酶，该蛋白的加工是在　　　　等细胞器上进行的。人凝血因子Ⅳ 只在乳腺细胞合成的原因是　　　　　　　　。‎ ‎13． 下图为培育转基因山羊生产人β－酪蛋白的流程图。请回答下列问题：‎ ‎（1）过程①为基因工程中的　　　　，人β－酪蛋白基因为　　　　，可从基因文库中获取，基因文库包括　　　　。‎ ‎（2）过程②指的是胚胎移植过程，一般选取　　　　的胚胎进行胚胎移植，不选用原肠胚时期。‎ ‎（3）过程③为加速转基因动物的繁育，可以采用　　　　、　　　　等方法。‎ ‎（4）过程④指的是目的基因的表达，包括　　　　两个阶段，在分子水平上检测目的基因是否在转基因山羊体内成功表达的方法是_______________________。‎ ‎14． 人们利用转基因、核移植等技术获得动物胚胎，移植给受体获得后代。请回答：‎ ‎（1）在转基因过程中，构建基因表达载体常用的工具酶是　　　　。目的基因导入动物细胞最常用的技术是　　　　。‎ ‎（2）在核移植过程中，从供体内获得体细胞后，对其进行的初次培养称为　　　　，其细胞数量达到一定程度后出现　　　　现象而使细胞停止分裂，需用酶处理使其分散成单个细胞继续培养。‎ ‎（3）用于核移植的供体细胞一般选用传代10代以内的细胞，原因是　　　　；所用的去核卵母细胞一般处于　　　　期；用于培养供体细胞的培养基中通常含有　　　　等天然成分。‎ ‎（4）胚胎移植时，胚胎在受体内存活的生理学基础是受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生　　　　反应；欲获得遗传物质完全相同的两个后代，可选择发育良好、形态正常的　　　　进行胚胎分割，因为该时期的细胞具有　　　　。‎ ‎15． 哺乳动物单倍体胚胎干细胞技术是遗传学研究的新手段。下图表示研究人员利用小鼠（2N＝40）获取单倍体胚胎干细胞的方法。请分析并回答下列问题：‎ ‎（1）方法甲中，研究人员需要对实验小鼠A注射　　　　，使其　　　　，从而获得更多的卵母细胞，再利用SrCl2溶液处理、激活卵母细胞，并在体外培养至[④]　　　　期，再利用流式细胞仪筛选出单倍体细胞。‎ ‎（2）方法乙中，研究人员首先采用特定方法去除⑥中的雌原核，并在体外培养至⑧。⑧中细胞染色体数目应为　　　　。与正常二倍体小鼠的基因组染色体组成相比，⑧中细胞的染色体的组成不同在于　　　　。‎ ‎（3）研究发现，小鼠单倍体干细胞存在自发二倍体化的现象。为此，可以通过测定并分析⑤⑩中细胞的　　　　分子含量，或者利用显微镜观察处于有丝分裂中期细胞中的染色体数目来确定。‎ ‎（4）研究发现，单倍体胚胎干细胞也能分化，形成不同功能的细胞、组织和器官，该技术培育的单倍体动物可成为研究　　　　基因功能的理想细胞模型。‎ ‎16． ‎ 严重复合型免疫缺陷症的基因治疗方法是：先从病人体内获得淋巴细胞进行体外培养，然后将腺苷酸脱氨酶基因利用逆转录病毒作为运载体转移到淋巴细胞，再筛选成功转移的细胞增殖培养，最后重新输入患者体内。回答下列问题：‎ ‎（1）体外培养淋巴细胞，应保证处于　　　　环境，在合成培养基中通常加入适量的　　　　等天然成分，培养应在含5%CO2的培养箱中进行，CO2的作用是　　　　。‎ ‎（2）该基因治疗过程是在逆转录病毒的　　　　作用下，使RNA逆转录为DNA，与目的基因整合后插入到淋巴细胞基因组中。基因表达载体除含有目的基因外，还必须含有　　　　等控制基因表达的信号序列。‎ ‎（3）淋巴细胞主要在人体的　　　　（器官）中分化形成，并参与人体的　　　　免疫。‎ ‎（4）淋巴细胞的DNA上是否插入了目的基因，一般用　　　　标记的腺苷酸脱氨酶基因作为探针，进行DNA分子杂交检测。‎ ‎17． 2014年，上映了《超凡蜘蛛侠2》。电影中，“蜘蛛侠”能产生高强度的蜘蛛丝，现实中的基因工程也创造出了“蜘蛛羊”，该羊的乳汁中含有蛛丝蛋白，高强度的蛛丝蛋白可用于许多重要的特种工业领域。请回答：‎ ‎（1）基因工程操作的关键步骤是　　　　　　　　；如果是将目的基因导入植物细胞，采用最多的方法是　　　　，其次还有　　　　和花粉管通道法等。‎ ‎（2）如果是将目的基因导入动物细胞，最常用的方法是　　　　。此方法的受体细胞多是　　　　。‎ ‎（3）重组DNA导入受体细胞后，筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是　　　　。‎ ‎（4）胚胎移植时，通常将早期胚胎移植到同种且　　　　与供体相同的动物体内，受体对外来胚胎基本上不发生　　　　。若需要一次产生两头转基因“蜘蛛羊”，可将　　　　阶段的胚胎进行分割，具体操作时要保证　　　　。‎ ‎（5）科学家为保证乳汁中有蛛丝蛋白，应该先用　　　　技术，检测蛛丝蛋白基因是否整合到了染色体上。‎ ‎18．为了加快优良种牛的繁殖速度，科学家采用了以下两种方法，请根据图示信息回答下列问题。‎ ‎ （1）试管牛的培育属于　　　　（“有性繁殖”或“无性繁殖”）；试管牛和克隆牛的培育过程中均用到的工程技术有早期胚胎培养、　　　　等；克隆牛的培育依据的原理是_____________________________________。‎ ‎（2）促使B牛多排卵的激素一般是　　　　。对B牛和D牛要进行　　　　处理。‎ ‎（3）在受精的过程中，判断卵子是否受精的标志是________________________。‎ ‎（4）要培育高产奶率的转基因牛，如建立生产生长激素的乳腺生物反应器，即科学家将　　　　和乳腺蛋白基因的　　　　、　　　　等调控组件重组在一起，该过程需要用到的酶是　　　　，再通过　　　　法导入牛的　　　　中。‎ ‎19． 2015年2月3日，英国议会下院投票通过一项历史性的法案，为了避免夫妻把生理缺陷遗传给孩子，同意以医学方法创造携带三人DNA的婴儿，即允许婴儿加入父母以外第三人的遗传基因。“三亲婴儿”的培育过程可选用如下技术路线。请回答下列问题：‎ ‎（1）图中“三亲婴儿”的染色体来自　　　　和父亲提供的细胞核。‎ ‎（2）进行体外受精时，所用的父亲精子是经过　　　　处理的。上述防止多精入卵的屏障有　　　　和卵细胞膜反应。‎ ‎（3）体外受精以后要采用胚胎工程中的　　　　技术和胚胎移植技术，该过程所用的培养液的成分除一些无机盐和有机盐类外，还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分以及　　　等物质。‎ ‎20． 为进行牛胚胎移植，可通过下列途径获得优良胚胎，请回答相关问题：‎ ‎ ‎ ‎（1） 在途径①中，为一次性获得数目较多的胚胎，可对优良母牛注射　　　　。体内受精一段时间后，可通过　　　操作收集早期胚胎用于移植；若进行体外受精，应使用培养到　　　　的卵母细胞。‎ ‎（2） 在途径②中，以成熟体细胞为供体进行核移植成功率很低，而以胚胎细胞为供体成功率会显著提高，原因是___________________________。‎ 在途径③中，将目的基因导入受精卵常用的方法是　　　　　　　　　；若用DNA分子杂交技术检测导入是否成功，需以　　　　为模板制作探针。‎ ‎（3） 优良胚胎移植前需培养　　　　时期，且受体母牛需处于　　　　状态。‎ ‎21． 下图是转基因猕猴培育过程示意图，据图回答：‎ ‎（1）实施基因工程的核心步骤是　　　　；基因表达载体中的启动子是位于基因首端的有特殊结构的　　　　片段；为了鉴定目的基因是否成功表达，必须进行抗原－抗体杂交，其中目的蛋白相当于　　　　（填“抗原”或“抗体”）。‎ ‎（2）胚胎发育的早期有一阶段是在透明带中进行的，这一时期称为　　　　，这一时期胚胎的总体积　　　　。‎ ‎（3）图中⑦过程称为　　　　，若要同时获得多只与此转基因猕猴相同的小猴，可对早期胚胎进行胚胎分割，操作时选择发育到　　　　或囊胚的胚胎进行，在对囊胚进行分割时特别注意的问题是____________________________________。‎ ‎22． 下图为某生物工程操作流程模式图，请据图回答下列问题：‎ ‎（1）若该图表示植物体细胞杂交，则C的名称是　　　　，②过程所用培养基中除一定营养物质外，还需要添加　　　　。‎ ‎（2）若此图表示单克隆抗体的制备，注射特定抗原后，在小鼠体内发生　　　　免疫过程，①过程常用的试剂是　　　　，单克隆抗体的化学本质是　　　　。‎ ‎（3）若此图表示克隆羊的培育，①过程涉及的生物技术有___________________、_____________________（写出两种）‎ ‎（4）若此图表示良种母牛的胚胎分割移植，①过程要用　　　　对良种母牛进行超数排卵处理，还要对供体和受体进行　　　　　　　　处理。‎ ‎23． 若婴幼儿生长激素分泌不足会导致侏儒症，某科学团队利用多种现代生物技术通过奶牛乳腺生物反应器来生产人的生长激素。请回答下列问题。‎ ‎（1）鉴别受体细胞中是否含有目的基因，需借助基因表达载体中的　　　　筛选受体细胞。 若要检测牛奶中是否含有生长激素可通过　　　　技术检测。‎ ‎（2）若将人的生长激素基因导入牛的精子中，通常采用　　　　法使精子获能，与发育到　　　　期的卵母细胞进行受精作用。在胚胎的培养液中添加一定量的　　　　，可以防止培养过程中的细菌污染。‎ ‎（3）当胚胎发育到囊胚阶段，选取囊胚的　　　　细胞做DNA分析，进行性别鉴定，筛选出　　　　胚胎。为了提高胚胎的利用率，可将所选胚胎的　　　　均等分割，再进行胚胎移植。‎ 课时考点44　生态工程 三年高考真题演练 ‎1． 为治理某废弃采石场的生态环境，对其进行了公园化建设。‎ ‎（1）对其进行整理和覆土，并选择适生植物进行人工造林，不同恢复时期的植物物种数如图所示。t0→t1，植物残体及凋落物中的有机物被生态系统中的　　　转化为无机物，使土壤条件得到改善；同时由于人工林土壤中存在　　　，导致群落中植物物种数增加；t1→t3，人工林抵抗力稳定性的变化是　　　　；群落中植物物种数逐渐增加，物种之间　　　　加剧。‎ ‎（2）通过人工林建设和园林景观构建，既改善了生态环境，又可提高社会和经济效益，这主要体现了生态工程的　　　　　　　　　原理。‎ ‎2． 污水处理厂的污泥富含有机质和无机成分，可用作肥料，但其多环芳烃（PAHs）等有机污染物含量通常较高，施入土壤会带来二次污染，生物质炭是由作物废弃秸秆等炭化而成，将污泥、含7%生物质炭的污泥均堆放一段时间后用于盆栽实验，研究它们对黑麦草生长及PAHs迁移的影响，结果见下表：‎ ‎（1）生物质炭孔隙结构发达，能改善土壤的通气状况，使根系细胞　　　　　　　　　　　　　加强，　　　　　　　　　　　合成增加，从而促进根系对土壤养分的吸收。‎ ‎（2）由表可知，施用含生物质炭的污泥　　　　　　，从而促进黑麦草生长；污泥的施用使土壤和黑麦草的PAHs含量　　　　，但生物质炭的输入　　　　　　　　　　　　　　，从而降低PAHs污染的风险，由此可见，生物质炭有望用作污泥改良剂，促进污染的推广应用，污泥的应用符合生态工程的　　　　　　　　　　原理。‎ ‎3． 某山区坡地生态环境破坏严重，人们根据不同坡度，分别采取保护性耕作、经济林种植和封山育林对其进行了治理。‎ ‎（1）陡坡在封山育林后若干年内，经历了一年生草本、多年生草本和灌木三个阶段，其典型物种的种群密度变化如图所示。调查植物种群密度常用的方法是______________________________________________________________________‎ ‎______________________________________________________________________‎ ‎______________________________________________________________________‎ ‎______________________________________________________________________。‎ 图中O→a，物种①密度上升，原因是在适宜条件下，物种①的　　　　；b→c，物种①逐渐消失，物种②密度逐渐降低到相对稳定，原因是物种②能耐受　　　　；c点后，在适宜气候条件下群落中最终占主导地位的植被类型将是　　　　。‎ ‎（2）该坡地经治理后，既扩大了植被覆盖面积、增加了对大气中　　　　的固定，又提高了经济产出，初步实现了生态效益和经济效益的同步发展。‎ 两年模拟试题精练 ‎1． 江苏某县地处水乡，畜禽养殖和栽桑养蚕是当地农业的两大支柱产业。在生产总量不断扩张的同时，该县坚持在发展中解决环境问题，优化生态环境，实现了资源的最大化利用。请分析该县农业生态系统结构（部分）示意图，回答问题。‎ ‎（1）该农业生态系统的能量流动从桑等生产者　　　　开始，图中属于消费者的生物有　　　　。‎ ‎（2）与传统农业生态系统相比，该农业生态系统更能净化环境，主要原因是　　　　被及时利用。‎ ‎（3）该农业生态系统为何能提高经济效益？实现了物质和能量的多级利用，提高了　　　　，减少了　　　　。‎ ‎（4）根据该县地处水乡这一资源优势，请就该农业生态系统提出你的一条合理化建议。_______________________________________________。‎ ‎（5）该生态工程的建设遵循了哪些基本原理？　　　　　、　　　　　　　　。生态工程与传统工程相比较，具有少消耗、多效益、　　　　　　　　等特点。‎ 2． 农业生产的高度发展，现代化畜禽养殖业的迅猛发展，均给生态环境带来了一系列污染问题，发展生态农业、保障农业的可持续发展势在必行。下面是“种植、养殖、加工、沼气、肥料”五环产业并举和互补的生态农业良性循环模式图，请据图分析作答：‎ ‎（1）五环产业链生态农业一改传统经济模式，走生态经济之路，其主要实行　　　　原则。‎ ‎（2）从生态系统的主要功能来分析，建立五环产业链生态农业的主要目的是________________________。‎ ‎（3）沼气发酵过程中所产气体的主要成分为　　　　和CO2。‎ ‎（4）五环产业链生态农业遵循的生态工程原理主要是　　　　　、　　　　　、　　　　　。‎ ‎（5）该生态农业的优点主要表现在　　　　　　　　、　　　　　　　　。‎ ‎3．下面是有关现代生物工程的一些问题，请结合所学知识回答：‎ ‎（1）生态工程建设遵循自然界　　　　的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和　　　　的同步发展。与传统工程相比较，生态工程具有少消耗、多效益、可持续的特点。‎ ‎（2）生态工程所遵循的基本原理有物质循环再生原理、　　　　、协调与平衡原理、整体性原理和　　　　。‎ ‎（3）在胚胎工程中，常需要给供体注射　　　　激素，目的是_________________________________。‎ ‎（4）在胚胎移植过程中，受体选择好后要用激素进行　　　　处理，其目的是　　　　，以保证移植的胚胎能够继续正常发育。‎ ‎4．阅读下面关于“利用转基因番茄生产人胰岛素的方法”的专利摘要，请回答：‎ 本发明利用转基因番茄作为生物反应器生产人胰岛素，所用的人胰岛素基因是根据植物“偏爱”的密码子设计，通过人工合成若干DNA片段，拼接而成。将该基因置于CaMV35S启动子和果实专一性启动子2A12的驱动之下通过农杆菌介导的方法转入番茄中，在番茄的果实中表达人胰岛素。并且在胰岛素－COOH端加上KDEL内质网滞留序列，避免胰岛素在植物细胞中的降解。‎ ‎（1）根据上述专利摘要，本发明中所用的人胰岛素基因是采用的　　　　方法获得，获得的目的基因与人体细胞中胰岛素基因的碱基序列　　　　（相同/不同）。‎ ‎（2）本发明中，将目的基因导入受体细胞的方法是　　　　，载体上的T－DNA可以转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上。‎ ‎（3）吃这种转基因番茄能否治疗人类的Ⅰ型糖尿病？　　　　（能/不能）。原因是：_________________________________________________________。‎ ‎（4）某公司始终秉承“绿色庄园、生态产业、健康生活”的发展理念，着力打造全产业链现代新概念农业庄园。雇佣农民种植转基因番茄，农民既有土地和房屋租赁收入，又有工资收入。公司的这一措施主要体现了生态工程的　　　　原理。‎ ‎（5）生物技术是一把双刃剑，可以造福人类，使用不当会给人类带来灾难，目前我国是种植转基因作物最多的国家，有关安全性的争议越来越多，转基因生物安全性问题主要涉及以下三个方面：　　　　、　　　　　　、　　　　　　　　。‎ 答案 课时考点40　基因工程的工具与操作程序 ‎【三年高考真题演练】‎ ‎1．解析　(1)作为运载体必须具备如下特点：①能自主复制，从而在受体细胞中稳定保存；②含标记基因，以供重组DNA的鉴定和选择；③具1～多个限制酶切割位点以便外源DNA插入。(2)在含有氨苄青霉素的培养基上，只有具有Ampr的大肠杆菌才能够生长。而Ampr位于质粒上，故未被转化的和仅含环状目的基因的大肠杆菌细胞中无Ampr，故不能在培养基中生长，而仅含有质粒载体的和含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌均具有Ampr因而能在培养基中生长。目的基因的插入破坏了质粒载体的Tetr，故含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌不能在含有四环素的平板上生长，从而与仅含有质粒载体的大肠杆菌得以区分。(3)噬菌体是病毒，无细胞结构，无法自主合成DNA，需借助宿主细胞完成DNA复制。‎ 答案　(1)能自我复制、具有标记基因 ‎(2)二者均不含有氨芐青霉素抗性基因，在该培养基上均不生长　含有质粒载体　含有插入了目的基因的重组质粒(或答含有重组质粒)　二者均含有氨芐青霉素抗性基因，在该培养基上均能生长　四环素 ‎(3)受体细胞 ‎2．解析　(1)基因文库有两种：基因组文库和部分基因文库，基因组文库含有生物的全部基因；cDNA是以mRNA为模板逆转录得到的，而细胞中只有部分基因表达，所以cDNA文库含有生物的部分基因。(2)建立基因文库后要根据目的基因的特性从中筛选出目的基因。(3)目的基因与载体构建基因表达载体后，导入乙植物细胞(受体细胞)，需要进行表达产物(蛋白质)和生物个体水平(耐旱性)等的检测。(4)若是整合到同源染色体的两条上，则此耐旱二倍体植株为纯合子，自交后代不会发生性状分离，所以根据实验结果可推测：该耐旱基因整合到了同源染色体的一条上。‎ 答案　(1)全部　部分(其他合理答案也可)　(2)筛选(其他合理答案也可)　(3)乙　表达产物(其他合理答案也可)　耐旱性　(4)同源染色体的一条上 ‎3．C ‎4．C　[胰岛素基因只在胰岛B细胞中表达，不在肝细胞中表达，肝细胞中无相应的mRNA，无法用反转录法获得胰岛素基因，A项错误；复制启动于复制原点，胰岛素基因的表达启动于表达载体的启动子序列，B项错误；抗生素抗性基因作为标记基因，作用是鉴定和筛选含有目的基因的受体细胞，C项正确；终止密码子在翻译过程中起作用，D项错误。]‎ ‎5．D　[本题考查了基因工程的相关知识，要求考生能够识记限制酶的作用特点；识记PCR技术的过程和目的；识记标记基因的种类等；明确基因工程的最后一步需要对目的基因进行检测和鉴定。难度较小。限制性核酸内切酶大多是特异性识别6个核苷酸序列，但也有识别序列由4、5或8个核苷酸组成的，A错误；PCR中耐高温的DNA聚合酶只是在延伸阶段发挥催化作用，B项错误；载体质粒上抗生素抗性基因可作为标记基因，供重组DNA的鉴定和选择，不是抗生素合成基因，C错误；目的基因导入了受体细胞不一定就都能正常表达，D正确。]‎ ‎6．(1)总RNA(或mRNA)‎ ‎(2)B　(3)吸引农杆菌移向水稻受体细胞，有利于目的基因成功转化　(4)水稻是真核生物，具有膜系统，能对初始rHSA多肽进行高效加工　(5)HSA ‎7．解析　(1)选择的限制酶应在目的基因两端存在识别位点，但BamHⅠ可能使质粒中启动子丢失，因此只能选BclⅠ和HindⅢ。酶切后的载体和目的基因片段，通过DNA连接酶作用后获得重组质粒。为了扩增重组质粒，需将其转入处于感受态的大肠杆菌。(2)为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌，根据质粒上的抗性基因，应在筛选平板培养基中添加四环素。PCR技术要求两种引物分别和目的基因的两条单链结合，沿相反的方向合成子链。(3)根据BamHⅠ和BclⅠ的酶切位点，BamHⅠ酶切的DNA末端与BclⅠ 酶切的DNA末端连接，连接部位的6个碱基对序列为，与两种酶的酶切位点均不同。(4)根据BamHⅠ、BclⅠ和Sau3AⅠ的酶切位点，Sau3AⅠ在质粒上有三个酶切位点，完全酶切可得到记为A、B、C三种片段，若部分位点被切开，可得到AB、AC、BC、ABC四种片段，所以用Sau3AⅠ切图1质粒最多可能获得7种大小不同的DNA片段。‎ 答案　(1)BclⅠ和HindⅢ　连接　感受　(2)四环素　引物甲和引物丙　(3)　都不能　(4)7‎ ‎8．(1)使细胞分散开　(2)XhoⅠ　(3)②　(4)抗体　传代 ‎9．(1)嗜热土壤芽孢杆菌　(2)NdeⅠ　BamHⅠ　(3)转基因的大肠杆菌分泌出有活性的BglB酶 ‎【两年模拟试题精练】‎ ‎1．解析　(1)基因工程的核心步骤是构建基因表达载体，所需要的酶有限制酶和DNA连接酶；(2)植物细胞导入受体细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法。原生质体再生细胞壁之后，通过植物组织培养获取幼苗；(3)叶绿体DNA与原核生物DNA结构类似。(4)分离定律适应于有性生殖过程中细胞核遗传，故叶绿体转基因不遵循分离定律，为母系遗传。‎ 答案　(1)构建基因表达载体　限制酶和DNA连接酶　(2)农杆菌转化法　基因枪　植物组织培养　(3)叶绿体DNA与原核生物DNA结构类似(由于叶绿体大多数基因的结构、转录与翻译系统均与原核生物类似　合理答案给分)　(4)不遵循　花粉　母本 ‎2．(1)D　(2)平　537bp、790bp、661bp　(3)4　(4)DNA连接酶　BamHⅠ　抗生素B　同种限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因D与质粒反向连接 ‎3．(1)限制性核酸内切酶　(2)基因表达载体的构建　(3)不遵循　抗虫基因和标记基因不是位于细胞核内的两对同源染色体上 ‎(4)农杆菌转化法　DNA分子杂交　(5)有丝分裂　(6)生长和分化 ‎4．(1)逆转录　(2)卡那霉素抗性　农杆菌转化法　(3)植物激素　(4)抗原—抗体杂交　接种烟草花叶病毒 ‎5．解析　(1)获取目的基因途径有从体细胞中分离、PCR扩增以及化学方法人工合成；为了在番茄中获得抗冻蛋白必须将抗冻蛋白基因连接在质粒中的启动子之后；图中③、④依次表示组织培养过程中番茄组织细胞的脱分化、再分化过程。(2)限制酶的特点是能识别特定的DNA核苷酸序列并在特定位点切割。在此实例中，应该选用限制酶NdeⅠ、BamHⅠ切割这样可以保证不破坏启动子、终止子、标记基因等，又能连在启动子和终止子之间。(3)要利用培养基筛选出已导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄细胞，应使基因表达载体Ⅰ中含有抗氨苄青霉素基因(Ampr)作为标记基因。(4)要把鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞内的染色体DNA上，通常采用农杆菌转化法将鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞内。在分子水平检测目的基因是否翻译形成了相应的蛋白质，通常采用抗原－抗体杂交技术。‎ 答案　(1)从体细胞中分离和化学方法人工合成　启动子　脱分化、再分化　‎ ‎(2)识别特定的DNA序列并在特定位点切割　NdeⅠ、BamHⅠ　(3)抗氨苄青霉素基因(Ampr)　(4)农杆菌转化(或基因枪法等)　抗原－抗体杂交 ‎6．(1)PCR　化学　(2)(同种)限制酶　含目的基因的DNA片段和质粒　Ca2＋(氯化钙)　(3)含有重组质粒的愈伤组织　生长素和细胞分裂素的浓度比例(植物激素比例)不同　铁的含量　(4)(基因的)分离定律　潮霉素抗性基因没有表达 ‎7．(1)(同一种)限制酶、DNA连接酶(缺一不可)　(2)Ca2＋　感受　重组质粒和感受态(农杆菌)细胞(答一个不可)　(3)脱分化　再分化　卡那霉素　(4)mRNA ‎8．(1)引物　(2)限制酶(或限制性核酸内切酶)和DNA连接　2　(3)荧光素酶基因表达载体　重组载体　(4)蛋白质　(5)碱基互补配对　抑制 课时考点41　基因工程的应用及蛋白质工程 ‎【三年高考真题演练】‎ ‎1．解析　(1)HIV是RNA病毒，其核酸是单链RNA，而在基因工程中构建目的基因表达载体时，载体一般用的是质粒，为双链DNA，故先用逆转录酶催化HIV的RNA逆转录为DNA分子再进行基因工程操作。(2)本题涉及到了免疫学方面知识，抗原进入机体后可以产生特异性免疫反应，产生相应的抗体，抗体与抗原特异性结合。(3)HIV病毒主要破坏人体T细胞。(4)免疫系统除了具有防卫功能外，还有监控和清除功能：监控并清除体内已经衰老或因其他因素而被破坏的细胞，以及癌变的细胞。‎ 答案　(1)RNA　逆转录酶　cDNA(或DNA)‎ ‎(2)抗体　抗原抗体特异性结合　(3)T(或T淋巴)　(4)监控和清除 ‎2．解析　(1)对蛋白质的氨基酸序列(或结构)进行改造，可达到改变蛋白质的功能的目的。(2)以P基因序列为基础，获得P1基因，可以对P基因进行修饰改造，也可以用人工方法合成P1基因；中心法则的全部内容包括DNA和RNA的复制、DNA→RNA、RNA→DNA、RNA→蛋白质(或转录、逆转录、翻译)。(3)蛋白质工程的基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过设计蛋白质结构和推测氨基酸序列，推测相应的核苷酸序列，并获取基因。经表达的蛋白质，要对其进行生物功能鉴定。‎ 答案　(1)氨基酸序列(或结构)(其他答案合理也可)‎ ‎(2)P　P1　DNA和RNA(或遗传物质)　DNA→RNA、RNA→DNA、RNA→蛋白质(或转录、逆转录、翻译)(3)设计蛋白质的结构　推测氨基酸序列　功能 ‎3．AC　[过程①为基因工程中的构建基因表达载体，人β－酪蛋白基因即为目的基因，目的基因可从基因文库中获取，基因文库包括基因组文库和cDNA文库，A正确；过程②指的是胚胎移植过程，一般选取桑椹胚时期或者囊胚期的胚胎进行胚胎移植，不选用原肠胚时期，B错误；过程③为加速转基因动物的繁育，可以采用超数排卵，胚胎分割移植等方法，C正确；过程④指的是目的基因的表达，包括转录与翻译两个阶段，转录的场所是细胞核，翻译的场所是细胞质中的核糖体，D错误。]‎ ‎4．D　[本题考查了基因工程的工作原理和操作步骤等方面的知识，要求考生能够识记基因工程的工具酶；能够区分DNA连接酶和DNA聚合酶；识记目的基因导入受体细胞后需要检测与鉴定。意在考查理解能力。难度较小。构建载体需要限制酶和DNA连接酶，A错误；③侵染植物细胞后，重组Ti质粒上的T－DNA整合到④的染色体上，B错误；染色体上含有目的基因，但目的基因也可能不能转录或者不能翻译，或者表达的蛋白质不具有生物活性，C错误；植株表现出抗虫性状，说明含有目的基因，属于基因重组，为可遗传变异，D正确。]‎ ‎5．D　[在转基因过程中，避免基因污染和对人类的影响，必须严格选择目的基因，A正确；我国不反对治疗性克隆，但坚决反对生殖性克隆，B正确；反对设计试管婴儿原因之一是防止选择性设计婴儿，违背伦理道德，C正确；生物武器是指有意识的利用微生物、毒素、昆虫侵袭敌人的军队、人口、农作物或者牲畜等目标，以达到战争目的的一类武器，干扰素为淋巴因子，并非生物武器，D错误。]‎ ‎6．B　[为了维护消费者对转基因产品的知情权和选择权，我国对转基因食品和转基因农产品实行了标识制度，A项正确；只有经确定是安全的转基因食品才能向消费者出售，可能存在危害的转基因产品不允许出售，B项错误；为保障转基因生物安全，可开展风险评估、预警跟踪和风险管理等措施，C项正确；转基因生物是否安全的争论主要集中在它是否能保证食用安全及环境安全上，D项正确。]‎ ‎7．解析　基因表达载体包含启动子、终止子、目的基因和标记基因等。启动子是RNA聚合酶的识别和结合位点。氨苄青霉素抗性基因可作为标记基因。基因工程使用的工具酶包括限制酶和DNA 连接酶。胰岛素肽链上蛋白酶的切割位点隐藏起来，将无法被蛋白酶所识别，防止被水解。溴化氰能切断肽链中甲硫氨酸羧基端的肽键，若经溴化氰处理相应融合蛋白能获得完整的A链和B链，表明胰岛素A链、B链上并无溴化氰作用位点，不能将其切断；同理，β－半乳糖苷酶能被切成“多个肽段”，表明其具有多个切点(即“甲硫氨酸”)。胰岛素分子含有两条链，至少有2个游离氨基分别位于2条肽链的一端，并且R 基团中可能也含有游离的氨基。‎ 答案　(1)终止子 (2)RNA聚合　作为标记基因，将含有重组质粒的大肠杆菌筛选出来 ‎(3)限制酶和DNA连接酶 (4)防止胰岛素的A、B 链被菌体内蛋白酶降解 ‎(5)β－半乳糖苷酶中含多个甲硫氨酸，而胰岛素A、B 链中不含甲硫氨酸 ‎(6)至少2个　两条肽链的一端各有一个游离的氨基，氨基酸R 基团中可能还含有游离的氨基 ‎8．解析　(1)用同种限制酶切割质粒和含有htPA基因的DNA片段可产生相同的黏性末端，便于构建基因表达载体；通常采用DNA分子杂交技术来检测目的基因是否已插入受体细胞DNA。(2)为获得更多的卵母细胞，通常对供体母羊注射促性腺激素使其超数排卵；采集的精子需要经过获能处理才具备受精能力。(3)通常用显微注射法将重组表达载体导入动物的受精卵；为了获得母羊，移植前需要对已成功转入目的基因的胚胎进行性别鉴定；早期胚胎细胞具有全能性，可利用胚胎分割和胚胎移植技术获得多个转基因个体。(4)htPA基因的表达产物为人组织纤溶酶原激活物，若在转基因母羊的羊乳中检测到人组织纤溶酶原激活物，说明目的基因成功表达。‎ 答案　(1)同种限制性核酸内切酶(或同种限制酶)　DNA分子杂交(或核酸探针)‎ ‎(2)超数排卵　获能(处理) (3)显微注射法　性别鉴定　全能性 ‎(4)htPA(或人组织纤溶酶原激活物)‎ ‎【两年模拟试题精练】‎ ‎1．解析　(1)启动子是转录的起始部位，是RNA聚合酶识别和结合的位点。‎ ‎(2)根据题意，图中基因包括内含子，所以是从基因组文库中获取，基因组文库包含该生物全部的基因。(3)翻译时，与密码子发生互补配对的是tRNA上的反密码子，tRNA的功能是识别并转运氨基酸。(4)基因工程在原则上只能产生自然界已有的的蛋白质。蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础。‎ 答案　(1)启动子　识别与结合　(2)基因组文库　全部　(3)转运RNA(tRNA)　识别并转运氨基酸　(4)自然界已有的　结构规律 ‎2．解析　(1)猪器官移植给人，猪器官相当于抗原，被效应T细胞攻击，产生免疫排斥反应。起到作用的是抗原表面的抗原决定簇，因此可以没法除去医用小型猪的抗原决定簇基因，或抑制该基因表达。(2)高等动物的受精卵才容易表达出全能性，因此向小型猪转入外源基因时，其受体细胞通常是受精卵。导入方法为显微注射技术。(3)要对转基因成功的医用小型猪进行扩大培养，可采用的技术手段是克隆。(4)转基因试管动物进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁来生产所需要的药物，这种转基因试管动物被称为乳腺生物反应器。需将药用蛋白基因和乳腺蛋白基因的启动子重组在一起，构建基因表达载体。‎ 答案　(1)免疫排斥反应　抗原决定　表达　(2)受精卵　显微注射技术　(3)克隆(或答：“核移植”)　(4)乳腺(乳房)生物反应器　药用蛋白　乳腺蛋白 ‎3．解析　(1)①表示体外受精过程，在该过程之前，需对人工采集的精子进行获能处理；②是将目的基因导入受体细胞的过程，当受体细胞是动物细胞时，常采用显微注射法；④表示动物细胞培养过程，该过程需要无菌、无毒的条件，因此为了防止污染，通常还要在细胞培养液中添加一定量的抗生素。(2)从人体细胞中获取目的基因(基因B)时需要用到限制性核酸内切酶(限制酶)；基因表达载体的组成部分：启动子、目的基因、标记基因、终止子，其中启动子是RNA聚合酶的识别和结合部位。(3)图示⑤为核移植过程，该过程中的受体细胞甲为减数第二次分裂中期的去核卵母细胞。(4)基因表达的产物是蛋白质，因此要在分子水平上检测成功导入的B基因在大鼠中是否成功表达，可采用抗原－抗体杂交方法，如果高血压相关基因已在大鼠体内成功表达，可用其建立高血压转基因动物模型。‎ 答案　(1)获能　显微注射法　抗生素　(2)限制性核酸内切酶(限制酶)　启动子　(3)减数第二次分裂中期(MⅡ中期)　核移植　(4)抗原—抗体杂交 ‎4．解析　(1)基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤。农杆菌转化法中，将抗冻蛋白基因插入到Ti质粒的T－DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以使目的基因进入植物细胞，并将其插入到植物细胞中染色体的DNA上。(2)方案Ⅱ中将A基因导入免疫的B淋巴细胞生产大量的单克隆抗体，说明A基因使得细胞无限增值，即基因A能够调控细胞无限增殖，该基因在受体细胞中能够复制、转录和翻译。(3)方案Ⅲ中将人的生长激素基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，使得转基因牛可以通过分泌乳汁来生产人的生长激素。该方案中的早期胚胎在移植入受体母牛子宫之前，可以取处于囊胚时期的滋养层细胞进行性别决定的检测。‎ 答案　(1)基因表达载体的构建　Ti质粒的T－DNA　染色体的DNA ‎(2)调控细胞无限增殖　　(3)乳腺蛋白基因　囊胚　滋养层 ‎5．解析　(1)获取胰岛素基因时除了从供体细胞中或基因文库中直接获取以外，还可以通过PCR扩增或者人工合成或者DNA合成仪合成。后者要求目的基因长度较短而且碱基对序列已知。‎ ‎(2)用如图质粒作为载体进行转基因操作时同时使用EcoRⅠ和BamⅠ型两种限制酶切割质粒和目的基因所在DNA的两端，其目的是防止目的基因和质粒反向连接或出现自身成环的现象 ‎(3)将胰岛素基因和质粒通过DNA连接酶作用连接后，需要用钙离子处理大肠杆菌才能导入大肠杆菌细胞中。‎ ‎(4)经过导入的大肠杆菌进行初步培养时，培养基中除了水分和大肠杆菌生长所必需的各种营养成分之外还需要加入一定量的氨苄青霉素，以保证获得的菌株都是成功导入目的基因的。‎ ‎(5)从细胞结构角度分析，因为大肠杆菌没有内质网和高尔基体，不能对胰岛素的空间结构进行加工，所以最终获得的转基因大肠杆菌生产的胰岛素与人体胰岛素的生物活性不相同。‎ 答案　(1)人工合成(或者DNA合成仪合成)　短　碱基对序列已知 (2)自身成环 ‎(3)DNA连接　钙离子(或者氯化钙溶液) (4)氨苄青霉素 ‎(5)否(不同)　因为大肠杆菌没有内质网和高尔基体，不能对胰岛素的空间结构进行加工(答出细胞结构差异即可)‎ ‎6．解析　(1)分析题意可知，该实验中的目的基因是抗PG基因。由于部分基因文库的基因中不含内含子和和启动子，因此若实验操作中所用的目的基因既含有内含子也含有启动子，则该基因取自基因组文库。基因工程操作的核心步骤是基因表达载体的构建。(2)将含有目的基因的番茄细胞培养为番茄植株需借助植物组织培养技术，由细胞产生愈伤组织的过程称为脱分化。(3)抗PG基因是PG基因的反义基因，推测转基因番茄抗软化、保鲜时间长的原因为：抗PG基因产生的mRNA与PG基因产生的mRNA互补，形成了双链RNA，阻断了基因表达的翻译过程，因此番茄细胞就不能产生PG(多聚半乳糖醛酸酶)。(4)运载体Ti质粒中含有T－DNA(可转移的DNA)序列，可以将目的基因整合到宿主细胞的染色体上。二倍体转基因番茄植株自交，F1中出现了性状分离现象，并比例为抗软化植株∶不抗软化的植株＝3∶1，遵循基因分离定律现象，说明目的基因整合到了一对同源染色体的一条上。‎ 答案　(1)抗PG基因　基因组　基因表达载体的构建　(2)植物组织培养　脱分化　(3)mRNA　双链RNA　翻译　PG(多聚半乳糖醛酸酶)　(4)T－DNA(可转移的DNA)　A ‎7．解析　(1)基因工程的理论基础：不同的DNA分子具有相同的双螺旋结构，所以不同生物的DNA才可以连接起来；自然界中所有生物共用一套遗传密码子，所有一种生物的基因能在另一种生物体内表达。(2)由图可知，SHH基因插入在LacZ基因，LacZ基因被SHH基因插入后不表达，所以要使SHH基因表达就需要启动子。(3)大肠杆菌细胞用Ca2＋处理后就成为能吸收周围环境中DNA分子的感受态细胞；要在添加氨苄青霉素的培养基上生存，一定要含有抗氨苄青霉素基因才可以，没有抗氨苄青霉素基因将会死亡。(4)能表达LacZ基因的大肠杆菌在含有IPTG和X－gal的培养基上会形成蓝色菌落，重组菌中LacZ基因被SHH基因插入后不表达，在含有IPTG和X－gal的培养基上会形成白色菌落。(5)判断SHH基因的转录情况，也就是判断SHH基因是否转录出mRNA，可采用分子杂交技术。‎ 答案　(1)不同的DNA分子具有相同的双螺旋结构；自然界中所有生物共用一套遗传密码子 ‎(2)需要 (3)感受态　Amp(或氨苄青霉素抗性或抗性)‎ ‎(4)白色 (5)SHH转录的mRNA　分子杂交技术 ‎8．解析　(1)分析题图：图示为疫苗生产和抗体制备的流程之一，其中①表示逆转录过程；②是获取目的基因(A基因)的过程；③是基因表达载体的构建过程；④是将目的基因导入受体细胞的过程；⑤是从小鼠皮下获取已经免疫的B细胞的过程；⑥表示B细胞的增殖和分化过程；⑦是细胞融合过程；X为杂交瘤细胞。(2)过程③构建出的表达载体必须要含有启动子、终止子、复制原点和目的基因等结构。(3)生产药物时可用微生物做受体细胞，则④应采用Ca2＋处理，使受体细胞处于感受态(或容易吸收周围 DNA的状态)，从而将表达载体导入受体细胞；药物生产也可用乳腺生物反应器，则受体细胞应该为受精卵，那么将目的基因导入受体细胞的方法应采用显微注射的方法，从而将表达载体导入受体细胞。(4)⑦是动物细胞融合过程，需采用细胞融合技术，诱导该过程的化学试剂是聚乙二醇(PEG)。(5)对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图中基因工程生产的A蛋白所制备的疫苗。对该传染病疑似患者确诊时，可以从疑似患者体内分离出病毒，与已知病毒进行核酸序列比较；或采用抗原－抗体杂交法，即用图中的抗A蛋白的单克隆抗体进行特异性结合检测。‎ 答案　(1)逆转录　(2)启动子、终止子、复制原点(至少答出两种)‎ ‎(3)Ca2＋　感受态(或容易吸收周围DNA的状态)　显微注射　(4)动物细胞融合　聚乙二醇(PEG)　(5)A蛋白　核酸序列　抗A蛋白的单克隆抗体 课时考点42　细胞工程 ‎【三年高考真题演练】‎ ‎1．B　[动物细胞培养所用培养基为液体培养基，需加入血清、血浆等。植物组织培养所用培养基为固体培养基，不需要加入血清、血浆等，但需加入植物激素，A项正确。胰蛋白酶能使动物细胞间的蛋白质水解，使动物组织分散成单个细胞，植物组织培养不需要胰蛋白酶，B项错误。高度分化的植物细胞有全能性，烟草叶片离体培养能产生新个体，杂交瘤细胞具有骨髓瘤细胞的特点，体外培养能无限增殖，C项正确。通过培养的动物细胞可以用于检测有毒物质，判断某种物质的毒性。植物分生区附近(如茎尖)无病毒，可用茎尖进行组织培养获得无病毒植株，D项正确。]‎ ‎2．解析　(1)据图分析，第4次免疫后X、Y、Z小鼠的血清抗体效价均达到16000以上，小鼠Y的B淋巴细胞产生抗体效价最高，最适用于制备单克隆抗体。‎ ‎(2)融合体系中除了未融合的细胞和杂交瘤细胞之外，还有骨髓瘤细胞和B淋巴细胞的自身融合产物，由于细胞膜具有流动性，且诱导之后的细胞融合不具有特异性，故体系中会出现多种类型的细胞。(3)杂交瘤细胞形成后，小鼠的B淋巴细胞核与其骨髓瘤细胞核会融合形成一个细胞核。小鼠的B淋巴细胞(染色体数目40条)和骨髓瘤细胞(染色体数目60条)融合后，若不发生染色体数目丢失，染色体数目为100条，在有丝分裂后期染色体数目最多为200条。(4)未融合的B淋巴细胞经多次传代培养后都不能存活，原因是正常细胞的分裂次数是有限的。‎ 答案　(1)4　Y　Y小鼠的抗体效价最高 ‎(2)B淋巴细胞相互融合形成的细胞，骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞　细胞融合是随机的，且融合率达不到100% (3)1　200 (4)不能无限增殖 ‎3．解析　(1)利用植物体细胞杂交技术培育新品种的过程中，应先用纤维素酶和果胶酶去掉植物细胞的细胞壁，获得有活力的原生质体，经诱导融合后培养成为愈伤组织，再经再分化形成完整植物体。(2)多倍体是指由受精卵发育来的、细胞内含有三个或三个以上染色体组的个体。(3)欲通过人工种子大量繁殖这种杂种植株，则可将经再分化形成的胚状体、不定芽、顶芽、腋芽等材料经人工薄膜包装来获得人工种子。‎ 答案　(1)纤维素　果胶　原生质体　愈伤　再分化(或分化)　植物体细胞杂交技术 ‎(2)体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体(其他合理答案也可)　在减数分裂过程中，前者染色体联会异常，而后者染色体联会正常(其他合理答案也可) (3)胚状体、不定芽、顶芽、腋芽(答对其中一个即可)‎ ‎4．D　[PEG是促细胞融合剂，但植物细胞不能直接融合，需先去壁形成原生质体才能融合，A错误；制备人工种子应用完整的植物细胞，不需制备原生质体，B错误；骨髓瘤细胞不能产生抗体，C错误；核移植克隆的动物，其线粒体只来自卵细胞即线粒体DNA来自供卵母体，D正确。]‎ ‎5．A　[海拉细胞悬液是癌细胞培养液，能用于血细胞计数板直接计数，A正确；噬菌体是病毒，在光学显微镜下不能观察到，B错误；自来水中大肠杆菌数量太少，且细胞体积较大不宜用血细胞计数板直接计数，C错误；蛙卵相互聚集在一起，且细胞体积较大，不宜用血细胞计数板直接计数，D错误。]‎ ‎6．解析　(1)在基因工程中，构建基因表达载体后才能将目的基因导入受体细胞。(2)核移植技术选用的成熟卵母细胞处于减数第二次分裂中期(MⅡ中期)，需去掉细胞核以保证得到的克隆动物的核遗传物质来自于含目的基因的成纤维细胞。‎ ‎(3)胚胎移植时受体动物对移入的胚胎基本不发生免疫排斥反应，这为胚胎的存活提供了可能。(4)由于整合有目的基因的胎儿成纤维细胞具有增殖能力，可进行传代培养，所以理论上可利用动物细胞培养技术和核移植技术，获得无限个转基因绵羊。‎ 答案　(1)含目的基因的表达载体 (2)保证核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞　 MⅡ ‎(3)免疫排斥反应 (4)整合有目的基因的成纤维细胞可进行传代培养 ‎7．解析　(1)根据表中两种藻的特性可知，A藻具有产生DHA、自养特性的优点， B藻具有快速增长的优点，选育的融合藻应该具有两种藻的优点。(2)由于植物细胞具有细胞壁，影响了原生质体的融合，所以在融合前，需用纤维素酶和果胶酶处理，以获得原生质体。(3)从题中信息可以看出，融合藻是通过培养过程的观察和测定DHA进行筛选的。在培养过程中，在无机物选择培养基中不能生长的是B藻，淘汰B藻，生长比较慢的是A藻，最后再通过测定DHA含量获得所需的融合藻。(4)①甲组条件是光照下，培养基中含有无机物，该条件下融合藻既可以进行呼吸作用也可以进行光合作用，产生[H]的细胞器有线粒体和叶绿体；而在丙组黑暗条件下，培养基中含有葡萄糖，该条件下融合藻只进行呼吸作用，产生ATP的细胞器只有线粒体。②乙组条件有光照，培养基中又含有有机物——葡萄糖，融合藻既能光能自养又能异养，所以融合藻生长速度较快；与乙组相比，甲组不需要添加葡萄糖，可降低成本，同时甲组的培养基中不含有机物，杂菌无法生长，所以在实际生产中往往采用甲组的培养条件。‎ 答案　(1)产生DHA、自养特性　快速增长 (2)原生质体 (3)b　a　c ‎(4)①线粒体、叶绿体　线粒体　②融合藻既能光能自养又能异养　融合藻利用光能和简单的无机物能较快生长，不需要添加葡萄糖，既可降低成本，也可防止杂菌生长 ‎8．解析　(1)核移植过程中，体细胞核移植前要除去受体卵母细胞的细胞核，若不去掉卵母细胞的细胞核，细胞里面就有两个细胞核，造成遗传物质不能稳定表达。(2)ES细胞是由早期胚胎(囊胚)的内细胞团分离出来的一类细胞。(3)步骤③过程是将目的基因导入受体细胞(ES细胞)中，导入之前应构建基因表达载体。在生物体外可通过PCR技术扩增目的基因，其条件是模板DNA、根据Rag2基因的核苷酸序列设计的引物、四种脱氧核苷酸、热稳定DNA聚合酶等，另据题干可知，获得Rag2目的基因需要用HindⅢ和PstⅠ两种限制酶，所选择的载体上应具有HindⅢ和PstⅠ酶的酶切位点，以便目的基因和载体能够连接在一起。(4)检测目的基因是否翻译出相应蛋白质时，应采用抗原—抗体杂交技术，即提取蛋白质，用相应的抗体进行抗体－抗原杂交，看是否有杂交带。‎ 答案　(1)细胞核 (2)囊胚 (3)核苷酸序列　HindⅢ和PstⅠ (4)蛋白质 ‎9．解析　(1)新生营养芽分裂能力强，分化程度低，全能性易表达；据题干可知PLBs类似于愈伤组织，外植体形成愈伤组织所经过的过程为脱分化；(2)据图分析，光照下PLBs的重量高于黑暗下，原因可能是光照有利于细胞增殖、叶绿素的形成和进行光合作用制造有机物；(3)①由于ABA受热易分解，所以各种液体培养基灭菌后，冷却，再加入不同浓度生物ABA。②据题，该实验共5组，每组取样5次，又每组3次重复，故需测定的样品数为5×5×3＝75。③适量的ABA生物碱可提高生物碱产量，当样品的平均值最大时，所对应的ABA浓度和时间为最适。‎ 答案　(1)分裂能力强，全能性容易表达且几乎不含病毒　脱分化 ‎(2)生长起始快　快速生长时间长　PLBs产量较高 ‎(3)①灭菌冷却　②75　③生物碱平均含量最大 ‎【两年模拟试题精练】‎ ‎1．解析　‎ ‎(1)植物组织培养的原理是细胞的全能性。将离体的器官或组织，首先经过脱分化培养形成愈伤组织，然后再分化最终形成完整植株。(2)由于植物细胞壁阻碍了植物细胞间的杂交，而植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此需要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，形成原生质体。诱导原生质体融合时，常用的化学诱导剂为聚乙二醇(或PEG)。依题意可知：该细胞的不对称杂交选用的是二倍体甘蓝体细胞与其配子细胞，所以融合后符合育种条件的植物细胞中有3个染色体组。(3)用于培养动物细胞的合成培养基中往往要加入一些血清、血浆等天然成分。动物细胞培养所需气体主要有O2和CO2，CO2的主要作用是维持培养液的pH。‎ 答案　(1)细胞的全能性　愈伤组织 ‎(2)纤维素酶和果胶(写出其中一个就给分)　原生质体　聚乙二醇(或PEG)　3‎ ‎(3)血清/血浆(写一个就给分)　维持(培养液的)pH ‎2．解析　(1)胚胎干细胞来源于早期胚胎或原始性腺。(2)糖尿病可由胰岛B细胞受损所致。用自身的胚胎干细胞诱导培育获得的器官移入自身体内，由于遗传物质相同，不会产生免疫排斥反应。(3)动物细胞培养的培养基中需要加入血清、血浆等天然物质。动物细胞培养过程中提供5%的CO2的作用是维持pH的相对稳定。(4)核移植中接受细胞核的卵母细胞需要发育至减数第二次分裂的中期；ES细胞的分化程度低，细胞全能性高。‎ 答案　(1)早期胚胎　原始性腺 (2)胰岛B细胞　避免产生免疫排斥 ‎(3)血清、血浆　维持pH的相对稳定 (4)减Ⅱ中期　低 ‎3．(1)B淋巴　既能无限增殖，又能产生所需抗体　(2)灭活的病毒(聚乙二醇)　流动性　血清(血浆)　维持培养液的pH　(3)限制性核酸内切酶(限制酶)　DNA连接酶　(4)特异性强、灵敏度高 ‎4．解析　(1)单克隆抗体的制备过程首先要获取相应的B细胞，然后与骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞，融合过程中体现了细胞膜的流动性。(2)将目的基因导入动物细胞的方法是显微注射法，浆细胞可以由B细胞或记忆B细胞增殖分化而来。(3)基因工程中用到的工具酶有限制酶和DNA连接酶。(4)以RNA为模板合成DNA的过程为逆转录过程，需要逆转录酶。‎ 答案　(1)B　骨髓瘤　一定的流动性　(2)显微注射　B细胞和记忆细胞　(3)限制酶和DNA连接酶　(4)逆转录 ‎5．解析　(1)过程①为诱导动物融合过程，得到的Y细胞为杂交瘤细胞。过程 ‎①和②得到的单克隆抗体最主要的优点是：特异性强、灵敏度高、并可大量制备。(2)大肠杆菌的细胞中没有内质网和高尔基体，大肠杆菌分泌的抗体2的形成过程没有经过内质网和高尔基体的加工，杂交瘤细胞中有内质网和高尔基体，杂交瘤细胞产生的抗体1的形成过程经过内质网和高尔基体的加工，所以抗体1与抗体2的空间结构不同。(3)启动子的作用是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动V1基因的转录。(4)质粒上的标记基因的作用是：鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将有目的基因的受体细胞筛选出来。(5)过程④是以RNA为模板合成DNA(V1基因)的过程，为逆转录过程，所用的酶为逆转录酶。‎ 答案　(1)杂交瘤细胞　特异性强、灵敏度高、并可大量制备 ‎(2)不同　抗体2形成过程没有经过内质网和高尔基体的加工，抗体1形成过程经过内质网和高尔基体的加工 (3)RNA聚合酶　转录 ‎(4)鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将有目的基因的受体细胞筛选出来 ‎(5)逆转录酶(或者逆转录酶和DNA聚合酶)‎ ‎6．解析　(1)基因是具有遗传效应的DNA片段。将基因转入动物细胞常用显微注射的方法。由于基因转入到成纤维细胞中，而成纤维细胞全能性受到限制，目前不能诱导发育为完整个体，所以必须采用核移植技术将这些成纤维细胞的细胞核移入去掉细胞核的卵母细胞中才能发育成完整个体。胚胎移植应选用桑椹胚或囊胚，且需要对受体母牛进行同期发情处理。(2)该君子兰的植物组织培养只利用了体细胞，所以是无性生殖。植物组织培养技术可用于微型/快速繁殖、作物脱毒、人工种子、单倍体育种等方面。‎ 答案　(1)遗传效应　显微注射法　去掉细胞核的卵母(去核卵母)　成纤维细胞的全能性受限制(卵母细胞中有促进全能性表达的物质)　桑椹胚或囊胚　(同期)发情 ‎(2)无性生殖/营养生殖　植物组织培养　微型/快速繁殖、作物脱毒、人工种子、单倍体育种、突变体的利用、细胞产物的工厂化生产等 ‎7．Ⅰ.(1)核移植　早期胚胎培养(或动物细胞培养)(顺序不能改变)　囊胚 ‎(2)自我更新(自我维持)　分化发育潜能 (3)分裂　分化 (4)无排斥反应 Ⅱ.(1)逆转录　目的基因的获取　③‎ ‎(2)通过二次免疫，增加小鼠体内的浆细胞 ‎(3)选择性培养基筛选　专一抗体检测(顺序不作要求)‎ ‎8．解析　(1)恶性肿瘤细胞与正常细胞相比，前者H蛋白过量表达；胞外区蛋白易于被单克隆抗体识别，故应构建胞外区基因转入原核细胞表达出相应的H蛋白。(3)单克隆抗体的制备需要进行两步筛选：先用选择培养基筛选得到杂交瘤细胞，再利用抗原—抗体杂交方法筛选培养产生所需抗体的杂交瘤细胞。(5)单克隆抗体能与抗原特异性结合，体现了其特异性强的特点。‎ 答案　(1)低表达　胞外 ‎(2)骨髓瘤　PEG(或“聚乙二醇”)　细胞膜的流动性 (3)选择　抗原－抗体杂交 ‎(4)体外(培养) (5)特异性强(或“识别抗原部位专一”)‎ 课时考点43　胚胎工程 ‎【三年高考真题演练】‎ ‎1．解析　(1)提供体细胞的供体可能为雌性，也可能为雄性，因此图中A(正常细胞核)的性染色体组成为XX或XY。常采用显微操作去核法来去除卵母细胞的细胞核。②过程表示将早期胚胎移入受体，其过程为胚胎移植。(2)取供体动物的体细胞培养，一般选用传代10代以内的细胞，因为10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型，保证了供体细胞正常的遗传基础。超过10代继续培养，则其遗传物质(或核型)的稳定性会降低。(3)克隆动物的细胞核基因来自供体，因此大部分性状与供体相同，但细胞质基因来源于受体(或提供卵母细胞的个体)，即卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响，这就决定了克隆动物的性状与供体不完全相同。(4)克隆动物的培育采用的是核移植技术，核移植技术的原理是：已经分化的动物体细胞核具有全能性。‎ 答案　(1)XX或XY　显微操作(去核法)　胚胎移植　(2)遗传物质　(3)卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响　(4)已经分化的动物体细胞核具有全能性 ‎2．B　[步骤甲、乙分别指体外受精、胚胎移植，A错误；诱导超数排卵所注射的激素是促性腺激素，只能作用于性腺，B正确；受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来自卵细胞，C错误；受精过程使用的培养液是获能溶液或专用的受精溶液，与早期胚胎培养液有区别，D错误。]‎ ‎3．C　[“三亲婴儿”的线粒体基因来自捐献者，A项正确；红绿色盲基因位于X染色体上，捐献者只将细胞质基因遗传给该婴儿，B项正确；“三亲婴儿”的染色体来自母亲卵母细胞的细胞核与父亲精子的细胞核，C项错误；体外受精获得受精卵，先在体外培养到桑椹胚或囊胚，再进行胚胎移植，D项正确。]‎ ‎4．C　[A项错，癌细胞比成熟动物细胞更易进行离体培养，体外培养的癌细胞对生长因子的需要量显著低于正常细胞；B项错，细胞核移植不一定是在同种动物、同种组织之间进行，如可以将一种生物体细胞的细胞核移植到另一种生物去核的卵母细胞中；C项对，随着胚胎分割次数的增多，分割胚的发育能力明显降低，获取同卵多胚的数量有限；D项错，维生素和激素都不能提供能量。]‎ ‎5．解析　(1)由于胚胎能在母体内正常生长发育，所以选择B作为母本。若子代母牛表现为适宜本地生长，但产奶量并未提高，说明适宜本地生长是显性性状(设基因为M)，高产奶是隐性性状(设基因为n)。则♂A基因型是mmnn，♀B基因型是MMNN，♀C基因型是MmNn，为获得产奶量高且适宜本地生长的母牛(M_nn)，可选择♂A和♀C进行杂交，后代出现该种母牛的概率是××＝1/8。(2)精子经过获能处理才具有受精能力，卵子的成熟发生在受精过程中，即过程③。胚胎培养过程的培养基中含有葡萄糖，葡萄糖氧化分解提供能量。具有优良性状的母牛含有高产奶和适应生长的基因，则胚胎移植前应进行鉴定，同时还需鉴定性别。基因重组发生在减数分裂过程中，控制不同性状的基因重新组合，由于供体公牛是纯合子，不会发生基因重组，供体母牛是杂合子，则子代母牛的优良性状与供体母牛产卵过程中的基因重组有关。(3)为提高已有胚胎的利用率，可采用胚胎分割技术，增加胚胎的数量。‎ 答案　(1)生长发育或胚胎发育　隐性　♂A×♀C　1/8‎ ‎(2)获能或增强活力　③　供能　性别、高产奶和适应生长的基因　② (3)胚胎分割 ‎【两年模拟试题精练】‎ ‎1．解析　(1)获得的精子需要进行获能处理后才具有受精能力。(2)受精卵进行的细胞呼吸是有氧呼吸，有氧呼吸产生二氧化碳的场所是线粒体基质；有氧呼吸第三阶段氧气与[H]反应形成水。(3)将重组细胞培养成早期胚胎需要利用早期胚胎培养技术。将早期胚胎分割(囊胚的内细胞团要均等分割)后，可以获得多个胚胎。‎ 答案　 (1)获能　(2)线粒体基质　H2O(水)　(3)早期胚胎培养　胚胎分割 ‎2．解析　(1)分析图解可知，图中利用精子作为目的基因的载体；在体外受精之前，首先需要让精子获能，然后经过体外受精作用将外源基因送入卵母细胞。‎ ‎(2)进行体外受精作用的卵母细胞应处于减数第二次 分裂中期，经过减数第一次分裂后，同源染色体已经分离，并且此时细胞着丝点分裂，因此细胞中含1个染色体组。受精过程中防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应。(3)早期胚胎培养利用了动物细胞培养的方法，因此该过程需要在无菌无毒、适宜的温度和pH、营养充足、含95%空气加5%二氧化碳的混合气体等条件下进行。‎ ‎(4)胚胎工程是指对动物的早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术。‎ ‎④过程涉及的胚胎工程技术是胚胎移植。‎ 答案　(1)载体　获能　(2)减数第二次分裂中　1　卵细胞膜反应　(3)无菌无毒、适宜的温度和pH、营养充足、含95%空气加5%CO2的混合气体　(4)配子　胚胎移植 ‎3．解析　(1)过程①采用的是细胞工程中的核移植技术，过程②采用的是胚胎工程中的(早期)胚胎培养技术。(2)体细胞进行体外培养时，所需气体主要有O2和CO2，后者的作用是维持培养液(基)的pH值。(3)在构建基因表达载体(重组载体)时必须使用限制性核酸内切酶和DNA连接酶两种工具酶。基因表达载体上除目的基因外，还需有标记基因以便选出成功导入基因表达载体的细胞。(4)胚胎干细胞可以来自于囊胚中的内细胞团，若将图中获得的组织器官移植给个体B不会发生免疫排斥反应。因为B是供核的一方，克隆的组织和器官的绝大多数遗传物质和B相同。‎ 答案　(1)(体细胞)核移植　(早期)胚胎培养 (2)pH值 ‎(3)限制性核酸内切酶　DNA连接酶　标记基因　启动子　终止子 (4)内细胞团　B ‎4．解析　(1)由图可知，图中①②③④过程是获得孤雌生殖克隆猪的技术流程，而⑤⑥③④是获得核移植克隆猪的技术流程。(2)孤雌生殖克隆猪仍然是二倍体生物，但缺失父方亲本基因。(3)孤雌激活处理的实质是要激活卵母细胞增殖分化，使其发育成早期胚胎，得到克隆猪。(4)核移植时，需要选择去核卵母细胞作为受体细胞，通过显微操作去除卵母细胞中的核，由于减数第二次分裂中期卵母细胞核的位置靠近第一极体，用微型吸管可一并吸出细胞核和第一极体。(5)早期胚胎移植时，必需移植到同种生理状态相同的其他雌性动物子宫中，才可能移植成功。(6)以mRNA为模板合成cDNA的过程称为反转录；获得cDNA后，还可通过PCR技术体外扩增。‎ 答案　(1)⑤⑥③④　(2)父　(3)细胞核的全能性(或增殖分化)　(4)减数第二次分裂中期　细胞核和第一极体　(5)生理状态相同　(6)反转录　PCR ‎5．解析　(1)牛胚胎移植过程中，胚胎是由供体公牛和供体母牛配种后产生的，因此分娩产生的犊牛的遗传物质来自供体公牛和母牛，胚胎分割时，应该选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚进行，以实现同卵多胎。(2)利用PCR扩增SRY基因时，需要的条件主要有扩增缓冲液、模板DNA、4种脱氧核苷酸、特定引物和TaqDNA聚合酶(或热稳定性DNA聚合酶)。(3)从供体母牛子宫内收集胚胎的方法叫冲卵，其生理学基础是早期胚胎未与母体子宫建立组织上的联系，处于游离状态，这样便于胚胎的收集。(4)一头良种犊牛成年后肾功能异常，治疗方式为选择器官移植，为避免发生免疫排斥，可进行自体移植，即通过体细胞核移植技术获其胚胎干细胞，再诱导分化成相应组织、器官，然后进行移植，胚胎干细胞可来源于囊胚的内细胞团，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞，即具有发育的全能性。‎ 答案　(1)供体公牛和母牛　桑椹胚或囊胚　胚胎分割 ‎(2)TaqDNA聚合酶(或热稳定性DNA聚合酶)‎ ‎(3)冲卵　早期胚胎未与母体子宫建立组织上的联系，处于游离状态 ‎(4)体细胞核移植　内细胞团　发育的全能性 ‎6．解析　(1)体外受精时，卵母细胞需在体外培养到减数第二次分裂中期。(2)动物细胞培养时，需用胰蛋白酶处理组织使其分散成单个细胞。在体外培养时，培养液中除了加入水、无机盐、维生素、葡萄糖、氨基酸等营养成分之外，通常还需要加入血清、血浆等天然物质。(3)核移植过程中，通过显微操作法吸出卵母细胞中的细胞核。此过程中还需要将第一极体一并吸出。(4)胚胎移植的最佳时期是桑椹胚或囊胚期，此时胎盘尚未形成，容易冲卵。(5)移入代孕母羊体内的胚胎之所以能够存活，是因为受体不仅不会对其发生免疫排斥反应，而且受体还能通过子宫与其建立正常的生理和组织联系。(6)若要一次获得多只相同的克隆羊，宜采用胚胎分割技术，若做DNA分析鉴定性别应取滋养层细胞。‎ 答案　(1)MⅡ中　(2)胰蛋白酶　血清、血浆　(3)第一极体 ‎(4)桑椹胚或囊胚　(5)免疫排斥反应　(6)胚胎分割　滋养层 ‎7．解析　(1)设计试管婴儿时需用促性腺激素处理促进母亲排出更多的卵子，以便产生更多的胚胎用于移植。(2)胚胎发育的卵裂期在透明带内进行。受精卵体外培养发育成32细胞左右的胚胎为桑椹胚，可用于胚胎移植。(3)性别进行鉴定一般用内细胞团的滋养层细胞，具体过程是：从被测的囊胚中取出几个滋养层细胞，提取DNA为模板；然后用位于Y染色体上的性别决定基因(即SRY基因)的一段核苷酸序列作引物，在热稳定DNA聚合酶(Taq酶)催化作用下进行PCR扩增；最后与SRY特异性探针出现阳性反应者，胚胎为男性。(4)在去除卵母细胞的细胞核时，可用微型吸管把位于卵细胞膜与透明带之间的第一极体一并吸出。‎ 答案　(1)促性腺激素　(2)透明带　桑椹胚　(3)滋养层　引物　热稳定DNA聚合酶(Taq酶)(只答DNA聚合酶不得分)　男 (4)卵细胞膜与透明带 ‎8．解析　(1)将目的基因导入动物细胞的方法是显微注射法。PCR技术的条件有模板、原料、能量、酶、引物，这里的酶是Taq酶。(2)精子必须获能才能受精，肝素就是一种使精子获能的化学试剂。(3)胚胎移植中的冲卵是指从母体子宫中冲取早期胚胎，所以选C。(4)胚胎移植常用的胚胎是桑椹胚或囊胚，要实现同卵多胎，需要进行胚胎分割。(5)用核移植方法得到的动物称为克隆动物，用于供核的供体细胞一般都选择10代以内的细胞，因为10代以内的细胞保持正常的二倍体核型。‎ 答案　(1)显微注射法　Taq酶(或热稳定DNA聚合酶)　(2)诱导精子获能　(3)C　(4)桑椹胚或囊胚(二者答一即可)　胚胎分割(或分割)　(5)克隆动物　二倍体核型 ‎9．解析　(1)具有受精能力的卵细胞实际上是处于第二次减数分裂中期的次级卵母细胞；精子必须先在雌性生殖道并停留一段时间，才具备与卵子受精的能力，这一过程称为精子的获能。(2)囊胚期的细胞开始出现分化，出现内细胞团和滋养层，其中内细胞团细胞属于胚胎干细胞，在功能上具有发育的全能性。(3)嵌合体胚胎的构建用到的现代生物工程技术主要有：动物细胞培养、动物细胞融合和胚胎移植。‎ 答案　(1)减数第二次分裂中期　精子获能 (2)囊胚　具有发育的全能性 ‎(3)动物细胞培养、动物细胞融合和胚胎移植 ‎10．(1)热稳定DNA聚合酶(Taq酶)　牛乳腺蛋白(乳腺蛋白)　(2)促性腺激素　获能(处理)　(3)显微注射法　早期胚胎培养(动物细胞培养)　同期发情(孕激素)　‎ ‎(4)性别鉴定　抗原—抗体杂交　(5)细胞核　去核的卵　克隆 ‎11．解析　(1)单倍体是指由配子发育来的个体，卵子比精子营养物质丰富，更容易发育，采用的技术为早期胚胎培养，需要的营养物质有有机盐、无机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸(简称两盐、两素、两酸)，另加血清、血浆等物质。‎ ‎(2)囊胚的内细胞团细胞为全能性细胞，即胚胎干细胞，在形态上表现为体积小、细胞核大、核仁明显。(3)自然界中物种存在生殖隔离，所以自然情况下不同物种间不能相互交配，其配子无法识别，所以不能完成受精作用。利用动物细胞融合技术可以使不同物种的细胞融合，融合后的细胞中含有两个物种全部的遗传信息，为四倍体。‎ 答案　(1)卵子(卵细胞)　早期胚胎培养技术　氨基酸、核苷酸　(2)内细胞团　体积小、细胞核大、核仁明显　(3)生殖隔离　受精　4‎ ‎12．解析　(1)可利用PCR技术扩增目的基因；构建该基因表达载体时，通常用同种限制酶切割含有目的基因的DNA和运载体，再用DNA连接酶将目的基因与切开的运载体连接起来，因此所用到的工具酶是限制酶和DNA连接酶。凝血因子Ⅳ基因为目的基因，在基因表达载体中，启动子位于目的基因的首端，终止子位于目的基因的尾端。(2)显微注射技术是将目的基因导入动物细胞常用的方法；受精卵的优点是：细胞全能性最高，细胞大易操作、营养物质含量高。(3)在体外胚胎培养时，可取囊胚的滋养层细胞做DNA分析性别鉴定。胚胎分割有利于提高胚胎的利用率，胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。(4)分泌蛋白是在内质网、高尔基体等细胞器上加工的；基因的选择性表达使人凝血因子Ⅳ只在乳腺细胞合成。‎ 答案　(1)PCR　限制性核酸内切酶和DNA连接酶　启动子和终止子　(2)显微注射法　细胞全能性高　(3)滋养层细胞　充分发挥雌性动物的生殖潜力(快速大量繁殖)　(4)内质网、高尔基体　基因的选择性表达 ‎13．解析　(1)过程①是将目的基因与表达载体连接到一起的过程，是基因工程的第二步——构建基因表达载体。(2)胚胎移植一般选取发育良好的桑椹胚或囊胚进行移植。(3)加速转基因动物的繁育，可以采用动物细胞工程中的核移植技术，也可以采取胚胎工程中的体外受精、胚胎分割等方法。(4)基因的表达包括转录和翻译两个阶段，在分子水平上检测是否成功表达的方法是抗原－抗体杂交技术。‎ 答案　(1)构建基因表达载体　目的基因　基因组文库和部分基因文库　(2)桑椹胚时期或者囊胚期　(3)胚胎分割移植　体细胞核移植(或克隆技术)　(4)转录与翻译　抗原—抗体杂交 ‎14．解析　(1)基因表达载体的构建用到的工具酶是限制酶和DNA连接酶，将目的基因导入动物细胞中用显微注射法。(2)在核移植过程中，从供体内获得体细胞后，对其进行的初次培养称为原代培养，培养的细胞在贴壁生长至铺满培养皿底时停止分裂，这种现象称为接触抑制。(3)用于核移植的供体细胞一般选用传代10代以内的细胞，是因为这些细胞能保持正常的二倍体核型(或遗传物质未发生改变)。受体细胞常选用去核卵(母)细胞的原因：卵(母)细胞大，容易操作；卵(母)细胞细胞质多，营养丰富；含有促使细胞全能性表达的物质。一般取处在MII中(减数第二次分裂中)期的去核卵母细胞作为受体细胞。动物细胞所需的营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，通常在培养基中还需要加入适量的血清(或血浆)等天然成分。(4)移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理学基础是受体子宫对外来胚胎不发生免疫排斥反应。来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此要获得遗传物质完全相同的两个新个体，可对发育到桑堪胚或囊胚阶段的早期胚胎进行分割处理，在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。该时期的细胞具有全能性。‎ 答案　(1)限制酶和DNA连接酶　显微注射法　(2)原代培养　接触抑制　(3)10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型　MⅡ(减数第二次分裂)中　血清、血浆　(4)免疫排斥　桑椹胚或囊胚　全能性 ‎15．解析　(1)为获得更多的卵母细胞，一般对于动物注射促性腺激素，使其超数排卵；再利用SrCl2溶液处理、激活卵母细胞，并在体外培养至囊胚期，再利用流式细胞仪筛选出单倍体细胞。(2)⑧由于只含有精子的细胞核，故⑧中细胞只含有一个染色体组，由于染色体在后期加倍，故染色体数目应为20或40。与正常二倍体小鼠的基因组染色体组成相比，⑧中细胞的染色体的组成不同在于少一条X或Y染色体。(3)为确定小鼠干细胞是单倍体还是自发二倍体。可以通过测定并分析⑤⑩中细胞的DNA分子含量，或者利用显微镜观察处于有丝分裂中期细胞中的染色体数目来确定。(4)由于单倍体中隐性基因出现后即会表达，故该技术培育的单倍体动物可成为研究隐性基因功能的理想细胞模型。‎ 答案　(1)促性腺激素　超数排卵　囊胚　(2)20或40　少一条X或Y染色体(或少一条性染色体)　(3)DNA　(4)隐性 ‎16．解析　(1)体外培养淋巴细胞，应保证处于无菌和无毒的环境中，血清可以补充合成培养基中缺乏的物质(如促细胞生长因子等)，因此在动物细胞培养时，通常要在合成培养基中加入适量血清；细胞培养应在含有5%CO2的恒温培养箱中进行，其中CO2的作用是维持培养液pH。(2)逆转录病毒含有逆转录酶，能将RNA逆转录为DNA，从而与目的基因整合后插入到淋巴细胞基因组中。基因表达载体必须含有启动子和终止子，才能控制基因的表达。(3)淋巴细胞是由骨髓中的造血干细胞增殖和分化来的，特异性免疫包括体液免疫和细胞免疫，体液免疫需要B细胞参与，细胞免疫需要T细胞参与。(4)基因工程中，DNA分子杂交技术可用于检测目的基因是否导入，一般是用放射性同位素标记含有目的基因的DNA片段作探针。‎ 答案　(1)无菌、无毒　血清(血浆)　维持培养液的pH　(2)逆(反)转录　启动子、终止子　(3)骨髓　特异性　(4)放射性同位素(荧光)‎ ‎17．解析　(1)基因表达载体的构建是基因工程操作的核心步骤；将目的基因导入到植物细胞中常用农杆菌转化法，还有花粉管通道法和基因枪法。(2)将目的基因导入到动物细胞常采用显微注射法，动物细胞的受体细胞一般是受精卵，因为其全能性高。(3)重组DNA导入受体细胞后，筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达，因为运载体上有标记基因。(4)胚胎移植时，通常要移植到同种且生理状况相同的供体动物体内，受体对外来胚胎基本不发生免疫排斥是其能存活下来的生理基础。如果一次要产生两头转基因动物可以在桑椹胚或囊胚期对胚胎进分割，操作时要将内细胞团均等平分，以免影响胚胎的发育。(5)检测基因是否整合到染色体上，应用DNA分子杂交技术，如果有杂交带说明成功导入。‎ 答案　(1)基因表达载体的构建　农杆菌转化法　基因枪法　(‎ ‎2)显微注射法　受精卵　(3)标记基因是否表达　(4)生理状态　免疫排斥　桑椹胚或囊胚　内细胞团均等分割　(5)DNA分子杂交 ‎18．解析　(1)试管牛是经过卵细胞和精子的体外受精作用而形成的，所以属于有性繁殖。克隆牛是无性繁殖，他们都共同用到早期胚胎培养和胚胎移植。克隆牛依据的原理是动物细胞核具有全能性。(2)超数排卵的激素是促性腺激素，对B和D都要进行同期发情处理，保证他们的生理状况一致。(3)受精的标志是能在透明带和卵黄膜之间看到两个极体。(4)要建立生产生长激素的乳腺生物反应器，应将生长激素基因和乳腺蛋白基因的启动子和终止子等调控组件重组在一起，在此过程中需要用到限制酶进行切割和DNA连接酶进行连接。导入动物细胞用显微注射法，并且要导入到受精卵中。‎ 答案　(1)有性繁殖　胚胎移植　动物细胞核具有全能性 ‎ ‎(2)促性腺激素　同期发情 (3)在透明带和卵黄膜间有两个极体 ‎ ‎(4)生长激素基因　启动子　终止子 　限制酶和DNA连接酶　显微注射　受精卵 ‎ ‎19．解析　(1)染色体存在于细胞核中。图中”三亲婴儿”是经过核移植和体外受精产生的，故其染色体来自母亲和父亲提供的细胞核。(2)精子经过获能处理后才能受精；防止多精入卵的屏障有透明带反应和卵细胞膜反应。(3)体外受精以后要采用胚胎工程中的早期胚胎培养技术和胚胎移植技术，该过程所用的培养液的成分除一些无机盐和有机盐类外，还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分以及动物血清等物质。‎ 答案　(1)母亲(母亲的细胞核)　(2)获能　透明带反应　(3)早期胚胎培养　动物血清 ‎20．解析　(1)途径①是通过体外受精和早期胚胎 培养获得优良胚胎。为一次性获得数目较多的胚胎，可对优良母牛注射促性腺激素使其超数排卵。体内受精一段时间后，可通过冲卵操作收集早期胚胎用于移植；采集的卵母细胞需培养到减数第二次分裂中期才具有受精能力，因此若进行体外受精，应使用培养到减数第二次分裂中期的卵母细胞。(2)途径②是采用动物细胞核移植技术获得优良胚胎。与体细胞相比，因胚胎细胞分化程度低，全能性高，因此，以胚胎细胞为供体进行核移植的成功率会显著高于以成熟体细胞为供体进行核移植的成功率。途径③是通过基因工程技术获得优良胚胎。在基因工程的操作中，将目的基因导入受精卵常用的方法是显微注射法；若用DNA分子杂交技术检测导入是否成功，需以目的基因为模板制作探针。(3)早期胚胎需发育到桑椹胚或囊胚阶段才能进行胚胎移植，此时受体母牛需处于发情状态。‎ 答案　(1)促性腺激素　冲卵　减数第二次分裂中期 ‎ ‎(2)细胞分化程度低，全能性高　显微注射法　目的基因 (3)桑椹胚或囊胚　发情 ‎ ‎21．解析　(1)基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建。启动子位于基因编码区的上游(首端)，是RNA聚合酶识别和结合的部位。为了鉴定目的基因是否成功表达，必须进行抗原－抗体杂交，目的蛋白相当于抗原。(2)胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的，这一时期成为卵裂期。卵裂期的特点是细胞进行有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎的总体体积并不增加，或略有减小。(3)据图分析，①表示基因表达载体的构建，②将目的基因导入受精卵，③表示卵母细胞的采集，④表示精子的采集和获能，⑤表示体外受精，⑥表示早期胚胎培养，‎ ‎⑦表示胚胎移植。对早期胚胎进行胚胎分割，可同时获得多只与此转基因猕猴相同的小猴，操作时选择发育到桑椹胚或囊胚期的胚胎；若选用囊胚期的胚胎，需要将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。‎ 答案　(1)构建基因表达载体　DNA　抗原　(2)卵裂期　并不增加 ，或略有缩小 　(3)胚胎移植　桑椹胚　均等分割内细胞层 ‎22．解析　(1)题图中①过程表示植物体细胞杂交过程，故C为杂种细胞。②过程表示将杂交细胞培育成杂交植株，在植物组织培养过程中，除了在培养基中添加营养物质外，还需要添加植物激素(生长素和细胞分裂素)。(2)在获得B淋巴细胞之前，小鼠已被多次注射相同抗原，注射后小鼠体内发生相应的体液免疫反应，生成能产生抗体的B淋巴细胞。诱导动物细胞融合过程中，常用的PEG(聚乙二醇)诱导融合，单克隆抗体是由产生单一抗体的效应B细胞(浆细胞)和骨髓瘤细胞杂交，形成的杂交瘤细胞产生的单一抗体，化学本质都是蛋白质。(3)若该图表示获得克隆羊的培育过程，则C为重组细胞，①过程中涉及的生物技术有细胞核移植、动物细胞培养技术，如果D表示所获得的克隆动物，则②‎ 过程中所涉及的生物技术有胚胎移植。(4)用促性腺激素对供体进行超数排卵处理，获得更多的卵母细胞，经受精后可得到早期胚胎；供体与受体相同的生理变化，为供体的胚胎植入受体提供了相同的生理环境，用激素进行同期发情处理。‎ 答案　(1)杂种细胞　植物激素　(2)体液　PEG(聚乙二醇) 　蛋白质　(3) 动物细胞培养、核移植　(4)促性腺激素　同期发情 ‎ ‎23．解析　(1)鉴别受体细胞中是否含有目的基因，需借助基因表达载体中的标记基因来筛选受体细胞。 可通过抗原抗体杂交技术检测牛奶中是否含有生长激素。(2)通常采用化学诱导法使精子获能，与发育到减数第二次分裂中期的卵母细胞进行受精作用。在胚胎的培养液中添加一定量的抗生素，可以防止培养过程中的细菌污染。(3)选取囊胚的滋养层细胞做DNA分析，进行性别鉴定，筛选出雌性胚胎。为了提高胚胎的利用率，可将所选胚胎的内细胞团均等分割，然后进行胚胎移植。‎ 答案　(1)标记基因　抗原抗体杂交　(2)化学法(化学诱导法)　MII中　抗生素　(3)滋养层　雌性　内细胞团 课时考点44　生态工程 ‎【三年高考真题演练】‎ ‎1．解析　(1)生态系统的组成成分中分解者的功能是将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物；从废弃采石场开始进行的演替为次生演替，由于保留的植物的种子或其他繁殖体能使群落中植物物种数迅速增加；t1→t3植物物种数增多，一般来说，生态系统中的组分越多，食物网越复杂，其抵抗力稳定性越强；群落中的植物物种数增加，相互争夺资源(如阳光、水)和空间越激烈，竞争加剧。‎ ‎(2)生态系统改善后，考虑到社会－经济－自然复合生态系统，体现了整体性原理。‎ 答案　(1)分解者　种子或繁殖体　增强　竞争 (2)整体性(系统论)‎ ‎2．解析　(1)生物质碳孔隙结构发达，能改善土壤的通气状况，促进细胞的呼吸作用，使得细胞的呼吸作用加强，合成ATP，为根系主动吸收养分提供能量。‎ ‎(2)由图可知，施用含有生物质的污泥中叶绿素的含量较多，从而促进黑麦草的生长，污泥施用后土壤后黑麦草的PAHs含量增加，生物碳的输入则能降低土壤和黑麦草中PAHs的增加量。污泥中含有大量的有机质和无机成分，施用污泥的目的是使其中的养分被充分吸收利用，因此利用了物质循环再生的生态工程原理。‎ 答案　(1)呼吸作用　ATP ‎(2)黑麦草叶绿素含量较多　升高　能降低土壤和黑麦草中PAHs的增加量　物质循环再生 ‎3．解析　本题考查种群与群落的相关知识，涉及种群密度调查、群落常规等内容。‎ ‎(1)对植物和活动能力比较弱的动物，一般用样方法调查其种群密度；结合题中材料，图中①表示一年生草本植物，②表示多年生草本植物，③表示灌木。决定种群密度最直接的因素是出生率和死亡率，图中O→a，物种①的密度上升，数量增多，说明该时间段内种群的出生率大于死亡率；b→c段，群落由多年生草本阶段向灌木阶段过渡，灌木取代了多年生草本植物，多年生草本植物②逐渐降低到相对稳定的水平，说明②能耐受灌木丛导致的弱光环境，并在该环境下保持种群数量的相对稳定；c点后，若气候条件适宜，高大的乔木能获得充足的光照取代灌木的优势，成为该地区占主导地位的植被类型。(2)该地区经过治理，增大了植被覆盖面积，同时增加的植被可以通过光合作用固定更多的碳元素(CO2)，增加了农林产品的产出，实现了生态效益和经济效益的同步发展。‎ 答案　(1)样方法　出生率大于死亡率　弱光　乔木 (2)碳元素(CO2)‎ ‎【两年模拟试题精练】‎ ‎1．(1)生态系统的能量流动生产者固定太阳能开始，该农业生态系统中属于消费者的生物有蚕、禽、畜。‎ ‎(2)与传统农业生态系统相比，该农业生态系统更能净化环境，主要原因是粪便等废弃物被及时利用，实现了无废弃物生产。‎ ‎(3)该农业生态系统实现了物质和能量的多级利用，提高了农产品的产量，减少了化肥、农药等农业投入，提高了经济效益。‎ ‎(4)该县地处水乡这一资源优势，可以利用蚕沙碎屑养鱼，鱼塘塘泥肥田，从而实现物质和能量的多级利用，提高经济效益。‎ ‎(5)该生态工程的建设遵循了物质循环再生原理、整体性原理、协调与平衡原理、系统的结构决定功能原理，生态工程与传统工程相比较，具有少消耗、多效益、可持续等特点。‎ 答案　(1)固定太阳能　蚕、禽、畜 (2)粪便等废弃物 ‎(3)农产品的产量　化肥、农药的使用(农业投入)‎ ‎(4)蚕沙碎屑养鱼，鱼塘塘泥肥田(只要合理均可)‎ ‎(5)物质循环再生原理、整体性原理、协调与平衡原理、系统的结构决定功能原理(任答两项)　可持续 ‎2．(1)循环经济 (2)使生产者同化的物质和能量更多地流向对人类有益的部分 ‎(3)CH4(甲烷)‎ ‎(4)物质循环再生原理　系统学和工程学原理　整体性原理　物种多样性原理(答对其中三个即可)‎ ‎(5)减少了环境污染　提高了综合效益(答案合理即可)‎ ‎3．解析　(1)一般来说，生态工程的主要任务是对已被破坏的生态环境(或受损的生态系统)进行修复，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，生态工程建设的目的就是遵循自然界物质循环的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展，与传统工程相比较，生态工程是一类少消耗、高效益、可持续的工程体系。(2)生态工程所遵循的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、系统学和工程学原理、协调与平衡、整体性原理。(3)哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等几个主要步骤，给优良母畜注射促性腺激素，以促使其超数排卵。(4)在胚胎移植的过程中，一般对供体和受体动物进行同期发情处理，主要目的是使供、受体的生理状态相同，以保证移植的胚胎能够继续正常发育。‎ 答案　(1)物质循环　生态效益 (2)物种多样性原理　系统学和工程学原理 ‎(3)促性腺　使其排出更多的卵细胞(或超数排卵)‎ ‎(4)同期发情　使供受体的生理状态相同 ‎4．解析　(1)根据题干信息“人工合成若干DNA片段，拼接而成”胰岛素基因，专利中所用的人胰岛素基因是采用的是人工合成方法获得。由于获得的目的基因中加入了特定序列“在胰岛素—COOH端加上KDEL内质网滞留序列”，所以与人体细胞中胰岛素基因的碱基序列不同。(2)根据题干信息“该基因通过农杆菌介导的方法转入番茄中”可知，将目的基因导入受体细胞的方法是农杆菌转化法。(3)由于胰岛素是蛋白质，易被消化道内的蛋白酶水解，不能通过口服治疗糖尿病。(4)根据题干信息“雇佣农民种植转基因番茄，农民既有土地和房屋租赁收入，又有工资收入”，说明建立该生态庄园综合考虑到了自然—经济—社会一体化问题，体现了生态工程的整体性原理。(5)转基因生物安全性问题主要涉及食物安全、生物安全和环境安全三个方面。‎ 答案　(1)人工合成　不同 (2)农杆菌转化法 ‎(3)不能　胰岛素是蛋白质，易被消化道内的蛋白酶水解，不能起到治疗作用 ‎(4)整体性 (5)食物安全　生物安全　环境安全