题目内容

［生物――选修３　现代生物科技专题］（15分   每空1分）

下面是一项“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依据植物“偏爱”的密码子来设计所含的密码子，通过人工合成若干DNA片段，拼接而成，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。将该基因置于CaMV 35S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。 

（1）本专利是采用___________方法获得目的基因的。获得的人胰岛素基因与人体细胞中胰岛素基因的碱基序列不同，但两者所编码的蛋白质中氨基酸序列相同，原因密码子具有___________性，基因序列不同，蛋白质可以相同。要想在体外获得大量该目的基因的片段，可以采用____________技术。该技术中使用的关键酶是________________________ ；原料是____________________。

（2）根据上述摘要，转基因操作时所用的载体是____________，载体上的____________可以转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上。

构建的基因表达载体中含有_______  _______  ______  ______  ____（从下列选项中选择）。

①目的基因   ②CaMV 35S启动子 ③果实专一性启动子2A12    ④引物    

⑤标记基因    ⑥内含子滞留序列      ⑦终止密码子                ⑧终止子

（3）如果要检测在受体细胞中是否存在目的基因可采用____________技术。该技术中使用的基因探针也可以用来检测___________________ 。还可以从________水平进行鉴定。

 

【答案】

（1）人工合成    密码子具有简并性，基因序列不同，蛋白质可以相同    PCR 

    热稳定性DNA聚合酶（或Taq酶）  四种游离的脱氧核苷酸

（2）农杆菌的Ti质粒   T–DNA     ①②③⑤⑧（5分）

（3）DNA分子杂交   目的基因是否转录出mRNA  个体生物学

【解析】（1）题中人胰岛素基因采用人工合成方法获得；由于密码子具有简并性，所以基因序列不同，蛋白质相同。体外获得大量目的基因片段的方法是PCR技术，该技术使用的酶是热稳定性DNA聚合酶，原料是四种游离的脱氧核苷酸。

（2）农杆菌转化法使用的载体是农杆菌的Ti质粒，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。基因表达载体包括目的基因、启动子、果实专一性启动子2A12、终止子、标记基因。

（3）检测受体细胞中是否存在目的基因可采用DNA分子杂交技术，该技术中使用的基因探针也可检测目的基因是否转录出mRNA。还可以从个体生物学水平进行鉴定。

 

练习册系列答案
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［生物――选修３　现代生物科技专题］

长期以来，优良种畜的繁殖速度始终是限制畜牧养殖业发展的瓶颈，近年来发展起来的细胞工程和胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机，请据图完成下列问题：

（1）在试管牛和克隆羊的培育过程中都必须用到的生物技术有                     、

                   （至少写出二项）。

（2）和受精有关的过程有：①第一次卵裂开始；②释放第二极体；③顶体反应；④穿越透明带；⑤雌、雄原核的形成；⑥核膜消失，雌、雄原核融合。

其正确的顺序为                   （填序号）。

（3）超数排卵技术的处理措施是对供体母牛注射                   ；冲卵实质上是用特定装置，将供体母牛子宫内的              冲洗出来。

（4）从A到E中，适宜于牛的胚胎移植时期有         ；图中标号3为           ，它将来可发育为胎膜和胚盘。

（5）动物的早期胚胎移植到同种且             与供体相同的动物体内，使之继续发育为新个体的技术叫做胚胎移植。用某染料鉴定胚胎细胞是否为活细胞时，发现活胚胎细胞不能被染色，其原因是活细胞膜                            。

（6）试管牛E的性别为                  ，克隆羊多利的性状和               最接近，原因是                                             。

［生物――选修３　现代生物科技专题］（15分）
控制哺乳动物的性别对于畜牧生产有着十分重要的意义。目前，分离精子技术是有效的性别控制方法。例如：牛的X精子的DNA含量比Y精子的高出4%左右，利用这一差异人们借助特殊仪器将它们分离开来，再通过胚胎工程技术就可培育出所需性别的试管牛（如下图所示）。  

根据以上信息回答下列相关问题：
(1)试管动物技术通常是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下__________，并通过培养发育为_____________后，再经_____________产生后代的技术。
(2)图中过程①通常采用_____________技术。在这个过程中_________的精子与卵子相遇时，首先发生_________反应释放出有关的酶直接溶解卵丘细胞之间的物质。防止多精入卵的生理反应有__________________________________________。
(3)胚胎移植时，受体应处于适合的生理状况，此时可利用         激素对受体进行_______________处理；此外，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生____________反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。
(4)为了确保得到所需性别的试管牛，往往需要对移植前的胚胎进行性别鉴定，请举出两种对早期胚胎进行性别鉴定的方法（只需写出名称或简要原理）。______________。
(5)人们利用试管动物技术成功培育了转基因动物，，在基因工程操作的基本程序中，基因工程的核心是______________，科学家利用基因工程技术，使转基因动物本身变成“批量生产药物的工厂”。如建立的生产生长激素的乳房生物反应器，即：科学家将_____________重组在一起，通过______________等方法，导入哺乳动物的受精卵中，然后，将受精卵送入母体内，使其生长发育成转基因动物。转基因动物进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁来生产所需要的药物。

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                  （至少写出二项）。
（2）和受精有关的过程有：①第一次卵裂开始；②释放第二极体；③顶体反应；④穿越透明带；⑤雌、雄原核的形成；⑥核膜消失，雌、雄原核融合。
其正确的顺序为                  （填序号）。
（3）超数排卵技术的处理措施是对供体母牛注射                  ；冲卵实质上是用特定装置，将供体母牛子宫内的             冲洗出来。
（4）从A到E中，适宜于牛的胚胎移植时期有        ；图中标号3为          ，它将来可发育为胎膜和胚盘。
（5）动物的早期胚胎移植到同种且            与供体相同的动物体内，使之继续发育为新个体的技术叫做胚胎移植。用某染料鉴定胚胎细胞是否为活细胞时，发现活胚胎细胞不能被染色，其原因是活细胞膜                           。
（6）试管牛E的性别为                 ，克隆羊多利的性状和              最接近，原因是                                            。

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(1)试管动物技术通常是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下__________，并通过培养发育为_____________后，再经_____________产生后代的技术。

(2)图中过程①通常采用_____________技术。在这个过程中_________的精子与卵子相遇时，首先发生_________反应释放出有关的酶直接溶解卵丘细胞之间的物质。防止多精入卵的生理反应有__________________________________________。

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(4)为了确保得到所需性别的试管牛，往往需要对移植前的胚胎进行性别鉴定，请举出两种对早期胚胎进行性别鉴定的方法（只需写出名称或简要原理）。______________。

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