摘要:2.转基因技术 1982年.美国科学家采用基因工程把从大鼠细胞分离出来的大鼠生长素基因通过处理.用显微注射法注射入小鼠受精卵内.妊娠结果分娩出21只小鼠.其中7只带有大鼠生长激素基因.6只小鼠的生长速度非常快.超出同窝其他小鼠的1.8倍.成为“巨型小鼠 .“巨型小鼠 没有什么经济价值.但是.这证明了外源基因可以直接导入高等动植物的细胞或受精卵中去.并能在这些细胞中得到表达.这种技术称为转基因技术. 导入外源基因的动.植物称为转基因动.植物.转基因植物已经在培养抗虫植物.抗病毒作物.抗除草剂作物.抗衰老作物等方面取得重要成果.如利用苏云菌杆菌毒蛋白基因转入烟草.番茄等植物体内.已经产生很好的抗虫效果.在转基因动物研究方面.转基因牛.转基因绵羊和山羊.转基因猪及转基因禽类和转基因鱼等方面也取得了许多重大的成果. [经典例题解析] 例题1 在细胞工程--原生质体融合育种技术中.其技术的重要一环.就是要将营养细胞的细胞壁除去.通常采用的方法是酶解破壁法. (1)你认为普通的植物细胞应选用哪两种酶将细胞壁去掉? (2)如果将去除细胞壁的植物细胞放在等渗溶液中.细胞呈现什么形状?理由是什么? 解析 植物细胞的细胞壁对植物细胞具有支持和保护作用.完成植物细胞的细胞融合.首先必须除去细胞壁.细胞壁的成分主要是纤维素和果胶.所以选用的酶应是纤维素酶和果胶酶.去除细胞壁的植物细胞称为原生质体.由于酶具有专一性.所以用酶法去除植物细胞的细胞壁一般不会破坏原生质体的细胞.使植物细胞仍然保持活力.去除掉细胞壁的植物细胞已经没有细胞壁的保护.在其等渗溶液中.细胞的形状由于其表面张力的作用而成圆球.如果将其放入清水中.就会吸水膨胀.甚至破裂. 答案 (1)应选用纤维素酶和果胶酶 (2)呈圆球形 失去了细胞壁保护的细胞.在等渗溶液中由于其细胞表面张力的作用形成的 例题2 单克隆抗体是指( ) A.单个骨髓瘤细胞增殖产生的抗体 B.单个B淋巴细胞增殖产生的抗体 C.单个杂交瘤细胞增殖产生的抗体 D.单个抗体通过克隆化.产生大量抗体 解析 详见“重点知识联系与剖析 中的相关知识. 答案 C 例题3 能克服远缘杂交的不亲和性技术是( ) A.组织培养 B.细胞融合 C.动物胚胎移植 D.单倍体育种 解析 植物组织培养的优势能够提高自然繁殖率比较低的名贵花卉.濒危物种等的无性繁殖率.动物胚胎移植能够提高动物的繁殖率.单倍体育种可以加快育种的进程.细胞融合能够克服远缘杂交的不亲和性. 答案 B 例题4 下列哪项技术与“试管婴儿 无关( ) A.体外受精 B.动物胚胎移植 C.细胞培养 D.细胞拆合技术 解析 详见“重点知识联系与剖析 中的相关知识. 答案 D 例题5 [2001年全国高考理科综合卷]在啤酒生产过程中.发酵是重要环节.生产过程大致如下:将经过灭菌的麦芽汁充氧.接入啤酒酵母菌菌种后输入发酵罐.初期.酵母菌迅速繁殖.糖度下降.产生白色泡沫.溶解氧渐渐耗尽.随后.酵母菌繁殖速度迅速下降.糖度加速降低.酒精浓度渐渐上升.泡沫不断增多.当糖浓度下降一定程度后.结束发酵.最后分别输出有形物质和鲜啤酒. 根据上述过程回答以下问题: (1)该过程表明啤酒酵母异化作用的特点是 . (2)初期酵母菌迅速繁殖的主要方式是 . (3)经测定酵母菌消耗的糖中.98.5%形成了酒精和其他发酵产物.其余1.5%则是用于 . (4)请写出由麦芽糖→葡萄糖→酒精的反应方程式. (5)如果酵母菌消耗的糖(设为麦芽糖.其分子量为342)有98.5%形成了酒精和其他发酵产物.设有500t麦芽汁.其中麦芽糖的质量分数为8.0%.发酵后最多能生产酒精浓度为3.2%的啤酒多少吨? 解析 这是一道以发酵为主线.联系代谢的类型及基本的化学计算的综合性测试题.对考生的能力要求较高.要求考生能运用所学的知识.解决生产实际中的问题.酵母菌是一种真菌.在生态系统中属于分解者.代谢类型同化作用方式为异养型.异化作用方式在有氧条件下可进行有氧呼吸.在无氧条件下可进行无氧呼吸.在有氧条件下酵母菌通过有氧呼吸获得的能量多.能够进行繁殖.繁殖的主要方式是出芽生殖.在无氧条件下酵母菌通过无氧呼吸获得的能量少.不能够进行繁殖.只能维持基本的生命活动.酵母菌在有氧条件下通过无氧呼吸只需分解少量的葡萄糖即能获得足够的能量用于生长.发育和繁殖.但在无氧条件下.通过无氧呼吸获得的能量很少.只有通过分解大量的葡萄糖指才能获得生命活动所需的最低能量需求.第(4)小题酵母菌以麦芽糖为基质进行发酵的化学反应方程式为: 第一步将麦芽糖分解为葡萄糖:C12H22H11+H2O2C6H12O6, 第二步将葡萄糖分解为乳酸:C6H12O62C2H5OH+2CO2. 第(5)小题的计算是在生产实际中的一种知识的应用.由于题目中提供的数量都是质量分数.所以计算时均以质量为标准进行计算.计算的思路是:先计算500t麦芽汁中含有的麦芽精的实际质量为:500t×8.0%=40t,其中用于发酵的麦芽糖的质量为:40t×98.5%=39.4t,按1个麦芽糖分子经酵母菌的发酵产生4分子酒精计算.39.4t麦芽糖经酵母完全发酵最多可产生的酒精质量为:设产生的酒精为对xt 1 C12H22H11→4C2H5OH 342 4×46

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番茄(2n=24)的正常植株(A)对矮生植株(a)为显性,红果(B)对黄果(b)为显性。两对基因独立遗传。请回答下列问题:

  (1)现有基因型AaBB与aaBb番茄杂交,其后代的基因型有      种,    基因型的自交产生的矮生黄果植株比例最高,自交后代的表现型及比例为             

  (2)在♀AA×♂aa杂交中,若A基因所在的同源染色体在减数第一次分裂时不分离,产生的雌配子染色体数目为       ,这种情况下,杂交后代的株高表现型可能是        

  (3)假设两种纯合突变体X和Y都是由控制株高的A基因突变产生的,检测突变基因转录的mRNA,发现X第二个密码子中的第二个碱基由C变为U,Y在第二个密码子的第二个碱基前多了一个U。与正常植株相比,      突变体的株高变化可能更大,试从蛋白质水平分析原因                           

  (4)转基因技术可以使某基因在植物体内过量表达,也可以抑制某基因表达。假设A基因通过控制赤霉素的合成来控制番茄的株高,请完成如下实验设计,来验证假设是否成立。

    ①实验设计:(借助转基因技术,但不要求转基因的具体步骤)

    a.分别测定正常与矮生植株的赤霉素含量和株高。

    b.                                  

    c.                                   

    ②支持上述假设的预期结果:                      

                                      

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番茄(2n=24)的正常植株(A)对矮生植株(a)为显性,红果(B)对黄果(b)为显性。两对基因独立遗传。请回答下列问题:

  (1)现有基因型AaBB与aaBb番茄杂交,其后代的基因型有      种,    基因型的自交产生的矮生黄果植株比例最高,自交后代的表现型及比例为             

  (2)在♀AA×♂aa杂交中,若A基因所在的同源染色体在减数第一次分裂时不分离,产生的雌配子染色体数目为       ,这种情况下,杂交后代的株高表现型可能是        

  (3)假设两种纯合突变体X和Y都是由控制株高的A基因突变产生的,检测突变基因转录的mRNA,发现X第二个密码子中的第二个碱基由C变为U,Y在第二个密码子的第二个碱基前多了一个U。与正常植株相比,      突变体的株高变化可能更大,试从蛋白质水平分析原因                           

  (4)转基因技术可以使某基因在植物体内过量表达,也可以抑制某基因表达。假设A基因通过控制赤霉素的合成来控制番茄的株高,请完成如下实验设计,来验证假设是否成立。

    ①实验设计:(借助转基因技术,但不要求转基因的具体步骤)

    a.分别测定正常与矮生植株的赤霉素含量和株高。

    b.                                  

    c.                                   

    ②支持上述假设的预期结果:                      

                                       

 

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番茄(2n=24)的正常植株(A)对矮生植株(a)为显性,红果(B)对黄果(b)为显性。两对基因独立遗传。请回答下列问题:

  (1)现有基因型AaBB与aaBb番茄杂交,其后代的基因型有      种,    基因型的自交产生的矮生黄果植株比例最高,自交后代的表现型及比例为             

  (2)在♀AA×♂aa杂交中,若A基因所在的同源染色体在减数第一次分裂时不分离,产生的雌配子染色体数目为       ,这种情况下,杂交后代的株高表现型可能是        

  (3)假设两种纯合突变体X和Y都是由控制株高的A基因突变产生的,检测突变基因转录的mRNA,发现X第二个密码子中的第二个碱基由C变为U,Y在第二个密码子的第二个碱基前多了一个U。与正常植株相比,      突变体的株高变化可能更大,试从蛋白质水平分析原因                           

  (4)转基因技术可以使某基因在植物体内过量表达,也可以抑制某基因表达。假设A基因通过控制赤霉素的合成来控制番茄的株高,请完成如下实验设计,来验证假设是否成立。

    ①实验设计:(借助转基因技术,但不要求转基因的具体步骤)

    a.分别测定正常与矮生植株的赤霉素含量和株高。

    b.                                  

    c.                                   

    ②支持上述假设的预期结果:                      

 

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随着科学技术的发展,人们可以根据人类的需求来改造生物的性状,在许多领域取得了可喜的成果,如图是利用奶牛乳汁生产血清白蛋白的图解,根据下图回答:

]

(1)在此工程过程中涉及的现代生物技术主要有                     

(2)在基因工程中,我们称②为    ,在②进入③之前要用          等工具来构建基因表达载体,能实现②进入③的常用方法是          

(3)图中①一般经    处理可以得到③,从③到④的过程中一般用未受精的卵细胞去核后作为受体,不用普通的体细胞,原因  是                

 (4)从A~D中选出④到⑤的过程中正确的操作方法   ,把⑤送入⑥的最佳时期是       

(5)⑦是⑥生出的后代,那么⑦的遗传性状和    最相似,为什么?              ,如果②的数量太少常用    来扩增。要实现⑦批量生产血清白蛋白,则要求③的性染色体是    ,利用该方法得到的动物叫做     。 (6)用这种方法生产药物与工厂化生产药物的优越性在于    。⑦和某些转基因羊可通过分泌乳汁来生产人类所需药物,这类的转基因动物被称为     

 

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