题目内容

17．肺气肿病在北美比较常见，病人以前只能依赖于注射人的α-抗胰蛋白酶做替代疗法，但价格昂贵，英国罗斯林研究所研制成功的转基因羊，其乳汁中含有α-抗胰蛋白酶，可治疗肺气肿病．回答下列问题：
（1）为获取目的基因，需要在肝脏细胞中提取α-抗胰蛋白酶mRNA，通过反转录产生cDNA．
（2）α-抗胰蛋白酶基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，构建基因表达载体，然后通过显微注射技术，导入羊的受精卵中．也可以将构建好的基因表达载体导入羊体细胞中，再通过核移植技术将该体细胞核注入处于减数第二次分裂中期的去核的卵母细胞中．
（3）通过早期胚胎培养，得到早期胚胎．为了选育出能泌乳的雌羊，一般在胚胎的滋养层部位取样，做性别鉴定．
（4）α-抗胰蛋白酶是一种糖蛋白，一般不用传统的转基因大肠杆菌生产，因为大肠杆菌是原核细胞，不含有内质网、高尔基体等细胞器，不能对蛋白质进行糖基化修饰，产生有活性的α-抗胰蛋白酶．

分析 1、基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成．
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等．
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样．将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法．
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术．个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等．
2、动物核移植的概念：将动物的一个细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎．这个新的胚胎最终发育为动物个体．核移植得到的动物称克隆动物．

解答 解：（1）反转录是指以RNA为模板合成DNA的过程，因此为获取目的基因，需要在肝脏细胞中提取α-抗胰蛋白酶mRNA，通过反转录产生cDNA．
（2）基因表达载体的组成包括启动子、终止子、目的基因和标记基因等，要使目的基因只在乳腺组织细胞中表达，因此需将α-抗胰蛋白酶基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，构建基因表达载体；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；可将构建好的基因表达载体导入羊体细胞中，再通过 核移植技术将该体细胞核注入处于减数第二次分裂中期的去核的卵母细胞中．
（3）进行性别鉴定时，一般在胚胎的滋养层部位取样．
（4）由于大肠杆菌是原核细胞，不含有内质网、高尔基体等细胞器，不能对蛋白质进行糖基化修饰，产生有活性的α-抗胰蛋白酶，因此一般不用传统的转基因大肠杆菌生产．
故答案为：
（1）α-抗胰蛋白酶mRNA
（2）乳腺蛋白基因的启动子      显微注射      核移植技术     减数第二次分裂中
（3）滋养层     
（4）大肠杆菌是原核细胞，不含有内质网、高尔基体等细胞器，不能对蛋白质进行糖基化修饰，产生有活性的α-抗胰蛋白酶

点评 本题考查基因工程、核移植等知识，要求考生识记基因工程的概念、操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节；识记核移植技术的具体过程，能结合所学的知识准确答题．

练习册系列答案
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7．如图中A、B表示了两种细胞的结构示意图，请据图完成下列问题：
（1）图A、B是在电子显微镜下观察到的细胞的亚显微结构．
（2）图A是高等植物细胞，判断的理由是有细胞壁，无中心体．
（3）写出下列结构名称及其主要生理功能：
[3]线粒体，细胞内有氧呼吸的主要场所；
[4]叶绿体，植物细胞进行光合作用的场所；
[6]高尔基体，与细胞壁的形成有关；
[8]核孔，细胞核和细胞质之间进行物质交换和信息交流的通道；
（4）用标号回答：具有单层膜结构的细胞器有6、9、11，在遗传上具有相对独立性的细胞器有3、4．
（5）在玉米田中有时会出现极少量的白化苗，该白化苗由于不能合成有机物质而很快死亡，你认为这是由于细胞中4　叶绿体发育异常导致的．“停车坐爱枫林晚，霜叶红于二月花”，与之有关的细胞结构是11　液泡．
（6）蝌蚪在发育过程中尾巴会逐渐缩小直至消失，蘑菇生长到一定的阶段会很快腐烂等，与这些现象有关的细胞结构是溶酶体，原因是该结构中含有大量的酸性水解酶．
8．下列有关胚胎干细胞中物质运输的途径，正确的是（　　）
A．合成的细胞膜蛋白：高尔基体→核糖体→细胞膜
B．转录的mRNA：细胞核→细胞质基质→内质网
C．合成的DNA解旋酶：核糖体→细胞质基质→细胞核
D．吸收的葡萄糖：细胞膜→细胞质基质→线粒体
5．新疆盛产优质葡萄，是制作葡萄酒的良好原料．在葡萄酒酿制过程中，有许多需要注意的环节，请回答下列有关问题：
（1）酿制葡萄酒最主要的微生物是酵母菌，酒精发酵一般将温度控制在18～25℃．
（2）葡萄酒呈现深红色的原因是：发酵过程中，随着酒精度数的提高，红葡萄皮中的色素进入发酵液．
（3）现在工厂化生产果酒，为提高果酒的品质，更好地抑制其它微生物的生长，采取的措施是对原料和设备进行消毒和灭菌，并接入合适的菌种．
（4）在制作葡萄酒试验中，在发酵瓶中装入葡萄汁，要留有大约$\frac{1}{3}$的空间，果汁发酵后，是否有酒精的产生，可用重铬酸钾来检验．
（5）如果要继续制作葡萄醋，在发酵后期要向发酵液中通入无菌空气，目的是保证发酵液处于有氧环境中，并将发酵液置于30～35℃环境中，一段时间后，发酵液中会出现醋酸菌，这类微生物在糖类缺乏时可以使酒精转化为乙醛，后者再转化为醋酸．
12．对基因进行编辑是生物学研究的重要手段，如图是对某生物B基因进行定点编辑的过程，该过程中用sgRNA可指引核酸内切酶Cas9结合到特定的切割位点，相关说法正确的是（　　）
A．通过破坏B基因后生物体的功能变化可推测B基因的功能
B．基因定点编辑前需要设计与靶基因部分序列完全配对的sgRNA
C．核酸内切酶Cas9可断裂核糖核苷酸之间的化学键
D．被编辑后的B基因因不能转录而无法表达相关蛋白质
2．下列关于细胞内元素和化合物的叙述，正确的是（　　）
A．血红蛋白中的铁元素存在于氨基酸残基的R基上
B．细胞都含由磷脂双分子层构成的细胞膜
C．脂肪和糖原是所有细胞的储能物质
D．ATP是一切生命活动的直接能源物质
9．下列有关生命活动调节的叙述中，正确的是（　　）
A．摄人大量过咸的食物后，正常人体细胞内液渗透压不会改变
B．食物刺激产生味觉和铃声引起狗分泌唾液都属于条件反射
C．单细胞生物无内分泌系统，所以不存在体液调节
D．植物的向光性也可能与体内生长抑制物质分布不均有关
6．促甲状腺激素（TSH）为一种糖蛋白，其中糖类约占5%．下列关于TSH的叙述正确的是（　　）
A．TSH与双缩脲试剂反应产生砖红色沉淀
B．TSH只与甲状腺细胞膜上特异性受体结合
C．当受到寒冷刺激时血液中TSH含量会下降
D．饲喂TSH后动物血液中甲状腺激素含量会上升
7．图中①～③分别表示人体细胞中发生的三种物质合成过程．下列说法错误的是（　　）
A．过程①、②发生的场所只有细胞核
B．过程①双向合成，过程②单向合成
C．过程②的α链中A占17%，U占21%，则对应的DNA片段中T占38%
D．浆细胞中可以发生图示过程②③，记忆细胞可以发生图示过程①②③

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