题目内容

17．基因工程技术包括一系列的分子生物学操作步骤．请回答下列问题：
（1）基因工程操作的核心步骤是构建基因表达载体．
（2）cDNA文库的构建方法为cDNA文库是指某生物某发育时期所转录的全部mRNA经反转录形成的cDNA片段与某种载体连接而形成的克隆的集合．
（3）限制酶、DNA连接酶和运载体是基因工程的基本操作工具．其中限制酶的特点是能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂．．
（4）Mullis教授因发明PCR技术获1993年诺贝尔奖，PCR技术中需要的酶是热稳定DNA聚合酶，若PCR进行30轮循环，理论上可获得230个基因片段．
（5）将目的基因导入动物受体细胞的方法是显微注射法．
（6）周光宇教授提出的花粉管通道法为我国的转基因抗虫棉作出重要贡献．请写出分子水平检测抗虫棉基因是否表达的方法抗原-抗体杂交技术及个体水平鉴定的方法抗虫接种实验．

分析 1、基因工程的工具：
（1）限制酶：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂．
（2）DNA连接酶：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键．
（3）运载体：常用的运载体：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒．
2、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．

解答 解：（1）基因工程操作的核心步骤是构建基因表达载体．
（2）cDNA文库的构建方法为：某生物某发育时期所转录的全部mRNA经反转录形成的cDNA片段与某种载体连接而形成的克隆的集合．
（3）限制酶、DNA连接酶和运载体是基因工程的基本操作工具．其中限制酶的特点是能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂．
（4）PCR技术中需要的酶是热稳定DNA聚合酶；PCR的原理是DNA分子复制，若PCR进行30轮循环，理论上可获得230个基因片段．
（5）将目的基因导入动物受体细胞的方法是显微注射法．
（6）分子水平检测抗虫棉基因是否表达的方法为抗原-抗体杂交技术；个体水平鉴定的方法为抗虫接种实验．
故答案为：
（1）构建基因表达载体
（2）某生物某发育时期所转录的全部mRNA经反转录形成的cDNA片段与某种载体连接而形成的克隆的集合
（3）运载体       能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂
（4）热稳定DNA聚合酶      230
（5）显微注射法
（6）抗原-抗体杂交技术       抗虫接种实验

点评 本题考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理、操作工具及操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节，能结合所学的知识准确答题．

练习册系列答案
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下列图1和图2分别表示某动物（2n=4）体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和DNA含量的关系及细胞分裂图象，请分析回答：

（1）图1中a、b、c柱表示染色单体的是 ，图1中所对应的细胞中一定不存在同源染色体的是 ．

（2）图1中Ⅱ的数量关系对应于图2中的 ，由Ⅱ变为Ⅲ，相当于图2中 → 的过程．由Ⅰ变成Ⅱ的过程中，细胞核内发生的分子水平的变化是 ．

（3）图2中甲细胞正在进行 分裂，含有 条染色单体；该动物体细胞含有 条染色体．

（4）图2中具有同源染色体的细胞有 ，染色体数：染色单体数：核DNA数=1：2：2的细胞是 ．

（5）图2中乙细胞产生的子细胞名称为 ．
8．如图为物质出入细胞的3种方式示意图，请据图回答（[]内填序号）：

（1）物质利用载体蛋白出入细胞的运输方式是图[①]和[③]．
（2）可能代表氧气转运方式的是图中[②]自由扩散；红细胞吸收葡萄糖的方式是[①]协助扩散；碘在甲状腺细胞外的浓度远远低于甲状腺细胞内的浓度，碘进入人体甲状腺滤泡上皮细胞的过程是图中[③]主动运输；
（3）①②两种运输方式合称为被动运输．
（4）从细胞膜的功能特性看，它是选择透过性膜．
5．以下是某研究性学习小组所做的实验：在胚芽鞘切面一侧放置含不同浓度生长素的琼脂块，测定各胚芽鞘弯曲生长的角度（如图），下表数据能说明（　　）
琼脂中生长素
浓度（mg/L）		00.050.100.150.200.250.300.35
胚芽鞘弯曲的
角度α（°）		0371215181510
A．生长素浓度不同，促进效应就不同
B．胚芽鞘弯曲的程度与其他激素无关
C．琼脂中生长素浓度为0.35 mg/L时，胚芽鞘生长受到抑制
D．生长素浓度在0.05 mg/L～0.35 mg/L范围内，都对胚芽鞘的生长起促进作用
12．瓶插鲜花鲜重的变化与衰败相关，鲜重累积增加率下降时插花衰败． 如图为细胞分裂素和蔗糖对插花鲜重的影响，下列叙述错误的是（　　）
A．蔗糖和细胞分裂素都有延缓衰败的作用
B．蔗糖可为花的呼吸作用提供更多的底物
C．同时添加蔗糖和细胞分裂素不利于插花保鲜
D．第5 天花中脱落酸的含量应该是清水组最高
2．如图是人体某免疫过程的部分示意图，下列相关叙述错误的是（　　）
A．细胞甲为浆细胞，是由B淋巴细胞或记忆细胞增殖分化形成的
B．体液免疫产生甲细胞的过程中可能需要T淋巴细胞释放的淋巴因子参与
C．抗原可来自外界环境，也可以是自身组织细胞
D．细胞乙为靶细胞，会被效应T细胞识别并清除
9．2010年诺贝尔生理学或医学奖授予有“试管婴儿之父”之称的英国生理学家罗伯特•爱德华兹．如今试管婴儿已发展到第三代．
（1）第一代试管婴儿是将精子和卵子在体外完成受精，待受精卵发育到早期胚胎，再移入子宫继续发育产生的新个体．
①精子与卵细胞在体外受精完成的标志是雌雄原核的融合．
②当早期胚胎发育到桑椹胚或囊胚时期进行移植成功率高．
（2）第二代试管婴儿是指通过显微操作系统将单个精子直接注射到卵子中，使其受精的技术．
①该技术解决因男性因素导致的不育问题，如精子无顶体或顶体功能异常等．在精子形成过程中，细胞中的高尔基体将发育成顶体．受精阶段中，顶体的作用是发生顶体反应，释放顶体酶，溶解放射冠和透明带．
②胚胎移植时，受体应处于适合的生理状况，因此可利用激素对受体进行同期发情处理．此外，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能．
（3）第三代在人工助孕与显微操作的基础上，胚胎着床前进行基因诊断，使不孕不育夫妇不仅能喜得贵子，而且能优生优育．基因检测的原理是利用DNA分子杂交技术来检测是否有遗传病．
（4）科学研究中，科学家尝试将外源基因导入小鼠受精卵中，则该外源基因可能随机插入到小鼠受精卵DNA中．这种受精卵有的可发育成转基因小鼠，有的却死亡．请分析因外源基因插入导致受精卵死亡的最可能原因外源基因的插入使受精卵内生命活动必需的某些基因不能正常表达．
5．有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的C2H5OH和CO2的量如表所示．通过对表中数据分析可得出的结论是（　　）
氧气浓度（%）abcd
产生CO2的量9mol12.5mol15mol30mol
产生酒精的量9mol6.5mol6mol0mol
A．a浓度时酵母菌有氧呼吸速率等于无氧呼吸速率
B．b浓度时酵母菌有氧呼吸速率大于无氧呼吸速率（以葡萄糖的消耗速率衡量）
C．c浓度时有$\frac{2}{3}$的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵
D．d浓度时酵母菌主要进行有氧呼吸
4．图1表示细胞分裂的不同时期与每条染色体中DNA含量变化的关系；图2表示处于细胞分裂不同时期的细胞图象．据图回答问题．

（1）图1中，AB段形成的原因是DNA复制，CD段形成的原因着丝点分裂．
（2）观察染色体的最佳时期是图2中的乙图，此时，染色体：染色单体：DNA=1：2：2．
（3）图2中乙、丙细胞处于图1中的BC段．请用文字和箭头对图2中的细胞图象进行正确的时间排序丙→乙→甲→丁．
（4）观察有丝分裂过程的实验不能选择高度分化的体细胞为实验材料，因为高度分化的体细胞不再分裂．

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