题目内容

5． 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）分离、培养上皮细胞时，在合成培养基中应添加血清、血浆，此外应定期更换培养液，其目的是补充营养物质，同时清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害．
（2）步骤①中，在核移植前应去除卵母细胞的细胞核，此技术属于细胞工程范畴．
（3）步骤③中，根据Rag2基因的核苷酸序列设计引物并扩增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HindⅢ和PstⅠ酶的酶切位点．
（4）为检测Rag2基因的表达情况，可提取治疗后的小鼠骨髓细胞的蛋白质，用抗Rag2 蛋白的抗体进行杂交实验．
（5）科研人员若要进行小鼠体外受精方面的研究，在进行受精前，收集的精子需要通过培养法或化学诱导法进行获能处理．
（6）若让小鼠自然繁殖，在体内受精过程中，获能的精子与卵子在输卵管相遇时，首先发生顶体反应．精子入卵后，防止多精入卵受精的第二道屏障是卵细胞膜反应．

分析 分析题图：图示是利用胚胎干细胞（ES细胞）对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗的过程图解，其中①表示核移植过程，②表示早期胚胎培养过程，③表示采用基因工程技术将目的基因导入受体细胞．

解答 解：（1）合成培养基中添加血清、血浆的目的是补充营养物质，定期更换培养液的目的是清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害．
（2）核移植是指将体细胞核移植到去核卵母细胞中，因此①核移植过程中，在核移植前应去除卵母细胞的细胞核；核移植技术属于细胞工程范畴．
（3）步骤③中，根据Rag2基因的核苷酸序列设计引物并扩增Rag2基因片段．基因工程中构建基因表达载体时，应用同种限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体，若用HindIII和PstI限制酶分别在片段两侧进行酶切获得Rag2基因片段，则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HindⅢ和PstⅠ酶的酶切位点．
（4）为检测Rag2基因的表达情况，可采用抗原-抗体杂交法，即提取治疗后的小鼠骨髓细胞的蛋白质（抗原），用抗Rag2 蛋白的抗体进行杂交实验．
（5）精子获能的方法包学培养法、化学诱导法．
（6）在体内受精过程中，获能的精子与卵子在输卵管相遇时，首先发生顶体反应，释放顶体酶，便于精子穿过卵丘细胞和透明带．精子入卵后，防止多精入卵受精的第一道、第二道屏障依次是透明带反应、卵黄膜封闭作用．
故答案为：
（1）补充营养物质，同时清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害   
（2）卵母细胞的细胞核细胞   
（3）引物   HindⅢ和PstⅠ
（4）蛋白质
（5）培养   化学诱导
（6）顶体反应    卵细胞膜反应

点评 本题结合图解，综合考查基因工程、细胞工程和胚胎工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理及操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节问题；识记核移植的具体过程；识记体外受精的具体过程及早期胚胎发育的过程，能结合所学的知识准确答题．

练习册系列答案
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15．下列有关DNA的说法，正确的是（　　）
A．DNA在95%冷酒精和0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度都较低
B．兔的红细胞是提取DNA的理想材料
C．脱氧核苷酸和氨基酸是构成细菌质粒的基本单位
D．双链DNA分子中，互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等
16．孟德尔利用豌豆进行杂交实验，实验提出的基因的自由组合定律发生在以下哪个过程中（　　）
A．亲代两个具有相对性状的纯合子进行杂交实验
B．F1经减数分裂形成配子
C．雌雄配子随机结合，形成16种结合方式
D．受精作用后，子代形成9种基因型，4种表现型
13．如图是基因型为AaBb（两对基因独立遗传）的某动物组织切片显微图象，请据图回答问题：

（1）细胞分裂先后经过①→③→②过程．（填写序号）
（2）细胞②分裂结束后形成极体和卵细胞．
（3）细胞①中有8个DNA分子，2个四分体．
（4）细胞③分裂结束后若产生一个基因型为Ab的子细胞，则另一个同时产生的子细胞基因型为Ab．
20．我国南方山区某河流上游河畔有一农场，进入农场就看到面积不大的耕地，碧波的鱼塘，成片的毛竹林和果林，成群的牛羊和家禽，一片生机勃勃的景象．据此完成下题．
（1）该农场中有毛竹林、果林、草场、农田、鱼塘等多种生态系统，每种生态系统有多个（填“一个”或“多个”）基因库．
（2）毛竹林中竹子长势整齐，该群落中有（填“有”或“无”）垂直结构．
（3）用标志重捕法调查农田中田鼠的种群密度时，标志完成后，若该地区突然出现了更多的蛇和猫头鹰，经一段时间，重捕后计算得到估计值．重捕时农田中田鼠的种群密度实际值与该估计值相比会偏小（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
（4）果林是由原来的荒山开垦而成．体现出人类活动往往使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行．
（5）池塘生态系统的组成成分中，不属于生态系统营养结构的生物成分是分解者．
9．果蝇的眼形有圆眼与棒眼（基因B、b控制），某科研小组用果蝇为实验材料进行如下实验，请分析回答相关问题：

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16．亲本的基因型为AABB和aabb的水稻杂交，取F1的花药进行离体培养，再用秋水仙素处理，使其长成植株，请回答下列问题：
（1）这些植株的基因型可能是AABB、AAbb、aaBB、aabb，属于二倍体植株；
（2）这样培育出来的植株与杂交育种后代不同的是：他们都是纯合体，自交后代不会发生性状分离，这种育种方式的优势是明显缩短育种年限．
12．不久前，甘肃濒危动物研究中心精心挑选出了两个家族的25匹普氏野马放归到自然环境中去．有人预计，数年后，这些野马将发展成为一个野生种群．下列有关叙述正确的是（　　）
A．野外的普氏野马的基因突变频率将不断增加
B．野外的普氏野马某些基因的频率将会发生定向变化
C．野外的普氏野马有助于该生态系统恢复力稳定性的增强
D．野外的普氏野马与圈养的普氏野马因环境不同而产生生殖隔离
12．研究人员对某地区普通棉和抗虫棉棉田中的棉蚜、瓢虫种群数量进行调查，结果如下表（单位：只/百株）：
 测查日期 5月17日 5月24日 5月31日 6月7日 6月14日6月21日  6月28日 7月5日 7月12日 7月19日 7月26日 8月2日
 普通棉棉田 棉蚜0  10 940 1560 2990 24530 58930 91600 8910 1850 188 128
 瓢虫 0 0 4 6 10 10 610 11094 510 168 90 69
 抗虫棉棉田 棉蚜 0 0 149 205 1180 18180 43250 35320 1610 490 144 113
 瓢虫 0 0 0 2 6 48 224 790 146 70 64 57
请回答下列问题：
（1）研究人员调查棉蚜种群数量的方法是样方法．
（2）长期使用化学农药后棉蚜仍暴发，一是因为农药的使用对棉蚜进行了自然选择，二是农药的施用导致棉蚜天敌数量减少．请提出一种生物防治虫害方法引入天敌、利用昆虫激素防治等．
（3）根据表中数据变化，推测棉蚜与瓢虫虫间的关系属于捕食．
（4）请描述抗虫棉棉田中棉蚜种群数量变化与普通棉棉田中的两点差异①相同时间抗虫棉棉田中棉蚜种群数量少于普通棉棉田
②抗虫棉棉田中棉蚜发育晚于普通棉棉田一周．

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