2019-2020年高考生物二輪復(fù)習(xí) 專題能力提升練19 基因工程和細(xì)胞工程.doc

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2019-2020年高考生物二輪復(fù)習(xí) 專題能力提升練19 基因工程和細(xì)胞工程 1.(12分)下圖是科學(xué)家利用小鼠成纖維細(xì)胞獲得單克隆抗體的示意圖。請據(jù)圖回答： (1)獲取轉(zhuǎn)錄因子基因需要的工具酶是　　　　　，因成纖維細(xì)胞較小，過程①將目的基因?qū)胄∈蟪衫w維細(xì)胞時常用的載體是　　　　　。 (2)過程②稱為　　　　　，在此過程中，成纖維細(xì)胞在轉(zhuǎn)錄因子基因的作用下，轉(zhuǎn)化為iPS胚性細(xì)胞，在體外培養(yǎng)條件下，iPS胚性細(xì)胞能不斷進(jìn)行　　　　　。 (3)過程③為動物細(xì)胞融合，此過程常用　　　　　、滅活的病毒、電刺激等誘導(dǎo)細(xì)胞融合，融合后的Y細(xì)胞具有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　的特性。 (4)對雜種細(xì)胞Y進(jìn)行　　　　　和　　　　　后，才能篩選出能產(chǎn)生特異性抗體的雜種細(xì)胞。 【解題指導(dǎo)】解答本題的關(guān)鍵是明確題圖信息：①將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞；②動物細(xì)胞培養(yǎng)；③動物細(xì)胞融合；④獲得單克隆抗體。 【解析】(1)獲取轉(zhuǎn)錄因子基因需要的工具酶是限制酶。因成纖維細(xì)胞體積較小，過程①將目的基因?qū)氤衫w維細(xì)胞時最常用的載體是動物病毒。(2)在體外培養(yǎng)條件下，iPS胚性細(xì)胞能不斷進(jìn)行細(xì)胞分裂。(3)動物細(xì)胞融合時，常用聚乙二醇、滅活的病毒、電刺激等進(jìn)行誘導(dǎo)。融合后的Y細(xì)胞既能大量增殖，又能產(chǎn)生單一抗體。(4)雜交瘤細(xì)胞經(jīng)過克隆化培養(yǎng)，并通過抗原-抗體雜交技術(shù)的檢測，才可大量生產(chǎn)符合要求的單克隆抗體。 答案：(1)限制酶　動物病毒 (2)動物細(xì)胞培養(yǎng)　細(xì)胞增殖(細(xì)胞分裂) (3)聚乙二醇(PEG)　既能大量增殖，又能產(chǎn)生單一抗體 (4)克隆化培養(yǎng)　(抗原-)抗體檢測 2.(14分)(xx蕪湖三模)下圖是制備抗埃博拉病毒(EBOV)VP40蛋白單克隆抗體的過程。請據(jù)圖回答： (1)利用PCR獲取目的基因的過程中，反應(yīng)體系內(nèi)要加入含有VP40基因的DNA、dNTP、Taq酶和根據(jù)　　　　　　　　　　合成的引物，且反應(yīng)需要在一定的 　　　　　溶液中才能進(jìn)行。 (2)選用EcoRⅠ和XhoⅠ雙酶切的優(yōu)點(diǎn)是　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　??；VP40基因進(jìn)入大腸桿菌細(xì)胞，并在大腸桿菌內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)，該過程可稱為　　　　。 (3)過程⑥常用的不同于植物原生質(zhì)體融合的促融方法是用　　　　　處理。若把在HAT選擇培養(yǎng)基上存活的細(xì)胞全部培養(yǎng)在同一培養(yǎng)基中，從中提取出的抗體　　　　　(填“是”或“不是”)單克隆抗體。圖示過程應(yīng)用的生物技術(shù)是　　　　　　　　　　　　　　　　。 【解析】(1)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因的過程中，需要根據(jù)目的基因的核苷酸序列制作的引物，該過程在緩沖液中進(jìn)行。(2)單酶切割DNA形成的黏性末端一致，可能會出現(xiàn)酶切產(chǎn)物自身環(huán)化，在實(shí)際操作中通常采用雙酶切割。外源基因在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程稱之為轉(zhuǎn)化。(3)動物細(xì)胞融合特有的促融手段是滅活的病毒。有的雜交瘤細(xì)胞可能產(chǎn)生其他的抗體，必須采用抗原-抗體雜交技術(shù)進(jìn)行檢測，從而篩選出真正針對埃博拉病毒的單克隆抗體。圖中涉及的生物工程技術(shù)包括基因工程和細(xì)胞工程。 答案：(1)目的基因的核苷酸序列　緩沖 (2)防止酶切產(chǎn)物之間的隨意連接，提高連接成功率(其他合理答案也可)　轉(zhuǎn)化 (3)滅活的病毒　不是　基因工程、動物細(xì)胞培養(yǎng)、動物細(xì)胞融合 【易錯提醒】解答本題需注意兩點(diǎn)： (1)沒有注意到第(3)問中“不同于植物原生質(zhì)體融合”的條件而錯填為“聚乙二醇”，或者是只填“病毒”。采用滅活的病毒是動物細(xì)胞融合特有的促融手段。 (2)沒有分清第一次還是第二次“篩選”而錯填成“是”。單克隆抗體的制備至少經(jīng)歷兩次“篩選”。 3.(10分)(xx福建高考)GDNF是一種神經(jīng)營養(yǎng)因子，對損傷的神經(jīng)細(xì)胞具有營養(yǎng)和保護(hù)作用。研究人員構(gòu)建了含GDNF基因的表達(dá)載體(如圖1所示)，并導(dǎo)入大鼠神經(jīng)干細(xì)胞中，用于干細(xì)胞基因治療的研究。請回答： (1)在分離和培養(yǎng)大鼠神經(jīng)干細(xì)胞的過程中，使用胰蛋白酶的目的是　　　　　　。 (2)構(gòu)建含GDNF基因的表達(dá)載體時，需選擇圖1中的　　　　　　限制酶進(jìn)行酶切。 (3)經(jīng)酶切后的載體和GDNF基因進(jìn)行連接，連接產(chǎn)物經(jīng)篩選得到的載體主要有3種：單個載體自連、GDNF基因與載體正向連接、GDNF基因與載體反向連接(如圖1所示)。為鑒定這3種連接方式，選擇HpaⅠ酶和BamHⅠ酶對篩選得到的載體進(jìn)行雙酶切，并對酶切后的DNA片段進(jìn)行電泳分析，結(jié)果如圖2所示。圖中第　　　　　　泳道顯示所鑒定的載體是正向連接的。 (4)將正向連接的表達(dá)載體導(dǎo)入神經(jīng)干細(xì)胞后，為了檢測GDNF基因是否成功表達(dá)，可用相應(yīng)的　　　　　與提取的蛋白質(zhì)雜交。當(dāng)培養(yǎng)的神經(jīng)干細(xì)胞達(dá)到一定密度時，需進(jìn)行　　　　　　培養(yǎng)以得到更多數(shù)量的細(xì)胞，用于神經(jīng)干細(xì)胞移植治療實(shí)驗。 【解題指導(dǎo)】解答本題需明確： (1)圖示信息：限制酶的作用與目的基因和載體的關(guān)系、電泳結(jié)果與DNA片段的關(guān)系。 (2)隱含信息：動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中原代培養(yǎng)與傳代培養(yǎng)的特點(diǎn)。 【解析】(1)培養(yǎng)大鼠神經(jīng)干細(xì)胞的過程屬于動物細(xì)胞培養(yǎng)，在進(jìn)行動物細(xì)胞培養(yǎng)和分離時，都要使用胰蛋白酶處理使細(xì)胞分散開。 (2)圖1中構(gòu)建含GDNF基因的表達(dá)載體過程中，獲取目的基因(GDNF基因)使用的是XhoⅠ限制酶，故切割載體時應(yīng)使用同種限制酶進(jìn)行酶切。 (3)單個載體自連、GDNF基因與載體正向連接、GDNF基因與載體反向連接(如圖1所示)。選擇HpaⅠ酶和BamHⅠ酶對篩選的3種載體進(jìn)行雙酶切，對單個載體自連類型，只有HpaⅠ酶起作用，酶切后得到的就是一段6 000 bp的DNA片段，對應(yīng)圖2中的①；對GDNF基因與載體正向連接類型，HpaⅠ酶和BamHⅠ酶都起作用，酶切后得到一段6 000-100+100=6 000 bp的DNA片段和一段700-100+100=700 bp的DNA片段，對應(yīng)圖2中的②；對GDNF基因與載體反向連接類型，HpaⅠ酶和BamHⅠ酶都起作用，酶切后得到一段6 000-100+(700-100)= 6 500 bp的DNA片段和一段100+100=200 bp的DNA片段，對應(yīng)圖2中的③。 (4)檢測GDNF基因是否成功表達(dá)，可用相應(yīng)的抗體與提取的蛋白質(zhì)進(jìn)行抗原-抗體雜交檢測提取的蛋白質(zhì)中是否含有GDNF基因的表達(dá)產(chǎn)物。神經(jīng)干細(xì)胞在原代培養(yǎng)過程中出現(xiàn)貼壁生長的特點(diǎn)，達(dá)到一定的密度時，出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象，細(xì)胞分裂受到抑制，需進(jìn)行分瓶后，傳代培養(yǎng)繼續(xù)分裂以得到更多數(shù)量的細(xì)胞，用于神經(jīng)干細(xì)胞移植治療實(shí)驗。 答案：(1)使細(xì)胞分散開　(2)XhoⅠ　(3)② (4)抗體　傳代 4.(14分)轉(zhuǎn)基因抗蟲棉是人們應(yīng)用較早的基因重組技術(shù)推廣項目，目前轉(zhuǎn)基因技術(shù)有了新的改進(jìn)，如下圖所示，請根據(jù)所學(xué)知識回答： (1)啟動子的作用是與　　　　進(jìn)行識別和結(jié)合，從而驅(qū)動基因的轉(zhuǎn)錄過程。目的基因與載體結(jié)合主要依靠二者含有相同的　　　　。若限制酶切出了平末端，要選用　　　　　進(jìn)行連接，圖中轉(zhuǎn)基因過程通常選擇的限制酶是　　　　　　　　。 (2)一般試管苗的形成，先誘導(dǎo)生成　　　　(填“叢芽”或“根”)，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)從棉株1、2、3中各隨機(jī)取出一個葉肉細(xì)胞，其細(xì)胞核中含有的目的基因的個數(shù)分別為　　　　　、　　　　　、　　　　　。 【解題指導(dǎo)】解答本題要明確圖中信息：①花藥離體培養(yǎng)；②提取外植體； ③植物組織培養(yǎng)；④秋水仙素處理。 【解析】(1)啟動子位于目的基因的首端，它是一段特殊的DNA序列，是RNA聚合酶識別和結(jié)合的位點(diǎn)，其作用是啟動目的基因的轉(zhuǎn)錄過程。只有具備相同黏性末端的目的基因與載體才能連接在一起，形成基因表達(dá)載體。只有T4DNA連接酶能連接平末端。據(jù)圖可知，限制酶SmaⅠ識別和切割的位點(diǎn)在目的基因內(nèi)部，它會破壞該目的基因，因此要選用識別位點(diǎn)在目的基因兩側(cè)的另外兩種限制酶進(jìn)行切割，獲取目的基因。(2)在植物組織培養(yǎng)過程的再分化階段，需要光照條件，此時愈傷組織誘導(dǎo)形成叢芽的目的是讓叢芽在光照條件下進(jìn)行光合作用合成有機(jī)物，利于幼苗的生長。(3)據(jù)圖可知，棉株1是二倍體普通棉花植株，不含目的基因(抗蟲基因)；將單倍體苗的體細(xì)胞作為受體細(xì)胞，導(dǎo)入目的基因，由于這些細(xì)胞內(nèi)只有一個染色體組，沒有同源染色體，由此培育出的棉株2仍然是單倍體，只含有1個目的基因；將棉株2用秋水仙素處理后培育出的純合二倍體棉株3，其體細(xì)胞內(nèi)含2個目的基因。 答案：(1)RNA聚合酶　黏性末端　T4DNA連接酶 EcoRⅠ和BamHⅠ (2)叢芽　進(jìn)行光合作用合成有機(jī)物，利于生長 (3)0　1　2 5.(12分)(xx武漢二模)研究人員利用生物工程技術(shù)，探究豬bmp15基因在不同組織細(xì)胞中的特異性表達(dá)。該工程技術(shù)基本流程如下圖(EGFP基因控制合成增強(qiáng)型綠色熒光蛋白；過程②表示表達(dá)載體2成功導(dǎo)入各組織細(xì)胞)。請回答： (1)過程①中，需利用　　　　　　　　　　　　限制酶處理表達(dá)載體1。 (2)過程②中，常采用　　　　技術(shù)將表達(dá)載體2成功導(dǎo)入受體細(xì)胞。 (3)在實(shí)驗結(jié)果的基礎(chǔ)上，提取上述豬肌肉細(xì)胞的　　　　(填“mRNA”或“DNA”)，利用標(biāo)記的　　　　作探針，進(jìn)行分子雜交，可進(jìn)一步探究豬bmp15基因特異性表達(dá)的原因。 (4)據(jù)實(shí)驗結(jié)果推測，豬bmp15基因在　　　　細(xì)胞特異性表達(dá)。 【解析】(1)由圖示可知，切割目的基因時使用的限制酶是XhoⅠ和HindⅢ，構(gòu)建基因表達(dá)載體時，需要用同種限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和載體。(2)將目的基因?qū)雱游锸荏w細(xì)胞常用顯微注射技術(shù)。(3)檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA，使用分子雜交技術(shù)，具體做法是利用同位素或熒光標(biāo)記的目的基因作探針，與提取的mRNA進(jìn)行分子雜交，若出現(xiàn)雜交帶則說明目的基因轉(zhuǎn)錄成功。(4)據(jù)實(shí)驗結(jié)果，只在豬卵巢細(xì)胞中檢測出綠色熒光，而豬肌肉細(xì)胞和豬羊水干細(xì)胞中均沒有檢測出綠色熒光，因此推斷bmp15基因在豬卵巢細(xì)胞內(nèi)完成特異性表達(dá)。 答案：(1)XhoⅠ和HindⅢ　(2)顯微注射 (3)mRNA　EGFP基因　(4)豬卵巢 【加固訓(xùn)練】(xx南京一模)下圖表示人體內(nèi)部分結(jié)締組織細(xì)胞的形成過程。成纖維細(xì)胞是疏松結(jié)締組織的主要細(xì)胞成分，其形成過程未經(jīng)人為調(diào)控；A細(xì)胞到單核細(xì)胞、紅細(xì)胞的幾種途徑中部分屬于人為調(diào)控過程，PU、GATA為兩種蛋白質(zhì)，是細(xì)胞內(nèi)的調(diào)控因子。請回答下列問題： (1)過程①發(fā)生的根本原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　， 過程②中，染色體組數(shù)目倍增的時期是　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)為長期培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞，需建立一種培養(yǎng)體系，可按途徑③操作。首先在培養(yǎng)皿底部用胚胎成纖維細(xì)胞制備飼養(yǎng)層，當(dāng)飼養(yǎng)層細(xì)胞分裂生長到細(xì)胞表面相互接觸時，細(xì)胞會停止增殖。此時，培養(yǎng)皿底部形成的細(xì)胞層數(shù)是　　　　。然后將干細(xì)胞接種在飼養(yǎng)層上進(jìn)行培養(yǎng)，由此推測，胚胎成纖維細(xì)胞可以分泌 　　　　物質(zhì)。 (3)圖中A、B、C、D四類細(xì)胞，有可能在骨髓中完成細(xì)胞分化的是　　　　。 (4)研究發(fā)現(xiàn)，PU和GATA可以識別基因的特定序列，由此推測，其結(jié)構(gòu)更接近下列物質(zhì)中的　　　　。 ①DNA聚合酶 ②DNA連接酶 ③逆轉(zhuǎn)錄酶 ④限制酶 (5)若要使血紅細(xì)胞前體直接轉(zhuǎn)變成單核細(xì)胞，可行的人為調(diào)控措施是　　　　。 【解析】(1)過程①是細(xì)胞分化，其本質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)。胚胎成纖維細(xì)胞仍然具有分裂能力，過程②指的是有絲分裂，在后期著絲點(diǎn)分裂，姐妹染色單體分開，染色體數(shù)目暫時加倍，染色體組數(shù)目也暫時倍增。(2)正常細(xì)胞貼壁生長形成一層細(xì)胞時就會因細(xì)胞接觸抑制而停止增殖。胚胎成纖維細(xì)胞可以分泌一些能抑制細(xì)胞分化的物質(zhì)，滿足促進(jìn)干細(xì)胞生長的同時抑制干細(xì)胞分化的條件，所以在培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞時，一般是把胚胎成纖維細(xì)胞鋪在培養(yǎng)皿底層作為飼養(yǎng)層。(3)B細(xì)胞是造血干細(xì)胞，存在于骨髓內(nèi)。(4)能夠識別特定DNA序列的是限制酶，跟題干中的兩種物質(zhì)類似。(5)由圖可知，當(dāng)人為調(diào)控[PU]>[GATA]時，血紅細(xì)胞前體會發(fā)育成單核細(xì)胞。 答案：(1)基因的選擇性表達(dá)　有絲分裂后期 (2)一層　抑制(干)細(xì)胞分化　(3)B　(4)④ (5)降低GATA的濃度或增加PU的濃度(答出一點(diǎn)即可) 6.(16分)擬南芥某突變體可用于驗證相關(guān)基因的功能。野生型擬南芥的種皮為深褐色(TT)，某突變體的種皮為黃色(tt)。下圖是利用該突變體驗證油菜種皮顏色基因(Tn)功能的流程示意圖。請據(jù)圖回答下列問題： (1)圖中①為　　　　　，形成過程中需要　　　　　　　　　酶；Tn基因能夠和質(zhì)粒連接成①的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)擬南芥t基因的mRNA的末端序列為“-AGCGCGACCUGACUCUAA-”，而油菜Tn基因的mRNA與其相比，只有末端序列中的UGA變?yōu)锳GA，則Tn比t多編碼 　　　　個氨基酸(起始密碼子位置相同，UGA、UAA為終止密碼子)。油菜Tn基因能在擬南芥突變體中表達(dá)的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)若②不能在含抗生素Kan的培養(yǎng)基上生長，則原因是　　　　　　　　　　 　　　　　。若轉(zhuǎn)基因擬南芥的種皮顏色為　　　　　，則說明油菜Tn基因與擬南芥T基因的功能可能相同。 (4)采用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時，需在PCR反應(yīng)體系中加入引物等物質(zhì)，若共用了引物62個，則目的基因擴(kuò)增了　　代。 【解析】(1)圖中①是質(zhì)粒和目的基因連接形成的重組質(zhì)粒。構(gòu)建基因表達(dá)載體時，首先要用同種限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子，以形成相同的黏性末端，其次還需要用DNA連接酶連接目的基因和載體從而形成基因表達(dá)載體——重組質(zhì)粒。(2)油菜Tn基因的mRNA中的UGA變?yōu)锳GA，則末端序列變?yōu)? —AGCGCGACCAGACUCUAA—，在擬南芥中，UGA是終止密碼子不編碼氨基酸，而在油菜中，UGA變?yōu)锳GA后可編碼一個氨基酸，同時CUC也可編碼一個氨基酸，直到UAA終止密碼子不編碼氨基酸，所以Tn比t多編碼2個氨基酸。所有生物共用一套遺傳密碼子，因此油菜Tn基因能在擬南芥突變體中表達(dá)。(3)由圖可知重組質(zhì)粒含有抗生素Kan抗性基因，所以導(dǎo)入重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞能在含有抗生素Kan的培養(yǎng)基上生長，若②不能在含抗生素Kan的培養(yǎng)基上生長，則說明重組質(zhì)粒未導(dǎo)入。若③的種皮顏色為深褐色，則說明油菜Tn基因與擬南芥T基因的功能相同。(4)PCR擴(kuò)增技術(shù)利用的是DNA復(fù)制的原理，DNA復(fù)制具有半保留復(fù)制的特點(diǎn)。由題意可知，若共用了引物62個，說明每一種引物用了31個，則2n-1=31，n=5，即目的基因擴(kuò)增了5代。 答案：(1)重組質(zhì)?！∠拗泼负虳NA連接 酶切割后具有相同的黏性末端 (2)2　所有生物共用一套遺傳密碼子　(3)重組質(zhì)粒未導(dǎo)入(目的基因未成功表達(dá))　深褐色　(4)5 【加固訓(xùn)練】(xx天津二模)熒光素酶及其合成基因在生物研究中有著廣泛的利用。 (1)熒光素酶基因常被用作基因工程中的標(biāo)記基因，其作用是將　　　　　　　 　　　　　　篩選出來。 (2)下表為4種限制酶的識別序列和酶切位點(diǎn)，下圖為含有熒光素酶基因的DNA片段及其具有的限制酶切點(diǎn)。若需利用酶切法(只用一種酶)獲得熒光素酶基因，最應(yīng)選擇的限制酶是　　　　　。 限 制酶 MspⅠ BamHⅠ MboⅠ SmaⅠ 酶切 位點(diǎn) (3)迄今為止，可將具有上述熒光素酶基因的載體導(dǎo)入動物細(xì)胞的技術(shù)中，應(yīng)用最多的、最有效的是　　　　　　。經(jīng)一系列步驟，將所獲得的胚胎早期培養(yǎng)一段時間后，再移植到雌性動物的　　　　或子宮內(nèi)，使其發(fā)育成為具有新性狀的動物。 (4)熒光素酶在ATP的參與下，可使熒光素發(fā)出熒光。生物學(xué)研究中常利用“熒光素-熒光素酶發(fā)光法”來測定樣品中ATP的含量。某研究小組對“測定ATP含量時所需熒光素酶溶液的最佳濃度”進(jìn)行了探究。 【實(shí)驗材料】110-8mol/L的ATP標(biāo)準(zhǔn)液、緩沖溶液、70 mg/L熒光素溶液(過量)、濃度分別為10、20、30、40、50、60、70的熒光素酶溶液(單位：mg/L)。 【實(shí)驗結(jié)果】見圖。 【實(shí)驗分析與結(jié)論】 ①實(shí)驗過程：為使結(jié)果更加科學(xué)準(zhǔn)確，應(yīng)增設(shè)一組　　　　　作為對照。除題目已涉及的之外，還需要嚴(yán)格控制的無關(guān)變量有　　　　　　(至少寫出一個)。 ②實(shí)驗結(jié)果：由圖可知，　　　　點(diǎn)所對應(yīng)的熒光素酶濃度為最佳濃度。 【解析】(1)在基因工程中，標(biāo)記基因的作用是將含有目的基因的受體細(xì)胞篩選出來。(2)比較各種酶切位點(diǎn)可知，限制酶SmaⅠ的酶切位點(diǎn)中包含限制酶 MspⅠ的酶切位點(diǎn)，而且限制酶SmaⅠ和MspⅠ分別位于熒光素酶基因的兩側(cè)，若只用一種酶獲得熒光素酶基因，最應(yīng)選擇的限制酶是MspⅠ。(3)將具有熒光素酶基因的載體導(dǎo)入動物細(xì)胞(通常為受精卵)，常采用顯微注射技術(shù)。正常情況下，受精過程發(fā)生在雌性動物的輸卵管內(nèi)，受精卵形成后即在輸卵管內(nèi)開始發(fā)育、進(jìn)行有絲分裂，并且向子宮方向移動，因此，可將基因工程中獲得的胚胎培養(yǎng)一段時間后，再移植到雌性動物的輸卵管或子宮內(nèi)，使其發(fā)育成為具有新性狀的動物。(4)①依題意可知，該實(shí)驗的目的是“測定ATP含量時所需熒光素酶溶液的最佳濃度”，自變量是不同的熒光素酶溶液的濃度，因變量是樣品中熒光素發(fā)出熒光的強(qiáng)弱，只有與不加熒光素酶溶液的一組對照，實(shí)驗才更具有說服力，所以應(yīng)增設(shè)一組濃度為0 mg/L的熒光素酶溶液作對照。除了自變量外，凡是對實(shí)驗結(jié)果有影響的因素都屬于無關(guān)變量，如溫度、反應(yīng)時間、加入液體的量等，需要嚴(yán)格控制。②坐標(biāo)圖顯示，熒光素酶濃度低于40 mg/L時，隨熒光素酶溶液濃度的增加，試管中熒光強(qiáng)度逐漸增加，當(dāng)達(dá)到40 mg/L時，熒光強(qiáng)度不再隨熒光素酶溶液濃度的增加而增加，所以，d點(diǎn)所對應(yīng)的熒光素酶濃度為最佳濃度。 答案：(1)含有目的基因的細(xì)胞　(2)MspⅠ (3)顯微注射技術(shù)　輸卵管 (4)①0 mg/L熒光素酶溶液　溫度(反應(yīng)時間)?、赿 7.(22分)(xx天津高考)纖維素分子不能進(jìn)入酵母細(xì)胞。為了使酵母菌能夠利用環(huán)境中的纖維素為原料生產(chǎn)酒精，構(gòu)建了含3種不同基因片段的重組質(zhì)粒。下面是酵母菌轉(zhuǎn)化及纖維素酶在工程菌內(nèi)合成與運(yùn)輸?shù)氖疽鈭D。 據(jù)圖回答： (1)本研究構(gòu)建重組質(zhì)粒時可選用四種限制酶，其識別序列如下圖，為防止酶切片段的自身連接，可選用的限制酶組合是　　　或　　　　　。 A.①②　　　B.①③　　　C.②④　　　D.③④ (2)設(shè)置菌株Ⅰ為對照，是為了驗證　　　　　　　　不攜帶纖維素酶基因。 (3)纖維素酶基因的表達(dá)包括　　　　和　　　　　過程。與菌株Ⅱ相比，在菌株Ⅲ、Ⅳ中參與纖維素酶合成和分泌的細(xì)胞器還有　　　　　　　　　　　。 (4)在以纖維素為唯一碳源的培養(yǎng)基上分別培養(yǎng)菌株Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，菌株　　　　 　　　　不能存活，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)酵母菌生成酒精的細(xì)胞部位是　　　　　　，產(chǎn)生酒精時細(xì)胞的呼吸方式是　　　　　　。在利用纖維素生產(chǎn)酒精時，菌株Ⅳ更具優(yōu)勢，因為導(dǎo)入的重組質(zhì)粒含有　　　　　　　，使分泌的纖維素酶固定于細(xì)胞壁，減少因培養(yǎng)液更新而造成的酶的流失，提高酶的利用率。 【解題指導(dǎo)】解答本題的突破口： (1)關(guān)鍵知識：基因的表達(dá)、分泌蛋白的合成和運(yùn)輸、無氧呼吸。 (2)圖示信息：轉(zhuǎn)基因示意圖菌株Ⅰ為對照；菌株Ⅱ能合成纖維素酶但不能運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞外；菌株Ⅲ能合成纖維素酶也能運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞外；菌株Ⅳ能合成纖維素酶也能往外運(yùn)輸，最終附著在細(xì)胞壁上。 【解析】(1)為防止酶切片段的自身連接，兩種酶切出的黏性末端堿基序列應(yīng)不同。(2)設(shè)置菌株Ⅰ為空白對照，以證實(shí)質(zhì)粒DNA和酵母菌基因組不攜帶纖維素酶基因。(3)基因的表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個步驟。與菌株Ⅱ相比，菌株Ⅲ、Ⅳ因有信號肽編碼序列，合成的纖維素酶需加工分泌，所以還需內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體。(4)因為纖維素分子不能進(jìn)入細(xì)胞，菌株Ⅱ缺少信號肽，因此該菌株合成的纖維素酶不能分泌到細(xì)胞外，故在以纖維素為唯一碳源的培養(yǎng)基上不能存活。(5)酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精，場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)；由圖示可知菌株Ⅳ比菌株Ⅲ多了A基因片段，可以使合成的纖維素酶附著在細(xì)胞壁上，減少培養(yǎng)液更新造成的酶流失，比菌株Ⅲ更占優(yōu)勢。 答案：(1)B(或C)　C(或B) (2)質(zhì)粒DNA和酵母菌基因組 (3)轉(zhuǎn)錄　翻譯　內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體 (4)Ⅱ　缺少信號肽編碼序列，合成的纖維素酶不能分泌到細(xì)胞外，細(xì)胞無可利用的碳源 (5)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)　無氧呼吸　A基因片段