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2019届高三生物二轮复* 第一部分 知识落实篇 专题九 现代生物科技 第1讲 基因工程和细胞工程配套作业

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2019 届高三生物二轮复* 第一部分 知识落实篇 专题九 现代生物 科技 第 1 讲 基因工程和细胞工程配套作业 1.(2015·天津河西一摸节选)萤火虫发光是体内荧光素酶催化一系列反应所产生的现 象。如果荧光素酶存在于植物体内,也可使植物体发光。一直以来荧光素酶的唯一来源是从 萤火虫腹部提取。但加利福尼亚大学的一组科学家成功地通过转基因工程实现了将荧光素酶 基因导入大肠杆菌体内,并在大肠杆菌体内产生荧光素酶。请你根据已有的知识回答下列有 关问题: (1)在此转基因工程中,目的的基因是________,具体操作过程中下图所示的粘性末端 是由________种限制性核酸内切酶作用产生的。 (2)将此目的基因导入大肠杆 菌体内需要载体的帮助,则作为载体必须具备能够在细胞 内复制并稳定保存,以及__________________ _______________________________________________________ (至少答出两点)等条件。 (3)在此转基因工程中,将体外重组 DNA 导入大肠杆菌体内,并使其在细胞内________ 的过程称为转化。最常用的转化方法是首先用 Ca2+处理大肠杆菌,目的是 ____________________________________ _____________________________________ _________________。 (4)目的基因在受体细胞是否能转录出 mRNA,可用______________技术来检测;目的基 因是否表达出相应的蛋白质,除了通过大肠杆菌是否发光来确定外,还可以通过 ____________特异性反应来判断。 解析:(1)在此转基因工程中,目的基因是荧光素酶基因;图中所示的黏性末端是由 2 种限制性核酸内切酶作用产生的,其中第一个和第三个是由一种限制酶切割产生的,另外两 个是由另一种限制酶切割产生的。(2)作为基因工程的载体必须具备的条件:要具有限制酶 的切割位点;要有标记基因(如抗性基因),以便于重组细胞的筛选;能在宿主细胞中稳定存 在并复制;是安全的,对受体细胞无害,而且要易从 供体细胞分离出来。(3)基因工程中, 将体外重组 DNA 导入大肠杆菌体内,并使其在细胞内维持稳定和表达的过程称为转化。最常 用的转化方法是首先用 Ca2+处理大肠杆菌,目的是使大肠杆菌细胞处于能够吸收周围 DNA 分子的状态。(4)检测转基因生物的 DNA 上否插入目的基因,常用 DNA 分子杂交技术;检测 目的基因是否表达出相应的蛋白质,常用抗原—抗体杂交技术。 答案:(1)荧光素酶基因 2 (2)具有特定的限制酶切割位点、具有某些标记基因 (3)维持稳定和表达 使大肠杆菌细胞处于能够吸收周围 DNA 分子的状态(或使大肠杆 菌处于感受态细胞状态) (4)分子杂交 抗原—抗体 2.(2015·河南周口一模)下图为转基因的培育过程。 请回答: (1)在对胎猪细胞进行培养时,需要在细胞培养液中添加一定量的________,以防止培 养过程中的污染。此外,应定期更换培养液,防止__________对细胞自身造成危害。 (2)构建基因表达载体的目的是________。基因表达载体的组成必须要有目的基因、 ________、终止子和________等。 (3)可用________处理母猪以获取更多的卵(母)细胞。 (4)重构胚发育到__________阶段才能进行胚胎移植,被移植的胚胎之所以能够在受体 母猪的子宫内存活,是因为受体母猪对移入子宫的外来胚胎基本不发生 ___________________________________。 解析:(1)细菌对抗生素敏感,动物细胞培养时,需要在细胞培养液中添加一定量的抗 生素,以防止培养过程中的污染。此外,应定期更换培养液,防止细胞代谢产物积累对细胞 自身造成危害。(2)基因工程中构建基因表达载体的目的是基因在受体细胞内稳定存在,并 且可以遗传给下一代,同时使目的基因能够表达和发挥作用。基因表达载体的组成必须要有 目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)为获得更多的卵(母)细胞,可用促性腺激素 处理供体母畜,使其超数排卵。(4)重构胚发育到桑椹胚或囊胚阶段才能进 行胚胎移植,被 移植的胚胎之所以能够在受体母畜的子宫内存活,是因为受体母畜对移入子宫的外来胚胎基 本上不发生免疫排斥。 答案:(1)抗生素 细胞代谢产物积累 (2)使目的基因在受体细胞内稳定存在,并且可 以遗传给下一代,同时使目的基因能够表达和发挥作用 启动子 标记基因 (3)促性腺激素 (4)桑椹胚或囊胚 免疫排斥反应 3.(2015·宁夏银川二中一模)人们预防与诊疗传染性疾病经常使用疫苗和抗体,已知 禽流感传染性疾病的病原体为 RNA 病毒,该病毒表面的 A 蛋白为主要抗原,相应疫苗生产和 抗体制备的流程之一如下图: (1)过程②代表基因工程操作步骤中的__________;基因工程的核心步骤是________(填 序号),该过程所需的工具酶有________。 (2)通过过程⑦获得的 X 称为__________。 (3)对健康人进行该传染病免疫预防时,可选用图中基因工程生产的________制备疫苗。 对该传染病疑似患者确诊时,可以从疑似患者体内分离出病毒,与已知病毒进行________ 比较,或用图中的________进行特异性结合检测。 解析:(1)分析图解,①过程表示逆转录;②过程表示目的基因的获取;③过程表示构 建基因表达载体(基因工程的核心步骤);④过程表示向受体细胞导入目的基因;基因工程中 所需的工具酶有限制酶和 DNA 连接酶。(2)⑤过程表示 A 蛋白(抗原)刺激 B 细胞;⑥过程表 示 B 细胞增殖分化为浆细胞;⑦过程表示动物细胞的融合,获得所需的杂交瘤细胞;⑧过程 表示培养、提取单克隆抗体。(3)可用作疫苗的是能使机体产生特异性免疫的抗原物质,由 图可知应选 A 蛋白。确认该种病



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