1、1中美研究人员发现了 PYL9 蛋白(一种提高植物抗旱性的蛋白) ，利用转基因技术让水稻自身产生大量 PYL9 蛋白，可显著提高其抗旱性。请回答下列问题：(1)已知 PYL9 蛋白的氨基酸序列，培育转基因抗旱水稻可用_的方法来获得目的基因。构建基因表达载体用到的工具酶是_。来源:(2)导入目的基因的重组细胞可通过_技术培育成完整植株，这一过程体现了_。(3)目的基因若在水稻细胞中表达，遗传信息流向是_ ；检测水稻细胞中是否存在PYL9 蛋白，在分子水平上采用的方法是_。(4)经研究发现 PYL9 蛋白是位于细胞膜上的一种脱落酸受体。干旱环境中水稻老叶内脱落酸的含量增加，能加速_，将节省的水分和
2、养料转移到幼叶和芽中，增 强了幼叶和芽的存活率。PYL9 蛋白的作用能体现细胞膜_的功能。2苦荞是一种有名的经济植物，其含有的黄酮类化合物具有降血糖、血脂等功效。CHS 是合成黄酮类化合物的关键酶。有人把经修饰的 CHS 基因导入苦荞细胞中，培育高产黄酮苦荞品系。按图示回答：(1)过程中将修饰后的 CHS 基因与 Ti 质粒连接成重组 Ti 质粒的酶称为_。这种酶主要有两类，一类是从 T4 噬菌体中分离得到的，另一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为_。这两类酶都能恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的_键。(2)图中将修饰后的 CHS 基因导入苦荞体细胞的方法称为_，除此外还可以利用的方法有_。对过
3、程操作前，需先用 Ca2 处理农杆菌，使其成为_细胞。(3)检测转基因苦荞培育是否成功，不能用抗原抗体杂交技术进行检测的原因是_， 可以比较转基因苦荞与普通苦荞的_含量或测定细胞中 CHS 含量进行鉴定。3RTPCR 是将 RNA 逆转录(RT) 和 cDNA 的聚合酶链式扩增反应相结合的技术，具体过程如图所示：(1)过程需要加入缓冲液、原料、_、_和引物 A 等。(2)过程首先要将反应体系的温度升高到 95 ，其目的是_，该反应体系中所用的 Taq 酶至少应能耐受_ 。(3)过程拟对单链 cDNA 进行 n 次循环的扩增，理论上至少需要 _个引物 B。(4)利用 RTPCR 技术获取的目的基
4、因_( 填“能”或“不能”)在物种之间交流；该技术还可用于对某些微量 RNA 病毒的检测，可提高检测的灵敏度，原因是_。(5)RTPCR 过程中主要借助对_的控制，影响酶的活性，从而使得化学反应有序高效地进行。4镰刀型细胞贫血症是一种单基因遗传病，患 者的血红蛋白分子 肽链第 6 位的谷氨酸被缬氨酸代替，导致功能异常。回答下列问题：(1)异常血红蛋白的氨基酸序列改变的根本原因是编码血红蛋白基因的_序列发生改变。(2)将正常的血红蛋白基因导入患者的骨髓造血干细胞中，可以合成正常的血红蛋白达到治疗的目的。此操作_(填“属于” 或“不属于”) 蛋白质工程，理由是该操作 _。(3)用基因工程方法制备血
5、红蛋白时，可先提取早期红细胞中的_，以其作为模板，在_酶的作用下反转录合成 cDNA。cDNA 与载体需在_酶的作用下，拼接构建基因表达载体，导入受体菌后进行表达。(4)检测受体菌是否已合成血红蛋白，可从受体菌中提取_ ，用相应的抗体进行_杂交，若出现杂交带，则表明该受体菌已合成血红蛋白。5治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。流程如下：(1)过程采用的是细胞工程中的_技术，过程 采用的是胚胎工程中的_技术。(2)体细胞进行体外培养时，所需气体主要有 O2 和 CO2，其中 CO2 的作用是维持培养液(基)的_。(3)如果克隆过程中需进行基因改造，在构建基因表达载体
6、( 重组载体)时必须使用_和_两种工具酶。基因表达载体上除目的基因外，还需有_基因，以便选出成功导入基因表达载体的细胞。(4)胚胎干细胞可以来自于囊胚中的_。在一定条件下，胚胎干细胞可以分化形成不同的组织器官。若将图中获得的组织器官移植给个体_(填“A ”或“B ”)，则不会发生免疫排斥反应。 6根据下面植物体细胞杂交技术流程图，回答相关问题：(1)运用传统有性杂交(即用番茄、马铃薯杂交 )自然状态下不能得到杂种植株，原因是_。(2)在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中，依据的原理是_，其中过程称为_，植物体细胞融合完成的标志是_。(3)已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体，则“番茄 马铃薯”属
7、于_倍体植株。(4)已知柴油树种子含有的柴油是植物细胞的代谢产物，可用植物组织培养来实现柴油的工业化生产。若利用此技术，将柴油树细胞培养到_阶段即可(填字母编号) 。(5)若培育抗虫棉，将抗虫基因通过适当的途径导入棉花受精卵，然后进行组织培养，该过程相当于_(填字母编号)。(6)人工种子是由发育到_过程( 填字母编号)的结构包裹上人工种皮制备的。7下图为培育“三亲婴儿”的过程示意图，回答下列问题：(1)表示_技术，捐献卵母细胞时通常给捐献者注射激素使其 _。(2)过程需在培养液中添加抗生素，目的是_；进行 过程前需对精子进行体外培养，目的是_；过程表示_；培育“三亲婴儿”的过程属于_(填“有性
8、”或“无性”) 生殖。(3)已知母亲(甲 )患有线粒体肌病(一种线粒体基因缺陷造成的疾病) ，若母亲(甲)自然受孕，其子女患该病的情况是_， “三亲婴儿”技术能有效避免上述情况发生，原因是_。8下列是生物学技术制备抗体的两个途径模式简图。(1)在获取抗体之前，需要向健康人体注射特定抗原( 如乙肝疫苗)，并且每隔一周重复注射一次。免疫学细胞 A 在人体主要介导(参与)_免疫。(2)过程和得到的 Y 细胞称为 _。得到的单克隆抗体最主要的优点是_。(3)过程需要_酶，过程则需要特定的限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶。(4)抗体 1 与抗体 2 的氨基酸排列顺序相同，两者的空间结构是否相同？ _为
9、什么？_。(5)如果想用棉花产生该种抗体，则过程的受体细胞通常选用 _，经过筛选后再侵染棉花体细胞，转化成功后通过_技术获得能产抗体的转基因棉花植株。易错起源 1、基因工程与蛋白质工程例 1(2016全国乙卷)某一质粒载体如图所示，外源 DNA 插入到 Ampr 或 Tetr 中会导致相应的基因失活(Amp r表示氨苄青霉素抗性基因，Tet r 表示四环素抗性基因)。有人将此质粒载体用 BamH 酶切后，与用 BamH 酶切获得的目的基因混合，加入 DNA 连接酶进行连接反应，用得到的混合物直接转化大肠杆菌。结果大肠杆菌有的未被转化，有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种，分别是含有环状目的基因、
10、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。回答下列问题：(1)质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有_(答出两点即可)，而作为基因表达载体，除满足上述基本条件外，还需具有启动子和终止子。(2)如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠杆菌细胞中，未被转化的和仅含环状目的基因的细胞是不能区分的，其原因是_；并且_和_的细胞也是不能区分的，其原因是_。在上述筛选的基础上，若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌单菌落，还需使用含有_的固体培养基。(3)基因工程中，某些噬菌体经改造后可以作为载体，其 DNA 复制所需的原料来自于_。【变式探究】(2016全国丙卷
11、)图(a) 中的三个 DNA 片段上依次表示出了 EcoR 、Bam H 和 Sau3A 三种限制性内切酶的识别序列与切割位点，图(b)为某种表达载体的示意图 (载体上的EcoR、Sau3A的切点是唯一的)。图(a)图(b)根据基因工程的有关知识，回答下列问题：(1)经 BamH 酶切后得到的目的基因可以与上述表达载体被_酶切后的产物连接，理由是_。(2)若某人利用图(b) 所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组子，如图(c) 所示。这三种重组子中，不能在宿主细胞中表达目的基因产物的有_，不能表达的原因是_。图(c)(3)DNA 连接酶是将两个 DNA 片段连接起来的酶，常见的有
12、_ 和_，其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是_ _。【名师点睛】1.理清基因工程 3 种操作工具的作用及特点限制酶 DNA 连接酶 载体作用切割目的基因和载体拼接 DNA 片段，形成重组 DNA携带目的基因进入受体细胞作用部位两个核苷酸之间的磷酸二酯键 作用特点(或条件)识别双链 DNA分子的某种特定核苷酸序列在特定位点上切割 Ecoli DNA连接酶只能连接黏性末端T 4DNA 连接酶能连接黏性末端和平末端能在宿主细胞内稳定存在并大量复制有多个限制酶切割位点具有特殊的标记基因常用类型EcoR限制酶Sma限制酶Ecoli DNA 连接酶、T 4DNA 连接酶质粒、 噬菌体的衍生物、动植物病
13、毒等2.掌握基因工程的四个操作步骤来源:ZXXK(1)牢记获取目的基因的两种途径来源:ZXXK直接分离：从自然界已有的物种中分离，如从基因文库中获取。人工合成目的基因(常用方法如下 )a、化学合成法：已知核苷酸序列的较小基因，直接利用 DNA 合成仪用化学方法合成，不需要模板。b、人工合成法：以 RNA 为模板，在逆转录酶作用下人工合成。c、利用 PCR 技术扩增。(2)明确基因工程的核心是基因表达载体的构建组成：目的基因启动子终止子标记基因。启动子起始密码，终止子终止密码。a、启动子是 RNA 聚合酶识别和结合的部位，启动转录；终止子是终止转录的位点。b、插入的目的基因只是结构基因部分，其表
14、达需要调控序列，因而用作载体的质粒的插入部位前需要有启动子，后需要有终止子。构建过程：(3)将目的基因导入受体细胞的方法辩析受体细胞种类不同，导入方法不同生物种类 植物细胞 动物细胞 微生物细胞常用方法 农杆菌转化法 显微注射法 转化法来源:学+科+ 网 Z+X+X+K受体细胞 体细胞 受精卵 原核细胞转化过程将目的基因插入到Ti 质粒的 TDNA上导入农杆菌侵染植物细胞整合到受体细胞的染色体 DNA 上表将含有目的基因的表达载体提纯取卵(受精卵) 显微注射受精卵发育获得具有新性状的动物来源:Ca2 处理细胞感受态细胞重组表达载体与感受态细胞混合感受态细胞吸收 DNA 分子 达基因工程产物不同
15、、选择的受体细胞类型也不相同a、培育转基因植物：受体细胞可以是受精卵、体细胞(需经植物组织培养成为完整植株 )。b、培育转基因动物：受体细胞为受精卵，若用体细胞作为受体细胞，则需经核移植技术培养成转基因动物。c、生产蛋白质产品：一般选用大肠杆菌等原核生物作为受体细胞，因原核生物具有一些其他生物没有的特点，如繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等。(4)目的基因的检测与鉴定：【锦囊妙计，战胜自我】有关基因工程的 4 个易错点1将目的基因导入受体细胞没有碱基互补配对现象。2原核生物作为受体细胞的优点：繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少。3一般情况下，用同一种限制酶切割质粒和含有目的基因的片段，但
16、有时可用两种限制酶分别切割质粒和目的基因，以避免质粒和质粒之间、目的基因和目的基因之间的连接。4有关标记基因的易错点(1)一般将一些抗性基因作为标记基因；(2)标记基因的主要作用是鉴定和筛选含有目的基因的受体细胞；(3)标记基因表达产物对什么物质有抗体，在筛选培养时则在培养基中加入什么物质；(4)标记基因若被插入了外源 DNA 片段，则该标记基因会被破坏。易错起源 2、细胞工程例 2(2016全国甲卷)下图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物 (二倍体)的流程。回答下列问题：(1)图中 A 表示正常细胞核，染色体数为 2n，则其性染色体的组成可为_。过程表示去除细胞核，该过程一般要在卵母细
17、胞培养至适当时期再进行，去核时常采用_的方法。代表的过程是_。(2)经过多次传代后，供体细胞中_的稳定性会降低。因此，选材时必须关注传代次数。(3)若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同，从遗传物质的角度分析其原因是_ _。(4)与克隆羊“多莉(利)”培育成功一样，其他克隆动物的成功获得也证明了_。【变式探究】甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物，甲含有效成分 A，乙含有效成分 B。某研究小组拟培育同时含有 A 和 B 的新型药用植物。回答下列问题：(1)为了培育该新型药用植物，可取甲和乙的叶片，先用_ 酶和_酶去除细胞壁，获得具有活力的 _，再用化学诱导剂诱导二者融合。形成的融合细胞
18、进一步培养形成 _组织，然后经过_形成完整的杂种植株。这种培育技术称为_。(2)上述杂种植株属于多倍体，多倍体是指_ _。假设甲与乙有性杂交的后代是不育的，而上述杂种植株是可育的，造成这种差异的原因是_ _。(3)这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖。经植物组织培养得到的_等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。【名师点睛】1列表比较动物细胞培养与植物组织培养项目 动物细胞培养 植物组织培养前处理无菌；用胰蛋白酶处理，使组织细胞相互分散开无菌、离体培养基成分葡萄糖、氨基酸、无机盐、促生长因子、微量元素、动物血清等矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素等培养基状态液体培养基 固体培养基过程动物
19、胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织原代培养传代培养细胞群离体的植物器官、组织或细胞愈伤组织根、芽植物体能否培养成个体不能 能应用举例大规模生产有重要价值的生物制品，如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等；皮肤移植；检测有毒物质的毒性等快速繁殖、培育无病毒植株；生产药物；制造人工种子；培育转基因作物等2.关注动物细胞培养的特殊条件(1)避免杂菌污染的措施：培养液及培养用具灭菌处理，加入一定量的抗生素，定期更换培养液。(2)特殊的营养条件：液体培养基。加入动物血清、血浆等。通入氧气以满足代谢的需要。通入二氧化碳以维持培养液的 pH。3把握动物细胞融合的原理、方法及应用(1)原理：细胞膜的流动性。(2)促融方法：灭活的病毒、物理法、化学法。(3)应用：制备单克隆抗体。4完善克隆动物的培育过程
