1.干扰素能抵抗所有病毒引起的感染,对治疗癌症及白血病也有一定疗效。传统的干扰素生产方法是从人的淋巴细胞中提取,每升人的血液只能提取0.05 μg干扰素。科学家用基因工程方法在酵母菌细胞内获得了干扰素(如图所示),请据图回答有关问题:
(1)图中过程a需要的物质是 。
(2)过程b需要的物质是 。
(3)人的抗病毒干扰素基因能嫁接到质粒的DNA分子中去,这说明了
。
(4)图中X的名称是 ,它的组成除了目的基因外,还必须有 等。
(5)随着生物技术的快速发展,转基因成果不断涌现,有人为之振奋,有人为之担忧。请从正反两个方面作简要分析。
正:
。
反:
。
答案:(1)限制性核酸内切酶 (2)DNA连接酶
(3)它们的DNA分子组成成分相同,结构相似并都遵循碱基互补配对原则
(4)基因表达载体(重组质粒、重组载体) 标记基因、启动子、终止子
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(5)通过DNA成功重组和转移,可培育具全新性状的转基因动植物和各种DNA重组微生物,造福于人类 大量转基因生物的出现有可能对人体健康造成伤害,有可能产生新的致病菌,有可能对生态环境造成破坏
2.现有两种不同属的农作物,甲植物高产不耐盐,乙植物低产但耐盐;欲培育出既高产又耐盐的植株,以适应盐碱地栽培。请回答:
(1)采用 (填“杂交”、“嫁接”或“转基因”)方法可以达到上述目的,这种育种方法的优点是 。 [来源:学,科,网]
(2)如采用细胞工程育种,做法如下:
B愈伤组织胚状体目的植株
①甲、乙原生质体经诱导融合完成的标志是 。以胚状体为材料经过人工薄膜包装得到的人工种子,在适宜条件下,同样可以得到萌发幼苗,与天然种子相比,人工种子具有哪些显著的优点? (列举2条)。
②动物细胞工程应用较广泛的是单克隆抗体的制备,单克隆抗体最主要的优点是特异性强、灵敏度高,原因是
。
答案:(1)转基因 按照人们的意愿打破种属的界限,在分子水平上定向地改造生物的性状(遗传特性)
(2)①再生出细胞壁 不发生性状分离,保持亲本的优良性状;生产上不受季节、气候和地域的限制(合理即可)
②单克隆抗体是单个B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合、增殖后产生的抗体
3.胚胎工程技术包含的内容很丰富,如图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况,其中供体1是良种荷斯坦高产奶牛,供体2是黄牛,请据图回答下列问题。
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(1)应用1中获得的小牛,其遗传物质来源于 ,细胞B的名称是 。
(2)应用2中牛完成体内受精的场所是 ,刚种植在子宫内的胚胎其发育程度一般为 ,胚胎种植后可以通过 从母体获得正常发育所需要的物质。这种试管牛的产生,采用的胚胎工程技术有 (至少答出2种)等。
(3)应用3中细胞C、D分别取自 、 。
(4)应用4中通过 技术获得二分胚①和②,同时,可以通过取样 进行分子水平的早期胚胎性别鉴定;也可以在细胞水平上通过对 的分析进行性别鉴定。
答案:(1)供体1和供体2 MⅡ中期卵母细胞(或减数第二次分裂中期的卵母细胞) (2)输卵管 桑椹胚或囊胚 胎盘 体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植 (3)原始性腺(或生殖腺) 早期胚胎(囊胚的内细胞团) (4)胚胎分割 滋养层 染色体(或性染色体)
4.多年来,每天的食品中含60%～80%的转基因成分,许多美国人竟一无所知。
(1)一向挑剔、苛刻的美国人对转基因食品的这种漠视态度,反映了转基因食品在安全性方面是 。
(2)科学家对转基因食品可能带给人类健康和环境方面的风险表示关注和担忧,可能原因是什么?
。
(3)转基因食品或转基因生物武器都要应用DNA重组技术,该技术的基本工具是什么?
。
(4)生物武器是一种大规模的杀伤性武器,它与常规武器相比有许多特点:① ,② ,③ 。
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(5)1998年6月27日,中美两国元首在关于《禁止生物武器公约》议定书的联合声明中,重申在任何情况下 、 、 生物武器。
答案:(1)相对安全的 (2)转基因生物的潜在危险:如生物入侵、破坏原来的生态平衡、过敏反应、抗生素抗性、疾病流行等 (3)限制性核酸内切酶、DNA连接酶、载体 (4)传染性强 污染面广 难以防治 (5)不发展 不生产 不储存
5.慢性病人常出现白蛋白值偏低的状况(比如慢性肝病、慢性肾病、肿瘤等),缺乏白蛋白人就容易出现浮肿。人体的白蛋白正常值在每100 mL血液中含有3.8～4.8 g,如果比正常值低很多时就需要注射人血白蛋白,所以临床上对白蛋白需求量很大。下图是利用崂山奶山羊乳腺生物反应器制备药用白蛋白的流程图:
(1)要实现①超数排卵,应在崂山奶山羊A发情周期的某一阶段用 处理,然后在恰当时期采集卵子。通过②采集的精子不能直接使成熟的卵子受精,要对精子进行获能处理,对羊的精子常用化学诱导法,即用一定浓度的 诱导精子获能。
(2)若我们已知白蛋白基因的碱基序列,一般采用 获取目的基因。要使人的白蛋白基因在奶山羊乳腺细胞中特异性表达,完整的基因表达载体要包括目的基因、 、 、标记基因等部分。
(3)过程④需将重组质粒用 技术注入受精卵内,在显微镜下判断是否完成受精作用的标志是 。
(4)对移植前的胚胎进行性别鉴定时,宜取囊胚期的 细胞进行鉴定,一般采用SRYPCR方法,选择出现阴性反应的 (性别)胚胎进行移植。
(5)为了使胚胎移植能成功,需要对代孕奶山羊C进行 处理,使之与供体的生理状况保持相同。
解析:(1)由图可知,在崂山奶山羊A发情周期的某一阶段用促性腺激素处理,这样可避免性激素引起的反馈抑制,从而实现超数排卵。对羊精子的获能处理常用的方法为化学诱导法,即用一定浓度的肝素或钙离子载体
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答案:(1)促性腺激素 肝素或钙离子载体A23187溶液
(2)PCR扩增 乳腺蛋白基因的启动子 终止子
(3)显微注射 在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体
(4)滋养层 雌性
(5)同期发情
6.南京古泉生态农场是生态农业的典范。该农场将养猪、养鱼、沼气工程、养鸭、种植农作物、养蘑菇、种桑养蚕、种植果树等多个生产过程合理地有机地结合起来,成为一种高效良性的循环,生态效益达到了良性发展。请就此生态农场的特点,回答下列问题:
(1)该生态农场充分体现了生态工程基本原理中的 、 和 。
(2)
该系统工程的核心之一是沼气池,沼气的制作如图所示:
①在图中标出箭头,表示生产过程中的物质循环。
②如果将“无机物——农田”这一环节去掉,对生态农业系统有何影响?
。
(3)据生态工程中的物种多样性这一原理,有人认为生态农业建设中,食物链和营养级越长越多越好。请你结合所学的有关生态工程原理,分析该结论是否正确,并说明理由。
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。
答案:(1)物质循环再生原理 物种多样性原理 整体性原理
(2)①如图所示
②土壤中的无机物得不到补充,物质循环受到破坏,土壤肥力下降
(3)不正确。因为食物链越长,各食物链中的生物数量难以达到一定规模,影响经济效益;营养级越多,高层次营养级获得的能量越少,该营养级生物数量也较少
7.下面是将乙肝病毒控制合成病毒表面主蛋白的基因HBsAg导入巴斯德毕赤酵母菌生产乙肝疫苗的过程及有关资料，请分析回答下列问题。
资料1：巴斯德毕赤酵母菌是一种甲基营养型酵母菌，能将甲醇作为其唯一碳源，此时AOX1基因受到诱导而表达[5’AOX1和3’AOX1(TT)分别是基因AOX1的启动子和终止子]。
资料2：巴斯德毕赤酵母菌体内无天然质粒，所以科学家改造出了pPIC9K质粒用作载体，其与目的基因形成的重组质粒经酶切后可以与酵母菌染色体发生同源重组，将目的基因整合于染色体中以实现表达。
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(1)如果要将HBsAg基因和pPIC9K质粒重组，应该在HBsAg基因两侧的A和B位置接上________、________限制酶识别序列，这样设计的优点是避免质粒和目的基因自身环化。
(2)酶切获取HBsAg基因后，需用________将其连接到pPIC9K质粒上，形成重组质粒，并将其导入大肠杆菌以获取________。
(3)步骤3中应选用限制酶________来切割重组质粒获得重组DNA，然后将其导入巴斯德毕赤酵母菌细胞。
(4)为了确认巴斯德毕赤酵母菌转化是否成功，在培养基中应该加入卡那霉素以便筛选，转化后的细胞中是否含有HBsAg基因，可以用________方法进行检测。
答案：(1)SnaB Ⅰ Avr Ⅱ (2)DNA连接酶 大量重组质粒 (3)Bgl Ⅱ (4)DNA分子杂交[来源:学#科#网]
8.已知SARS是由一种RNA病毒感染所引起的疾病。SARS病毒表面的S蛋白是主要的病毒抗原，在SARS病人康复后的血清中有抗S蛋白的特异性抗体。某研究小组为研制预防SARS病毒的疫苗开展了前期研究工作，其简要的操作流程如下：
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(1)实验步骤①需要一种特殊的酶，该酶是________。
(2)步骤②构建重组表达载体A和重组表达载体B必须使用的酶有________和________。为了使S基因和载体结合，需要注意的是________，原因是__________________________________。
(3)经过④、⑥产生的S蛋白________(填“一样”或“不一样”)，原因是______________________________。
(4)为了检验步骤④所表达的S蛋白是否与病毒S蛋白有相同的免疫反应特性，可用________与________进行抗原－抗体特异性反应实验。
答案：(1)逆转录酶 (2)限制性核酸内切酶 DNA连接酶 用同种限制酶处理S基因和载体 只有这样才能使目的基因和载体具有相同的黏性末端，它们才能得以重组 (3)一样 所用的目的基因携带的遗传信息相同 (4)大肠杆菌中表达的S蛋白 SARS康复病人的血清
9. 下图为单克隆抗体制备流程示意图。
(1)单克隆抗体制备技术的基础是_________________________
______________________________________________________。
(2)细胞融合是随机的过程，在HAT培养基上培养，目的是________。在细胞培养过程中，培养液中需要添加无机盐，但要注意无机盐的________，以保证生命活动的正常进行。
(3)为选育出能产生高特异性抗体的细胞，要将从HAT培养基上筛选出的细胞稀释到7～10个细胞/mL，每孔滴入0.1 mL细胞稀释液，其目的是_______________________________________________
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________________________________________________________。
(4)若用15N标记的氨基酸培养能产生单克隆抗体的细胞，放射性物质在细胞结构中出现的先后顺序是__________________________
_________________________________________________________。
答案：(1)细胞融合和动物细胞培养 (2)筛选杂交瘤细胞 种类和数量(浓度) (3)将产生特定抗体的杂交瘤细胞筛选出来，使得到的抗体纯度更高(或单一细胞培养以保证抗体的纯度) (4)核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜
10. 动物器官的体外培养技术对于研究器官的生理、病理过程及其机制意义重大。下图是一个新生小鼠的肝脏小块培养装置示意图。请回答下列问题：
(1)肝脏切成小薄片，这有利于肝脏细胞__________________________________________________。
(2)气室中充入5% CO2气体的主要作用是________________。
(3)培养液中添加抗生素是为了抑制细菌生长，但要注意选择抗生素的________，以保证抗生素对肝脏无害。
(4)有机物X有毒性，可诱发染色体断裂。利用上图所示装置和提供的下列材料用具，探究肝脏小块对有机物X是否具有解毒作用。
材料用具：
肝脏小块，外周血淋巴细胞，淋巴细胞培养液，植物凝集素(刺激淋巴细胞分裂)；显微镜，载玻片，盖玻片，玻璃皿，滴管；吉姆萨染液(使染色体着色)，有机物X溶液等。
实验过程：
①在淋巴细胞培养液中加入植物凝集素培养淋巴细胞，取4等份，备用。
②利用甲、乙、丙、丁4组上图所示装置，按下表步骤操作(“√”表示已完成的步骤)。
甲
乙
丙
丁
步骤一：加入肝脏培养液
√
√
√
√
步骤二：加入有机物X溶液
√
√
步骤三：放置肝脏小块
√
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上表中还需进行的操作是____________________________。
③培养一段时间后，取4组装置中的等量培养液，分别添加到4份备用的淋巴细胞培养液中继续培养。
④一段时间后取淋巴细胞分别染色、制片。在显微镜下观察________，并对比分析。若丙组淋巴细胞出现异常，而甲组的淋巴细胞正常，则说明_______________________________________。
答案：(1)吸收氧气和营养物质、排出代谢废物 (2)维持培养液适宜的pH (3)种类和剂量 (4)②向乙(或丁)组装置中放置肝脏小块 ④染色体形态和数量 肝脏小块对有机物X具有解毒作用
11. 随着我国奶牛养殖业的蓬勃发展，胚胎工程的应用日益广泛。胚胎工程的许多技术，实际是在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。回答下列相关问题：
(1)在胚胎移植的基本程序中，首先要对供、受体母牛进行选择，供体牛要选择________性能和________性能优秀的个体，受体牛要选择有健康的体质和正常________能力的个体。
(2)对供、受体母牛用激素进行________处理，而后还要对供体母牛注射促性腺激素，做________处理。
(3)胚胎移植应在胚胎发育到________阶段进行，被移植的胚胎之所以能够在受体母牛的子宫内存活，是因为受体母牛的子宫对外来胚胎基本上不发生________。
(4)若要获得同卵双胎或多胎的个体，则应采用________技术和________技术，后者也是胚胎工程的最后一道“工序”。
(5)受体母牛产下犊牛，犊牛的遗传物质来源于供体母牛的比例应________(填“大于”“小于”或“等于”)1/2。
答案：(1)遗传 生产 繁殖 (2)同期发情 超数排卵[来源:Z。xx。k.Com]
(3)桑椹胚或囊胚 免疫排斥反应 (4)胚胎分割 胚胎移植 (5)大于
12. 人的血清白蛋白在临床上需求量很大，通常从人血中提取。由于艾滋病病毒(HIV)等人类感染性病原体造成的威胁与日俱增，使人们对血液制品顾虑重重。如果应用一定的生物工程技术，将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中，利用牛的乳腺细胞生产血清白蛋白就成为可能。其过程大致如下：
a. 将人体血清白蛋白基因导入“奶牛胚胎”的细胞中，形成细胞①；
b. 取出细胞①的细胞核，注入去核牛卵细胞中，形成细胞②；
c. 电脉冲刺激细胞②促使其形成早期胚胎；
d. 将胚胎移植到母牛的子宫内，最终发育成转基因小牛。
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(1)人体血清白蛋白基因通常可以从基因文库中获取，含有一种生物所有基因的文库称为________，获得人体血清白蛋白基因后可以利用________技术进行扩增，该技术要用到一种特殊的________酶。当受精卵分裂到囊胚期时，需要取囊胚的________细胞做DNA分析，进行性别鉴定，以确保发育成熟的牛能分泌乳汁。
(2)实验过程b利用的技术是________，胚胎工程操作中终端的环节是________。
(3)该过程培养的牛被称为克隆牛。与其相比，试管牛培育过程特有的生物技术是________。
(4)若将早期胚胎分离成若干个胚胎细胞，让其分别发育成小牛，这些小牛的基因型________(填“相同”或“不同”)，此项技术称为________，在对囊胚阶段的胚胎进行操作时，需要特别注意的问题是________________，否则会影响胚胎的恢复和进一步发育。
答案：(1)基因组文库 PCR 热稳定DNA聚合(Taq) 滋养层 (2)核移植 胚胎移植 (3)体外受精 (4)相同 胚胎分割 将内细胞团均等分割
13. 多年来，每天的食品中含60%～80%的转基因成分，许多美国人竟一无所知。
(1)一向挑剔、苛刻的美国人对转基因食品的这种漠视态度，反映了转基因食品在安全性方面是________。
(2)科学家对转基因食品可能带给人类健康和环境方面的风险表示关注和担忧，可能原因是什么？
________________________________________________________。
(3)转基因食品或转基因生物武器都要应用DNA重组技术，该技术的基本工具是什么？
______________________________________________________。
(4)生物武器是一种大规模的杀伤性武器，它与常规武器相比有许多特点：①________，②________，③________。[来源:.Com]
答案：(1)相对安全的 (2)转基因生物存在着潜在风险：如生物入侵、破坏原来的生态平衡、引起过敏反应、疾病流行等 (3)限制性内切酶、DNA连接酶、载体 (4)传染性强 传染面广 难以防治
14.
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生物技术就像一把双刃剑，它既可以造福人类，也可能在使用不当时给人类带来灾难。例如用克隆技术制造出克隆人，用转基因技术制造生物武器等。面对生物技术可能产生的负面影响，公众不可避免地产生了疑虑。近年来，生物技术引发的社会争论涉及面越来越广。
(1)目前我国是种植转基因作物较多的国家之一，关于转基因生物的安全性的争论也越来越多，转基因生物的安全性主要涉及________、________、________等方面。
(2)试管婴儿技术诞生后，继而出现了设计试管婴儿技术，二者在对人类作用上的区别是________，在技术手段上的区别是________。
(3)克隆人的过程中需要用到下列哪些技术？________。(填序号)
①体外早期胚胎培养 ②体外受精 ③胚胎移植 ④细胞核移植
答案：(1)食物安全 生物安全 环境安全 (2)前者主要用于治疗不孕夫妇的不孕症，后者可以用于治疗需要骨髓移植或造血干细胞移植等的疾病 后者胚胎在移植前需进行遗传学诊断 (3)①③④
15. 如图为矿区生态恢复工程流程图，请据图回答：
(1)该恢复工程中，①、②是指_____________________ ___________________________________________________措施。[来源:]
(2)恢复植被的措施是植树和种草，为什么不是种植农作物？___________________________________________________________
(3)该生态工程所遵循的主要原理是_______________________
________________________________________________________。
解析：(1)由于矿区废弃地水分状况很差，特别是土壤极其贫瘠，导致植被难以恢复，因此应首先通过机械方法平整压实土地，人工制造表土；然后在人工制造表土上植树种草，进一步建立畜牧养殖业。(2)矿区水
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答案：(1)平整压实土地；人工制造表土 (2)矿区土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长。 (3)整体性原理、协调与平衡原理
16.农业生产的高度发展，现代化畜禽养殖业的迅猛发展，均给生态环境带来了一系列污染问题，发展生态农业、保障农业的可持续发展势在必行。下面是“种植、养殖、加工、沼气、肥料”五环产业并举和互补的生态农业良性循环模式图，请据图分析作答：
(1)五环产业链生态农业一改传统经济模式，走生态经济之路，其主要实行________原则。
(2)从生态系统的主要功能来分析，建立五环产业链生态农业的主要目的是________________________________________________
_________________________________________________________。
(3)沼气发酵过程中所产气体的主要成分为________和CO2。
(4)五环产业链生态农业遵循的生态工程原理主要是________________、________________、______________。
(5)该生态农业的优点主要表现在___________、_________。
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答案：(1)循环经济 (2)使生产者同化的物质和能量更多地流向对人类有益的部分 (3)CH4(甲烷) (4)物质循环再生原理 系统学和工程学原理 整体性原理 物种多样性原理(答对三个即可) (5)减少了环境污染 提高了综合效益
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