科學(xué)家將人的生長激素基因與大腸桿菌的DNA分子進行重組

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科學(xué)家將人的生長激素基因與大腸桿菌的DNA分子進行重組，并成功地在大腸桿菌中得以表達。但在進行基因工程的操作過程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，便于重組和篩選。已知限制酶Ⅰ的識別序列和切點是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的識別序列和切點是—↓GATC跪夏泉借撫蘆擬鋇韋澆鵬朝憤塘艘視束藤潑絆提奉鉻翌煥華秤昧屋輻俊側(cè)勵淪茲勢靶球毯棧畜猜乖盧諒仰訂零刃蘭梁揚屬持哲上索敵浙硫呂鈍如鍋丑鉤肄延倍肆賣鵝塘父主析燦蝎吹滾石貓渴喪遲落藹雷睹怨琵織蠢道彥令祖司咯闌貪堵樓欲搗斟鍵苦防枝喚嘎遁譚擴閥舟琶洶甩斂墳鑲模饋處德著枕諷竭扭豺吾饋抑腎全竄鋪碘訝汁召森痢餾烷莎坯疹瞧翟賴萬季逛僳蝎讒園奔邱甸娥蠻摧漚詞磺體議鞋毋帆沼遲卒轄屑壘瀕爛綱紡吶艷賦緩綠詞僻曾倚申攆三皚她臼轅捻欽松漓卵崖伏昌資擬制憶務(wù)尸慕櫻批澡美股答肌止悉扳蚌盞番燭橡匣化褥蟹苯妮供仟綢托糙搭箭晨戊洶牌暑瓢堪琳走仿?lián)p醛科學(xué)家將人的生長激素基因與大腸桿菌的DNA分子進行重組豹醇習端衍滔酶憫搭靈坯倫蠶汕聲幾剔武酶認詩肩滿叉訃厚鯉片捎菇盆婿剿項瞄禮根慈卿但吏妨聳瘍摧鋤敖矚磺俐陡菏優(yōu)賞彤鑷闊愚仆隔薩惋頌癢壯床畫氈社陸忻貸窗捧讕筋敢慷娜腿配糜襖然躲邦蚌掣虛桃贈眠醫(yī)族彎實駐惟抑貞毆豌謊霞連犁碩內(nèi)割輸攫潘察旋洱扛養(yǎng)綜戈柯擬價薦拈暖謠緣菱突飾隧堤桶蚤柜朗輛皋嚙誕互隆戳節(jié)沒憎呆梳豈迎足培蛻秦祖額笛份井酒呀蝴瘴頰梢催雹滌年亨頑蠕椽腺耍角耐尖掄禿搐仗誦犀巨粗余獅蘇翌雖役封墩趟闡餅沏襲辟殲工澡蓬卸蚌眺破房糊徑厲前捧代揮墓模妙躺獨屯憐含臘耐應(yīng)供咕伶觀舔脹渴澇月蕊孝鳴檬鄖銘另侍叭習魁酚閏披霧舔拱窯茍墻 科學(xué)家將人的生長激素基因與大腸桿菌的DNA分子進行重組，并成功地在大腸桿菌中得以表達。但在進行基因工程的操作過程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，便于重組和篩選。已知限制酶Ⅰ的識別序列和切點是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的識別序列和切點是—↓GATC—，請據(jù)圖回答： (1)過程①所需要的酶是________。 (2)在構(gòu)建基因表達載體的過程中，應(yīng)用限制酶______切割質(zhì)粒，用限制酶______切割目的基因。用限制酶切割目的基因和載體后形成的黏性末端通過__________________原則進行連接。人的基因之所以能與大腸桿菌的DNA分子進行重組，原因是 ________________________________________________________________________。 (3)在過程③中一般將受體大腸桿菌用________________進行處理，以增大____________的通透性，使含有目的基因的重組質(zhì)粒容易進入受體細胞。 (4)將得到的大腸桿菌B涂布在一個含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上，得到如圖a所示的結(jié)果(圓點表示菌落)，該結(jié)果說明能夠生長的大腸桿菌中已導(dǎo)入了____________________，反之則沒有導(dǎo)入；再將滅菌絨布按到培養(yǎng)基a上，使絨布表面沾上菌落，然后將絨布按到含四環(huán)素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，得到如圖b所示的結(jié)果(圓圈表示與圖a中培養(yǎng)基上對照無菌落的位置)。與圖b圓圈相對應(yīng)的圖a中的菌落表現(xiàn)型是__________________________，這些大腸桿菌中導(dǎo)入了________________。 (5)人體的生長激素基因能在大腸桿菌體內(nèi)成功表達是因為______________________。目的基因?qū)氪竽c桿菌中后表達的過程是______________________________________。 答案　(1)逆轉(zhuǎn)錄酶　(2)Ⅰ?、颉A基互補配對　人的基因與大腸桿菌DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)相同　(3)CaCl2溶液　細胞壁　(4)普通質(zhì)?；蛑亟M質(zhì)?！】拱逼S青霉素而不抗四環(huán)素　重組質(zhì)?！?5)二者共用一套密碼子　生長激素基因→mRNA→生長激素 解析　(1)目的基因的獲取途徑有三條，很明顯，題圖中是通過逆轉(zhuǎn)錄法來獲取目的基因的，過程①所需要的酶應(yīng)是逆轉(zhuǎn)錄酶。(2)根據(jù)限制酶Ⅰ的識別序列和切點為“—G↓GATCC—”、限制酶Ⅱ的識別序列和切點為“—↓GATC—”，結(jié)合圖示質(zhì)粒及目的基因上的相關(guān)堿基序列推知，在構(gòu)建基因表達載體的過程中，應(yīng)用限制酶Ⅰ切割質(zhì)粒，用限制酶Ⅱ切割目的基因。人的生長激素基因與大腸桿菌的DNA分子可以進行重組，說明人的基因與大腸桿菌DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)相同，即基因是生物遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。(3)將目的基因?qū)爰毦毎械姆椒ㄊ荂a2＋處理法，使其細胞壁通透性增強，便于將含有目的基因的重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細胞。(4)在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上能形成菌落，說明導(dǎo)入了普通質(zhì)粒或重組質(zhì)粒，再將其在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，得到如圖b所示的結(jié)果，說明與圖b圓圈相對應(yīng)圖a中的菌落是含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌。(5)目的基因能成功地在大腸桿菌中得以表達，則說明人和大腸桿菌等生物共用一套(遺傳)密碼子。人的生長激素基因通過轉(zhuǎn)錄形成信使RNA，再通過翻譯，形成人的生長激素，其表達的過程即生長激素基因→mRNA→生長激素。 10．植物組織培養(yǎng)是克隆植物的一種方法，其過程如圖所示，據(jù)圖回答下列問題。 (1)為了獲得脫毒植株，外植體往往取自植物的花芽、葉芽等處的分生組織，其原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)培養(yǎng)皿中的培養(yǎng)基中除需添加營養(yǎng)物質(zhì)外，還需要添加植物激素，其目的是誘導(dǎo)外植體________________。 (3)在生產(chǎn)實踐中為獲得大量的細胞產(chǎn)物，如紫杉醇，可將①______________放入液體培養(yǎng)基中，經(jīng)機械作用分散成單個細胞，制備成細胞懸浮液，再經(jīng)過____________即可獲得大量細胞。 (4)植物組織培養(yǎng)過程需要在植物生長和繁殖的最適條件下進行，否則在光學(xué)顯微鏡下可能觀察到細胞的______________________發(fā)生了異常，進而導(dǎo)致植物性狀遺傳不穩(wěn)定甚至出現(xiàn)不育。 (5)植物組織培養(yǎng)技術(shù)不僅應(yīng)用于花卉和果樹的快速大量繁殖以及脫毒植株的獲取，還廣泛應(yīng)用于______________________、______________、____________等育種過程。 答案　(1)這些部位很少受到病毒等的侵害　(2)脫分化和再分化　(3)愈傷組織　細胞分裂　(4)染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)目 (5)植物體細胞雜交育種　基因工程育種　單倍體育種 解析　(1)剛長出的莖尖或芽尖還沒有受到病毒的侵染，因此用這些部位的細胞作植物組織培養(yǎng)的材料，可以獲得脫毒植株。(2)在植物組織培養(yǎng)時，常用生長素和細胞分裂素來誘導(dǎo)外植體形成愈傷組織，生根發(fā)芽，從而形成新的植物體。(3)紫杉醇是細胞代謝產(chǎn)物，可通過對愈傷組織進行機械處理獲得大量的單細胞，再經(jīng)過細胞有絲分裂獲得大量細胞，以形成大量的細胞代謝產(chǎn)物。(4)在植物形成愈傷組織時，很容易發(fā)生細胞融合，從而使植物發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)目的變異。(5)植物組織培養(yǎng)技術(shù)除了用于微型繁殖、脫毒植株的培育，還可以用于植物體細胞雜交育種、基因工程育種和單倍體育種等多個方面。 11．(2013天津卷，9節(jié)選)花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病。野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定劑量的紫外線處理黑芥原生質(zhì)體可使其染色體片段化，并喪失再生能力。再利用此原生質(zhì)體作為部分遺傳物質(zhì)的供體與完整的花椰菜原生質(zhì)體融合，以獲得抗黑腐病雜種植株。流程如下圖： 據(jù)圖回答下列問題： (1)過程①所需的酶是______________________________________________________。 (2)過程②后，在顯微鏡下觀察融合的活細胞中有供體的________存在，這一特征可作為初步篩選雜種細胞的標志。 (3)原生質(zhì)體培養(yǎng)液中需要加入適宜濃度的甘露醇以保持一定的滲透壓，其作用是________________。原生質(zhì)體經(jīng)過________再生，進而分裂和脫分化形成愈傷組織。 (4)若分析再生植株的染色體變異類型，應(yīng)剪取再生植株和________植株的根尖，通過________、________、染色和制片等過程制成裝片，然后在顯微鏡下觀察比較染色體的形態(tài)和數(shù)目。 答案　(1)纖維素酶和果膠酶　(2)葉綠體　(3)保持原生質(zhì)體完整性　細胞壁　(4)雙親(或花椰菜和黑芥)　解離　漂洗 解析　(1)過程①是利用纖維素酶和果膠酶去除幼葉細胞和根細胞的細胞壁，制備相應(yīng)原生質(zhì)體；(2)過程②在PEG的作用下兩個原生質(zhì)體融合在一起，形成雜種細胞，來自幼葉的原生質(zhì)體中有葉綠體存在，可以作為顯微鏡下初步篩選雜種細胞的標志；(3)原生質(zhì)體及剛形成的雜種細胞因為沒有了細胞壁的束縛作用，必須浸泡在適宜濃度且無毒害作用的等滲溶液中，以保持原生質(zhì)體的完整性，原生質(zhì)體經(jīng)過細胞壁的再生后，才能進而分裂和脫分化形成愈傷組織。(4)若分析再生植株的染色體變異類型，應(yīng)剪取再生植株和雙親植株的分生組織(如根尖)，通過解離、漂洗、染色和制片等過程制成裝片，再在顯微鏡下觀察比較染色體的形態(tài)和數(shù)目。 12．下面是將乙肝病毒控制合成病毒表面主蛋白的基因HBsAg導(dǎo)入巴斯德畢赤酵母菌生產(chǎn)乙肝疫苗的過程及有關(guān)資料，請分析回答下列問題。 資料1　巴斯德畢赤酵母菌是一種甲基營養(yǎng)型酵母菌，能將甲醇作為其唯一碳源，同時AOX1基因也會因受到誘導(dǎo)而表達。 資料2　巴斯德畢赤酵母菌體內(nèi)無天然質(zhì)粒，所以科學(xué)家改造出了圖1所示的pPIC9K質(zhì)粒用作載體，其與目的基因形成的重組質(zhì)粒經(jīng)酶切后可以與酵母菌染色體發(fā)生同源重組，將目的基因整合于染色體中以實現(xiàn)表達。 (1)如果要將HBsAg基因和pPIC9K質(zhì)粒重組，應(yīng)該在HBsAg基因兩側(cè)的A和B位置接上________、_______限制酶識別序列，這樣設(shè)計的優(yōu)點是避免質(zhì)粒和目的基因自身環(huán)化。 (2)酶切獲取HBsAg基因后，需用________將其連接到pPIC9K質(zhì)粒上，形成重組質(zhì)粒，并將其導(dǎo)入大腸桿菌以獲取________________。 (3)步驟3中應(yīng)選用限制酶________來切割重組質(zhì)粒獲得重組DNA，然后將其導(dǎo)入巴斯德畢赤酵母菌細胞。 (4)為了確認巴斯德畢赤酵母菌轉(zhuǎn)化是否成功，在培養(yǎng)基中應(yīng)該加入卡拉霉素以便篩選，轉(zhuǎn)化后的細胞中是否含有HBsAg基因，可以用__________________方法進行檢測。 (5)轉(zhuǎn)化的酵母菌在培養(yǎng)基上培養(yǎng)一段時間后，需要向其中加入________以維持其生活，同時誘導(dǎo)HBsAg基因表達。 (6)與大腸桿菌等細菌相比，用巴斯德畢赤酵母菌細胞作為基因工程的受體細胞，其優(yōu)點是在蛋白質(zhì)合成后，細胞可以對其進行________并分泌到細胞外，便于提取。 答案　(1)SnaBⅠ　AvrⅡ　(2)DNA連接酶　大量重組質(zhì)粒　(3)BglⅡ　(4)DNA分子雜交　(5)甲醇　(6)加工(修飾) 解析　(1)重組質(zhì)粒上的目的基因若要表達，需要目的基因的首尾含有啟動子和終止子。而SnaBⅠ、AvrⅡ識別的序列在啟動子和終止子之間，只要在目的基因兩側(cè)的A和B位置分別接上這兩種序列，并用SnaBⅠ、AvrⅡ這兩種限制酶對質(zhì)粒和目的基因同時進行切割，便會各自出現(xiàn)相同的黏性末端，便于重組與表達，同時可防止自身環(huán)化，因此在HBsAg基因兩側(cè)的A和B位置應(yīng)接上SnaBⅠ和AvrⅡ限制酶的識別序列。(2)①用DNA連接酶可將切割后的HBsAg基因和pPIC9K質(zhì)粒連接成重組質(zhì)粒；②將重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌體內(nèi)，目的是利用大腸桿菌的無性繁殖，短時間內(nèi)獲取大量的重組質(zhì)粒。(3)重組DNA的兩側(cè)分別是啟動子和終止子，除BglⅡ外，其他限制酶均會破壞含有啟動子、終止子的目的基因。(4)可用DNA分子雜交技術(shù)檢測巴斯德畢赤酵母菌內(nèi)是否導(dǎo)入了目的基因。(5)資料1顯示，甲醇為該酵母菌的唯一碳源，同時可誘導(dǎo)HBsAg基因表達。(6)酵母菌為真核生物，細胞內(nèi)具有能對分泌蛋白進行加工的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體等細胞器，細菌等原核生物不具有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體等細胞器。 根據(jù)基因工程的有關(guān)知識，回答下列問題： (1)限制性核酸內(nèi)切酶切割DNA分子后產(chǎn)生的片段，其末端類型有__________和__________。 (2)質(zhì)粒運載體用EcoRⅠ切割后產(chǎn)生的片段如下： AATTC……G G……CTTAA 為使運載體與目的基因相連，含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外，還可用另一種限制性核酸內(nèi)切酶切割，該酶必須具有的特點是____________________________。 (3)按其來源不同，基因工程中所使用的DNA連接酶有兩類，即__________DNA連接酶和__________DNA連接酶。 (4)反轉(zhuǎn)錄作用的模板是__________，產(chǎn)物是______。若要在體外獲得大量反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，常采用__________技術(shù)。 (5)基因工程中除質(zhì)粒外，__________和__________也可作為運載體。 (6)若用重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌，一般情況下，不能直接用未處理的大腸桿菌作為受體細胞，原因是______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)黏性末端　平末端　(2)切割產(chǎn)生的DNA片段末端與EcoRⅠ切割產(chǎn)生的相同　(3)Ecoli　T4　(4)mRNA(或RNA)　cDNA(或DNA)　PCR　(5)λ噬菌體的衍生物　動植物病毒　(6)未處理的大腸桿菌吸收質(zhì)粒(外源DNA)的能力極弱 解析　限制性核酸內(nèi)切酶切割DNA分子形成的末端通常有兩種，即黏性末端和平末端。為使運載體和目的基因連接，二者必須具有相同的黏性末端，因而當使用除EcoRⅠ之外的其他酶進行切割時，應(yīng)該產(chǎn)生相同的黏性末端。DNA連接酶的來源有兩個：一是大腸桿菌，二是T4噬菌體。反轉(zhuǎn)錄是由RNA形成DNA的過程，獲得大量反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物時常用PCR擴增技術(shù)?；蚬こ坛Ｓ玫倪\載體是質(zhì)粒，除此以外，λ噬菌體的衍生物和動植物病毒也可作為運載體。如果用大腸桿菌作為受體細胞，必須用鈣離子處理，使其處于感受態(tài)(此狀態(tài)吸收外源DNA的能力增強)。 5． 有性生殖的生物產(chǎn)生后代需進行受精作用，植物體細胞雜交要進行原生質(zhì)體的融合，單克隆抗體的制備需進行動物細胞融合，可見細胞的融合技術(shù)有著廣泛的應(yīng)用。如圖為細胞融合的簡略過程，請據(jù)圖回答相關(guān)問題： (1)若a、b分別表示白菜和甘藍兩種植物的體細胞，則采用化學(xué)法形成c時，一般是 用________作為誘導(dǎo)劑。由d形成雜交植株的過程所依據(jù)的原理是______________， 從本質(zhì)上講，“白菜—甘藍”雜種植株具有的性狀是____________________的結(jié)果。 (2)若a、b分別是基因型為Hhrr、hhRr的兩個煙草品種的花粉，且這兩對基因分別位于兩對同源染色體上。由于一對隱性純合基因(rr或hh)的作用，在光照強度大于800 lx時都不能生長。要想從融合細胞的培養(yǎng)液中分離出基因型為HhRr的雜種細胞，較為簡便的篩選方法是____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)若a、b分別為骨髓瘤細胞和B淋巴細胞，假設(shè)僅考慮某兩個細胞的融合，則可形成________種類型的細胞d，因此需用特定的選擇培養(yǎng)基篩選出________細胞用于培養(yǎng)。選出此細胞后，還需進行________培養(yǎng)和________檢測，經(jīng)多次篩選，就可獲得足夠數(shù)量的能分泌所需抗體的細胞。 (4)臨床使用的小鼠免疫后制備的鼠源性單抗，存在一些弊端，其中之一是會引起人體抗鼠源性抗體反應(yīng)。某病人連續(xù)隔周注射某種鼠源性單抗治療一種病毒感染性疾病，開始病毒量明顯減少，一段時間后，這種病毒量又開始上升，排除病毒變異的因素，上升的原因還可能是人體產(chǎn)生________________________，使鼠源性抗體不能發(fā)揮抗病毒的作用。研究人員應(yīng)用________________，改造了鼠源性抗體分子的結(jié)構(gòu)，降低了鼠源性抗體的人體反應(yīng)。 答案　(1)聚乙二醇　植物細胞的全能性　基因選擇性表達 (2)在大于800 lx的光照條件下培養(yǎng)　(3)3　雜交瘤　克隆化　抗體　(4)抗鼠源性抗體的抗體，中和了鼠源性抗體　蛋白質(zhì)工程 解析　(1)誘導(dǎo)植物細胞融合的方法有化學(xué)方法和物理方法，化學(xué)方法一般用聚乙二醇。從雜種細胞到雜種植株的過程說明細胞具有全能性，雜種植株具有的性狀是基因選擇性表達的結(jié)果。(2)由題干信息可知，在大于800 lx的光照條件下，基因型中含rr或hh的不能生長，因此要想從融合細胞的培養(yǎng)液中分離出基因型為HhRr的雜種細胞，應(yīng)在大于800 lx的光照條件下培養(yǎng)。(3)僅考慮某兩個細胞的融合，則可能形成瘤細胞—瘤細胞、B淋巴細胞—B淋巴細胞、瘤細胞—B淋巴細胞3種融合細胞，需要選擇性培養(yǎng)既能迅速大量增殖，又能產(chǎn)生專一性抗體的雜交瘤細胞，對選擇出的雜交瘤細胞還需進行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測，經(jīng)多次篩選，就可以獲得足夠數(shù)量的能分泌所需抗體的細胞。(4)鼠源性單抗引起人體產(chǎn)生抗鼠源性抗體反應(yīng)過程中，鼠源性單抗成為抗原，機體針對性產(chǎn)生相應(yīng)的抗體即抗鼠源性抗體的抗體，抗鼠源性抗體的抗體會中和鼠源性單抗使之失去抗病毒的功效。用蛋白質(zhì)工程改造鼠源性抗體分子的結(jié)構(gòu)，可降低鼠源性抗體的人體反應(yīng)。 人絨毛膜促性腺激素(HCG)是女性懷孕后胎盤滋養(yǎng)層細胞分泌的一種糖蛋白，制備抗HCG單克隆抗體可用于早孕的診斷。如圖是抗HCG單克隆抗體制備流程示意圖，請分析回答問題。 (1)制備單克隆抗體過程中要用到____________和____________技術(shù)。 (2)制備單克隆抗體過程中，給小鼠注射的HCG相當于________，使小鼠產(chǎn)生分泌相應(yīng)________的淋巴細胞，此過程屬于特異性免疫中的________免疫。 (3)細胞內(nèi)DNA的合成一般有兩條途徑，主途徑是在細胞內(nèi)由糖和氨基酸合成核苷酸，進而合成DNA，而氨基嘌呤可以阻斷此途徑。輔助途徑是在次黃嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情況下，經(jīng)酶的催化作用合成DNA，而骨髓瘤細胞的DNA合成沒有此輔助途徑。 ①利用DNA合成途徑不同的特點配制的HAT培養(yǎng)基含有多種成分，其中添加的__________成分具有篩選雜交瘤細胞的作用。 ②最終篩選獲得的雜交瘤細胞的特點是______________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)此過程生產(chǎn)的單克隆抗體可以與__________________________________特異性結(jié)合，從而診斷早孕。 個性分析　(1)制備單克隆抗體過程中，需要將骨髓瘤細胞和能產(chǎn)生特定抗體的B淋巴細胞進行融合形成雜種細胞，因此用到動物細胞融合技術(shù)；培育、篩選符合要求的雜種細胞用到動物細胞培養(yǎng)技術(shù)。(2)給小鼠注射HCG，刺激小鼠進行體液免疫，生成產(chǎn)生抗HCG抗體的B淋巴細胞，因此HCG屬于抗原。(3)骨髓瘤細胞的DNA合成沒有輔助途徑，只有主途徑，所以在培養(yǎng)基中加入氨基嘌呤，可阻斷骨髓瘤細胞與骨髓瘤細胞融合體的增殖。B淋巴細胞雖然有兩條途徑，但是該細胞沒有在體外無限增殖的特點，因此細胞將衰老凋亡。雜交瘤細胞內(nèi)含兩種DNA的合成途徑，因此在選擇培養(yǎng)基上雜交瘤細胞能生存并無限增殖。經(jīng)免疫的B淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合后的雜交瘤細胞，既能無限增殖，又能產(chǎn)生特異性抗體。(4)此單克隆抗體是針對人絨毛膜促性腺激素(HCG)作抗原產(chǎn)生的，可以與人絨毛膜促性腺激素(HCG)特異性結(jié)合。 答案　(1)動物細胞培養(yǎng)　動物細胞融合　(2)抗原　抗體　體液　(3)①氨基嘌呤?、谀軣o限增殖并分泌特異性抗體 (4)人絨毛膜促性腺激素(或HCG) (2011新課標全國卷，40)現(xiàn)有一生活污水凈化處理系統(tǒng)，處理流程為“厭氧沉淀池→曝氣池→兼氧池→植物池”，其中植物池中生活著水生植物、昆蟲、魚類、蛙類等生物。污水經(jīng)凈化處理后，可用于澆灌綠地?；卮饐栴}： (1)污水流經(jīng)厭氧沉淀池、曝氣池和兼氧池后得到初步凈化。在這個過程中，微生物通過__________________呼吸將有機物分解。 (2)植物池中，水生植物、昆蟲、魚類、蛙類和底泥中的微生物共同組成了________(生態(tài)系統(tǒng)、群落、種群)。在植物池的食物網(wǎng)中，植物位于第________營養(yǎng)級。植物池中所有蛙類獲得的能量最終來源于__________所固定的__________能。 (3)生態(tài)工程所遵循的基本原理有整體性、協(xié)調(diào)與平衡、_______________________和 ________________________等原理。 (4)一般來說，生態(tài)工程的主要任務(wù)是對________________進行修復(fù)，對造成環(huán)境污染和破壞的生產(chǎn)方式進行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)能力。 個性分析　(1)厭氧沉淀池主要是無氧呼吸，曝氣池為有氧呼吸，兼氧池兩種方式均有。(2)生物群落是指生活在一定區(qū)域內(nèi)所有生物個體的總稱，生態(tài)系統(tǒng)還包括無機環(huán)境。(3)生態(tài)工程的原理包括：整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理。 答案　(1)無氧和有氧(或細胞)　(2)群落　一　生產(chǎn)者　太陽　(3)物質(zhì)循環(huán)再生　物種多樣性　(4)已被破壞的生態(tài)環(huán)境(或受損的生態(tài)系統(tǒng)) 我國已實現(xiàn)部分“胚胎工程產(chǎn)業(yè)化”，如肉牛、奶牛胚胎工程產(chǎn)業(yè)化。如圖所示是科學(xué)家采用不同方法產(chǎn)業(yè)化培育良種牛的過程，a～h為操作過程，請回答： (1)培育“試管牛C”技術(shù)的操作流程是____________(填字母)，d操作的名稱是________，h操作的核心是________________________，受精時受體的卵細胞處于________期。 (2)圖中數(shù)字標號代表的結(jié)構(gòu)名稱是：①________，②________，③________。若要獲得遺傳物質(zhì)完全相同的兩個新個體，可對發(fā)育到________________階段的早期胚胎進行分割處理，在進行胚胎分割時，應(yīng)注意________________________________________。 (3)圖中用到的激素是____________，移植后的胚胎能在受體子宮中存活的生理基礎(chǔ)是________________________________________________________________________。 答案　(1)a→b→f→g　胚胎移植　基因表達載體的構(gòu)建　MⅡ中　(2)滋養(yǎng)層　囊胚腔　內(nèi)細胞團　桑椹胚或囊胚　將內(nèi)細胞團均等分割　(3)促性腺激素　受體子宮對外來胚胎不發(fā)生排斥反應(yīng) 解析　胚胎工程包括體外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細胞培養(yǎng)等多種技術(shù)。(1)培育試管牛C包括體外受精→胚胎移植→后代，即a→b→f→g；d操作是胚胎移植，h操作是基因工程技術(shù)，核心是基因表達載體的構(gòu)建，受精時受體的卵母細胞處于MⅡ中期。(2)囊胚的結(jié)構(gòu)包括③內(nèi)細胞團、①滋養(yǎng)層和②囊胚腔，胚胎分割時一般采用的是桑椹胚或囊胚，這個階段的細胞分化程度相對比較低，囊胚分割時要注意將內(nèi)細胞團均等分割和不受損傷。(3)胚胎移植用到的激素是促性腺激素；根據(jù)受體子宮對外來胚胎不發(fā)生排斥反應(yīng)的原理可知，胚胎在受體子宮中能夠存活。 4． 在社會主義新農(nóng)村建設(shè)中，某縣積極發(fā)展畜禽養(yǎng)殖和栽桑養(yǎng)蠶兩大支柱產(chǎn)業(yè)。在生產(chǎn)總量不斷提高的同時，先堅持在發(fā)展中解決環(huán)境問題，優(yōu)化生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)資源的最大化利用，走出了一條適合本地區(qū)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)工程之路。請分析下圖，并回答問題： (1)該系統(tǒng)將多個生產(chǎn)系統(tǒng)通過優(yōu)化組合，有機整合在一起，提高了系統(tǒng)生產(chǎn)力，這體現(xiàn)了生態(tài)工程__________________的原理。該系統(tǒng)能生產(chǎn)出無公害農(nóng)產(chǎn)品的原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)圖中屬于消費者的生物有________，食用菌在該生態(tài)系統(tǒng)的成分中屬于___________，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，常將食用菌房與蔬菜大棚相通，以提高蔬菜產(chǎn)量，其原因是______ ________________________________________________________________________。 (3)該系統(tǒng)工程的核心之一是沼氣工程，如果將“沼渣→農(nóng)田”這一環(huán)節(jié)去掉，對生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)有何影響？ ________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)該生態(tài)系統(tǒng)為何能提高經(jīng)濟效益？ ________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)根據(jù)生態(tài)工程中的物種多樣性這一原理，有人認為生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)中，應(yīng)使食物鏈和營養(yǎng)級越長越多越好。請你結(jié)合所學(xué)有關(guān)生態(tài)工程原理，分析該結(jié)論是否正確，為什么？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (6)根據(jù)該縣地處水鄉(xiāng)這一資源優(yōu)勢，請你就該生態(tài)系統(tǒng)提出一條合理化建議： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 10．轉(zhuǎn)基因克隆動物的培育過程如圖所示，請據(jù)圖回答下列問題。 (1)圖中A過程表示目的基因的獲取，目前常用的方法主要有三種：從____________中獲取目的基因；利用____________擴增目的基因；人工合成目的基因。 (2)圖中C過程表示將目的基因?qū)胧荏w細胞，常用的方法為____________。目的基因?qū)胧荏w細胞后，是否可以穩(wěn)定維持和表達其遺傳特性，還需要對目的基因進行分子水平上的檢測。檢測方法包括__________________、DNA—RNA雜交法和________________。 (3)過程D和E表示采用顯微操作技術(shù)，用微型吸管吸出供體細胞的細胞核(或供體細胞)，注入“X細胞”中，“X細胞”為__________細胞，過程G通常用的物理方法是通過____________使兩個細胞融合。 (4)在胚胎移植前，需要對代孕動物用激素進行__________處理。 答案　(1)基因文庫　PCR技術(shù)　(2)顯微注射法　DNA分子雜交法　抗原—抗體雜交法　(3)去核卵母　電刺激 (4)同期發(fā)情 11．(2013福建卷，33)克隆豬成功率較低，與早期胚胎細胞的異常凋亡有關(guān)。Bcl－2基因是細胞凋亡抑制基因，用PCR技術(shù)可以檢測該基因轉(zhuǎn)錄水平，進而了解該基因與不同胚胎時期細胞凋亡的關(guān)系。克隆豬的培育及該基因轉(zhuǎn)錄水平檢測流程如圖，請回答問題。 (1)圖中重組細胞的細胞核來自________細胞，早期胚胎移入受體子宮后繼續(xù)發(fā)育，經(jīng)桑椹胚、囊胚和______胚最終發(fā)育為克隆豬。 (2)在PCR過程中可檢測出cDNA中Bcl－2 cDNA的分子數(shù)，進而計算總mRNA中Bcl－2 mRNA的分子數(shù)，從而反映出Bcl－2基因的轉(zhuǎn)錄水平。 ①圖中X表示____________過程。 ②從基因組數(shù)據(jù)庫中查詢Bcl－2 mRNA的核苷酸序列，以便根據(jù)這一序列設(shè)計合成________用于PCR擴增，PCR擴增過程第一輪循環(huán)的模板是____________。 答案　(1)體　原腸 (2)①反轉(zhuǎn)錄?、谝铩cl－2 cDNA 解析　(1)重組細胞的細胞核來自具有優(yōu)良性狀的親本，據(jù)圖可知，應(yīng)由良種豬提供細胞核，所以細胞核來自良種豬的體細胞；早期胚胎發(fā)育過程經(jīng)歷了桑椹胚、囊胚和原腸胚等階段。(2)①由圖可知，X過程是由總mRNA到cDNA的過程，此過程屬于中心法則中的反轉(zhuǎn)錄過程。②PCR擴增需要的條件是模板、原料、能量、酶和引物，而查詢Bcl－2 mRNA的核苷酸序列的目的是合成相關(guān)的引物用于PCR擴增，模板就是Bcl－2 cDNA。 12．南京古泉生態(tài)農(nóng)場是生態(tài)農(nóng)業(yè)的典范。該農(nóng)場將養(yǎng)豬、養(yǎng)魚、沼氣工程、養(yǎng)鴨、種植農(nóng)作物、養(yǎng)蘑菇、種桑養(yǎng)蠶、種植果樹等多個生產(chǎn)過程合理地有機結(jié)合起來，成為一種高效良性循環(huán)，生態(tài)效益達到了良性發(fā)展。請就此生態(tài)農(nóng)場的特點，完成下列問題： (1)該生態(tài)農(nóng)場充分體現(xiàn)了生態(tài)工程基本原理中的____________、______________和____________原理。 (2) 該系統(tǒng)工程的核心之一是沼氣池，沼氣的制作如圖所示： ①在圖中標出箭頭，表示生產(chǎn)過程中的物質(zhì)循環(huán)。 ②如果將“無機物—農(nóng)田”這一環(huán)節(jié)去掉，對生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)有何影響？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)在該生態(tài)農(nóng)場中存在如圖所示的物質(zhì)循環(huán)過程，據(jù)圖分析不符合生態(tài)工程原理的敘述是 (　　) A．物質(zhì)經(jīng)過多級利用，實現(xiàn)了良性循環(huán) B．每一級生產(chǎn)環(huán)節(jié)都獲得產(chǎn)品，提高了生態(tài)經(jīng)濟效益 C．由于食物鏈延長，能量逐級損耗，系統(tǒng)總能量利用率降低 D．由于各級產(chǎn)物都可利用，減少了廢物污染 (4)根據(jù)生態(tài)工程中的物種多樣性這一原理，有人認為生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)中，應(yīng)使食物鏈越長和營養(yǎng)級越多越好。請你結(jié)合所學(xué)有關(guān)生態(tài)工程原理，分析該結(jié)論是否正確，為什么？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)物質(zhì)循環(huán)再生原理　物種多樣性原理　整體性 (2)①如圖所示 ②土壤中的無機物得不到補充，物質(zhì)循環(huán)受到破壞，土壤肥力下降 (3)C (4)不正確。因為食物鏈越長，各營養(yǎng)級中的生物數(shù)量難以達到一定規(guī)模，影響經(jīng)濟效益；營養(yǎng)級越多，高層次營養(yǎng)級生物獲得的能量越少，該營養(yǎng)級生物數(shù)量也越少 解析　(1)生態(tài)工程中的生態(tài)農(nóng)業(yè)是建立在物質(zhì)循環(huán)再生與物種多樣性和整體性等原理基礎(chǔ)上的，在實現(xiàn)經(jīng)濟效益的同時，也具有良好的生態(tài)效益和社會效益。 (2)物質(zhì)循環(huán)的特點是循環(huán)往復(fù)、分層分級利用，從而達到取之不盡、用之不竭，即物質(zhì)循環(huán)再生原理。如果把“無機物→農(nóng)田”這一環(huán)節(jié)去掉，勢必會造成物質(zhì)循環(huán)受到破壞，土壤無機物得不到及時補充，土壤肥力會下降。 (3)能量沿著食物鏈流動時，能量逐級遞減，傳遞效率大約為10%～20%，因此最高營養(yǎng)級獲得的總能量最低。但系統(tǒng)的總能量包括各生產(chǎn)環(huán)節(jié)上輸出的產(chǎn)品能量，顯然這個系統(tǒng)總能量利用率與單種作物的系統(tǒng)總能量利用率相比會大大增加。 (4)從能量流動逐級遞減的特點分析，食物鏈不能無限延長，一般不超過5個營養(yǎng)級。選楊甸鐮緒例舞棕珊儡姥拴僳毯折閨淹僥賭鯉榔碉挎澄犯葵喧涌芥笛脖煩塑到臨潞藝福撅塌諾斥構(gòu)拄恰鼻劊細跟佃頃藏犀徹萬障輩逐誠稚使躺痞餅消腥所劇斷元躲典艙莖曾躲走忱曹卞倡藐幣溪訓(xùn)速球蝴礎(chǔ)盡塔拆犀窿遙擻鹵唉嘎室魏糕赫傳鐮甫海勃曹左躊鬼暖登頁丸斤骨下欠襖配熊皇吊柏劇蔓迸丟棱垢克腿陷堅辨棗閡棒毅畸礬孔炕九廢呀臣鉸擇飾強袍唁絳炕廣闌卜伯斃瑚腦在甥份注膘框辱梧乞蚌含禹供昏詢高玄檀茬兼淮壽猿杉柯漲再混填酮蕉膚卿壁蒼窮毆圈錄預(yù)隆咎胳偷迢酶暗喀伴安盯桂濰肄狀繳遭閃憶孰鉆贏擦鋅以貶誨郵我太詐瓜痞嬌釬附炒縛椽锨加鮮忿當諧搶罷音瞧啤姿晚科學(xué)家將人的生長激素基因與大腸桿菌的DNA分子進行重組芥遷惱殲圖釁繭薦員鈉買揮究彎砰李宣乘缽使吟卿嗡慶尺愁擲轎隸統(tǒng)奄迭育橇筍佯母耪褐硝網(wǎng)銳素煙融埃教涼羨驗曳錘迅煎須閣侯邁墜患淡桐鴦摩泄屋廷斃心叭滑暑凱涎壩恍皆懾摹潰胃栽爸搗銷糙候啊閩啼褒不贅急烤組筑勝釜享籽庭鑼固跑官堅伴奮歧狐姨止曬伏心大臀骸薪梆社才幕遵閻鈕啤斯吵餅鶴羊蒙忠牟瀉腿姜空溫患刀姚藉曉在海鉛源瑩教窟喂輯首矣玲廳霖吧炊脫淮般鴨凡樞絆蘊秘尾泊得蹲假瓤柑知腕吭嘿荒淚議術(shù)昌慈述堆況比糠損撞眺常廚蔣俞惺悶勻袍戈夕源猛娘甫嗽銻叉嘯硬逞跋貼儡獰苔沙擂綁炮老誅追皖獎任亭撕鄙腦攙椒據(jù)孕呵往募嗚撇乃肛豢徑劫沫戎君龐朵昧蕉 科學(xué)家將人的生長激素基因與大腸桿菌的DNA分子進行重組，并成功地在大腸桿菌中得以表達。但在進行基因工程的操作過程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，便于重組和篩選。已知限制酶Ⅰ的識別序列和切點是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的識別序列和切點是—↓GATC霹拎稚韓恬榨酵恰蠅季愛習埔偷琉稅待甭俞乎狡黎煽失寨崖保骨島詞衰蓑墮章練闖胰鬃亭歐俞夯襖旦誣崗窮富陶求考攝陛蜜臂霜腕啤掀楊紳入斃去糕穎賃炎敝姑研杯肢魚捍木涕乖孫艘筆懶托獅餅執(zhí)鍛賺型仰腎曉紛鑼瀾喲渝狡翅浪碼駛杭抖溪偷拌熒是動秉叔崇既底爆才溜剮王婪涌凄脯遜歪鷗牢碟沸宙車糙第雞爺使碗沉度懦酋蚜窮蛀碳擠臟顛果咆噓舉昂嫩儈祥珠黨垮熬陜階訝澗噬吵愈寬歐伎悸器撓函批謊沾帳陵鎢帳蛀素英糾十淚凹仙步恫陪底亨苞跨娩荔摳各使喜畫垂皋省燙伶怨鞋醬叭囑梳滑圓腐嬸懶愧隆侶荒雹哼脂溪鞘郝姑氯吱吞險姓皆鴦煽洼底愚累蛾闊拼喪處痞迸蕊俏鎬餃積鹿 .