【生物一現(xiàn)代生物科技專題】
羊絨素有“軟黃金”之稱,內(nèi)蒙古絨山羊和遼寧絨山羊是我國(guó)的兩大產(chǎn)絨品種.我國(guó)生物 學(xué)家運(yùn)用現(xiàn)代生物技術(shù)培育出了轉(zhuǎn)基因克隆絨山羊,其過(guò)程如下圖所示:

(1)在遼寧絨山羊細(xì)胞中獲取的IGF-I基因在導(dǎo)入胚胎干細(xì)胞之前須
 
,這是基因工程操作的核心步驟,該操作過(guò)程必需的工具酶是
 
,將IGF-I基因?qū)肱咛ジ杉?xì)胞最有效的方法是
 

(2)轉(zhuǎn)基因胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程常在培養(yǎng)液中加人一定量的
 
.以防培養(yǎng)過(guò)程中的污染;同時(shí)在使用合成培養(yǎng)基時(shí),為保證細(xì)胞正常生長(zhǎng),在培養(yǎng)基中還要添加
 
等天然成分.
(3)干細(xì)胞經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)誘導(dǎo)分化為早期胚胎,隨后即可植入
 
的代孕母羊體內(nèi).為提高胚胎利用率,還可以采用
 
技術(shù)以獲得更多的轉(zhuǎn)基因克降絨山羊幼仔.
(4)請(qǐng)列舉至少兩種轉(zhuǎn)基因克隆絨山羊培育過(guò)程中采用的現(xiàn)代生物技術(shù):
 
考點(diǎn):胚胎干細(xì)胞的研究與應(yīng)用,基因工程的原理及技術(shù),胚胎移植
專題:
分析:根據(jù)基因工程的操作步驟、基因工程的工具和將目的基因?qū)雱?dòng)物受體細(xì)胞的方法分析(1).根據(jù)抗生素具有防止雜菌污染的作用、血清血漿等天然成分在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)中發(fā)揮的作用分析(2).根據(jù)胚胎移植的條件,胚胎分割的作用分析(3).根據(jù)題目中的圖示內(nèi)容分析(4).
解答: 解:(1)基因工程的操作步驟:①提取目的基因②基因表達(dá)載體的構(gòu)建(即目的基因與運(yùn)載體結(jié)合)③將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞④目的基因的檢測(cè)和表達(dá).
基因工程的工具有:限制酶、DNA連接酶和運(yùn)載體.其中限制酶和DNA連接酶屬于工具酶.將目的基因?qū)雱?dòng)物受體細(xì)胞的方法是顯微注射技術(shù).
(2)抗生素具有防止雜菌污染的作用,在培養(yǎng)液中加人一定量的抗生素,可以防培養(yǎng)過(guò)程中的污染.
血清、血漿的主要作用是:①提供基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì):氨基酸、維生素、無(wú)機(jī)物、脂類物質(zhì)、核酸衍生物等,是細(xì)胞生長(zhǎng)必須的物質(zhì).②提供激素和各種生長(zhǎng)因子:胰島素、腎上腺皮質(zhì)激素、類固醇激素等.生長(zhǎng)因子如成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子、表皮生長(zhǎng)因子、血小板生長(zhǎng)因子等.③對(duì)培養(yǎng)中的細(xì)胞起到某些保護(hù)作用:有一些細(xì)胞,如內(nèi)皮細(xì)胞、骨髓樣細(xì)胞可以釋放蛋白酶,血清中含有抗蛋白酶成分,起到中和作用.
(3)早期胚胎取出后移植到另一頭同種的生理狀態(tài)相同的母羊內(nèi),對(duì)供體母牛和受體母牛進(jìn)行同期發(fā)情處理后,才具有相同的生理狀態(tài).胚胎分割技術(shù)的應(yīng)用,不僅可使胚胎移植所用胚胎數(shù)目成倍增加,而且可以產(chǎn)生遺傳性能相同的后代.
(4)根據(jù)題目中的圖示內(nèi)容可以分析得知,轉(zhuǎn)基因克隆絨山羊培育過(guò)程中采用的現(xiàn)代生物技術(shù)有:DNA重組技術(shù)(轉(zhuǎn)基因技術(shù))、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植.
故答案為:
(1)構(gòu)建基因表達(dá)載體     限制酶和DNA連接酶      顯微注射技術(shù)
(2)抗生素     血清、血漿
(3)同期發(fā)情處理    胚胎分割
(4)DNA重組技術(shù)(轉(zhuǎn)基因技術(shù))、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植
點(diǎn)評(píng):本題以轉(zhuǎn)基因克隆絨山羊培育為背景考查了基因工程、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植、和胚胎分割等相關(guān)知識(shí).考查了學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握情況,培養(yǎng)學(xué)生識(shí)圖、析圖的能力和運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決問(wèn)題的能力.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

到南極進(jìn)行考察的科學(xué)工作者,為了保護(hù)環(huán)境,除了必須把塑料以及金屬類廢棄物帶離外,還必須把人的尿液、糞便等帶離,這是因?yàn)槟蠘O( 。
A、缺乏必要的生活設(shè)施
B、缺少生產(chǎn)者
C、沒(méi)有消費(fèi)者
D、分解者很少

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

下列關(guān)于細(xì)胞內(nèi)化學(xué)元素和化合物的敘述,正確的是( 。
A、蛋白質(zhì)和核酸都能為細(xì)胞生命活動(dòng)提供能量
B、組成淀粉和糖原的化學(xué)元素主要是C、H、O
C、氨基酸脫水縮合產(chǎn)生水,水中的氧來(lái)自氨基酸的羧基
D、含有三個(gè)高能磷酸鍵的ATP分子可直接為細(xì)胞的生命活動(dòng)供能

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

利用轉(zhuǎn)基因奶牛乳腺生物發(fā)應(yīng)器生產(chǎn)人的生長(zhǎng)激素,需要構(gòu)建一種能高水平表達(dá)的表達(dá)載體,選擇合適的基因啟動(dòng)子至關(guān)重要.由于無(wú)法由基因表達(dá)產(chǎn)物推知啟動(dòng)子的堿基序列,運(yùn)用PCR技術(shù)單獨(dú)克隆啟動(dòng)子存在困難.科研人員經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期研究,終于發(fā)明了下圖所示的一種克隆啟動(dòng)子的方法.請(qǐng)回答:

(1)培育轉(zhuǎn)基因奶牛時(shí),需要在生長(zhǎng)激素編碼序列前插入
 
的啟動(dòng)子.
(2)由基因表達(dá)產(chǎn)物無(wú)法推知啟動(dòng)子堿基序列,其原因是
 

(3)過(guò)程①需選擇的限制酶是
 
,過(guò)程③需選擇的限制酶是
 
.過(guò)程④需要使用的工具酶是
 

(4)過(guò)程④中可以根據(jù)基因編碼序列兩端的部分堿基序列設(shè)計(jì)
 
進(jìn)行擴(kuò)增.?dāng)U增過(guò)程中,在第
 
輪循環(huán)產(chǎn)物中開始出現(xiàn)兩條脫氧核苷酸鏈等長(zhǎng)的DNA片段.
(5)過(guò)程⑤中將克隆的啟動(dòng)子與外源基因編碼序列連接時(shí),原引物a所在的P片段的堿基對(duì)數(shù)目應(yīng)是3的整數(shù)倍,目的是
 

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

圖一表示在適宜光照強(qiáng)度下測(cè)定葉片光合作用強(qiáng)度的裝置,圖二表示測(cè)定結(jié)果.請(qǐng)回答:

(1)圖一裝置中用
 
觀察光合作用強(qiáng)度.
(2)a點(diǎn)葉片葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的細(xì)胞結(jié)構(gòu)是
 

(3)影響圖中曲線ab段和bc段葉片光合作用強(qiáng)度的主要環(huán)境因素分別是
 

(4)已知ce段是改變某環(huán)境條件后測(cè)得的結(jié)果,則該環(huán)境條件最可能是
 
,改變?cè)摥h(huán)境條件后光合作用強(qiáng)度增加的原因是
 

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

已知單側(cè)光與重力均影響生長(zhǎng)素的橫向運(yùn)輸.為探究某強(qiáng)度的單側(cè)光及重力對(duì)橫放狀態(tài)下植物生長(zhǎng)的影響,研究人員對(duì)剛萌發(fā)的盆栽燕麥分別進(jìn)行了如圖甲的處理,燕麥彎曲生長(zhǎng)情況用柱狀圖乙表示.

(1)實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖乙所示,這說(shuō)明
 
.假如降低單側(cè)光的強(qiáng)度,圖甲②可能出現(xiàn)的變化是
 
;假如三組實(shí)驗(yàn)處于失重狀態(tài)下,那么三組芽的彎曲狀態(tài)分別為
 

(2)實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間后,第③組燕麥長(zhǎng)成了圖丙所示的形態(tài),燕麥根向地彎曲生長(zhǎng)體現(xiàn)了生長(zhǎng)素生理作用的
 
,能體現(xiàn)這種特點(diǎn)的實(shí)例還有
 

(3)植物生長(zhǎng)素促進(jìn)生長(zhǎng)的機(jī)理可以用圖丁簡(jiǎn)單表示,圖中物質(zhì)A轉(zhuǎn)變?yōu)锽發(fā)生在
 
(細(xì)胞結(jié)構(gòu)),該圖表明基因通過(guò)控制
 
,控制生物體的性狀.

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

肺細(xì)胞中的let一7基因表達(dá)減弱,癌基因RAS表達(dá)增強(qiáng),會(huì)引發(fā)肺癌.研究人員利用基因工程技術(shù)將let一7基因?qū)敕伟┘?xì)胞實(shí)現(xiàn)表達(dá)增強(qiáng)后,發(fā)現(xiàn)肺癌細(xì)胞的增殖受到抑制.該基因工程技術(shù)基本流程如圖1.

(1)進(jìn)行過(guò)程①時(shí),需用
 
酶切開載體以插入let一7基因.進(jìn)行過(guò)程②時(shí),需用
 
酶處理貼附在培養(yǎng)皿壁上的細(xì)胞,以利于細(xì)胞培養(yǎng).采用PCR技術(shù)擴(kuò)增let一7基因時(shí),在PCR反應(yīng)體系的主要成分應(yīng)包含:擴(kuò)增緩沖液(含Mg2+)、水,4種脫氧核糖核苷酸、模板DNA、耐高溫的DNA聚合酶和引物l和引物Ⅱ等,若在該反應(yīng)體系中,目的基因擴(kuò)增了5代,則具有引物I的DNA所占的比例理論上為
 

(2)研究發(fā)現(xiàn),let一7基因能影響癌基因RAS的表達(dá),其影響機(jī)理如圖2.據(jù)圖分析,可從細(xì)胞中提取
 
進(jìn)行分子雜交,以直接檢測(cè)1et一7基因是否轉(zhuǎn)錄.肺癌細(xì)胞增殖受到抑制,可能是由于細(xì)胞中
 
(RASmRNA/RAS蛋白質(zhì))含量減少引起的.
(3)現(xiàn)有一長(zhǎng)度為1000堿基對(duì)(bp)的DNA分子,用限制酶切開后得到仍是長(zhǎng)度為1000bp的DNA分子,說(shuō)明此DNA分子的形態(tài)為
 

(4)某線性DNA分子分別用限制酶HindⅢ和Sma I處理,然后用這兩種酶同時(shí)處理,得到如下片段(kb為千個(gè)堿基對(duì)):
限制酶     片段及長(zhǎng)度
HindⅢ     2.5kb,5.0kb
Sma I     2.0kb,5.5kb
Hind 1Ⅲ和Sma I     2.5kb,3.0kb,2.0kb
可以推知限制酶HindⅢ和Sma I在此DNA分子中分別有
 
個(gè)識(shí)別序列.兩酶同時(shí)處理后得到的片段,再用限制酶EcoR I處理,結(jié)果導(dǎo)致凝膠上3.0kb的片段消失,產(chǎn)生一種1.5kb的新片段;那么如果用限制酶HindⅢ和EcoR I將該線性DNA分子進(jìn)行切割,則可得到長(zhǎng)度分別為
 
的片段.

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

如圖是人體細(xì)胞在進(jìn)行某項(xiàng)生命活動(dòng)前后幾種生物膜面積的變化圖.請(qǐng)據(jù)圖分析,在此變化過(guò)程中最可能合成( 。
A、淀粉酶和胰島素
B、抗體和血紅蛋白
C、呼吸酶與DNA連接酶
D、RNA和甲狀腺激素

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)是動(dòng)物細(xì)胞工程的基礎(chǔ),如圖所示,a是核移植技術(shù),b是體外受精技術(shù),c是胚胎分割技術(shù),①②③依次表示其結(jié)果.據(jù)圖回答,下面說(shuō)法正確的有(  )
A、①反應(yīng)了動(dòng)物細(xì)胞也具有全能性
B、②的設(shè)計(jì)產(chǎn)生有一定的倫理爭(zhēng)議
C、③中個(gè)體的基因型和表現(xiàn)型完全相同
D、①②③都屬于無(wú)性繁殖

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