15.現(xiàn)代生物科技專題　　　　　　　　　　　　　　　　　1.(2021湖南婁底模擬)下圖為培育鐵含量較高的轉(zhuǎn)基因水稻過程示意圖,其中①~⑥為過程,EcoRⅠ、HindⅢ、BamHⅠ為限制酶,回答下列問題。(1)獲取鐵合蛋白基因常用的方法有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出2種)和PCR技術(shù)。利用PCR技術(shù)擴增目的基因時,需要在反應(yīng)體系中加入鐵合蛋白基因、dNTP以及　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出2點)等。?(2)基因表達載體包括鐵合蛋白基因、潮霉素抗性基因、復(fù)制原點以及　　　　　　　　　　　　(答出2點),其中潮霉素抗性基因的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。構(gòu)建基因表達載體時,先需要選用　　　　　　　　　　　　限制酶分別處理Ti質(zhì)粒和鐵合蛋白基因。?(3)該研究過程中,采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將鐵合蛋白基因?qū)胨炯毎?其利用的農(nóng)桿菌的特點是　　　　　　　　　　　。?(4)圖中④⑤⑥過程,屬于　　　　　　　　　技術(shù),該技術(shù)依據(jù)的基本原理(理論基礎(chǔ))是　　　　　　　　　　　　　　。?2.(2021湖南長沙月考)水竹是單子葉禾本科植物,易管理和培植,干凈而雅致。若配上假山奇石,制作小盆景,極具自然之美感。下圖為通過植物組織培養(yǎng)大量獲得水竹幼苗的過程?；卮鹣铝袉栴}。(1)通過植物組織培養(yǎng)獲得水竹幼苗的原理是　　　　　　　　　　　　　　　;盡量選擇分裂旺盛、帶有分生區(qū)的部位作為外植體,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?(2)過程①為脫分化,脫分化是指??　。?過程②的實質(zhì)是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?(3)一般在9~10月水竹的種子成熟,但其收獲易受氣候的影響,其優(yōu)良雜種的后代也會因發(fā)生　　　　　　而喪失其優(yōu)良特性,利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)制造的人工種子可克服這些缺陷。人工種子是以植物組織培養(yǎng)得到的　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(至少答兩點)為材料,經(jīng)過人工薄膜包裝得到的種子。?(4)在水竹植物組織培養(yǎng)過程中,經(jīng)過篩選還可能獲得大量有用的突變體,突變體產(chǎn)生的原因是在培養(yǎng)過程中,培養(yǎng)細胞　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?(5)研究表明,水竹還可以凈化水質(zhì),吸收污水中的氮、磷等化學(xué)元素,采收的水竹加工后可用作飼料,因此水竹是城市環(huán)境生態(tài)工程建設(shè)中浮床生態(tài)工藝的常用植物,這體現(xiàn)了生態(tài)工程的　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 原理。?3.(2021湖南懷化模擬)在畜牧生產(chǎn)中通過性別控制技術(shù),可以充分發(fā)揮原本受性別限制的生產(chǎn)性狀(如泌乳、生長速度、肉質(zhì)等),從而獲得最大經(jīng)濟效益。如下圖所示,依據(jù)X染色體的DNA含量比Y染色體多,用流式細胞儀將牛的兩種精子分離開來,再通過試管動物技術(shù)獲得所需性別的試管牛。回答下列問題。(1)將分離出的精子用鈣離子載體A23187溶液進行　　　　　　　處理后,才能與培養(yǎng)成熟的卵細胞融合形成受精卵。受精過程中防止多精入卵的生理反應(yīng)有　　　　　　　　　　和卵細胞膜反應(yīng)。?(2)若培育生產(chǎn)血清白蛋白的乳腺生物反應(yīng)器,需將血清白蛋白基因與　　　　　　　　　　　　　　　的啟動子等調(diào)控組件重組在一起,通過顯微注射等方法導(dǎo)入受精卵　　　(填“甲”或“乙”)中,然后將該受精卵繼續(xù)培養(yǎng)到　　　　　　　或囊胚階段移入受體,使其生長發(fā)育成轉(zhuǎn)基因試管牛。?(3)在胚胎移植前,需要用激素對“代孕母體”作　　　　　　　　　　　　處理。由于受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生　　　　　　　　　　　　　　,從而保證胚胎能在受體內(nèi)存活。?(4)用Y染色體上決定性別的SRY基因探針對滋養(yǎng)層細胞的DNA進行檢測,可達到鑒定胚胎性別的目的,這種檢測方法采用的是　　　　　　　　　　　　　　技術(shù)。?參考答案15.現(xiàn)代生物科技專題1.答案(1)從基因文庫中獲取、化學(xué)法人工合成　引物、Taq酶　(2)啟動子、終止子　鑒別受體細胞中是否含有目的基因　BamHⅠ和HindⅢ　(3)農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T-DNA可將目的基因整合到受體細胞的染色體DNA上　(4)植物組織培養(yǎng)　植物細胞的全能性解析(1)據(jù)圖分析,目的基因為鐵合蛋白基因,獲取鐵合蛋白基因常用的方法有從基因文庫中獲取、化學(xué)法人工合成和PCR技術(shù)。利用PCR技術(shù)進行目的基因擴增所需的物質(zhì):目的基因(鐵合蛋白基因)、引物、Taq酶(熱穩(wěn)定DNA聚合酶)、原料(dNTP)和PCR反應(yīng)緩沖液。(2)基因表達載體包括鐵合蛋白基因、潮霉素抗性基因、復(fù)制原點以及啟動子、終止子等,其中潮霉素抗性基因的作用是鑒別受體細胞中是否含有目的基因。構(gòu)建基因表達載體時,不能選用EcoRⅠ切割目的基因,會破壞目的基因,需要選用BamHⅠ和HindⅢ兩種限制酶分別處理Ti質(zhì)粒和鐵合蛋白基因,以獲得相同的末端,形成重組DNA。(3)農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T-DNA可將目的基因整合到受體細胞的染色體DNA上,故該研究過程中,可采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將鐵合蛋白基因?qū)胨炯毎?4)圖中④脫分化、⑤再分化、⑥幼苗培養(yǎng)過程,屬于植物組織培養(yǎng)技術(shù),該技術(shù)依據(jù)的基本原理是植物細胞的全能性。2.答案(1)植物細胞的全能性　這樣的外植體容易誘導(dǎo)形成愈傷組織　(2)已經(jīng)分 化的細胞經(jīng)過誘導(dǎo)后,失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能而轉(zhuǎn)變成未分化細胞的過程　基因的選擇性表達　(3)性狀分離　胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等　(4)一直處于分裂狀態(tài),因此容易受到培養(yǎng)條件和外界壓力的影響而產(chǎn)生突變　(5)物質(zhì)循環(huán)再生原理、協(xié)調(diào)與平衡解析(1)植物組織培養(yǎng)的原理是植物細胞的全能性。在外植體的選擇上,一般選擇分裂旺盛、帶有分生區(qū)部位,原因是這樣的外植體分化程度較低,容易誘導(dǎo)形成愈傷組織。(2)脫分化是指已經(jīng)分化的細胞經(jīng)過誘導(dǎo)后,失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能而轉(zhuǎn)變成未分化細胞的過程。過程②為再分化,其實質(zhì)是基因的選擇性表達。(3)雜種后代自交易發(fā)生性狀分離,而喪失其優(yōu)良特性,利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)可克服這些缺陷。人工種子是以植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等為材料,經(jīng)過人工薄膜包裝得到的種子。(4)植物組織培養(yǎng)過程中,可能獲得大量的突變體,突變體產(chǎn)生的原因是在培養(yǎng)過程中,培養(yǎng)細胞一直處于分裂狀態(tài),因此容易受到培養(yǎng)條件和外界壓力的影響而產(chǎn)生突變。(5)水竹可以凈化水質(zhì),吸收污水中的氮、磷等化學(xué)元素,還可以用作飼料,因此水竹是城市環(huán)境生態(tài)工程建設(shè)中浮床生態(tài)工藝的常用植物,這體現(xiàn)了生態(tài)工程的物質(zhì)循環(huán)再生原理、協(xié)調(diào)與平衡原理。3.答案(1)獲能　透明帶反應(yīng)　(2)乳腺蛋白基因　甲　桑椹胚　(3)同期發(fā)情　免疫排斥反應(yīng)　(4)DNA分子雜交解析(1)由于精子獲能后才具有受精能力,所以常將分離出的精子用鈣離子載體A23187溶液進行獲能處理后,才能與培養(yǎng)成熟的卵細胞融合形成受精卵。精子穿越透明帶接觸卵細胞膜,發(fā)生透明帶反應(yīng),精子入卵后,發(fā)生卵細胞膜反應(yīng),兩種反應(yīng)均阻止多精入卵。(2)基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子等,題干中的目的基因是血清白蛋白基因,需與受體中乳腺蛋白基因的啟動子等調(diào)控組件重組才能進行轉(zhuǎn)錄。由于需要培育乳腺生物反應(yīng)器,即能產(chǎn)奶的母牛,因此選擇受精卵甲作為受體細胞,用于移植的胚胎應(yīng)發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段。(3)給受體注射激素使其與供體同期發(fā)情,以使受體處于相同的生理狀況,有利于接受移植的胚胎。受體對外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng),能保證胚胎在受體內(nèi)存活。(4)SRY基因是Y染色體上的性別決定基因,將細胞內(nèi)DNA提取出來,用SRY基因探針進行檢測,可以確定是否為雄性,該方法采用了DNA分子雜交技術(shù)。