(2)若质粒DNA分子的切割末端为QUOTE,则与之连接的目的基因切割末端应为
;可使用DNA连接酶把质粒和目的基因连接在一起.
(3)氨苄青霉素抗性基因在质粒DNA上被称为标记基因,其作用是供重组DNA的鉴定和筛选.
(4)下列常在基因工程中用作载体的是C
A.苏云金芽孢杆菌抗虫基因 B.土壤农杆菌中的RNA分子 C.大肠杆菌的质粒 D.动物细胞的染色体.
考点: 基因工程的原理及技术.
分析: 分析题图:图中a是大肠杆菌的拟核中的DNA,质粒是拟核以外的小型环状DNA,质粒上有复制原点、目的基因的插入位点、还有标记基因(氨苄青霉素抗性基因). 解答: 解:(1)a代表的物质是拟核中的DNA分子,质粒是细胞质中的DNA分子,二者都是环状DNA分子、能够自我复制、具有遗传效应、也都具有双螺旋结构等.
(2)根据碱基互补配对原则,目的基因的切割末端应为;目的基因与质粒需要
用到DNA连接酶.
(3)质粒上的氨苄青霉素抗性基因是标记基因,可以用作目的基因(或重组质粒)是否导入的鉴定和筛选.
(4)大肠杆菌的质粒上基因工程中常用的运载体. 故答案为:
(1)DNA 能够自我复制、具有遗传效应
(2)DNA连接酶
(3)标记基因供重组DNA的鉴定和筛选 (4)C
点评: 本题结合图解,考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的原理及基本操作步骤,能正确分析题图,对物质a和质粒进行比较,属于考纲识记层次的考查.
42.(4分)反转录病毒载体是一种表达型质粒,结构如图所示.图上的“反转录病毒序列”可以整合到动物细胞的染色体上,不断地表达其携带的目的基因.(E、F、H分别为限制酶E、F、H的酶切位点).
(1)反转录的原料是(四种)脱氧核苷酸.
(2)在构建重组质粒时,目的基因应插入到该质粒的位置是F(或:反转录病毒序列),此过程需使用的酶是限制酶和DNA连接酶.为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌,一般需要用添加抗生素A的培养基进行培养.获取大量重组质粒后,将其再转入到某种哺乳动物细胞中,可获得大量重组反转录病毒.
考点: 基因工程的原理及技术.
分析: 据图分析,基因表达载体的构建是实施基因工程的第二步,也是基因工程的核心,基因工程载体的条件是能在受体细胞中保存并大量复制、有一至多了限制性内切酶切点和有特殊的遗传标记基因,便于进行筛选.反转录酶序列中有限制酶F的切割位点,目的基因与运载体结合,在粘性末端碱基互补配对,需要DNA连接酶作用于磷酸二酯键,形成重组DNA分子;该质粒上有具有的遗传标记基因是抗生素A抗性基因,可以用加有抗生素A的选择培养基进行筛选. 解答: 解:(1)逆转录是以RNA为模板合成DNA的过程,所需要的模板为RNA,原料为四种脱氧核苷酸.
(2)基因工程需要工具酶是限制酶和DNA连接酶;用到的限制酶不能破坏标记基因(抗生素A抗性基因),且应该整合到“逆转录病毒序列”上;抗生素A抗性基因为标记基因,用来帮助筛选目的基因. 故答案为: (1)(四种)脱氧核苷酸
(2)F(或反转录病毒序列) 限制酶和DNA连接酶 抗生素A
点评: 本题考查RNA复制,逆转录需要的模板、原料,重组质粒时目的基因的插入位点的知识,意在考查学生识图能力、信息的提取与应用能力、通过比较与综合做出合理判断的能力等. 43.(4分)如图为培育转基因小鼠基本过程的示意图.请回答下列问题:
(1)如A为重组质粒溶液,将其导入原核期受精卵的方法是显微注射法;如A为重组反转录病毒,还可采取感染(侵染)方法.
(2)小鼠出生后从其尾巴中提取DNA分子,通过DNA分子杂交的方法,可检测出携带目的基因的小鼠.
考点: 基因工程的原理及技术.
分析: 图中A为含有目的基因的重组质粒,可以用显微注射法将重组质粒导入小鼠(动物)的受精卵,并用DNA分子杂交法检测目的基因. 解答: 解:(1)将目的基因导入动物细胞常用显微注射法,所以图中应该用显微注射技术将重组质粒溶液导人小鼠原核期的受精卵;如A为重组逆转录病毒,还可采取感染方法. (2)检测目的基因可以用DNA分子杂交法,小鼠出生后可从其尾巴提取DNA分子,通过DNA分子杂交方法,可检测出携带目的基因的小鼠. 故答案为:
(1)显微注射法 感染(侵染) (2)DNA DNA分子杂交
点评: 本题考查基因工程、DNA分子杂交技术的知识,意在考查学生识图能力、信息的提取与应用能力、通过比较与综合做出合理判断的能力等. 44.(6分)野生马铃薯品种的植株具有较强的抗病、抗虫、抗盐碱、抗寒能力,但块茎不能使用.俄、德、芬兰专家共同做实验研究,用野生马铃薯与马铃薯的体细胞进行杂交,培育出了生活能力强的杂交系马铃薯.据图分析回答问题.
(1)①过程植物细胞原生质体的分离需经过酶解,其中“酶解”所用的酶应该包括纤维素酶和果胶酶.
(2)②过程需要用聚乙二醇(PEG),其目的是诱导原生质体融合. (3)请用文字和箭头表示出④⑤技术过程的实验流程融合细胞
愈伤组织
幼
苗.由此过程可以看出植物细胞有形成再生组织的可能性,这是植物细胞全能性的表现. (4)一般在培养基上培养24﹣48小时后,大部分原生质体已再生出细胞壁.可以取样,通过质壁分离实验来鉴别细胞壁是否已经再生.
(5)请说明运用此植物体细胞杂交法的最大的好处:克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍.
考点: 植物体细胞杂交的过程.
分析: 据图分析,①是去壁过程,最常用的方法是酶解法,即用纤维素酶和果胶酶处理去除细胞壁.②表示诱导原生质体融合的过程,诱导植物细胞融合的化学法一般是用聚乙二醇(PEG)为诱导剂,原因是细胞膜具有一定流动性.③表示再生细胞壁,标志着细胞融合成功,细胞壁的形成过程主要与细胞内的高尔基体有关.④和⑤分别表示植物组织培养过程中的脱分化和再分化过程. 解答: 解:(1)细胞壁由纤维素和果胶组成,可采用纤维素酶和果胶酶将其水解. (2)细胞融合时常用聚乙二醇作为诱导剂,诱导原生质体融合.
(3)由④→⑤是杂种细胞经过脱分化、再分化形成幼苗的过程,体现植物细胞具有全能性.
(4)一般在培养基上培养24~48h后,大部分原生质体已再形成细胞壁.此时取样,利用质量分数为25%的蔗糖溶液以及其他用具,通过质壁分离实验来鉴别细胞壁是否已经再生. (5)植物体细胞杂交的优点是:克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍,大大扩展了可用于杂交的亲本组合的范围. 故答案为:
(1)纤维素酶和果胶酶 (2)诱导原生质体融合 (3)融合细胞
愈伤组织
幼苗 植物细胞全能性
(4)质壁分离
(5)克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍
点评: 本题结合植物体细胞杂交过程图,考查植物体细胞杂交的相关知识,意在考查考生的识图能力和分析能力,要求学生熟记杂交流程图,难度一般. 45.(9分)如图为动物细胞培养过程示意图,请回答以下几个问题:
(1)容器A中的动物器官或组织首先要剪碎,然后用胰蛋白酶处理,其目的是使细胞分散成单个细胞,每个细胞可以与培养液充分接触.
(2)培养先在B瓶中进行.瓶中的培养基成分有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等.细胞增殖产生的新细胞会表现出贴壁生长现象.当细胞分裂生长到表面相互接触时,就会停止分裂增殖,这种现象称为接触抑制,需用胰蛋白酶处理后分瓶继续培养,称为传代培养.有一类不正常的动物细胞,体外培养不受接触抑制机制的制约而表现为“疯长”,这类细胞最可能是癌细胞. (4)细胞在C瓶中培养一段时间后,大部分细胞衰老死亡,但有极少数细胞存活并传代下去,能够无限传代的原因是细胞遗传物质发生改变,带有癌细胞特点,能无限增殖. (5)制备单克隆抗体时选用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的原因是每种B淋巴细胞只能产生一种特异性抗体,骨髓瘤细胞能无限增殖.单克隆抗体与普通血清抗体相比较,具有特异性强、灵敏度高、可大量制备的特点.
考点: 动物细胞与组织培养过程;单克隆抗体的制备过程. 分析: 本题主要考查动物细胞培养的过程.
1、动物细胞培养的流程:取动物组织块(动物胚胎或幼龄动物的器官或组织)→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养.
2、细胞贴壁和接触抑制:悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁.细胞数目不断增多,当贴壁细胞分裂生长到表面相互抑制时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制. 解答: 解:(1)容器A中放置的是动物器官或组织,需要用胰蛋白酶处理,使细胞分散成单个细胞,每个细胞可以与培养液充分接触.
(2)动物细胞培养的培养液成分有葡萄糖、氨基酸、无机盐、促生长因子、维生素、动物血清等.在C瓶中培养时,悬浮液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为贴壁生长.细胞进行有丝分裂,数量不断增多,当贴壁细胞分裂生长到相互接触时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制.需要用胰蛋白酶处理,把C瓶中的细胞分装后后分瓶继续培养,为传代培养.若有一类不正常的动物细胞,体外培养不受接触抑制机制的制约而表现为“疯长”,这类细胞最可能是 癌细胞.
(3)细胞在C瓶中培养一段时间后,大部分细胞衰老死亡,但有极少数细胞的细胞遗传物质发生改变,带有癌细胞特点,能无限增殖,能够存活并传代下去.
(4)单克隆抗体是由单个B淋巴细胞进行无性繁殖形成的细胞系所产生出的化学性质单一、特异性强的抗体,体外可以大量制备.细胞来源有B淋巴细胞:能产生特异性抗体,在体外不能无限繁殖;骨髓瘤细胞:不产生专一性抗体,体外能无限繁殖,所以杂交瘤细胞的特点:既能大量增殖,又能产生特异性抗体. 故答案为:
(1)使细胞分散成单个细胞,每个细胞可以与培养液充分接触
(2)动物血清 贴壁 表面相互接触 传代培养 癌细胞 (3)细胞遗传物质发生改变,带有癌细胞特点,能无限增殖
(4)每种B淋巴细胞只能产生一种特异性抗体,骨髓瘤细胞能无限增殖 特异性强、灵敏度高、可大量制备
点评: 本题主要考查学生对知识的理解和分析能力.细胞株传至50代后,不能再传下去,但有部分存活的细胞一般能够传到40~50代,这种传代细胞叫做细胞株.细胞株细胞的遗传物质没有发生改变.当细胞株传至50代以后又会出现“危机”,不能再传下去.但是有部分细胞的遗传物质发生了改变,而且带有癌变的特点,有可能在培养条件下无限制地传代下去,这种传代细胞成为细胞系. 46.(10分)如图为经过体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程,请回答下列问题:
(1)A细胞是(次级)卵母细胞,在进行体外受精前要对精子进行获能处理. (2)进行胚胎分割时,应选择发育到桑椹胚或囊胚时期的胚胎进行操作.
(3)囊胚的表面是单层扁平的细胞,称滋养层细胞,将来发育成胎膜和胎盘; (4)通过同一胚胎的分割移植培育出的小牛的性别相同(“相同”或“不相同”). (5)通过体细胞克隆技术培育的小牛,其性别取决于供核的亲本.
(6)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,应注意将内细胞团均等分割,以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育.
(7)受体母牛必须和供体牛属于同一物种.移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是受体子宫对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应.
考点: 胚胎移植;胚胎分割移植.
分析: 分析题图:图示为经过体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程,其中A是卵母细胞,可与获能的精子受精形成受精卵;①是囊胚中的内细胞团;②是囊胚腔. 解答: 解:(1)由以上分析可知,A是卵母细胞;在体外受精前要对精子进行获能处理. (2)进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚进行操作. (3)囊胚表面的单层扁平细胞称为滋养层细胞,将来发育成胎膜和胎盘.
(4)来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,所以通过胚胎分割产生的两个或多个个体的性别相同.
(5)核移植产生的克隆动物的核移植物质都来自供核亲本,因此其性别决定于供核亲本. (6)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,应注意将内细胞团均等分割,以免影响胚胎的恢复和进一步发育.
(6)胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术.由此可见,受体母牛必须和供体牛属于同一物种.受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应,这是胚胎能在受体子宫中存活的生理基础. 故答案为: (1)(次级)卵母细胞 获能 (2)桑椹胚或囊胚
(3)滋养层细胞 胎膜和胎盘 (4)相同 (5)供核的亲本
(6)将内细胞团均等分割,以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育 (7)同一物种 受体子宫对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应
点评: 本题结合采用体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程图,考查体外受精、胚胎移植、胚胎分割等知识,要求考生识记体外受精的过程,识记胚胎移植的概念,识记胚胎分割的特点及注意事项,能运用所学的知识准确答题,属于考纲识记层次的考查.