A．(生物技术实践，9分)生物乙醇是以生物为原料生产的可再生能源。我国利用农作物废弃物(秸秆)生产乙醇，其技术流程为：纤维素酶解→酵母发酵→蒸馏→-成品。
(1)纤维素酶的成本能否下降，是能否实现乙醇工业化生产的关键因素。纤维素酶可以从能分解纤维素的细菌培养液中提取。某同学设计了如下分离土壤中纤维素分解菌的实验流程：土壤→取样→选择培养→梯度稀释→鉴别培养。
①最好选择怎样的环境采集土样?
②以下是一种培养基配方：纤维素粉5g、NaN031g、Na2HP04。7H201.2g、KH2P040.9g、MgSO4·7H2O0.5g、KCl0.5g、酵母膏0.5g、水解酪素0.5g(蒸馏水定容到1000ml)。该
培养基能够增加样品中纤维素分解菌的浓度，其原理是
③为了鉴别纤维素分解菌和进一步纯化菌种，可以在鉴别培养基上加入 染液，
将筛选获得的茵液稀释后用 方法接种到鉴别培养基上，然后挑选产生透明圈的菌落作为菌种进行扩大培养。
④纤维素分解菌培养液中的纤维素酶产量如何呢?请设计实验进行检测。
(2)乙醇是酵母菌的发酵产物。发酵时酵母菌直接利用的物质是 。
(3)发酵时乙醇浓度升高会对酵母菌产生毒性，从而影响进一步的发酵。科学家利用基因工程方法创造出一种对乙醇浓度有高耐受力的酵母菌新菌种，该过程需采用PCR技术扩增目的基因。与体内DNA复制相比，PCR反应体系需加入哪两种特别的物质?
B．（现代生物科技，9分）下图是利用多种生物工程技术获得转基因牛的基本操作流程，请分析回答：
（1）在基因工程的操作程序中，基因工程的核心是 。
（2）在获取目的基因和构建目的基因表达载体的一个目的基因表达载体的组成包括标记基因和 。
（3）一般将受精卵作为目的基因的受体，将目的基因导入受精卵常用的方法C称 法。
（4）流程A和B分别指 和 。
（5）农场放牧要考虑环境承载力，牛粪可以用于沼气生产，它们分别应用了生态工程的_____和__________原理。
2012年诺贝尔生理学或医学奖授予两位在细胞核重编程领域有重大贡献的科学家。科学家把c –Myc等4个关键基因通过逆转录病毒载体转入小鼠的成纤维细胞，使其变成诱导多能干细胞——iPS细胞，这意味着未成熟的细胞能够发展成所有类型的细胞。
（1）基因工程中经常使用的工具酶是_______常用的载体除了动植物病毒外还有______和_____。
（2）若想增强载体病毒颗粒的感染性，可利用__________技术改造病毒外壳蛋白，直接对______进行操作。
（3）应用____技术得到重组细胞，激活重组细胞发育成早期胚胎，使用从_____中获得的胚胎干细胞，在培养中根据需要加入相应的小分子物质以促进其_____得到各种组织器官，用于治疗某些疾病，这种技术称为____________________。
（4）iPS细胞的获得不使用胚胎细胞或卵细胞，也不诱导发育成个体，因此不会像生殖性克隆一样引发__________问题。
（5）iPS细胞在体外已成功地被诱导分化为神经元细胞、神经胶质细胞、心血管细胞和原始生殖细胞等，究其本质原因是基因_________________的结果。
下图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病的过程图解。请据图回答：
（1）②所示的生物技术名称是 ，该项技术的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞，这是因为 。重组细胞A培养过程中所用培养液除一些无机盐和有机盐类外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等成分以及 等物质，并且用一定的方法激活其完成细胞分裂和发育进程。该过程通常用去核的卵母细胞作为受体细胞的原因除了它体积大、易操作、营养物质丰富外，还因为它含有 的物质。
（2）图中③所示的结构名称是 。其在形态上，表现为体积小，细胞核 ，核仁明显；在功能上具有 。若实现重组细胞B定向诱导分化，需要在培养基中加入 。
（3）④所示的生物技术名称是 ，若想得到大量健康的胰岛B细胞基因，可利用 技术，该技术利用的工具酶是 。
（4）图示方法与一般的异体移植相比最大的优点是 。该种基因治疗所属类型为 。
美籍华人钱永健在研究绿色荧光蛋白(GFP)等方面有突出贡献，获得2008年度诺贝尔化学奖。请据图回答相关问题：
（1）绿色荧光蛋白基因在该实验中是作为 基因。
（2）目前获取绿色荧光蛋白基因的常用方法有 和 两种。
（3）基因表达载体（重组质粒）中的 是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动荧光蛋白基因转录。
（4）在②过程进行转基因体细胞的筛选时，比较简易的筛选方法是 。
（5）图中从③到④的过程中一般利用去核后的卵细胞作为受体，而不用去核的体细胞，主要原因是 。
（6）为了使胚胎移植获得成功，需要对代孕母兔用激素进行 处理。
（7）为了从乙兔体内一次获得多个卵细胞，往往需要向乙兔体内注入的是促性腺激素，而不是性激素，原因是通过 调节会抑制下丘脑和垂体的活动，从而导致相关激素分泌量下降，进而引起自身性激素分泌量减少，影响排卵。
控制哺乳动物的性别对于畜牧生产有着十分重要的意义。目前，分离精子技术是有效的性别控制方法。例如：牛的X精子的DNA含量比Y精子的高出4%左右，利用这一差异人们借助特殊仪器将它们分离开来，再通过胚胎工程技术就可培育出所需性别的试管牛（如下图所示）。
根据以上信息回答下列相关问题：
(1)从良种母牛卵巢中采集的卵母细胞，需要进行体外培养到____________时期；从良种公牛采集的精子需_____后才能进行受精作用。
(2)图中过程①通常采用 技术。在这个过程中精子与卵子相遇时，首先发生了 反应释放出有关的酶直接溶解卵丘细胞之间的物质。防止多精入卵的生理反应有 、 。受精卵经过体外培养，形成早期胚胎，再移植到受体母鼠体内。
(3)胚胎移植时，受体应处于适合的生理状况，此时可利用激素对受体进行 处理；此外，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生 反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。
(4)为了确保得到所需性别的试管牛，往往需要对移植前的胚胎进行性别鉴定，请举出一种对早期胚胎进行性别鉴定的方法（只需写出名称或简要原理） 。
(5)人们利用试管动物技术成功培育了转基因动物，在基因工程操作的基本程序中，基因工程的核心是 ，科学家利用基因工程技术，使转基因动物本身变成“批量生产药物的工厂”。如建立的生产生长激素的乳房生物反应器，即：科学家将
和 重组在一起，通过 等方法，导入哺乳动物的受精卵中，然后，将受精卵送入母体内，使其生长发育成转基因动物。转基因动物进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁来生产所需要的药物。
（6）若要一次获得多只完全相同的转基因牛，在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意将 均等分割，原因为 。一般培养至 或
者 期，再进行胚胎移植。
毛角蛋白Ⅱ型中间丝(KIF Ⅱ)基因与绒山羊的羊绒质量密切相关。获得转KIF Ⅱ基因的高绒质绒山羊的简单流程如图。
(1)过程①中最常用的运载工具是 ，所需要的酶是限制酶和 。
(2)在过程②中，用 处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。在培养过程中，将成纤维细胞置于5% CO2的气体环境中，CO2的作用是 。
(3)在过程③中，用 处理以获取更多的卵(母)细胞。成熟卵(母)细胞在核移植前需要进行 处理。
(4)从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是 。在胚胎移植前，通过 技术可获得较多胚胎。
I（10分，每小题2分）请完成下列(1)~(5)题，每题只有一个选项符合题目要求，将所选选项填写在每小题的横线上。
哺乳动物卵原细胞减数分裂形成成熟卵子的过程，只有在促性腺激素和精子的诱导下才能完成。下面为某哺乳动物卵子及早期胚胎的形成程示意图(N表示染色体组)。
（1）据图分析，下列叙述错误的是________
A．次级卵母细胞形成的过程需要激素调节
B．细胞III只有在精子的作用下才能形成成熟卵子
C.II、III和IV细胞分裂后期染色体数目相同
D．培育转基因动物应选择细胞IV作为受体细胞
(2)下列实践活动包含基因工程技术的是________。
A．水稻F1花药经培养和染色体加倍，获得基因型纯合新品种
B．抗虫小麦与矮秆小麦杂交，通过基因重组获得抗虫矮秆小麦
C．将含抗病基因的重组DNA导入玉米细胞，经组织培养获得抗病植株
D．用射线照射大豆使其基因结构发生改变，获得种子性状发生变异的大豆
(3)软骨发育不全为常染色体显性遗传病，基因型为HH的个体早期死亡。一对夫妻均为该病患者，希望通过胚胎工程技术辅助生育一个健康的孩子。下列做法错误的是一。
A．首先经超数排卵处理后进行体外受精
B．从囊胚中分离细胞，培养后检测基因型
C．根据检测结果筛选基因型为hh的胚胎
D．将胚胎培养至原肠胚期后移植到子宫
(4)在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作错误是一
A．用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸
B．用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体
C．将重组DNA分子导人烟草细胞
D．用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞
(5)下列关于转基因生物安全性的叙述，错误的是________。
A．种植转基因作物应与传统农业种植区隔离
B．转基因作物被动物食用后，目的基因会转入动物体细胞中
C．种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性
D．转基因植物的目的基因可能转入根际微生物体内
Ⅱ（8分，每空1分）
单纯疱疹病毒I型(HSV-I)可引起水泡性口唇炎。利用杂交瘤技术制备出抗HSV-1的单克隆抗体可快速检测HSV-1。回答下列问题：
(1)在制备抗HSV-I的单克隆抗体的过程中，先给小鼠注射一种纯化的HSV-1蛋白，一段时间后，若小鼠血清中抗____的抗体检测呈阳性，说明小鼠体内产生了____反应，再从小鼠的脾脏中获取B淋巴细胞。将该B淋巴细胞与小鼠的________细胞融合，再经过筛选、检测，最终可获得所需的杂交瘤细胞，该细胞具有的特点是________。
(2)若要大量制备抗该蛋白的单克隆抗体，可将该杂交瘤细胞注射到小鼠的________中使其增殖，再从________中提取、纯化获得。
(3)通过上述方法得到的单克隆抗体可准确地识别这种HSV-I蛋白，其原因是该抗体具有_________和________等特性。
毛角蛋白Ⅱ型中间丝（KIFⅡ）基因与绒山羊的羊绒质量密切相关。
获得转KIFⅡ基因的高绒质绒山羊的简单流程如图。
（１）在过程②中，用 处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。在培养过程中，将成纤维细胞置于5%CO2的气体环境中，CO2的作用是 。
（2）在过程③中，用 处理以获取更多的卵（母）细胞。成熟卵（母）细胞在核移植前需要进行_________处理。
（3）从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是 。在胚胎移植前，通过 技术可获得较多胚胎。
胚胎干细胞简称ES细胞，从胚胎中提取干细胞这项技术备受伦理争议，但重组成体细胞却不涉及制造或摧毁胚胎，通过细胞培养、诱导可以克隆器官。下图是克隆器官的技术路线图，请回答下列有关问题：
（1）哺乳动物的ES细胞是由 中分离出来的一类细胞；体外培养能不断增殖、自我更新，在功能上，具有发育的 性。
（2）运用 技术可以形成图中的重组细胞，对重组细胞的培养，其培养基与植物细胞培养的培养基主要不同点是含有 。
（3）利用重组细胞培养出的干细胞，也可以形成特定器官组织，这是 的结果，其根本原因是 。
（4）克隆动物与图中克隆器官的技术相比，通常还需运用 和 等胚胎工程技术。
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：
（1）应用1中获得的小牛，其遗传物质来源于___________________，为一次获得多个细胞B，往往需要向供体2内注入的是促性腺激素，而不是性激素，原因是______________________________________________。
（2）将优良公牛的精子收集后放在一定浓度的肝素溶液中进行培养，其目的是___________________________。
（3）通过应用2获得小牛，涉及到胚胎工程的最后一道“工序”是____________。
（4）应用3中的细胞D取自囊胚的__________，细胞C取自牛胎儿的___________。
（5）应用4中获得二分胚①和②，移植到受体牛中得到两只小牛，两只小牛的性别是____的(“相同”或“不同”)
（6）胚胎干细胞体外培养诱导分化可形成大量皮肤干细胞，其原因是 。根据胚胎干细胞的这种功能特性，当我们身体的某一类细胞功能出现异常或退化时，利用胚胎干细胞的治疗思路是_________________________________。
下图为胚胎移植的基本程序及早期胚胎发育过程，请据图回答：
(1)超数排卵技术的处理措施是对供体母牛注射__________________________。
(2)冲卵实质上是用特定装置，将供体母牛子宫内的______________冲洗出来。
(3)动物的早期胚胎移植到同种且_________与供体相同的动物体内，使之继续发育为新个体的技术叫做胚胎移植。用某染料鉴定胚胎细胞是否为活细胞时，发现活胚胎细胞不能被染色，其原因是活细胞膜_______。
(4)从A到E中，适宜于牛的胚胎移植的时期有______________。
(5)图中标号3为________________，它将来可发育为胎膜和胎盘。
(6)若一次给受体母牛移入多个胚胎，产生的多个后代基因型相同吗？________________；为什么？
______________________________________________________________________
下图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线。请回答：
（1）天然质粒往往需经过改造才能作为基因工程中的运载体，经改造后的质粒同时具备的条件有 （填序号）。
①标记基因 ②多个限制酶切割位点 ③对受体细胞无害 ④启动子 ⑤起始密码子
（2）若对图1中质粒进行改造，插入的SmaⅠ酶切位点越多，质粒的热稳定性将会 。
（3）用图2中的人乳铁蛋白目的基因和图1所示的质粒构建重组质粒时，选用的限制酶是 （从“EcoRⅠ”、“BamHⅠ/ HindⅢ”、“SmaⅠ/ HindⅢ”中选择）。不能选择其他限制酶的理由分别是 。
（4）图3中，①常用的导入方法是 ，为了获得雌性转基因牛，移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行 ，③过程选用的早期胚胎应发育到 阶段。
小鼠是继果蝇之后的又一种模式动物，下图1表示生产长效胰岛素转基因小鼠培育过程示意图，图2表示图1中③表达载体构建过程图示。请回答下列问题：
（1）图1中的过程①注射A物质的目的是使供体母鼠__________________，若进行体外受精，则需将未成熟的卵子培养至_______________才具备受精能力。
（2）在图2中，当目的基因的DNA用HindⅢ、BamhⅠ完全酶切后反应管中有________种DNA片段，经过程⑧形成的重组质粒上将有______________限制酶的切点。
（3）为确保目的基因在小鼠细胞中进行表达，图2的⑧过程在构建基因的表达载体时，需将目的基因插在____________________两种片段之间，将表达载体送入细胞时，图1中的过程④常用的方法是_______________________________________。
（4）为检测目的基因是否成功表达，通常采用的方法是____________________。
如图为制作奶山羊乳腺生物反应器生产某种蛋白质的流程图，请分析回答：
(1)图中A、B分别表示：__ __、__ __。
(2)①过程用激素对奶山羊a进行 ________处理，②过程中对奶山羊b产生的精子在体外受精前需用________法进行获能处理。对采集的卵母细胞要在体外培养至 ________期，才能与获能的精子受精。过程④常采用________法将目的基因导入受精卵内。为获得较多的相同的转基因奶山羊d的早期胚胎，⑤可采用 ________ 。在将早期胚胎移植入代孕奶山羊子宫内之前，需检测早期胚胎细胞是否已经导入目的基因，宜采用________技术。
(3)蛋白质工程中，要对蛋白质结构进行设计改造，必须通过基因修饰或基因合成来完成，而不直接改造蛋白质，原因是__________________________________________________。
下图1表示利用生物技术制备抗X的单克隆抗体的过程;图2表示培育优质奶牛的过程。请据图回答下列问题:
(1)图1中注射到小鼠体内的物质是 。融合后的细胞经过多次筛选才能获得理想细胞,此类细胞的特点是 。该过程所用的生物技术有 。
(2)重组细胞①和②中, (填“①”或“②”)实现了基因的重组。
(3)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”),理由是 ,此项技术称为 。
粤公网安备 44130202000953号