将人的抗病毒干扰素基因“嫁接”到烟草的DNA分子中,可使烟草获得抗病毒的能力,形成转基因产品。请分析回答:
(1)人的基因之所以能接到植物中去,原因是___________________。不同生物间基因移植成功,从进化的角度看,这些生物具有______ _。
(2)烟草具有抗病毒能力,说明烟草体内产生了_____________________。
(3)烟草DNA分子被“嫁接”上或“切割”掉某个基因,实际并不影响遗传信息的表达功能。这说明______ __。
(4)该工程用于实践,将给农业、医药等许多领域带来革命,目前己取得了许多成就,请你列举你所知道的或你所设想应用该工程的一个具体实例:__________。
(5)有人认为,转基因新产品也是一把双刃剑,如水能载舟也能覆舟,甚至可能带来灾难性的后果,你如果支持这一观点,请你举出两个可能出现的灾难性后果的实例:______
。
(除标注外,每空1分,共10分)下图是培育农作物新品种的过程,请据图回答:
(1)若经过②过程产生的子代总数为1600株,则其中表现型与AAbb表现型一样的植株理论上有 株。过程③为________________。
(2)图中⑤⑥过程所用的育种方法是 ,原理是 ;过程⑤利用了植物细胞 ;过程⑥所用的试剂是 。
(3)在AABB×aabb杂交过程中,若A基因所在的同源染色体在减数第一次分裂时不分离,AABB个体产生的配子类型是 。
(4)与“过程⑦”的育种方法相比,“过程④”育种的优势是__________________。
下图是利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白的图解,根据下图回答:
(1)在转基因克隆牛的培育过程中,科学家使用的生物工程技术主要有 。
(2)在基因工程中,我们称②为 ,如果②的数量太少常用 技术来扩增,该技术所必需的酶有_____________的特点;在②进入③之前要用 等工具来构建基因表达载体,能实现②进入③的常用方法是 。
(3)图中①一般经 处理可以得到③,培养该细胞所用的培养基中加入的天然成分是______________。
(4)④发育到____________________期可以进行⑤步骤,该步骤的注意事项是_________
(5)⑦是⑥生出的后代,那么⑦的遗传性状和 最相似,要实现⑦批量生产血清白蛋白,则要求③的性染色体是 。
(6)请根据物质循环再生原理为养牛场提供建议使其节约资源、降低成本,同时有利于生态环境的保护。
下图是利用奶牛乳汁生产人的血清白蛋白的图解,根据下图回答:
(1)为保证被培养的动物细胞处于无菌无毒的环境,通常要在培养液中添加一定量的 ,此外应定期更换 。
(2)获取②的常用方法,除直接人工合成外,还有 、 。基因工程的核心步骤是 。
(3)⑤能在⑥子宫中存活的生理基础是 。
(4)图中①一般经 处理可以得到③。
(5)从重组细胞到早期胚胎过程中所用的工程技术是 。在胚胎移植前,通过 技术可获得较多胚胎。若④为囊胚,从④到⑤的过程中应注意 。
利用动物乳腺生产产品的技术称为动物乳腺反应器技术。2005年我省青岛“崂山奶山羊乳腺生物反应器研制”项目通过鉴定,该项目产生的药用蛋白具有表达效率高、成本低、安全性高、易于分离纯化的优点,可产生—干扰素、乙肝表面抗原及抗凝血酶Ⅲ等医药产品,造福人类健康。请根据这一科技成果的研究过程回答问题:
(1)在研究过程中,研究人员首先从相关基因组中获取了目的基因,并采用 技术对
目的基因进行扩增,然后将目的基因与质粒等载体组合形成了重组载体。在重组载体的构建
过程中需要的工具酶有 等两种。
(2)若研究人员已将重组载体成功导入多个体外培养的受精卵中,并发育成
了早期胚胎,要想获得转基因山羊,应进一步采取的技术手段是 。
(3)由于转基因表达产物存在于山羊的乳汁中,因此在胚胎时期要对胚胎进行 鉴定。该工程技术最终获得成功的标志是 。
如今,从土豆、草莓到西红柿,各种各样的转基因产品已经进入寻常百姓家,更有资料显示,我国餐桌上有50%以上的大豆色拉油属于转基因食品。然而近年来,有关转基因食品是否影响健康的争论不绝于耳。例如,1999年,美国康奈尔大学Losey等人将转Bt基因(苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白基因)玉米花粉撒在苦芭菜上,喂食黑脉金斑蝶,4 d后死亡率达44%,而对照组无一死亡,研究者认为该转基因玉米对非靶生物有毒。
(1)据报道转基因作物大面积种植已达7年,食用转基因食品的人群至少已有10亿之多,至今没有转基因食品不安全的任何实例。转基因食品是安全的,试分析原因。
________________________________________________________。
(2)自1983年转基因作物在美国问世以来,用生物技术改造农产品的研究与应用进展飞快。2001年全球转基因作物的种植面积达到了5×107 hm2。试问:转基因产品到底有什么优势?
___________________________________________________________。
(3)你是怎样理解转Bt基因(苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白基因)玉米花粉对非靶生物有毒的?
____________________________________________________________
(4)有人认为转基因生物会造成基因污染,危害生态系统的稳定性。你是怎样理解的?
___________________________________________________________
下图为利用生物技术获得生物新品种的过程,据图回答:
(1)在基因工程中,A→B为_________技术,利用的原理是__________________________,其中①为________________过程。
(2)B→C为抗虫棉的培育过程,其中③过程常用的方法是_________________。要确定目的基因(抗虫基因)导入受体细胞后是否能稳定遗传并表达,需进行检测和鉴定工作,请写出在个体生物学水平上的鉴定过程:
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
端粒是真核细胞染色体末端的特殊结构,由DNA重复序列和结合蛋白组成。研究发现,随细胞不断增殖,端粒逐渐缩短。当细胞端粒缩至一定程度时,细胞停止分裂。端粒酶由RNA和蛋白质组成,其中RNA是一段模板序列,可指导合成端粒DNA的重复序列。人体内大多数癌细胞都表现出较高的端粒酶活性。请分析回答:
(1)端粒酶的作用相当于HIV病毒中的 酶。结合端粒酶的作用推测,癌细胞表现出恶性增殖而不衰老死亡的特点可能是由于 。
(2)和端粒酶的化学成分最接近的细胞器是_______。
A、线粒体 B、核糖体 C、中心体 D、内质网 E、高尔基体 F、溶酶体
(3)双歧杆菌是人体肠道内的自然菌群,具有抗肿瘤作用。研究人员从双歧杆菌中提取出双歧杆菌脂磷壁酸(LTA),加入细胞培养液中培养人白血病细胞株HL-60,检测LTA对细胞增殖的影响。LTA浓度和实验结果如图1所示。
①此实验中还有一组对照实验,其处理是_________________。
②选用LTA浓度为40μg/ml的培养液中培养的细胞,测定端粒酶活性,结果如图2所示。综合两个实验结果,可以得出的结论有:
结论一:LTA能通过_______________来抑制_______________。
结论二:______________。
结论三:______________。
如图为三种质粒和一个含目的基因的DNA片段,其中Ap为氨苄青霉素抗性基因,Tc为四环素抗性基因,lacZ为蓝色显色基因,EcoRⅠ(0.7Kb)、PvuⅠ(0.8Kb)等为限制酶及其切割位点与复制原点之间的距离。已知1kb=1000个碱基对,请回答下列问题:
(1)片段D为目的基因中的某一片段,则DNA聚合酶和DNA连接酶的作用部位依次是______________(填数字)。
(2)图中能作为目的基因运载体最理想的质粒是______________ (填A/B/C),请据图分析,其他两种质粒一般不能作为运载体的理由分别是______________、______________。
(3)用EcoR I完全酶切目的基因和质粒B形成的重组质粒,并进行电泳观察,可出现长度分别为1.1kb和______________kb的两个片段,或者长度分别为______________的两个片段。(重组质粒上目的基因的插入位点与EcoR I的识别位点之间的碱基对忽略不计)。
(4)将分别用限制酶PvuⅠ切开的质粒B溶液与目的基因溶液混合,加入DNA连接酶连接后,进行大肠杆菌受体细胞导入操作,之后,受体细胞的类型(对抗生素表现出抗性R或敏感性S,蓝白代表菌落颜色)包含______________ (多选)。
A.ApR、蓝色 B.ApR、白色 C.ApS、蓝色 D.ApS、白色
(5)动物基因工程通常以受精卵作为受体细胞的根本原因是_____________。
A.受精卵能使目的基因高效表达
B.受精卵可发育成动物个体
C.受精卵基因组更易接受DNA的插入
D.受精卵尺寸较大,便于DNA导入操作
在某些深海鱼中发现的抗冻蛋白基因afp对提高农作物的抗寒能力有较好的应用价值。右图所示是获得转基因莴苣的技术流程,请据图回答下列问题:
(1)获取目的基因的主要途径包括从自然界已有的物种中分离和________。
(2)①过程需要的酶有________、________。
(3)重组质粒除了带有抗冻蛋白基因afp以外,还必须含有启动子、终止子和________,这样才能构成一个完整的基因表达载体。
(4)如果受体细胞C1是土壤农杆菌,则将目的基因导入它的目的是利用农杆菌的________,使目的基因进入受体细胞C2,并将其插入到受体细胞C2中________上,使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达,形成转基因莴苣。经②过程获得的转基因莴苣中的目的基因是否表达,在分子水平上可用________法进行检测,如果出现杂交带,说明目的基因已经表达蛋白质产品,转基因莴苣培育成功。
下图表示应用现代生物技术制备H7N9病毒单克隆抗体的流程。回答下列问题:
(1)①过程表示______________;②过程用到的工具酶是________________。
(2)构建基因表达载体时,目的基因的首端必须含有 ,以利于目的基因的表达。③过程常用的方法是 。
(3)从分子水平上鉴定目的基因是否转录可采用_____________技术。
(4)细胞Ⅱ的特点是 。
(5)若要预防H7N9禽流感,可用图中的________________作为疫苗。
(6)传统农业中,植物秸秆往往是通过焚烧以便使其中的无机盐还田,该做法的最大缺点是会造成环境污染;而现代农业中,在充分利用能量、减少环境污染的同时,通过饲养家禽、家畜,提高农民经济收入,使保护环境和发展经济相互协调,这主要体现了生态工程的________________原理。
以下是科学家采用不同方法培育良种牛的过程,请据图回答下列有关问题:
(1)图中对良种奶牛进行处理时用到的激素是 ,②过程使用的是 酶。③表示 技术,
(2)如果转基因牛D的牛奶中含有 ,则说明血清蛋白基因在个体水平已表达成功,其他细胞中不含血清蛋白是 的结果。
(3)图中A和B分别是指 和 。
分)绿色荧光蛋白(GFP)能在蓝光或紫外光下发出荧光,基因工程中,GFP基因可作为目的基因用于培育绿色荧光小鼠,下图表示培育绿色荧光小鼠的基本流程:
(1)基因工程中,GFP基因属于 ,获取该基因的工具酶是 。
(2)构建基因表达载体的目的是 。
(3)过程②常用的方法是 ,在进行过程④前,利用 技术可以获得数目更多且基因型相同的绿色荧光小鼠。
(4)胚胎工程的最后一道工序是 ,进行④过程的优势是 。
(5)绿色荧光小鼠培育过程涉及的生物技术有 (至少回答两点)。
应用生物工程技术获得人们需要的生物新品种或新产品,是生物科学技术转化为生产力的重要体现。请据图回答下列问题:
(1)在培育转基因牛的过程中,②过程需要的工具是____________________②过程常用的方法是_______________________________。
(2)转基因牛可通过分泌乳汁来生产人生长激素,在基因表达载体中,人生长激素基因的尾端含有________,首端有启动子,它是RNA聚合酶识别和结合点部位,有了它才能驱动基因转录出__________。③过程培养到桑椹胚或囊胚阶段,可以采用________技术,经移植培育出多头相同的转基因牛犊。
(3)PrG基因的产物能激发细胞不断分裂,通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体, Ⅱ最可能是________细胞。单克隆抗体与常规抗体相比,最主要的优点是 _________ 。
(4)我国在抗虫棉培育过程中,将目的基因导入棉花受体细胞采用最多的方法是________法。④过程中的受体细胞如果采用愈伤组织细胞,与采用叶肉细胞相比较,其优点是____________________, ⑤过程采用的技术原理是________________。
材料一:在临床上,将机体不能合成腺苷脱氨酶(ADA)、缺乏正常的免疫能力的患者,称为先天性重症联合免疫缺陷病(SCID)。该病可用“基因疗法”治疗:首先从患者血液中获得T细胞,在绝对无菌环境里用逆转录病毒把ADA基因转入T细胞,再在体外大量繁殖扩增。然后再将约10亿个这种带有正常基因的T细胞输回患者体内,以后每隔1—2个月再输1次,共输7—8次,患者的免疫功能在治疗后显著好转。这一成果,标志着人类在治疗遗传性疾病方面进入了一个全新的阶段。
材料二:番茄果实成熟过程中,某种酶(PG)开始合成并显著增加,促使果实变红变软,但不利于长途运输和长期保鲜。科学家利用反义RNA技术,可有效解决此问题。该技术的核心是,从番茄体细胞中获得指导PG合成的信使RNA,继而以该信使RNA为模板人工合成反义基因并将之导入离体番茄体细胞,经组织培养获得完整植株。新植株在果实发育过程中,反义基因经转录产生的反义RNA与细胞原有mRNA(靶mRNA)互补形成双链RNA,阻止靶mRNA进一步翻译形成PG,从而达到抑制果实成熟的目的。
⑴ 在材料一的基因治疗过程中,用逆转录病毒把ADA基因转入T细胞,逆转录病毒相当于基因工程中的 。在基因治疗过程中获取ADA基因常用方法有: 、 、 。
⑵ 以上两组材料中不仅涉及到了基因工程还涉及到了细胞工程,材料一中T细胞在体外大量繁殖扩增,原理是 ;材料二中离体番茄体细胞经组织培养获得完整植株,原理是 。