【选修3 现代生物科技专题】1、家蚕细胞具有高效表达外源基因能力。

将人干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培养，可以提取干扰素用于制药。

（1）进行转基因操作前，需用_____________酶短时处理幼蚕组织，以便获得单个细胞。

（2）为使干扰素基因在家蚕细胞中高效表达，需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入表达载体的__________________和____________________之间。

（3）采用PCR技术可验证干扰素基因是否已经导入家蚕细胞。

PCR技术利用的原理是______________________________，该PCR反应体系的主要成分应该包含：扩增缓冲液（含Mg2+）、水，4种脱氧核苷酸、模板DNA、___________________和_____________________。

（4）生物反应器培养家蚕细胞时会产生接触抑制，所以培养时通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反应器中，这样可以_________________增加培养的细胞数量，也有利于空气交换。

1答案：（1）胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）（2）启动子终止子（3）DNA分子的复制 Taq酶（耐高温的DNA聚合酶）（干扰素基因特异性的DNA）引物对（两种引物）（4）增大细胞贴壁生长的附着面积2、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。

图中tet R表示四环素抗性基因，amp R表示氨苄青霉素抗性基因，BamHⅠ、HindⅢ、SmaⅠ直线所示为三种限制酶的酶切位点。

据图回答：（1）图中将人乳铁蛋白基因插入载体，需用＿＿＿＿＿＿＿＿限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因。

筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要在含＿＿＿＿＿的培养基上进行。

（2）能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控序列是＿＿＿＿（填字母代号）。

A．启动子 B．tet R C．复制原点 D．amp R（3）过程①可采用的操作方法是＿＿＿（填字母代号）。

A．农杆菌转化 B．大肠杆菌转化C．显微注射 D．细胞融合（4）过程②采用的生物技术是＿＿＿＿＿＿＿。

（5）对早期胚胎进行切割，经过程②可获得多个新个体。

这利用了细胞的＿＿性。

（6）为检测人乳铁蛋白是否成功表达，可采用＿＿（填字母代号）技术。

A．核酸分子杂交 B．基因序列分析C．抗原—抗体杂交 D．PCR2答案：（1）HindⅢ和BamHⅠ（3分）氨苄青霉素（2分）（2）A（2分）（3）C（2分）（4）胚胎移植技术（2分）（5）全能（2分）（6）C（2分）3、单纯疱疹病毒Ⅰ型(HSV-1)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-1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内使其增殖,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-1蛋白,其原因是该抗体具有和等特性。

3答案：(1)HSV-1蛋白体液免疫(或免疫) 骨髓瘤无限增殖且产生专一抗体(2)腹腔腹水（1分） (3)纯度高特异性强4、动物乳腺生物反应器是一项利用转基因动物的乳腺代替传统的生物发酵，进行大规模生产可供治疗人类疾病或用于保健的活性蛋白质的现代生物技术。

目前科学家已在牛和羊等动物的乳腺生物反应器中表达出了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素等重要药品。

大致过程如图所示：(1)在过程③中需要用到的工具酶有 ________________________ 。

要使人的药用蛋白基因在奶牛乳腺细胞中特异性表达，完整的基因表达载体要包括目的基因、____________ 、标记基因等部分。

(2)要实现超数排卵，应在性成熟雌牛发情周期的某一阶段用 ____ _ 处理。

通过①采集的精子不能直接使成熟的卵子受精，原因是 ______ 。

(3)将获得的重组细胞培养成早期胚胎后，移植到经过_____ 处理的受体母牛子宫内。

因为我们对细胞所需的营养条件还没有完全搞清楚，所以，在早期胚胎的培养基中，往往还需要添加 ______ 。

(4)若要一次获得多只完全相同的转基因牛，应采用胚胎分割移植技术。

在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意将 ______ 均等分割。

胚胎分割移植后发育成小牛，这些小牛的基因型 ______ (填“相同”或“不同”)。

4答案：（1）限制性核酸内切酶、DNA连接酶启动子、终止子（2）促性腺激素精子没有获能（3）同期发情血清（4）内细胞团相同（1分）5、资料甲：科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵中，得到了体型巨大的“超级小鼠”；科学家用农杆菌转化法培育出了转基因烟草。

资料乙：T4溶菌酶在温度较高时容易失去活性。

科学家对编码T4溶菌酶的基因进行了改造，使其表达的T4溶菌酶第3 位的异亮氨酸变为半胱氨酸，在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成一个二硫键，提高了T4溶菌酶的耐热性。

资料丙：植物甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物，甲含有效成分A，乙含有效成分B。

某研究小组拟培育同时含有A和B的新型药用植物。

回答下列问题：(1)资料甲属于基因工程范畴，将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用的方法是____________。

构建基因表达载体常用的工具酶是____________和____________。

在培养有些转基因植物时，常用农杆菌转化法，农杆菌的作用是_____________ _________________ 。

(2)资料乙中的技术属于____________ 工程的范畴，该工程是以分子生物学相关理论为基础，通过____________或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种____________ 的技术。

在该实例中，引起T4溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶的肽链的____________ 序列发生了改变。

(3)资料丙属于细胞工程范畴。

为了培育该新型药用植物，可取甲和乙的叶片细胞，先用酶去除细胞壁，再用化学诱导剂诱导二者融合，形成的融合细胞进一步培养形成完整的杂种植株。

这种培育技术称为____________。

这种杂种植株也可通过制作人工种子的方法来大量繁殖。

经植物组织培养得到的____________________等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子5答案：(1)显微注射技术限制性核酸内切酶 DNA连接酶农杆菌可感染植物，将目的基因转入到受体细胞中(2)蛋白质基因修饰新的蛋白质氨基酸(3)植物体细胞杂交技术胚状体、不定芽、顶芽、腋芽6、香蕉是一种常见的热带水果，可以通过基因工程生产抗病毒香蕉苗。

抗病毒香蕉苗生产过程为：首先要获得目的基因，即其它生物体内的某种①；构建基因表达载体；将目的基因导入②；再将其用③技术培养成抗病毒香蕉苗。

一个基因表达载体的组成，除了目的基因外，还必须有④、⑤、标记基因；写出一种将目的基因导入植物受体细胞的方法：⑥；请简述对抗病毒香蕉苗进行个体生物学水平鉴定的方法：⑦。

6答案：①抗病毒基因（2分；只答基因或目的基因均不给分）②香蕉体细胞（2分，只答受体细胞给1分）③组织培养（2分）④启动子（2分，有错别字不给分）⑤终止子（2分，有错别字不给分）⑥农杆菌转化法（2分，补充答案：农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法任写一种即全对给2分；若写成显微注射、感受态法不给分）⑦对香蕉苗进行病毒的接种实验（3分）（意思相近即可，但答成分子水平的检测如DNA分子杂交、DNA—RNA分子杂交、抗原—抗体杂交等均不给分）7、科学家将人的生长激素基因与大肠杆菌的DNA分子进行重组，并成功地在大肠杆菌中得以表达。

但在进行基因工程的操作过程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。

已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—，请据图回答：(1)过程①所需要的酶是________。

(2)在构建基因表达载体的过程中，应用限制酶______切割质粒，用限制酶______切割目的基因。

用限制酶切割目的基因和载体后形成的黏性末端通过_____________ 原则进行连接。

人的基因之所以能与大肠杆菌的DNA分子进行重组，原因是___________ _______。

(3)在过程③中一般将受体大肠杆菌用________________进行处理，以增大____ ___的通透性，使含有目的基因的重组质粒容易进入受体细胞。

(4)将得到的大肠杆菌B涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上，得到如图a所示的结果(圆点表示菌落)，该结果说明能够生长的大肠杆菌中已导入了_________ ________，反之则没有导入；再将灭菌绒布按到培养基a上，使绒布表面沾上菌落，然后将绒布按到含四环素的培养基上培养，得到如图b所示的结果(圆圈表示与图a中培养基上对照无菌落的位置)。

与图b圆圈相对应的图a中的菌落表现型是_____ _____________________，这些大肠杆菌中导入了________________。

(5)人体的生长激素基因能在大肠杆菌体内成功表达是因为______________________。

目的基因导入大肠杆菌中后表达的过程是_____________________。

答案：(1)逆转录酶(2)ⅠⅡ碱基互补配对人的基因与大肠杆菌DNA分子的双螺旋结构相同（2分）(3)CaCl2溶液细胞壁(4)普通质粒或重组质粒抗氨苄青霉素而不抗四环素重组质粒(5)二者共用一套密码子（2分）生长激素基因→mRNA→生长激素（2分）8、人组织纤溶酶原激活物（htPA）是一种重要的药用蛋白，可在转htPA基因母羊的羊乳中获得。

流程如下：（1）检测目的基因是否已插入受体细胞DNA，可采用_____ ____技术。

（2）为获取更多的卵（母）细胞，要对供体母羊注射促性腺激素，使其____ ______。

图中早期胚胎可用人工方法从羊输卵管内获得,该过程称为；也可从羊体内取出卵子,通过后进行早期胚胎培养获得。

第5天右以看到胚胎发生收缩，细胞间隙扩大，接着胚胎内部出现裂隙，这是胚胎__ ____期开始的标志．（3）利用和胚胎移植技术可获得多个转基因个体。

图中早期胚胎通过胚胎移植技术移入代孕母羊子宫内继续发育,暂不移入的胚胎可使用方法保存。

（4）胚胎干细胞(ES)可由中分离培养获得的一类细胞。

8答案：（1）DNA分子杂交（或核酸探针）（2）超数排卵；冲卵(或冲胚)；体外受精(或核移植) ；囊胚（3）胚胎分割；冷冻(或低温)（4）早期胚胎或者原始性腺（1分）9、植物甲具有极强的耐旱性，其耐旱性与某个基因有关。