劉曉菊 張華

一、蛋白質(zhì)工程和基因工程的綜合命題

例1某生物體內(nèi)有基因A，該基因能控制合成A蛋白，A蛋白是某種藥物的有效成分，下圖是將A基因?qū)氪竽c桿菌內(nèi)，制備“工程菌”的示意圖。據(jù)圖回答：

（1）獲得基因A有兩條途徑：一是以A的mRNA為模板，在酶的催化下，合成雙鏈DNA，從而獲得所需基因；二是根據(jù)目標(biāo)蛋白質(zhì)的序列，推測(cè)出相應(yīng)的mRNA序列，然后按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，推測(cè)其DNA的序列，再通過(guò)方法合成所需基因。

（2）利用PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA時(shí)，需要在反應(yīng)體系中添加的有機(jī)物質(zhì)有、、4種脫氧核糖核苷酸和酶，擴(kuò)增過(guò)程可以在PCR擴(kuò)增儀中完成。

（3）下列關(guān)于各種酶作用的敘述，不正確的是。

A.DNA連接酶能使不同脫氧核苷酸的磷酸與脫氧核糖連接

B.RNA聚合酶能與基因的特定位點(diǎn)結(jié)合，催化遺傳信息的轉(zhuǎn)錄

C.一種DNA限制酶能識(shí)別一種核糖核苷酸序列

D.胰蛋白酶能作用于離體的動(dòng)物組織，使其分散成單個(gè)細(xì)胞

（4）圖中的C稱(chēng)為，在基因工程中，常用Ca2+處理D，處理后D更易，此時(shí)D稱(chēng)為。

（5）圖中最后一步“篩選”是指從轉(zhuǎn)化細(xì)胞中篩選出能的大腸桿菌作為工程菌。

【知識(shí)要點(diǎn)復(fù)習(xí)】（1）利用反轉(zhuǎn)錄法合成目的基因的過(guò)程是：以mRNA為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶的催化下，合成單鏈的DNA，逆轉(zhuǎn)錄酶具有DNA聚合酶活性，在它的作用下，可合成雙鏈DNA；根據(jù)蛋白質(zhì)來(lái)獲得目的基因的過(guò)程是：根據(jù)目標(biāo)蛋白質(zhì)的氨基酸序列，推測(cè)出相應(yīng)的mRNA序列，然后按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，推測(cè)其DNA的脫氧核苷酸序列，再通過(guò)人工合成方法合成所需基因。

（2）PCR過(guò)程中需要引物、模板DNA、4種脫氧核糖核苷酸和熱穩(wěn)定性DNA聚合酶等物質(zhì)，故在PCR反應(yīng)體系中應(yīng)添加這些物質(zhì)。

（3）DNA連接酶能使不同脫氧核苷酸的磷酸與脫氧核糖連接，形成磷酸二酯鍵，A項(xiàng)正確；RNA聚合酶能與基因上的RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合，催化遺傳信息的轉(zhuǎn)錄，B項(xiàng)正確；一種DNA限制酶能識(shí)別一種“脫氧核糖核苷酸序列”而不是“核糖核苷酸序列”，C項(xiàng)錯(cuò)誤；胰蛋白酶能將離體的動(dòng)物組織細(xì)胞間質(zhì)中的膠原蛋白分解，使其分散成單個(gè)細(xì)胞，D項(xiàng)正確。

（4）由圖可知，A為目的基因，B為運(yùn)載體，二者結(jié)合在一起，形成的C稱(chēng)為重組DNA（或重組質(zhì)粒）。將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞，常用Ca2+處理受體細(xì)胞，使之更易吸收周?chē)h(huán)境中的DNA，成為感受態(tài)細(xì)胞，提高受體細(xì)胞的轉(zhuǎn)化率。

（5）目的基因?qū)胧荏w細(xì)菌，是否可以穩(wěn)定維持和表達(dá)其遺傳性，可通過(guò)檢測(cè)與鑒定，得到穩(wěn)定遺傳并能表達(dá)出A蛋白的細(xì)菌作為工程菌。

【答案】（1）逆轉(zhuǎn)錄氨基酸脫氧核苷酸

人工合成（化學(xué)）（2）引物模板DNA熱穩(wěn)定性DNA聚合（3）C（4）重組DNA（或重組質(zhì)粒）吸收周?chē)h(huán)境中的DNA感受態(tài)細(xì)胞（5）穩(wěn)定遺傳并能表達(dá)出A蛋白

二、胚胎工程、基因工程和細(xì)胞工程的綜合命題

例2毛角蛋白Ⅱ型中間絲（KIFⅡ）基因與絨山羊的羊絨質(zhì)量密切相關(guān)。獲得轉(zhuǎn)KIFⅡ基因的高絨質(zhì)絨山羊的簡(jiǎn)單流程圖如下。

（1）過(guò)程①中最常用的運(yùn)載工具是，這里也可以用動(dòng)物病毒或作為運(yùn)載工具，所需要的酶是限制酶和。

（2）在過(guò)程②中，用處理將皮膚組織塊分散成單個(gè)成纖維細(xì)胞。在培養(yǎng)過(guò)程中，將成纖維細(xì)胞置于和5% CO2的混合氣體培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)，培養(yǎng)液中加入達(dá)到無(wú)菌環(huán)境，將成纖維細(xì)胞置于5% CO2的氣體環(huán)境中，CO2的作用是。

（3）在過(guò)程③中，用處理以獲取更多的卵（母）細(xì)胞。成熟卵（母）細(xì)胞在核移植前需要顯微操作將吸出，處理后得到去核的卵母細(xì)胞。

（4）從重組細(xì)胞到早期胚胎過(guò)程中所用的胚胎工程技術(shù)是。在胚胎移植前，通過(guò)技術(shù)可獲得較多胚胎，此技術(shù)若選囊胚作材料，應(yīng)注意的事項(xiàng)是。

【知識(shí)要點(diǎn)復(fù)習(xí)】（1）將KIFⅡ基因?qū)氤衫w維細(xì)胞內(nèi)，獲得轉(zhuǎn)KIFⅡ基因的高絨質(zhì)絨山羊的過(guò)程采用了轉(zhuǎn)基因技術(shù)，而轉(zhuǎn)基因技術(shù)的原理是基因重組，過(guò)程①是基因表達(dá)載體的構(gòu)建過(guò)程，該過(guò)程中最常用的運(yùn)載工具是質(zhì)粒，此外也可用動(dòng)植物病毒及λ噬菌體的衍生物作為運(yùn)載工具，此處不宜用植物病毒；所需要的酶是限制酶和DNA連接酶。

（2）過(guò)程②為動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程，該過(guò)程需用胰蛋白酶（或膠原蛋白酶）處理，使皮膚組織塊分散成單個(gè)成纖維細(xì)胞，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要一定的氣體環(huán)境，即95%空氣加5% CO2，CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH值。細(xì)胞培養(yǎng)需要無(wú)菌和無(wú)毒的環(huán)境，因此培養(yǎng)液中需加入（一定量的）抗生素以達(dá)到無(wú)菌環(huán)境。

（3）過(guò)程③表示活體采卵，該過(guò)程需用促性腺激素處理母羊使其超數(shù)排卵，以獲取更多的卵（母）細(xì)胞，在體外培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期時(shí)，通過(guò)顯微操作進(jìn)行去核處理，將細(xì)胞核和第一極體一并吸出。

（4）從重組細(xì)胞到早期胚胎過(guò)程需采用（早期）胚胎培養(yǎng)技術(shù)。在胚胎移植前，通過(guò)胚胎分割技術(shù)可獲得較多胚胎，此技術(shù)若選囊胚作材料，應(yīng)注意的事項(xiàng)是將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。

【答案】（1）質(zhì)粒λ噬菌體的衍生物DNA連接酶（2）胰蛋白酶（或膠原蛋白酶）95%空氣（一定量的）抗生素維持培養(yǎng)液的pH值（3）促性腺激素細(xì)胞核和第一極體

（4）（早期）胚胎培養(yǎng)技術(shù)胚胎分割將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割

三、細(xì)胞工程和胚胎工程的綜合命題

例32015年2月3日，英國(guó)議會(huì)下院通過(guò)一項(xiàng)歷史性法案，允許以醫(yī)學(xué)手段培育“三親嬰兒”。三親嬰兒的培育過(guò)程可選用如下技術(shù)路線。

（1）此過(guò)程涉及試管嬰兒的培育，它屬于（填“無(wú)性”或“有性”）生殖，試管嬰兒的培育用到的技術(shù)手段有：體外受精技術(shù)、技術(shù)和技術(shù)。

（2）該技術(shù)培育的“三親嬰兒”的染色體來(lái)自細(xì)胞，其細(xì)胞質(zhì)基因來(lái)自細(xì)胞。

（3）據(jù)圖分析，該技術(shù)（填“能”或“不能”）避免母親的紅綠色盲遺傳病基因傳遞給后代，該技術(shù)能避免母親的遺傳性視神經(jīng)病變遺傳給后代，推測(cè)該疾病的致病基因位于上。

（4）細(xì)胞核移植技術(shù)一般選擇減數(shù)第二次分裂中期的卵母細(xì)胞作為受體細(xì)胞，其原因有：①卵母細(xì)胞質(zhì)內(nèi)存在激發(fā)細(xì)胞核全能性表達(dá)的物質(zhì)；②；③。

（5）高產(chǎn)奶?！氨R辛達(dá)”的培育也用到了細(xì)胞核移植技術(shù)，其過(guò)程大致如下圖所示：

其中供體細(xì)胞來(lái)自（填“高產(chǎn)奶?！被颉捌胀膛！保?，將供體細(xì)胞注入去核的卵母細(xì)胞的透明帶中，通過(guò)方法使兩細(xì)胞融合，供體核進(jìn)入受體卵母細(xì)胞中，體現(xiàn)細(xì)胞膜的特點(diǎn)；常用方法激活重組細(xì)胞，使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育。如果要提高重組胚胎的利用率，可對(duì)期的胚胎進(jìn)行分割以獲得多個(gè)可用于移植的胚胎，暫時(shí)不移植的胚胎可用方法保存。

【知識(shí)要點(diǎn)復(fù)習(xí)】（1）“三親嬰兒”的獲得涉及“試管嬰兒技術(shù)”，應(yīng)屬于有性生殖，體外受精技術(shù)得到受精卵后需要通過(guò)早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)得到可用于胚胎移植的桑椹胚或囊胚，然后進(jìn)行胚胎移植。

（2）通過(guò)題圖分析可知，核移植是將母親卵母細(xì)胞的核移植到捐獻(xiàn)者去核的卵母細(xì)胞中，所以受精卵的細(xì)胞核內(nèi)含有來(lái)自母親的遺傳物質(zhì)和來(lái)自精子的父親的遺傳物質(zhì)，而受精卵的細(xì)胞質(zhì)基因幾乎全部來(lái)自捐獻(xiàn)者的去核的卵母細(xì)胞。

（3）母親的紅綠色盲遺傳病基因可以通過(guò)細(xì)胞核進(jìn)入受精卵，所以該技術(shù)不能避免母親的紅綠色盲遺傳病基因傳遞給后代，該技術(shù)能避免母親的遺傳性視神經(jīng)病變遺傳給后代，因此“遺傳性視神經(jīng)病變”應(yīng)屬于細(xì)胞質(zhì)基因控制的遺傳病，即致病基因位于線粒體DNA上。

（4）細(xì)胞核移植技術(shù)一般選擇減數(shù)第二次分裂中期的卵母細(xì)胞作為受體細(xì)胞，其原因有：①卵母細(xì)胞質(zhì)內(nèi)存在激發(fā)細(xì)胞核全能性表達(dá)的物質(zhì)；②卵母細(xì)胞體積大，便于操作；③卵黃多，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富，有利于早期的胚胎發(fā)育。

（5）高產(chǎn)奶牛“盧辛達(dá)”的培育屬于克隆，其中供體細(xì)胞為高產(chǎn)奶牛的體細(xì)胞，其操作流程如下：

將供體細(xì)胞注入去核的卵母細(xì)胞的透明帶中，通過(guò)電刺激方法使兩細(xì)胞融合，供體核進(jìn)入受體卵母細(xì)胞中形成重組細(xì)胞，重組細(xì)胞還需通過(guò)物理或化學(xué)方法（如電脈沖、鈣離子載體、乙醇等）激活才能繼續(xù)分離和發(fā)育成重組胚胎。如果要提高重組胚胎的利用率，可對(duì)桑椹胚或囊胚期的胚胎進(jìn)行分割以獲得多個(gè)可用于移植的胚胎，暫時(shí)不移植的胚胎可用冷凍方法保存。

【答案】（1）有性早期胚胎培養(yǎng)（或動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)）胚胎移植（2）母親的卵母細(xì)胞和精子捐獻(xiàn)者的卵母（3）不能線粒體DNA（或細(xì)胞質(zhì)DNA）（4）②卵母細(xì)胞體積大，便于操作③卵黃多，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富（5）高產(chǎn)奶牛電刺激流動(dòng)性物理或化學(xué)桑椹胚或囊胚冷凍

四、動(dòng)物細(xì)胞工程和免疫知識(shí)的綜合命題

例4下圖是利用單克隆抗體技術(shù)制備三聚氰胺特異性抗體的過(guò)程。請(qǐng)據(jù)圖回答：

（1）單克隆抗體的制備是動(dòng)物細(xì)胞工程中技術(shù)的重要應(yīng)用，該技術(shù)依據(jù)的原理是，而動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)依據(jù)的原理是。

（2）B淋巴細(xì)胞是由動(dòng)物體內(nèi)細(xì)胞增殖、分化、發(fā)育而來(lái)，主要參與動(dòng)物體的免疫過(guò)程；單克隆抗體的制備所基于的免疫學(xué)基本原理是。

（3）由于三聚氰胺分子量過(guò)小，不足以激活高等動(dòng)物的免疫系統(tǒng)，因此在制備抗體前必須對(duì)其進(jìn)行①過(guò)程，下列物質(zhì)中不適合作協(xié)助“擴(kuò)容”抗原分子的是（）

A.蛋白質(zhì)B.多糖

C.磷脂D.核苷酸

（4）③過(guò)程采用與植物細(xì)胞原生質(zhì)體融合相同的誘導(dǎo)方法有，③過(guò)程特有的方法是。

（5）④過(guò)程涉及兩次篩選，分別篩選出和；單克隆抗體與傳統(tǒng)血清抗體相比具有的優(yōu)點(diǎn)是。

【知識(shí)要點(diǎn)復(fù)習(xí)】（1）單克隆抗體的制備過(guò)程是將效應(yīng)B細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合形成雜交瘤細(xì)胞，然后經(jīng)克隆化培養(yǎng)和抗體檢測(cè)，最后得到單克隆抗體，所以單克隆抗體技術(shù)是細(xì)胞融合技術(shù)的重要應(yīng)用；動(dòng)物細(xì)胞融合依據(jù)的原理是細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性；動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)依據(jù)的原理是細(xì)胞增殖。

（2）B淋巴細(xì)胞是由動(dòng)物體骨髓中的造血干細(xì)胞增殖、分化、發(fā)育而來(lái)的，主要參與動(dòng)物體的體液免疫；單克隆抗體的制備所基于的免疫學(xué)基本原理是每一個(gè)B淋巴細(xì)胞只分泌一種特異性抗體。

（3）協(xié)助“擴(kuò)容”抗原分子必須是大分子物質(zhì)，所以核苷酸作為小分子物質(zhì)被排除。

（4）植物細(xì)胞原生質(zhì)體融合常用化學(xué)方法（聚乙二醇PEG）和物理方法（離心、振動(dòng)、電刺激）；誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合的方法有三種，分別是生物方法（滅活的病毒）、化學(xué)方法（聚乙二醇PEG）和物理方法（離心、振動(dòng)、電刺激）。

（5）單克隆抗體制備過(guò)程的兩次篩選：第一次篩選雜交瘤細(xì)胞，第二次篩選產(chǎn)生特異性（抗三聚氰胺）抗體的雜交瘤細(xì)胞；單克隆抗體與傳統(tǒng)血清抗體相比具有的優(yōu)點(diǎn)是特異性強(qiáng)、靈敏度高、可大量制備。

【答案】（1）動(dòng)物細(xì)胞融合細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性細(xì)胞增殖（2）造血干體液每一個(gè)B淋巴細(xì)胞只分泌一種特異性抗體（3）D（4）化學(xué)方法（聚乙二醇）和物理方法（電刺激）生物方法（滅活的病毒）（5）雜交瘤細(xì)胞產(chǎn)生特異性（抗三聚氰胺）抗體的雜交瘤細(xì)胞特異性強(qiáng)、靈敏度高、可大量制備

五、動(dòng)物細(xì)胞工程和植物細(xì)胞工程的綜合命題

例5某同學(xué)在學(xué)習(xí)“細(xì)胞工程”時(shí)，列表比較了動(dòng)植物細(xì)胞工程的有關(guān)內(nèi)容，其中不正確的地方有（）處

植物細(xì)胞工程動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)

手段植物組織培養(yǎng)、植物體細(xì)胞雜交動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和融合、單克隆抗體的制備特殊

處理機(jī)械法去除細(xì)胞壁胰蛋白酶處理、制備細(xì)胞懸浮液融合

方法物理方法、化學(xué)方法物理方法、化學(xué)方法、生物方法典型

應(yīng)用人工種子、遠(yuǎn)緣雜交植株、作物脫毒單克隆抗體的制備、克隆動(dòng)物培養(yǎng)液

區(qū)別蔗糖是離體組織賴(lài)以生長(zhǎng)的成分動(dòng)物血清不可缺少，需加一定量抗生素特點(diǎn)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)可定向改造生物的性狀單克隆抗體的優(yōu)點(diǎn)是特異性強(qiáng)、靈敏度高、可大量制備A.3處B.2處

C.1處D.0處

【解析】上表中有兩處錯(cuò)誤：一處是在植物細(xì)胞工程的體細(xì)胞雜交技術(shù)中去除細(xì)胞壁的方法是酶解法，即利用酶的專(zhuān)一性原理，用纖維素酶或果膠酶去除細(xì)胞壁；另一處是“植物體細(xì)胞雜交技術(shù)可定向改造生物的性狀”，與傳統(tǒng)的有性雜交相比，細(xì)胞融合技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于可以克服遠(yuǎn)緣雜交障礙，但不能定向改造生物的性狀，故B項(xiàng)正確。

【答案】B

六、胚胎工程和減數(shù)分裂的綜合命題

例6哺乳動(dòng)物卵原細(xì)胞減數(shù)分裂形成成熟卵子的過(guò)程，只有在促性腺激素和精子的誘導(dǎo)下才能完成。下圖是為獲得試管動(dòng)物記錄的某哺乳動(dòng)物卵子及早期胚胎的形成過(guò)程示意圖（N表示染色體組數(shù)）。請(qǐng)回答：

（1）圖中Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ細(xì)胞的名稱(chēng)分別為、、；卵裂的細(xì)胞分裂方式為。上圖中細(xì)胞Ⅱ處于細(xì)胞分裂后期時(shí)染色體數(shù)為，細(xì)胞Ⅲ處于細(xì)胞分裂后期時(shí)染色體數(shù)為，細(xì)胞Ⅳ處于細(xì)胞分裂后期時(shí)染色體數(shù)為。

（2）卵原細(xì)胞經(jīng)兩次細(xì)胞分裂形成卵子，減數(shù)第一次分裂發(fā)生在排卵前后，減數(shù)第二次分裂發(fā)生在過(guò)程中。若是體內(nèi)受精，則受精作用發(fā)生的場(chǎng)所是，當(dāng)觀察到卵細(xì)胞膜與透明帶之間時(shí)，說(shuō)明精子已經(jīng)受精，是防止多精入卵的第一道屏障。

（3）試管動(dòng)物的培育主要包括和兩個(gè)過(guò)程，前者需在獲能液或“專(zhuān)門(mén)溶液”中完成。

（4）對(duì)于試管動(dòng)物理解正確的是。

A.屬于無(wú)性生殖

B.屬于有性生殖

C.體內(nèi)發(fā)育

D.體外發(fā)育

E.運(yùn)用基因工程技術(shù)

F.運(yùn)用細(xì)胞工程技術(shù)

【知識(shí)要點(diǎn)復(fù)習(xí)】（1）圖中顯示卵原細(xì)胞經(jīng)過(guò)染色體復(fù)制（減數(shù)第一次分裂前的間期）成為細(xì)胞Ⅱ初級(jí)卵母細(xì)胞，它在促性腺激素的作用下完成減數(shù)第一次分裂，形成細(xì)胞Ⅲ次級(jí)卵母細(xì)胞，次級(jí)卵母細(xì)胞在減數(shù)第二次分裂中期與精子相遇完成受精作用，繼續(xù)完成減數(shù)第二次分裂形成受精卵，受精卵經(jīng)過(guò)卵裂形成早期胚胎。細(xì)胞Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ分別為初級(jí)卵母細(xì)胞、次級(jí)卵母細(xì)胞和受精卵，卵裂的細(xì)胞分裂方式為有絲分裂。處于細(xì)胞分裂后期的Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ細(xì)胞中染色體數(shù)分別為2N、2N、4N。

（2）卵原細(xì)胞經(jīng)歷的兩次細(xì)胞分裂分別發(fā)生在：減數(shù)第一次分裂發(fā)生在排卵前后，減數(shù)第二次分裂發(fā)生在受精作用過(guò)程中；體內(nèi)受精發(fā)生的場(chǎng)所是輸卵管，當(dāng)觀察到卵細(xì)胞膜與透明帶之間有兩個(gè)極體出現(xiàn)時(shí)，說(shuō)明精子已進(jìn)入卵細(xì)胞，卵細(xì)胞被激活完成減數(shù)第二次分裂，排出第二極體；第一個(gè)精子觸及卵細(xì)胞膜的瞬間，透明帶的穿透性立即發(fā)生改變以防止多個(gè)精子進(jìn)入透明帶，這叫透明帶反應(yīng)。

（3）試管動(dòng)物的培育主要包括體外受精和胚胎移植兩個(gè)過(guò)程。

（4）試管動(dòng)物的培育屬于有性生殖，涉及動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，未涉及基因工程技術(shù)，試管動(dòng)物的發(fā)育是將早期胚胎移入母體（代孕母體）子宮內(nèi)發(fā)育，因此是體內(nèi)發(fā)育，所以選BCF。

【答案】（1）初級(jí)卵母細(xì)胞次級(jí)卵母細(xì)胞

受精卵有絲分裂2N2N4N（2）受精作用輸卵管有兩個(gè)極體透明帶反應(yīng)（3）體外受精胚胎移植（4）BCF

七、胚胎干細(xì)胞的應(yīng)用綜合命題

例7下圖表示利用胚胎干細(xì)胞（ES細(xì)胞）所作的一系列研究。請(qǐng)據(jù)圖分析回答問(wèn)題：

（1）過(guò)程Ⅰ將胚胎干細(xì)胞置于γ射線滅活的鼠胎兒成纖維細(xì)胞的飼養(yǎng)層上，并加入動(dòng)物血清、抗生素等物質(zhì)，維持細(xì)胞不分化的狀態(tài)。在此過(guò)程中，飼養(yǎng)層提供干細(xì)胞增殖所需的，加入抗生素是為了，這對(duì)于研究細(xì)胞分化和細(xì)胞凋亡的機(jī)理具有重要意義。

（2）上圖中的胚胎干細(xì)胞（ES細(xì)胞）可以從和中分離獲取。過(guò)程Ⅱ?qū)в羞z傳標(biāo)記的ES細(xì)胞注入早期胚胎的囊胚腔，通過(guò)組織化學(xué)染色，用于研究動(dòng)物體器官形成的時(shí)間、發(fā)育過(guò)程以及影響的因素，這項(xiàng)研究利用了胚胎干細(xì)胞具有的特點(diǎn)。

（3）過(guò)程Ⅲ中目的基因?qū)肱咛ジ杉?xì)胞最常用的方法是，將獲得的目的基因轉(zhuǎn)入胚胎干細(xì)胞前需構(gòu)建，需要的工具酶有。

（4）過(guò)程Ⅳ得到的小鼠畸胎瘤中里面全是軟骨、神經(jīng)管、橫紋肌和骨骼等人類(lèi)組織和器官。實(shí)驗(yàn)時(shí)，獲得免疫缺陷小鼠的方法是，該過(guò)程研究的意義在于解決臨床上供體器官不足或器官移植后免疫排斥等問(wèn)題。

（5）克隆轉(zhuǎn)基因小鼠常用的技術(shù)手段有、、早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)和。

【知識(shí)要點(diǎn)復(fù)習(xí)】（1）胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)所用的飼養(yǎng)層細(xì)胞可以供給干細(xì)胞增殖所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，加入抗生素是為了防止雜菌污染。

（2）胚胎干細(xì)胞（ES細(xì)胞）可以從早期胚胎和原始性腺中分離獲??；胚胎干細(xì)胞具有發(fā)育的全能性，通過(guò)組織化學(xué)染色，用于研究動(dòng)物體器官形成的時(shí)間、發(fā)育過(guò)程以及影響因素。

（3）將基因表達(dá)載體導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞最常用的方法是顯微注射法，在導(dǎo)入前需構(gòu)建基因表達(dá)載體（完成后稱(chēng)為“重組DNA”），需要的工具酶有限制酶和DNA連接酶。

（4）獲得免疫缺陷小鼠的方法有射線照射破壞胸腺法和直接手術(shù)摘除胸腺法，這樣小鼠就不能形成T細(xì)胞，不發(fā)生細(xì)胞免疫，移植組織細(xì)胞就不會(huì)被排斥。

（5）克隆轉(zhuǎn)基因小鼠涉及克隆，則涉及細(xì)胞核移植技術(shù)和胚胎移植技術(shù)，該小鼠又是“轉(zhuǎn)基因小鼠”，所以又涉及轉(zhuǎn)基因技術(shù)。

【答案】（1）營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)防止雜菌污染（2）早期胚胎原始性腺發(fā)育全能性（3）顯微注射法基因表達(dá)載體限制酶和DNA連接酶（4）破壞小鼠胸腺（5）核移植技術(shù)轉(zhuǎn)基因技術(shù)胚胎移植技術(shù)

【同步訓(xùn)練】

1.英國(guó)科學(xué)家維爾穆特首次用羊的體細(xì)胞（乳腺細(xì)胞）成功地培育出一只小母羊，取名“多利”，這一方法被稱(chēng)之為“克隆”。我國(guó)中科院動(dòng)物所和福州大熊貓研究中心合作，通過(guò)將大熊貓的細(xì)胞核植入到去核后的兔子卵細(xì)胞中，在世界上最早克隆出一批大熊貓?jiān)缙谂咛ィ@表明我國(guó)的大熊貓人工繁殖技術(shù)再次走在世界前列。以下說(shuō)法正確的是（）

A.在形成早期胚胎的過(guò)程中，依次經(jīng)歷了卵裂、囊胚、原腸胚等幾個(gè)階段

B.在形成早期胚胎的過(guò)程中，尚未出現(xiàn)細(xì)胞的分化

C.將兔的早期胚胎分割后，分別植入兩只母兔的子宮內(nèi)，并最終發(fā)育成兩只一樣的兔子，此方法與“多利”的培養(yǎng)本質(zhì)相同，涉及的技術(shù)也完全相同

D.兔子卵細(xì)胞質(zhì)的作用只是激發(fā)大熊貓細(xì)胞核的全能性

2.下列實(shí)踐與基因工程的說(shuō)法不正確的是（）

A.利用DNA探針檢測(cè)飲用水是否含病毒屬于基因工程的運(yùn)用

B.農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，目的基因的最終插入位置是在染色體的DNA上

C.選擇大腸桿菌作為“工程菌”生產(chǎn)的胰島素并不具生物活性

D.培育轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉用到了細(xì)胞融合技術(shù)

3.下列關(guān)于基因工程技術(shù)的敘述，正確的是（）

A.切割質(zhì)粒的限制性核酸內(nèi)切酶均特異性地識(shí)別6個(gè)核苷酸序列

B.PCR反應(yīng)中溫度的周期性變化是為了配合DNA聚合酶催化不同的反應(yīng)

C.載體質(zhì)粒通常采用抗生素合成基因作為篩選標(biāo)記基因

D.抗蟲(chóng)基因即使成功地插入到植物細(xì)胞染色體上也未必能正常表達(dá)

4.現(xiàn)有兩個(gè)煙草品種A（Hhrr）和B（hhRr）的花粉若干（兩對(duì)基因分別位于兩對(duì)同源染色體上），利用誘導(dǎo)因素促使原生質(zhì)體融合（只考慮兩兩融合）。只要有一對(duì)隱性基因純合（rr或hh）時(shí)，在光照強(qiáng)度大于800 lx條件下，就不能生長(zhǎng)。下列敘述正確的是（）

①實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)必須除去不利于原生質(zhì)體融合的物質(zhì)②實(shí)驗(yàn)中得到A、B花粉之間融合細(xì)胞的基因型有6種③要想從融合細(xì)胞的培養(yǎng)液中分離出基因型為HhRr的雜種細(xì)胞，可在大于800 lx光照下培養(yǎng)，收集增殖分化的細(xì)胞團(tuán)④從理論上分析，將融合細(xì)胞的培養(yǎng)液放在大于800 lx光照下培養(yǎng)，有5種基因型的融合細(xì)胞不能增殖分化

A.①②④B.①②③

C.②③④D.①③④

5.某農(nóng)業(yè)生態(tài)工程基地按照生態(tài)和經(jīng)濟(jì)規(guī)律，對(duì)種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。

（1）通過(guò)套種、間種和等技術(shù)的應(yīng)用，使種植的農(nóng)作物為該生態(tài)系統(tǒng)組成成分中的提供更多的食物。

（2）作為生態(tài)農(nóng)業(yè)，他們用作物秸稈作飼料發(fā)展畜禽養(yǎng)殖，人畜糞便大力發(fā)展沼氣池，沼渣用來(lái)養(yǎng)魚(yú)，賣(mài)到市場(chǎng)增加了效益，這個(gè)基地運(yùn)用了生態(tài)工程的等原理。

（3）在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中盡量不施用農(nóng)藥，其目的是。

A.減少水土流失B.減少土壤肥力

C.減少環(huán)境污染D.減少生物多樣性

6.水稻種子中70%的磷以植酸形式存在，植酸易與蛋白質(zhì)結(jié)合排出體外，是多種動(dòng)物的抗?fàn)I養(yǎng)因子，而植酸酶可降解植酸。科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)酵母菌中含有植酸酶，設(shè)想將酵母菌的植酸酶基因?qū)胨荆嘤椭菜徂D(zhuǎn)基因水稻品種。下圖是獲取植酸酶基因的流程，結(jié)合所學(xué)知識(shí)及相關(guān)信息回答下列問(wèn)題：

（1）圖中基因組文庫(kù)cDNA文庫(kù)（填“大于”或“小于”），B過(guò)程需要的酶是。

（2）為獲得大量的目的基因，可以用技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增，其原理是，該過(guò)程中需要以圖中的或?yàn)槟０?，所用酶的顯著特點(diǎn)是。

（3）植酸酶基因能在水稻體內(nèi)穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵是，可以用DNA分子雜交技術(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)。

（4）用限制酶處理載體和目的基因后，用酶處理，能連接平末端的酶，形成重組的基因表達(dá)載體，該載體的化學(xué)本質(zhì)是。

7.下圖是我國(guó)南方開(kāi)始嘗試的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式圖，其中利用植物秸稈中的原料生產(chǎn)的燃料乙醇，是一種“綠色能源”，可減少對(duì)石油資源的依賴(lài)。請(qǐng)據(jù)圖回答：

（1）生態(tài)系統(tǒng)的主要功能是和，從生態(tài)學(xué)角度分析，人們建立圖示的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的主要目的是。建立該生態(tài)工程所遵循的基本原理主要是（至少答兩點(diǎn)）等。

（2）植物秸稈經(jīng)預(yù)處理后，應(yīng)該利用微生物A所產(chǎn)生的纖維素酶進(jìn)行水解，使之轉(zhuǎn)化成發(fā)酵所需的葡萄糖。若從土壤中分離獲取微生物A，應(yīng)采用具有選擇功能的培養(yǎng)基，培養(yǎng)基中的碳源為。

（3）為了提高植物秸稈的利用率，可以利用基因工程對(duì)微生物A進(jìn)行改造，其基本方法是：先用同時(shí)切割和，然后用DNA連接酶將上述切割產(chǎn)物連接，構(gòu)建并將其導(dǎo)入到受體菌中。

8.植物甲具有極強(qiáng)的耐旱性，其耐旱性與某個(gè)基因有關(guān)。若從該植物中獲得該耐旱基因，并將其轉(zhuǎn)移到耐旱性低的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性。

（1）理論上，基因組文庫(kù)含有生物的基因；而cDNA文庫(kù)含有生物的基因。

（2）將耐旱基因?qū)朕r(nóng)桿菌，并通過(guò)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將其導(dǎo)入植物乙的體細(xì)胞中，經(jīng)過(guò)一系列的過(guò)程得到再生植株。要確認(rèn)該耐旱基因是否在再生植株中正確表達(dá)，應(yīng)檢測(cè)此再生植株中該基因的，如果檢測(cè)結(jié)果呈陽(yáng)性，再在田間試驗(yàn)中檢測(cè)植株的是否得到提高。

（3）假如用得到的二倍體轉(zhuǎn)基因耐旱植株進(jìn)行自交，如果子代中耐旱與不耐旱植株的數(shù)量比為，則可推測(cè)該耐旱基因整合到了同源染色體的一條染色體上；如果子代中表現(xiàn)為，則可推測(cè)該耐旱基因整合到了同源染色體的兩條染色體上。

【參考答案】

1.A2.D3.D4.D

5.（1）輪種消費(fèi)者（2）物質(zhì)循環(huán)再生、整體性（物種多樣性）（答出兩點(diǎn)即可）（3）C

6.（1）大于逆轉(zhuǎn)錄酶（2）PCRDNA復(fù)制目的基因Ⅰ目的基因Ⅱ耐高溫（3）插入（整合）到染色體上的DNA中

（4）DNA連接T4DNA連接DNA

7.（1）物質(zhì)循環(huán)能量流動(dòng)實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)能量和物質(zhì)的多級(jí)利用，提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量，減少環(huán)境污染（合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系，提高能量利用率，減少環(huán)境污染）物質(zhì)循環(huán)再生原理、整體性原理、物種多樣性原理（2）纖維素（3）同種限制性核酸內(nèi)切酶

目的基因運(yùn)載體基因表達(dá)載體

8.（1）全部部分（2）表達(dá)產(chǎn)物耐旱性

（3）3∶1全是耐旱型