现代生物科技专题培训题

1、现代生物科技专题 一、知识网络二、复习重点：1.理解基因工程中采用的生物技术的原理，例如PCR的基本原理，基因表达载体中各个部分的功能等，同时也需要加强关键的生物学术语的记忆，譬如“显微注射技术”“基因表达载体”“花粉管通道法”等，以避免在回答问题时出现错别字。2.掌握植物组织培养、植物体细胞杂交、动物细胞培养、单克隆抗体制备的原理和操作步骤，并进行比较、归纳。3.理解并掌握体外受精、胚胎的早期培养、胚胎移植、干细胞培养的原理、操作过程及条件，注重基因工程、细胞工程与胚胎工程的综合应用。例1、蓝藻拟核DNA上有控制叶绿素合成的ch1L基因。某科学家通过构建该种生物缺失ch1L基因的变异株细胞，

2、以研究ch1L基因对叶绿素合成的控制，技术路线如下图所示，下列相关叙述错误的是 ()A过程应使用不同的限制性内切酶B过程都要使用DNA连接酶C终止密码子是基因表达载体的重要组成部分D若操作成功，可用含红霉素的培养基筛选出该变异株例2、转基因生物作为生物反应器，用于生产人们所需要的药用蛋白，如激素、抗体、疫苗、酶等。下图是通过生物工程培育能产生人胰岛素烟草的过程。请据图回答：(1)构建表达载体的A过程中，需要用到的工具酶有_和_。(2)D过程采用的方法是_。若把重组质粒导入动物细胞，常采用的方法是_。(3)E过程采用的技术主要包括_和_两个阶段。(4)如果利用DNA分子杂交原理对再生植株进行检测

3、，F过程应该用_作为探针。【解析】构建表达载体的A过程中，需要用到的工具酶有限制酶和DNA连接酶。重组质粒导入不同生物的受体细胞方法不同，微生物常用Ca2处理，植物细胞常用农杆菌转化法，动物细胞常用显微注射法。植物组织培养技术的核心是脱分化和再分化。如果利用DNA分子杂交原理对再生植株进行检测，F过程应该用放射性同位素标记的胰岛素基因作为探针，因为目的基因是胰岛素基因。【答案】(1)限制酶DNA连接酶(2)农杆菌转化法显微注射法(3)脱分化再分化(4)放射性同位素标记的胰岛素基因例3、下图是两种二倍体植物细胞(甲、乙)融合并培育新植株的过程，有关分析正确的是()A过程需要将植物组织置于含有纤维

4、素酶和果胶酶的溶液中，且溶液中的渗透压应大于细胞液渗透压B过程要用聚乙二醇等方法诱导原生质体融合，主要依据细胞膜的选择透过性原理C过程需要根据生长发育进程更换不同的培养基D最终得到的植株相对于甲、乙而言发生了染色体数量变异，不具有可育性【解析】过程需要将植物组织置于含有纤维素酶和果胶酶的溶液中，且溶液中的渗透压应等于细胞液渗透压，使细胞维持正常形态。诱导原生质体融合主要依据细胞膜具有流动性。过程需要根据生长发育进程更换不同的培养基，诱导生芽、生根。最终得到的植株相对于甲、乙而言发生了染色体数目变异，由于存在同源染色体，故具有可育性。【答案】C例4、下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是()A动物

5、细胞培养的目的是获得大量的分泌蛋白B通过动物细胞培养获得细胞株或细胞系，证明了动物细胞也是有全能性的C动物细胞培养一般不需要脱分化过程D胚胎干细胞培养时，加滋养层细胞是为了促进干细胞分化【解析】脱分化是植物细胞工程中的一个重要过程，动物细胞培养过程一般没有脱分化过程。【答案】C例5、通过胚胎移植技术,可以实现良种牛的快速繁殖。下列相关叙述正确的是()A.对供体和受体母牛都要进行相同激素处理B.受精和胚胎的早期培养都需要在体外进行C.对冲卵获得的原肠胚检查合格后方可移植D.胚胎分割移植目前实现同卵多胎的成功率较低【解析】A错误,对供体和受体母牛要进行同期发情处理,但不一定是相同激素处理。B错误,

6、受精和胚胎的早期培养可以在体内进行。C错误,对冲卵获得的早期胚胎检查合格后方可移植。D正确,胚胎分割移植中,目前仍然以二分胚胎的成功率最高。【答案】D例6、现有一生活污水净化处理系统，处理流程为“厌氧沉淀池曝气池兼氧池植物池”，其中植物池中生活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。污水经净化处理后，可用于浇灌绿地。回答问题：（1）污水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池后得到初步净化。在这个过程中，微生物通过 呼吸将有机物分解。（2）植物池中，水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了 （生态系统、群落、种群）。在植物池的食物网中，植物位于第 营养级。植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于 所

7、固定的 能。（3）生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、 和 等原理。（4）一般来说，生态工程的主要任务是对 进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。【解析】厌氧沉淀池主要是无氧呼吸，曝气池为有氧呼吸，兼氧池两种方式均有；生物群落是指生活在一定区域内所有生物个体的总称，生态系统还包含有无机环境；生态系统的原理包括：整体性原理、协调与平衡原理、物质循环再生原理、物种多样性原理、系统学和工程学原理。【答案】（1）无氧和有氧（2）群落 一 水生植物 太阳（3）物质循环 再生 物种多样性 系统学和工程学（任选2个即可）（4）已破坏的生态环境3、 巩固练习1、天

8、然的玫瑰没有蓝色花,这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B,而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰,下列操作正确的是()A.提取矮牵牛蓝色花的mRNA,经逆转录获得互补的DNA,再扩增基因BB.利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因BC.利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞D.将基因B直接导入大肠杆菌,然后感染并转入玫瑰细胞2、根据基因工程的有关知识,回答下列问题:(1)限制性内切酶切割DNA分子后产生的片段,其末端类型有 和 。(2)质粒运载体用EcoR切割后产生的片段如下:AATTCG GCTTAA为使运载体与目的基因相连,含有目的

9、基因的DNA除可用EcoR切割外,还可用另一种限制性内切酶切割,该酶必须满足的条件是 。(3)反转录作用的模板是 ,产物是 。若要在体外获得大量反转录产物,常采用 技术。(4)基因工程中除质粒外, 和 也可作为运载体。(5)当重组质粒导入大肠杆菌时,一般情况下,不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞,原因是。【解析】(1)当限制性内切酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA的两条链分别切开时,产生的是黏性末端,而当限制性内切酶在它识别序列的中心轴线处切开时,产生的是平末端。(2)为使运载体与目的基因相连,不同的限制性内切酶应该切出相同的黏性末端。(3)DNA连接酶根据其来源的不同分为两类,一类是从

10、大肠杆菌中分离得到的,称为Ecoli DNA连接酶,另一类是从T4噬菌体中分离出来的,称为T4 DNA连接酶。(4)反转录是指以RNA为模板在逆转录酶的作用下合成DNA的过程,可以在体外短时间内大量扩增DNA的技术叫PCR(多聚酶链式反应)。(5)基因工程中可以作为运载体的除质粒外,还有噬菌体的衍生物、动植物病毒等。(6)大肠杆菌细胞有细胞壁和细胞膜,能阻止质粒(外源DNA)等物质的进入,只能通过Ca2+处理细胞,使细胞处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态(这种细胞称为感受态细胞)才能作为受体细胞。【答案】(1)黏性末端平末端(2)切割产生的DNA片段末端与EcoR切割产生的相同(3)Ec

11、oliT4 (4)mRNA(或RNA)cDNA(或DNA)PCR(5)噬菌体的衍生物动植物病毒(6)未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的能力极弱3、下列有关植物组织培养的叙述，正确的是( )A.愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞B.二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株C.用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可制成人工种子D.植物耐盐突变体可通过添加适量NaCl的培养基培养筛选而获得【解析】A项，愈伤组织细胞排列疏松而无规则，是一团无定形的薄壁细胞。B项，二倍体植株花粉经脱分化和再分化后形成单倍体植株，要得到稳定遗传的个体要用秋水仙素处理单倍体幼苗。C项，用人工薄膜将

12、胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等分别包装可制成人工种子。D项，加适量NaCl的培养基是选择培养基。【答案】D4、科学家用植物细胞杂交方法，将番茄的原生质体和马铃薯的原生质体融合，成功地培育出了“番茄马铃薯”杂种植株(如图)，其中表示过程，英文字母表示细胞、组织或植株。据图回答下列问题：(1)实现过程的技术是_，在此之前使用_酶处理细胞以除去细胞壁。如果将已除去壁的植物细胞放入等渗溶液中，细胞是何形状？_。过程如放在神舟六号飞船上则更易进行，这是因为_。与过程密切相关的具有单层膜结构的细胞器为_。(2)在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，依据的原理是_，其中过程相当于_过程，涉及的分裂方式为_。

13、(3)若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞含n条染色体，则“番茄马铃薯”细胞内含_条染色体；若杂种细胞培育成为“番茄马铃薯”植株为四倍体，则此杂种植株的花粉经离体培育得到的植株属于_倍体植株。(4)如果形成c细胞的a、b细胞都是番茄细胞，那么更简单的得到番茄植株f的处理方法是_。(5)若将该方案用在SARS研究和治疗上，则从理论上讲c细胞的制备可采用_细胞和_的融合。如果分析出了所产生抗体的氨基酸序列，则可采用_方法，以_为原料合成出该SARS抗体的基因。【解析】1、植物细胞杂交工程首先应该用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，然后是两种原生质体融合，原生质体放在等渗溶液中，细胞呈现圆球形；过程是细胞

14、壁再生的过程，与此有关的细胞器为高尔基体。2、杂种细胞培育成为杂种植株依据的原理是细胞的全能性，杂种细胞的组织培养过程要经过脱分化和再分化过程，在植物组织培养过程中不涉及减数分裂，只有有丝分裂。(3)若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞含n条染色体，则产生的“番茄马铃薯”细胞所含的染色体为二者的数目之和，即为mn条染色体，属于异源四倍体。该杂种植株的花粉经离体培育得到的植株虽然含有2个染色体组，由于是由配子发育而来，自然是单倍体。(4)如果杂种细胞的两个细胞为同一种生物细胞，要获得多倍体的更好方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，用植物细胞杂交技术反而麻烦多了。(5)制备单克隆抗体需要用经过免

15、疫的B淋巴细胞如SARS患者或康复者的B淋巴细胞和小鼠骨髓瘤细胞融合，制成杂交廇细胞。如果分析出了所产生抗体的氨基酸序列，则可采用化学合成方法，以脱氧核苷酸为原料合成该SARS抗体的基因。【答案】(1)原生质体融合纤维素酶和果胶呈圆球形飞船上无重力干扰更易进行细胞的融合高尔基体(2)细胞的全能性脱分化有丝分裂(3)(mn)单(4)用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗(5)小鼠的骨髓瘤SARS患者或康复者的B淋巴细胞化学合成脱氧核苷酸5、下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是( )A. 培养保留接触抵制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞B. 克隆培养法培养过程上多数细胞的基因型会发生改变C. 二倍体细胞的

16、传代培养次数通常是无限的D. 恶性细胞系的细胞可进行传代培养【解析】本题主要考查细胞工程的有关知识，动物细胞培养可以分为原代培养，原代培养到一定程度后要进行传代,因为细胞有接触抑制现象,当细胞接触时就会停止分裂(在细胞培养过程中进行的为有丝分裂,所以培养出来的多数细胞基因型相同),但是细胞在培养过程中,传代次数也是有限的,一般为50次就会死亡,留下来的细胞就是发生了癌变的细胞,遗传物质发生改变,具有不死性,但是仍保留接触抑制现象,所以还是要传代培养,这个也就是人体中癌细胞会转移的原因,所以答案为D.【答案】D6、以H1N1病毒核衣壳蛋白为抗原，采用细胞工程制备单克隆抗体，下列叙述正确的是( )A用纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内，产生的血清为单克隆抗体B体外培养单个浆细胞可以获得大量针对H1N1病毒的单克隆抗体C将等量浆细胞和骨髓瘤细胞混合，经诱导融合后的细胞均为杂交瘤细胞D利用该单克隆抗体与H1N1病毒核衣壳蛋白特异性结合的方法可以诊断该病毒感染体【解析】单克隆抗体是相应的杂交瘤细胞产生的，单个浆细胞的培养不能获得单克隆抗体，用纯化的核衣壳蛋白