山东省济南市历城二中高二下学期月日生物作业

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精生物1．回答下列关于基因工程的问题。口蹄疫是由口蹄疫病毒引起的一种偶蹄动物传染病，目前常用接种弱毒疫苗的方法预防。疫苗的主要成分是该病毒的一种结构蛋白VP=1\*ROMANI.科学家尝试利用转基因番茄来生产口蹄疫疫苗，过程如下图1所示。图2表示目的基因与pZHZ1质粒构建重组质粒的过程，E、F、G、H分别为A、B、C、D四种不同限制酶的酶切位点。请据图回答.（1）．如图1所示，口蹄疫病毒的遗传物质为RNA，则在过程①中，必须用到的酶是；在过程②中，必须用到的酶是。（2)．图2所示，若限制酶A、B切割出的末端完全不同,那么用这种双酶切的方法构建重组质粒的优点是。（3)．已知质粒pZHZ1的长度为3.7kb,（1kb=1000对碱基）其中EF区域长度为0.2kb，GE区域长度为0。8kb,FH区域长度为0.5kb。现分别用限制酶G、H切割重组质粒pZHZ2样品，结果被酶G切割成1。6kb和3。1kb两个片段，被酶H切割成1.2kb和3。5kb两个片段。据酶切结果判断VPI基因大小为kb，并将目的基因内部的酶G、酶H切割位点用相应的字母标注在对应位置：（4）．过程⑥的培养基中除了加入各种必需营养物质和等激素外,还需要添加筛选出含有重组质粒的叶片小段.（5）．获得表达VP=1\＊ROMANI蛋白的番茄植株以后，需要进行免疫效力的测定。具体方法是：将转基因番茄叶片提取液注射到豚鼠体内，每半个月注射一次，三次后检测豚鼠血液内产生的的数量。（1）若用限制酶SmaI完全切割图中含有目的基因D的DNA片段,其产物长度分为.若图左DNA分子中虚线方框内的碱基对被T-A碱基对替换，那么基因D就突变为基因d。从隐形纯合子中分离出图示对应的DNA片段，用限制酶SmaI完全切割，产物中共有种不同长度的DNA片段。（2)为了提高试验成功率，需要通过技术扩增目的基因,以获得目的基因的大量拷贝。在目的基因进行扩增时，加入的引物有A、B两种，若该目的基因扩增n代，则其中含有A、B引物的DNA分子有个。（3)若将图中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后进行连接，形成重组质粒，那么应选用的限制酶是。(4）为了筛选出成功导入含目的基因D的重组质粒的大肠杆菌，首先将大肠杆菌在含的培养基上培养，得到如图示的菌落。再将灭菌绒布按到培养基上，使绒布面沾上菌落，然后将绒布按到含的培养基上培养，得到如图2的结果(空圈表示与图1对照无菌落的位置)。挑选目的菌的位置为________________________________________.3．2012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。4．请回答基因工程方面的有关问题:（1)利用PCR技术扩增目的基因，其原理与细胞内DNA复制类似(如下图所示）.图中引物为单链DNA片段，它是子链合成延伸的基础。①从理论上推测，第四轮循环产物中含有引物A的DNA片段所占的比例为。②在第轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段。(2)设计引物是PCR技术关键步骤之一。某同学设计的两组引物(只标注了部分碱基序列)都不合理(如下图)，请分别说明理由。①第1组:;②第2组:。(3）PCR反应体系中含有热稳定DNA聚合酶,下面的表达式不能正确反映DNA聚合酶的功能，这是因为。(4）用限制酶EcoRV、MboⅠ单独或联合切割同一种质粒，得到的DNA片段长度如下图（1kb即1000个碱基对)，请画出质粒上EcoRV、MboⅠ的切割位点。5．下图是制备分泌抗X抗体的过程，根据图解回答问题:（1）给小鼠注射抗原的目的是____________________。在单克隆抗体制备过程中之所以选用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞,是因为它们融合后的杂交瘤细胞具有的特性。（3）由图中可看出，单克隆抗体制备运用了和的动物细胞工程技术手段，前者常用的与植物原生质体融合不同的诱导剂是。（4）动物细胞培养液的配方通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素等，与植物细胞培养基不同的是，还含有.（5)在动物细胞融合过程中，需要将所选取的组织细胞离散开,以利于细胞融合，可用处理所选组织细胞使之散开。（6）图中有两次筛选过程,其中步骤④的目的是筛选出，步骤⑤⑥的目的是筛选出。(7）与传统从血清提取的抗体相比，单克隆抗体的优点是。6．（14分)以下是科学家采用不同方法培育良种牛的过程，a—h为操作过程，请据图回答有关问题:abab公牛良种奶牛牛精子激素处理卵细胞受精卵外源基因转基因牛Dh母牛子宫A、B牛C牛cdefg①②③（1）“试管牛”技术的操作流程是（填字母）。(2)图中数字标号代表的结构名称是①滋养层②，③，其中（添序号）处的细胞属于胚胎干细胞,形态上体积小,核大,核仁明显，功能上。（3）d操作的名称是，受体子宫内胚胎发育的过程中，细胞不断分裂，其分裂方式为。图中用到的激素是.（4）在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,应注意，以免影响胚胎的恢复和进一步发育。(5）受体母牛必须和供体牛属于。移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是。(6）A、B牛的基因型是否相同？7．埃博拉病毒（EBO)呈纤维状，EBO衣壳外有包膜，包膜上有5种蛋白棘突（VP系列蛋白和GP蛋白），其中GP蛋白最为关键，能被宿主细胞强烈识别。请回答下列问题：（1）基因疫苗指的是DNA疫苗，要获得编码GP蛋白抗原的基因疫苗，首先要提取出病原的RNA,并将RNA____________形成DNA。要大量获得表达特异抗原的基因,可采用____________进行扩增.(2）以GP蛋白作为疫苗比基因疫苗更安全，其原因是GP蛋白自身没有感染力，但保留有__________.为了从牛分泌的乳汁中生产GP蛋白，在基因导入牛的___________（受体细胞)前，基因的首端必须含有使其特异性表达的__________________，才能驱动转录过程，这种通过分泌乳汁来生产所需要的药品的转基因动物称为_______________。转基因牛是否培育成功，可以通过_____________技术从分子水平进行检测。(3)科研人员利用经EBO免疫后小鼠的_____________与鼠的癌细胞进行融合,筛选培养后可以获得纯净的单一品种抗体，其特点是____________,可以用此抗体与药物制成“生物导弹"，抗击EBO。(4)α-抗胰蛋白酶是一种糖蛋白，一般不用传统的转基因大肠杆菌生产，因为__________________.9．我国基因工程药物的研制和生产发展迅猛。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）哺乳动物的体外受精主要包括__________、__________和受精等几个主要步骤.若要充分发挥优良母畜的繁殖潜能，可给供体注射_______，使其排出更多的卵子。（2）在过程C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。（3）d过程常用的方法是________，e过程的名称为_____________。（4）若要一次获得多只完全相同的转基因牛,应采用______技术,通常选择______的桑椹胚或囊胚。（5)早期胚胎发育的几个阶段：受精卵→_____期→桑椹胚→囊胚→__________.10．Ⅰ、生物技术是一把双刃剑，既可以造福人类，也可能使用不当给人类带来灾难。请回答下列有关生物技术的安全性和伦理性问题：（1）由于科学发展水平的限制，在转基因生物中，有时候会出现一些人们意想不到的后果，引发了人们在食物安全、生物安全和安全三个方面发生了激烈的争论.(2)在转基因生物或产品研究过程中，绝大多数科学家都能自觉遵守科学研究道德。如对外源DNA进行认真选择，避免产生对人体有毒性或过敏的。（3）为解决不孕夫妇的生育问题而出现了试管婴儿技术，而2002年，英国一对夫妇通过设计试管婴儿，利用新生儿脐带血中造血干细胞,挽救患地中海贫血症的男孩。这两项技术的区别是不需要经过基因检测。Ⅱ、2015年3月,柴静的纪录片《穹顶之下》引发了全国人民对雾霾的关注和讨论。生态环境与生态经济再次推上舆论的焦点。建设社会主义新农村的关键是构建和谐社会，发展生态农业，走可持续发展之路。下图为某地一生态工程建设模式图，请据图回答有关问题：（4）生态经济:使一个系统产出的污染物，能够成为本系统或另一个系统的生产原料,从而实现废弃物的资源化.“无废弃物农业”体现了生态工程的原理。该生态工程模式的最大优点是。该生态工程种植不同的农作物、果树、苗木,饲养牛、猪、鸡等多种畜禽，这体现了生态工程的原理。（6）该生态工程中,处于第二营养级的生物除鸡、奶牛、鱼外还有（写全才能给分)，该生态工程建设中,鱼塘中每一种鱼苗的投放量都不宜超过其。11．（15分）2011年11月，我国首例“第三代试管婴儿”(设计试管婴儿)在上海诞生,这是上海生殖辅助技术领域一个新的里程碑。请回答下列问题:(1)第一代试管婴儿针对女性输卵管堵塞患者，用穿刺针将____________________(细胞)取出,采集的细胞需要在体外培养到________________,才能与________________受精。第二代试管婴儿则针对男性少、弱、畸形精子症患者,通过______________技术将精子注入卵母细胞内帮助受精.第三代试管婴儿只是在胚胎移植前____________________,从而帮助更多的家庭生出健康的宝宝。(2)试管婴儿操作过程中需在_________________℃条件下及______________环境中进行。用来培养受精卵的营养液除含水和无机盐以外，还需添加___________________等物质。(3）母体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生_____________,这为胚胎在母体内存活提供了可能。(4)现在我国大多数人反对设计婴儿性别,原因是_______________________，在进行试管婴儿设计时一定不能违反__________________.（5)试管婴儿技术主要用到了胚胎工程中的_______________技术和_____________技术，同时还用到了细胞工程中的____________技术。(6分）当地时间2009年12月7日10时40分许,联合国气候变化大会在丹麦首都哥本哈根开幕。旨在减少CO2的全球排放量，生态学家研究出生态农业可以减少农业生产中CO2的排放,“四位一体”（人居—种植—养殖-沼气）生态农业是我国北方典型的生态农业模式，它以沼气为纽带,将沼气池、猪禽舍、蔬菜栽培与日光温室有机地组合在一起.下图是该系统物质循环的示意图，请分析回答下列问题:（1)画出图中的食物链_____▲_____.（2）该生态系统的建立所依据的生态工程原理主要有______▲______，该生态工程中的能量能够更多地被人类利用，原因是____________________▲____________________。（3）举两例说明“四位一体”农业有哪些生态效益________▲__________，_________▲________________。（4）除图中CO2减排方法外,能够降低地球温室效应的有效措施还有______________▲_______________。参考答案1．（1）。逆转录酶限制酶、DNA连接酶(2）.防止目的基因和运载体自身环化，保证了目的基因和质粒的定向连接（3)。1.2kb（4）。细胞分裂素和生长素卡那霉素（5）。VPI抗体2．（1)537、790、6612（2)PCR2n—2（3)BamH1（4）抗生素B抗生素A图1培养基中对应图2中消失的菌落3．（1）限制酶和DNA连接酶（2分)质粒噬菌体（2）蛋白质工程(2分）基因（3）核移植早期胚胎或原始性腺(2分）定向分化治疗性克隆（4）伦理学(5）选择性表达4．(1)①15/16②三（2)①引物Ⅰ和引物Ⅱ局部发生碱基互补配对而失效②引物Ⅰ'自身折叠后会出现局部碱基互补配对而失效(3）DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸连续结合到双链DNA片段的引物链上（4)见图5．⑴获得能产生相应抗体的B淋巴细胞⑵既能无限增殖，又能产生特定抗体⑶动物细胞融合动物细胞培养灭活的病毒⑷动物血清⑸胰蛋白酶⑹杂交瘤细胞能产生特定抗体的杂交瘤细胞（7）特异性强、灵敏度高6．（1）a→b→f→g（2）②囊胚腔③内细胞团③具有发育的全能性。（3）胚胎移植有丝分裂促性腺激素（4）要将内细胞团