选修38题4练(A)1.(2018河北保定一模,38)1-抗胰蛋白酶是肝脏产生的一种糖蛋白,缺乏会引起肺气肿。某公司成功培育出转基因羊,这种羊进入泌乳期后,其乳汁中含有人类的1-抗胰蛋白酶,可用于治疗肺气肿。请回答下列问题:(1)为获取目的基因,需要在肝细胞中提取,通过反转录产生cDNA,再通过技术进行快速扩增。(2)将1-抗胰蛋白酶基因与乳腺蛋白基因的等调控组件重组构建基因表达载体,然后通过技术,导入羊的受精卵中。(3)受精卵通过早期胚胎培养,一般发育到阶段通过胚胎移植到受体子宫孕育。为选育出能泌乳的雌羊,移植前需从胚胎的部位取样,通过DNA鉴定分析性别。(4)1-抗胰蛋白酶是一种结构较复杂的糖蛋白,上述生产方法与传统的转基因大肠杆菌生产比较,其优势在于羊细胞有对蛋白质加工的、等细胞器。2.(2018福建宁德质检,38)马铃薯是表达外源蛋白的理想受体材料。某科研小组通过农杆菌转化法获得高产重组人血清白蛋白(rHSA)的转基因马铃薯,下图是该小组构建的基因表达载体中T-DNA示意图。请回答:(1)天然农杆菌Ti质粒的T-DNA上具有tms和tmr基因(分别控制合成植物生长素和细胞分裂素),在人工改造质粒时应使用切除这两个基因,以防止。(2)构建基因表达载体时,在rHSA基因两端分别加上限制酶Kpn和Sal的识别序列(两种酶切割产生不同的黏性末端),从基因表达角度分析其目的是。科研小组PCR扩增rHSA基因时,其中一种引物碱基序列为:5-CGGGGTACCGCCACCATGGATGCACACAAG-3,该序列含有Kpn识别序列和增强表达的序列5-GCCACC-3,则限制酶Kpn的识别序列是 。(3)将基因表达载体转入处于的农杆菌细胞中。用农杆菌转化液与马铃薯愈伤组织共培养一段时间后,为了得到已转化且不含农杆菌的愈伤组织,将感染后的愈伤组织转移至含有潮霉素和羧苄青霉素的培养基中培养,加潮霉素的目的是,加羧苄青霉素的目的是。3.(2018广东百校联考,38)某研究者进行了如下实验,请回答下列问题:实验一:将黑色美西螈的胚胎细胞核移植到白色美西螈的去核卵母细胞中,得到黑色美西螈;将白色美西螈的胚胎细胞核移植到黑色美西螈的去核卵母细胞中,得到白色美西螈。实验二:将白面雌绵羊甲的乳腺上皮细胞的细胞核移植到黑面绵羊乙的去核卵母细胞中,培育成的小羊是白面雌绵羊。(1)美西螈的皮肤颜色、绵羊的性别及面部毛色都是受控制的。(2)在实际生产应用中,细胞核移植之前,需去除卵母细胞的细胞核,目的是 。(3)与实验一相比,实验二中要得到小绵羊还需要将重组细胞移入发育培养液中培养到适宜阶段后,经过最后一道“工序”,即将发育到适宜阶段的早期胚胎移入或经过处理的雌绵羊的子宫内,最后一道“工序”称为。(4)细胞核移植可以分为和体细胞核移植,实验二属于后者。由于,因此体细胞核移植的难度明显高于前者。4.(2018武汉高中毕业生训练,38)随着社会对环境问题的关注度提高,生态环境治理明显加强,环境状况得到了有效改善。请回答下列相关问题:(1)生态工程是对进行修复重建,对不适宜的生产方式进行改善,促进人和自然的和谐发展。(2)实现可持续发展,走生态经济之路,能源资源消耗强度大幅下降,很大程度上得益于实行“”的原则,从而实现废弃物的资源化。(3)实行生态工程,很多时候还需要考虑人文关怀、贫困地区的收入等问题,才能很好解决“前面造林,后面砍林”的现象,这遵循的是生态工程的原理。(4)生态工程的实施需要因地制宜,矿区生态破坏严重,矿区废弃地的生态恢复工程的关键在于,为加速矿区生态环境的恢复,具体实施的措施有、(任答两点)。除此以外,在遇到重金属污染时,还常利用植物修复技术进行治理,修复前需选择符合要求的植物,这遵循了生态工程的原理。答案全解全析1.答案(1)mRNAPCR(2)启动子(或启动子、终止子)显微注射(3)桑椹胚或囊胚滋养层(4)内质网高尔基体解析(1)为获得目的基因,可先在肝脏细胞中提取其mRNA,通过反转录产生cDNA,再通过PCR技术进行快速扩增。(2)将获取的基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起,构建基因表达载体,然后通过显微注射技术,导入羊的受精卵中。(3)受精卵通过早期胚胎培养,一般发育到桑椹胚或囊胚阶段,通过胚胎移植技术将其植入受体子宫孕育。为选育出能泌乳的雌羊,移植前需从胚胎的滋养层部位取样,做DNA分析鉴定性别。(4)与原核生物大肠杆菌相比较,羊细胞中有对蛋白质加工的内质网、高尔基体等细胞器。2.答案(1)限制酶tms和tmr基因的表达产物影响受体植物内源激素的含量(2)rHSA基因能正向接入其启动子与终止子之间,保证rHSA基因能准确表达5-GGTACC-33-CCATGG-5或5-GGTACC-3(3)感受态筛选出含潮霉素抗性基因的愈伤组织除去含有潮霉素抗性基因的农杆菌解析(1)由于天然农杆菌Ti质粒的T-DNA上具有tms和tmr基因(分别控制合成植物生长素和细胞分裂素),这两种基因表达可使植物合成植物生长素和细胞分裂素,进而影响了植物体内内源激素的含量,因此需要用限制性核酸内切酶切除tms和tmr基因。(2)据图可知,加上的两种限制酶的识别序列在启动子与终止子之间,因此加上两种限制酶的识别序列后rHSA基因能正向接入其启动子与终止子之间,保证rHSA基因能准确表达。由于引物系列中含有Kpn识别序列和增强表达的序列,Kpn识别序列应该在增强表达序列5-GCCACC-3之前,即5-GGTACC-3。(3)将基因表达载体导入农杆菌时,首先必须用Ca2+处理土壤农杆菌,使土壤农杆菌转变为感受态,以便于导入基因表达载体。将感染后的愈伤组织转移至含有潮霉素和羧苄青霉素的培养基中培养,加潮霉素的目的是筛选出含潮霉素抗性基因的愈伤组织,由于筛选的是愈伤组织,需要把含有潮霉素抗性基因的农杆菌除去,因此加入羧苄青霉素的目的是除去含有潮霉素抗性基因的农杆菌。3.答案(1)细胞核(2)为使核移植的胚胎或动物的遗传物质几乎全部来自有重要利用价值的动物提供的体细胞(3)黑面绵羊乙同期发情胚胎移植(4)胚胎细胞核移植动物体细胞分化程度高,恢复其全能性十分困难解析(1)实验一中得到的美西螈的皮肤颜色与提供细胞核的亲代相同,说明美西螈的皮肤颜色由细胞核控制。在实验二中,培育成的小羊的性别及面部毛色均与提供细胞核的白面雌绵羊甲一致,说明绵羊的性别及面部毛色也是受细胞核控制的。(2)细胞核移植之前,需去除卵母细胞的细胞核,目的是使核移植的胚胎或动物的遗传物质几乎全部来自有重要利用价值的动物提供的体细胞。(3)与实验一相比,实验二中要将重组细胞移入发育培养液中培养到适宜阶段后,再将发育到适宜阶段的早期胚胎移入黑面绵羊乙或经过同期发情处理的雌绵羊的子宫内。胚胎移植是胚胎工程其他技术的最后一道“工序”。(4)细胞核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植。由于动物体细胞分化程度高,恢复其全能性十分困难,因此体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。4.答案(1)已被破坏的生态环境(2)循环经济(3)整体性(4)植被恢复与土壤微生物群落的重建人工制造表土特殊隔离协调与平衡解析(1)生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法,对已被破坏的生态环境进行修复、重建,对造成环境污染和破坏传统生产方式进行改善,并提高生态系统的生产力,从而促进人类社会和自然环境的和谐发展。(2)实现可持续发展,需要物质能够在生态系统中循环往复、分层分级利用,从而达到取之不尽、用之不竭的效果。因此走生态经济之路,很大程度上得益于实行“循环经济”的原则,从而实现废弃物的资源化。(3)人类处在一个社会经济自然复合而成的系统中,进行生态工程建设时,要遵循整体性原理。(4)矿区废弃地的生态恢复工程的关键在于植被恢复和土壤微生物的重建。具体实施的措施有人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制、植被恢复工程等。在遇到重金属污染时,还常利用植物修复技术进行治理,修复前需选择符合要求的植物,这主要遵循协调与平衡原理。