選修38題4練(A)1.(2018河北保定一模,38)1-抗胰蛋白酶是肝臟產(chǎn)生的一種糖蛋白,缺乏會引起肺氣腫。某公司成功培育出轉(zhuǎn)基因羊,這種羊進入泌乳期后,其乳汁中含有人類的1-抗胰蛋白酶,可用于治療肺氣腫。請回答下列問題:(1)為獲取目的基因,需要在肝細胞中提取,通過反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生cDNA,再通過技術(shù)進行快速擴增。(2)將1-抗胰蛋白酶基因與乳腺蛋白基因的等調(diào)控組件重組構(gòu)建基因表達載體,然后通過技術(shù),導入羊的受精卵中。(3)受精卵通過早期胚胎培養(yǎng),一般發(fā)育到階段通過胚胎移植到受體子宮孕育。為選育出能泌乳的雌羊,移植前需從胚胎的部位取樣,通過DNA鑒定分析性別。(4)1-抗胰蛋白酶是一種結(jié)構(gòu)較復雜的糖蛋白,上述生產(chǎn)方法與傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)基因大腸桿菌生產(chǎn)比較,其優(yōu)勢在于羊細胞有對蛋白質(zhì)加工的、等細胞器。2.(2018福建寧德質(zhì)檢,38)馬鈴薯是表達外源蛋白的理想受體材料。某科研小組通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法獲得高產(chǎn)重組人血清白蛋白(rHSA)的轉(zhuǎn)基因馬鈴薯,下圖是該小組構(gòu)建的基因表達載體中T-DNA示意圖。請回答:(1)天然農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的T-DNA上具有tms和tmr基因(分別控制合成植物生長素和細胞分裂素),在人工改造質(zhì)粒時應使用切除這兩個基因,以防止。(2)構(gòu)建基因表達載體時,在rHSA基因兩端分別加上限制酶Kpn和Sal的識別序列(兩種酶切割產(chǎn)生不同的黏性末端),從基因表達角度分析其目的是?？蒲行〗MPCR擴增rHSA基因時,其中一種引物堿基序列為:5-CGGGGTACCGCCACCATGGATGCACACAAG-3,該序列含有Kpn識別序列和增強表達的序列5-GCCACC-3,則限制酶Kpn的識別序列是 。(3)將基因表達載體轉(zhuǎn)入處于的農(nóng)桿菌細胞中。用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化液與馬鈴薯愈傷組織共培養(yǎng)一段時間后,為了得到已轉(zhuǎn)化且不含農(nóng)桿菌的愈傷組織,將感染后的愈傷組織轉(zhuǎn)移至含有潮霉素和羧芐青霉素的培養(yǎng)基中培養(yǎng),加潮霉素的目的是,加羧芐青霉素的目的是。3.(2018廣東百校聯(lián)考,38)某研究者進行了如下實驗,請回答下列問題:實驗一:將黑色美西螈的胚胎細胞核移植到白色美西螈的去核卵母細胞中,得到黑色美西螈;將白色美西螈的胚胎細胞核移植到黑色美西螈的去核卵母細胞中,得到白色美西螈。實驗二:將白面雌綿羊甲的乳腺上皮細胞的細胞核移植到黑面綿羊乙的去核卵母細胞中,培育成的小羊是白面雌綿羊。(1)美西螈的皮膚顏色、綿羊的性別及面部毛色都是受控制的。(2)在實際生產(chǎn)應用中,細胞核移植之前,需去除卵母細胞的細胞核,目的是 。(3)與實驗一相比,實驗二中要得到小綿羊還需要將重組細胞移入發(fā)育培養(yǎng)液中培養(yǎng)到適宜階段后,經(jīng)過最后一道“工序”,即將發(fā)育到適宜階段的早期胚胎移入或經(jīng)過處理的雌綿羊的子宮內(nèi),最后一道“工序”稱為。(4)細胞核移植可以分為和體細胞核移植,實驗二屬于后者。由于,因此體細胞核移植的難度明顯高于前者。4.(2018武漢高中畢業(yè)生訓練,38)隨著社會對環(huán)境問題的關(guān)注度提高,生態(tài)環(huán)境治理明顯加強,環(huán)境狀況得到了有效改善。請回答下列相關(guān)問題:(1)生態(tài)工程是對進行修復重建,對不適宜的生產(chǎn)方式進行改善,促進人和自然的和諧發(fā)展。(2)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,走生態(tài)經(jīng)濟之路,能源資源消耗強度大幅下降,很大程度上得益于實行“”的原則,從而實現(xiàn)廢棄物的資源化。(3)實行生態(tài)工程,很多時候還需要考慮人文關(guān)懷、貧困地區(qū)的收入等問題,才能很好解決“前面造林,后面砍林”的現(xiàn)象,這遵循的是生態(tài)工程的原理。(4)生態(tài)工程的實施需要因地制宜,礦區(qū)生態(tài)破壞嚴重,礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復工程的關(guān)鍵在于,為加速礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的恢復,具體實施的措施有、(任答兩點)。除此以外,在遇到重金屬污染時,還常利用植物修復技術(shù)進行治理,修復前需選擇符合要求的植物,這遵循了生態(tài)工程的原理。答案全解全析1.答案(1)mRNAPCR(2)啟動子(或啟動子、終止子)顯微注射(3)桑椹胚或囊胚滋養(yǎng)層(4)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體解析(1)為獲得目的基因,可先在肝臟細胞中提取其mRNA,通過反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生cDNA,再通過PCR技術(shù)進行快速擴增。(2)將獲取的基因與乳腺蛋白基因的啟動子等調(diào)控組件重組在一起,構(gòu)建基因表達載體,然后通過顯微注射技術(shù),導入羊的受精卵中。(3)受精卵通過早期胚胎培養(yǎng),一般發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段,通過胚胎移植技術(shù)將其植入受體子宮孕育。為選育出能泌乳的雌羊,移植前需從胚胎的滋養(yǎng)層部位取樣,做DNA分析鑒定性別。(4)與原核生物大腸桿菌相比較,羊細胞中有對蛋白質(zhì)加工的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等細胞器。2.答案(1)限制酶tms和tmr基因的表達產(chǎn)物影響受體植物內(nèi)源激素的含量(2)rHSA基因能正向接入其啟動子與終止子之間,保證rHSA基因能準確表達5-GGTACC-33-CCATGG-5或5-GGTACC-3(3)感受態(tài)篩選出含潮霉素抗性基因的愈傷組織除去含有潮霉素抗性基因的農(nóng)桿菌解析(1)由于天然農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的T-DNA上具有tms和tmr基因(分別控制合成植物生長素和細胞分裂素),這兩種基因表達可使植物合成植物生長素和細胞分裂素,進而影響了植物體內(nèi)內(nèi)源激素的含量,因此需要用限制性核酸內(nèi)切酶切除tms和tmr基因。(2)據(jù)圖可知,加上的兩種限制酶的識別序列在啟動子與終止子之間,因此加上兩種限制酶的識別序列后rHSA基因能正向接入其啟動子與終止子之間,保證rHSA基因能準確表達。由于引物系列中含有Kpn識別序列和增強表達的序列,Kpn識別序列應該在增強表達序列5-GCCACC-3之前,即5-GGTACC-3。(3)將基因表達載體導入農(nóng)桿菌時,首先必須用Ca2+處理土壤農(nóng)桿菌,使土壤農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)變?yōu)楦惺軕B(tài),以便于導入基因表達載體。將感染后的愈傷組織轉(zhuǎn)移至含有潮霉素和羧芐青霉素的培養(yǎng)基中培養(yǎng),加潮霉素的目的是篩選出含潮霉素抗性基因的愈傷組織,由于篩選的是愈傷組織,需要把含有潮霉素抗性基因的農(nóng)桿菌除去,因此加入羧芐青霉素的目的是除去含有潮霉素抗性基因的農(nóng)桿菌。3.答案(1)細胞核(2)為使核移植的胚胎或動物的遺傳物質(zhì)幾乎全部來自有重要利用價值的動物提供的體細胞(3)黑面綿羊乙同期發(fā)情胚胎移植(4)胚胎細胞核移植動物體細胞分化程度高,恢復其全能性十分困難解析(1)實驗一中得到的美西螈的皮膚顏色與提供細胞核的親代相同,說明美西螈的皮膚顏色由細胞核控制。在實驗二中,培育成的小羊的性別及面部毛色均與提供細胞核的白面雌綿羊甲一致,說明綿羊的性別及面部毛色也是受細胞核控制的。(2)細胞核移植之前,需去除卵母細胞的細胞核,目的是使核移植的胚胎或動物的遺傳物質(zhì)幾乎全部來自有重要利用價值的動物提供的體細胞。(3)與實驗一相比,實驗二中要將重組細胞移入發(fā)育培養(yǎng)液中培養(yǎng)到適宜階段后,再將發(fā)育到適宜階段的早期胚胎移入黑面綿羊乙或經(jīng)過同期發(fā)情處理的雌綿羊的子宮內(nèi)。胚胎移植是胚胎工程其他技術(shù)的最后一道“工序”。(4)細胞核移植可以分為胚胎細胞核移植和體細胞核移植。由于動物體細胞分化程度高,恢復其全能性十分困難,因此體細胞核移植的難度明顯高于胚胎細胞核移植。4.答案(1)已被破壞的生態(tài)環(huán)境(2)循環(huán)經(jīng)濟(3)整體性(4)植被恢復與土壤微生物群落的重建人工制造表土特殊隔離協(xié)調(diào)與平衡解析(1)生態(tài)工程是指人類應用生態(tài)學和系統(tǒng)學等學科的基本原理和方法,對已被破壞的生態(tài)環(huán)境進行修復、重建,對造成環(huán)境污染和破壞傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進行改善,并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力,從而促進人類社會和自然環(huán)境的和諧發(fā)展。(2)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,需要物質(zhì)能夠在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)往復、分層分級利用,從而達到取之不盡、用之不竭的效果。因此走生態(tài)經(jīng)濟之路,很大程度上得益于實行“循環(huán)經(jīng)濟”的原則,從而實現(xiàn)廢棄物的資源化。(3)人類處在一個社會經(jīng)濟自然復合而成的系統(tǒng)中,進行生態(tài)工程建設(shè)時,要遵循整體性原理。(4)礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復工程的關(guān)鍵在于植被恢復和土壤微生物的重建。具體實施的措施有人工制造表土、多層覆蓋、特殊隔離、土壤侵蝕控制、植被恢復工程等。在遇到重金屬污染時,還常利用植物修復技術(shù)進行治理,修復前需選擇符合要求的植物,這主要遵循協(xié)調(diào)與平衡原理。