【生物——选修3 现代生物科技专题】“基因靶向”技术是指利用细胞脱氧核糖核酸（DNA）可与...

【生物——选修3　 现代生物科技专题】“基因靶向”技术是指利用细胞脱氧核糖核酸（DNA）可与外源性 DNA 同源序列发生同源重组的性质，定向改造生物某一基因的技术。如果外源基因随机插入，会因位置效应引起紊乱，而“基因靶向”技术很好地解决了这一问题。请回答下列问题：

（1）“基因靶向”技术中构建基因表达载体需要用到　　　　　 酶和DNA连接酶。一个基因表达载体的构成，除了目的基因，还需有启动子、终止子、　　　　 等部分。

（2）ES 细胞来自第3.5天小鼠囊胚中的 　　　　 。 在胚胎移植前，通过　　　　　　　 技术可获得较多的胚胎。在胚胎移植过程中，供体、受体动物选择好后，要用激素进行　　 　 的处理，使供、受体的生理状态相同，以保证移植的胚胎能够继续正常发育。

（3）取患者的淋巴细胞或者脐带血细胞作为　　　　　　 ，插入正常的外源基因后，再回输体内，以替代、修复或纠正有缺陷的基因，这种方法称为　　 　　　　　　　　　 ；

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“基因靶向”技术是指利用细胞脱氧核糖核酸（ DNA ）可与外源性 DNA 同源序列发生同源重组的性质，定向改造生物某一基因的技术。有科研小组通过下图所示的“基因靶向”技术将小鼠棕褐色的毛色基因导入黑色纯种小鼠细胞的 ES 细胞中。以下说法错误的是

A．ES 细胞来自第 3.5 天小鼠囊胚中的A细胞，理论上该细胞在功能上具有发育的全能性

B．在胚胎移植过程中，供、受体动物选择好后，要用激素进行同期发情的处理，使供、受体的生理状态相同，以保证移植的胚胎能够继续正常发育。

C．该实验得到的带突变基因的嵌合体小鼠体内有3种基因型的体细胞。

D．取患者的淋巴细胞（脐带血细胞）作为受体细胞，插入正常的外源基因后，再回输体内，以替代、修复或纠正有缺陷的基因，这种方法称为基因治疗；但如果外源基因随机插入，会因位置效应引起紊乱，而“基因靶向”技术很好地解决了这一问题。

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美英两位科学家因为在胚胎干细胞研究方面的“基因靶向”技术获得 2007 年度诺贝尔生理学或医学奖。“基因靶向”技术是指利用细胞脱氧核糖核酸（ DNA ）可与外源性 DNA 同源序列发生同源重组的性质，定向改造生物某一基因的技术。有科研小组通过下图所示的“基因靶向”技术将小鼠棕褐色的毛色基因导入黑色纯种小鼠细胞的 ES 细胞中。请据图回答下列问题：

（1）ES 细胞来自第 3.5 天小鼠囊胚中的＿＿＿＿（填字母）细胞，理论上该细胞在功能上具有＿＿＿＿。

（2）在胚胎移植过程中，供、受体动物选择好后，要用激素进行＿＿＿＿的处理，使供、受体的生理状态相同，以保证移植的胚胎能够继续正常发育。

（3）该实验得到的带突变基因的嵌合体小鼠体内有＿＿＿＿种基因型的体细胞。

（4）取患者的淋巴细胞（脐带血细胞）作为＿＿＿＿，插入正常的外源基因后，再回输体内，以替代、修复或纠正有缺陷的基因，这种方法称为 ＿＿＿＿；但如果外源基因随机插入，会因位置效应引起紊乱，而＿＿＿＿＿＿＿＿很好地解决了这一问题。

（5）与该技术相似，将抗虫基因导入棉花细胞中后可以通过＿＿＿＿＿＿技术，大量获得抗虫棉。

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【生物一一选修3:现代生物科技专题】基因疫苗是指编码外源性抗原的基因导入人和动物体内，让其在宿主细胞中表达抗原蛋白，诱导机体产生免疫应答。某科研所计划利用基因疫苗，通过基因工程和胚胎工程技术培育具有口蹄疫免疫特性的高产奶牛。请回答下列问题：

(1)基因表达软体的构建是基因工程的核心，一个完整的基因表达载体至少包括目的基因、_______、标记基因等。

(2)动物基因工程常用的受体细胞是___________，因为该细胞的全能性高，一般用______法将目的基因导入受体细胞。

(3)欲检测高产奶牛体内是否出现口蹄疫病毒的抗原蛋白，在分子水平上检的方法及结果是从转基因牛中提取________，用_______杂交，如果出现杂交带，表明奶牛中出现了抗原蛋白，如果不出现杂交带，表明奶牛中未出现抗原蛋白。

(4)胚胎工程最后一道工序处胚胎移植，其实效是___________ 。

(5)为提高胚胎的利用率，可以采用胚胎分割技术，应该选用什么样的胚胎进行分割___________？

(6)现已经通过基因工程和胚胎工程技术培育出一头具有口蹄疫免疫特性的高产奶牛，可以采用___________技术获得更多具有口蹄疫免疫特性的高产奶牛。

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【生物――选修3：现代生物科技专题】(15分，除标明外其余每空2分)请回答下列相关生物工程问题：下表是基因工程中几种限制酶识别序列及其切割位点。图是转基因香蕉的培育过程，含目的基因的外源DNA和质粒上的箭头表示相关限制酶的酶切位点。

（1）香蕉组织细胞具有发育成完整个体的潜能，图中④、⑤依次表示组织培养过程中香

组织细胞的___________________（1分）。培养皿中的培养基除添加营养物质外，还需要添加_________________等植物激素。

（2）图中的质粒和目的基因构建重组质粒，不能使用SmaI酶切割，原因是_______。

（3）下图是用_________________(限制）酶进行切割得到的目的基因。可以防止含目的基因的外源DNA片段切割后自身环化。

（4） 从转基因香蕉培育图中反映了质粒作为运载体的特点是_______ ，基因工程中还可以用___________________作为运载体。

（5）人体细胞内含有抑制癌症发生的某基因，生物技术可对此类基因的变化进行检测。该基因含有800对碱基对(bp)，用BamHⅠ切割得到的400bp，200bp，200bp,.用EcoRⅠ再次切割得到100bp,300bp,150bp，50bp,200bp.而患者体内获取的这段基因，用BamHⅠ切割得到的区段变为400bp，400bp ，用EcoRⅠ再次切割得到100bp,300bp,150bp，250bp.在正常人体内BamHⅠ和EcoRⅠ识别序列分别有________个和_____个。

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[生物-选修3：现代生物科技专题] 基因工程靶向细胞疗法也称为生物免疫疗法中的细胞治疗技术，是目前国际公认的最具应用前景的治疗技术之一。它主要是根据细胞与分子免疫学原理，将患者自身的免疫细胞，在体外诱导产生大量能特异性识别并杀灭病毒及其感染细胞的效应细胞，将其回输患者自身后，对病毒进行精确性、特异性、主动式攻击，杀灭体内病毒，实现了真正的个体化治疗。目前该技术主要用在治疗尖锐湿疣、生殖器疱疹。治疗过程如图。

（1）要把目的基因从供体DNA长链准确地剪切下来，可不是一件容易的事。1968年，沃纳第一次从大肠杆菌中提取出了____________，它能够在DNA上寻找特定的“切点”，认准后将DNA分子的双链交错地切断。DNA的分子链被切开后，还得缝接起来以完成基因的拼接。1967年，科学家们发现并提取出一种酶，这种酶可以将两个___________连接起来，修复好断裂口，并把这种酶叫作________________。

（2）过程①是基因工程的核心步骤，构建的重组质粒上须有标记基因，其作用是________________。

（3）过程③细胞增殖时利用的生物技术是动物细胞培养，此技术需要的条件有_____、_________、适宜的温度和PH和气体环境。通入的气体是______________________________。

（4）基因工程靶向细胞疗法的特点：

a特异性：专攻感染的细胞，对正常细胞及其它机体组织无任何影响。

b主动性：增殖并活化的免疫细胞回输后，可主动在体内诱发免疫应答反应。

c高效能：特异性_________（填体液免疫或细胞免疫）清除感染细胞。

d记忆性：输入到患者体内的_________具有记忆功能。

e安全性：回输的免疫细胞来自患者自身，无_________，安全性高，毒副作用少。

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【选修3——现代生物科技专题】

下图为某科研小组采用“基因靶向”技术先将小鼠的棕褐毛基因导入黑色纯种小鼠的胚胎干细胞（ES细胞）中，再将改造后的胚胎干细胞移植回囊胚继续发育成小鼠的过程。据图分析回答：

（1）天然质粒往往需要经过改造才能作为基因工程中的运载体，经改造后的质粒同时具备的条件有___________（填序号）。

①标记基因　　　　 ②多个限制酶切割位点　　　　 ③对受体细胞无害　　　 ④启动子　　　 ⑤起始密码子

（2）该过程使用了工具酶___________和DNA连接酶，完成目的基因的获取和___________。

（3）过程III常用的方法是___________，第III步操作后，还需经过筛选出含___________的重组DNA分子胚胎干细胞的过程，才能将该胚胎干细胞注射到囊胚中。

（4）改造后的胚胎干细胞移植回囊胚能继续发育成小鼠，其根本原因是______________________。

（5）胚胎干细胞在功能上具有发育的全能性，形成组织、器官必须要进行______________________。

（6）若经过图示过程培育成的小鼠仍为黑色，则能否说明未成功导入棕褐毛基因？_________。你的理由是____________________________________________________________。

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【生物——选修3：现代生物科技专题】利用转基因技术培育抗病香蕉。培育过程如图所示．

（1）获得抗病基因后，常利用 　　　　　　 技术进行扩增，该技术的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成　　　 　　　　 。该技术需要的酶是　　　　　　　　 酶。

（2）将目的基因导入植物细胞常用的方法有多种，图中所示方法为　　　　　　　　　　 。欲检测转基因香蕉的DNA上是否插入了目的基因，可采用　　　　　　　　 技术。

（3）植物组织培养技术包括脱分化和　　　　 两个阶段，培养基中的　　　　　 和　　　　　　 的比例将影响细胞发育的方向。

（4）香蕉的抗病性状主要存在野生的二倍体香蕉品种中，还可以利用　　　　 技术将三倍体香蕉体细胞与二倍体香蕉体细胞进行融合培育抗病香蕉，该技术常用的化学诱导剂是　　　　　　 。

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基因编辑是指将外源DNA片段导入到细胞染色体特定位点或删除基因内部的片段，定点改造基因，获得预期的生物体基因序列发生遗传改变的技术。下图是对某生物B 基因进行编辑的过程，该过程中用sgRNA可指引核酸内切酶Cas9结合到特定的切割位点，下列叙述正确的是

A. sgRNA是合成Cas9酶的模板

B. sgRNA的碱基序列与靶基因碱基序列能够全部互补

C. 核酸内切酶Cas9可在特定切割位点断裂核苷酸之叫的磷酸二酯键

D. B基因被编辑后因不能转录而无法表达相关蛋白质

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【生物——选修3：现代生物科技专题】

叶绿体转基因技术是将外源基因整合到叶绿体基因组中，该技术能有效改良植物的品质。请回答：

（1）转基因技术的核心步骤是　　　　　　 　　　　 ，完成该步骤所需要的酶有 　　　 　　　　 　　 。

（2）将植物体细胞处理得到原生质体，再通过　　　　 或 　　　　 法，可以将目的基因导入原生质体，使原生质体再生出细胞壁之后，通过　　　　　　　　 技术培养可得到相应的转基因幼苗。

（3）来自原核生物中有重要价值的外源基因，无需改造和修饰就可在叶绿体中高效表达，就此分析，原因是　　　　　　　　　　 。

（4）对大多数高等植物而言，与传统的细胞核转基因相比，叶绿体转基因更稳定，其遗传方式　　　　 （答“遵循”或“不遵循”）分离定律，不会随（“花粉”或“卵细胞”）传给后代，从而保持了　　　　 （“父本”或“母本”的遗传特性。

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