二、非選擇題(共4小題)
11.如圖表示基因工程中目的基因的獲取示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：
(1)圖中①表示__________，②表示用__________切割，③表示__________。
(2)構(gòu)建基因文庫時(shí)，需要將cDNA或一定大小范圍的DNA片段分別與__________連接起來，導(dǎo)入__________儲(chǔ)存。
(3)若獲取的目的基因相同，則圖中基因組文庫__________(填“小于”、“等于”或“大于”)cDNA文庫。
(4)除圖中所示方法外，目的基因還可以通過____________________________的方法獲取。
解析：(1)mRNA是通過反轉(zhuǎn)錄形成cDNA的。切割DNA的酶是限制性核酸內(nèi)切酶。無論是cDNA還是從生物材料中獲取的DNA分子都可以通過PCR技術(shù)獲得大量的目的基因。(2)將某生物的cDNA或一定大小范圍的DNA分子分別與載體連接起來，導(dǎo)入受體菌的群體中儲(chǔ)存，各個(gè)受體菌中含有這種生物的不同基因，這個(gè)受體菌群體組成了基因文庫。(3)由圖示可知，mRNA是DNA上的基因選擇性轉(zhuǎn)錄獲得的產(chǎn)物，因此二者對(duì)應(yīng)的文庫大小情況是基因組文庫大于cDNA文庫。(4)目的基因可以從自然界已有的物種中分離出來，也可以通過人工合成的方法獲取。
答案：(1)反轉(zhuǎn)錄 限制性核酸內(nèi)切酶(或限制酶) PCR擴(kuò)增
(2)載體 受體菌的群體中
(3)大于
(4)人工合成
12.如圖為利用生物技術(shù)獲得生物新品種的過程，據(jù)圖回答：
(1)在基因工程中，A→B為________技術(shù)，利用的原理是________，其中①為________過程。
(2)加熱至94 ℃的目的是使DNA中的________鍵斷裂，這一過程在細(xì)胞內(nèi)是通過________的作用來完成的。
(3)當(dāng)溫度降低時(shí)，引物與模板末端結(jié)合，在DNA聚合酶的作用下，引物沿模板鏈延伸，最終合成兩條DNA分子，此過程中原料是______________，遵循的原則是________________。
(4)目的基因?qū)刖d羊受體細(xì)胞常用________________技術(shù)。
(5)B→D為抗蟲棉的培育過程，其中④過程常用的方法是________，要確定目的基因(抗蟲基因)導(dǎo)入受體細(xì)胞后，是否能穩(wěn)定遺傳并表達(dá)，需進(jìn)行檢測(cè)和鑒定工作，請(qǐng)寫出在個(gè)體生物學(xué)水平上的鑒定過程：_______________________________________________ _________________________。
解析：(1)A→B為體外DNA復(fù)制即PCR技術(shù)，與體內(nèi)DNA復(fù)制原理相同，解旋方式不同，PCR技術(shù)是用高溫變性使其解旋。(2)94 ℃時(shí)DNA雙鏈解旋，破壞的是兩條鏈之間的氫鍵，而在細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制時(shí)起該作用的是解旋酶。(3)PCR技術(shù)與DNA復(fù)制過程遵循的原則是相同的，即堿基互補(bǔ)配對(duì)，原料均為4種脫氧核苷酸。(4)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物培育中，常用顯微注射技術(shù)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞。(5)將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞常用的方法為農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，其優(yōu)點(diǎn)是能將外源基因插入受體細(xì)胞的染色體DNA分子上;在個(gè)體水平上鑒定目的基因是否表達(dá)，可通過生物體所體現(xiàn)的性狀來判斷，抗蟲棉應(yīng)具有的性狀為害蟲吞食其葉片后會(huì)死亡。
答案：(1)PCR DNA復(fù)制 DNA解旋
(2)氫 解旋酶
(3)4種脫氧核苷酸 堿基互補(bǔ)配對(duì)原則
(4)顯微注射
(5)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 讓害蟲吞食轉(zhuǎn)基因棉花的葉子，觀察害蟲的存活情況，以確定性狀
13.抗草胺磷(一種除草劑)轉(zhuǎn)基因大豆的培育過程如圖所示。
(1)用________處理，獲得上圖中的來自矮牽牛的抗草胺磷基因、含有抗四環(huán)素基因的質(zhì)粒。其中質(zhì)粒上“抗四環(huán)素基因”的作用是________________________。
(2)圖中①應(yīng)為________________________________ ________________________________________。
(3)部分農(nóng)桿菌不能在培養(yǎng)基(含四環(huán)素)上生長(zhǎng)的原因是________________________________________________________________________。
(4)在A→D過程中，A→B過程中恒溫箱中________(填“避光”或“光照”)培養(yǎng)，注意觀察、記錄________________的生長(zhǎng)情況。
(5)轉(zhuǎn)抗草胺磷基因成功的大豆植株內(nèi)，抗草胺磷基因能夠高效表達(dá)，其高效表達(dá)的觀察指標(biāo)是___________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________。
(6)(多選)從某種蛋白質(zhì)的氨基酸序列出發(fā)，利用________方法獲得目的基因，通過基因工程可以生產(chǎn)自然界中不存在的蛋白質(zhì)。下列有關(guān)基因工程中運(yùn)載體的描述，正確的是________。
A.能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存是運(yùn)載體的必備條件之一
B.一種運(yùn)載體只能運(yùn)載一種目的基因
C.使用的運(yùn)載體有質(zhì)粒、λ噬菌體衍生物和動(dòng)植物病毒等
D.基因表達(dá)載體的構(gòu)建是一樣的，不因受體細(xì)胞種類、目的基因?qū)敕椒ǖ牟煌兴町?/P>
答案：(1)同一種限制酶 供重組質(zhì)粒的鑒定和選擇
(2)重組質(zhì)粒
(3)重組質(zhì)粒未導(dǎo)入農(nóng)桿菌
(4)避光 愈傷組織
(5)大豆植株對(duì)草胺磷有抗性
(6)人工合成 AC
14.嗜熱土壤芽孢桿菌產(chǎn)生的β-葡萄糖苷酶(BglB)是一種耐熱纖維素酶，為使其在工業(yè)生產(chǎn)中更好地應(yīng)用，開展了以下試驗(yàn)：
�、�.利用大腸桿菌表達(dá)BglB酶
(1)PCR擴(kuò)增bglB基因時(shí)，選用________________基因組DNA作模板。
(2)下圖為質(zhì)粒限制酶酶切圖譜bglB基因不含圖中限制酶識(shí)別序列。為使PCR擴(kuò)增的bglB基因重組進(jìn)該質(zhì)粒，擴(kuò)增的bglB基因兩端需分別引入________和________不同限制酶的識(shí)別序列。
(3)大腸桿菌不能降解纖維素，但轉(zhuǎn)入上述構(gòu)建好的表達(dá)載體后則獲得了降解纖維素的能力，這是因?yàn)開____________________ ___________________________________________________。
Ⅱ.溫度對(duì)BglB酶活性的影響
(4)據(jù)圖1、2可知，80℃保溫30分鐘后，BglB酶會(huì)________;為高效利用BglB酶降解纖維素，反應(yīng)溫度最好控制在________。
A.50℃ B.60℃
C.70℃ D.80℃
�、�.利用分子育種技術(shù)提高BglB酶的熱穩(wěn)定性
在PCR擴(kuò)增bglB基因的過程中，加入誘變劑可提高bglB基因的突變率，經(jīng)過篩選，可獲得能表達(dá)熱穩(wěn)定性高的BglB酶的基因。
(5)(多選)與用誘變劑直接處理嗜熱土壤芽孢桿菌相比，上述育種技術(shù)獲得熱穩(wěn)定性高的BglB酶基因的效率更高，其原因是在PCR過程中________。
A.僅針對(duì)bglB基因進(jìn)行誘變
B.bglB基因產(chǎn)生了定向突變
C.bglB基因可快速積累突變
D.bglB基因突變不會(huì)導(dǎo)致酶的氨基酸數(shù)目改變
解析：Ⅰ.考查基因工程和現(xiàn)代生物技術(shù)在實(shí)踐中的應(yīng)用。(1)bglB基因存在于嗜熱土壤芽孢桿菌基因組中，故應(yīng)以該菌的基因組DNA為模板進(jìn)行基因擴(kuò)增，就可從中選出bglB基因。(2)目的基因與質(zhì)粒進(jìn)行重組時(shí)，需將目的基因插入到啟動(dòng)子和終止子之間，且應(yīng)靠近啟動(dòng)子和終止子，結(jié)合題圖可知，應(yīng)在擴(kuò)增的bglB基因兩端分別引入NdeⅠ和BamHⅠ兩種限制酶的識(shí)別序列，使目的基因插入到啟動(dòng)子和終止子之間。(3)導(dǎo)入bglB基因的大腸桿菌，通過培養(yǎng)可表達(dá)產(chǎn)生β-葡萄糖苷酶，并分泌到細(xì)胞外分解纖維素。Ⅱ.考查影響酶活性的條件(溫度)。(4)分析圖2，在80 ℃保溫30分鐘，BglB酶就會(huì)變性失活;分析圖1，相對(duì)酶活性最高的溫度是60～70 ℃時(shí)，而由圖2可知70 ℃時(shí)保溫30分鐘，酶活性開始減弱，而60 ℃保溫30分鐘后酶活性基本不發(fā)生變化，由此可知為高效利用BglB酶降解纖維素，反應(yīng)溫度最好應(yīng)控制在60 ℃。Ⅲ.考查基因突變及特點(diǎn)。(5)由于應(yīng)用PCR技術(shù)進(jìn)行基因擴(kuò)增(即DNA復(fù)制快速進(jìn)行)時(shí)，比用誘變劑直接處理嗜熱土壤芽孢桿菌針對(duì)性更強(qiáng)，加快bglB基因的積累速率。
答案：Ⅰ.嗜熱土壤芽孢桿菌
(2)NdeⅠ BamH(注：兩空順序可顛倒)
(3)轉(zhuǎn)基因的大腸桿菌分泌出有活性的BglB酶
.(4)失活 B
.(5)AC
