模块综合检测(五) (选修3)
1．如图为抗虫棉的培育过程，①～④表示不同过程。请回答下列问题：
(1)获取的抗虫基因可利用________技术进行大量扩增。图中①过程为构建____________，此过程用到的工具酶有________________。
(2)图中将抗虫基因导入棉花细胞所采用的方法是________。将目的基因导入植物细胞，除采用图中的方法外，还可采用基因枪法和________________。含有抗虫基因的棉花细胞能够发育成抗虫棉体现了植物细胞具有________。
(3)欲检测抗虫基因在棉花体内是否成功表达，可在个体水平上做____________实验，以确定是否具有抗性。如果含有一个抗虫基因(能成功表达)的抗虫棉视为杂合子，则该转基因抗虫棉自交一代，预计后代中不抗虫植株占________。
【解析】 (1)获取的抗虫基因可利用PCR技术进行大量扩增。把目的基因与质粒结合成重组质粒的过程称为构建基因表达载体，此过程用到的工具酶有限制酶和DNA连接酶。(2)图示中将抗虫基因导入棉花细胞所采用的方法是农杆菌转化法，将目的基因导入植物细胞的方法还可采用基因枪法和花粉管通道法。植物细胞能够发育成完整个体体现了植物细胞具有全能性。(3)欲检测抗虫基因在棉花体内是否成功表达，可在个体水平上做抗虫的接种实验，以确定是否具有抗性。视为杂合子的转基因抗虫棉产生的雄配子中有一半不含抗虫基因，产生的雌配子中有一半不含抗虫基因，故其自交子代中不抗虫的植株占1/4。
【答案】 (1)PCR 基因表达载体(重组DNA) 限制酶与DNA连接酶 (2)农杆菌转化法 花粉管通道法 全能性 (3)抗虫的接种 1/4
2．中国女科学家屠呦呦因从中药中分离出青蒿素并应用于疟疾治疗，获得了2015年诺贝尔生理学或医学奖。经研究发现青蒿素还具有抗肿瘤的功效，能杀伤人的肝癌和卵巢癌细胞系。2015年诺贝尔化学奖颁给了研究DNA修复细胞机制的三位科学家。人的P基因(抑癌基因)能够控制人的P蛋白的合成。人的P蛋白可对癌变前的DNA损伤进行修复，使其恢复正常，或诱导其进入休眠状态，阻止细胞癌变。请回答下列问题：
(1)可利用____________技术在短期内获得大量的青蒿植株。该技术利用的原理是________________。
(2)某生物科研小组做了探究青蒿素对肝癌细胞生长影响的相关实验。将患肝癌的小鼠肝脏取出，剪碎，用________酶或________酶处理一段时间，使组织分散成单个细胞。然后，用培养液将分散的细胞稀释制成细胞悬液。进行动物细胞培养时，通常采用培养皿或松盖培养瓶，将其置于含95%空气加5%________的气体环境中。
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(3)获取人类基因组中P基因(抑癌基因)后要实施基因工程中的第二步——________________。最常用的将目的基因导入动物细胞的方法是________________，若要检测P基因是否插入到受体细胞的DNA上，可以采用________技术。
【解析】 (1)可以利用植物组织培养技术在短期内获得大量目的植株，植物组织培养技术利用的原理是植物细胞的全能性。(2)动物细胞培养时，需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理剪碎的组织块，使组织分散成单个细胞。动物细胞培养所需要的气体环境是95%的空气加5%的CO2。(3)基因表达载体的构建是实施基因工程的第二步，也是基因工程的核心。常采用显微注射法将目的基因导入动物细胞。常采用DNA分子杂交技术检测外源基因是否插入到受体细胞的DNA上。
【答案】 (1)植物组织培养 植物细胞的全能性 (2)胰蛋白 胶原蛋白(两空可颠倒) CO2 (3)基因表达载体的构建 显微注射法(技术) DNA分子杂交
3．近年来发展起来的基因工程、细胞工程技术和胚胎工程技术为改善畜产品的品质和优良种畜的快速繁殖带来了无限生机。如图是科学家通过三种方法繁殖良种奶牛的过程，请据图回答下列问题：
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(1)转基因牛、试管牛和克隆牛的培育过程中均会用到的生物技术有________、________。
(2)将药用蛋白基因导入受精卵前需要先构建________________，为了达到通过分泌的乳汁来生产该药用蛋白的目的，在此步骤中应该将该药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的________、终止子、标记基因等调控组件重组在一起。
(3)在体外受精时，牛的精子首先要进行________处理，此处理常采用________法。 (4)在动物细胞体外培养过程中，应保证被培养的细胞处于无菌、无毒的环境，即对培养液和所有________________进行无菌处理。通常还要在细胞培养液中添加一定量的________，以防止培养过程中的污染。
(5)受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生________反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。
【解析】 (1)转基因动物、试管动物和克隆动物的培育过程中都用到了早期胚胎培养和胚胎移植技术。(2)将目的基因导入受体细胞之前需要先构建基因表达载体，要利用乳汁来生产该药用蛋白，必须使药用蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达，因此需要将它与乳腺蛋白基因的启动子、终止子、标记基因等调控组件重组在一起。(3)在体外受精前，要对精子
进行获能处理，通常采用的体外获能方法有培养法和化学诱导法，对于牛、羊等家畜的精子常采用化学诱导法。(4)在动物细胞体外培养过程中，要保证无菌、无毒的环境，首先需要对培养液和所有培养用具进行无菌处理。通常还要在细胞培养液中添加一定量的抗生素，以防止培养过程中的污染。(5)受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。
【答案】 (1)早期胚胎培养 胚胎移植 (2)基因表达载体 启动子 (3)获能 化学诱导 (4)培养用具 抗生素 (5)免疫排斥
4．如图可作为某些生物工程技术操作流程的模式图，请回答下列问题。
(1)若该图表示基因工程的操作流程模式图，其中A为目的基因，则B为________。由A、B构建C的过程中需要的工具酶有________和____________。
(2)若该图表示植物体细胞杂交过程，则在细胞杂交前必须用______________酶去除A和B的细胞壁。由C进一步培育成D，利用的生物技术是____________。
(3)若D为单克隆抗体，则由A、B获得C所利用的原理是________________。 (4)若该图为试管牛的生产流程图，且D为早期胚胎，在A与B形成C前，常采用________法对其中的精子进行获能处理。将D进一步培育成试管牛，还需要借助________技术。
【解析】 (1)若A为目的基因，则B为载体，构建C时所利用的工具酶是限制酶和DNA连接酶。(2)若该图表示植物体细胞杂交过程，在进行植物体细胞杂交前，必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得具有活力的原生质体。将植物杂交细胞培养成植株所利用的技术是植物组织培养。(3)若D为单克隆抗体，则C为杂交瘤细胞，由A、B形成C为细胞融合的过程，所利用的原理是细胞膜的流动性。(4)若D为早期胚胎，则C为受精卵，精子与卵子受精前，常采用化学诱导法对牛的精子进行获能处理。若要将早期胚胎培育成试管牛，则需要通过胚胎移植将早期胚胎移入受体的子宫中。
【答案】 (1)载体 限制酶 DNA连接酶 (2)纤维素酶和果胶 植物组织培养 (3)细胞膜的流动性 (4)化学诱导 胚胎移植
5．绿色城市的重要标志之一是实现垃圾的“减量化、资源化和无害化”。下图是垃圾资源化、无害化处理的一种方案：
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