专题强化练（九）
1.（2020·深圳一模）赖氨酸是人体的必需氨基酸，而玉米等谷类食物中赖氨酸含量却很低。科学家已成功地利用转基因技术改良玉米，提高其赖氨酸含量。回答下列问题。
（1）从基因控制性状的两种方式考虑，提高玉米赖氨酸含量的途径有两种：一是将 编码基因导入玉米并进行正常表达；二是 以提高细胞中游离赖氨酸含量。
（2）要完成这一精确的转基因工程，获取目的基因后还需借助 等工具酶构建基因表达载体，再将表达载体导入受体细胞。受体细胞可用已分化的玉米体细胞，原因是__________________________
_____________________________________________________。
（3）研究发现，玉米中赖氨酸含量低的原因是赖氨酸合成过程中的关键酶（甲）受细胞内赖氨酸的浓度影响。推测，高浓度赖氨酸 甲的活性，这属于 调节机制。为降低甲对赖氨酸的敏感性，可将甲的第352位的苏氨酸变成异亮氨酸，这属于 工程范畴。
解析：（1）基因控制性状通常有两条途径，一条控制蛋白质的合成，一条控制酶的合成。因此，从基因控制性状的两种方式考虑，提高玉米赖氨酸含量的途径有两种：一是将富含赖氨酸的蛋白质编码基因导入玉米并进行正常表达；二是提高赖氨酸合成酶活性（或降低赖氨酸分解酶活性）以提高细胞中游离赖氨酸含量。（2）限制性核酸内切酶（限制酶）和DNA连接酶等工具酶是构建基因表达载体常用的酶。已分化的植物体细胞具有全能性，可通过植物组织培养技术获得转基因植株（植物细胞具有全能性），故受体细胞可用已分化的玉米体细胞。（3）赖氨酸合成过程中的关键酶（甲）受细胞内赖氨酸浓度影响，可能导致赖氨酸含量低。高浓度赖氨酸抑制甲的活性，使得赖氨酸的含量下降，这属于负反馈（反馈）调节机制。为降低甲对赖氨酸的敏感性，可将甲的第352位的苏氨酸变成异亮氨酸，这属于蛋白质工程范畴。
答案：（1）富含赖氨酸的蛋白质 提高赖氨酸合成酶活性（或降低赖氨酸分解酶活性） （2）限制性核酸内切酶（限制酶）和DNA连接酶 已分化的植物体细胞具有全能性，可通过植物组织培养技术获得转基因植株（植物细胞具有全能性） （3）抑制 负反馈（反馈） 蛋白质
2.（2020·大连试题）马拉硫磷是一种接触杀虫剂，为保护环境，可利用基因工程技术生产羧酸酯酶（CarE）制剂降解马拉硫磷残留，流程如下图所示。请回答有关问题：
（1）提取RNA时，提取液中需添加RNA酶抑制剂，其目的是 。过程①
中
以
mRNA
为
材
料
可
以
获
得
cDNA
，
其
原
理
是
_________________________________________________
_____________________________________________________。
（2）过程②中，需要使用PCR仪扩增出CarE基因，其前提是 。进行扩增时，反应的温度和时间需根据具体情况进行设定，下列选项中 （填序号）的设定与引物有关， （填序号）的设定与扩增片段的长度有关。
①变性温度 ②复性温度 ③延伸温度 ④变性时间 ⑤复性时间 ⑥延伸时间 （3）与一般的质粒载体相比，重组表达载体需要具有 、 等调控组件。 （4）在过程③中，常用Ca处理大肠杆菌，其目的是_______ _____________________________________________________。
（5）用羧酸酯酶（CarE）抗体检测该工程菌的培养物时，培养液无抗原抗体反应，菌体有抗原抗体反应，则用该工程菌进行工业发酵时，应从 中分离、纯化羧酸酯酶（CarE）。
解析：（1）提取RNA时，提取液中需添加RNA酶抑制剂，其目的是防止RNA被降解。过程①中以mRNA为材料可以获得cDNA，原理是在逆转录酶的作用下，以mRNA为模板，按照碱基互补配对原则，可以合成cDNA。（2）过程②中，需要使用PCR仪扩增出CarE基因，PCR的前提是有一段已知目的基因的核苷酸序列。进行扩增时，退火温度的设定与引物有关，引物中C、G比例越高，退火温度越高；延伸时间的设定与扩增片段的长度有关，扩增片段越长，复制时间越长；故与引物有关的有②，与扩增片段的长度有关的有⑥。（3）与一般的质粒载体相比，重组表达载体需要具有启动子、终止子等调控组件。（4）在过程③中，常用Ca处理大肠杆菌，其目的是使其成为感受态细胞，使大肠杆菌更容易吸收重组DNA分子。（5）用羧酸酯酶（CarE）抗体检测该工程菌的培养物时，培养液无抗原抗体反应，菌体有抗原抗体反应，则说明生产的羧酸酯酶位于细胞内，故用该工程菌进行工业发酵时，应从菌体中分离、纯化羧酸酯酶（CarE）。
答案：（1）防止RNA被降解 在逆转录酶的作用下，以mRNA为模板（按照碱基互补配对原则）可以合成cDNA
（2）有一段已知目的基因的核苷酸序列 ② ⑥ （3）启动子 终止子 （4）使其成为感受态细胞，使大肠杆菌更容易吸收重组DNA分子 （5）菌体
3.（2020·广州一模）蛛丝蛋白纤维是目前已知的最坚韧的天然纤维之一，又被称为“生物刚”。为了提高羊毛纤维的拉伸强度，科学家将蜘蛛牵丝蛋白基因整合到转基因细毛羊，并用此细胞作为核供体，结合核移植技术，成功获得了能合成蛛丝蛋白的转基因细毛羊。回答下列问题。
2＋
2＋
（1）检测蜘蛛牵丝蛋白基因是否成功导入到羊胎儿成纤维细胞，一般采用的方法是 ，可使用 作为探针对目的基因检测。
（2）将转基因成功的羊胎儿成纤维细胞作为核供体细胞，在对其进行体外培养时，传代一般都控制在10代以内，原因是 。
（3）用细毛羊卵母细胞作为核移植的受体，在核移植之前必须先对卵母细胞进行的操作有_________________________________
_____________________________________________________。
（4）为检测出生小羊是否成功表达牵丝蛋白基因，可采用的方法有 （填序号）。 ①DNA测序 ②染色体倍性分析 ③体细胞结构分析 ④抗原—抗体杂交 ⑤对羊毛纤维进行拉伸度测试
（5）为了提高已有重组胚胎的利用率，可采用 技术，但此技术产生同卵多胚的数量是有限的，从后代数量的角度分析，采用羊胎儿成纤维细胞进行转基因体细胞克隆的优势在于 。
解析：（1）检测蜘蛛牵丝蛋白基因是否成功导入到羊胎儿成纤维细胞，可采用DNA分子杂交技术检测，其原理是碱基互补配对。所用探针为放射性同位素标记（或荧光标记）的蜘蛛牵丝蛋白基因对目的基因进行分子水平上的检测。（2）供体细胞采用的是羊胎儿成纤维细胞，而不是成年个体成纤维细胞的原因是胎儿成纤维细胞分裂次数少。用于核移植的供体细胞，一般都选用传代10代以内的细胞，原因是该种细胞代谢旺盛、分裂能力强，且遗传物质没有发生改变，能保持正常的二倍体核型。（3）核移植的受体细胞常选用去核卵母细胞的原因：卵母细胞大，容易操作；卵母细胞质多，营养丰富；含有促使细胞全能性表达的物质。核移植的受体应选用处于MⅡ中期的卵母细胞。在核移植之前，需将卵母细胞培养至减数第二次分裂中期去掉卵母细胞的细胞核，目的是保证核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞。（4）目的基因是否表达出相应的蛋白质，除了通过检测羊毛纤维的拉伸强度来确定外，还可以通过抗原—抗体杂交技术反应来判断，故选④⑤。（5）为了提高重组胚胎的利用率，可采用胚胎分割移植技术。用于分割的胚胎应是桑椹胚或囊胚阶段的胚胎。采用胎儿成纤维进行转基因体细胞克隆，属于无性生殖，因为整合有目的基因的成纤维细胞可进行传代培养，从数量上看可以获得大量遗传物质相同的后代。
答案：（1）DNA分子杂交 放射性同位素标记（或荧光标记）的蛛丝蛋白基因 （2）10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型 （3）培养至减数第二次分裂中期，去核 （4）④⑤ （5）胚胎分割 可以获得大量遗传物质相同的后代
4.（2020·南昌模拟）据报道，英国议会下院投票通过一项历史性法案，允许以医学手段培育“三亲婴儿”。“三亲婴儿”的培育过程可选用如下技术路线。请回答下列问题：
2021高考生物二轮复习专题九现代生物科技专题强化练含解析.doc
