現(xiàn)代生物科技

劉曉菊 張華

一、蛋白質工程和基因工程的綜合命題

例1某生物體內(nèi)有基因A，該基因能控制合成A蛋白，A蛋白是某種藥物的有效成分，下圖是將A基因導入大腸桿菌內(nèi)，制備“工程菌”的示意圖。據(jù)圖回答：

（1）獲得基因A有兩條途徑：一是以A的mRNA為模板，在酶的催化下，合成雙鏈DNA，從而獲得所需基因；二是根據(jù)目標蛋白質的序列，推測出相應的mRNA序列，然后按照堿基互補配對原則，推測其DNA的序列，再通過方法合成所需基因。

（2）利用PCR技術擴增DNA時，需要在反應體系中添加的有機物質有、、4種脫氧核糖核苷酸和酶，擴增過程可以在PCR擴增儀中完成。

（3）下列關于各種酶作用的敘述，不正確的是。

A.DNA連接酶能使不同脫氧核苷酸的磷酸與脫氧核糖連接

B.RNA聚合酶能與基因的特定位點結合，催化遺傳信息的轉錄

C.一種DNA限制酶能識別一種核糖核苷酸序列

D.胰蛋白酶能作用于離體的動物組織，使其分散成單個細胞

（4）圖中的C稱為，在基因工程中，常用Ca2+處理D，處理后D更易，此時D稱為。

（5）圖中最后一步“篩選”是指從轉化細胞中篩選出能的大腸桿菌作為工程菌。

【知識要點復習】（1）利用反轉錄法合成目的基因的過程是：以mRNA為模板，在逆轉錄酶的催化下，合成單鏈的DNA，逆轉錄酶具有DNA聚合酶活性，在它的作用下，可合成雙鏈DNA；根據(jù)蛋白質來獲得目的基因的過程是：根據(jù)目標蛋白質的氨基酸序列，推測出相應的mRNA序列，然后按照堿基互補配對原則，推測其DNA的脫氧核苷酸序列，再通過人工合成方法合成所需基因。

（2）PCR過程中需要引物、模板DNA、4種脫氧核糖核苷酸和熱穩(wěn)定性DNA聚合酶等物質，故在PCR反應體系中應添加這些物質。

（3）DNA連接酶能使不同脫氧核苷酸的磷酸與脫氧核糖連接，形成磷酸二酯鍵，A項正確；RNA聚合酶能與基因上的RNA聚合酶結合位點結合，催化遺傳信息的轉錄，B項正確；一種DNA限制酶能識別一種“脫氧核糖核苷酸序列”而不是“核糖核苷酸序列”，C項錯誤；胰蛋白酶能將離體的動物組織細胞間質中的膠原蛋白分解，使其分散成單個細胞，D項正確。

（4）由圖可知，A為目的基因，B為運載體，二者結合在一起，形成的C稱為重組DNA（或重組質粒）。將目的基因導入微生物細胞，常用Ca2+處理受體細胞，使之更易吸收周圍環(huán)境中的DNA，成為感受態(tài)細胞，提高受體細胞的轉化率。

（5）目的基因導入受體細菌，是否可以穩(wěn)定維持和表達其遺傳性，可通過檢測與鑒定，得到穩(wěn)定遺傳并能表達出A蛋白的細菌作為工程菌。

【答案】（1）逆轉錄氨基酸脫氧核苷酸

人工合成（化學）（2）引物模板DNA熱穩(wěn)定性DNA聚合（3）C（4）重組DNA（或重組質粒）吸收周圍環(huán)境中的DNA感受態(tài)細胞（5）穩(wěn)定遺傳并能表達出A蛋白

二、胚胎工程、基因工程和細胞工程的綜合命題

例2毛角蛋白Ⅱ型中間絲（KIFⅡ）基因與絨山羊的羊絨質量密切相關。獲得轉KIFⅡ基因的高絨質絨山羊的簡單流程圖如下。

（1）過程①中最常用的運載工具是，這里也可以用動物病毒或作為運載工具，所需要的酶是限制酶和。

（2）在過程②中，用處理將皮膚組織塊分散成單個成纖維細胞。在培養(yǎng)過程中，將成纖維細胞置于和5% CO2的混合氣體培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng)，培養(yǎng)液中加入達到無菌環(huán)境，將成纖維細胞置于5% CO2的氣體環(huán)境中，CO2的作用是。

（3）在過程③中，用處理以獲取更多的卵（母）細胞。成熟卵（母）細胞在核移植前需要顯微操作將吸出，處理后得到去核的卵母細胞。

（4）從重組細胞到早期胚胎過程中所用的胚胎工程技術是。在胚胎移植前，通過技術可獲得較多胚胎，此技術若選囊胚作材料，應注意的事項是。

【知識要點復習】（1）將KIFⅡ基因導入成纖維細胞內(nèi)，獲得轉KIFⅡ基因的高絨質絨山羊的過程采用了轉基因技術，而轉基因技術的原理是基因重組，過程①是基因表達載體的構建過程，該過程中最常用的運載工具是質粒，此外也可用動植物病毒及λ噬菌體的衍生物作為運載工具，此處不宜用植物病毒；所需要的酶是限制酶和DNA連接酶。

（2）過程②為動物細胞培養(yǎng)過程，該過程需用胰蛋白酶（或膠原蛋白酶）處理，使皮膚組織塊分散成單個成纖維細胞，動物細胞培養(yǎng)需要一定的氣體環(huán)境，即95%空氣加5% CO2，CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH值。細胞培養(yǎng)需要無菌和無毒的環(huán)境，因此培養(yǎng)液中需加入（一定量的）抗生素以達到無菌環(huán)境。

（3）過程③表示活體采卵，該過程需用促性腺激素處理母羊使其超數(shù)排卵，以獲取更多的卵（母）細胞，在體外培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期時，通過顯微操作進行去核處理，將細胞核和第一極體一并吸出。

（4）從重組細胞到早期胚胎過程需采用（早期）胚胎培養(yǎng)技術。在胚胎移植前，通過胚胎分割技術可獲得較多胚胎，此技術若選囊胚作材料，應注意的事項是將內(nèi)細胞團均等分割。

【答案】（1）質粒λ噬菌體的衍生物DNA連接酶（2）胰蛋白酶（或膠原蛋白酶）95%空氣（一定量的）抗生素維持培養(yǎng)液的pH值（3）促性腺激素細胞核和第一極體

（4）（早期）胚胎培養(yǎng)技術胚胎分割將內(nèi)細胞團均等分割

三、細胞工程和胚胎工程的綜合命題

例32015年2月3日，英國議會下院通過一項歷史性法案，允許以醫(yī)學手段培育“三親嬰兒”。三親嬰兒的培育過程可選用如下技術路線。

（1）此過程涉及試管嬰兒的培育，它屬于（填“無性”或“有性”）生殖，試管嬰兒的培育用到的技術手段有：體外受精技術、技術和技術。

（2）該技術培育的“三親嬰兒”的染色體來自細胞，其細胞質基因來自細胞。

（3）據(jù)圖分析，該技術（填“能”或“不能”）避免母親的紅綠色盲遺傳病基因傳遞給后代，該技術能避免母親的遺傳性視神經(jīng)病變遺傳給后代，推測該疾病的致病基因位于上。

（4）細胞核移植技術一般選擇減數(shù)第二次分裂中期的卵母細胞作為受體細胞，其原因有：①卵母細胞質內(nèi)存在激發(fā)細胞核全能性表達的物質；②；③。

（5）高產(chǎn)奶?！氨R辛達”的培育也用到了細胞核移植技術，其過程大致如下圖所示：

其中供體細胞來自（填“高產(chǎn)奶?！被颉捌胀膛！保瑢⒐w細胞注入去核的卵母細胞的透明帶中，通過方法使兩細胞融合，供體核進入受體卵母細胞中，體現(xiàn)細胞膜的特點；常用方法激活重組細胞，使其完成細胞分裂和發(fā)育。如果要提高重組胚胎的利用率，可對期的胚胎進行分割以獲得多個可用于移植的胚胎，暫時不移植的胚胎可用方法保存。

【知識要點復習】（1）“三親嬰兒”的獲得涉及“試管嬰兒技術”，應屬于有性生殖，體外受精技術得到受精卵后需要通過早期胚胎培養(yǎng)技術得到可用于胚胎移植的桑椹胚或囊胚，然后進行胚胎移植。

（2）通過題圖分析可知，核移植是將母親卵母細胞的核移植到捐獻者去核的卵母細胞中，所以受精卵的細胞核內(nèi)含有來自母親的遺傳物質和來自精子的父親的遺傳物質，而受精卵的細胞質基因幾乎全部來自捐獻者的去核的卵母細胞。

（3）母親的紅綠色盲遺傳病基因可以通過細胞核進入受精卵，所以該技術不能避免母親的紅綠色盲遺傳病基因傳遞給后代，該技術能避免母親的遺傳性視神經(jīng)病變遺傳給后代，因此“遺傳性視神經(jīng)病變”應屬于細胞質基因控制的遺傳病，即致病基因位于線粒體DNA上。

（4）細胞核移植技術一般選擇減數(shù)第二次分裂中期的卵母細胞作為受體細胞，其原因有：①卵母細胞質內(nèi)存在激發(fā)細胞核全能性表達的物質；②卵母細胞體積大，便于操作；③卵黃多，營養(yǎng)物質豐富，有利于早期的胚胎發(fā)育。

（5）高產(chǎn)奶牛“盧辛達”的培育屬于克隆，其中供體細胞為高產(chǎn)奶牛的體細胞，其操作流程如下：

將供體細胞注入去核的卵母細胞的透明帶中，通過電刺激方法使兩細胞融合，供體核進入受體卵母細胞中形成重組細胞，重組細胞還需通過物理或化學方法（如電脈沖、鈣離子載體、乙醇等）激活才能繼續(xù)分離和發(fā)育成重組胚胎。如果要提高重組胚胎的利用率，可對桑椹胚或囊胚期的胚胎進行分割以獲得多個可用于移植的胚胎，暫時不移植的胚胎可用冷凍方法保存。

【答案】（1）有性早期胚胎培養(yǎng)（或動物細胞培養(yǎng)）胚胎移植（2）母親的卵母細胞和精子捐獻者的卵母（3）不能線粒體DNA（或細胞質DNA）（4）②卵母細胞體積大，便于操作③卵黃多，營養(yǎng)物質豐富（5）高產(chǎn)奶牛電刺激流動性物理或化學桑椹胚或囊胚冷凍

四、動物細胞工程和免疫知識的綜合命題

例4下圖是利用單克隆抗體技術制備三聚氰胺特異性抗體的過程。請據(jù)圖回答：

（1）單克隆抗體的制備是動物細胞工程中技術的重要應用，該技術依據(jù)的原理是，而動物細胞培養(yǎng)依據(jù)的原理是。

（2）B淋巴細胞是由動物體內(nèi)細胞增殖、分化、發(fā)育而來，主要參與動物體的免疫過程；單克隆抗體的制備所基于的免疫學基本原理是。

（3）由于三聚氰胺分子量過小，不足以激活高等動物的免疫系統(tǒng)，因此在制備抗體前必須對其進行①過程，下列物質中不適合作協(xié)助“擴容”抗原分子的是（）

A.蛋白質B.多糖

C.磷脂D.核苷酸

（4）③過程采用與植物細胞原生質體融合相同的誘導方法有，③過程特有的方法是。

（5）④過程涉及兩次篩選，分別篩選出和；單克隆抗體與傳統(tǒng)血清抗體相比具有的優(yōu)點是。

【知識要點復習】（1）單克隆抗體的制備過程是將效應B細胞與骨髓瘤細胞融合形成雜交瘤細胞，然后經(jīng)克隆化培養(yǎng)和抗體檢測，最后得到單克隆抗體，所以單克隆抗體技術是細胞融合技術的重要應用；動物細胞融合依據(jù)的原理是細胞膜具有一定的流動性；動物細胞培養(yǎng)依據(jù)的原理是細胞增殖。

（2）B淋巴細胞是由動物體骨髓中的造血干細胞增殖、分化、發(fā)育而來的，主要參與動物體的體液免疫；單克隆抗體的制備所基于的免疫學基本原理是每一個B淋巴細胞只分泌一種特異性抗體。

（3）協(xié)助“擴容”抗原分子必須是大分子物質，所以核苷酸作為小分子物質被排除。

（4）植物細胞原生質體融合常用化學方法（聚乙二醇PEG）和物理方法（離心、振動、電刺激）；誘導動物細胞融合的方法有三種，分別是生物方法（滅活的病毒）、化學方法（聚乙二醇PEG）和物理方法（離心、振動、電刺激）。

（5）單克隆抗體制備過程的兩次篩選：第一次篩選雜交瘤細胞，第二次篩選產(chǎn)生特異性（抗三聚氰胺）抗體的雜交瘤細胞；單克隆抗體與傳統(tǒng)血清抗體相比具有的優(yōu)點是特異性強、靈敏度高、可大量制備。

【答案】（1）動物細胞融合細胞膜具有一定的流動性細胞增殖（2）造血干體液每一個B淋巴細胞只分泌一種特異性抗體（3）D（4）化學方法（聚乙二醇）和物理方法（電刺激）生物方法（滅活的病毒）（5）雜交瘤細胞產(chǎn)生特異性（抗三聚氰胺）抗體的雜交瘤細胞特異性強、靈敏度高、可大量制備

五、動物細胞工程和植物細胞工程的綜合命題

例5某同學在學習“細胞工程”時，列表比較了動植物細胞工程的有關內(nèi)容，其中不正確的地方有（）處

植物細胞工程動物細胞工程技術

手段植物組織培養(yǎng)、植物體細胞雜交動物細胞培養(yǎng)和融合、單克隆抗體的制備特殊

處理機械法去除細胞壁胰蛋白酶處理、制備細胞懸浮液融合

方法物理方法、化學方法物理方法、化學方法、生物方法典型

應用人工種子、遠緣雜交植株、作物脫毒單克隆抗體的制備、克隆動物培養(yǎng)液

區(qū)別蔗糖是離體組織賴以生長的成分動物血清不可缺少，需加一定量抗生素特點植物體細胞雜交技術可定向改造生物的性狀單克隆抗體的優(yōu)點是特異性強、靈敏度高、可大量制備A.3處B.2處

C.1處D.0處

【解析】上表中有兩處錯誤：一處是在植物細胞工程的體細胞雜交技術中去除細胞壁的方法是酶解法，即利用酶的專一性原理，用纖維素酶或果膠酶去除細胞壁；另一處是“植物體細胞雜交技術可定向改造生物的性狀”，與傳統(tǒng)的有性雜交相比，細胞融合技術的優(yōu)點在于可以克服遠緣雜交障礙，但不能定向改造生物的性狀，故B項正確。

【答案】B

六、胚胎工程和減數(shù)分裂的綜合命題

例6哺乳動物卵原細胞減數(shù)分裂形成成熟卵子的過程，只有在促性腺激素和精子的誘導下才能完成。下圖是為獲得試管動物記錄的某哺乳動物卵子及早期胚胎的形成過程示意圖（N表示染色體組數(shù)）。請回答：

（1）圖中Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ細胞的名稱分別為、、；卵裂的細胞分裂方式為。上圖中細胞Ⅱ處于細胞分裂后期時染色體數(shù)為，細胞Ⅲ處于細胞分裂后期時染色體數(shù)為，細胞Ⅳ處于細胞分裂后期時染色體數(shù)為。

（2）卵原細胞經(jīng)兩次細胞分裂形成卵子，減數(shù)第一次分裂發(fā)生在排卵前后，減數(shù)第二次分裂發(fā)生在過程中。若是體內(nèi)受精，則受精作用發(fā)生的場所是，當觀察到卵細胞膜與透明帶之間時，說明精子已經(jīng)受精，是防止多精入卵的第一道屏障。

（3）試管動物的培育主要包括和兩個過程，前者需在獲能液或“專門溶液”中完成。

（4）對于試管動物理解正確的是。

A.屬于無性生殖

B.屬于有性生殖

C.體內(nèi)發(fā)育

D.體外發(fā)育

E.運用基因工程技術

F.運用細胞工程技術

【知識要點復習】（1）圖中顯示卵原細胞經(jīng)過染色體復制（減數(shù)第一次分裂前的間期）成為細胞Ⅱ初級卵母細胞，它在促性腺激素的作用下完成減數(shù)第一次分裂，形成細胞Ⅲ次級卵母細胞，次級卵母細胞在減數(shù)第二次分裂中期與精子相遇完成受精作用，繼續(xù)完成減數(shù)第二次分裂形成受精卵，受精卵經(jīng)過卵裂形成早期胚胎。細胞Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ分別為初級卵母細胞、次級卵母細胞和受精卵，卵裂的細胞分裂方式為有絲分裂。處于細胞分裂后期的Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ細胞中染色體數(shù)分別為2N、2N、4N。

（2）卵原細胞經(jīng)歷的兩次細胞分裂分別發(fā)生在：減數(shù)第一次分裂發(fā)生在排卵前后，減數(shù)第二次分裂發(fā)生在受精作用過程中；體內(nèi)受精發(fā)生的場所是輸卵管，當觀察到卵細胞膜與透明帶之間有兩個極體出現(xiàn)時，說明精子已進入卵細胞，卵細胞被激活完成減數(shù)第二次分裂，排出第二極體；第一個精子觸及卵細胞膜的瞬間，透明帶的穿透性立即發(fā)生改變以防止多個精子進入透明帶，這叫透明帶反應。

（3）試管動物的培育主要包括體外受精和胚胎移植兩個過程。

（4）試管動物的培育屬于有性生殖，涉及動物細胞培養(yǎng)技術，未涉及基因工程技術，試管動物的發(fā)育是將早期胚胎移入母體（代孕母體）子宮內(nèi)發(fā)育，因此是體內(nèi)發(fā)育，所以選BCF。

【答案】（1）初級卵母細胞次級卵母細胞

受精卵有絲分裂2N2N4N（2）受精作用輸卵管有兩個極體透明帶反應（3）體外受精胚胎移植（4）BCF

七、胚胎干細胞的應用綜合命題

例7下圖表示利用胚胎干細胞（ES細胞）所作的一系列研究。請據(jù)圖分析回答問題：

（1）過程Ⅰ將胚胎干細胞置于γ射線滅活的鼠胎兒成纖維細胞的飼養(yǎng)層上，并加入動物血清、抗生素等物質，維持細胞不分化的狀態(tài)。在此過程中，飼養(yǎng)層提供干細胞增殖所需的，加入抗生素是為了，這對于研究細胞分化和細胞凋亡的機理具有重要意義。

（2）上圖中的胚胎干細胞（ES細胞）可以從和中分離獲取。過程Ⅱ將帶有遺傳標記的ES細胞注入早期胚胎的囊胚腔，通過組織化學染色，用于研究動物體器官形成的時間、發(fā)育過程以及影響的因素，這項研究利用了胚胎干細胞具有的特點。

（3）過程Ⅲ中目的基因導入胚胎干細胞最常用的方法是，將獲得的目的基因轉入胚胎干細胞前需構建，需要的工具酶有。

（4）過程Ⅳ得到的小鼠畸胎瘤中里面全是軟骨、神經(jīng)管、橫紋肌和骨骼等人類組織和器官。實驗時，獲得免疫缺陷小鼠的方法是，該過程研究的意義在于解決臨床上供體器官不足或器官移植后免疫排斥等問題。

（5）克隆轉基因小鼠常用的技術手段有、、早期胚胎培養(yǎng)技術和。

【知識要點復習】（1）胚胎干細胞培養(yǎng)時所用的飼養(yǎng)層細胞可以供給干細胞增殖所需的營養(yǎng)物質，加入抗生素是為了防止雜菌污染。

（2）胚胎干細胞（ES細胞）可以從早期胚胎和原始性腺中分離獲取；胚胎干細胞具有發(fā)育的全能性，通過組織化學染色，用于研究動物體器官形成的時間、發(fā)育過程以及影響因素。

（3）將基因表達載體導入動物細胞最常用的方法是顯微注射法，在導入前需構建基因表達載體（完成后稱為“重組DNA”），需要的工具酶有限制酶和DNA連接酶。

（4）獲得免疫缺陷小鼠的方法有射線照射破壞胸腺法和直接手術摘除胸腺法，這樣小鼠就不能形成T細胞，不發(fā)生細胞免疫，移植組織細胞就不會被排斥。

（5）克隆轉基因小鼠涉及克隆，則涉及細胞核移植技術和胚胎移植技術，該小鼠又是“轉基因小鼠”，所以又涉及轉基因技術。

【答案】（1）營養(yǎng)物質防止雜菌污染（2）早期胚胎原始性腺發(fā)育全能性（3）顯微注射法基因表達載體限制酶和DNA連接酶（4）破壞小鼠胸腺（5）核移植技術轉基因技術胚胎移植技術

【同步訓練】

1.英國科學家維爾穆特首次用羊的體細胞（乳腺細胞）成功地培育出一只小母羊，取名“多利”，這一方法被稱之為“克隆”。我國中科院動物所和福州大熊貓研究中心合作，通過將大熊貓的細胞核植入到去核后的兔子卵細胞中，在世界上最早克隆出一批大熊貓早期胚胎，這表明我國的大熊貓人工繁殖技術再次走在世界前列。以下說法正確的是（）

A.在形成早期胚胎的過程中，依次經(jīng)歷了卵裂、囊胚、原腸胚等幾個階段

B.在形成早期胚胎的過程中，尚未出現(xiàn)細胞的分化

C.將兔的早期胚胎分割后，分別植入兩只母兔的子宮內(nèi)，并最終發(fā)育成兩只一樣的兔子，此方法與“多利”的培養(yǎng)本質相同，涉及的技術也完全相同

D.兔子卵細胞質的作用只是激發(fā)大熊貓細胞核的全能性

2.下列實踐與基因工程的說法不正確的是（）

A.利用DNA探針檢測飲用水是否含病毒屬于基因工程的運用

B.農(nóng)桿菌轉化法將目的基因導入受體細胞，目的基因的最終插入位置是在染色體的DNA上

C.選擇大腸桿菌作為“工程菌”生產(chǎn)的胰島素并不具生物活性

D.培育轉基因抗蟲棉用到了細胞融合技術

3.下列關于基因工程技術的敘述，正確的是（）

A.切割質粒的限制性核酸內(nèi)切酶均特異性地識別6個核苷酸序列

B.PCR反應中溫度的周期性變化是為了配合DNA聚合酶催化不同的反應

C.載體質粒通常采用抗生素合成基因作為篩選標記基因

D.抗蟲基因即使成功地插入到植物細胞染色體上也未必能正常表達

4.現(xiàn)有兩個煙草品種A（Hhrr）和B（hhRr）的花粉若干（兩對基因分別位于兩對同源染色體上），利用誘導因素促使原生質體融合（只考慮兩兩融合）。只要有一對隱性基因純合（rr或hh）時，在光照強度大于800 lx條件下，就不能生長。下列敘述正確的是（）

①實驗開始時必須除去不利于原生質體融合的物質②實驗中得到A、B花粉之間融合細胞的基因型有6種③要想從融合細胞的培養(yǎng)液中分離出基因型為HhRr的雜種細胞，可在大于800 lx光照下培養(yǎng)，收集增殖分化的細胞團④從理論上分析，將融合細胞的培養(yǎng)液放在大于800 lx光照下培養(yǎng)，有5種基因型的融合細胞不能增殖分化

A.①②④B.①②③

C.②③④D.①③④

5.某農(nóng)業(yè)生態(tài)工程基地按照生態(tài)和經(jīng)濟規(guī)律，對種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)進行了優(yōu)化設計。

（1）通過套種、間種和等技術的應用，使種植的農(nóng)作物為該生態(tài)系統(tǒng)組成成分中的提供更多的食物。

（2）作為生態(tài)農(nóng)業(yè)，他們用作物秸稈作飼料發(fā)展畜禽養(yǎng)殖，人畜糞便大力發(fā)展沼氣池，沼渣用來養(yǎng)魚，賣到市場增加了效益，這個基地運用了生態(tài)工程的等原理。

（3）在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中盡量不施用農(nóng)藥，其目的是。

A.減少水土流失B.減少土壤肥力

C.減少環(huán)境污染D.減少生物多樣性

6.水稻種子中70%的磷以植酸形式存在，植酸易與蛋白質結合排出體外，是多種動物的抗營養(yǎng)因子，而植酸酶可降解植酸。科學家研究發(fā)現(xiàn)酵母菌中含有植酸酶，設想將酵母菌的植酸酶基因導入水稻，培育低植酸轉基因水稻品種。下圖是獲取植酸酶基因的流程，結合所學知識及相關信息回答下列問題：

（1）圖中基因組文庫cDNA文庫（填“大于”或“小于”），B過程需要的酶是。

（2）為獲得大量的目的基因，可以用技術進行擴增，其原理是，該過程中需要以圖中的或為模板，所用酶的顯著特點是。

（3）植酸酶基因能在水稻體內(nèi)穩(wěn)定遺傳的關鍵是，可以用DNA分子雜交技術進行檢驗。

（4）用限制酶處理載體和目的基因后，用酶處理，能連接平末端的酶，形成重組的基因表達載體，該載體的化學本質是。

7.下圖是我國南方開始嘗試的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結構模式圖，其中利用植物秸稈中的原料生產(chǎn)的燃料乙醇，是一種“綠色能源”，可減少對石油資源的依賴。請據(jù)圖回答：

（1）生態(tài)系統(tǒng)的主要功能是和，從生態(tài)學角度分析，人們建立圖示的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的主要目的是。建立該生態(tài)工程所遵循的基本原理主要是（至少答兩點）等。

（2）植物秸稈經(jīng)預處理后，應該利用微生物A所產(chǎn)生的纖維素酶進行水解，使之轉化成發(fā)酵所需的葡萄糖。若從土壤中分離獲取微生物A，應采用具有選擇功能的培養(yǎng)基，培養(yǎng)基中的碳源為。

（3）為了提高植物秸稈的利用率，可以利用基因工程對微生物A進行改造，其基本方法是：先用同時切割和，然后用DNA連接酶將上述切割產(chǎn)物連接，構建并將其導入到受體菌中。

8.植物甲具有極強的耐旱性，其耐旱性與某個基因有關。若從該植物中獲得該耐旱基因，并將其轉移到耐旱性低的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性。

（1）理論上，基因組文庫含有生物的基因；而cDNA文庫含有生物的基因。

（2）將耐旱基因導入農(nóng)桿菌，并通過農(nóng)桿菌轉化法將其導入植物乙的體細胞中，經(jīng)過一系列的過程得到再生植株。要確認該耐旱基因是否在再生植株中正確表達，應檢測此再生植株中該基因的，如果檢測結果呈陽性，再在田間試驗中檢測植株的是否得到提高。

（3）假如用得到的二倍體轉基因耐旱植株進行自交，如果子代中耐旱與不耐旱植株的數(shù)量比為，則可推測該耐旱基因整合到了同源染色體的一條染色體上；如果子代中表現(xiàn)為，則可推測該耐旱基因整合到了同源染色體的兩條染色體上。

【參考答案】

1.A2.D3.D4.D

5.（1）輪種消費者（2）物質循環(huán)再生、整體性（物種多樣性）（答出兩點即可）（3）C

6.（1）大于逆轉錄酶（2）PCRDNA復制目的基因Ⅰ目的基因Ⅱ耐高溫（3）插入（整合）到染色體上的DNA中

（4）DNA連接T4DNA連接DNA

7.（1）物質循環(huán)能量流動實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)能量和物質的多級利用，提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量，減少環(huán)境污染（合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關系，提高能量利用率，減少環(huán)境污染）物質循環(huán)再生原理、整體性原理、物種多樣性原理（2）纖維素（3）同種限制性核酸內(nèi)切酶

目的基因運載體基因表達載體

8.（1）全部部分（2）表達產(chǎn)物耐旱性

（3）3∶1全是耐旱型