4、美英两国的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。通过“基因靶向”技术可以对小鼠染色体组进行特异性的遗传修饰，包括简单的“基因敲除”、点突变的引入、染色体组大片段的删除和重排以及外源基因的定位整合等。下图是“基因靶向”技术的主要步骤，请据图回答下列问题：

(1)ES细胞具有胚胎细胞的特性,在形态上,表现为　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,

在功能上,具有　　　　　　　　　　　　

(2)在胚胎移植过程中，供、受体动物选择好后，要用激素进行同期发情处理的原因是　　　　　　

　　　　 　　　　　　　　　　　，以保证移植的胚胎能够继续正常发育

(3)复合型免疫缺陷症是一种遗传病，实施基因治疗的一般方法是取患者的　 　　　　作为受体细胞，将正常的外源基因插入受体细胞后，再回输体内，以替代、修复或纠正有缺陷的基因，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。

(4)要检测上述小鼠染色体的DNA上是否插入了靶基因可采用　　　　　　　　　　　 ，

DNA分子探针要用　　 　　　　　　　标记。如果靶基因的核苷酸序列为…ACGTGTT…，请写出作为探针的DNA分子的脱氧核苷酸序列　 　　　　　　　　　　　　。

(5)上述步骤所涉及的动物细胞培养过程中，进行传代培养时用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是　　　　　　 。改用胃蛋白酶行吗？为什么？　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　

(6)与动物细胞培养不同，植物组织培养最终能形成完整的植株，可应用于快速繁殖。广东省是我国甘蔗主产区之一，请简述甘蔗大规模快速繁殖技术的过程：　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　

脱毒香蕉苗的获得，可采用　　　　　　　　　　 的方法。

3、《时代》杂志评出的2007年十大科学发现中指出，美国及日本两个研究团队的报告中证实皮肤细胞经过“基因直接重组，，后可以转化成为具有胚胎干细胞特性的细胞。这项发现一方面解决了利用胚胎进行干细胞研究的道德争议，另一方面也使得干细胞研究的来源更不受限。请回答下面有关胚胎工程的若干问题。

(1)在胚胎发育中，根据胚胎形态的变化，可将早期发育的胚胎分为　　　 　　　　、　　 　　　、

　　　 　　　　三个阶段。

(2)胚胎工程中的胚胎移植实际上是生产胚胎的　　 　　　　和孕育胚胎的 　　　　　　　共同

繁殖后代的过程 。其生理学基础主要有那些?　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (至少答出两点)

(3)哺乳动物的胚胎细胞简称ES或EK细胞，是由　　　　 　　　　　分离出来的一类细胞。美日科学家的研究过程是利用病毒分别将四个基因送入皮肤细胞，促使普通的皮肤细胞产生变化，最后成为带有　　 　　　　　　　　性质的细胞，称为诱导式多能性干细胞(iPS)。在基因工程中，这四个基因称为　　　　　　 　　，所利用的病毒称为　　 　　　　　　　　，　 在基因工程中常用的工具酶有　　 　　　　　　　　　　　。　 与借助胚胎提取胚胎干细胞比较，　 这样获得的干细胞的研究，其最大突破就是在不破坏胚胎的前提下提取可以复制成器官或组织的细胞，不仅避开了长期以来有关生物技术的　　 　　　　　　　　　　　　　方面的争议，也使其来源更加广泛而方便。

(4)通过体细胞核移植技术，从患者身上取出体细胞，将其细胞核植入去核的卵母细胞，从而获得早期人类胚胎，然后再从中培育“患者自身的”胚胎下细胞供医学临床使用的技术叫做　　　 　　　　　。这一技术也可以用来研究“克隆人”，中国政府对生殖性克隆人研究所持态度的“四不原则”是：　　 　　　　　　、　 　　　　　、　 　　　　　　　、不接受任何生殖性克隆人的实验。

2、下图为单克隆抗体的生产过程。请回答：

(1)参与融合的细胞中，B淋巴细胞的特性是____________________________　　　　　　　　　　　 。 (2)两个细胞融合在一起，体现了细胞膜具有_____________　　　　　 ______的特点。 (3)可以用_______________(方法)诱导鼠的淋巴细胞和骨髓瘤细胞进行融合。已知鼠的体细胞中有N条染色体，那么在杂交瘤细胞有丝分裂的后期，细胞中染色体数目为________________。 (4)在单克隆抗体的生产过程中进行两次筛选，第一次筛选所用的培养基按化学成分分类，属于_______培养基，你认为第二次筛选依据的原理是_________________　　　　　　　　 　　　　　　　_。 (5)与单克隆抗体加工和分泌密切相关的细胞器有_____________________　　　　　　　　　　　 　。

1、下图列举了几种植物的育种方式，请据图回答相关问题。

(1)甲育种方式称为　　　　 　　　　　　　　　　　。

(2)通过丁种方式可以获得脱毒苗，培养过程中c常常取用茎尖的原因是　　　 　　　　　　　　　　。

(3)乙方式通常用射线处理植物的愈伤组织能获得较好效果，原因是　　　 　　　　　　　　　　　。

(4)丙方式将外源目的基因导入受体植物细胞，最常采用的方法是　 　　　。在通过丙方式获得转基因植株的过程中，核心步骤是　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

(5)甲、丙两种育种方式与传统杂交育种相比，其优点是　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　。

(三)问题分析：

(1)在DNA的释放等步骤中要使用塑料杯，原因是　　　　　　　　　　　　　　

(2)实验中利用DNA在260nm的紫外线波段有一个强烈的吸收峰，利用这一特点进行　　　　　　　　　　　 的测定。

(3)析出DNA的最适NaCl浓度为　 　　　mol/L，原因是　　　　　　　

答案：二(1)有细胞核的生物组织(DNA含量相对多的) 哺乳动物的成熟红细胞无细胞核，DNA含量相对非常少。(2)加入一定量的蒸馏水　 溶解细胞膜利于DNA的溶解　 加快细胞破裂和DNA的释放　 (3)去除滤液中的杂质(DNA的纯化)　 先加入NaCl至溶液浓度为2mol/L ，过虑除去不溶杂质，在调节NaCl 溶液浓度为0.14mol/L，析出DNA过虑除去可溶杂质，再用2mol/L的NaCl溶液溶解DNA　 DNA在NaCl溶液中的溶解度不同 　(4)DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些物质则可溶于酒精溶液，以此提取较纯的DNA　 白　 丝状物　 2mol/L　 二苯胺　 水浴　 溶解丝状物的试管变蓝　　 DNA　 三　 (1)为了减少DNA的损失，因为DNA易黏附在玻璃器具的壁上　 (2)DNA含量　 (3)0.14mol/L　 DNA在0.14mol/L的NaCl溶液中的溶解度最小。

(二)实验步骤：

(1)材料的选取：

材料选取的原则是：　　　　　　　　　　　　　　 ，实验时一般用的动物材料是鸡血，而不用哺乳动物的血液，为什么？　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(2)破碎细胞,释放DNA：一般方法是　　　　　　 ，在此过程中可以加入适量的洗涤剂和食盐，为什么？　　　　　　　 还要充分搅拌原因是　　　　　　　　　　　　　 。

(3)　　 　　　　　　　　：方法是：　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　

在此过程中充分利用了DNA　　　　　　　　　　　　　 这一特点。

(4)DNA的析出和鉴定：在此过程中要加入与滤液等体积的冷酒精的目的是　　　

　　　　　　　　　　　 ，用玻璃棒沿一个方向搅拌，可见有　　 色　　　　　 黏附在玻璃棒上，取两只塑料试管，各加入　　　　　　　 的NaCl溶液5ml，将玻璃棒上的黏附物放入其中一只试管中并搅拌，向两只试管各加入4ml的　　　　　　　 试剂，并　　　　 加热5min。实验的现象是　　　　　　　　　　 　。说明玻璃棒上的黏附物是　　　

(一)实验材料用具：鱼卵、鸡血、洋葱、猪肝、香蕉、哺乳动物血液、菜花、塑料烧杯、塑料试管、研钵、蒸馏水、0.14mol/L食盐溶液、2mol/L食盐溶液、洗涤剂、嫩肉粉、木瓜蛋白酶、冷酒精、玻璃棒、柠檬酸钠、二苯胺试剂。

1、测定蛋白质的相对分子质量是研究蛋白质的一项重要技术。常用的测定方法是凝胶色谱法。请回答下列问题：

(1)凝胶色谱法的原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(2)在装填凝胶柱时不得有气泡的原因是　　　　　　　　　　　　　　　 。

(3)某人欲使用凝胶色谱法比较A、B两种蛋白质的分子质量大小，请你选择需要的材料，帮助其设计实验步骤，并预测实验结果，得出相关结论。

实验步骤：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

实验结果及结论：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

(4)若由凝胶过滤法测得某一由2条肽链构成的蛋白质的相对分子质量为m，且已知氨基酸的平均相对分子质量为n。则该蛋白质是由　　　　 个氨基酸经脱水缩合而成的。

答案：(1)根据相对分子质量的大小分离蛋白质

(2)气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，减低分离效果

(3)实验步骤：将含有A、B两种蛋白质的混合液加入装满凝胶的玻璃管上端，用缓冲液进行洗脱，检测它们洗脱的先后顺序(2分)

实验结果及结论：若A先于B洗脱出来，则A的相对分子质量大于B；若B先于A洗脱出来，则B的相对分子质量大于A(2分)

2、红细胞含有大量血红蛋白，红细胞的机能主要是由血红蛋白完成。我们可以选用猪、牛、羊等动物的血液进行实验，来提取和分离血红蛋白，请回答下列有关问题：

(1)实验前取新鲜的血液，要切记在采血容器中预先加入柠檬酸钠，取血回来，马上进行离心，收集血红蛋白溶液。

①其中加入柠檬酸钠的目的是___________________。

②此过程即是样品处理，它应包括红细胞洗涤、___________、分离血红蛋白溶液。

③洗涤红细胞的目的是________________________。

(2)收集的血红蛋白溶液在透析袋中透析，这就是样品的粗分离。

①透析的目的是____________________________________________。

②透析的原理是_______________________________________________。

(3)然后通过凝胶色谱法将样品进一步纯化，最后经SDS-聚丙烯酰胺凝胶电脉进行纯度鉴定。其中通过凝胶色谱法将样品纯化的目的是___________________________。

答案：(1)①防止血液凝固(1分)；②血红蛋白的释放(1分)；③去除杂蛋白(2分)　

(2)去除相对分子质量较小的杂质(2分)；透析袋能使小分子自由进出，而大分子则保留在袋内(2分)　 (3)通过凝胶色谱法去除相对分子质量较大的杂质(2分)

3、某同学以菜花为实验材料，进行“DNA的粗提取与鉴定”实验，步骤如下：

步骤一：称取30g菜花，去梗取花，切碎。

步骤二：将碎菜花放入研钵中，倒入10mL研磨液，充分研磨10min。

步骤三：在漏斗中垫上滤纸，将菜花研磨液过滤到烧杯中。在冰箱中放置几分钟，取上清液。

步骤四：将一倍体积的上清液倒入两倍体积的某溶液中，并用玻璃棒缓缓、轻轻地搅拌溶液。将絮状物缠绕在玻璃棒上。

请回答下列问题：

(1)请指出并改正该同学实验操作中的错误：___________________。

(2)步骤二的目的是使菜花细胞破碎，释放DNA，加入研磨液的主要成分有____和___等。(3)如要使步骤三所得上清液中杂质减少，可进行______操作后再置于冰箱。

(4)步骤四中所用两倍体积的某溶液为_________________，需“缓缓、轻轻地”搅拌溶液的原因是______________。

(5)简要说明鉴定步骤四所得絮状物是DNA的基本实验设计思路：__________________。

答案：(1)滤纸应改为纱布(或尼龙布)　 (2)洗涤剂　 NaCl　 (3)离心

(4)体积分数为95%的冷酒精　　　 防止DNA断裂

(5)将絮状物溶于0.015mol/L(或2mol/L)的NaCl溶液中，加入二苯胺试剂，沸水浴加热，观察颜色变化，同时用相应浓度的NaCl做对照实验。(2分)

4、提取DNA等生物大分子的基本思路是：利用一些物理和化学方法把具有不同理化性质的生物大分子分离，如DNA溶解度和DNA对酶、高温、洗涤剂的耐受性等。根据要求完成实验：

6、在上个世纪50年代，酶已经大规模地应用于各个生产领域，到了70年代又发明了固定化酶与固定化细胞技术。

(1)在实际生产中，固定化酶技术的优点是　　　　　　　　　　　 。

与固定化酶技术相比，固定化细胞固定的是　　　　　　　　　　　　　　 酶。

(2)制备固定化酵母细胞，常用的包埋材料是 　　　　　　　　　　　，使用了下图中方法(　 )　　

(填出号码及名称)。

(3)制作固定化酵母菌细胞时，充分混合均匀的酵母细胞胶液可在饱和　　　　　　　 溶液中形成凝胶珠。部分同学实验制得的凝胶珠不是圆形或椭圆形，其主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　 。

答案：(1)酶既能与反应物接触，又容易与产物分离，固定在载体上的酶能反复利用　　 多酶系统(一系列、多种)(2)海藻酸钠　 ③包埋法

(3)CaCl₂　 海藻酸钠浓度过高(或针筒口离液面距离过近，高度不够)

5、某一实验小组的同学，欲通过制备固定化酵母细胞进行葡萄糖溶液发酵实验，实验材料及用具齐全。

(1)酵母细胞的固定采用的方法是　　　　　　　　　　

(2)该实验小组的同学制备固定化酵母细胞的过程为：

A．使干酵母与蒸馏水混合并搅拌，使酵母菌活化　

B．将无水CaCl₂溶解在自来水中，配成CaCl₂溶液　

C．用酒精灯大火连续加热配制海藻酸钠溶液　

D．向刚溶化好的海藻酸钠溶液中加入已活化的酵母细胞，充分搅拌并混合均匀　

E．将与酵母混匀的海藻酸钠液注入蒸馏水中，观察凝胶珠形成

请你改正其中错误的操作：(写出4点)

①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　 　　　 　　

②　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　 　　　 　　　　　　　　　

③　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　 　　

④　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　 　　 　　　　　

(3)该实验小组用如图所示的装置来进行葡萄糖发酵

①请指出标号为a、b的名称：

a　　　　　　 　 　　　　　　　　 　　　 b　　　　　　 　　 　　　　　　　

②从上端漏斗中加入反应液的浓度不能过高的原因是：　　　

③为使该实验中所用到的固定化酵母细胞可以反复运用，实验过程一定要在　　 　　　　　 条件下进行。

④加入反应液后的操作是　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　 。

⑤装置的长导管起到什么作用？　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(4)实验过程中，可能会观察到的现象：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

写出实验过程中，装置内可能会发生的反应的反应式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

答案：(1)包埋法。

(2)①配制氯化钙溶液时应用蒸馏水②海藻酸钠溶解应用小火或间断加热

③海藻酸钠溶液冷却至常温再加入酵母细胞

④注射器中的海藻酸钠和酵母细胞的混合物应滴入氯化钙溶液。

(3)①a固定化酵母　 　 b反应柱　 　 ②浓度过高酵母细胞因失水过多而死亡。

③无菌　 ④关闭活塞1和活塞2　　 ⑤释放CO₂防止空气进入反应柱。

(4)有气泡产生、有酒味散发。