長句表達(dá)(六)生物技術(shù)與工程的概念、原理分析與應(yīng)用1.(2021·河北，24)采礦污染和不當(dāng)使用化肥導(dǎo)致重金屬鎘(Cd)在土壤中過量積累。利用植物修復(fù)技術(shù)將土壤中的Cd富集到植物體內(nèi)，進(jìn)行后續(xù)處理(例如，收集植物組織器官異地妥善儲存)，可降低土壤中Cd的含量。為提高植物對Cd污染土壤的修復(fù)能力，研究者將酵母液泡Cd轉(zhuǎn)運蛋白(YCF1)基因?qū)胧茉囍参铮z測了相關(guān)指標(biāo)?；卮鹣铝袉栴}：(1)進(jìn)行前期研究時，將含有YCF1基因的重組載體導(dǎo)入受試雙子葉植物印度芥菜，采用最多的方法是____________。研究者進(jìn)一步獲得了轉(zhuǎn)YCF1基因的不育楊樹株系，采用不育株系作為實驗材料的目的是______________________________。考題示例農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法避免目的基因在自然界中的擴(kuò)散考題示例農(nóng)桿菌容易侵染雙子葉植物，其質(zhì)粒中的T－DNA可轉(zhuǎn)移并插入到受體細(xì)胞DNA中，將含有YCF1基因的重組載體導(dǎo)入受試雙子葉植物印度芥菜，采用最多的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，考慮轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全性，采用不育株系作為實驗材料，可避免目的基因在自然界中的擴(kuò)散。(2)已知YCF1特異定位于轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞的液泡膜上。據(jù)此分析，轉(zhuǎn)基因楊樹比野生型能更好地適應(yīng)高Cd環(huán)境的原因是_________________________________________________________________________。相較于草本植物，采用楊樹這種喬木作為Cd污染土壤修復(fù)植物的優(yōu)勢在于__________________________________________________________________________________________________________(寫出兩點即可)?？碱}示例Cd離子運到液泡中，提高了細(xì)胞液的濃度，有利于植株吸水YCF1可通過主動運輸將楊樹具有發(fā)達(dá)的根系和高大的樹冠，更適應(yīng)污染礦區(qū)等不良環(huán)境，同時可充分吸收土壤中的Cd，木材也方便運輸、利用考題示例YCF1特異定位于轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞的液泡膜上，可通過主動運輸將Cd離子運到液泡中，提高了細(xì)胞液的濃度

，有利于植株吸水，所以轉(zhuǎn)基因楊樹比野生型能更好地適應(yīng)高Cd環(huán)境。相較于草本植物，楊樹具有發(fā)達(dá)的根系和高大的樹冠，更適應(yīng)污染礦區(qū)等不良環(huán)境，同時可充分吸收土壤中的Cd，木材也方便運輸、利用，作為Cd污染土壤修復(fù)植物更具有優(yōu)勢。養(yǎng)液，目的是________________________________________________________________________________。

清除代謝產(chǎn)物，防止細(xì)胞代謝產(chǎn)物積累對細(xì)胞自身造成危害，同時給細(xì)胞提供足夠的營養(yǎng)2.(2021·湖南，22)M基因編碼的M蛋白在動物A的肝細(xì)胞中特異性表達(dá)?，F(xiàn)設(shè)計實驗，將外源DNA片段F插入M基因的特定位置，再通過核移植、胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)獲得M基因失活的轉(zhuǎn)基因克隆動物A，流程如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)在無菌、無毒等適宜環(huán)境中進(jìn)行動物A成纖維細(xì)胞的原代和傳代培養(yǎng)時，需要定期更換培考題示例(2)與胚胎細(xì)胞核移植技術(shù)相比，體細(xì)胞核移植技術(shù)的成功率更低，原因是___________________________________________________________________________________________。(3)鑒定轉(zhuǎn)基因動物：以免疫小鼠的___淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞進(jìn)行融合，篩選融合雜種細(xì)胞，制備M蛋白的單克隆抗體。簡要寫出利用此抗體確定克隆動物A中M基因是否失活的實驗思考題示例

動物胚胎細(xì)胞分化程度低，恢復(fù)其全能性相對容易，動物體細(xì)胞分化程度高，恢復(fù)其全能性十分困難B路：___________________________________________________________________。

取動物A和克隆動物A的肝組織細(xì)胞，分別提取蛋白質(zhì)進(jìn)行抗原—抗體雜交突破方法此類題目圍繞某一技術(shù)或工程進(jìn)行考查，全面熟悉其原理是解決問題的基礎(chǔ)，尤其是解決基因工程問題時要帶著分子生物學(xué)思維來分析作答。1.(2021·廣東，21)中國科學(xué)家運用合成生物學(xué)方法構(gòu)建了一株嗜鹽單胞菌H，以糖蜜(甘蔗榨糖后的廢棄液，含較多蔗糖)為原料，在實驗室發(fā)酵生產(chǎn)PHA等新型高附加值可降解材料，期望提高甘蔗的整體利用價值。工藝流程如圖。強(qiáng)化訓(xùn)練上。該系統(tǒng)不需要滅菌的原因是____________________________________________________________________________________________________________。(答出兩點即可)

鹽濃度為60g/L的條件下，其他雜菌因失水過多而死亡；pH為10的條件下，其他雜菌的酶變性失活，生長繁殖受抑制強(qiáng)化訓(xùn)練回答下列問題：基于菌株H嗜鹽、酸堿耐受能力強(qiáng)等特性，研究人員設(shè)計了一種不需要滅菌的發(fā)酵系統(tǒng)，其培養(yǎng)基鹽濃度設(shè)為60g/L，pH為10，菌株H可正常持續(xù)發(fā)酵60d以強(qiáng)化訓(xùn)練由題干信息分析可知，嗜鹽單胞菌H具有嗜鹽、酸堿耐受能力強(qiáng)等特性，因此當(dāng)培養(yǎng)基鹽濃度為60g/L，pH為10時，菌株H可正常持續(xù)發(fā)酵60d以上，在鹽濃度為60g/L的條件下，其他雜菌會因失水過多，導(dǎo)致雜菌無法繁殖甚至死亡；且pH為10時，其他雜菌體內(nèi)的酶會變性失活，從而使雜菌的生長繁殖受抑制，故該系統(tǒng)不需要滅菌。2.(2021·福建，21)微生物吸附是重金屬廢水的處理方法之一。金屬硫蛋白(MT)是一類廣泛存在于動植物中的金屬結(jié)合蛋白，具有吸附重金屬的作用?？蒲腥藛T將棗樹的MT基因?qū)氪竽c桿菌構(gòu)建工程菌?；卮鹣铝袉栴}：MT基因在工程菌的表達(dá)量如圖所示。結(jié)果仍無法說明已經(jīng)成功構(gòu)建能較強(qiáng)吸附廢水中重金屬的MT工程菌，理由是_______________________________________________________________。強(qiáng)化訓(xùn)練物學(xué)水平上對MT工程菌吸附重金屬的能力進(jìn)行鑒定尚未在個體生強(qiáng)化訓(xùn)練由于尚未在個體生物學(xué)水平上對MT工程菌吸附重金屬的能力進(jìn)行鑒定，故即使MT工程菌的MT蛋白相對含量較高，也無法說明已經(jīng)成功構(gòu)建能較強(qiáng)吸附廢水中重金屬的MT工程菌。3.(2020·北京，20)研究者以擬南芥根段作為組織培養(yǎng)材料，探討了激素誘導(dǎo)愈傷組織分化生芽的機(jī)制。在愈傷組織生芽過程中，CK通過ARRs(A)基因和WUS(W)基因起作用。為探討A基因與W基因的關(guān)系，將A基因功能缺失突變體(突變體a)和野生型的愈傷組織分別置于CK與生長素比例高的(高CK)培養(yǎng)基中誘導(dǎo)生芽，在此過程中測定W基因的表達(dá)量。強(qiáng)化訓(xùn)練右圖中，野生型的W基因表達(dá)量與高CK誘導(dǎo)時間的關(guān)系是___________________________________________________。分析圖示結(jié)果可得出的結(jié)論是：在高CK誘導(dǎo)下A基因促進(jìn)W基因表達(dá)。得出結(jié)論的依據(jù)為：與野生型相比，______________________________________________________。強(qiáng)化訓(xùn)練隨著高CK誘導(dǎo)時間的

隨著高CK誘導(dǎo)時間的延長，野生型的W基因表達(dá)量顯著升高延長，突變體的W基因表達(dá)量低于野生型強(qiáng)化訓(xùn)練由圖可知，對野生型來說，當(dāng)高CK誘導(dǎo)時間為0d時，W基因的相對表達(dá)量約為1，當(dāng)高CK誘導(dǎo)時間為4d時，W基因的相對表達(dá)量約為6，當(dāng)高CK誘導(dǎo)時間為8d時，W基因的相對表達(dá)量約為16，說明野生型W基因的相對表達(dá)量隨高CK誘導(dǎo)時間延長而增加，將野生型和突變體a放在高CK培養(yǎng)基中培養(yǎng)，野生型的A基因功能正常，W基因的相對表達(dá)量較多，而突變體a的A基因功能缺失，W基因的相對表達(dá)量較少，說明在高CK誘導(dǎo)下A基因促進(jìn)W基因表達(dá)。4.(2020·海南，25)某課題組用生物技術(shù)制備轉(zhuǎn)基因小鼠的過程，如圖所示。強(qiáng)化訓(xùn)練回答下列問題。通常把目的基因轉(zhuǎn)入雄原核而不是雌原核，從兩者形態(tài)差異上分析，原因是_________________________________。雄原核較大，更容易容納外源DNA5.(2020·江蘇，31)產(chǎn)脂肪酶酵母可用于含油廢水處理。為篩選產(chǎn)脂肪酶酵母菌株，科研人員開展了相關(guān)研究。請回答下列問題：在處理含油廢水的同時，可獲得單細(xì)胞蛋白，實現(xiàn)污染物資源化。為強(qiáng)化訓(xùn)練評價A、B兩菌株的相關(guān)性能，進(jìn)行了培養(yǎng)研究，結(jié)果如圖。據(jù)圖分析，應(yīng)選擇菌株_____進(jìn)行后續(xù)相關(guān)研究，理由是________________________________________________________________。B

該菌株增殖速度快，單細(xì)胞蛋白產(chǎn)量高；降解脂肪能力強(qiáng)，凈化效果好6.(2019·海南，31)人的T細(xì)胞可以產(chǎn)生某種具有臨床價值的蛋白質(zhì)(Y)，該蛋白質(zhì)由一條多肽鏈組成。目前可以利用現(xiàn)代生物技術(shù)生產(chǎn)Y。回答下列問題：天然的Y通常需要在低溫條件下保存。假設(shè)將Y的第6位氨基酸甲改變?yōu)榘被嵋铱商岣咂錈岱€(wěn)定性，若要根據(jù)蛋白質(zhì)工程的原理對Y進(jìn)行改造以提高其熱穩(wěn)定性，具體思路是_________________________________________________________________________________________________________。強(qiáng)化訓(xùn)練

找到第6位氨基酸甲對應(yīng)的堿基所在的基因位置，參照密碼子表，將第6位氨基酸甲對應(yīng)的堿基替換為氨基酸乙的堿基7.(2018·江蘇，32節(jié)選)為生產(chǎn)具有特定性能的α-淀粉酶，研究人員從某種海洋細(xì)菌中克隆了α-淀粉酶基因(1656個堿基對)，利用基因工程大量制備α-淀粉酶，實驗流程見下圖。請回答下列問題：為了便于擴(kuò)增的DNA片段與表達(dá)載體連接，需在引物的___端加上限制性酶切位點，且常在兩條引物上設(shè)計加入不同的限制性酶強(qiáng)化訓(xùn)練5′使DNA片段能定向插入表達(dá)載體，減少自連切位點，主要目的是________________________________________。8.(2018·全國Ⅰ，37)將馬鈴薯去皮切塊，加水煮沸一定時間，過濾得到馬鈴薯浸出液。在馬鈴薯浸出液中加入一定量蔗糖和瓊脂，用水定容后滅菌，得到M培養(yǎng)基?；卮鹣铝袉栴}：(1)若在M培養(yǎng)基中用淀粉取代蔗糖，接種土壤濾液并培養(yǎng)，平板上長出菌落后可通過加入顯色劑篩選出能產(chǎn)淀粉酶的微生物。加入的顯色劑是_______，該方法能篩選出產(chǎn)淀粉酶微生物的原理是____________________________________________________________。強(qiáng)化訓(xùn)練碘液

淀粉遇碘液顯藍(lán)色，產(chǎn)淀粉酶的菌落周圍淀粉被水解，形成透明圈淀粉可以用碘液鑒定產(chǎn)生藍(lán)色，產(chǎn)淀粉酶的菌落周圍淀粉被水解，形成透明圈，因此可通過加入顯色劑選出能產(chǎn)淀粉酶的微生物。(2)甲、乙兩位同學(xué)用稀釋涂布平板法測定某一土壤樣品中微生物的數(shù)量，在同一稀釋倍數(shù)下得到以下結(jié)果：甲同學(xué)涂布了3個平板，統(tǒng)計的菌落數(shù)分別是110、140和149，取平均值133；乙同學(xué)涂布了3個平板，統(tǒng)計的菌落數(shù)分別是27、169和176，取平均值124。有人認(rèn)為這兩位同學(xué)的結(jié)果中，乙同學(xué)的結(jié)果可信度低，其原因是_______________________________________________________________。強(qiáng)化訓(xùn)練乙同學(xué)的結(jié)果中，1個平板的計數(shù)結(jié)果與另2個相差懸殊，結(jié)果的重復(fù)性差9.(2018·全國Ⅲ，37)回答下列與酵母菌有關(guān)的問題：(1)分離培養(yǎng)酵母菌通常使用____________(填“牛肉膏蛋白胨”“MS”或“麥芽汁瓊脂”)培養(yǎng)基，該培養(yǎng)基應(yīng)采用________滅菌法滅菌。若將酵母菌劃線接種在平板上，培養(yǎng)一段時間后可觀察到菌落，菌落的含義是_________________