专题八 生物技术与工程
1．(选择性必修3 P6探究实践)泡菜坛只能装八成满的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________。
2．(选择性必修3 P7探究实践)在制作果酒的第4步，每隔12 h左右就要将瓶盖拧松一次，但又不打开，这样做的目的是什么 ___________________________
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3．(选择性必修3 P7正文)醋酸菌是__________，当______________都充足时能通过复杂的化学反应将糖分解成__________；当缺少________时则直接将________________________________________。
4．(选择性必修3 P9相关信息)微生物是难以用肉眼观察的微小生物的统称，包括____________________等。本章中提及的微生物主要指用于发酵的细菌和真菌。
5．(选择性必修3 P10旁栏思考)为什么培养基需要氮源 _________________________________________________________________
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6．(选择性必修3 P10相关信息)牛肉膏和蛋白胨来源于动物，含有__________________等营养物质。
7．(选择性必修3 P10旁栏思考)无菌技术除用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还有什么作用 _________________________________________
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8．(选择性必修3 P10相关信息)生物消毒法是指利用______________除去环境中的部分微生物的方法。例如，有的微生物能够寄生于多种细菌体内，使细菌裂解，因此可以用它们来净化污水、污泥。
9．(选择性必修3 P13探究实践)操作时，接种环通过灭菌，在第二次及以后划线时，总是从上一次的末端开始划线。这样做的目的是什么 _________________________________________________________________
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10．(选择性必修3 P12探究实践)采用______________________________能将单个微生物分散在__________培养基上，之后经培养得到的单菌落一般是___________________________________________________________________
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11．(选择性必修3 P12探究实践)平板冷凝后，要将平板倒置的原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
12．(选择性必修3 P18正文)利用稀释涂布平板法进行微生物数量测定时，统计的菌落数往往比活菌的实际数目要少，这是因为____________________________________________________________________
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13．(选择性必修3 P18相关信息)细菌计数板和血细胞计数板的计数原理相同。____________________数板厚，常用于相对较大的酵母菌细胞、霉菌孢子等的计数。用__________可对细菌等较小的细胞进行观察和计数。
14．(选择性必修3 P19探究实践)“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验中的选择培养基对分解尿素的细菌具有选择作用。若要判断选择培养基是否起到了筛选的作用，对照组应如何设置 ___________________________________
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15．(选择性必修3 P22图1-9)性状优良的菌种可以____________________，也可以通过____________________获得。
16．(选择性必修3 P22旁栏思考)某镇特产一种美酒，以下是对该镇环境的描述：四面环山，地势低洼，气候炎热，具有独特的微生物种群，因为与外界的空气对流循环较缓慢，所以微生物种群较稳定。这对你理解发酵工程中菌种选育的重要性有什么启示 _______________________________________________________
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17．(选择性必修3 P23图1-9)环境条件不仅会影响____________________，而且会影响____________________。如谷氨酸的发酵生产：在中性和弱碱性条件下会积累__________；在酸性条件下则容易形成______________________________。
18．(选择性必修3 P24思考·讨论)啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的，其工业化生产流程中对大麦进行焙烤的目的是____________________________________________________________________
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19．(选择性必修3 P35探究实践)植物激素中生长素和细胞分裂素是启动______________________________的关键激素，它们的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向。
20．(选择性必修3 P39相关信息)铁皮石斛，兰科石斛属植物，茎直立、圆柱形，花期3—6月，生长于海拔1 600 m左右的山地半阴湿的岩石上。铁皮石斛富含____________________，可以用来提取药物。
21．(选择性必修3 P40正文)大多数单倍体植株是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料，其原因是____________________________________________________________________
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22．(选择性必修3 P41正文)植物细胞培养是指____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
23．(选择性必修3 P41相关信息)初生代谢是______________________________，因此在整个生命过程中它一直进行着。初生代谢物有糖类、脂质、蛋白质和核酸等。次生代谢____________________，一般在____________________中，并在____________________才进行。
24．(选择性必修3 P41正文)传统生产紫杉醇的方法不利于对野生红豆杉的保护，我国科学家经过多年研究，筛选出了高产紫杉醇的细胞。请简要表述工厂化生产紫杉醇的方法。______________________________________________________
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25．(选择性必修3 P44旁栏思考)进行动物细胞培养时常用胰蛋白酶分散细胞，这说明细胞间的物质主要是什么成分 用胃蛋白酶行吗 _________________________________________________________________
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26．(选择性必修3 P46正文)成体干细胞具有____________，只能分化成__________________，不具有发育成完整个体的能力。
27．(选择性必修3 P46相关信息)科学家已尝试采用多种方法来制备iPS细胞，包括____________________，直接将____________导入细胞中或者用____________等来诱导形成iPS细胞。iPS细胞最初是由____________转化而来的，后来发现已分化的______________等也能被诱导为iPS细胞。
28．(选择性必修3 P48相关信息)灭活是指用________________________________________，但并不破坏它们的__________。灭活病毒诱导细胞融合的原理是：病毒表面含有的____________和一些______能够与细胞膜上的__________发生作用，使细胞__________，细胞膜上的____________________重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。
29．(选择性必修3 P49旁栏思考)19世纪30年代，科学家曾在患肺结核、天花和麻疹等疾病的病人的病理组织中观察到多核细胞。如何解释这一现象 _________________________________________________________________
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30．(选择性必修3 P50思考·讨论)抗体—药物偶联物(ADC)通过将__________与能特异性识别肿瘤抗原的__________结合，实现了对肿瘤细胞的__________杀伤。
31．(选择性必修3 P52相关信息)减数分裂Ⅱ中期(MⅡ期)卵母细胞中的“核”其实是________复合物。文中所说的“去核”是去除该复合物。克隆动物中去除的核是____________复合物。
32．(选择性必修3 P53相关信息)重构胚是指人工重新构建的胚胎，具有发育成________的能力。
33．(选择性必修3 P53图2-18)体细胞核移植时，通常用去核的卵母细胞作为受体细胞的原因是什么 _________________________________________________
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34．(选择性必修3 P54相关信息)目前动物细胞核移植技术中普遍使用的去核方法是____________。也有人采用________________________________________等方法。这些方法是在____________________的情况下去核或使其中的DNA变性。
35．(选择性必修3 P56相关信息)使精子获能的方法有直接利用雌性动物的生殖道使精子获能；将精子培养在人工配制的获能液中使其获能等。获能液的成分因动物种类不同而有所差异，常见的有效成分有____________等。
36．(选择性必修3 P58相关信息)多数哺乳动物的第一极体__________减数分裂Ⅱ，因而__________形成两个第二极体。在实际胚胎工程操作中，常以观察到____________________作为受精的标志。
37．(选择性必修3 P62相关信息)超数排卵是指应用____________________，诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。
38．(选择性必修3 P62思考·讨论)胚胎移植实质上是________________________。进行胚胎移植的优势是______________________________。
39．(选择性必修3 P62正文)对发育到囊胚期的牛胚胎进行二分胚分割时，要将内细胞团均等分割，原因是什么 _________________________________________
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40．(选择性必修3 P71旁栏思考)你能根据所掌握的知识，推测限制酶存在于原核生物中的主要作用是什么吗 _________________________________________
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41．(选择性必修3 P72正文)质粒是一种___________________________________之外，并具有______________________________。
42．(选择性必修3 P76正文)科学家将苏云金杆菌的“杀虫基因”转到棉花里，让棉花产生Bt抗虫蛋白抵抗虫害。检测Bt基因是否插入棉花的DNA上。请简要写出该方法的实验过程，并对结果进行分析。____________________________________________________________________
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43．(选择性必修3 P77相关信息)当Bt抗虫蛋白被分解为多肽后，多肽与害虫肠上皮细胞的特异性受体结合，导致细胞膜穿孔，最后造成害虫死亡。Bt抗虫蛋白只有在某类昆虫肠道的碱性环境中才能表现出毒性，而人和牲畜的胃液呈__________，肠道细胞也没有__________受体。因此，Bt抗虫蛋白不会对人畜产生上述影响。
44．(选择性必修3 P77相关信息)真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要__________激活。因此，PCR反应缓冲液中一般要添加________。引物是__________________________________________________。用于PCR的引物长度通常为____________________。
45．(选择性必修3 P77正文)PCR反应需提供分别与DNA两条链结合的两种引物，引物的作用是____________________________________________________
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46．(选择性必修3 P79正文)PCR反应过程可以在____________________中自动完成，完成以后，常采用____________________来鉴定PCR的产物。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、____________________等有关。
47．(选择性必修3 P80正文)为了满足应用需要，会在载体中人工构建诱导型启动子，其作用在于_____________________________________________________
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48．(选择性必修3 P80旁栏思考)将生物的所有DNA直接导入受体细胞不是更简便吗 如果这么做，效果会怎样 ________________________________________
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49．(选择性必修3 P84~85探究实践)PCR扩增出的DNA片段进行电泳时，如果不止一条条带，请分析产生这个结果的可能原因。____________________________________________________________________
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50．(选择性必修3 P91相关信息)用基因工程的方法，使____________________的菌类一般称为基因工程菌。
51．(选择性必修3 P102相关信息)在转基因研究工作中，科学家会采取很多方法防止基因污染。例如，我国科学家将来自玉米的α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中，由于α-淀粉酶基因可以阻断淀粉储藏使花粉失去__________，因而可以防止__________花粉的传播。
1．(选择性必修3 P8拓展应用T2)某同学在制作泡菜前，查阅资料得知，可以向泡菜坛中加入一些“陈泡菜水”；在用质量分数为5%的食盐水制作泡菜时，他在不同时间测定了泡菜中亚硝酸盐的含量，结果见曲线图。
请你帮他分析相关问题。
(1)据图分析，从亚硝酸盐的含量来看，你认为该泡菜在什么时间食用比较合适 为什么
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(2)他第一次制作出的泡菜“咸而不酸”，造成这个结果最可能的原因是什么 _________________________________________________________________
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(3)加入“陈泡菜水”的目的是什么 ____________________________________
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2．(选择性必修3 P14拓展应用T2)某生物兴趣小组将从葡萄皮上成功分离来的野生酵母菌分别接种于3个盛有等量同种液体培养基的锥形瓶中，并放置在摇床上培养，摇床转速分别为 210 r/min， 230 r/min和250 r/min。培养时间与酵母菌种群密度的关系如下图所示。请分析回答下列问题。
(1)摇床转速不同，意味着培养液中________不同。
(2)分析数据你可以得出结论：在一定转速范围内，摇床转速越高，______________________。其原因是_________________________________。
(3)培养8 h后，其中2个锥形瓶中酵母菌的种群密度基本达到稳定，其原因是____________________________________________________________________
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3．(选择性必修3 P20拓展应用T2)土壤中某些微生物能分解利用纤维素，对这些微生物的研究与应用，使人们能够利用秸秆等生产酒精。已知刚果红是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不与水解后的纤维二糖、葡萄糖等发生这种反应。请回答下列问题。
(1)某些微生物能分解利用纤维素，是因为它们能够产生____________。而当纤维素被纤维素分解菌分解后，含有纤维素和刚果红的培养基中会出现以这些菌为中心的________。
(2)某研究小组要从土壤中分离纤维素分解菌，采集土样时，可以选择____________的环境，用________作为唯一碳源的选择培养基对微生物进行分离、纯化。
(3)上图中右下角的菌落具有较强的纤维素分解能力，判断的依据是____________________________________________________________________
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4．(选择性必修3 P28拓展应用T1)在青霉素的发酵生产过程中，人们遇到了两个问题。
(1)青霉素发酵是高耗氧过程，如何能够保证在发酵过程中给微生物持续高效地供氧 _______________________________________________________________
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________________________。(提示：血红蛋白具有携带O2的能力)
(2)在发酵过程中，总有头孢霉素产生。人们通过对青霉素生产菌代谢途径的研究发现，在青霉素与头孢霉素的合成过程中，它们有一个共同的前体，这个前体经过两种不同酶的作用分别合成两个产物。如何改造青霉素生产菌使其只生产青霉素，或者只生产头孢霉素呢 _______________________________________
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5．(选择性必修3 P30复习与提高T1)化工厂的污水池中，含有一种有害的、难以降解的有机化合物A。研究人员用化合物A、磷酸盐、镁盐和微量元素等配制的培养基，成功地筛选出能高效降解化合物A的细菌(目的菌)。实验的主要步骤如图所示。请分析回答问题：
(1)培养基中加入化合物A的目的是筛选__________________________，这种培养基属于________培养基。
(2)培养若干天后，应选择培养瓶中化合物A含量________的培养液，接入新的培养液中连续培养，使目的菌的数量________。
(3)若要研究目的菌的生长规律，可挑取单个菌落进行液体培养，再采用________________方法进行计数。请你预测目的菌的种群数量会发生怎样的变化：___________________________________________________________________。
(4)将目的菌用于环境保护实践时，还有哪些问题需要解决
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6．(选择性必修3 P30复习与提高T2)三位高中生在某个炎热夏日相约去吃冰激凌，之后两人都出现腹泻现象，于是他们怀疑冰激凌中的大肠杆菌含量超标。老师建议他们利用所学有关微生物培养的知识对冰激凌进行检测。经查阅资料后，他们提出如下实验设计思路。
立即去卖冰激凌的小店再买一个同样品牌的同种冰激凌；配制伊红—亚甲蓝琼脂培养基(该培养基可用来鉴别大肠杆菌，生长在此培养基上的大肠杆菌菌落呈现深紫色，并有金属光泽)、灭菌、倒平板；取10 mL刚融化的冰激凌作为原液，然后进行梯度稀释，稀释倍数为1×10~1×105；取每个浓度的冰激凌液各0.1 mL，用涂布平板法进行接种，每个浓度涂3个平板，一共培养18个平板；在适宜温度下培养48小时，统计菌落数目。
(1)请你从下面3个角度对这三位同学的思路进行评议。
①他们只打算对一个冰激凌进行检测，理由是：两个人吃过冰激凌后，都腹泻了，所以再检测一个就足以说明问题。你同意这样的观点吗 请阐述理由：____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
②有没有必要对冰激凌原液进行梯度稀释 请阐述理由：____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(提示：我国卫生部门规定的饮用水标准是：37 ℃培养48 h的条件下1 mL自来水检出的菌落总数不能超过100个，不得检出总大肠菌群)
③他们认为，在用该方法统计菌落数目时不需要设计对照组，所以只准备培养18个平板。你认为在这项检测中是否需要对照组 请阐述理由：____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)下图所示为4种菌落分布图，一般不能由涂布平板法得到的是________。
A B
C D
(3)如果以深紫色菌落数代表样品中的大肠杆菌数量，则统计结果比实际值是偏大还是偏小 __________请阐述理由：___________________________________
___________________________________________________________________。
(4)如果实验结果显示检测的冰激凌中大肠杆菌含量超标了，接下来他们应该做什么 ________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
7．(选择性必修3 P64概念检测T1)杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点，成为受广大消费者喜欢的绵羊品种。科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下图所示。
(1)请将图中括号内的内容补充完整。
(2)为了获得数量较多的卵母细胞，可以对雌性杜泊羊进行怎样的处理 _________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(3)在进行体外受精操作之前，还要对获得的卵母细胞和精子进行怎样的处理 _________________________________________________________________
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___________________________________________________________________。
8．(选择性必修3 P66复习与提高T1)若下图表示细胞工程操作中的某些过程，请回答下列问题。
(1)如果A、B分别是白菜和甘蓝的原生质体，则C细胞再生出细胞壁后需要通过什么技术才能发育成杂种植株“白菜—甘蓝” 若白菜和甘蓝杂交产生了子代，该子代是否可育 为什么 ___________________________________________
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___________________________________________________________________。
(2)若该图表示抗丙肝病毒的单克隆抗体制备过程中的一环，A细胞是小鼠骨髓瘤细胞，则B细胞表示什么 符合要求的C细胞应具有哪些特点 _________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(3)如果A、B分别是取自优良奶牛的卵母细胞和精子，在进行体外受精时，一般要把A细胞培养到什么时期 B细胞则要经过什么处理才能与A细胞结合为受精卵 _______________________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
9．(选择性必修3 P66复习与提高T3)第2章细胞工程首页介绍了体细胞克隆猴，在培育它的过程中，我国科学家经过多年的反复试验，可以在10 s之内对卵母细胞进行去核操作，在15 s之内将体细胞注入去核的卵母细胞里。有评论者认为：该研究的研究者利用“聪明的化学方法和操作技巧”，攻克了多年来导致体细胞克隆猴失败的障碍。培育克隆猴的流程如下图所示，请结合图回答问题。
(1)研究人员在将胎猴的体细胞注入去核的卵母细胞前，用灭活的仙台病毒进行了短暂处理。在此过程中，灭活的仙台病毒所起的作用是什么 _________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)为了调节相关基因的表达，提高胚胎的发育率和妊娠率，研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA处理了它。这两种物质发挥作用的机制是什么 _________________________________________________________________
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(3)评论者所说的培育过程中用到的“聪明的化学方法和操作技巧”，你认为具体体现在什么地方 ___________________________________________________
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10．(选择性必修3 P74拓展应用T1)限制酶不切割细菌本身DNA分子的原因是____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
_______________________________________________________(至少答两条)。
11．(选择性必修3 P74拓展应用T2)有2个不同来源的DNA片段A和B，A片段用限制酶SpeⅠ进行切割，B片段分别用限制酶HindⅢ、XbaⅠ、EcoRⅤ和XhoⅠ进行切割。各限制酶的识别序列和切割位点如下：
(1)限制酶________切割B片段产生的DNA片段能与限制酶SpeⅠ切割A片段产生的DNA片段相连接，原因是___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)不同的限制酶切割可能产生相同的黏性末端，这在基因工程操作中的意义是____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
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____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
12．(选择性必修3 P83 拓展应用)研究人员在研究转基因烟草中外源卡那霉素抗性基因的遗传稳定性时，发现44株转基因烟草中有4株该基因的遗传不符合孟德尔遗传规律，在它们的自交后代中出现了较多的没有卡那霉素抗性的植株。出现该现象的原因是____________________________________________________________________
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____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
13．(选择性必修3 P92 拓展应用T1)除草剂的有效成分草甘膦能够专一地抑制EPSP合酶的活性，从而使植物体内多种代谢途径受到影响而导致植物死亡。草甘膦没有选择性，它在除掉杂草的同时也会使作物受损。解决这个问题的方法之一就是培育抗草甘膦的作物。
(1)下面是探究“转入外源EPSP合酶基因能否使矮牵牛抗草甘膦”的流程。
①用同种限制酶和DNA连接酶两种工具酶分别处理含有______________________的DNA片段和________，构建好的重组Ti质粒还应该具有标记基因、复制原点、________和终止子等。
②利用含有重组Ti质粒的________侵染矮牵牛细胞，然后运用____________技术获得转基因的矮牵牛植株。
③___________________________________________________________________。
结果：对照组植株死亡，实验组植株存活。
(2)请思考回答下列问题：
①对照组的处理对象是______________________；在实验组中，转入目的基因数量多的转基因矮牵牛对草甘膦的抗性，从理论上推测要________(填“高于”“等于”或“低于”)目的基因转入量少的矮牵牛，其可能的原因是___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
②为了验证上述的推测，需要进一步去探究。请写出实验思路：____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
14．(选择性必修3 P98 复习与提高T1)某动物体内含有研究者感兴趣的目的基因，研究者欲将该基因导入大肠杆菌的质粒中保存。该质粒含有氨苄青霉素抗性基因(AmpR)、LacZ基因及一些酶切位点，其结构和简单的操作步骤如下图所示。
注：LacZ基因编码产生的β-半乳糖苷酶可以分解X-gal产生蓝色物质，使菌落呈现蓝色；否则菌落为白色。
请根据以上信息回答下列问题。
(1)在第②步中，应怎样选择限制酶 _____________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)在第③步中，为了使质粒DNA与目的基因能连接，还需要在混合物中加入哪种物质
___________________________________________________________________。
(3)选用含有AmpR和LacZ基因的质粒进行实验有哪些优势 _________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(4)含有重组质粒的大肠杆菌菌落将呈现什么颜色 为什么 _________________________________________________________________
____________________________________________________________________
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____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
15．(选择性必修3 P98 复习与提高T2)科学家将Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4基因通过逆转录病毒转入小鼠成纤维细胞中，然后在培养ES细胞的培养基上培养这些细胞。2~3周后，这些细胞显示出ES细胞的形态、具有活跃的分裂能力，它们就是iPS细胞。请回答下列问题。
(1)在这个实验过程中，逆转录病毒的作用是____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)为了证明iPS细胞的产生不是由于培养基的作用，应设置对照组，其处理方法是________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(3)为了研究Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4基因在诱导产生iPS细胞时，每个基因作用的相对大小，请给出实验设计的思路。____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(4)若将病人的皮肤成纤维细胞诱导成iPS细胞，再使它转化为需要的细胞，用这些细胞给该病人治病，________(填“会”或“不会”)引起免疫排斥反应，原因是________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
考虑到iPS细胞具有分裂活性，用它进行治疗时可能存在的风险是____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
16．(选择性必修3 P115 复习与提高T2)科学家用电融合的方法诱导母羊的乳腺上皮细胞与另一只羊的去核卵母细胞融合，然后将重构胚移植到代孕母羊的体内，最终培育出了克隆羊多莉。下表是科学家获得的部分实验数据，请仔细阅读并回答问题。
实验组 核供体细胞 融合成 功细胞 数(个) 早期发 育成功 胚胎数 (个) 移植后成 功怀孕母 羊数(只)/ 代孕母羊 数(只) 出生 并成 活羔 羊数 (只)
1 6岁母羊的乳腺上皮细胞 277 29 1/13 1 (多莉)
2 发育到第26天的胚胎成纤维细胞 172 34 4/10 2
3 发育到第9天的早期胚胎细胞 385 90 14/27 4
(1)根据实验数据综合评价，第________组实验的成功率最高，原因是___________________________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)科学家进行第2组和第3组实验的目的是
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(3)基于该实验数据，如果用克隆羊的方法来克隆人，存在的伦理问题是____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________(至少答两点)。
17．(选择性必修3 P115 复习与提高T3)2017年8月，科学家运用基因组编辑技术在人类的早期胚胎中修正了与肥厚型心肌病发生相关的基因 MYBPC3的突变。这项研究在攻克用基因组编辑技术治疗人类遗传病的若干技术问题的同时，也引起了一些伦理方面的争论。请分析回答下列问题。
(1)在治疗遗传病方面，与对成年个体进行基因组编辑相比，对胚胎进行基因组编辑的优势是________________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)对人类胚胎进行基因组编辑会带来的伦理问题有____________________________________________________________________
_________________________________________________________(列举两点)。
(3)你认为该不该允许对人类胚胎进行基因组编辑的相关研究 说明理由：____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
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专题八 生物技术与工程
教材隐性知识
1．提示：蔬菜表面带入大量的酵母菌发酵产生较多的CO2使发酵液溢出；若装得太满，盐水不易完全淹没菜料，导致坛内菜料变质腐败
2．提示：使二氧化碳排出，不打开瓶盖是防止氧气和有害杂菌进入
3．提示：好氧细菌 O2、糖源 乙酸 糖源 乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸
4．提示：细菌、真菌、病毒及一些原生生物
5．提示：培养基中的氮元素是微生物合成蛋白质、核酸等物质所必需的
6．提示：糖、维生素和有机氮
7．提示：无菌技术还能有效避免操作者被微生物感染
8．提示：生物或其代谢物
9．提示：将聚集的菌体逐步稀释以便获得不连续的单个菌落
10．提示：平板划线法和稀释涂布平板法 固体 由单个微生物繁殖形成的纯培养物
11．提示：平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，凝固后的培养基表面的湿度也比较高，将平板倒置，既可以防止培养基中的水分过快地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染
12．提示：当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落
13．提示：血细胞计数板比细菌计 细菌计数板
14．提示：用完全培养基接种后在相同条件下同时培养
15．提示：从自然界中筛选出来 诱变育种或基因工程育种
16．提示：我国幅员辽阔，地理生态环境多样，这为各种微生物的生长繁殖提供了条件，这有利于发酵工程选育菌种。优良的菌种不仅具有不易退化，其发酵产品的产量高、质量稳定等优点，它往往还会赋予发酵产品独特的风味，因此菌种选育环节很大程度上决定了生产发酵产品的成败
17．提示：微生物的生长繁殖 微生物代谢物的形成 谷氨酸 谷氨酰胺和N－乙酰谷氨酰胺
18．提示：加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活
19．提示：细胞分裂、脱分化和再分化
20．提示：某些糖类和生物碱
21．提示：大多数单倍体植株的细胞中只含有一套染色体，染色体加倍后得到的植株的隐性性状容易显现
22．提示：在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术
23．提示：生物生长和生存所必需的代谢活动 不是生物生长所必需的 特定的组织或器官 一定的环境和时间条件下
24．提示：利用植物组织培养技术把离体的红豆杉细胞培养成愈伤组织，从中提取紫杉醇，进行加工生产
25．提示：说明细胞间的物质主要是蛋白质。用胃蛋白酶不行，多数动物细胞培养的适宜pH为7.2～7.4，而胃蛋白酶发挥作用的最适pH为2.0左右，在pH为7.2～7.4的环境中胃蛋白酶会失去活性，因此不能用胃蛋白酶分散细胞
26．提示：组织特异性 特定的细胞或组织
27．提示：借助载体将特定基因导入细胞中 特定蛋白 小分子化合物 成纤维细胞 T细胞、B细胞
28．提示：物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力 抗原结构 糖蛋白 酶 糖蛋白 互相凝聚 蛋白质分子和脂质分子
29．提示：病毒诱导了多个体细胞的融合，形成多核细胞
30．提示：细胞毒素 单克隆抗体 选择性
31．提示：纺锤体—染色体 纺锤体—染色体
32．提示：完整个体
33．提示：卵母细胞的体积大、易操作、营养物质丰富，细胞质中含有能激发细胞核全能性表达的物质
34．提示：显微操作法 梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理 没有穿透卵母细胞透明带
35．提示：肝素、Ca2+载体
36．提示：不进行 不会 两个极体或者雌、雄原核
37．提示：外源促性腺激素
38．提示：早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
39．提示：以免影响胚胎的恢复和进一步发育
40．提示：原核生物容易受到自然界外源DNA的入侵，但是其在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制。限制酶就是一种防御性工具。当外源DNA入侵时，原核生物会利用限制酶将外源DNA切割掉，使之失效，以保证自身的安全
41．提示：裸露的、结构简单、独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA 自我复制能力的环状双链DNA分子
42．提示：将转基因棉花的基因组DNA提取出来，将含Bt基因的DNA片段进行PCR扩增，并将扩增出的基因片段进行电泳鉴定。若仅出现一条条带，表明目的基因已插入受体细胞的DNA中
43．提示：酸性 特异性
44．提示：Mg2+ Mg2+ 一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸 20～30个核苷酸
45．提示：使DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸
46．提示：PCR扩增仪(PCR仪) 琼脂糖凝胶电泳 DNA分子的大小和构象
47．提示：当诱导物存在时，可以激活或抑制目的基因的表达
48．提示：采用总DNA注射法进行遗传转化，即将一个生物中的总DNA提取出来，通过注射至花粉管通道的方法导入受体植物，没有进行表达载体的构建。这种方法针对性差，完全靠运气，也无法确定哪些基因导入了受体植物
49．提示：引物设计不合理，它们与非目的序列有同源性或容易聚合成二聚体；复性温度过低；DNA聚合酶的质量不好等
50．提示：外源基因得到高效表达
51．提示：活性 转基因
课后习题改编
1．提示：(1)在发酵10天后食用比较合适，因为这时亚硝酸盐含量已经降到较低的水平
(2)可能是食盐浓度不合适、发酵温度过低等原因导致泡菜未能正常发酵
(3)“陈泡菜水”中含有纯度较高的乳酸菌，加入“陈泡菜水”相当于接种乳酸菌
2．提示：(1)溶氧量 (2)酵母菌繁殖的速度和总量越高 摇床转速越高，培养基中O2 越充足 (3)培养液中的溶氧量和营养物质都有限，使种群密度基本达到稳定
3．提示：(1)纤维素酶 透明圈 (2)纤维素丰富 纤维素 (3)其菌落直径小，但是降解圈大(或菌落直径和透明圈直径比值较小)
4．提示：(1)利用基因工程将血红蛋白基因转移至青霉菌细胞内，使青霉菌细胞内合成血红蛋白，增加其携带O2的能力，从而保证在发酵过程中给青霉菌持续高效地供氧
(2)通过改造青霉素生产菌，使产生青霉素或头孢霉素的酶的基因不能表达，这样就能使其只生产头孢霉素或只生产青霉素了
5．提示：(1)可以降解化合物A的微生物 选择 (2)显著降低 扩增 (3)细菌计数板计数 S形增长 (4)目的菌能否在自然环境中大量生长繁殖、是否会产生对环境有害的代谢物、降解化合物A后是否会产生二次污染等问题都需要研究清楚后，才能进行实践
6．提示：(1)①不同意，因为检测样品少，不能确定是某个冰激凌的质量问题还是这个品牌冰激凌的质量问题 ②没有必要。根据国家的标准，自来水中的大肠杆菌数目应该是非常少的。即使冰激凌中大肠杆菌数目超标了，也不可能很离谱，如果进行梯度稀释，最后培养出来的菌落数可能不在计数要求的范围内，从而导致结果误差大 ③需要，排除空白平板等无关变量对结果的干扰 (2)D (3)偏小 因为两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落(偏大，在操作过程中被大肠杆菌污染，可能数目会增加) (4)向商家说明情况，或向有关部门投诉
7．提示：(1)体外胚胎培养 胚胎移植 (2)可以对雌性杜泊羊进行超数排卵处理 (3)要对采集到的卵母细胞进行成熟培养，对采集到的精子进行获能处理
8．提示：(1)植物组织培养技术。白菜和甘蓝杂交产生的子代没有同源染色体，进行减数分裂时联会发生紊乱，不能形成正常的配子，所以该子代一般不可育 (2)B淋巴细胞。能大量增殖并能产生抗丙肝病毒的抗体 (3)MⅡ期。获能处理
9．提示：(1)诱导细胞融合 (2)这两种物质都是通过改变组蛋白的表观遗传修饰来调控基因表达。组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA可以表达组蛋白去甲基化酶Kdm4d，该酶能降低组蛋白的甲基化水平；组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA可以抑制组蛋白脱乙酰酶的作用，提高组蛋白的乙酰化水平 (3)“聪明的化学方法”是指对重构胚的处理用了TSA以及将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重构胚，这可以促进囊胚的发育和提高代孕母猴的妊娠率。“操作技巧”是指科学家经过大量的训练，能在10 s内完成对卵母细胞的去核操作，能在15 s内将体细胞注入去核的卵母细胞，这样迅速的操作大大减少了对卵母细胞的损伤
10．提示：含有某种限制酶的细胞的DNA分子或者不具备这种限制酶的识别序列，或者通过甲基化酶将甲基转移到了限制酶所识别序列的碱基上
11．提示：(1)XbaⅠ 因为XbaⅠ与SpeⅠ切割产生了相同的黏性末端 (2)同尾酶使构建载体时，切割位点的选择范围扩大。例如，我们选择了用某种限制酶切割载体，如果目的基因的核苷酸序列中恰好含有该限制酶的识别序列，那么用该限制酶切割含有目的基因的DNA片段时，目的基因就很可能被切断；这时可以考虑用合适的同尾酶(目的基因的核苷酸序列中不能有它的识别序列)来获取目的基因
12．提示：外源基因插入基因组中可能为单位点插入，或者同一染色体多位点插入，或者不同染色体多位点插入。大多数情况下，难以做到定点插入；插入的拷贝数也是随机的。因此，外源基因在转基因植物中的遗传是很复杂的。例如，科研人员在对转GUS基因(β-葡糖醛酸糖苷酶基因)的烟草进行基因表达分析时，发现部分转基因植株的染色体DNA整合了多个拷贝的基因，从而导致GUS基因失活。除此之外，外源基因丢失、基因重排等也都可能影响外源基因的稳定性
13．提示：(1)①外源EPSP合酶基因 Ti质粒 启动子 ②农杆菌 植物组织培养 ③用一定浓度的草甘膦同时喷洒转基因植株和对照组植株 (2)①非转基因的矮牵牛/导入了不含有外源EPSP合酶基因的Ti质粒的矮牵牛 高于 增加了转入外源EPSP合酶基因的数量，矮牵牛体内EPSP合酶的表达水平会升高，对草甘膦的抗性会增强 ②将不同拷贝数的目的基因分别转入矮牵牛细胞中，培育出转基因植株，比较对草甘膦抗性的差异
14．提示：(1)应选择用相同的限制酶或切割能产生相同末端的限制酶切割质粒和含有目的基因的DNA片段，并且注意限制酶的切割位点不能位于目的基因的内部，以防破坏目的基因，限制酶也不能破坏质粒的启动子、终止子、标记基因、复制原点等结构 (2)加入DNA连接酶 (3)该质粒便于进行双重筛选。标记基因AmpR基因可用于检测质粒是否导入了大肠杆菌，一般只有导入了质粒的大肠杆菌才能在添加了氨苄青霉素的培养基上生长。而由于LacZ基因的效应，这些生长的菌落可能出现两种颜色：含有空质粒(没有连接目的基因的质粒)的大肠杆菌菌落呈蓝色；含有重组质粒的大肠杆菌菌落呈白色 (4)含有重组质粒的大肠杆菌菌落呈白色。因为目的基因的插入破坏了LacZ基因的结构，使其不能正常表达，形成β-半乳糖苷酶，底物X-gal也就不会被分解
15．提示：(1)作为载体，将外源基因Oct3/4、 Sox2、c-Myc和Klf4送入小鼠成纤维细胞 (2)将转入外源基因和没有转入外源基因的细胞分别培养在相同的培养基中，并确保其他培养条件相同(如果只有转入外源基因的细胞转化成了iPS细胞，就可以证明iPS细胞的产生不是由于培养基的作用) (3)可以依次去掉1个基因，将其他3个基因转入小鼠成纤维细胞中，然后通过与转入4个基因的小鼠成纤维细胞的诱导情况进行比较，来推测缺失的那个基因对诱导产生iPS细胞的影响，进而判断每个基因作用的相对大小(其他合理答案均可) (4)不会 因为在诱导转化的过程中细胞的遗传物质没有发生变化，理论上产生的还是“自体”细胞 iPS细胞拥有分化为各种细胞的潜能，因此存在分化成肿瘤细胞的风险
16．提示：(1)3 早期胚胎细胞分化程度低，全能性高
(2)说明体细胞核移植难度高于胚胎细胞核移植
(3)①克隆人没有父母，可能导致他们心理上受到伤害；②可能孕育出有严重生理缺陷的克隆人；③克隆人的家庭地位难以认定；④冲击了现有的一些有关婚姻、家庭和两性关系的伦理道德观念；⑤对人类尊严的侵犯；⑥破坏人类基因多样性的天然属性，不利于人类的生存和进化
17．提示：(1)编辑少量细胞就可以对遗传病患者进行治疗，治疗的结果还可以遗传给后代 (2)①从技术层面及人类对基因的认知来看，这一技术潜藏着难以预测的、巨大的不确定性和风险，一旦失去控制，可能导致携带新的致病基因、具有严重生理缺陷等的个体产生。②从权利、责任等层面来看，对人类胚胎进行基因组编辑存在权利由谁行使和责任由谁承担等问题。③从社会公平层面来看，这一技术可能诱发一些不公平现象，如基因歧视、由少数人控制人类等。④如果这一技术发展成熟，可能会被某些集团或个人滥用如“设计完美婴儿”，从而破坏人的自然本质；可能改写人类的进化方向，违背后代的自决权等诸多伦理问题 (3)对人类胚胎进行基因组编辑为治疗人类遗传病提供了新的路径，具有一定的发展前景与应用空间，对探索生命奥秘和促进医学发展是有好处的。但是，由于目前该技术存在一系列安全风险和伦理问题，大多数国家研究人员的共识是：鼓励开展基因组编辑技术的基础研究、临床前研究以及在体细胞层面的临床研究，但禁止将对胚胎细胞进行基因组编辑的技术应用于临床
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教材扫盲溯源本
专题八 生物技术与工程
教材隐性知识
1．(选择性必修3 P6探究实践)泡菜坛只能装八成满的原因是______
_________________________________________________________。
提示：蔬菜表面带入大量的酵母菌发酵产生较多的CO2使发酵液溢出；若装得太满，盐水不易完全淹没菜料，导致坛内菜料变质腐败
2．(选择性必修3 P7探究实践)在制作果酒的第4步，每隔12 h左右就要将瓶盖拧松一次，但又不打开，这样做的目的是什么？________
___________________________________________________________
_________________________________________________________。
提示：使二氧化碳排出，不打开瓶盖是防止氧气和有害杂菌进入
3．(选择性必修3 P7正文)醋酸菌是__________，当______________都充足时能通过复杂的化学反应将糖分解成____________；当缺少_______时则直接将________________________________________。
提示：好氧细菌 O2、糖源 乙酸 糖源 乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸
4．(选择性必修3 P9相关信息)微生物是难以用肉眼观察的微小生物的统称，包括__________________等。本章中提及的微生物主要指用于发酵的细菌和真菌。
提示：细菌、真菌、病毒及一些原生生物
5．(选择性必修3 P10旁栏思考)为什么培养基需要氮源？_________
_________________________________________________________。
提示：培养基中的氮元素是微生物合成蛋白质、核酸等物质所必需的
6．(选择性必修3 P10相关信息)牛肉膏和蛋白胨来源于动物，含有
__________________等营养物质。
提示：糖、维生素和有机氮
7．(选择性必修3 P10旁栏思考)无菌技术除用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还有什么作用？____________________
_________________________________________________________。
提示：无菌技术还能有效避免操作者被微生物感染
8．(选择性必修3 P10相关信息)生物消毒法是指利用______________除去环境中的部分微生物的方法。例如，有的微生物能够寄生于多种细菌体内，使细菌裂解，因此可以用它们来净化污水、污泥。
提示：生物或其代谢物
9．(选择性必修3 P13探究实践)操作时，接种环通过灭菌，在第二次及以后划线时，总是从上一次的末端开始划线。这样做的目的是什么？_______________________________________________________
_________________________________________________________。
提示：将聚集的菌体逐步稀释以便获得不连续的单个菌落
10．(选择性必修3 P12探究实践)采用__________________________能将单个微生物分散在__________培养基上，之后经培养得到的单菌落一般是_________________________________________________
_________________________________________________________。
提示：平板划线法和稀释涂布平板法 固体 由单个微生物繁殖形成的纯培养物
11．(选择性必修3 P12探究实践)平板冷凝后，要将平板倒置的原因是___________________________________________________________________________________________________________。
提示：平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，凝固后的培养基表面的湿度也比较高，将平板倒置，既可以防止培养基中的水分过快地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染
12．(选择性必修3 P18正文)利用稀释涂布平板法进行微生物数量测定时，统计的菌落数往往比活菌的实际数目要少，这是因为______
_________________________________________________________。
提示：当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落
13．(选择性必修3 P18相关信息)细菌计数板和血细胞计数板的计数原理相同。____________________数板厚，常用于相对较大的酵母菌细胞、霉菌孢子等的计数。用__________可对细菌等较小的细胞进行观察和计数。
提示：血细胞计数板比细菌计 细菌计数板
14．(选择性必修3 P19探究实践)“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验中的选择培养基对分解尿素的细菌具有选择作用。若要判断选择培养基是否起到了筛选的作用，对照组应如何设置？____
_________________________________________________________。
提示：用完全培养基接种后在相同条件下同时培养
15．(选择性必修3 P22图1-9)性状优良的菌种可以______________，也可以通过____________________获得。
提示：从自然界中筛选出来 诱变育种或基因工程育种
16．(选择性必修3 P22旁栏思考)某镇特产一种美酒，以下是对该镇环境的描述：四面环山，地势低洼，气候炎热，具有独特的微生物种群，因为与外界的空气对流循环较缓慢，所以微生物种群较稳定。这对你理解发酵工程中菌种选育的重要性有什么启示？______
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
_________________________________________________________。
提示：我国幅员辽阔，地理生态环境多样，这为各种微生物的生长繁殖提供了条件，这有利于发酵工程选育菌种。优良的菌种不仅具有不易退化，其发酵产品的产量高、质量稳定等优点，它往往还会赋予发酵产品独特的风味，因此菌种选育环节很大程度上决定了生产发酵产品的成败
17．(选择性必修3 P23图1-9)环境条件不仅会影响______________，而且会影响____________________。如谷氨酸的发酵生产：在中性和弱碱性条件下会积累______________；在酸性条件下则容易形成______________________________。
提示：微生物的生长繁殖 微生物代谢物的形成 谷氨酸 谷氨酰胺和N－乙酰谷氨酰胺
18．(选择性必修3 P24思考·讨论)啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的，其工业化生产流程中对大麦进行焙烤的目的是
_________________________________________________________。
提示：加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活
19．(选择性必修3 P35探究实践)植物激素中生长素和细胞分裂素是启动______________________________的关键激素，它们的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向。
提示：细胞分裂、脱分化和再分化
20．(选择性必修3 P39相关信息)铁皮石斛，兰科石斛属植物，茎直立、圆柱形，花期3—6月，生长于海拔1 600 m左右的山地半阴湿的岩石上。铁皮石斛富含____________________，可以用来提取药物。
提示：某些糖类和生物碱
21．(选择性必修3 P40正文)大多数单倍体植株是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料，其原因是______________________
_________________________________________________________。
提示：大多数单倍体植株的细胞中只含有一套染色体，染色体加倍后得到的植株的隐性性状容易显现
22．(选择性必修3 P41正文)植物细胞培养是指__________________
_________________________________________________________。
提示：在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术
23．(选择性必修3 P41相关信息)初生代谢是______________________________，因此在整个生命过程中它一直进行着。初生代谢物有糖类、脂质、蛋白质和核酸等。次生代谢____________________，一般在_________________中，并在____________________才进行。
提示：生物生长和生存所必需的代谢活动 不是生物生长所必需的 特定的组织或器官 一定的环境和时间条件下
24．(选择性必修3 P41正文)传统生产紫杉醇的方法不利于对野生红豆杉的保护，我国科学家经过多年研究，筛选出了高产紫杉醇的细胞。请简要表述工厂化生产紫杉醇的方法。____________________
___________________________________________________________
_________________________________________________________。
提示：利用植物组织培养技术把离体的红豆杉细胞培养成愈伤组织，从中提取紫杉醇，进行加工生产
25．(选择性必修3 P44旁栏思考)进行动物细胞培养时常用胰蛋白酶分散细胞，这说明细胞间的物质主要是什么成分？用胃蛋白酶行吗？_______________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
_________________________________________________________。
提示：说明细胞间的物质主要是蛋白质。用胃蛋白酶不行，多数动物细胞培养的适宜pH为7.2～7.4，而胃蛋白酶发挥作用的最适pH为2.0左右，在pH为7.2～7.4的环境中胃蛋白酶会失去活性，因此不能用胃蛋白酶分散细胞
26．(选择性必修3 P46正文)成体干细胞具有____________，只能分化成__________________，不具有发育成完整个体的能力。
提示：组织特异性 特定的细胞或组织
27．(选择性必修3 P46相关信息)科学家已尝试采用多种方法来制备
iPS细胞，包括________________，直接将____________导入细胞中或者用__________________等来诱导形成iPS细胞。iPS细胞最初是由____________转化而来的，后来发现已分化的______________等也能被诱导为iPS细胞。
提示：借助载体将特定基因导入细胞中 特定蛋白 小分子化合物 成纤维细胞 T细胞、B细胞
28．(选择性必修3 P48相关信息)灭活是指用________________________________________，但并不破坏它们的__________。灭活病毒诱导细胞融合的原理是：病毒表面含有的________________和一些______能够与细胞膜上的________发生作用，使细胞__________，细胞膜上的____________________重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。
提示：物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力 抗原结构 糖蛋白 酶 糖蛋白 互相凝聚 蛋白质分子和脂质分子
29．(选择性必修3 P49旁栏思考)19世纪30年代，科学家曾在患肺结核、天花和麻疹等疾病的病人的病理组织中观察到多核细胞。如何解释这一现象？_____________________________________________
_________________________________________________________。
提示：病毒诱导了多个体细胞的融合，形成多核细胞
30．(选择性必修3 P50思考·讨论)抗体—药物偶联物(ADC)通过将
__________与能特异性识别肿瘤抗原的__________结合，实现了对肿瘤细胞的__________杀伤。
提示：细胞毒素 单克隆抗体 选择性
31．(选择性必修3 P52相关信息)减数分裂Ⅱ中期(MⅡ期)卵母细胞中的“核”其实是________复合物。文中所说的“去核”是去除该复合物。克隆动物中去除的核是____________复合物。
提示：纺锤体—染色体 纺锤体—染色体
32．(选择性必修3 P53相关信息)重构胚是指人工重新构建的胚胎，具有发育成________的能力。
提示：完整个体
33．(选择性必修3 P53图2-18)体细胞核移植时，通常用去核的卵母细胞作为受体细胞的原因是什么？
___________________________________________________________
_________________________________________________________。
提示：卵母细胞的体积大、易操作、营养物质丰富，细胞质中含有能激发细胞核全能性表达的物质
34．(选择性必修3 P54相关信息)目前动物细胞核移植技术中普遍使用的去核方法是____________。也有人采用_______________________________________等方法。这些方法是在____________________的情况下去核或使其中的DNA变性。
提示：显微操作法 梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理 没有穿透卵母细胞透明带
35．(选择性必修3 P56相关信息)使精子获能的方法有直接利用雌性动物的生殖道使精子获能；将精子培养在人工配制的获能液中使其获能等。获能液的成分因动物种类不同而有所差异，常见的有效成分有____________等。
提示：肝素、Ca2+载体
36．(选择性必修3 P58相关信息)多数哺乳动物的第一极体_________减数分裂Ⅱ，因而__________形成两个第二极体。在实际胚胎工程操作中，常以观察到____________________作为受精的标志。
提示：不进行 不会 两个极体或者雌、雄原核
37．(选择性必修3 P62相关信息)超数排卵是指应用____________________，诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。
提示：外源促性腺激素
38．(选择性必修3 P62思考·讨论)胚胎移植实质上是________________________。进行胚胎移植的优势是_______________________。
提示：早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
39．(选择性必修3 P62正文)对发育到囊胚期的牛胚胎进行二分胚分割时，要将内细胞团均等分割，原因是什么？__________________
_________________________________________________________。
提示：以免影响胚胎的恢复和进一步发育
40．(选择性必修3 P71旁栏思考)你能根据所掌握的知识，推测限制酶存在于原核生物中的主要作用是什么吗？____________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
_________________________________________________________。
提示：原核生物容易受到自然界外源DNA的入侵，但是其在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制。限制酶就是一种防御性工具。当外源DNA入侵时，原核生物会利用限制酶将外源DNA切割掉，使之失效，以保证自身的安全
41．(选择性必修3 P72正文)质粒是一种___________________________________之外，并具有__________________________。
提示：裸露的、结构简单、独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA 自我复制能力的环状双链DNA分子
42．(选择性必修3 P76正文)科学家将苏云金杆菌的“杀虫基因”转到棉花里，让棉花产生Bt抗虫蛋白抵抗虫害。检测Bt基因是否插入棉花的DNA上。请简要写出该方法的实验过程，并对结果进行分析。_______________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
_________________________________________________________。
提示：将转基因棉花的基因组DNA提取出来，将含Bt基因的DNA片段进行PCR扩增，并将扩增出的基因片段进行电泳鉴定。若仅出现一条条带，表明目的基因已插入受体细胞的DNA中
43．(选择性必修3 P77相关信息)当Bt抗虫蛋白被分解为多肽后，多肽与害虫肠上皮细胞的特异性受体结合，导致细胞膜穿孔，最后造成害虫死亡。Bt抗虫蛋白只有在某类昆虫肠道的碱性环境中才能表现出毒性，而人和牲畜的胃液呈______，肠道细胞也没有________受体。因此，Bt抗虫蛋白不会对人畜产生上述影响。
提示：酸性 特异性
44．(选择性必修3 P77相关信息)真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要________激活。因此，PCR反应缓冲液中一般要添加________。引物是__________________________________________________。用于PCR的引物长度通常为________________。
提示：Mg2+ Mg2+ 一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸 20～30个核苷酸
45．(选择性必修3 P77正文)PCR反应需提供分别与DNA两条链结合的两种引物，引物的作用是_________________________________
___________________________________________________________
_________________________________________________________。
提示：使DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸
46．(选择性必修3 P79正文)PCR反应过程可以在_________________中自动完成，完成以后，常采用____________________来鉴定PCR的产物。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、____________________等有关。
提示：PCR扩增仪(PCR仪) 琼脂糖凝胶电泳 DNA分子的大小和构象
47．(选择性必修3 P80正文)为了满足应用需要，会在载体中人工构建诱导型启动子，其作用在于________________________________
_________________________________________________________。
提示：当诱导物存在时，可以激活或抑制目的基因的表达
48．(选择性必修3 P80旁栏思考)将生物的所有DNA直接导入受体细胞不是更简便吗？如果这么做，效果会怎样？__________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
_________________________________________________________。
提示：采用总DNA注射法进行遗传转化，即将一个生物中的总DNA提取出来，通过注射至花粉管通道的方法导入受体植物，没有进行表达载体的构建。这种方法针对性差，完全靠运气，也无法确定哪些基因导入了受体植物
49．(选择性必修3 P84～85探究实践)PCR扩增出的DNA片段进行电泳时，如果不止一条条带，请分析产生这个结果的可能原因。______
___________________________________________________________
___________________________________________________________
_________________________________________________________。
提示：引物设计不合理，它们与非目的序列有同源性或容易聚合成二聚体；复性温度过低；DNA聚合酶的质量不好等
50．(选择性必修3 P91相关信息)用基因工程的方法，使____________________的菌类一般称为基因工程菌。
提示：外源基因得到高效表达
51．(选择性必修3 P102相关信息)在转基因研究工作中，科学家会采取很多方法防止基因污染。例如，我国科学家将来自玉米的α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中，由于α-淀粉酶基因可以阻断淀粉储藏使花粉失去________，因而可以防止________花粉的传播。
提示：活性 转基因
课后习题改编
1．(选择性必修3 P8拓展应用T2)某同学在制作泡菜前，查阅资料得知，可以向泡菜坛中加入一些“陈泡菜水”；在用质量分数为5%的食盐水制作泡菜时，他在不同时间测定了泡菜中亚硝酸盐的含量，结果见曲线图。
请你帮他分析相关问题。
(1)据图分析，从亚硝酸盐的含量来看，你认为该泡菜在什么时间食用比较合适？为什么？
___________________________________________________________
_________________________________________________________。
(2)他第一次制作出的泡菜“咸而不酸”，造成这个结果最可能的原因是什么？_________________________________________________
___________________________________________________________
_________________________________________________________。
(3)加入“陈泡菜水”的目的是什么？__________________________
___________________________________________________________
_________________________________________________________。
提示：(1)在发酵10天后食用比较合适，因为这时亚硝酸盐含量已经降到较低的水平
(2)可能是食盐浓度不合适、发酵温度过低等原因导致泡菜未能正常发酵
(3)“陈泡菜水”中含有纯度较高的乳酸菌，加入“陈泡菜水”相当于接种乳酸菌
2．(选择性必修3 P14拓展应用T2)某生物兴趣小组将从葡萄皮上成功分离来的野生酵母菌分别接种于3个盛有等量同种液体培养基的锥形瓶中，并放置在摇床上培养，摇床转速分别为 210 r/min，230 r/min和250 r/min。培养时间与酵母菌种群密度的关系如下图所示。请分析回答下列问题。
(1)摇床转速不同，意味着培养液中________不同。
(2)分析数据你可以得出结论：在一定转速范围内，摇床转速越高，________________________________。其原因是_________________
_________________________________________________________。
(3)培养8 h后，其中2个锥形瓶中酵母菌的种群密度基本达到稳定，其原因是___________________________________________________
_________________________________________________________。
提示：(1)溶氧量 (2)酵母菌繁殖的速度和总量越高 摇床转速越高，培养基中O2 越充足 (3)培养液中的溶氧量和营养物质都有限，使种群密度基本达到稳定
3．(选择性必修3 P20拓展应用T2)土壤中某些微生物能分解利用纤维素，对这些微生物的研究与应用，使人们能够利用秸秆等生产酒精。已知刚果红是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不与水解后的纤维二糖、葡萄糖等发生这种反应。请回答下列问题。
(1)某些微生物能分解利用纤维素，是因为它们能够产生________。而当纤维素被纤维素分解菌分解后，含有纤维素和刚果红的培养基中会出现以这些菌为中心的________。
(2)某研究小组要从土壤中分离纤维素分解菌，采集土样时，可以选择____________的环境，用________作为唯一碳源的选择培养基对微生物进行分离、纯化。
(3)上图中右下角的菌落具有较强的纤维素分解能力，判断的依据是___________________________________________________________
_________________________________________________________。
提示：(1)纤维素酶 透明圈 (2)纤维素丰富 纤维素 (3)其菌落直径小，但是降解圈大(或菌落直径和透明圈直径比值较小)
4．(选择性必修3 P28拓展应用T1)在青霉素的发酵生产过程中，人们遇到了两个问题。
(1)青霉素发酵是高耗氧过程，如何能够保证在发酵过程中给微生物持续高效地供氧？___________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
________________________。(提示：血红蛋白具有携带O2的能力)
(2)在发酵过程中，总有头孢霉素产生。人们通过对青霉素生产菌代谢途径的研究发现，在青霉素与头孢霉素的合成过程中，它们有一个共同的前体，这个前体经过两种不同酶的作用分别合成两个产物。如何改造青霉素生产菌使其只生产青霉素，或者只生产头孢霉素呢？_____________________________________________________
___________________________________________________________
_________________________________________________________。
提示：(1)利用基因工程将血红蛋白基因转移至青霉菌细胞内，使青霉菌细胞内合成血红蛋白，增加其携带O2的能力，从而保证在发酵过程中给青霉菌持续高效地供氧
(2)通过改造青霉素生产菌，使产生青霉素或头孢霉素的酶的基因不能表达，这样就能使其只生产头孢霉素或只生产青霉素了
5．(选择性必修3 P30复习与提高T1)化工厂的污水池中，含有一种有害的、难以降解的有机化合物A。研究人员用化合物A、磷酸盐、镁盐和微量元素等配制的培养基，成功地筛选出能高效降解化合物A的细菌(目的菌)。实验的主要步骤如图所示。请分析回答问题：
(1)培养基中加入化合物A的目的是筛选______________________，这种培养基属于______培养基。
(2)培养若干天后，应选择培养瓶中化合物A含量________的培养液，接入新的培养液中连续培养，使目的菌的数量________。
(3)若要研究目的菌的生长规律，可挑取单个菌落进行液体培养，再采用________________方法进行计数。请你预测目的菌的种群数量会发生怎样的变化：_______________________________________。
(4)将目的菌用于环境保护实践时，还有哪些问题需要解决？
___________________________________________________________
___________________________________________________________
_________________________________________________________。
提示：(1)可以降解化合物A的微生物 选择 (2)显著降低 扩增 (3)细菌计数板计数 S形增长 (4)目的菌能否在自然环境中大量生长繁殖、是否会产生对环境有害的代谢物、降解化合物A后是否会产生二次污染等问题都需要研究清楚后，才能进行实践
6．(选择性必修3 P30复习与提高T2)三位高中生在某个炎热夏日相约去吃冰激凌，之后两人都出现腹泻现象，于是他们怀疑冰激凌中的大肠杆菌含量超标。老师建议他们利用所学有关微生物培养的知识对冰激凌进行检测。经查阅资料后，他们提出如下实验设计思路。
立即去卖冰激凌的小店再买一个同样品牌的同种冰激凌；配制伊红—亚甲蓝琼脂培养基(该培养基可用来鉴别大肠杆菌，生长在此培养基上的大肠杆菌菌落呈现深紫色，并有金属光泽)、灭菌、倒平板；取10 mL刚融化的冰激凌作为原液，然后进行梯度稀释，稀释倍数为1×10～1×105；取每个浓度的冰激凌液各0.1 mL，用涂布平板法进行接种，每个浓度涂3个平板，一共培养18个平板；在适宜温度下培养48小时，统计菌落数目。
(1)请你从下面3个角度对这三位同学的思路进行评议。
①他们只打算对一个冰激凌进行检测，理由是：两个人吃过冰激凌后，都腹泻了，所以再检测一个就足以说明问题。你同意这样的观点吗？请阐述理由：_________________________________________
_________________________________________________________。
②有没有必要对冰激凌原液进行梯度稀释？请阐述理由：________
___________________________________________________________
_________________________________________________________。
(提示：我国卫生部门规定的饮用水标准是：37 ℃培养48 h的条件下1 mL自来水检出的菌落总数不能超过100个，不得检出总大肠菌群)
③他们认为，在用该方法统计菌落数目时不需要设计对照组，所以只准备培养18个平板。你认为在这项检测中是否需要对照组？请阐述理由：____________________________________________________________________________________________________________。
(2)下图所示为4种菌落分布图，一般不能由涂布平板法得到的是
________。
A B
C D
(3)如果以深紫色菌落数代表样品中的大肠杆菌数量，则统计结果比实际值是偏大还是偏小？__________请阐述理由：______________
_________________________________________________________。
(4)如果实验结果显示检测的冰激凌中大肠杆菌含量超标了，接下来他们应该做什么？___________________________________________
_________________________________________________________。
提示：(1)①不同意，因为检测样品少，不能确定是某个冰激凌的质量问题还是这个品牌冰激凌的质量问题 ②没有必要。根据国家的标准，自来水中的大肠杆菌数目应该是非常少的。即使冰激凌中大肠杆菌数目超标了，也不可能很离谱，如果进行梯度稀释，最后培养出来的菌落数可能不在计数要求的范围内，从而导致结果误差大 ③需要，排除空白平板等无关变量对结果的干扰 (2)D (3)偏小 因为两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落(偏大，在操作过程中被大肠杆菌污染，可能数目会增加) (4)向商家说明情况，或向有关部门投诉
7．(选择性必修3 P64概念检测T1)杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点，成为受广大消费者喜欢的绵羊品种。科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下图所示。
(1)请将图中括号内的内容补充完整。
(2)为了获得数量较多的卵母细胞，可以对雌性杜泊羊进行怎样的处理？_______________________________________________________
_________________________________________________________。
(3)在进行体外受精操作之前，还要对获得的卵母细胞和精子进行怎样的处理？_________________________________________________
___________________________________________________________
_________________________________________________________。
提示：(1)体外胚胎培养 胚胎移植 (2)可以对雌性杜泊羊进行超数排卵处理 (3)要对采集到的卵母细胞进行成熟培养，对采集到的精子进行获能处理
8．(选择性必修3 P66复习与提高T1)若下图表示细胞工程操作中的某些过程，请回答下列问题。
(1)如果A、B分别是白菜和甘蓝的原生质体，则C细胞再生出细胞壁后需要通过什么技术才能发育成杂种植株“白菜—甘蓝”？若白菜和甘蓝杂交产生了子代，该子代是否可育？为什么？____________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
_________________________________________________________。
(2)若该图表示抗丙肝病毒的单克隆抗体制备过程中的一环，A细胞是小鼠骨髓瘤细胞，则B细胞表示什么？符合要求的C细胞应具有哪些特点？___________________________________________________
_________________________________________________________。
(3)如果A、B分别是取自优良奶牛的卵母细胞和精子，在进行体外受精时，一般要把A细胞培养到什么时期？B细胞则要经过什么处理才能与A细胞结合为受精卵？_________________________________
___________________________________________________________
_________________________________________________________。
提示：(1)植物组织培养技术。白菜和甘蓝杂交产生的子代没有同源染色体，进行减数分裂时联会发生紊乱，不能形成正常的配子，所以该子代一般不可育 (2)B淋巴细胞。能大量增殖并能产生抗丙肝病毒的抗体 (3)MⅡ期。获能处理
9．(选择性必修3 P66复习与提高T3)第2章细胞工程首页介绍了体细胞克隆猴，在培育它的过程中，我国科学家经过多年的反复试验，可以在10 s之内对卵母细胞进行去核操作，在15 s之内将体细胞注入去核的卵母细胞里。有评论者认为：该研究的研究者利用“聪明的化学方法和操作技巧”，攻克了多年来导致体细胞克隆猴失败的障碍。培育克隆猴的流程如下图所示，请结合图回答问题。
(1)研究人员在将胎猴的体细胞注入去核的卵母细胞前，用灭活的仙台病毒进行了短暂处理。在此过程中，灭活的仙台病毒所起的作用是什么？_________________________________________________。
(2)为了调节相关基因的表达，提高胚胎的发育率和妊娠率，研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA处理了它。这两种物质发挥作用的机制是什么？_______________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
_________________________________________________________。
(3)评论者所说的培育过程中用到的“聪明的化学方法和操作技巧”，你认为具体体现在什么地方？_____________________________________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
_________________________________________________________。
提示：(1)诱导细胞融合 (2)这两种物质都是通过改变组蛋白的表观遗传修饰来调控基因表达。组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA可以表达组蛋白去甲基化酶Kdm4d，该酶能降低组蛋白的甲基化水平；组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA可以抑制组蛋白脱乙酰酶的作用，提高组蛋白的乙酰化水平 (3)“聪明的化学方法”是指对重构胚的处理用了TSA以及将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重构胚，这可以促进囊胚的发育和提高代孕母猴的妊娠率。“操作技巧”是指科学家经过大量的训练，能在10 s内完成对卵母细胞的去核操作，能在15 s内将体细胞注入去核的卵母细胞，这样迅速的操作大大减少了对卵母细胞的损伤
10．(选择性必修3 P74拓展应用T1)限制酶不切割细菌本身DNA分子的原因是___________________________________________________
___________________________________________________________
_____________________________________________(至少答两条)。
提示：含有某种限制酶的细胞的DNA分子或者不具备这种限制酶的识别序列，或者通过甲基化酶将甲基转移到了限制酶所识别序列的碱基上
11．(选择性必修3 P74拓展应用T2)有2个不同来源的DNA片段A和B，A片段用限制酶SpeⅠ进行切割，B片段分别用限制酶HindⅢ、
XbaⅠ、EcoRⅤ和XhoⅠ进行切割。各限制酶的识别序列和切割位点如下：
(1)限制酶________切割B片段产生的DNA片段能与限制酶SpeⅠ切割A片段产生的DNA片段相连接，原因是_______________________
_________________________________________________________。
(2)不同的限制酶切割可能产生相同的黏性末端，这在基因工程操作中的意义是_________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
_________________________________________________________。
提示：(1)XbaⅠ 因为XbaⅠ与SpeⅠ切割产生了相同的黏性末端 (2)同尾酶使构建载体时，切割位点的选择范围扩大。例如，我们选择了用某种限制酶切割载体，如果目的基因的核苷酸序列中恰好含有该限制酶的识别序列，那么用该限制酶切割含有目的基因的DNA片段时，目的基因就很可能被切断；这时可以考虑用合适的同尾酶(目的基因的核苷酸序列中不能有它的识别序列)来获取目的基因
12．(选择性必修3 P83 拓展应用)研究人员在研究转基因烟草中外源卡那霉素抗性基因的遗传稳定性时，发现44株转基因烟草中有4株该基因的遗传不符合孟德尔遗传规律，在它们的自交后代中出现了较多的没有卡那霉素抗性的植株。出现该现象的原因是__________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
_________________________________________________________。
提示：外源基因插入基因组中可能为单位点插入，或者同一染色体多位点插入，或者不同染色体多位点插入。大多数情况下，难以做到定点插入；插入的拷贝数也是随机的。因此，外源基因在转基因植物中的遗传是很复杂的。例如，科研人员在对转GUS基因(β-葡糖醛酸糖苷酶基因)的烟草进行基因表达分析时，发现部分转基因植株的染色体DNA整合了多个拷贝的基因，从而导致GUS基因失活。除此之外，外源基因丢失、基因重排等也都可能影响外源基因的稳定性
13．(选择性必修3 P92 拓展应用T1)除草剂的有效成分草甘膦能够专一地抑制EPSP合酶的活性，从而使植物体内多种代谢途径受到影响而导致植物死亡。草甘膦没有选择性，它在除掉杂草的同时也会使作物受损。解决这个问题的方法之一就是培育抗草甘膦的作物。
(1)下面是探究“转入外源EPSP合酶基因能否使矮牵牛抗草甘膦”的流程。
①用同种限制酶和DNA连接酶两种工具酶分别处理含有______________________的DNA片段和________，构建好的重组Ti质粒还应该具有标记基因、复制原点、________和终止子等。
②利用含有重组Ti质粒的_____________侵染矮牵牛细胞，然后运用____________技术获得转基因的矮牵牛植株。
③_______________________________________________________。
结果：对照组植株死亡，实验组植株存活。
(2)请思考回答下列问题：
①对照组的处理对象是______________________；在实验组中，转入目的基因数量多的转基因矮牵牛对草甘膦的抗性，从理论上推测要________(填“高于”“等于”或“低于”)目的基因转入量少的矮牵牛，其可能的原因是________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________。
②为了验证上述的推测，需要进一步去探究。请写出实验思路：
_________________________________________________________。
提示：(1)①外源EPSP合酶基因 Ti质粒 启动子 ②农杆菌 植物组织培养 ③用一定浓度的草甘膦同时喷洒转基因植株和对照组植株 (2)①非转基因的矮牵牛/导入了不含有外源EPSP合酶基因的Ti质粒的矮牵牛 高于 增加了转入外源EPSP合酶基因的数量，矮牵牛体内EPSP合酶的表达水平会升高，对草甘膦的抗性会增强 ②将不同拷贝数的目的基因分别转入矮牵牛细胞中，培育出转基因植株，比较对草甘膦抗性的差异
14．(选择性必修3 P98 复习与提高T1)某动物体内含有研究者感兴趣的目的基因，研究者欲将该基因导入大肠杆菌的质粒中保存。该质粒含有氨苄青霉素抗性基因(AmpR)、LacZ基因及一些酶切位点，其结构和简单的操作步骤如下图所示。
注：LacZ基因编码产生的β-半乳糖苷酶可以分解X-gal产生蓝色物质，使菌落呈现蓝色；否则菌落为白色。
请根据以上信息回答下列问题。
(1)在第②步中，应怎样选择限制酶？_____________________________________________________________________________________
___________________________________________________________
_________________________________________________________。
(2)在第③步中，为了使质粒DNA与目的基因能连接，还需要在混合物中加入哪种物质？
_________________________________________________________。
(3)选用含有AmpR和LacZ基因的质粒进行实验有哪些优势？__________________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
_________________________________________________________。
(4)含有重组质粒的大肠杆菌菌落将呈现什么颜色？为什么？______
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
_________________________________________________________。
提示：(1)应选择用相同的限制酶或切割能产生相同末端的限制酶切割质粒和含有目的基因的DNA片段，并且注意限制酶的切割位点不能位于目的基因的内部，以防破坏目的基因，限制酶也不能破坏质粒的启动子、终止子、标记基因、复制原点等结构 (2)加入DNA连接酶 (3)该质粒便于进行双重筛选。标记基因AmpR基因可用于检测质粒是否导入了大肠杆菌，一般只有导入了质粒的大肠杆菌才能在添加了氨苄青霉素的培养基上生长。而由于LacZ基因的效应，这些生长的菌落可能出现两种颜色：含有空质粒(没有连接目的基因的
质粒)的大肠杆菌菌落呈蓝色；含有重组质粒的大肠杆菌菌落呈白色 (4)含有重组质粒的大肠杆菌菌落呈白色。因为目的基因的插入破坏了LacZ基因的结构，使其不能正常表达，形成β-半乳糖苷酶，底物X-gal也就不会被分解
15．(选择性必修3 P98 复习与提高T2)科学家将Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4基因通过逆转录病毒转入小鼠成纤维细胞中，然后在培养ES细胞的培养基上培养这些细胞。2～3周后，这些细胞显示出ES细胞的形态、具有活跃的分裂能力，它们就是iPS细胞。请回答下列问题。
(1)在这个实验过程中，逆转录病毒的作用是____________________
_________________________________________________________。
(2)为了证明iPS细胞的产生不是由于培养基的作用，应设置对照组，其处理方法是___________________________________________
_________________________________________________________。
(3)为了研究Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4基因在诱导产生iPS细胞时，每个基因作用的相对大小，请给出实验设计的思路。________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
_________________________________________________________。
(4)若将病人的皮肤成纤维细胞诱导成iPS细胞，再使它转化为需要的细胞，用这些细胞给该病人治病，________(填“会”或“不会”)引起免疫排斥反应，原因是______________________________
___________________________________________________________
_________________________________________________________。
考虑到iPS细胞具有分裂活性，用它进行治疗时可能存在的风险是
___________________________________________________________
___________________________________________________________
_________________________________________________________。
提示：(1)作为载体，将外源基因Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4送入小鼠成纤维细胞 (2)将转入外源基因和没有转入外源基因的细胞分别培养在相同的培养基中，并确保其他培养条件相同(如果只有转入外源基因的细胞转化成了iPS细胞，就可以证明iPS细胞的产生不是由于培养基的作用) (3)可以依次去掉1个基因，将其他3个基因转入小鼠成纤维细胞中，然后通过与转入4个基因的小鼠成纤维细胞的诱导情况进行比较，来推测缺失的那个基因对诱导产生iPS细胞的
影响，进而判断每个基因作用的相对大小(其他合理答案均可) (4)不会 因为在诱导转化的过程中细胞的遗传物质没有发生变化，理论上产生的还是“自体”细胞 iPS细胞拥有分化为各种细胞的潜能，因此存在分化成肿瘤细胞的风险
16．(选择性必修3 P115 复习与提高T2)科学家用电融合的方法诱导母羊的乳腺上皮细胞与另一只羊的去核卵母细胞融合，然后将重构胚移植到代孕母羊的体内，最终培育出了克隆羊多莉。下表是科学家获得的部分实验数据，请仔细阅读并回答问题。
实验组 核供体细胞 融合成功细胞数 (个) 早期发育成功胚胎数(个) 移植后成功怀孕母羊数(只)/代孕母羊数(只) 出生并成活羔羊数
(只)
1 6岁母羊的乳腺上皮细胞 277 29 1/13 1(多莉)
实验组 核供体细胞 融合成功细胞数 (个) 早期发育成功胚胎数(个) 移植后成功怀孕母羊数(只)/代孕母羊数(只) 出生并成活羔羊数
(只)
2 发育到第26天的胚胎成纤维细胞 172 34 4/10 2
3 发育到第9天的早期胚胎细胞 385 90 14/27 4
(1)根据实验数据综合评价，第________组实验的成功率最高，原因是_________________________________________________________
___________________________________________________________
_________________________________________________________。
(2)科学家进行第2组和第3组实验的目的是______________________
___________________________________________________________
_________________________________________________________。
(3)基于该实验数据，如果用克隆羊的方法来克隆人，存在的伦理问题是_______________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
_____________________________________________(至少答两点)。
提示：(1)3 早期胚胎细胞分化程度低，全能性高
(2)说明体细胞核移植难度高于胚胎细胞核移植
(3)①克隆人没有父母，可能导致他们心理上受到伤害；②可能孕育出有严重生理缺陷的克隆人；③克隆人的家庭地位难以认定；④冲击了现有的一些有关婚姻、家庭和两性关系的伦理道德观念；⑤对人类尊严的侵犯；⑥破坏人类基因多样性的天然属性，不利于人类的生存和进化
17．(选择性必修3 P115 复习与提高T3)2017年8月，科学家运用基因组编辑技术在人类的早期胚胎中修正了与肥厚型心肌病发生相关的基因 MYBPC3的突变。这项研究在攻克用基因组编辑技术治疗人类遗传病的若干技术问题的同时，也引起了一些伦理方面的争论。请分析回答下列问题。
(1)在治疗遗传病方面，与对成年个体进行基因组编辑相比，对胚胎进行基因组编辑的优势是________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________。
(2)对人类胚胎进行基因组编辑会带来的伦理问题有______________
_______________________________________________(列举两点)。
(3)你认为该不该允许对人类胚胎进行基因组编辑的相关研究？说明理由：_____________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
_________________________________________________________。
提示：(1)编辑少量细胞就可以对遗传病患者进行治疗，治疗的结果还可以遗传给后代 (2)①从技术层面及人类对基因的认知来看，这一技术潜藏着难以预测的、巨大的不确定性和风险，一旦失去控制，可能导致携带新的致病基因、具有严重生理缺陷等的个体产生。②从权利、责任等层面来看，对人类胚胎进行基因组编辑存在权利由谁行使和责任由谁承担等问题。③从社会公平层面来看，这一技术可能诱发一些不公平现象，如基因歧视、由少数人控制人类等。④如果这一技术发展成熟，可能会被某些集团或个人滥用如
“设计完美婴儿”，从而破坏人的自然本质；可能改写人类的进化方向，违背后代的自决权等诸多伦理问题 (3)对人类胚胎进行基因组编辑为治疗人类遗传病提供了新的路径，具有一定的发展前景与应用空间，对探索生命奥秘和促进医学发展是有好处的。但是，由于目前该技术存在一系列安全风险和伦理问题，大多数国家研究人员的共识是：鼓励开展基因组编辑技术的基础研究、临床前研究以及在体细胞层面的临床研究，但禁止将对胚胎细胞进行基因组编辑的技术应用于临床
谢 谢！
