2009年10月，我国自主研发的转基因抗虫水稻“华恢1号”获得农业部颁发的安全证书。下图表示该抗虫水稻主要培育流程，据图回答：
（1）④过程应用的主要生物技术是 ；该技术的过程主要包括___________和__________两个阶段,利用的基本原理是_______________。
（2）杀虫基因（crylA）是人们根据几种Bt毒蛋白的分子结构，设计并人工合成的，这属于 工程技术范畴。
（3）组建理想的载体需要对天然的质粒进行改造。下图是天然土壤农杆菌Ti质粒结构示意图（示部分基因及部分限制性内切酶作用位点），据图分析：
①人工改造时，要使抗虫基因表达，还应插入____________。
②人工改造时用限制酶Ⅱ处理，其目的是：第一，去除质粒上的 （基因），保证T-DNA进入水稻细胞后不会引起细胞的无限分裂和生长；第二，使质粒带有单一限制酶作用位点，有利于___________。第三，使质粒大小合适，可以提高转化效率等。
③若用限制酶Ⅰ分别切割改造过的理想质粒和带有抗虫基因的DNA分子，并构成重组Ti质粒。分别以含四环素和卡那霉素的培养基培养已成功导入抗虫基因的水稻胚细胞，观察到的细胞生长的现象是 。
（4）若限制酶Ⅱ切割DNA分子后形成的粘性末端为
，则该酶识别的核苷酸序列是 。
登革热病毒感染蚊子后,可在蚊子唾液腺中大量繁殖。蚊子在叮咬人时将病毒传染给人,可引起病人发热、出血甚至休克。科学家拟用以下方法控制病毒的传播。
(1)将S基因转入蚊子体内,使蚊子的唾液腺细胞大量表达S蛋白,该蛋白可以抑制登革热病毒的复制。为了获得转基因蚊子,需要将携带S基因的载体导入蚊子的 细胞。如果转基因成功,在转基因蚊子体内可检测出 、 和 。
(2)科学家获得一种显性突变蚊子(AABB),A、B基因位于非同源染色体上,只有A基因或B基因的胚胎致死。若纯合的雄蚊(AABB)与野生型雌蚊(aabb)交配,F1群体中A基因频率是 ,F2群体中A基因频率是 。
(3)将S基因分别插入到A、B基因的紧邻位置(如下图),将该纯合的转基因雄蚊释放到野生型群体中,群体中蚊子体内病毒的平均数目会逐代 ,原因是 。
基因芯片技术是近几年才发展起来的崭新技术，涉及生命科学、信息学、微电子学、材料学等众多的学科，固定在芯片上的各个探针是已知的单链DNA分子，而待测DNA分子用同位素或能发光的物质标记。如果这些待测的DNA分子中正好有能与芯片上的DNA配对的它们就会结合起来，并在结合的位置发出荧光或者射线，出现“反应信号”，下列说法中不正确的是：（ ）
| A．基因芯片的工作原理是碱基互补配对 |
| B．待测的DNA分子首先要解旋变为单链，才可用基因芯片测序 |
| C．待测的DNA分子可以直接用基因芯片测序 |
| D．由于基因芯片技术可以检测未知DNA碱基序列，因而具有广泛的应用前景，好比能识别的“基因身份” |
随着科学技术的发展，人类研制了不同类型的病毒疫苗，其中第二、三代病毒疫苗都基于DNA重组技术而建立。请分析回答下列问题：
（1）第二代疫苗是以编码病毒抗原蛋白的RNA为模板，经______________酶的作用获得目的基因。形成的重组质粒与经过______________处理的大肠杆菌细胞混合转化大肠杆菌，扩增大肠杆菌获得大量的抗原蛋白。将抗原蛋白注射入人体后，可引起机体产生_______________。
（2）第三代疫苗即“DNA疫苗”是将编码某种抗原蛋白的DNA注射到动物体内，该DNA可在人体内____________相应的蛋白。相对于第三代疫苗，第二代疫苗运输和保存的难度更大，其原因是蛋白质________________________________。
（3）DNA疫苗研制的动物试验：将若干只___________________的小鼠随机等分为A、B两组，A组小鼠注射____________________，B组注射等量生理盐水。在多次间隔免疫后进行______________的测定，并计算每组的__________，结果如图所示。该实验结果表明__________________________。
Ⅰ.土壤农杆菌能将自身Ti质粒的T-DNA整合到植物染色体DNA上，诱发植物形成肿瘤。T-DNA中含有植物生长素合成酶基因（S）和细胞分裂素合成酶基因（R）,如图1所示，它们的表达与否能影响相应植物激素的含量，进而调节肿瘤组织的生长与分化。基因工程常用Ti质粒作为运载体，图2表示抗虫棉培育中使用的三种限制酶A、B、C的识别序列以及Ti质粒上限制酶切割位点的分布，抗虫基因内部不含切割位点，两侧标明序列为切割区域。
（1）据图2分析，切取抗虫基因时，使用限制酶 ，切割Ti质粒时，使用限制酶 。
（2）成功建构的重组质粒含有限制酶A的识别位点 个，若用酶C处理该重组质粒，将得到 个DNA片段。
（3）若抗虫基因插入的位置在R基因内部，筛选出 植株即是成功导入抗虫基因的棉花植株。
Ⅱ.单克隆抗体技术在生物工程中占有重要地位。请回答相关问题：
（4）科学家米尔斯坦和柯勒提出单克隆抗体制备技术的实验方案：把一种 细胞与能在体外大量增殖的 细胞进行诱导融合，使融合细胞既能大量增殖，又能产生足够数量的特定抗体。
（5）在技术操作中，需要将融合细胞用 培养基进行筛选，并进行克隆化培养和 检测，以得到足够数量的符合要求的 （填“单”、“双”、“多”）核杂交瘤细胞。
（6）若将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养，可从 中提取出大量的单克隆抗体。
（7）研究人员应用 ，改造了鼠源性抗体分子的结构，降低了鼠源性抗体的人体反应。
如图是从酵母菌获取某植物需要的某种酶基因的流程,结合所学知识及相关信息回答下列问题:
(1)图中cDNA文库 (填“大于”“等于”或“小于”)基因组文库。
(2)①过程提取的DNA需要 的切割,B过程是 。
(3)为在短时间内大量获得目的基因,可用 扩增的方法,其原理是 。
(4)目的基因获取之后,需要进行 ,其组成必须有 以及标记基因等,此步骤是基因工程的核心。
(5)将该目的基因导入某双子叶植物细胞,常采用的方法是 ,其能否在此植物体内稳定遗传的关键是 ,可以用 技术进行检测。
(6)如果要想使该酶活性更强或具有更强的耐受性,需要对现有蛋白质进行改造,这要通过基因工程的延伸——蛋白质工程。首先要设计预期的 ,再推测应有的氨基酸序列,找到相对应的 。
(7)除植物基因工程硕果累累之外。在动物基因工程、基因工程药物和基因治疗等方面也取得了显著成果,请列举出至少两方面的应用: 。
随着科学技术的发展，人们可以根据人类的需求来改造生物的性状，在许多领域取得了可喜的成果，图中是利用奶牛乳汁生产血清白蛋白的图解，根据下图回答：
（1）在此过程中涉及的动物细胞工程技术有 、_________________。
（2）在基因工程中，我们称②为____ 。为了使血清白蛋白基因在羊恰当的细胞中表达，基因表达载体中除②片段外，还应该有牛的乳腺蛋白的 ，其是__________识别和结合的位点。
（3）图中①一般经____ ___处理可以得到③，从③到④的过程中一般用未受精的 细胞去核后作为受体，不用普通的体细胞。
（4）要实现⑦批量生产血清白蛋白，则要求③的性染色体是 。
I.南瓜果实的黄色和白色是由一对遗传因子（G和g）控制的，一对亲本杂交图解如图，请回答下列问题：
（1）叶老师说：“黄果和白果属于一对相对性状“。他判断的依据是 。遗传因子G和遗传因子g的根本区别是 。
（2）F1中白果的F2中出现白果：黄果=3:1的条件是：
① ；
②含不同遗传因子的配子随机结合；
③每种受精卵都能发育成新个体，且存活率相同。
（3）南瓜的扁盘形、圆形、长圆形三种瓜形由两对遗传因子（A、a和B、b）控制，现有2棵南瓜植株M、N（一棵结圆形南瓜，一棵结长圆形南瓜），分别与纯合扁盘形南瓜植株杂交获得大量F1，全为扁盘形，然后进行如下实验。
甲：M的F1全部与长圆形个体相交，所得后代性状及比例是扁盘形：圆形：长圆形=3:4:1.
乙：N的F1全部自交，所得后代性状及比例是扁盘形：圆形：长圆形=9:6:1。
①M的基因型为 ，N的基因型为 。
②假定N的F1就是图中的F1中的白果（三对基因独立遗传），那么其自交后代中白果圆形南瓜所占的比例是 。
II.南瓜易种植，抗病、抗虫能力强，产量高。有人突发奇想，欲用南瓜生产人胰岛素。下图是用农杆菌转化法培育转基因南瓜的示意图，请回答下列问题：
（1）图中的目的基因是 ，利用PCR技术扩增目的基因时与单链互补的引物在 （酶）作用下进行延伸合成子链，扩增循环6次可产生 个目的基因。
（2）载体a是 ，在①过程中将目的基因插入到载体a的[b] 上，再通过②整合到南瓜细胞染色体的DNA上，得到转基因南瓜细胞。
（3）过程③采用的技术是 ，检测该转基因南瓜是否可以产生胰岛素的方法是 。
回答下列有关基因工程的问题。
苏云金杆菌 （Bt）能产生具有杀虫能力的毒素蛋白。下图是转Bt毒素蛋白基因植物的培育过程示意图 （
为抗氨苄青霉素基因），①~④表示过程。
（1）由HindⅢ酶切后，得到DNA片段的末端是 （ ）
（2）将图中①的DNA用HindⅢ、BamHⅠ完全酶切后，产生 种DNA片段，②过程可获得 种重组质粒。如果只用BamHⅠ酶切，目的基因与质粒连接后可获得 种重组质粒。
（3）该过程中Bt毒素蛋白基因插入质粒后，不应影响质粒的 （ ） （多选）
| A．复制 | B．转录 | C．碱基对的数量 | D．抗性基因的表达 |
（4）此基因工程中大肠杆菌质粒的作用是 ，根瘤农杆菌的作用是 。生产上常将上述转基因作物与非转基因作物混合播种，其目的是降低害虫种群中的 基因的基因频率的增长速率。
普通棉花中含β-甘露糖苷酶基因（GhMnaA2），能在纤维细胞中特异性表达，产生的β-甘露糖苷酶催化半纤维素降解，棉纤维长度变短。为了培育新的棉花品种，科研人员构建了反义GhMnaA2基因表达载体，利用农杆菌转化法导入棉花细胞，成功获得转基因棉花品种，具体过程如下。请分析回答：
（1）①和②过程中所用的限制性内切酶分是 、 。
（2）基因表达载体除了图示组成外，至少有 等（至少答两个）。
（3）③过程中用酶切法可鉴定正、反义表达载体。用SmaⅠ酶和NotⅠ酶完全切割正义基因表达载体获得0．05kb、3．25kb、5．95kb、9．45kb四种长度的DNA片段，则用NotⅠ酶切反义基因表达载体获得DNA片段的长度应是 和 。
（4）④过程中利用农杆菌介导转化棉花细胞的过程中，整合到棉花细胞染色体DNA的区段是 ，转化后的细胞再通过 形成植物体。
（5）导入细胞内的反义GhMnaA2转录的mRNA能与细胞内的GhMnaA2转录的mRNA互补配对，从而 （促进或抑制）基因的表达，其意义是 。
利用相关工程技术可以获得抗黑腐病杂种黑芥-花椰菜植株，已知野生黑芥具有黑腐病的抗性基因，而花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，技术人员用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力，再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，流程如下图。
据图回答下列问题：
（1）该过程用到的工程技术有 和 。
（2）过程①所需的酶是 ,过程②PEG的作用是 ，经过②操作后，需筛选出融合的杂种细胞，显微镜下观察融合的活细胞中有供体的叶绿体存在可作为初步筛选杂种细胞的标志。
（3）原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压，其作用是 。原生质体经过细胞壁再生，进而分裂和脱分化形成 。
（4）若分析再生植株的染色体变异类型，应剪取再生植株和双亲植株的根尖，制成装片，然后在显微镜下观察比较染色体的 ；将杂种植株栽培在含有 的环境中，可筛选出具有高抗性的杂种植株。
下面是将乙肝病毒控制合成的病毒表面主蛋白的基因HBsAg导入巴斯德毕赤酵母菌生产乙肝疫苗的过程及有关资料，请分析回答下列问题。
资料1：巴斯德毕赤酵母菌可用培养基中甲醇作为其生活的唯一碳源，同时AOX1基因（醇氧化酶基因）受到诱导而表达，5'AOX1和3'AOXl（TT）是基因AOX1的启动子和终止子，此启动子也能使外源基因高效表达。
资料2：巴斯德毕赤酵母菌体内无天然质粒，下图为科学家改造的pPIC9K质粒，其与目的基因形成的重组质粒在特定部位酶切后形成的重组DNA片段可以整合到酵母菌染色体上，最终实现目的基因的表达。
（1）如果要将HBsAg基因和pPIC9K质粒重组，应该在HBsAg基因两侧的A和B位置接上_________限制酶识别序列（SnaB I、Avr II、SacI、Bgl II四种限制酶的识别序列均不相同），这样设计的优点是避免质粒和目的基因自身环化。
（2）酶切获取HBsA9基因后，需用______________将其连接到pPIC9K质粒上，形成重组质粒，根据步骤②可知步骤①将重组质粒先导入大肠杆菌的目的是______________。
（3）步骤3中应选用限制酶______________来切割从大肠杆菌分离的重组质粒从而获得图中所示的重组DNA片段，然后将其导入巴斯德毕赤酵母菌细胞。
（4）为了确认巴斯德毕赤酵母菌转化是否成功，在培养基中应该加入______________以便筛选。
（5）转化的酵母菌在培养基上培养一段时间后，需要向其中加入______________以维持其生活，同时诱导HBsA9基因表达。
（6）与大肠杆菌等细菌相比，用巴斯德毕赤酵母菌细胞作为基因工程的受体细胞，其优点是在蛋白质合成后，细胞可以对其进行_______并分泌到细胞外，便于提取。
（7）培育转化酵母细胞所利用的遗传学原理是______________。
若利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种，其在环保上的重要意义是（ ）
| A．减少氮肥的使用量，降低生产成本 |
| B．减少氮肥的使用量，提高经济效益 |
| C．避免氮肥过多引起环境污染 |
| D．改良土壤结构 |
应用生物工程技术能获得人们需要的生物新品种或新产品。请据图回答下列问题：
(1)②过程常用的方法是 。要检测目的基因是否翻译成了人生长激素，利用的技术是 。
(2)转基因牛可通过分泌的乳汁来生产人生长激素,则说明基因工程能够突破自然界生物的 。基因表达载体中,人生长激素基因的前端必须有 ，使人生长激素基因在乳腺细胞中特异性高效表达。
(3)在抗虫棉培育过程中, ④过程常用的方法是农杆菌转化法，是利用农杆菌会被棉花植株伤口处细胞分泌的 吸引并移向这些细胞，而且Ti质粒有 的特点。
在矮牵牛的体内能合成一种能抗除草剂的物质即抗草胺磷，下图是利用矮牵牛来培养转基因大豆的过程。
(1)图中①应为________________。在构建①的过程中，要用到的对识别的序列具有特异性的酶是________________。
(2)在将①导入土壤农杆菌之前，往往要用______处理土壤农杆菌，使之成为____细胞，然后将它们在缓冲液中混合培养以完成转化过程。
(3)②中的部分农杆菌不能在含四环素培养基上生长，其原因是_______________________。
(4)A→B过程需要在恒温箱中_________培养，注意观察、记录_________的生长情况。
(5)人工种子是以图中_________(用字母和箭头表示)过程中形成的_________、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经过____________包装得到的种子。
试题篮
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