(9分)为扩大可耕地面积，增加粮食产量，沿海滩涂盐碱地的开发利用备受关注。我国科学家应用耐盐碱基因培育出了耐盐碱水稻新品系。请据图回答下列问题：
图1 转基因操作流程图
表2 几种限制酶识别序列及切割位点表
(1) 获取真核生物的基因通常采用人工合成法，通过图示中①方法合成的耐盐碱基因中是不含____________的，如果要将耐盐碱基因和质粒重组，应该在基因两侧的A和B位置除了接上以上两个结构外还需分别加入____________限制酶识别序列，这样设计的优点有利于质粒和目的基因定向连接。
(2) 过程②采用PCR技术扩增目的基因时，在PCR反应体系需加入引物Ⅰ和引物Ⅱ等物质，若目的基因扩增4代，则共用了引物Ⅰ________个。
(3) 请画出Pst Ⅰ切割DNA形成黏性末端的过程：__________________________。
(4) 图示中将基因表达载体构建完成后没有直接导入农杆菌，而是先将其导入大肠杆菌，目的是____________________。
(5) 在步骤⑤⑥过程中都需用__________________________处理两类细菌。为了确认目的基因通过⑦过程导入植物细胞中后是否成功表达，通常从分子水平进行检测的方法是用____________法。
(6) 假设该抗盐碱基因D，通过基因工程导入水稻后连接到水稻的一条染色体上，则该水稻进行减数分裂的细胞在联会时有________个D基因。
已知甲种农作物因受到乙种昆虫危害而减产，乙种昆虫食用某种原核生物分泌的丙种蛋白质后死亡。因此，可将丙种蛋白质基因转入到甲种农作物体内，使甲种农作物获得抗乙种昆虫危害的能力。
回答下列问题：
（1）为了获得丙中蛋白质的基因，在已知丙种蛋白质氨基酸序列的基础上，推测出丙中蛋白质的序列，据此可利用方法合成目的基因。获得丙中蛋白质的基因还可用 、方法。
（2）在利用上述丙中蛋白质基因和质粒载体构建重组质粒的过程中，常需使用酶和。
（3）将含有重组质粒的农杆菌与甲种农作物的愈伤组织共培养，筛选出含有丙种蛋白质的愈伤组织，由该愈伤组织培养成的再生植株可抵抗的危害。
（4）若用含有重组质粒的农杆菌直接感染甲种农作物植株叶片伤口，则该植株的种子（填"含有"或"不含"）丙种蛋白质基因。
请根据以下材料回答问题：
材料：2008年诺贝尔化学奖授予了三位在研究绿色荧光蛋白（GFP）方面做出突出贡献的科学家。绿色荧光蛋白能在蓝光或紫外光的激发下发出荧光，这样借助GFP发出的荧光就可以跟踪蛋白质在细胞内部的移动情况，帮助推断蛋白质的功能。GFP基因可作为目的基因用于培育绿色荧光小鼠，下图表示培育绿色荧光小鼠的基本流程：
用于培育绿色荧光小鼠的基因表达载体的组成必需有启动子、 、 和 。图中过程②常用的方法是 ,过程④利用的生物技术是 .
下列三图分别表示基因的结构示意图和利用基因工程培育抗虫棉过程示意图。请据图回答下列有关问题：
（1）图C中的目的基因为__________（A.几丁质酶基因、B.Bt毒蛋白基因、C.病毒外壳蛋白基因、）
（2）在获得抗虫棉过程中，_______________是基因工程的核心。构建获得的II包括复制原点、_______、_______、目的基因、标记基因等。最后，检测基因工程是否成功：首先检测棉植株染色体的DNA上是否插入_______，其次，检测目的基因是否转录出_______，最后检测目的基因是否翻译_____ _。还可进行个体生物学水平检测，方法是 。
（3）[III]是导入目的基因的受体细胞，经培养、筛选获得一株有抗虫特性的转基因植株。经分析，该植株含有一个携带目的基因的DNA片段，因此可以把它看作是杂合子。理论上，在该转基因植株自交产生F1代中，仍具有抗虫特性的植株占总数的_______。
（4）此过程引起的生物变异属于_____________。
1970年，特明和巴尔的摩证实了RNA病毒能依赖RNA合成DNA的过程，并发现了催化此过程的酶。下面为形成cDNA的过程和PCR扩增过程示意图。请根据图解回答下列问题：
（1）催化①过程的酶是 ；③④⑤过程采用的是 技术。
（2）③过程也称为DNA的变性，此过程在温度高达90--95℃时才能完成， 说明DNA分子具
有 性；此过程在细胞内是在 酶的作用下完成的。
（3）由图中信息分析可知，催化②⑤过程的酶都是 ，两者在作用特性上的
区别是后者具有 。
转基因抗病香蕉的培育过程如图所示。质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ等四种限制酶切割位点。请回答： 
（1）构建含抗病基因的表达载体A时，应选用限制酶________、_____________，对_____________________、_____________进行切割。
（2）培养板中的卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，欲利用该培养基筛选已导入抗病基因的香蕉细胞，应使基因表达载体A中含有________________，作为标记基因。
（3）香蕉组织细胞具有___________，因此，可以利用组织培养技术将导入抗病基因的香蕉组织细胞培育成植株。图中①、②依次表示组织培养过程中香蕉组织细胞的__________、__________。
在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因（kan）常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。下图为获得抗虫棉的技术流程。
请据图回答：
（1）A过程需要的酶有 、 。
（2）B过程及其结果体现了质粒作为运载体必须具备的两个条件是：__________________、 。
（3）构建重组质粒，除有目的基因、标记基因外，还必须有_________和_________。其化学结构都是一段有特殊结构的____________ 。
（4）培养基中除含有必要营养物质、琼脂和激素外，还必须加入________________进行筛选。
（5）抗虫基因能否在棉株体内稳定遗传的关键是： 。
（6）如果利用DNA分子杂交原理对再生植株进行检测，D过程应该用 标记的 作为探针。
据调查，随着化学农药的产量和品种逐年增多，害虫的抗药性也不断增强，造成的危害很严重，如近年来，棉铃虫在我国大面积暴发成灾，造成严重经济损失。针对这种情况，经研究发现寄生在棉铃虫消化道内的苏云金芽孢杆菌能分泌一种毒蛋白，它能使寄主至死而对人畜无害。我国科技工作者已成功地将该毒蛋白基因导入棉花植株体内并实现表达。由于棉铃虫吃了这种“转基因抗虫棉”就会死亡，所以该种棉被推广后，收到了很好的经济效益。
请据以上材料，回答下列问题：
⑴害虫抗药性的增强是__________________________的结果。
⑵抗虫棉的具体培育过程包括 、 、
、 。
（3）该项技术的遗传学原理是 （ ）
| A．基因突变 | B．基因重组 | C．基因复制 | D．基因分离 |
（4）利用下面技术可获得抗虫基因。如：从苏云金芽孢杆菌核糖体上分离出 ，
并以此为模板， 成互补的单链DNA，然后单链DNA在酶的作用下合成 。
（5）要使抗虫基因与质粒结合，必须用 来切割基因载体和目的基因，切割后的质粒与目的基因片段还需要 酶，根据 原则使两者粘合在一起。
（6）抗虫棉之所以能抗虫，是因为棉花细胞中的抗虫基因表达出 。
（7）该科技成果在环保上的重要作用是 ___________________________________________。
生物技术就像一把双刃剑，它既可以造福人类，也可能在使用不当时给人类带来灾难。例如用克隆技术制造出克隆人，用转基因技术制造生物武器等。面对生物技术可能产生的负面影响，公众不可避免地产生了疑虑。近年来，生物技术引发的社会争论涉及面越来越广。
（1）目前我国是种植转基因作物较多的国家之一，关于转基因生物的安全性的争论也越来越多，转基因生物的安全性主要涉及到 、 、 等方面。
（2）“试管婴儿”技术诞生后，继而出现了“设计试管婴儿技术”，二者在技术手段上的区别是 。
(3)若克隆人则需要用到下列哪些技术？ 。（填序号）
①体外培养 ②体外受精 ③胚胎移植 ④核移植
（每空1分，共8分）干扰素是治疗癌症的重要药物，它必须从血液中提取，每升人血只能提取0.05微克，所以价格昂贵。现在美国加利福尼亚的基因公司用如下图所示的方式生产干扰素，试分析原理和优点。
(1)从人的淋巴细胞中提取___________。使它与细菌质粒相结合，然后移植到酵母菌体内，让酵母菌________________。
(2)酵母菌能用出芽生殖方式繁殖，速度很快，能大量生产_____，不但提高了产量，也降低了成本。
(3)中国青年科学家陈炬成功地把人的干扰素基因移植到烟草的 上，使烟草得到了抗病毒的能力。
试分析:
①人的基因所以能接到植物体内去，物质基础是_____________。
②烟草有了抗病能力，这表明烟草体内产生了_______________。这个事实说明:人和植物共有一套______________，蛋白质合成的方式__________________。
降钙素是一种多肽类激素，临床上用于治疗骨质疏松症等。人的降钙素活性很低，半衰期较短。某科研机构为了研发一种活性高、半衰期长的新型降钙素，将人工合成降钙素的DNA与大肠杆菌的DNA分子进行重组，并成功地在大肠杆菌中得以表达。据图回答：
（1）图1示人工合成降钙素DNA的过程。从预期新型降钙素的 出发，推测相应的脱氧核苷酸序列，并人工合成了两条72个碱基的DNA单链，两条链通过18个碱基对形成部分双链DNA片段，再利用Klenow酶补平，获得双链DNA。从功能看，Klenow酶是一种___________酶，合成的双链DNA有________个碱基对。
（2）图2示利用基因工程获得产品的过程。获取目的基因的方法除图2显示的方法外还有 。
（3）对图2中a点的操作时，需要的酶有 和 。
（4）目的基因插人质粒后，不能影响质粒的
（5）将基因表达载体导入细菌B之前，要将细菌B放入一定浓度的CaCl2溶液中处理，使之成为 的细菌。
（6）上述制备新型降钙素，运用的现代生物工程技术是 。
请回答有关下图的问题：
（1）图中①～⑤所示的生物工程为 。该工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过对 的修饰或合成，对现有的蛋白质进行改造，或制造出一种新的蛋白质，以满足人类生活的需求。
（2）若相关蛋白质的核酸片段是从细胞质中获取的mRNA，则④过程包括 、 .
（3）若大量扩增目的基因，则用的是PCR扩增技术，该过程需要的聚合酶的特点是 。
（4）若预期蛋白质欲通过乳腺生物反应器生产，则构建基因表达载体时，在基因的首端必须有 ；且在图中⑨过程之前，要对精子进行筛选，保留含性染色体 的精子。
（5）体外受精过程中，若要采集牛的卵母细胞，采用的主要方法是
。
（6）为提高培育成功率，进行⑩过程之前，要对 动物做 处理。
（7）为了提高牛胚胎的利用率，可在进行⑩过程之前进行_______________。处理的时期是
________ 或囊胚期，在对囊胚期的胚胎进行处理时，要注意将 ，否则会影响 。囊胚内细胞团分离出的胚胎干细胞形态特征是 。
．下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题：
| 限制酶 |
BamHⅠ |
HindⅢ |
EcoRⅠ |
SmaⅠ |
| 识别序列 及切割位点 |
↓ GGATCC CCTAGG ↑ |
↓ AAGCTT TTCGAA ↑ |
↓ GAATTC CTTAAG ↑ |
↓ CCCGGG GGGCCC ↑ |
(1)一个图1所示的质粒分子经SmaⅠ切割前后，分别含有____，____个游离的磷酸基团。
(2)若对图中质粒进行改造，插入的SmaⅠ酶切位点越多，质粒的热稳定性越________。
(3)用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用SmaⅠ切割，原因是___________
________________________________________________________________________。
(4)与只使用EcoRⅠ相比较，使用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止___________________________________________________________。
(5)为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加入________酶。
(6)为了从cDNA文库中分离获取蔗糖转运蛋白基因，将重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体，然后在_________________________的培养基中培养，以完成目的基因表达的初步检测。
(8分) 水稻是重要的粮食作物之一。已知高秆（D）对矮秆（d）是显性，抗病（R）对易感病（r）是显性，控制上述两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。现有纯合的水稻品种甲（DDRR）和乙（ddrr）。根据材料分析回答：
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关于生物工程和基因表达的相关问题（共11分）
Ⅰ．取人体的7种不同类型细胞，检测其基因表达，结果如下图
1．基因1～8中有一个是控制细胞色素C合成基因，则该基因最有可能是基因 。图所示细胞中功能最为近似的是细胞 。
| A．1与6 | B．2与5 |
| C．2与3 | D．4与5 |
判断图中细胞功能近似程度的依据是 。
Ⅱ．质粒是基因工程中最常用的运载体，质粒上有标记基因，如图所示，通过标记基因可推知外源基因插入的位置，插入位置不同，细菌在培养基上的生长情况也不同。下
图表示外源基因的插入位置（插入点有a、b、c）。
2．质粒的基本组成单位是___________。将细菌放在含有四环素、氨苄青霉素中培养，属于基因工程操作中的________步骤。在插入外源基因过程中用到的工具酶有__________。
3．设计实验探究外源基因插入的位置。
（1）步骤：
①将导入外源基因的细菌进行培养产生大量细菌。
②分组：将细菌平均分成两组并标号为1，2。
③培养：___
_________________。
④观察并记录结果。
（2）预测实验结果及结论：
______________________________________________________________________
试题篮
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