2011年12月19日，在“中国（无锡）动物生物反应器产业高峰论坛”上，中国工程院院士李宁介绍：把牛奶变成母乳，这绝对是可能的。而把牛奶变成“人奶”的技术，就称之为“动物生物反应器”。动物生物反应器是以基因工程技术为核心，以动物体为“车间”，低成本大规模生产高附加值重组药物蛋白的新一代生物制药技术。下图是培育表达人类白细胞介素的牛乳腺生物反应器的技术路线。据图回答下列问题：
（1）基因工程的核心步骤是 。图中基因表达载体的组成，除具有复制原点、人类白细胞介素基因外，还必须具有启动子、 等。启动子是一段有特殊结构的DNA片段，是 识别和结合的部位。
（2）过程①可采用的操作方法是 ，过程③采用的生物技术是 。在②过程的生物技术中，需对供体牛和受体牛进行 处理，为供体的胚胎移入受体提供相同的生理环境。
（3）为检测人类白细胞介素基因是否成功表达，可采用 技术。
（4）继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后，膀胱生物反应器的研究也取得了一定进展。最近，科学家培育出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。该系统与乳腺生物反应器相比，具有哪些优点？（答出一点即可）
（5）为使外源基因在后代中长期保持，可将转基因动物体细胞的细胞核转入 中构成重组细胞，然后再运用一定的生物技术手段使其发育成与供体具有相同性状的个体。
图1表示含有目的基因D的DNA片段长度（bp即碱基对）和部分碱基序列，图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有Msp Ⅰ、BamH Ⅰ、Mbo Ⅰ、Sma Ⅰ4种限制性核酸内切酶切割的碱基序列和酶切位点分别为C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG。请回答下列问题：
（1）若用限制酶SmaⅠ完全切割图1中DNA片段，产生的末端是 末端，其产物长度为 。
（2）若图1中虚线方框内的碱基对被T－A碱基对替换，那么基因D就突变为基因d。从杂合子分离出图1及其对应的DNA片段，用限制酶Sma Ⅰ完全切割，产物中共有 种不同DNA片段。
（3）若将图2中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后进行，形成重组质粒，那么应选用的限制酶是 。在导入重组质粒后，为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，一般需要用添加 的培养基进行培养。经检测，部分含有重组质粒的大肠杆菌菌株中目的基因D不能正确表达，其最可能的原因是
。
根据基因工程的有关知识，回答下列问题：
（1）质粒运载体用EcoRⅠ切割后产生的片段如图：
为使运载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA 除可用EcoRⅠ切割外，还可用另一种限制性内切酶切割，该酶必须具有的特点是 。
（2）按其来源不同，基因工程中所使用的DNA连接酶有两类，即 DNA连接酶和 DNA连接酶。
（3）基因工程中除质粒外， 和 也可作为运载体。
（4）若用重组质粒转化大肠杆菌，一般情况下，应先用 处理大肠杆菌。
（6分)已知SARS是由一种RNA病毒感染所引起的疾病。SARS病毒表面的S蛋白是主要的病毒抗原，在SARS病人康复后的血清中有抗S蛋白的特异性抗体。某研究小组为了研制预防SARS病毒的疫苗，开展了前期研究工作。其简要的操作流程如下：
选择性扩增
(1)实验步骤①所代表的反应过程是 。
(2)如果省略步骤②而将大量扩增的S基因直接导入大肠杆菌，一般情况下，不能得到表达的S蛋白，其原因是S基因在大肠杆菌中不能______，也不能
___ 。
(3)为了检测步骤④所表达的S蛋白是否与病毒S蛋白有相同的免疫反应特性，可用
与 进行抗原—抗体特异性反应实验，从而得出结论。
(4)步骤④和⑥的结果相比，原核细胞表达的S蛋白与真核细胞表达的S蛋白的氨基酸序列 (相同、不同)。
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：
⑴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。
⑵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。
⑶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 。
(10分)红细胞生成素(EPO)是体内促进红细胞生成的一种糖蛋白可用于治疗肾衰性贫血等疾病。由于天然EPO 来源极为有限，目前临床上使用的红细胞生成素主要来自于基因工程技术生产的重组人红细胞生成素(rhEPO)，其简要生产流程如右图。请回答：
⑴图中①所指的是________技术。
⑵图中②所指的物质是_______，③所指的物质是 。
⑶培养重组CHO细胞时，为便于清除代谢产物，防止细胞产物积累对细胞自身造成危害，应定期更换_________ 。
⑷检测rhEPO的体外活性需用抗rhEPO的单克隆抗体。分泌该单克隆抗体的 细胞，可由rhEPO免疫过的小鼠B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合而成。
科学家通过基因工程，将苏云金芽孢杆菌的Bt毒蛋白基因转入到普通棉株细胞内，并成功的实现了表达，从而培育出了能抗棉铃虫的棉花植株──抗虫棉。其过程大致如下图所示：
(1)基因工程的操作程序主要包括四个步骤，其核是
(2)获取Bt毒蛋白基因的方法一般有 、 等
(3)Ti质粒是农杆菌中的一种质粒，其上有T-DNA，把目的基因插入Ti质粒的T-DNA中是利用了T-DNA的 特点。Bt毒蛋白基因转入普通棉株细胞内并成功实现表达的过程，在基因工程中称为
(4)将目的基因导入受体细胞的方法很多，在该题中涉及到的方法是
(5)一个基因表达载体的组成必须有 等
(6)目的基因能否在棉花植株体内维持和表达，这需要通过检测才能知道，检测采用的方法是 。若从个体水平来做何检测？ 。
下图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病（基因缺陷导致胰岛B细胞不能正常合成胰岛素）的过程设计图解，清据图回答：
（1）图中①、②所示的结构分别是___________、___________，④过程常用的方法是___________。
（2）图中③、⑤所示的生物工程技术分别是 、 ，
（3）过程④通常用②做受体细胞的原因是 。
（4）图示治病的方法叫做___________。
阅读以下材料后回答问题：
Ⅰ.科学家在进行细胞膜化学成分的分析时，需制备较纯净的细胞膜。从真核细胞分离出纯的细胞膜较为困难，因为会有细胞内其他膜的混杂。而哺乳动物（或人）的成熟的红细胞没有内膜，没有细胞核，将其特殊处理后，造成红细胞破裂发生溶血现象，再将溶出细胞外的物质冲洗掉，剩下的结构就是较纯净的细胞膜，在生物学上称为“血影”。有的科学家将“血影”中的脂质提取出来，使其在空气→水界面上铺展成单分子层，所形成的薄膜面积是原来细胞整个表面积的2倍。
（1）哺乳动物细胞内其他的膜有哪些？ （至少列举3种）。如何处理红细胞才能使其发生溶血现象？ 。
（2）“血影”的化学成分中脂质主要是哪一种？ 。它是构成细胞膜的 。
（3）脂质单分子层的面积是细胞表面积的2倍，这说明了 。
Ⅱ.干扰素是治疗癌症的重要物质，它必须从人血中提取。每升人血中只能提取0.05Ug，故价格昂贵，某基因公司采用如下图所示的方法生产干扰素。请据此图回答：
（1）此基因工程实验中目的基因是____________。
（2）将此基因插入细胞质粒的切口处时，用的“剪刀”是 ，若要使它和经过处理的细胞质粒基因结合，必须使用 将它们缝合。
（3）为了快速、高产、低成本地生产该产品，就将此质粒移植到酵母菌体内，利用酵母菌能大量快速繁殖来生产干扰素，其繁殖的方式是 。
糖尿病Ⅰ型是一种常见病，且发病率有逐年上升的趋势。治疗此病的胰岛素过去主要从动物（如猪、牛）中得到。自70年代遗传工程发展起来以后，人们开始采用这种高新技术生产，将人类胰岛基因拼接到大肠杆菌的DNA分子中，然后通过大肠杆菌的繁殖，生产出了人类胰岛素，如下图所示。请回答：
（1）人体糖尿病Ⅰ型的产生主要是由于 细胞受到损伤引起的。
（2）B从分子结构看，它是一种 ，其增殖方式在遗传学上称为 。
（3）能否利用人的皮肤细胞来完成①过程？____。为什么？_______________________。
（4）过程②称为 ，需要的酶是________酶。
（5）基因工程操作一般要经过A的获取、________(填字母)和________(填字母)的结合、________(填字母)导入D、目的基因在大肠杆菌中表达与检测等四个步骤。
（6）上述人类胰岛素的合成是在大肠杆菌 上进行的。合成的人类胰岛素是否有活性？为什么？ 。
让羊产牛奶，科学家对此做了相关的构想，过程如图所示：
(1)图中涉及__________、__________等现代生物技术(至少写出两项)。
(2)羊N能分泌牛乳蛋白，说明_________________________________________________；通常情况下采用人工方法获取牛乳蛋白基因，这是因为_____________________________________。
(3)小羊A.小羊B.小羊c的性状表现__________，小羊a和羊N呢？__________。(填“相同”“不同”或“不完全相同”)
生长在太平洋西北部的一种海蜇能发出绿色荧光，这是因为海蜇细胞内有绿色荧光蛋白基因（GFP）。获得转绿色荧光蛋白基因猪的流程如下图：
（1）基因工程最常用的运载工具是 ，过程④常用方法是 。常采有 技术来检测绿色荧光蛋白基因是否已重组到猪胎儿成纤维细胞的染色体DNA上。
（2）在过程③中，用 处理可将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。
（3）在过程⑥中，用 处理成年母猪以获得更多的卵母细胞。得到的卵母细胞还需要进行体外培养，目的是 。卵母细胞在进行⑦前需要进行 处理。
（4）在进行⑨之前，通过 技术可获得较多胚胎。这些胚胎能在代孕母猪
子宫中存活，其生理基础是 。⑨的优势是可以充分发挥 。
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）为了获得丙种蛋白质的基因，在已知丙种蛋白质氨基酸序列的基础上，推测出丙种蛋白质
的 序列，据此可利用 方法合成目的基因。获得丙种蛋白质的基因还可用 、 方法。
（2）在利用上述丙种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 酶。
（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。
生物学家通过基因工程培育出了能够通过乳房生物反应器生产人的血清蛋白。
⑴基因工程主要技术手段是____________和____________等技术。
⑵操作步骤：从人的____________获取目的基因；目的基因与____________结合构建基
因表达载体；在基因表达载体中还应插入___________和终止子。然后把基因表达载
体导入牛的____________，通过发育形成的牛体细胞含人的_________________，成
熟的牛产的奶中含有___________________，证明基因操作成功。
⑶人的基因在牛体内能表达,说明人和牛 。
科学家将人的生长激素基因与大肠杆菌的DNA分子进行重组，并成功地在大肠杆菌中得以表达。但在进行基因工程的操作过程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制酶（限制性核酸内切酶）I的识别序列和切点是—G↓GATCC— ，限制酶II的识别序列和切点是
—↓GATC—，据图回答：
（1）过程①表示的是采取 的方法来获取目的基因。根据图示分析，在构建基因表达载体过程中，应用限制酶 切割质粒，用限制酶 酶切割目的基因。
（2）人的基因之所以能与大肠杆菌的DNA分子进行重组，原因是 。人体与细菌共用一套密码子，因此人的生长激素基因能在细菌体内成功表达。请写出目的基因在细菌中表达的过程 。
（3）将得到的大肠杆菌B涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上，能够生长的，说明已导入了 ，反之则没有导入。
（4）若是培育转基因植物，常用农杆菌转化法，农杆菌的作用是 。
试题篮
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