下图表示利用基因工程培育抗虫棉过程的示意图。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，该植株细胞中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。已知几种氨基酸的密码子：甲硫氨酸(AUG)、甘氨酸(GGA)、丝氨酸(UCU)、酪氨酸(UAC)、精氨酸(AGA)、丙氨酸(GCU)，请根据下图结合你所学过的知识回答以下问题：
(1)①步骤为________，该过程是基因工程操作程序的核心，Ⅱ包括________、四环素抗性基因、启动子、终止子以及复制原点等。将Ⅱ导入双子叶植物棉花受体细胞最常用的方法是________。
(2)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________。
(3)③过程的原理是________________________。理论上，在该转基因植物自交产生的F1代中，仍具有抗虫特性的植株占总数的________。
(4)图中合成的多肽，其前三个氨基酸的序列是____________________。
(12分)如图所示为转基因牛的培育过程。
（1）①过程为＿＿＿＿＿＿，所用的工具酶为＿＿＿＿＿＿。
(2)体外培养胚胎干细胞时，通常要加入＿＿＿＿＿＿等天然成分。为了防止培养过程中受到污染，应将培养细胞处于＿＿＿的环境。细胞培养过程中所需的气体主要O2和CO2，其中CO2的主要作用是＿＿＿＿＿＿。
(3)②过程是将细胞注入图中囊胚的＿＿＿位置。母牛A和B需要用激素进行＿＿＿＿＿＿处理。
(4)为获得较多基因型相同的犊牛，常采用＿＿＿＿＿＿的方法，在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意＿＿＿＿＿＿＿＿＿。③过程是＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
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。下图为我国首例绿色荧光蛋白（GFP）转基因克隆猪的培育过程示意图，据图回答：
注：图中通过过程①、②形成重组质粒，限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。在质粒上有酶Ⅰ的一个切点，在目的基因的两侧各有1个酶Ⅱ的切点。
（1）在DNA连接酶的作用下，上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接 ，理由是： 。
（2）如果将切取的GFP基因与抑制小猪抗原表达的基因一起构建到载体上，GFP基因可以作为基因表达载体上的标记基因，其作用是 。可以利用转基因克隆猪技术解决的医学难题是，在器官移植中可以避免 。
（3）上述图中转基因克隆猪运用了基因工程、 、 等生物技术。
（4）目前科学家们通过蛋白质工程制造出了蓝色荧光蛋白，黄色荧光蛋白等，采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白过程的正确顺序是： （用数字表示）。①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸②蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计序列③蓝色荧光蛋白基因的修饰（合成）④表达出蓝色荧光蛋白。
单克隆抗体已被广泛应用于疾病的诊断和治疗。用H7N9病毒制备单克隆抗体的流程如下图所示:
(1)过程①_______（填“是”或“否”）可以发生在真核细胞中。
(2)向小鼠体内注射抗原蛋白，使小鼠产生 免疫（填“体液”或“细胞”）。从小鼠体内分离的细胞I是 ，细胞Ⅱ应具有的特点是 。
(3)体外培养细胞II，首先应保证其处于 的环境，其次需要提供充足的营养和适宜的温度、pH。
(4)对于转基因成功的细胞II还要进行克隆化培养和 检测。
(5)若要预防H7N9禽流感，可用图中的 作为疫苗。
荷斯坦奶牛的性别决定为XY型。该奶牛体色有黑色、花斑和白色三种表现型，体色由两对独立遗传的基因控制。色素产生必须有基因A存在，能产生色素的奶牛体色有黑色、花斑，不产生色素的奶牛体色呈白色。基因B使奶牛体色呈花斑，而该基因为隐性时，奶牛体色为黑色。基因A控制色素合成过程如下图。已知花斑雄牛与多头基因型相同的白色雌牛杂交，子一代若干，其中雄牛全是黑色，雌牛全是花斑。请回答下列问题。
（1）b过程能发生碱基互补配对的两种物质是__________。
（2）若色素酶中有一段氨基酸序列为“-缬氨酸-苏氨酸-精氨酸-”，转运缬氨酸、苏氨酸和精氨酸的tRNA上的反密码子分别为CAU、UGG、GCG，则基因A中决定该氨基酸序列的模板链碱基序列为__________ 。
（3）让F1雌、雄奶牛杂交得到F2。F2的雌牛中纯合体的比例是__________。
（4）运用基因工程技术已经成功培育乳汁中含有人干扰素的荷斯坦奶牛。培育中，人干扰素基因从cDNA文库中获取，并与__________等调控组件重组在一起，然后与载体相连构建成为表达载体；再通过显微注射方法，将表达载体导入羊的受精卵，获得重组细胞。将获得的重组细胞培养成早期胚胎后，移植到经过__________处理的受体母牛子宫内。由于人们对细胞所需的营养物质还没有完全研究清楚，所以在早期胚胎的培养中，往往还需要添加__________。
（5）用PCR技术能得到足够量的人干扰素基因。PCR反应体系需要__________酶；在PCR反应过程中，有一个环节是从较高的温度冷却到相对较低的55℃左右，其作用是__________。
根据下述材料，回答下列问题：
棉铃虫是一种严重危害棉花的害虫。我国科学家发现一种生活在棉铃虫消化道内的苏云金芽孢杆菌，它能分泌一种毒蛋白使棉铃虫致死。而此毒蛋白对人畜无害。通过基因工程的方法，我国已将毒蛋白基因移入棉株细胞内并实现成功表达。由于棉铃虫吃了这种转基因棉花的植株后就会死亡，所以该棉花新品种在1998年推广后，已经取得了很好的经济效益。
（1）基因工程的核心是 。将抗虫基因导入棉花细胞体内最常用的技术是 。“转基因抗虫棉”的抗虫变异，属于可遗传变异类型中的 。
（2）题中“毒蛋白基因移入棉株细胞内并实现成功表达”中的“成功表达”含义是指： 。
（3）与杂交育种、诱变育种相比，基因工程培育新品种的主要优点是： 。
长期以来优良种畜的繁殖速度始终是限制畜牧养殖业发展的瓶颈，近年来发展起来的细胞工程技术和胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机。下面是科学家通过这两种方法快速繁殖良种奶牛的过程，请据图回答：
（1）在试管牛E和克隆牛G的培育过程中均用到的现代生物工程技术有 和 。
（2）在体外受精时，精子首先要进行 处理，卵细胞则要培养到 （时期）才能与精子结合。判断卵子是否受精的重要标志是 。防止多精入卵有两道屏障，它们分别是 和 。
（3）胚胎移植时，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生 反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。胚胎移植的优势在于供体的职责变为 ，繁重而漫长的妊娠和育仔的任务由受体承担。
（4）通过试管动物技术培养发育为早期胚胎后，对胚胎进行分割时，要特别注意将 均等分割，否则会影响分割后的胚胎恢复和进一步发育。
Rag2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗。其技术流程如图：
(1)步骤①中，在核移植前应去除卵母细胞的________。
(2)步骤②中，重组胚胎培养到________期时，可从其内细胞团分离出ES细胞。
(3)步骤③中，需要构建含有Rag2基因的表达载体。可以根据Rag2基因的________设计引物，利用PCR技术扩增Rag2基因片段。用Hind Ⅲ和Pst Ⅰ限制酶分别在片段两侧进行酶切获得Rag2基因片段。为将该片段直接连接到表达载体，所选择的表达载体上应具有________________酶的酶切位点。
(4)为检测Rag2基因的表达情况，可提取治疗后小鼠骨髓细胞的________，用抗Rag2蛋白的抗体进行杂交实验。
α1-抗胰蛋白缺乏症是一种在北美较为常见的单基因遗传病，患者成年后会出现肺气肿及其他疾病，严重者甚至死亡。对于该致病患者常可采用注射人α1-抗胰蛋白酶来缓解症状。
（1）图1表示获取人α1-抗胰蛋白酶基因的两种方法，请回答下列问题：
①a过程是在 酶的作用下完成的，该酶的作用特点是 。
②c过程称为 ，该过程需要的原料是 。
③要确定获得的基因是否是所需的目的基因，可以从分子水平上利用 技术检测该基因的碱基序列。
（2）利用转基因技术将控制该酶合成的基因导入羊的受精卵，最终培育出能在乳腺细胞表达人α1-抗胰蛋白酶的转基因羊，从而更易获得这种酶，简要过程如图2。
①获得目的基因后，常利用 技术在体外将其大量扩增。
②载体上绿色荧光蛋白（GEP）基因的作用是便于 。基因表达载体d，除图中的标示部分外，还必须含有 。
③若要使转基因羊的后代均保持其特有的性状，理论上应选用 技术进行繁殖。
下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，有关说法错误的是：( )
| A．催化过程②的酶是逆转录酶，过程③④⑤利用PCR技术 |
| B．B上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的受体细胞 |
| C．催化过程⑦的DNA连接酶的作用是促使碱基之间形成氢键 |
| D．⑨过程一般是在液体培养基上进行的 |
人组织纤溶酶原激活物（htPA）是一种重要的药用蛋白，可在转htPA基因母羊的羊乳中获得。流程如下：
（1）htPA基因与载体用_________切割后，通过DNA连接酶连接，以构建重组表达载体。检测目的基因是否已插入受体细胞DNA，可采用_________技术。
（2）为获取更多的卵（母）细胞，要对供体母羊注射促性腺激素，使其__________。采集的精子需要经过才具备受精能力。
（3）将重组表达载体导入受精卵常用的方法是__________。为了获得母羊，移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行__________。利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体，该过程的生殖方式是__________。
（4）若检测到转ht-PA基因母羊_________，说明目的基因成功表达。
科学家尝试使用Cre/loxP位点特异性重组系统，在检测目的基因导入成功后，删除转基因烟草细胞内的抗除草剂基因。其技术过程如下(图中的■代表基因前的启动子)，据图回答：
（1）Cre酶能特异性地识别上图loxP序列并在箭头处切开loxP，其功能类似于基因工程中的 酶。从遗传学角度分析，Cre酶改变质粒产生的结果相当于可遗传变异中的 。
（2）将重组质粒导入到植物细胞中最常用的方法是 。作为标记基因，抗除草剂基因用于检测目的基因是否导入成功的原因是 。
（3）经Cre酶处理后，质粒一中的两个loxP序列分别被切开后，可得到质粒二等两个DNA分子。由于
的原因，抗除草剂基因不再表达，之后会在培养过程中消失。
据胚胎工程的知识回答(4)(5)两问:
（4）胚胎工程任何一项技术获得的胚胎，还需通过 给受体才能获得后代。若要充分发挥优良母畜的繁殖潜能，可给供体注射 ，使其排出更多的卵子。
（5）精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入 中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。胚胎干细胞在饲养层细胞上，或在添加抑制因子的培养液中，能够维持 的状态。
tPA是机体在凝血平衡调节中发挥关键性作用的蛋自质，如图是利用奶牛乳腺生产tPA的图解，据图回答下列问题：
(1)如要在体外迅速扩增tPA基因可采用________技术，此技术需要________酶。
(2)要使tPA基因在奶牛的乳腺细胞中特异性表达，需在其前面加上________________。
(3)过程⑥中用于移植的胚胎是________。移入的胚胎能够在受体母牛体内存活的原因是________，同时能够在子宫内建立正常的生理和组织上的联系。
(4)乳腺生物反应器生产医用人体蛋白比工程菌有优势，是由于乳腺细胞有较强的________能力，省却了从工程菌胞内提取时的破壁、分离等程序，大大降低了纯化成本。
请回答下列有关生物工程的问题：
(1)在转基因鼠的培育过程中。目的基因导入鼠受精卵的常用方法是__________。为鉴定外源目的基因是否转录，取转基因幼鼠相关细胞的RNA，与标记的__________探针进行分子杂交。
(2)植物体细胞杂交技术中，促进细胞融合的物理方法是__________，杂种细胞形成的标志是__________，杂种细胞用__________技术培养成植株。
(3)在试管牛的培育过程中，要使精子和卵母细胞在体外成功结合，需要对精子进行__________处理。若需获取更多的卵细胞一般要对雌性个体注射_______ ___，使其超数排卵。防止多精入卵的两道屏障依次为__________、__________。
科学家将鱼抗冻蛋白基因转入番茄，使番茄的耐寒能力大大提高，可以在相对寒冷的环境中生长。质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、HindⅢ、AluⅠ等四种限制酶切割位点，下图是转基因抗冻番茄培育过程的示意图（ampr为抗氨苄青霉素基因），其中①～④是转基因抗冻番茄培育过程中的相关步骤，Ⅰ、Ⅱ表示相关结构或细胞。请据图作答：
（1）在构建基因表达载体时，可用一种或者多种限制酶进行切割。为了避免目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接，在此实例中，应该选用限制酶 分别对 进行切割，切割后产生的DNA片段分别为 种。
（2）培养基中的氨苄青霉素会抑制番茄愈伤组织细胞的生长，要利用该培养基筛选已导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄细胞，应使基因表达载体Ⅰ中含有 作为标记基因。
（3）研究人员通常采用 法将鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞内。
（4）利用组织培养技术将导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄组织细胞培育成植株。图中③、④依次表示组织培养过程中番茄组织细胞的 过程。
试题篮
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