根据材料回答问题：
普通番茄中含有多聚半乳糖醛酸酶基因，控制多聚半乳糖醛酸酶的合成，该酶能够破坏细胞壁，使番茄软化而不易储藏，科学家通过基因工程的方法，将一种抗多聚半乳糖醛酸酶基因导入番茄细胞，获得了抗软化番茄，保鲜时间长，口味也更好。主要机理是采用了相应的技术，使相关基因保持沉默。如上图所示：
（1）基因工程实施的第一步是获得目的基因，在本例中的目的基因是_______________。
第二步，____________________，需要用到的工具酶是_______________，在这一步工作中，通常用_______________作为基因的载体。第三步是_______________。
（2）图中①过程的进行要以_______________为原料。图中②过程的进行要以____________为原料，进行的场所是_______________。
（3）抗多聚半乳糖醛酸酶基因能抗番茄软化的机理是：抗多聚半乳糖醛酸酶基因转录产生的mRNA与多聚半乳糖醛酸酶基因转录产生的mRNA互补配对形成双链RNA，使后者不能在核糖体上完成_____________过程，阻止了_______________的合成。
2013年初，我国部分地区陷入严重的雾霾和污染天气中，北京的空气污染指数PM2.5曾接近1000。据统计，北京近十年来肺癌患者增加了60%，引起肺癌的因素有多种，如大气污染、吸烟、免疫力降低等。
分析以下材料，回答相关问题：
材料I：某学生研究小组用生理盐水制备香烟浸出液，进行“香烟生理盐水浸出液对大鼠体重影响”的研究。
（1）将生理状态相似的大鼠随机分为三组，每天同一时间分别对小剂量组和中剂量组按每百克体重1.0ml灌胃不同浓度的香烟生理盐水浸出液，同时对照组按 灌胃 _。结果如上图所示。由图可以得出的结论是 。
（2）若进一步研究香烟生理盐水浸出液对大鼠身体健康的影响，还需对肝脏病理、肺部纤维增生程度进行检查，可通过细胞培养观察细胞，如果 可判断为癌变。
材料II：研究人员利用基因工程技术对肺癌的治疗进行了大量研究，肺部细胞中的let-7基因表达减弱，癌基因RAS表达增强，会引发肺癌。研究人员利用基因工程技术将let-7基因导入肺癌细胞实现表达，发现肺癌细胞的增殖受到抑制。
该基因工程技术基本流程如图所示，据图回答。
（3）形成重组载体时，需用 酶切割 、 。
（4）进行过程②时，需用 酶处理贴附在培养皿壁上的细胞，以利于传代培养。
（5）研究发现，let-7基因能影响RAS基因的表达，其影响机理如图乙所示。从分子水平的角度分析，其作用机理是let-7基因通过转录形成miRNA，与RASmRNA通过 结合，从而使 无法以RASmRNA为模板完成RAS蛋白的合成。抑制肺癌细胞的增殖。
cry是能编码一种毒蛋白的抗虫基因。研究人员将cry基因转入水稻的核基因组中，构建并选育出一株抗虫水稻。请回答：
(1) 要确定水稻染色体数目和形态特征的全貌，即染色体 型，可对处于有丝分裂 期的水稻染色体进行配对、分组和排队。要确定cry基因是否已在水稻细胞中表达，可用带荧光标记的毒蛋白抗体进行检测，如在细胞的 部位出现荧光，说明毒蛋白已被成功翻译。翻译时，氨基酸由对应的tRNA携带加到肽链上，直至核糖体到达mRNA上的 ，多肽合成结束。
(2) 将得到的转基因水稻在一相对封闭的环境中进行自交，发现从第6代开始水稻的抗虫能力逐代下降，推测昆虫主要是通过基因突变或 获得了对毒蛋白的解毒能力。经20代种植后，发现田间某些杂草也获得了抗虫能力，推测这些杂草主要是通过 获得了抗虫基因。
(3) 已知不抗倒伏（A）对抗倒伏（a）为显性，抗虫（B）对不抗虫（b）为显性。上述各代水稻均不抗倒伏且水稻中的毒蛋白含量基本相同，则该水稻抗虫基因的基因型为 。现欲以该不抗倒伏抗虫水稻为一亲本，抗倒伏不抗虫水稻为另一亲本，用单倍体育种法选育抗倒伏抗虫品种，请用遗传图解表示选育过程，并作简要说明。
卡罗琳斯卡医学院2012年10月8日宣布，将2012年诺贝尔生理学或医学奖授予约翰格登和山中伸弥，以表彰他在“体细胞重编程技术”领域作出的革命性贡献。请回
答下列问题：
（1）约翰格登于1962年通过实验把蝌蚪已分化体细胞的细胞核移植进入卵母细胞质中，并成功培育出“克隆青蛙”。由于动物细胞的全能性会随着动物细胞______程度的提高而逐渐受到限制，直到今天也还不能用类似______（某种植物细胞工程的技术手段）的方法获得完整的动物个体。因此，约翰格登培育“克隆青蛙”，实际是通过_______（某种动物细胞工程的技术手段）来实现的。
（2）山中伸弥于2006年把4个关键基因通过逆转录病毒转入小鼠的成纤维细胞，使其变成多功能干细胞。在该技术中，逆转录病毒是这4个关键基因进入成纤维细胞的_______（基因工程的工具），它能够携带外源基因进入受体细胞，并整合到其染色体的DNA上。
（3）所谓“体细胞重编程技术”即将成年体细胞重新诱导同早期干细胞状态，即获得iPS细胞，iPS细胞与胚胎干细胞一样，具有发育的_______，即可以分化为成年动物体内任何一种组织细胞。
（4）目前获得iPS细胞的方法除上述两种之外，常见的还有以下两种：一是诱导成年体细胞与胚胎干细胞_______产生四倍体细胞；二是应用________技术（动物细胞工程的技术手段）将生殖细胞置于特定条件下进行培养
请回答有关下图的问题：
（1）图甲中①-⑤所示的生物工程为蛋白质工程。该工程是指以_____作为基础，通过对蛋白质的修饰或合成，对现有的蛋白质进行改造，或制造出一种新的蛋白质，以满足人类生产生活的需求。
（2）图甲中序号④所示过程叫做______，该过程遵循的碱基互补配对原则不同于翻译过程的是____________（请将模板碱基写在前）。
（3）如图乙，一个基因表达载体的组成，除了目的基因外，在基因尾端还必须有[2]______；图中[3]__________的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来
（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，图乙中序号[1]代表的是乳腺蛋白基因的_______；且在图甲中⑨过程之前，要对精子进行筛选，保留含性染色体_______的精子。
（5）为获得较多的受精卵进行研究，图甲中⑥过程一般用激素对供体做_____处理；为提高培育成功率，进行⑩过程之前，要对供、受体动物做________处理。若图甲中的卵母细胞来自从屠宰场收集的卵巢，则其在⑧之前需进行体外培养到______期方能受精。
（6）用_________技术处理发育到_______期或囊胚期的早期胚胎，可获得同卵双胎或多胎。若是对囊胚进行处理，要注意将________均等分割。
重叠延伸PCR技术是一种通过寡聚核苷酸链之间重叠的部分互相搭桥、互为模板，通过多次PCR扩增，从而获得目的基因的方法。该技术在扩增较长片段的DNA、不同来源的DNA片段拼接、基因的定点诱变等方面具有广泛的应用前景。右图是利用重叠延伸PCR技术扩增某目的基因的过程。其主要没计思路是用具有互补配对片段的引物（图中引物2、引物3），分别PCR，获得有重叠链的两种 DNA片段，再在随后的扩增反应中通过重叠链的延伸获得目的基因。结合所学知识，分析下列问题。
(1)引物中G+C的含量影响着引物与模板DNA结合的稳定性，引物中G+C的含量越高，结合稳定性 。
(2)在第一阶段获得两种具有重叠片段DNA 的过程中，必须将引物l、2和引物3、4 置于不同反应系统中，这是因为 。
(3)引物l、引物2组成的反应系统和引物3、引物4组成的反应系统中均进行一次复制，共产生 种双链DNA分子。
(4)在引物1、引物2组成的反应系统中，经第一阶段形成图示双链DNA至少要经过 次复制。
(5)若利用微生物扩增该目的基因，其基本步骤包括： 、 、微生物的筛选和培养、从菌群中获取目的基因。
研究人员在研究虎皮鹦鹉羽色的遗传时发现，若将纯种的绿色和白色鹦鹉杂交，F1都是绿色的；让F1自交，F2羽毛产生四种表型：绿、蓝、黄、白，比例为9：3：3：l。研究人员认为，鹦鹉羽色由两对等位基因控制，且遵循自由组合定律，等位基因可以用A、a和B、b表示。请回答下列问题：
（1）请利用上述实验材料，设计一个杂交实验对研究人员的观点加以验证。
实验方案： 。
预测结果： 。
后来经过研究知道，A基因控制合成蓝色素，B基因控制合成黄色素，其机理如下所示。
（2）根据上述信息推断，亲本绿色鹦鹉和白色鹦鹉的基因型分别是 ，F2中蓝色鹦鹉的基因型是 。
（3）F2鹦鹉中，一只蓝色鹦鹉和一只黄色鹦鹉杂交，后代 （可能、不可能）出现“1：1”的性状分离比。
（4）若绿色鹦鹉A基因和B基因所在的染色体片段发生了互换属于哪种变异？
（5）鸟类性别决定类型是ZW型。为了保护珍稀濒危鸟类，安全、准确的进行性别鉴定非常重要，因为性别比例是影响种群 的因素之一。1999年研究人员从鸟粪中提取了一种位于其性染色体上的DNA特异序列并进行PCR扩增，将扩增产物用 进行酶切，再对酶切产物聚丙烯酰胺凝胶电泳或电泳检测，成功地对鸮鹦鹉的性别进行了鉴定。
利用动物乳腺生产产品的技术称为动物乳腺反应器技术。利用该技术生产的药用蛋白具有表达效率高、成本低、安全性高、易于分离纯化的优点，可产生乙肝表面抗原及抗凝血酶Ⅲ等医药产品，造福人类健康。下图为利用生物技术获得生物这一新品种和抗虫棉的过程，据图回答：
（1）上图中A表示目的基因，在研究过程中，研究人员首先从相关基因组中获取了目的基因，并采用____ 技术对目的基因进行了扩增，然后将目的基因与质粒等载体组合形成了上图中的 （填字母）。
（2）基因表达载体的构建是基因工程的核心，其中的 是RNA聚合酶识别和结合的部位，它的基本组成单位是 。标记基因的作用是为了鉴别 。
（3）将目的基因导入受体细胞的过程中，在③过程中一般是采用 方法，棉花受体细胞若为体细胞，则⑤表示的生物技术是 ，在②过程中的受体细胞一般是 。
（4）若③过程中重组载体导入到细胞核染色体的DNA上有下列三种形式（如下图）
则转基因抗虫棉D自交所产生子代中，抗虫植株所占比例最小的是 （填字母）
（5）由于转基因表达产物存在于山羊的乳汁中，检测其体内是否出现药用蛋白，在分子水平上的检测方法是 。
野生型拟南芥的种皮为深褐色（TT），某突变体的种皮为黄色（tt），下图是利用该突变体验证油菜种皮颜色基因（Tn）功能的流程示意图。
（1）用同一种 酶处理油菜Tn基因和质粒能够使两者具有相同的粘性末端，过程A处理后的基因和质粒形成重组DNA需要的重要酶是 。
（2）培养基中添加 可用于筛选出成功导入了重组DNA的农杆菌。
（3）若转基因拟南芥的种皮颜色为 ，则说明油菜Tn基因与拟南芥T基因的功能相同。
（4）Tn基因能够在油菜和拟南芥细胞中表达，原因是 。
（5）经检测，图示得到的转基因拟南芥有部分细胞并没有Tn基因。为了得到所有细胞都含有Tn基因的拟南芥，可以用含重组DNA的农杆菌感染拟南芥的 。
人们应用生物工程技术可以获得所需要的生物新品种或新产品。请据图回答下列问题：
（1）获得上述各种目的基因的常用方法除人工合成法、反转录法外，还可以从 中获取，然后再利用 进行大量扩增。
（2）转基因牛可通过分泌乳汁来生产人生长激素，在基因表达载体中，人生长激素基因的首端必须含有启动子，它是__________的结合位点。
（3）prG基因的产物能激发细胞不断分裂，一般采用 技术将prG基因导入受体细胞Ⅱ中，图中Ⅱ应是 。若将图中prG基因换成甲肝抗体基因，则图中Ⅱ可能是 等。
（4）④过程中的受体细胞如果采用愈伤组织细胞比直接采用叶肉细胞更好，原因是 。⑤过程采用的技术是 。
Ⅰ．下图为培育转基因抗虫棉的技术流程，请据图回答：
（1）过程①是____________________，其组成除了目的基因外还必须有________、________以及标记基因。
（2）在利用构建重组质粒的过程中，常需使用______________酶和______________酶。
（3）过程②采用最多的方法是________________，检测抗虫基因是否整合到棉花细胞DNA分子上可采用________________________。
Ⅱ.胚胎工程是一项综合性的动物繁育技术，可在畜牧业和制药业等领域发挥重要作用。下图是通过胚胎工程培育试管牛的过程。
（1）培育“试管牛”过程中，采用激素处理可使良种母牛一次排出多枚卵母细胞，常使用的激素是__________。要使精子和卵母细胞在体外成功结合，从良种公牛采集的精子一般放在____________溶液中使其____________后才能进行受精作用。
（2）在体外培养受精卵时，除了给予一定量的O2以维持细胞呼吸外，还需要提供______气体以维持______________。
（3）图中过程A称为______________，若要通过该过程获得遗传物质完全相同的两个新个体，可对发育到____________________时期的胚胎进行____________处理，再植入到受体母牛子宫内。
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，就称乏为“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。
普通酵母菌直接利用淀粉的能力很弱，有人将地衣芽胞杆菌的α-淀粉酶基因转入酵母菌中，经筛选得到了可高效利用淀粉的工程酵母菌菌种（过程如图甲所示）。
（1）图甲中，过程①需要的酶有 。为达到筛选目的，平板内的固体培养基应以 作为唯一碳源。②、③过程需要重复几次，目的是 。
（2）某同学尝试过程③的操作，其中一个平板经培养后的菌落分布如图乙所示。该同学的接种方法是 ；推测该同学接种时可能的操作失误 。
（3）以淀粉为原料，用工程酵母菌和普通酵母菌在相同的适宜条件下密闭发酵，接种 菌的发酵罐需要先排气，其原因是 。
资料甲：科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵中，得到了体型巨大的“超级小鼠”；科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草。
资料乙：T4溶菌酶在温度较高时易失去活性。科学家对编码T4溶菌酶的基因进行了改造，使其表达的T4溶菌酶第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸，在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键，提高了T4溶菌酶的耐热性。
资料丙：兔甲和兔乙是同一物种的两个雌性个体，科学家将兔甲受精卵发育成的胚胎移植到兔乙体内，成功产出兔甲的后代，证实了同一物种的胚胎可在不同个体的体内发育。
回答下列问题：
（1）资料甲属于基因工程的范畴。将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用 法。构建基因表达载体常用的工具酶是限制性内切酶和 。在培育有些转基因植物时，常用农杆菌转化法，农杆菌的作用是：农杆菌感染植物后，将 转移到受体细胞中。
（2）资料乙属于 工程的范畴。该工程是指以分子生物学相关理论为基础，通过基因修饰或基因合成，对 进行改造，或制造一种新蛋白质的技术。在该实例中，引起T4溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的 序列发生了改变。
（3）资料丙属于胚胎工程的范畴。胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到 种的、生理状况相同的另一个雌性动物体内，使之继续发育成新个体的技术。在资料丙的实例中，兔甲称为 体。
斑马鱼的酶D由17号染色体上的D基因编码。具有纯合突变基因（dd）的斑马鱼胚胎会发出红色荧光。利用转基因技术奖绿色荧光蛋白（G）基因整合到斑马鱼17号染色体。带有G基因的胚胎能够发出绿色荧光。未整合G基因的染色体对应位点表示g。用个体M和N进行如下杂交实验。
在上述转基因实验中，将G基因与 重组，需要的两类酶有 和 。将重组质粒成功地显微注射到斑马鱼受精卵中，胚胎没有发出绿色荧光，说明 。
（2）杂交后，出现红﹒绿荧光（既有红色又有绿色荧光）胚胎的原因是亲代 （填“M”或“N”）的初级精（卵）母细胞在减数分裂过程中，同源染色体的 发生了交换，导致染色体发生 。
（3）根据上述杂交实验推测：子代中只发出绿色荧光的个体与只发出红色荧光的个体杂交，产生的后代个体中发红﹒绿荧光的概率是 。
试题篮
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