基因工程技术在培育抗旱植物用于发展沙漠农业和沙漠改造方面显示了良好的前景，荷兰一家公司将大肠杆菌中的海藻糖合成酶基因导入植物(如甜菜、马铃薯等)中并获得有效表达，使“工程植物”增强耐旱性和耐寒性。
(1)根据材料中表达，使“工程植物”增强耐旱性、耐寒性的基本操作步骤是：
① ② ，③ ，④ 。
(2)基因表达的含义 。
(3)写出酶基因在植物体内的表达过程： 。
(4)基因工程操作中的工具是 、 、 。
【生物——选修3：现代生物科技专题】 。
（1）对于基因工程来说，其核心是 ；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是 。
（2）植物体细胞杂交过程有两个关键，一个是在把植物细胞杂交之前，必须
；另外一个是 。
（3）在进行单克隆抗体的生产过程中，要把两种细胞进行融合，一种是在体外能够大量增殖的骨髓瘤细胞，另外一种是 ；诱导该两种细胞融合常用的因素有PEG、电激、 等。
（4）胚胎干细胞在功能上具有发育的 性，在体外培养的条件下，可以增殖而不发生 。
（5）家蚕细胞具有高效表达外源基因能力。将人干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培养，可以提取干扰素用于制药。
①进行转基因操作前，需用___________酶短时处理幼蚕组织，以便获得单个细胞。
②为使干扰素基因在家蚕细胞中高效表达，需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入表达载体的_________和___________之间。
③采用PCR技术可验证干扰素基因是否已经导入家蚕细胞。PCR反应体系的主要成分应该包含：扩增缓冲液（含Mg2+）、水、4种脱氧核糖苷酸、模板DNA、_____________和_________________；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 。
利用生物反应器培养家蚕细胞时，贴壁生长的细胞会产生接触抑制。通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反应器中，这样可以_________________增加培养的细胞数量，也有利于空气交换。
请回答胚胎工程和基因工程方面的问题：
（1）应用胚胎工程技术可以培育出“试管牛”。试管牛的培育需经过体外受精、＿＿＿＿、＿＿＿＿＿以及在母体中发育和产出等过程。
（2）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，使其＿＿＿＿＿。另外，培养的卵母细胞需要发育至减数第二次分裂的中期，该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和＿＿＿＿＿。
（3）通常奶牛每次排出一枚卵母细胞，采用激素处理可使其一次排出多枚卵母细胞，常使用的激素是＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（4）利用基因工程可以获得转基因牛，从而改良奶牛的某些性状。基因工程的四个基本操作步骤是＿＿＿＿＿＿＿、基因表达载体的构建、＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿。若要使获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素，则所构建的基因表达载体必须包括：某种牛乳腺分泌蛋白基因及其启动子、＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿和复制原点等。将该基因表达载体导入受体细胞所采用的方法是＿＿＿＿＿（显微注射法、农杆菌转化法），为获得能大量产生人干扰素的转基因牛，该基因表达载体应导入的受体细胞是＿＿＿＿＿（受精卵、乳腺细胞）。
下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图l、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题：
（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SrnaⅠ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）重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了 。
（7）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。
科学家将人的生长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。过程如下图，据图回答：
（1）人的基因之所以能与大肠杆菌的DNA分子进行重组，原因是 。
（2）表示的是采取 的方法来获取目的基因。
（3）图中③过程用人工方法，使体外重组的DNA分子转移到受体细胞内，主要是借鉴细菌或病毒 细胞的途径。一般将受体大肠杆菌用 处理，以增大 的通透性，使含有目的基因的重组质粒容易进入受体细胞。
（4）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 ；
（5）如果把已经导入了普通质粒A或重组质粒的大肠杆菌，放在含有四环素的培养基上培养，发生的现象是导入 细菌能生长，导入 的细菌不能生长。因为 。
科学家用大肠杆菌进行诱变实验，获得两个营养缺陷型菌株，菌株A不能合成甲硫氨酸和生物素，菌株B不能合成苏氨酸和亮氨酸，将这两种菌株混合在缺少这四种营养素的培养基上，出现了能够生长繁殖的大肠杆菌，由此推断这两种菌株间实现了基因交流。现代遗传学研究发现，细菌间的基因交流与F因子有关，F因子是一种质粒，含有F因子的大肠杆菌（F+）是基因的供体，不含F因子的大肠杆菌（F-）是基因受体， F+大肠杆菌表面有一种称为性菌毛的毛状突起，与F-大肠杆菌接触时形成接合管，基因交流过程如下图所示：
请回答下列问题：
（1）科学家获得两个营养缺陷型菌株的原理是 ，两个菌株混合，在缺少相应的四种营养素的培养基上出现能生长繁殖的新菌株，这种变异属于 。
（2）遗传学家将含有F因子的基因供体称为父本，不含有F因子的基因受体称为母本，细菌间的这种基因交流行为称为有性生殖，这种遗传现象是否遵循孟德尔的遗传定律？ ，理由是 。
（3）F因子在细胞中以游离或整合到拟核DNA中两种状态存在，F因子能够整合到拟核DNA中的原因是 。
（4）F因子的单链进入F-细菌，F-细菌变成F+细菌的原因是 。
（5）在基因工程中，作为目的基因载体的质粒DNA分子上有特殊的遗传标记基因，如抗氨苄青霉素基因，鉴定受体细胞是否含有重组DNA的实验思路是 。
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 。
（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 和 （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 。
应用基因工程技术可以获得人们需要的生物新品种或新产品。请根据资料和图解回答下列问题：
资料1：蜘蛛丝(丝蛋白)被称为“生物钢”，有着超强的抗张强度。可制成防弹背心、降落伞绳等。蜘蛛丝还可被制成人造韧带和人造肌腱。科学家研究出集中生产蜘蛛丝的方法——培育转基因蜘蛛羊。
资料2：注射疫苗往往会在儿童和部分成年人身上引起痛苦。将疫苗藏身水果蔬菜中，人们在食用这些转基因植物的同时也获得免疫力，因而无需免疫接种，这一新概念将引起疫苗研究的一场革命。
(1)过程①⑤所需要的工具酶有 和________________，构建的蜘蛛丝蛋白基因表达载体一般由 、 、启动子、终止子等部分组成。
(2)过程②将重组质粒导入山羊受体细胞时，采用最多也最有效的方法是 。
通过①～④过程培育的蜘蛛羊可以作为乳腺生物反应器，从 中提取所需要的蜘蛛丝蛋白。
(3)如果将过程③获得的早期胚胎进行如图分割，则操作正确的是 。
(4)通过⑤⑥⑦培育转基因莴苣，相比诱变育种和杂交育种方法，具有 和 等突出优点。
回答下列关于基因工程的问题。
草甘膦是一种广谱除草剂，其除草机制是抑制植物体内EPSPS酶的合成，最终导致植物死亡。但是，它的使用有时也会影响到植物的正常生长。目前，已发现可以从一种抗草甘膦的大肠杆菌突变株中分离出EPSPS基因，若将该基因转入植物细胞内，从而获得的转基因植物就能耐受高浓度的草甘膦。
下图A-F表示6株植物，其中，植物A和D对草甘膦敏感，B和E对草甘膦天然具有抗性，C和F则经过了转基因处理，但是是否成功还未知。图1和2分别表示两段DNA序列。表格中1-4分别表示4种限制性核酸内切酶的酶切位点。据图回答下列问题：
.
（1）若A-C浇清水，D-F浇的水中含有草甘膦，上述植物中，肯定能健康成长的是_________。
（2）若要从大肠杆菌中筛选出含EPSPS基因的突变菌株甲，在大肠杆菌培养基中还必须加入 ___________。
（3）假设位于EPSPS基因两侧的DNA序列均如图I所示，则应选择表中酶__________进行酶切；若位于EPSPS基因两侧的DNA序列分别如图I和II所示，则应选择表中酶__________ 进行酶切。
（4）假设大肠杆菌突变菌株甲中EPSPS基因的右侧序列如图II所示，请在方框内画出经酶切后产生的两个末端的碱基序列。
（5）假设EPSPS基因已被成功转移到植物F中，但植物F仍没有表现出抗性，分析可能的原因_______________________________________________________________。
下图甲是某目的基因（4.0kb，1kb=1000对碱基）与大肠杆菌pUC18质粒（2.7kb）重组的示意图。图中Ap′是抗氨苄青霉素基因，lacZ是显色基因，其上的EcoRI识别位点位于目的基因插入位点的右侧，其控制合成的物质能使菌落呈现蓝色。（图乙中深色圆点即为蓝色菌落）
（6）图乙的培养基中含有氨苄青霉素，请判断图乙中所出现的白色和蓝色两种菌落中，何种会含有重组质粒。___________。
（7）现用EcoRI酶切质粒，酶切后进行电泳观察，若出现长度为_________kb和 kb的片段，则可以判断该质粒已与目的基因重组成功。（重组质粒上目的基因的插入位点与EcoRI的识别位点之间的碱基对忽略不计）
研究人员从血管内皮瘤中发现了一种新的血管增生抑制剂——内皮抑素，它能有效地抑制血管增生。下面是获得重组内皮抑素的方法，请分析回答下列问题。
（1）从肝细胞中分离出相应的RNA，经________获得内皮抑素基因，再经________进行扩增，以获得更多的目的基因。
（2）扩增的目的基因与pUC18质粒(如图所示)都用EcoR Ⅰ和BamH Ⅰ进行双酶切，然后用DNA连接酶进行连接，构建重组质粒。双酶切避免了目的基因与载体________连接，还减少了目的基因与目的基因、载体与载体的连接，提高了重组质粒的比例。
（3）大肠杆菌pUC18质粒的LacZ基因中如果没有插入外源基因，LacZ基因便可表达出β半乳糖苷酶，当培养基中含有IPTG和Xgal时，Xgal便会被β半乳糖苷酶水解成蓝色，大肠杆菌将形成蓝色菌落。反之，则形成白色菌落。选择培养基中除含有大肠杆菌必需的葡萄糖、氮源、无机盐、水、生长因子等营养物质外，还应加入的物质有________和氨苄青霉素。成功导入重组质粒的大肠杆菌在培养基中形成________颜色的菌落，原因是__________________。
（4）从选择培养基中挑取所需的单个菌落接种于液体培养基中培养，获得粗提表达产物。将等量毛细血管内皮细胞接种于细胞培养板，37 ℃培养。将等量不同浓度的粗提表达产物加进培养孔中，72 h后在显微镜下观察细胞存活情况并统计(或记录)活的内皮细胞数目，实验结果如下表所示。
| 粗提表达产物浓度/(μg·mL－1) |
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
| 活的内皮细胞数目(×102) |
12 |
6 |
2 |
1 |
0.5 |
0.5 |
实验结果说明_____________________________________________________
_____________________________________________________________。
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。
（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①___；②___。
（3）C过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外，还必须加入___。
（4）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___作为探针。
（5）科学家发现转基因植株的卡那霉素抗性基因的传递符合孟德尔遗传规律。
①将转基因植株与___杂交，其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为1：1。
②若该转基因植株自交，则其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为___。
③若将该转基因植株的花药在卡那霉素培养基上作离体培养，则获得的再生植株群体中抗卡那霉素型植株占___%。
人类在预防与诊疗传染性疾病过程中，经常使用疫苗和抗体。已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒，该病毒表面的A蛋白为主要抗原。疫苗生产和抗体制备的流程如下图：请回答：
（1）过程①代表的是 。
（2）过程③采用的实验技术是 ，获得的X是 。要制备单克隆抗体应让
细胞和骨髓瘤细胞融合，经 次筛选才能选出产生所需单一抗体的杂交瘤细胞，然
后要用 技术在体外培养，培养时配置的培养基是 （固体、液体）培养基，其成分与培养植物相比，不同的是用 和 替代了 和 。
（3）对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图中基因工程生产的 制作的疫苗。对该传染病疑似患者确诊时，可用图中的 进行特异性结合检测。
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—，两种酶切均形成黏性末端，请据图回答：
（1）过程①表示的是采取 的方法来获取目的基因。
（2）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 （只写一种）切割目的基因。
（3）人的基因之所以能与大肠杆菌的DNA分子进行重组，原因是 。
（4）人体的生长激素基因能在细菌体内成功表达的原因是人和细菌共用 。
（5）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，说明已导入了 ，反之则没有导入。
为扩大可耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。 
(1)获得耐盐基因后，构建重组DNA分子所用的
作用于图中的a处，DNA连接酶作用于____处。(填“a”或“b”)
(2)将重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法是______________。
(3)由导入目的基因的水稻细胞培养成植株需要利用_____技术，该技术的理论依据是_______。
(4)为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素标记的________作探针进行分子杂交检测，又要用_________________方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。
质粒能成功转入植物细胞，并将质粒上的一部分外源DNA整合到植物细胞的DNA中。如图表示利用质粒进行转化获得抗除草剂大豆的过程。请据图分析回答：
（1）过程②将目的基因导入质粒后，需要经过_______________使质粒与目的基因切口黏合。
（2）整合了目的基因的重组质粒，在组成上还含有启动子、终止子和_______。
（3）过程③可以采用的方法是______________________________。
（4）过程④运用了细胞工程中的_________________技术，该技术的理论依据是_______________；在该技术应用的过程中，关键步骤是利用含有一定营养和激素的培养基诱导植物细胞进行__________和___________。
（5）为了检测通过④过程获得的幼苗是否具有抗除草剂的特性，可采用的方法是_______________。
试题篮
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