生物工程技术的飞速发展，已经取得了巨大的社会和经济效益，为人们的生产生活带来很大方便。请回答下列有关生物工程的问题：
（1）在基因工程中需要大量目的基因，常见的获取大量目的基因的方法是 。将目的基因导入奶牛受精卵最为有效的方法是 。导入前，需要将目的基因与奶牛乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，这一步骤属于基因工程“四步曲”中的 。基因工程的受体细胞如果是单子叶植物细胞，导入目的基因常见的方法是 。
（2）细胞工程和胚胎工程在动物培养过程中有着广泛的应用，试管牛、克隆牛培育过程中，前者特有的技术是 ，后者特有的技术是 。若需迅速得到大量优良奶牛，可进行超数排卵技术处理，其措施是对供体母牛注射 ，还可将早期胚胎分割，选择发育至桑椹胚或囊胚阶段的胚胎进行操作，对囊胚期胚胎进行分割时必须注意要将早期胚胎中的 均等分割。
下图为口蹄疫疫苗生产过程示意图。请据图回答下列问题。
（1）首先从口蹄疫病毒中提取合成病毒蛋白的RNA，而不是用口蹄疫病毒的全部RNA，原因是合成病毒蛋白的RNA控制合成的病毒蛋白质具有 特性，又不会使动物致病。以该RNA为模板合成病毒蛋白的DNA，须用到的工具酶是 。
（2）构建基因表达载体所需要的工具酶是 。基因表达载体除目的基因外，还应包括 、终止子、标记基因、复制原点等。
（3）导人大肠杆菌前，需先将大肠杆菌处理为 的细胞。
（4）为检测目的基因是否导入受体细胞，常常要借助载体上 的表达；更准确的方法是在含有 的DNA片段上用放射性同位素标记，以此探针与基因组DNA杂交。最后还要检测目的基因是否翻译成了病毒蛋白质，利用的技术是 。
葡萄糖异构酶在工业上应用广泛，为提高其热稳定性，科学家在确定第138位甘氨酸为目标氨基酸后，对葡萄糖异构酶基因进行体外定点诱变，以脯氨酸138替代甘氨酸138，含突变体的重组质粒在大肠杆菌中表达，结果突变型葡萄糖异构酶比野生型的最适反应温度提高10～12 ℃，酶的热稳定性得到了提高。请根据以下图示分析回答问题：
(1) 对葡萄糖异构酶进行定点诱变的过程体现了______________和______________现代生物技术的综合运用。
(2) 1的名称叫__________________；其组成包括了目的基因、终止子、标记基因、复制原点和____________。
(3) 目的基因经过体外定点诱变后，为了提高其导入大肠杆菌的成功率，需用________处理大肠杆菌。
(4) 工业生产上为了充分利用葡萄糖异构酶，常采用______________技术。使用此技术的优点是①____________________________ ②_______________________________。
(5) 与正常基因相比，经过定点突变后的基因中发生了两对碱基的________。
下图表示科学家通过基因工程培育抗虫棉时，从苏云金芽孢杆菌中提取抗虫基因“放入”棉花细胞中与棉花的DNA分子结合起来而发挥作用的过程示意图。请据图回答下列有关问题：
（1）图中科学家在进行①操作时，要用同一种 ___________分别切割运载体和目的基因，运载体的黏性末端与目的基因DNA片段的黏性末端就可通过_____________原则而结合，并通过DNA连接酶恢复被切开的两个核苷酸之间的_________________。
（2）图中的III是导入目的基因的受体细胞，经_______________培养长成个体后需要做____________________实验，以确定其是否具有抗虫特性。
研究人员以某农作物为材料，研究温度对其光合作用的影响，探索育种生理指标，旨在为筛选高产量、耐高温优良品种提供理论依据。实验中HA、HB、HD三个株系是由同一植株通过单细胞克隆获得的。下表为不同温度对不同株系光合作用的影响，
据此完成下列问题。
温度对不同株系光合作用的影响
| 株系 |
光合速率（μmol·g－1·h－1） |
||
| 20℃ |
30℃ |
35℃ |
|
| HA |
20. 32±1. 83 |
18. 32±1. 60 |
－ |
| HB |
13. 78±2. 95 |
15. 56±4. 48 |
16. 77±3. 98 |
| HD |
8. 32 ± 0. 85 |
9. 36±0. 52 |
9. 07±2. 74 |
（1）实验中HA、HB、BD三个株系是同一植株通过单细胞克隆获得的，获取三个株系的过程一定经过 和 。
（2）由表可知， 株系在35℃条件下保持较平稳状态且光合速率较高，说明其抗高温性最好。这就提示我们可用 这一生理指标快速初步筛选抗高温品系。
（3）研究人员发现筛选出的抗高温品系的抗虫性较差，欲通过基因工程对品种进一步改良，下面是改良过程示意图。
a.．已知BamHI酶的识别序列如图甲所示，请在图乙的相应位置上，画出外源DNA两侧的黏性末端。
b． 影响②过程发生的一个重要因素是 ，愈伤组织的细胞是一种 的薄壁细胞。制作人工种子要用到的结构是 ，③的主要作用是 。
[生物-生物现代科技专题]转基因大米可以帮助人们补充每天必须的维生素A。由于含有可以生成维生素A的β－胡萝卜素，它呈现金黄色泽，故称“金色大米”。“金色大米”的培育流程如图所示，请回答下列问题。（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―）
（1）图中a、b所示获得目的基因的方法是 。
（2）据图分析，在构建c的过程中，需用 切割目的基因，为检验重组质粒是否导入受体细胞，需要利用的标记基因是 。
（3）过程e运用了细胞工程中的 技术，新个体是否符合要求，在个体水平上检测 。
下图表示“华恢1号”抗虫水稻主要培育流程，据图回答：
（1）图中④表示的是含杀虫基因的水稻胚细胞培养过程中还加入植物激素，其目的诱导胚细胞
（2）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酶作用位点)，据图分析：
①人工改造质粒时，要使抗虫基因能成功表达，还应插入 。
②人工改造质粒时，用限制酶Ⅰ处理，其目的之一是：去除质粒上的 (基因)，保证T－DNA进入水稻细胞后不会促进细胞的分裂和生长；
③若用限制酶Ⅱ分别切割经过②过程改造的理想质粒和带有抗虫基因的DNA分子，并构成重组Ti质粒。分别在含四环素或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，观察到的细胞生长情况是
（3）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 。
美国黄石公园地质有世界上最多的热泉，不仅是地址爱好者的天堂，也是很多生物学成果的摇篮。热泉中有许多特殊的微生物，为地球原始生命的研究提供了重要的参考，研究外星生物的科学家也认为，外星生物的特征很可能和黄石公园中的微生物相近。
1．从热泉中的嗜热细菌中提取出的________________酶，对PCR技术中使用，该技术除了需要这种特殊的酶外，还需要DNA模板、四种脱氧核苷酸、能量和_______________。
2．Thanks to热泉里的嗜热细菌和PCR，基因工程的发展迅速，已经渗透到了生活的各个方面。
特别是在制药领域，已有近百种用基因工程生产的药品。例如要生产胰岛素的生产，就可以先从__________________文库中获得胰岛素基因，再在胰岛素基因上连接上_______________和_______________，然后和质粒重组成为表达载体，将表达载体和经_______________________处理过的大肠杆菌混合，就有可能从大肠杆菌中提取出胰岛素。
3．在农业方面，基因工程也大显身手。超市里到处都可见到一种紫色的红薯，其价格是一般红薯的5-6倍，据说不仅好看，且具有一定的抗癌效果，深受欢迎。培育紫色红薯，可以将___________________有关的基因，通过目前最常用的______________________法导入到红薯的细胞，从而获得紫色的红薯。
下图为转基因抗病香蕉的培育过程流程图，其中质粒上的Pst I、Sma I、EcoR I、Apa I等四种限制酶的识别序列及切割位点见下表。请据图回答下列问题：
（1）图中①②表示组织培养过程中香蕉组织细胞的____。图中a过程的方法称为____。目的基因能否在香蕉体内稳定遗传的关键是 。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。上图培养过程证明了香蕉组织细胞具有____。
（2）形成重组质粒A时，应选用限制酶____，对 ___进行切割。
（3）一个质粒被限制酶EcoR I、Pst l、Sma I同时切割后可得到____个DNA片段，____个黏性末端。
（4）培养
基中的氨苄青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，应使重组质粒A中含有 基因。
［选修三：现代生物科技专题］
下图是利用奶牛乳汁生产人的血清白蛋白的图解,根据下图回答：
（1）被①处理后的分散细胞进行培养，通常要在培养液中添加一定量的 ，同时应定期更换 ，以便保证被培养的细胞处于 的环境中进行培养。
（2）在形成图中③的过程中,我们称②为 ,获取②的途径主要有 、 、 。
（3）有人对这种牛奶不敢食用，人们对这种转基因食品的担心表现在 、
。
（4）⑤能在⑥子宫中存活的生理基础是 。
（5）人的血清白蛋白的生产，说明该工程突破了自然界
物种之间的 ，在基因表达载体中，人的血清白蛋白基因前端必须要有 。
I.(6分)利用植物修复技术治理重金属污染的实质是将某种特定的植物种植在被重金属污染的土壤上,植物收获后进行妥善处理,就可将重金属移出土体。目前科学家正尝试应用生物工程技术培育符合植物修复技术要求的转基因植物。
（1）在应用植物修复技术治理被重金属污染的土壤时，需选择符合要求的植物，这遵循了生态工程的 原理。
（2）获得目的基因后可采用 技术进行扩增。大部分特种的基因能拼接在一起，是因为它们的分子结构都是 结构。检测目的基因是否成功导入植物细胞，可采用的分子检测方法是 。
（3）将含有目的基因的植物细胞培养成植株需要应用 技术，该技术的理论依据是 。
II.(9分)2009年12月7日，联合国气候变化大会在丹麦首都哥本哈根开幕。大会宗旨是如何减少
的全球排放量。生态学家研究出生态农业可以减少农业生产中的排放，“四位一体”（人居-种植-养殖-沼气）生态农业是我国北方典型的生态农业模式，它以沼气为纽带，将沼气池、猪禽舍、蔬菜栽培与日光温室有机地组合在一起。下图是该系统物质循环的示意图，请分析回答下列问题：
（1）动物粪便中的臭味主要来自氨，在沼气池中，经过 （生物名称）的作用，可以形成硝酸盐被植物吸收利用。
（2）该生态系统中能量能否循环利用？ 。该生态工程中的能量能够更多地被人类利用，原因是 。
（3）从图中可知，人类生活中所需的能源来自于太阳能、沼气等。利用这些能源与利用煤炭相比，它突出的优点是 。
（4）生态工程建设的目的就是遵循自然界 的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。与传统工程相比较，生态工程具有 等特点。
干扰素在人体中是由免疫细胞合成并分泌的一种糖蛋白，几乎能抵御所有病毒引起的感染。传统生产方法成本高，产量低，获得的干扰素在体外不易保存。用生物技术手段可以解决这些问题。请回答相关问题。
（1）利用基因工程来生产干扰素，思路是：将人的干扰素基因通过运载体导入牛的受精卵中，再通过胚胎移植技术将其培育成转基因牛，在该牛的乳汁中可获得大量的干扰素。
①获取目的基因时，可从健康人体外周静脉血分离出 细胞，从中提取相应的mRNA，经 过程可得到目的基因，此过程需要的原料是 
。
②将重组DNA导入受精卵的最常用的方法是 法。
③该转基因牛的培育过程属于 繁殖。（无性或有性）
④若将目的基因转入胚胎干细胞中，胚胎干细胞在体外培养的条件下能发育成转基因动物吗？ 。为什么？
（2）利用细胞工程生产干扰素，思路是：将相应免疫细胞和瘤细胞融合，筛选 细胞，经细胞培
养可获得大量干扰素。
（3）干扰素的作用机理是：
科学家从某些能无限增殖的细胞质中分离出无限增殖的调控基因(prC)，该基因能激发许多动物细胞分裂，这为单克隆抗体的制备提供了更为广阔的前景。请回答以下问题。
（1）促进动物细胞融合常用的诱导因素是 。
（2）利用细胞融合技术制备单克隆抗体时有两次筛选，第1次筛选用于筛选杂交瘤细胞的是特定的 
培养基。
（3）有人提出，可以直接通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体，其思路如图所示。请回答：
① 酶B是指 。
② 导入重组质粒的过程中应用 溶液处理。Ⅲ所指的细胞具有的特点是 。
利用PCR技术扩增目的基因是目的基因获取的常用方法之一。现有目的基因“X基因”，它是DNA分子上一个有遗传效应的片段，若要用PCR技术特异性地拷贝“X基因”，需在PCR反应中加入两种引物，两种引物及其与模板链的结合位置如图1所示。经4轮循环后产物中有五种不同的DNA分子，如图
2所示。
（1）获取目的基因是实施基因工程的第一步，基因工程的核心步骤是 ，基因工程的原理是 。目的基因的获取除利用PCR技术扩增外，还可以从基因文库中获取。基因文库包含____和____等类型，前者的基因中含有启动子。。
（2）PCR的原理是_
___。PCR扩增的过程一般是：95℃下使模板DNA变性、解链→55℃下复性（引物与DNA模板链结合）→72℃下引物链延伸（形成新的脱氧核苷酸链）。变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的____，该过程在细胞内也可利用____酶实现。复性过程中引物与DNA模板链的结合是依靠 完成。在采用常规PCR方法扩增目的基因的过程中，使用的DNA聚合酶不同于一般生物体内的DNA聚合酶，其最主要的特点是
。
（3）至少需要循环一～轮，图2所示的五种不同的DNA分子在产物中才都会出现。经4轮循环后，图中④、⑤所示的DNA分子数分别占DNA分子总数的比例为 和 。
金茶花是中国特有的观赏品种，但易得枯萎病，降低观赏价值。科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，用转基因方法培育出了抗枯萎病的新品种。请据图回答：
(1)①和②结合形成的③叫 ，①和②经限制酶处理后具有 。限制性核酸内切酶区别
于其他酶的特点是 。
(2)在⑤→⑥过程中，获得抗病基因的金茶花细胞将经历 和 过程后才能形成⑦。
(3)抗枯萎病金茶花的培育成功说明一种生物的基因表达系统能够识别来自另一种生物的DNA的 ，并具有相同的一套 。
(4)欲快速培育大量该抗病新品种，应该采用的技术是 。通过转基因方法获得的抗病金茶花，将来产生的配子中是否一定含有抗病基因？ 原因 。
试题篮
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