(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。
普通酵母菌直接利用淀粉的能力很弱，有人将地衣芽孢杆菌的
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茵菌种(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是_______。
(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__________________________。
(4)用凝胶色谱法分离淀粉酶时，在色谱柱中移动速度较慢的蛋白质，相对分子质量较_______。
下图是从酵母菌获取某植物需要的某种酶基因的流程，结合所学知识及相关信息回答下列问题：
（1）图中cDNA文库 基因组文库（填“大于”、“等于”或者“小于”）。
（2）①过程提取的DNA需要 的切割，B过程是 。
（3）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 ,在此过程中需要用到的一种特殊的耐高温的酶是 。
（4）目的基因获取之后，需要进行 ，其组成必须有 以及标记基因等。此步骤是基因工程的核心。
（5）将该目的基因导入某双子叶植物细胞，常采用的方法是 ，可以用 技术从分子水平进行检测是否成功表达。
（6）如果要想使该酶活性更强或具有更强的耐受性，需要通过 工程。
【生物—现代生物科技专题】
利用动物乳腺生产产品的技术称为动物乳腺反应器技术。2005年我省青岛“崂山奶山羊乳腺生物反应器的研制”项目通过鉴定，该项目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）在基因工程中，A表示______，如果直接从苏云金杆菌中获得抗虫基因，①过程使用的酶于其他酶的区别是________。
（2）基因表达载体的构建是基因工程的核心，一个完整的基因表达载体至少包括哪些部分?______________。
（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，在②过程中一般采用_______方法。
（4）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及结果是_________，_____________。
（5）要确定目的基因（抗虫基因）导入棉花细胞后，是否能稳定遗传并表达，需进行检测和鉴定工作，请写出在个体水平上的鉴定过程：__________________。
动物肠道内存在有益细菌和有害细菌，有害菌大量繁殖会影响动物生长。在肠道粘膜中有一类小分子多肽，叫抗菌肽，能杀灭多种细菌。
（1）抗菌肽是动物_______（非特异性、特异性）的重要组成部分，可以用_______试剂鉴定其化学本质。
（2）抗菌肽在动物体内含量微少且提取困难，通过转基因技术则可以利用酵母菌实现大量生产，这是利用了酵母菌 等特点。
（3）抗菌肽不会使细菌产生耐药性，能否替代抗生素成为新型饲料添加剂呢？研究人员用罗非鱼幼鱼进行了下表所示的实验。据表回答：
| 实验组别 |
A 组 |
B组 |
C组 |
D组 |
E组 |
F组 |
| 在基础饲料中添加物质的量（mg.kg-1） |
抗生素 |
抗菌肽 |
不添加物质 |
|||
| 100 |
5 |
10 |
20 |
50 |
||
| 初始体重（g） |
10.5 |
10.6 |
10.9 |
10.9 |
10.6 |
10.6 |
| 终末体重（g） |
18.7 |
21.3 |
19.7 |
19.0 |
18.3 |
18.6 |
| 增重率（%） |
77.1 |
99.8 |
82.3 |
75.6 |
71.8 |
75.6 |
该实验的A组和F组起的作用是_________。
实验时选择_________相近的健康幼鱼若干，分组饲养56天后，测定每条幼鱼的 。
抗菌肽的最佳使用浓度为_________。当抗菌肽浓度过高时，罗非鱼增重率降低的原因可能是 。
(10分)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。利用转基因技术将绿色荧光蛋白（G）基因整合到斑马鱼17号染色体上，带有G基因的胚胎能够发出绿色荧光。未整合G基因的染色体的对应位点表示为g。用个体M和N进行如下杂交实验
（1）在上述转基因实验中，将G基因与质粒重组，需要的两类酶是 和 。将
重组质粒显微注射到斑马鱼 中,整合到染色体上的G基因 后，
使胚胎发出绿色荧光。
（2）根据上述杂交实验推测
①亲代M的基因型是 （选填选项前的符号）a. DDgg b. Ddgg
②子代中只发出绿色荧光的胚胎的基因型包括 （选填选项前的符号）
a. DDGG b. DDGg c. DdGG d. DdGg
（3）杂交后，出现·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，同染色体的 发生了交换，导致染色体上的基因重组。通过记录子代中红·绿荧光胚胎数量与胚胎总数，可计算得到该亲本产生的重组配子占其全部配子的比例，算式为
美籍华人钱永健在研究绿色荧光蛋白(GFP)等方面有突出贡献，获得2008年度诺贝尔化学奖。请据图回答相关问题：
（1）绿色荧光蛋白基因在该实验中是作为 基因。
（2）目前获取绿色荧光蛋白基因的常用方法有 和 两种。
（3）基因表达载体（重组质粒）中的 是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动荧光蛋白基因转录。
（4）在②过程进行转基因体细胞的筛选时，比较简易的筛选方法是 。
（5）图中从③到④的过程中一般利用去核后的卵细胞作为受体，而不用去核的体细胞，主要原因是 。
（6）为了使胚胎移植获得成功，需要对代孕母兔用激素进行 处理。
（7）为了从乙兔体内一次获得多个卵细胞，往往需要向乙兔体内注入的是促性腺激素，而不是性激素，原因是通过 调节会抑制下丘脑和垂体的活动，从而导致相关激素分泌量下降，进而引起自身性激素分泌量减少，影响排卵。
芦笋雌（XX）、雄（XY）异株，但X、Y形态大小几乎无差异。请分析下列资料，回答相关问题。
资料一：芦笋雄株产量高，研究人员为筛选出雄性种子，对芦笋的Y染色进行了研究，发现有S和K两段特殊序列只存在于Y染色体上（如图），因而可通过检测它们而判断雄性个体。
（1）从特殊序列与性别基因的距离以及同源染色体的交叉互换两个角度看，更适合作为检测性别的特殊序列是 序列。
（2）检测过程中，要Y染色上截取某特殊序列，再以其为模板人工合成含32P的特殊序列单链，然后用该单链与大量的待检DNA单链“杂交”，若出现 （填结果），则证明待检种子为雄性，整个检测过程涉及的酶有 （写出两种）。
资料二：不同品种的芦笋对不同癌症的抵抗力有差异，品种Ⅰ表现高抗肝癌（用A表示），品种Ⅱ表现高抗胃癌（用B表示），A、B均位于常染色上。纯合品种Ⅰ、Ⅱ杂交得F1，取F1花粉粒离体培养，统计单倍体幼苗的表现型及比例，结果为双高抗：高抗肝癌：高抗胃癌=1：1：1。
（3）单倍体幼苗不出现双低抗类型的原因是 。
（4）若让F1 中的雄株与变种Ⅱ雌株交配，则子代中双高抗比例是 。
（5）将癌细胞培养在含芦笋抗癌因子和3H标记的胸腺嘧啶的细胞培养液中，结果显示癌细胞中几乎没有放射性，由此推测，芦笋抗癌因子的作用机理是 。
资料三：芦笋的性别由一对位于性染色体上的等位基因（M、m）决定。雄株开雄花，雌株开雌花，但极少数雄株偶尔开两性花，这种植株叫雄性雌型株（无变异），雄性雌型株自交，子代的雄株：雌株=3：1。
（6）分析资料三可知，芦苇的雄性是 （显性/隐性）。
（7）请写出雄性雌型株自交后代出现雄株：雌株=3：1的遗传图解（要求写出配子）。
番茄果实成熟过程中，某种酶(PG)开始合成并显著增加，促使果实变红变软。但不利于长途运输和长期保鲜。科学家利用反义RNA技术(见图解)，可有效解决此问题。该技术的核心是，从番茄体细胞中获得指导PG合成的信使RNA，继而以该信使RNA为模板人工合成反义基因并将之导入离体番茄体细胞，经组织培养获得完整植株。新植株在果实发育过程中，反义基因经转录产生的反义RNA与细胞原有mRNA(靶mRNA)互补形成双链RNA，阻止靶mRNA进一步翻译形成PG，从而达到抑制果实成熟的目的。请结合图解回答：
（1）反义基因像一般基因一样是一段双链的DNA分子，合成该分子的第一条链时，使用的模板是细胞质中的信使RNA，原料是四种 ，所用的酶是 。
（2）若要以完整双链反义基因克隆成百上千的反义基因，常利用 技术来扩增。
（3）如果指导番茄合成PG的信使RNA的碱基序列是A U C—C—A—G-—G-一U-c一，那么，PG反义基因的这段碱基对序列是________________________________________。
（4）合成的反义基因在导入离体番茄体细胞之前，必须进行表达载体的构建，该表达载体的组成，除了反义基因外，还必须有启动子、终止子以及 等，启动子位于基因的首端，它是 酶识别和结合的部位。
（5）将人工合成的反义基因导入番茄叶肉细胞，最后达到抑制果实成熟，该生物发生了变异，这种可遗传的变异属于 。在受体细胞中该基因指导合成的最终产物是 。
下图为科学家采用不同方法培育良种牛的过程，请据图回答有关问题：
（1）与一般的繁育良种动物方式相比较，胚胎移植的优势是 。在获取卵母细胞之前需用促性腺激素对奶牛进行处理，目的是 。
（2）“转基因牛”D培育过程中，常用受精卵作为外源基因的受体细胞，主要原因是 。
（3）图中数字标号③代表的结构为 ，③将来发育为 ，c→d过程需对其均等分割的目的是 和 。A、B牛基因型是否相同？ 。
（4）以上培育过程中，用到的生物技术名称是 （至少答两个）。
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。取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为4种限制酶的识别序列和酶切位点，图2为含有目的基因的DNA片段及其具有的限制酶切点。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）一个完整的基因表达载体除了目的基因、复制原点、启动子和终止子外，还应包括 。若需利用酶切法获得目的基因，最应选择的限制酶是 和 。
（3）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
。
（4）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）
①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。 。
②现用EcoRI酶切重组成功的质粒（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），酶切后进行电泳观察，会出现长度为 kb的片段。
以山东农业大学李铁坚教授为首的农业专家总结养猪技水，创立了新式生态大棚养猪法，也叫懒汉养猪法。
（1）懒汉养猪法充分利用锯末、农作物秸秆粉碎物等作为发酵床垫料。由于猪有拱地的习性，锯末、农作物秸秆粉碎物等就会与猪粪便混合发酵，培养有益菌供猪采食，减少饲料、节约用水等直接饲养成本，实现粪污零排放，无臭气、无污染。同时，还能生产优质肥料，用于改良土壤、促进农作物生长，主要遵循了 原理。懒汉养猪法使猪只恢复了自然习性，从发酵床中采食肉眼可见的大型白色菌丝。乳酸菌与该菌丝细胞相比，最主要的区别是 。料床中的各种有益菌之间的关系为 。在寒冷的冬季，发酵床表层的温度仍可维持25℃-30℃的水平，主要原因是 ________。
（2）现有发酵床混合菌种采自自然界，发酵效率较低。从瑞氏木霉cDNA文库中可获得高效的纤维素酶基因，有人将瑞氏木霉纤维素酶基因转入混合菌中，经筛选得到了可高效利用纤维素的工程混合菌菌种（过程如图甲所示）。
图甲中，为达到筛选目的，平板内的固体培养基应以 作为唯一碳源。①、②过程需要重复几次，目的是 。
某同学尝试过程②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是 。
果蝇是生物研究中常用的一种小动物, 果蝇有刚毛、截毛等不同表现型的个体，研究人员利用基因探针检测果蝇不同细胞的基因表达情况，结果如下。请回答问题：
（1）基因探针所运用的原理是 。已知管家基因是在所有细胞中都能表达的基因，实验中最可能属于管家基因的是 。根据图中基因探针结果，哪两种细胞的细胞类型最接近？ 。
（2）已知果蝇刚毛和截毛这对相对性状由X和Y染色体上一对等位基因控制，刚毛基因（B）对截毛基因（b）为显性。现有基因型分别为XBXB、XBYB、XbXb和XbYb的四种果蝇。
①现从上述四种果蝇中选择亲本，通过两次杂交，使最终获得的F2代果蝇中，雄性全部表现为截毛，雌性全部表现为刚毛。则在第一次杂交中所选择的亲本的基因型是 ；F2代中，截毛雄果蝇的基因型是 ；F2代中刚毛果蝇所占比例为 。
②现拟从上述四种果蝇中选择亲本，通过两代杂交，使最终获得的F2代果蝇中，雌性全部表现为截毛，雄性全部表现为刚毛。请用遗传图解表示出相关杂交实验过程。
应用生物工程技术能获得人们需要的生物新品种或新产品。请据图回答下列问题：
（1）转基因牛可通过分泌的乳汁来生产人生长激素，在基因表达载体中，人生长激素基因的前端必须有 。③过程培养到一定阶段，可以采用 技术，培育出多头完全相同的转基因牛犊
（2）prG能激发细胞不断分裂，通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体，Ⅱ最可能是 细胞，Ⅲ代表的细胞具有 的特点
（3）在抗虫棉培育过程中，进行④过程最常用的方法是 。
2012年诺贝尔生理学或医学奖授予两位在细胞核重编程领域有重大贡献的科学家。科学家把c –Myc等4个关键基因通过逆转录病毒载体转入小鼠的成纤维细胞，使其变成诱导多能干细胞——iPS细胞，这意味着未成熟的细胞能够发展成所有类型的细胞。
（1）基因工程中经常使用的工具酶是_______常用的载体除了动植物病毒外还有______和_____。
（2）若想增强载体病毒颗粒的感染性，可利用__________技术改造病毒外壳蛋白，直接对______进行操作。
（3）应用____技术得到重组细胞，激活重组细胞发育成早期胚胎，使用从_____中获得的胚胎干细胞，在培养中根据需要加入相应的小分子物质以促进其_____得到各种组织器官，用于治疗某些疾病，这种技术称为____________________。
（4）iPS细胞的获得不使用胚胎细胞或卵细胞，也不诱导发育成个体，因此不会像生殖性克隆一样引发__________问题。
（5）iPS细胞在体外已成功地被诱导分化为神经元细胞、神经胶质细胞、心血管细胞和原始生殖细胞等，究其本质原因是基因_________________的结果。
试题篮
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