(7分)2006年新华网郑州5月2日电（记者林嵬）转基因抗虫棉，就是通过生物技术，把一种细菌的遗传物质（DNA）片段转移到棉花里，让棉铃虫一吃就死，具有抗虫性状的棉花。下图表示从苏云金杆菌分离出来的杀虫晶体蛋白质基因（简称Bt基因）及形成转基因抗虫植物的图解，请据图回答问题：
（1）从供体细胞的DNA中直接分离基因最常用的方法是______________。
（2）获得Bt基因后，在连接到运载体上时，常用到的酶是__________。最常用的运载体是质粒，其化学本质是_________。
（3）科学家最初做抗虫棉试验时，虽然检测出棉的植株中含有Bt基因，但棉铃虫并没有被杀死，说明Bt基因还不能在高等植物中________。后来科学家对Bt基因作了适当的修饰，这种对Bt基因所作的修饰发生在__________部位。
（4）欲快速培育大量该抗虫新品种，应采用的技术是________________________，依据的理论基础是_________________________。
《“十一五”将建12项重大科技基础设施》被2007年12月28日评为2007年国内十大科技新闻之一，其中的12项中的一项为“蛋白质科学研究设施”。这是由于随着人类基因组计划的进展以及多种生物基因测序工作的完成，人类跨入了蛋白质时代。对蛋白质的研究和应用，首先需要获得高纯度的蛋白质。请回答下列问题：
（1）蛋白质的提取和分离一般分为四步：_________、________、_________和纯度鉴定。
（2）如果要从红细胞中分离出血红蛋白，实验前取新鲜血液要在采血容器中预先加入柠
檬酸钠，这样做的目的是__________________________________。
（3）血红蛋白的提取又可以细分为：红细胞的洗涤、______________、分离血红蛋白溶
液和_______。其中分离血红蛋白溶液时需要用到_______（仪器）分出下层红色透明液体。
（4）装填凝胶色谱柱时，要注意色谱柱内不能有气泡存在，一旦发现有气泡必须重新装。
这是因为____________________________________________。
白细胞介素2是淋巴细胞产生的一种淋巴因子，用基因工程和微生物培养方法获得的白细胞介素2在临床上主要用于治疗肿瘤和感染性疾病。请完成有关问题。
（1）除白细胞介素2外，淋巴细胞产生的淋巴因子还有________。
（2）传统生产白细胞介素2的方法是从人体血液的白细胞中提取的，每300 L血液中只能提取出1 mg的白细胞介素2，应用基因工程方法生产白细胞介素2可以数十倍地增加产量。应用基因工程方法生产白细胞介素2 ,首先要提取________，完成此过程的工具酶是________，最常用的运载体是________，重组的 DNA分子进入受体细胞后，受体细胞必须________才能说明目的基因完成了表达过程。
（3）提取白细胞介素2应在细菌生长的________期，在细菌生长的________期，其代谢旺盛，个体形态和生理特征比较稳定，是选择生产留种和科研材料的时期。
质粒是基因工程中常用的运载体，存在于许多细菌及酵母菌等生物中。请根据实验原理和材料用具，设计实验选择运载体质粒，明确质粒的抗菌素基因所控的抗菌素类别。
实验原理：作为运载体的质粒，须有标记基因，这一标记基因是抗菌素抗性基因，故只有具有抗菌素抗性的细菌，其质粒才可用作运载体。
材料用具：青霉素、四环素的10万单位溶液、菌种试管、灭菌的含细菌培养基的培养皿、酒精灯、接种环、一次性注射器、蒸馏水、恒温箱等。
方法步骤：
第一步：取三个含细菌培养基的培养皿并标1、2、3号，在酒精灯旁，用三支注射器分别注入1ml蒸馏水、青霉素液、四环素液，并使之在整个培养基表面分布均匀。
第二步：________________________________________________________.
第三步：________________________________________________________.
预期结果：
①________________________________________________________
②________________________________________________________
③________________________________________________________
④________________________________________________________
⑤________________________________________________________
豇豆对多种害虫具有抗虫能力，根本原因是豇豆体内具有胰蛋白酶抑制剂基因（CpTI基因）。科学家将其转移到水稻体内后，却发现效果不理想，主要原因是CpTI蛋白质的积累量不足。经过在体外对CpTI基因进行了修饰后，CpTI蛋白质在水稻中的积累量就得到了提高。修饰和表达过程图3所示：
图3
请根据以上材料，回答下列问题：
（1）CpTI基因是基因工程中的________ ，为减少工作量和盲目性，获以CpTI基因时应尽可能采用人工合成基因的方法，目前主要有两条途径：一是利用mRNA为模板合成所需基因，完成这一过程需要 ________酶和DNA聚合酶等；二是根据已知的蛋白质的氨基酸序列，推测出目的基因结构中的________的核苷酸序列，再通过化学方法合成目的基因。
（2）用化学方法合成的CpTI与豇豆体内的CpTI相比，前者的核苷酸数目________后者的，主要原因是________ 。
（3）“信号肽”序列及“内质网滞留信号”序列之所以能修饰到CpTI上，是由于其基本组成单位是________ ，在①过程中，要使用________酶，②过程称为 ________ 。
（4）检测修饰后的CpTI基因是否表达的最好方法是______ 。
科学工作者将从苏云金杆菌中分离出来的杀虫晶体蛋白质的基因（Bt），通过基因工程的方法转移到棉花植株中，培育出了转基因的抗虫棉。Bt基因在棉花植株的细胞中表达，使棉花植株产生原毒素（杀虫晶体蛋白），达到抗虫的目的。
（1）在实验室中，欲快速、大量地获得Bt基因，在合成Bt基因的试管中加入的物质有________。
（2）图3—3—3中A→B→C表示杆苏云金菌的DNA复制过程，黑点表示DNA分子复制的起始点，“→”表示DNA分子复制的方向，从左到右表示复制的时间顺序。若A中含48502个碱基对，子链的延伸速度是105个碱基对/分，则此DNA分子复制完成约需30秒，而实际上只需16秒。根据图中A—C分析，其原因是________。
图3—3—3
（3）Bt基因在棉花细胞中表达的过程可以表示为：________
（4）在大田中种植转基因抗虫棉的同时，一般都间隔种植少量非转基因的棉花或其他作物，从生物进化的角度分析，这种做法的主要目的是减缓________增加的频率；抗虫棉培育成功的意义在于________________，有利于农业的可持续发展。
阅读下列短文，回答问题。
美检测雇员基因缺陷引发首例基因歧视官司
据新华社电 美国公平就业机会委员会近日将美国北圣菲铁路公司上法庭，要求这这家公司停止对其雇员进行基因缺陷检测。这是美国首例与工作场所基因隐私和基因歧视有关的法律纠纷案。据报道，公平就业机会委员会在诉状中说，北圣菲铁路公司从部分雇员身上采集血样，然后进行基因缺陷检测，这种把基因检测结果作为雇人基础的做法违反了美国残疾人法案，应该立即禁止。该委员会在一份声明中说：“在科学和技术进步的同时，我们必须保持警惕，确保新科技成果不被用于违反劳动者的权利”。
由于担心基因检测将使一些体质差、易于受伤或患病的人不被用人单位雇佣，美国22个州已经通过了禁止在雇人时借助基因检测做决定的法案。
（1）文中的“基因缺陷”是指________。
（2）导致“基因缺陷”的因素有________________。
（3）对“基因缺陷”可以采用________方法来治疗。
（4）这个案例给我们的启示是________ 。
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，用转基因技术培育出了抗枯萎病的新品种。请据图3—3—1回答：
图3—3—1
（1）将②连接到①并形成③，常用到的酶有________ 。
（2）②与①上的某种抗药性基因在结构上的最大区别是________。
（3）经检测，被③侵染的茶花叶片细胞具备了抗病性，这说明②已经________。欲快速培育大量该抗病新品种，应该采用的技术是________，依据的理论基础是________。
（4）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？________。
我国科学工作者克隆并测序了庚型肝炎病毒全部基因组。该病毒核苷酸共9213个核苷酸，其中C和G含量碱基总量的59.4﹪，编码一个含2873个氨基酸的蛋白质分子，其一端有168个核苷酸，另一端有423个核苷酸的非编码区，分析回答：
（1）庚肝病毒的性状由________控制，其与甲肝病毒的性状不同，从本质上看其原因是 遗传信息不同。
（2）简要说明该病毒核酸全长有9213个核苷酸，而指导合成蛋白质分子为什么只有2873个氨基酸？________ 。
（3）从提供信息分析该病毒为________。
| A．DNA病毒 | B．RNA病毒 | C．逆转录病毒 | D．不能确定 |
基因兴奋剂是难于检测的兴奋剂，是奥运会反兴奋剂的难题。科学家发现一种AGTN3的基因，其等位基因R能提高运动员的短跑成绩，其另一等位基因E则能提高运动员的长跑成绩。请回答：
（1）基因AGTN3变成基因R或E的现象在遗传学上称为 ，该现象发生的本质原因是DNA分子发生了 。
（2）若一个家庭中，父母都具有E基因，善长跑；一个儿子也具有E基因，善长跑；但另一个儿子因不具有E基因而不善长跑。据孟德尔理论，这种现象在遗传学上称为 。并由此可见，E基因对AGTN3基因具有 作用。
（3）若一对夫妇注射了R基因都提高了短跑成绩，则他们在这以后所生子女具有R基因的概率为 。
| A．100％ | B．75％ | C．25% | D．0 |
（4）科学考察发现，在多狮豹的非洲某部落，基因R出现的比例较大，而基因AGTN3出现的比例却较少。这一事实表明，在该部落的进化过程中具有 基因的个体更容易适应当时的环境而生存。请据根据达尔文的自然选择学说，结合该地区的自然条件简述该基因比例上升的大致过程。
小麦育种专家周中普教授带领科研小组经过10年努力，采用化学诱变、物理诱变和远源杂交的三结合育种方法培育出了营养价值极高的彩色小麦，并被列入我国太空育种计划。
（1）化学诱变和物理诱变可提高________，创造出更多的可供人类选择的变异类型。
（2）运用________技术，可以克服亲本远源杂交不亲和现象。
（3）如果专家将从太空返回的彩色小麦进行种植，发现一隐性性状变为显性性状，则表现为该显性性状的种子能否大面积推广？_____，说明理由。_________。
（4）科学研究表明，冬小麦必须经低温处理才能抽穗，感受低温的部位是胚。取数十粒冬小麦种子分为甲乙两组，甲组给予低温处理，乙组不处理。将每粒种子切成两半，按下图方式黏合（黏合后种子仍有活力），并置于相同适宜的条件下，将来可能抽穗的是________。
以重组技术为核心的基因工程正在改变着人类的生活。请回答下列问题。
(1)获得目的基因的方法通常包括和。
(2)切割和连接分子所使用的酶分别是。
(3)运送目的基因进入受体细胞的载体一般选用病毒或，后者的形状呈。
(4)由于重组分子成功导入受体细胞的频率，所以在转化后通常需要进行操作。
(5)将人胰岛素基因分别导入大肠杆菌与酵母菌，从两者中生产的胰岛素在功能和序列上是相同的。
已知镰刀型细胞贫血症是常染色体上隐性基因控制的遗传遗传病，某实验室欲用基因治疗法治疗，请据图回答下列相关问题：
（1）镰刀型细胞贫血症致病的直接原因是____________根本原因是 。
（2）物质A是合成 的正常基因，物质B是 。
（3）请简述体外基因治疗过程的操作过程：
① ；
② ；
③病毒将正常基因插入到 ；
④经过改造的造血干细胞输回到患者骨髓中并产生正常的血细胞。
（4）体外基因治疗目前没有应用到临床，但体外基因治疗始终让人们充满希望，因为其特点是 。
苏云金杆菌（Bt）能产生具有杀虫能力的毒素蛋白。下图是转Bt毒素蛋白基因植物的培育过程示意图（
为抗氨苄青霉素基因），据图回答下列问题。
（1）将图中①的DNA用HindⅢ、BamHⅠ完全酶切后，反应管中有 种DNA片段。
（2）图中②表示 HindⅢ与BamHⅠ酶切、DNA连接酶连接的过程，此过程可获得 种重组质粒；如果换用Bst l与BamHⅠ酶切，目的基因与质粒连接后可获得 种重组质粒。
（3）目的基因插入质粒后，不能影响质粒的 。
（4）图中③的Ti质粒调控合成的vir蛋白，可以协助带有目的基因的T—DNA导人植物细胞，并防止植物细胞中 对T—DNA的降解。
（5）已知转基因植物中毒素蛋白只结合某些昆虫肠上皮细胞表面的特异受体，使细胞膜穿孔，肠细胞裂解，昆虫死亡。而该毒素蛋白对人类的风险相对较小，原因是人类肠上皮细胞 。
（6）生产上常将上述转基因作物与非转基因作物混合播种，其目的是降低害虫种群中的
基因频率的增长速率。
试题篮
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