回答下列有关基因工程的问题(10分)最新基因医疗工程主要选择腺相关病毒（简称AAV）作为治疗用基因载体（见图）。AAV是有衣壳、无包膜的DNA小病毒，基因组含有病毒衣壳基因rep和复制相关蛋白基因cap，以及其他基因，但缺乏复制激活基因E，所以，AAV感染细胞后不会复制，对人体安全。当人体细胞同时感染其他DNA病毒（含有基因E）后，会激活复制、表达，形成病毒粒子（含DNA和衣壳），病毒粒子具有侵染能力。AAV病毒衣壳不能包装较大DNA分子。
血友病是由于基因TPO突变而不能合成凝血因子，导致机体出血。目前血友病的临床治疗主要有两种基因疗法，一是将基因工程菌生产的凝血因子注入患者体内，补充凝血因子；二是用含目的基因的重组病毒感染患者，使患者获得病毒直接提供的凝血因子。
1.在质粒重组之前需获取大量的目的基因等，实验室最常见的方法是（写中文全称） 。
2.过程①②需要限制酶外，还需要 酶。
3.重组AAV中去除了基因rep、cap，此举的目的是 ；重组AAV转染细胞产生病毒粒子，需要人工重组辅助质粒，这是因为 。
4.比较两种基因治疗法，说出用重组AAV病毒粒子感染治疗的优点： 。
5.实验发现，用昆虫细胞、酵母菌、人体细胞承担重组质粒与重组AAV的转染，都能收集到凝血因子，这一现象说明 。
6.病毒粒子可能含有重组AAV或人工重组辅助质粒，就需要检验、提纯，检验可以用酶切结合电泳法。已知腺相关病毒（AAV）与人体DNA片段的EcoRI与BamHI的酶切位点如图30所示，两种酶分开切的电泳图如图所示。
则用这两种酶作用于重组AAV，电泳图正确的是 。
2014年4月17日公布的全国土壤污染状况表明，耕地主要重金属污染物为镉、镍、铜、汞、铅等，造成作物减产、污染农产品。请回答下列问题。
（1）某研究小组研究了重金属铜、铅分别对某种作物叶绿素含量的毒性影响，结果如下表所示。
表：不同重金属分别作用下某种作物叶绿素含量
| 铅离子或铜离子浓度（mg/L） |
叶绿素含量（mg/g） |
|
| 铅离子影响 |
铜离子影响 |
|
| 0 |
0.38 |
0.38 |
| 5.00 |
0.36 |
0.50 |
| 10.00 |
0.41 |
0.36 |
| 20.00 |
0.36 |
0.37 |
| 40.00 |
0.33 |
0.41 |
| 80.00 |
0.22 |
0.29 |
| 160.00 |
0.21 |
0.24 |
①请归纳实验结论： 。
②针对上述结果，该研究小组提出“浓度为6.00mg//L的铜离子和浓度为90.00mg//L的铅离子对叶绿素含量的共同影响是怎样的呢？”的问题，并准备进一步的探究。请完成
下列探究过程：
a.假设 。
b.实验步骤：
步骤一：取12株生长状况相同的该种作物，平均分为4份，每份3株。
步骤二：将4份植株分别置于4只容量相同并分别盛有等量的4种完全营养液的锥形瓶（记为A、B、C、D组）中，其中A组不含有铜离子和铅离子；B组含有6.00mg/l的铜离子； ； 。
步骤三：在相同且适宜的条件下培养一段时间，测定叶绿素含量。
c.预测最可能的实验结果： 。
（2）重金属污染土壤的生物修复方法主要有植物修复和微生物修复。
①将芦苇可超富集重金属离子的关键酶（γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶）基因以 转化法导入生长快的高羊茅（草坪草）中，经种植、切割回收，快速降低土壤重金属含量。
②微生物修复方法主要原理是利用某些微生物对重金属离子有较强的吸附作用，降低离子活性。采用含有 配方的 培养，即可从土壤中分离并获得有此功能微生物。
生物工程技术为人们获得需要的生物新品种或新产品提供了便利。请据图回答：
（1）在培育转入人的生长激素基因牛的过程中，①过程需要的工具酶是 、 。②过程常用的方法是 。③过程培养到 阶段。可以采用 技术，培育出多头相同的转基因犊牛。
（2）在抗虫棉培育过程中，常用 作为目的基因的载体，目的基因需插入 中，以便目的基因能进入受体细胞。④过程中的受体细胞可采用愈伤组织细胞，与采用叶肉细胞相比较，其优点是 。⑤过程采用的技术是 。
（3）体外培养动物细胞时，需通入一定量的CO2，目的是 ，培养液中除添加各种营养物质以外，还常常要添加 等天然成分。
应用生物工程技术获得人们需要的生物新品种或新产品，是生物科学技术转化为生产力的重要体现。请据图回答下列问题： 
（1）在培育转基因山羊的过程中，①过程需要的工具酶是 ， 。②过程常用的方法是 。
（2）转抗血栓基因山羊可以通过分泌乳汁来生产抗血栓药物。在构建的相应基因表达载体中，人抗血栓基因的首端必须含有使其仅能在山羊乳腺细胞中特异性表达的___________，它是__________________识别和结合点部位。人们通常将此类转基因动物称为 。
（3）山羊早期胚胎在移植入受体母羊子宫之前，必须对胚胎进行性别鉴定，一般是取处于_________________时期的____________细胞进行检测。若要培育出多只相同的转抗血栓基因山羊，可以采用 技术获取。
（4）prG基因的产物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。
（5）在培育抗虫棉过程中，通常利用Ti质粒将抗虫基因导入棉花受体细胞，为了使抗虫基因顺利连接到受体染色体基因组中，抗虫基因通常位于Ti质粒的____________片段中。从分子水平检测抗虫棉是否培育成功的方法是________________________。从个体水平检测抗虫棉是否培育成功的方法是________________________。
下面是一项“利用转基因番茄生产人胰岛素的方法”的专利摘要，请回答：
本发明利用转基因番茄作为生物反应器生产人胰岛素。所用的人胰岛素基因是依据植物“偏爱”的密码子来设计所含的密码子，通过某方法合成若干DNA片段，拼接而成，重组DNA分子可通过农杆菌介导的方法转入番茄中，在番茄的果实中表达人胰岛素。
（1）本专利是采用___________方法获得目的基因。获得的人胰岛素基因与人体细胞中胰岛素基因的碱基序列不同，但两者所编码的蛋白质中氨基酸序列相同，原因是________________。要想在体外获得大量该目的基因的片段，可以采用__________技术。该技术中使用的关键酶是____________ ；原料是四种脱氧核苷酸。
（2）根据上述摘要，转基因操作时所用的载体是___________，载体上的________可以转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上。
（3）如果要检测在受体细胞中是否存在目的基因可采用____________技术,再经 方法培养成个体。
下图是利用生物工程技术生产人生长激素的示意图。质粒上的Ampr表示青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因，限制酶PstI、EcoR I和Hind Ⅲ切割形成的末端均不相同。据图回答：
（1）将人生长激素基因导入小鼠体内来生产生长激素。图中对供体雌鼠甲用促性腺激素处理一段时间后与雄鼠乙交配，然后通过手术的方法从雌鼠甲的___________中取出受精卵。图中早期胚胎应保证发育到____________________阶段，才能进行后续过程的操作。
（2）①过程不能利用人的皮肤细胞，其原因是_____________________________。
（3）为了使目的基因和质粒定向连接并且有利于受体细胞的筛选，切割质粒时应选用的酶是 。
（4）大肠杆菌细胞内应不含 基因，以利于筛选出含重组质粒的受体菌。
（5）如果从限制酶Pst I、EcoR I和HindⅢ任选两种酶对质粒进行切割，均会将质粒切成两段，则形成的DNA片段有________种，其中含有完整四环素抗性基因的DNA片段占___________。
（6）按照图示的操作，将三角瓶中的大肠杆菌先接种到甲培养基上，然后分别接种到乙和丙两个培养基的相同位置，一段时间后，菌落的生长状况如乙、丙图所示。据图分析丙培养基中含人生长激素基因的菌落有_____个。
请回答下列有关问题：
（1）基因工程是一种__________操作技术，需要借助限制酶、连接酶和载体才能进行。
（2）培育转基因生物的操作是：先通过各种方法获得目的基因，然后将目的基因与__________所需要的多种原件组装起来构成一个__________，再将其导入受体细胞，并使__________。
（3）为获得纯度相对较高的DNA，某同学以鸡血为材料展开了实验探究，实验步骤如下：
A.取鸡血细胞悬液10mL，加蒸馏水20mL，同时用玻棒快速搅拌，过滤，取滤液，转移到塑料材质的大烧杯中。
B.沿大烧杯内壁持续、缓慢地加入饱和硫酸铵溶液，用玻棒沿一个方向轻轻搅拌，同时不断收集析出的物质。
C.根据鸡血中几种物质的析出情况绘制的曲线（如图）：
①如果只要收集纤维蛋白，可采取的措施是____________________。
②当硫酸铵溶液的饱和度最低约为__________时，DNA的溶解度最小，与此同时析出的物质还有__________。
③如果要进一步去掉其他杂质，尽可能提高获得的DNA纯度，可采取的办法是______________________________。（答出一点即可）
浙江大学农学院喻景权教授的课题组最新研究发现一种植物激素——油菜素内酯，能促进农药在植物体内的降解和代谢。研究人员发现，用油菜素内酯处理后，许多参与农药降解的基因(如P450和GST)的表达和酶活性都得到提高，在这些基因的“指导”下合成的蛋白酶能把农药逐渐转化为水溶性物质或低毒无毒物质，有的则被直接排出体外。某课题组进一步进行了如下的实验操作，请回答：
(1)获得油菜素内酯基因的方法有____________________、________________。第①步用PCR技术扩增基因时用到的耐高温的酶通常是指____________________。步骤②用到的酶有__________________________________________________。
(2)图中导入重组质粒的方法是______ __。在导入之前应用__________ __处理。
(3)导入重组质粒以后，往往还需要进行检测和筛选，可用______ __制成探针，检测是否导入了重组基因，在培养基中加入________可将含有目的基因的细胞筛选出来。
(4)请你为该课题命名：_______________________________________________________
(5)请你说说该研究发现的生态学意义。
________________________________________________________________________
人的ABO血型是由三个基因即IA、IB、i控制，ABO血型又有非分泌型和分泌型（唾液中有相关物质）之分，这一性状受E和e控制。下图为某家庭的血型遗传系谱图，其中5号不携带非分泌型基因，1、3、6为O型，5、7为A型，4号为B型。
（1）人的ABO血型是由红细胞表面的 决定的。基因型为IAIB的个体表现为AB型血，这种现象称为 。
（2）分泌型血型的遗传方式是 ，2号的基因型是 。
（3）请用遗传图解表示Ⅱ4与Ⅱ5再生一个孩子的血型情况。（就ABO血型而言，要求写出配子。）
（4）为了解决输血时血源不足的问题，科学家设想通过基因工程由大肠杆菌生产某种血浆蛋白。为了能使大肠杆菌接纳重组质粒，一般用 进行处理，然后常根据质粒上的 进行筛选，再经过培养，让目的基因和质粒一起在大肠杆菌内 。
大肠杆菌的质粒可以成功转入植物细胞，并将目的基因整合到植物的染色体DNA上。下图表示通过基因工程获得抗虫棉的过程。
(1)过程②形成的重组质粒，含有___________用于检查和筛选。
(2)构建重组质粒时，需要工具酶__________使质粒与抗虫基因切口黏合。
(3)过程③一般采的方法___________。
(4)过程④运用了植物组织培养技术，其理论依据是_________________；在该技术应用的过程中，脱分化和再分化取决于培养基中___________用量的比例，这说明植物生命活动的调节是_____________的结果。再分化形成胚状体的根本原因是______________。
(5)为了检测通过④过程获得的棉花植物株是否具有抗虫的特性，从个体水平采用的方法是____________。
德国研究人员最近开发出一种新的生产工艺，利用转基因烟草生产抗艾滋病病毒药物，这项工艺可以大大降低生产抗艾滋病病毒药物的成本。植物型抗艾滋病药物的成功开发，对治疗艾滋病药物的普及具有重要意义。如图为制备转基因烟草流程示意图，请回答问题：
（1）构建携带外源基因的质粒时，需要使用的工具酶是___________。
（2）图中目的基因导入烟草细胞的方法是____________，除此之外导入植物受体细胞的方法还可以是_______。
（3）将含有目的基因的受体细胞培养成烟草植株的技术叫做__________，其理论基础是________________。
（4）在培养过程中，除添加必要的营养物质，还需要向培养基中添加________，同时除提供适宜的温度、光照和氧气等环境条件外，成功的关键是___________________________。
（5）与该培养过程所用培养基相比，用于动物细胞培养的培养液除含有水分、无机盐、糖类、维生素以及氨基酸等之外，还需要添加____________________。
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）期间要生产流程如右图
（1）EPO在人体细胞内合成的场所是____________。
（2）图中①所指的是____________技术，用该技术扩增与生物体内扩增所需酶的差异是______________________。
（3）图中的②与人体红细胞中提取的②是否相同？ （填是或否）原因是____________。
（4）将含人EPO基因的表达载体导入受体细胞的方法是___________。用DNA分子杂交技术检测表达载体导入是否成功，基于的原理是_ ___。
（5）用凝胶色谱法初步分离纯化rhEPO，主要基于各种蛋白质_____________的差异。
下图一是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，请据图作答。
（1）能否利用人的皮肤细胞来完成①过程并说明理由。______________________________。
（2）③过程断开的化学键名称为_____________，在体外PCR操作时实现该过程的处理方法为______________。
（3）若A中共有a个碱基对，其中腺嘌呤有b个，则③④⑤过程进行3次，至少需要提供鸟嘌呤脱氧核苷酸________个；利用PCR进行扩增时，除了4种脱氧核苷酸原料，还需加入________________________。
（4）为使过程⑧更易进行，可用_____________（试剂）处理大肠杆菌；为检测⑧过程是否成功，可将处理后的大肠杆菌置于_________________培养基上培养。
（5）将基因导入大肠杆菌获得的胰岛素还需进一步加工才具有活性，据此请你设计更好的方法制备胰岛素。（只需思路，不用具体步骤）_______________________________________。
下图表示应用现代生物技术制备H7N9病毒单克隆抗体的流程，请回答下列问题：
(1)①过程表示________，②过程用到的工具酶是________。
(2)构建基因表达载体时，目的基因的首端必须含有________，③过程常用的方法是________，目的基因能否在受体细胞中稳定遗传的关键是________。
(3)从分子水平上鉴定目的基因是否转录可采用________技术，对于转基因成功的细胞Ⅱ还要进行克隆化培养和________检测，经多次筛选获得足够数量的该类细胞。
(4)细胞I是________ ，细胞Ⅱ的特点是________。
(5)若要预防H7N9禽流感，可用图中的________作为疫苗。
（1）基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤，其中的核心步骤是 ；PCR技术扩增目的基因是基因工程中常用的技术手段，这一技术的原理是 。
（2）植物组织培养的主要原理是植物细胞具有 ，具体过程是在 （填写特殊的条件）和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织、细胞培养在人工配制的培养基上，给予适宜的条件，诱导其经过 产生愈伤组织，最终形成完整的植株。
（3）生态工程是实现 经济最重要的手段之一，请写出它遵循的基因原理（答两项）： 。
（4）下列有关现代生物技术的叙述正确的是
| A．基因工程与蛋白质工程都能制造出新的蛋白质 |
| B．动物细胞培养时通常需要添加血清或血浆 |
| C．动物胚胎移植时，通常要在体外培养至囊胚期 |
| D．DNA连接酶和DNA聚合酶都能使核苷酸之间形成磷酸二酯键，属于同一种酶 |
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