科学家将鱼抗冻蛋白基因转入番茄，使番茄的耐寒能力大大提高，可以在相对寒冷的环境中生长。质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、HindⅢ、AluⅠ等四种限制酶切割位点，下图是转基因抗冻番茄培育过程的示意图（ampr为抗氨苄青霉素基因），其中①～④是转基因抗冻番茄培育过程中的相关步骤，Ⅰ、Ⅱ表示相关结构或细胞。请据图作答：
（1）在构建基因表达载体时，可用一种或者多种限制酶进行切割。为了避免目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接，在此实例中，应该选用限制酶＿＿＿＿＿＿＿＿分别对_____________________进行切割，切割后产生的DNA片段分别为＿＿＿种。
（2）培养基中的氨苄青霉素会抑制番茄愈伤组织细胞的生长，要利用该培养基筛选已导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄细胞，应使基因表达载体Ⅰ中含有＿＿＿＿＿＿＿＿作为标记基因。
（3）研究人员通常采用＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿法将鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞内。通常采用＿＿＿＿＿＿＿＿技术，在分子水平检测目的基因是否翻译形成了相应的蛋白质。
（4）利用组织培养技术将导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄组织细胞培育成植株。图中③、④依次表示组织培养过程中番茄组织细胞的＿＿＿＿ ＿＿＿＿过程。
科学家通过对鼠和人控制抗体产生的基因进行拼接，实现了对鼠源杂交瘤抗体的改造，生产出对人体的不良反应减少、效果更好的鼠—人嵌合抗体，用于癌症治疗。下图表示形成鼠—人嵌合抗体的过程。请据图回答：
（1）鼠源杂交瘤抗体就是从免疫小鼠的脾脏细胞中获取B淋巴细胞，在诱导剂的作用下与________细胞融合，形成_________细胞，并通过体内培养或体外培养生产单克隆抗体。这种抗体与普通血清抗体相比较，最主要的优点在于______________________，可大量制备。
（2）与植物原生质体的融合相比，动物细胞融合在诱导融合方法方面的主要区别是还常用________________________诱导融合。
（3）生产单克隆抗体一般不直接培养浆细胞，主要原因是__________________________。
（4）通过基因拼接，将鼠源抗体基因改造成鼠—人嵌合抗体基因，然后导入到鼠淋巴细胞中，这个过程中用到的工具酶有__________、__________，改造抗体属于________工程的范畴。
依据基因工程技术和细胞工程有关原理回答下列问题：
（1）基因工程操作的基本步骤是：
① ____ __； ② ____；
③ ____； ④ __。
（2）获取目的基因途径有 、 。
（3）下图是将人类的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”的示意图，所用的载体为质粒A。已知细菌B细胞内不含质粒A，也不含质粒A上的基因，质粒导入细菌B后，其上的基因能得到表达。简述重组质粒的主要过程包括：
① ；
② ；
③ 。
④导入细菌B细胞的目的基因成功表达的标志是什么？ ______。
《科技日报》2007年8月3日报道，美国佛罗里达大学的亨利·丹尼尔教授利用基因工程，研制出转基因莴苣，可用其中的有效药物成分制造胰岛素胶囊来治疗糖尿病。如右图所示是获得转基因莴苣的技术流程，请据图回答下列问题：
（1）①过程需要的酶有 。
（2）为了便于筛选，质粒A上应具有 。
（3）接受重组质粒的受体细胞可能有三种情况：如果受体细胞C1是土壤农杆菌，则导入它的目的是为了 ，以便于得到大量的含目的基因的土壤农杆菌。然后用土壤农杆菌侵染受体细胞C2 ，受体细胞C2可以是 或其它细胞，然后应用组织培养技术，经 和 过程，形成转基因莴苣。
（4）经②过程获得的转基因莴苣中的目的基因是否表达，在分子水平上可用_________方法进行检测，如果出现杂交带，说明转基因莴苣培育成功。
（5）目前，为使胰岛素能直接进入血液，通常采用的给药方式是注射，而不是口服。丹尼尔发明的胰岛素胶囊的优越之处在于:胶囊膜（植物细胞壁）可以在口服后的初始阶段防止胰岛素被降解。当含有胰岛素的植物细胞到达肠壁后，肠居细菌开始将植物细胞壁缓慢分解，胰岛素随之被逐渐地释放到血液中。据此可以断定：①人体内缺乏分解细胞壁的纤维素酶；②该药物（胰岛素）被患者吸收的方式为 。
【生物——选修3 现代生物科技专题】
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___________ 分别切割目的基因和运载体，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__________（键名）而结合，遵循 原则。
(2)在获得目的基因的过程中，PCR技术相当重要。PCR扩增反应需要在一定的缓冲溶液中加入DNA模板、分别与两条模板链相结合的两种 、四种脱氧核苷酸和
的DNA聚合酶。
(3)图中的III是导入了目的基因的受体细胞，经培养、筛选最终获得一株有抗虫特性的转基因植株。经分析，该植株含有一个携带目的基因的DNA片段，因此可以把它看作是杂合子。理论上，在该转基因植株自交产生的F1中，仍具有抗虫特性的植株占总数的 ，原因是_
(4) 述抗虫棉植株的后代种子种植下去后，往往有很多植株不再具有抗虫性，原因是_
，要想获得纯合体，常采用的方法是________ __。
(5)科学家最初在做抗虫实验时，虽然用一定的方法已检测出棉花的植株中含有抗虫基因，但让棉铃虫食用棉的叶片时，棉铃虫并没有被杀死，这说明______ _。科学家在研究的基础上又一次对棉花植株中的抗性基因进行了修饰，然后在让棉铃虫食用棉的叶片，结果食用的第二天棉铃虫就死亡了
生物学家通过基因工程培育出了能够通过乳房生物反应器生产人的血清蛋白。
（1） “分子缝合针”是 ，
（2） “分子运输车”是 。
（3）操作步骤：从人的____________获取目的基因；目的基因与____________结合构建基因表达载体；在基因表达载体中还应插入___________和终止子。然后把基因表达载体导入牛的____________，通过发育形成的牛体细胞含人的_________________，成熟的牛产的的奶中含有___________________，证明基因操作成功。
（4）人的基因在牛体内能表达,说明人和牛___________
基因工程又叫基因拼接技术。 在该技术中，切割DNA的工具是 ，它能识别某一特定核苷酸序列，使两个核苷酸之间的 断开。限制酶切割产生的DNA片段末端有两种形式，分别是 、 。
下图为培育转基因小鼠的部分过程示意图。请回答下列问题：
（1）若需在短时间内获得较多的外源基因，通常采用 技术。
（2）图中的A细胞通常为 细胞，将外源基因导入该细胞常用的方法是 。
（3）仔鼠出生后可用其尾巴进行DNA检测，通过 方法，检测出携带外源基因的小鼠。至于外源基因是否合成相应的蛋白质，可从转基因小鼠中提取蛋白质，并用相应的抗体进行 杂交，若有杂交带出现，则表明小鼠体内的外源基因 。
（4）在外源基因导入小鼠的A细胞时，外源基因可能随机地插入到该细胞的DNA中。这些细胞有的能发育成转基因小鼠，有的却死亡。请分析外源基因插入后导致有些A细胞死亡的最可能原因 。
基因克隆是对分离出来的目的基因进行大量扩增的过程。经过基因克隆，可以生产出大量的目的基因或在基因表达时获得大量的蛋白质。细菌质粒是基因克隆的合适载体，经研究发现，某些细菌质粒中含有两个抗生素抗性基因——氨苄青霉素抗性基因和四环素抗性基因，而且，在四环素抗性基因中存在限制酶的单一识别序列。
下图表示利用质粒进行基因克隆的过程，其中A-D表示物质，I和II表示抗性基因，①—⑦表示过程，其它数字表示菌落，据图回答下列问题：
（1）写出下列字母和编号的名称：A： ； II： 。
（2）将A和B形成D所需的酶是 。⑤过程中为提高成功率，常用 溶液处理大肠杆菌。
（3）为筛选含有物质A的细菌，需进行细菌培养，先在培养基（一）中只加入氨苄青霉素，一段时间后，培养基上长出的细菌菌落具有 特性。然后，用灭菌绒布从培养基（一）中蘸取菌种，再按到只含四环素的培养基（二）中培养。根据培养基（一）和（二）上的细菌生长情况，可以判断图中菌落 （填数字）即为筛选出的含有物质A的细菌，原因是 。
番茄营养丰富，是人们喜爱的一类果蔬。但普通番茄细胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因，控制细胞产生多聚半乳糖醛酸酶，该酶能破坏细胞壁，使番茄软化，不耐贮藏。为满足人们的生产生活需要，科学家们通过基因工程技术，培育出了抗软化、保鲜时间长的番茄新品种。操作流程如图，请回答：
（1）在番茄新品种的培育过程中，将目的基因导入受体细胞的方法叫做 。
（2）从图中可见，mRNAl和mRNA2的结合直接导致了 无法合成，最终使番茄获得了抗软化的性状。
（3）普通番茄细胞导入目的基因后，经③过程形成 ，然后诱导出试管苗，进一步培养成正常植株。
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重症联合性免疫缺陷病是一种体液免疫、细胞免疫同时有严重缺陷的疾病（简称SCID），这种患者缺乏正常的人体免疫功能，只要稍被细菌或病毒感染，就会发病死亡。经研究证实，SCID病人细胞的一个常染色体上编码腺苷酸脱氨酶（简称ADA）的基因ada发生了突变。目前，人们已经找到了治疗该疾病的方案。如下图： 
（1）下列不是运载体必须具备的是（ ）
A．能在宿主细胞中复制并保存 B．具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接
C．具有标记基因，便于进行筛选 D．是环状形态的DNA分子
（2）在此图过程中用到的基因操作工具分别是 。
（3）研究人员将ada注入淋巴细胞，而不是其他细胞，其原因是什么？ 。
（4）图中的治疗方法是_______（体内或体外）基因治疗法，这是______ _____生物技术的应用。请列举除了在医学领域，该生物技术在其他领域的一些成就： 。
（5）SCID病人的血液能作为实验“DNA粗提取与鉴定”的实验材料吗？ ，为什么？
2N/4N 嵌合体胚胎是指用四倍体 (4N )胚胎与二倍体胚胎(2N )或胚胎干细胞 (ES 细胞)进行聚合，形成由二倍体和四倍体细胞组成的嵌合体。2N/4N 嵌合体胚胎的构建常用方法如下图，请据图分析回答：
（1）受精卵是胚胎发育的开端，图中的卵细胞达到 时期，才具备受精的能力，而精子需经过 过程才能和卵细胞结合。
（2）2N的ES细胞来自胚胎发育过程的 期，本实验中从功能上说明了该细胞 。
（3）2n/4n 嵌合体胚胎的构建用到的现代生物工程技术主要有：
2008年诺贝尔化学奖授予了三位在研究绿色荧光蛋白（GFP）方面做出突出贡献的科学家。绿色荧光蛋白能在蓝光或紫外光的激发下发出荧光，这样借助GFP发出的荧光就可以跟踪蛋白质在细胞内部的移动情况，帮助推断蛋白质的功能。下图为我国首例绿色荧光蛋白（GFP）转基因克隆猪的培育过程示意图，据图回答：
注：图中通过过程①、②形成重组质粒，需要限制性内切酶切取目的基因、切割质粒。限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。在质粒上有酶Ⅰ的一个切点，在目的基因的两侧各有1个酶Ⅱ的切点。
（1）在DNA连接酶的作用下，上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接起来 ，理由是： 。
（2）过程③将重组质粒导入猪胎儿成纤维细胞时，采用最多的方法是 。
（3）如果将切取的GFP基因与抑制小猪抗原表达的基因一起构建到载体上，GFP基因可以作为基因表达载体上的标记基因，其作用是 。获得的转基因克隆猪，可以解决的医学难题是，可以避免 。
（4）目前科学家们通过蛋白质工程制造出了蓝色荧光蛋白，黄色荧光蛋白等，采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白过程的正确顺序是： （用数字表示）。
①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸
②蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计序列
③蓝色荧光蛋白基因的修饰（合成）
④表达出蓝色荧光蛋白。
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：
材料一：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。
材料二：注射疫苗往往会在儿童和部分成年人身上引起痛苦，将疫苗藏身于水果蔬菜中，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 ，构建的乙肝表面抗原蛋白基因表达载体一般由 等部分组成。
（2）过程②是将重组质粒导入山羊受体细胞，受体细胞应选择 ，采用最多的也是最有效的导入方法是 ；
过程⑥是将重组质粒导入莴苣受体细胞，受体细胞可为 ，采用最多的导入方法是 。
（3）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。还可以形成膀胱生物反应器，从 中提取所需蛛丝蛋白，简化提取过程。
资料三：PCR技术（聚合酶链式反应）是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术，下图表示合成过程，请据图分析回答：
（4）A过程高温使DNA变性解旋，对该过程的原理叙述正确的是:( )
| A．该过程用到耐高温的解旋酶破坏氢键； |
| B．该过程用到限制酶破坏磷酸二酯键； |
| C．该过程不需要解旋酶的作用； |
| D．该过程与人体细胞的过程完全相同； |
（5）从图中可知，催化C过程的酶是 ，它与正常细胞内的酶区别是 ；PCR反应除提供酶、DNA模板、通过控制温度使DNA复制在体外反复进行外，还需要满足的两个基本条件是 。
（6）如果把模板DNA的两条链用15N标记，游离的脱氧核苷酸不做标记，控制“94℃-55℃-72℃”温度循环3次，则在形成的子代DNA中含有15N标记的DNA占 。如果模板DNA分子共有a个碱基对，其中含有胞嘧啶m个，则该DNA复制10次，需要加入胸腺嘧啶脱氧核苷酸 个。
1997年，科学家将动物体内的能够合成胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子重组，并且在大肠杆菌中表达成功。请据下图回答问题。
(1)此图表示的是采取 基因的方法获取 基因的过程。
(2)图中①DNA是以 为模板，形成单链DNA，在酶的作用下合成双链DNA，此过程叫 。从而获得了所需要的 基因。
(3)图中②代表的是 ，在它的作用下将质粒( 环状DNA)切出 末端。
(4)图中④表示将 。⑤表示 DNA随大肠杆菌的繁殖而进行 。
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