来源于豇豆的胰蛋白酶抑制剂基因（CpTI基因）具有广谱的抗虫特性。但直接把该基因转入农作物后，发现转基因植株中合成的CpTI蛋白质的积累量并没有达到强烈抑制害虫的程度。于是，科研工作者在体外对CpTI基因进行了修饰，在其两端分别融合了“信号肽”序列和“内质网滞留信号”序列，在它们的共同作用下，CpTI蛋白质在转基因植株中的积累量得到了明显提高。修饰和表达过程如下图所示：
（1）在此项基因工程中，供体细胞是________；CpTI基因是人们所需要的特定基因，称为________。
（2）在体外对CpTI基因进行修饰时，首先要用________处理，形成黏性末端。
（3）“信号肽”序列及“内质网滞留信号”序列的化学本质是__________。
（4）检测修饰后的CpTI基因是否表达的最好方法是
___________________________________________。
（5）当前，转基因大豆、转基因棉花等转基因农作物已经进入了我们的生活，请从生物学角度谈谈转基因农作物可能带来的利与弊（各举一条）。
①利： _________________________________________。
②弊：__________________________________________。
基因工程自20世纪70年代兴起后，发展迅猛，成果显著。
Ⅰ利用大肠杆菌生产人胰岛素时，构建的表达载体含有人胰岛素基因及其启动子等，其中启动子的作用是 _______________________________ 。在用表达载体转化大肠杆菌时，常用 处理大肠杆菌，以利于表达载体进入；为了检测胰岛素基因是否转录出了mRNA，可用标记的胰岛素基因片段作探针与mRNA杂交，该杂交技术称为 __________ 。为了检测胰岛素基因转录的mRNA是否翻译成蛋白质，常用______________________技术。
Ⅱ近10年来，PCR技术（多聚酶链式反应）成为分子生物学实验室的一种常规手段，下图为PCR原理示意图，据图回答问题。
（1）基因工程中，利用PCR技术来________________，PCR技术依据的原理是DNA的半保留复制，生物体内也能完成DNA的复制，但有所不同，图中A过程称为____________，在生物体内需要______________才能完成。图中B 过程的完成需要_______________________________________等条件。
（2）若DNA样品的长度为100个碱基对，且A占15%，则完成三次循环，共需要提供的胞嘧啶脱氧核苷酸___________个。
毛角蛋白Ⅱ型中间丝（KIFⅡ）基因与绒山羊的羊绒质量密切相关。获得转KIFⅡ基因的高绒质绒山羊的简单流程如图。
（1）过程①中最常用的运载工具是______，所需要的酶是限制酶和_________。
（2）在过程②中，用_______处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。在培养过程中，将成纤维细胞置于5%CO2的气体环境中，CO2的作用是______________。
（3）在过成③中，用_________处理以获取更多的卵（母）细胞。成熟卵（母）细胞在核移植前需要进行_________处理。
（4）从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是_________。在胚胎移植前，通过_______技术可获得较多胚胎。
加拿大科学家通过转基因山羊已经生产出重组的人类丁酰胆碱酯酶，该酶可用于对抗生化武器。下图是转基因山羊的培育过程示意图，请据图回答问题（山羊为二倍体）：
（1）在上述操作中，目的基因是 基因，将该基因导入受体细胞常用的方法是 法。
（2）胚胎工程是指对动物的早期胚胎或 所进行的多种显微操作和处理技术。图中过程⑦所涉及的胚胎工程技术是 。
（3）从雌性山羊卵巢内获取的卵母细胞需要培养到 期才能完成受精作用，为了获得更多的卵母细胞，往往需要向雌性山羊体内注入 激素。受精过程中防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和 。
（4）要同时获得多只与此转基因山羊遗传物质相同的小羊，可对囊胚进行 。
如图是利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白的图解，据图回答：
（1）图中①一般用 处理可以得到③。
(2)为了使乳汁中含有人类血清白蛋白，需要获取仅在 ___细胞中特异性表达的目的基因启动子，在基因工程中，我们称②为 ，能实现②进入③的常用方法是 。
(3)下列A～D中表示④到⑤过程中正确的操作方法的是 ，把⑤送入⑥的最佳时期是 。
(4)④到⑤过程中称为 ⑤的数量能不能太多， 为什么？
(5)⑦是⑥生出的后代，那么⑦的遗传性状是否和⑥相似？ ，为什么？
(6)用这种方法生产药物与工厂化生产药物相比，优越性在于 。
（7）为检测人类血清白蛋白是否成功表达在分子水平上可采用________技术
(8)⑦和某些转基因羊可通过分泌乳汁来生产人类所需药物，这类转基因动物被称为________。
请回答与转基因小鼠的培育过程相关的问题。
（1）获取外源基因常用的工具酶是 ，若需在短时间内获得大量的某种外源基因，通常采用 技术。
（2）在供体雌鼠发情周期的某一阶段，用一激素处理促使卵巢里大量卵泡成熟并排出，称为超数排卵。在让供体母鼠与健康公鼠交配的同时，让代孕母鼠与结扎公鼠进行交配，使代孕母鼠与供体母鼠的生理条件达到同步或者一致，称为 处理。
（3）将基因表达载体导入受精卵常用的方法是 。
（4）将注射有外源DNA的受精卵移人发育培养液中继续培养至桑椹胚或 ，再进行胚胎移植。进行早期胚胎的体外培养时，培养液中除了含有各种无机盐、维生素、氨基酸、核苷酸等营养成分外，还要添加激素和 。
（5）待代孕母鼠产出幼仔后，取幼鼠尾巴细胞提取基因组DNA，可用 法等分析以确定是否为转基因鼠。
农业科技工作者在烟草中找到一种抗病基因，现拟采用基因工程技术将该基因转入棉细胞中，培育抗病棉品系。请回答下列问题。
（1）要获得该抗病基因，可采用从基因文库中获取、 等方法。将抗病基因转入棉细胞时，最常用的运载体是 。
（2）若运载体用EcoRⅠ切割后产生的片段如图示：
则能与该运载体连接的抗病基因分子末端是( )
（3）切割完成后，需用 酶将运载体与该抗病基因连接，得到 分子。
（4）将抗病基因转入棉细胞时，可先将重组DNA分子导入农杆菌 的T-DNA上，再用该农杆菌去侵染棉细胞，从组织培养得到的植株中筛选获得抗病棉。
基因工程是在现代生物学、化学和工程学基础上建立和发展起来的，并有赖于微生物学理论和技术的发展运用。基因工程基本操作流程如下图所示，请据图回答：
（1）质粒可存在于细菌细胞内，它的化学本质是 ，标记基因的作用是 ，图中A是 ；在基因工程中，需要在 酶的作用下才能完成剪接过程。
（2）在上图基因工程的操作过程中，遵循碱基互补配对原则的步骤有 。（用图中序号表示）。
（3）研究中发现，番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，导致害虫无法消化食物而被杀死，人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内，玉米获得了与番茄相似的抗虫性状，玉米这种变异的来源是 。
（4）科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，并用基因工程的方法将该基因导入金茶花叶片细胞的染色体DNA上，经培养长成的植株具备了抗病性，这说明 。如果把该基因导入叶绿体DNA中，将来产生的配子中
(填“一定”或“不一定”)含有抗病基因
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。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。GFP基因可作为目的基因用于培育绿色荧光小鼠，如图表示培育绿色荧光小鼠的基本流程：
请根据上述材料回答下列问题：
(1)用于培育绿色荧光小鼠的基因表达载体的组成必须有启动子、________、________和________等。构建基因表达载体中，启动子是____，它位于基因的首端，是________酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA。图中过程②常用的方法是________；
(2)GFP基因与目的基因一起构建到载体上不影响目的基因的表达，也不影响由目的基因控制合成的蛋白质的结构与功能，且对细胞无毒性，因此GFP基因可以作为基因表达载体上的________。
(3)目前科学家们通过________工程制造出了蓝色荧光蛋白、黄色荧光蛋白等，该工程是直接改造GFP分子，还是改造GFP基因？________。该工程的基本流程是________________。（用文字和箭头）
下图是某种类似动物蛋白质工程的示意图，请分析回答：
(1)目前蛋白质工程中难度最大的是图中编号________所示过程。
(2)实现③过程所依据的原理是______________________，属于哪种获取目的基因的方法：________。
(3)经过④过程得到目的基因，所采取的手段与基因突变相比最大的特点是______________________________________________________________________________。
(4)⑤过程中对核苷酸序列有严格要求的工具酶是________________，进行⑤过程的目的是_________________________________________________________________。
（每空1分）材料Ⅰ：家蚕细胞具有高效表达外源基因的能力。将人干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培养，可提取干扰素用于制药。材料Ⅱ：毛角蛋白Ⅱ型中间丝（KIFⅡ）基因与绒山羊的羊绒质量密切相关。获得转KIFⅡ基因的高绒质绒山羊的简单流程如图。
请依材料所给出的信息分析回答下列问题：
（1）在基因工程操作程序中， 是基因工程的核心，为使干扰素基因在家蚕细胞中高效表达，需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入表达载体的 和 之间。
（2）采用PCR技术可验证干扰素基因是否已经导入家蚕细胞。该PCR反应体系的主要成分应包含：扩增缓冲液（含Mg2＋）、水、4种脱氧核糖核苷酸、模板DNA、 和 。
（3）据材料Ⅱ，在过程②中，将成纤维细胞置于5％CO2的气体环境中，CO2的作用是 。在过程③中，用 处理以获取更多的卵（母）细胞。成熟卵（母）细胞在核移植前需要进行 处理。
（4）从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是 。在胚胎移植前，通过 技术可获得较多胚胎。
人的血清白蛋白（HSA）有许多作用，如对血液中的免疫球蛋白（抗体）有保护和稳定的作用．如果免疫球蛋白缺少了这种保护，免疫力就会变得不稳定，容易引起各种疾病，所以在临床上需求量很大．白蛋白通常从人血中提取，产量受到限制．如果应用基因工程、克隆等技术，将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中，利用牛的乳汁生产血清白蛋白就成为可能．如图是利用奶牛乳汁生产血清白蛋白的图解，请根据图解回答下列问题：
（1）图中①一般经 处理可以得到③．将②导入③最为有效的方法是 ．导入前，需要将②与奶牛乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，这一步骤是基因工程的核心，称为 ．
（2）通过核移植技术能够得到胚胎④，精、卵在体外受精时也能得到早期胚胎．在体外受精过程中防止多精入卵的生理反应主要包括 反应和
反应．
（3）若需要迅速得到大量转基因奶牛，可采用下列处理方法：将早期胚胎④处理后形成若干个胚胎⑤，此种方法称 ．进行上述操作时，应选择发育至 或囊胚阶段的胚胎进行操作，对后者操作时必须注意将 ．
请回答有关下图的问题：
(1)图甲中①～⑤所示的生物工程为__________。该工程是指以__________________________作为基础，通过__________修饰或基因合成，对现有__________进行改造，或制造出一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。
(2)图甲中序号④所示过程叫做__________，该过程遵循的碱基互补配对原则不同于翻译过程的是__________(请将模板碱基写在前)。
(3)如图乙，一个基因表达载体的组成，除了目的基因外，在基因尾端还必须有[2]__________；
(4)若预期蛋白质欲通过乳腺生物反应器生产，则构建基因表达载体时，图乙中序号[1]代表的是__________________________；且在图甲中⑨过程之前，要对精子进行筛选，保留含性染色体__________的精子。
下图一为含有目的基因的DNA（外源DNA），图二为某质粒，表中是几种限制酶识别序列及其切割位点。用图中的外源DNA与质粒构建重组质粒。
请根据上述信息分析回答：
（1）、外源DNA、质粒分别有_______、_______个游离的磷酸基团。
（2）、DNA分子的一条多核苷酸链中，两个脱氧核苷酸之间以_________和_________相连。用SmaⅠ限制酶切割外源DNA，切开的是___________和__________之间相连的键。
（3）、如果用SmaⅠ酶切割外源DNA和质粒来重组质粒，其结果是_____________。
（4）、如果使用EcoRⅠ酶切割外源DNA和质粒，将目的基因片段与切割后的质粒混合，加入_________酶，获得的环状DNA可能有哪几种情况？______________。
（5）、如果使用BamHⅠ和Hind Ⅲ两种限制酶同时处理外源DNA和质粒，比用EcoRⅠ酶切割的优点是_____________________。
（6）、将重组质粒导入大肠杆菌中，培养基中需加入___________进行鉴别和筛选含有___________的细胞。
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