材料：玉米的光合效率较水稻的高，这与玉米中磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）有很大的关系。如何将玉米的这一种酶转移到水稻等植物上一直是植物生物学家的研究课题之一。但实践证明，常规杂交育种手段很难如愿以偿。最近，有人利用土壤农杆菌介导法，将完整的玉米PEPC基因导入到了水稻的基因组中，为快速改良水稻的光合作用效率，提高粮食作物产量开辟了新途径。
（1）玉米和水稻很难利用常规杂交手段杂交的原因是 。
（2）获得PEPC基因后，将其导入土壤农杆菌的质粒中，以获得重组质粒，需要的工具酶是 。
（3）用含有重组质粒的土壤农杆菌感染水稻细胞，即使感染成功，PEPC基因通过一定途径整合到水稻的基因组中，但不一定会表达，原因最可能是（ ）
A．玉米和水稻不共用一套密码子
B．水稻中缺乏合成PEPC的氨基酸
C．PEPC基因受到水稻基因组中相邻基因的影响
D．整合到水稻基因组中的PEPC基因被水稻的某种酶破坏了
（4）PEPC基因在水稻细胞中成功表达的标志是 。
（5）得到PEPC基因成功表达的水稻细胞后，科研人员常采用 方法获得转基因水稻植株。
（6）若要获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素，则所构建的基因表达载体必须包括：牛乳腺蛋白基因的启动子、 、_________________、终止子和复制原点等。将该基因表达载体导入受体细胞所采用的方法是 （显微注射法、农杆菌转化法），为获得能大量产生人干扰素的转基因牛，该基因表达载体应导入的受体细胞是 （受精卵、乳腺细胞）。
干扰素是能够抑制多种病毒复制的抗病毒物质。科学家利用基因工程技术从人的T淋巴细胞中提取干扰素基因转入牛的基因组中，培育出的奶牛在乳汁中含有人体干扰素。下图1是利用多种生物工程技术获得转基因牛的基本操作流程，图2是图1中A阶段部分过程。请分析回答：
（1）利用基因工程可以获得转基因牛，从而改良奶牛的某些性状。基因工程的四个基本操作步骤是 、基因表达载体的构建、 和 。若要获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素，则所构建的基因表达载体必须包括：某种牛乳腺分泌蛋白基因及其启动子、 、＿＿＿＿ 、＿＿＿＿ 和复制原点等。将该基因表达载体导入受体细胞所采用的方法是＿＿＿＿＿（显微注射法、农杆菌转化法），为获得能大量产生人干扰素的转基因牛，该基因表达载体应导入的受体细胞是＿＿＿＿＿（受精卵、乳腺细胞）。
(2) B操作指 。A应保证发育到 阶段，才能进行B操作。
(3)为同时获得多个完全相同的子代个体，可在进行B操作之前进行________________。
(4)除了按上述培育转基因牛的方法来生产干扰素外，人们还提出了通过分离效应T细胞并进行体外培养让其大量增殖，来生产大量干扰素的设想。请你运用细胞工程的原理，提出一个简单而可行的设计思路： 。(2分)
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 。
（3）在体内A过程是 。
（4）⑤过程中对核苷酸序列有严格要求的工具酶是 。重组后的载体导入动物受精卵，常用的方法是 。
（5）某个DNA样品有1000个脱氧核苷酸，已知它的一条单链上碱基A:G:T:C=1:2:3:4，则经过PCR仪五次循环，需要提供胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数量至少是 个。
质粒是DNA重组技术常用载体而得到广泛使用。请回答：
（1）质粒的化学本质是 。
|
（2）质粒中的抗性基因在基因工程中被称为 ，其作用是 。
（3）若质粒的切割末端为 ，则与之连接的目的基因切割末端应为 ；可使用 把质粒和目的基因连接在一起。
基因敲除是应用DNA重组原理发展起来的一门新兴技术。通常意义上的基因敲除主要是应用DNA重组原理，用设计好的DNA片段替代动物细胞内的基因片段，从而达到基因敲除的目的。在后基因组时代，研究的重点是利用转基因动物或基因敲除的动物研究基因的功能，运用基因重组进行基因敲除依然是构建基因敲除动物模型中最普遍的使用方法，其基本原理如下图所示。请回答下列问题：
（1）在把目的基因导入受体细胞前，应选择一个合适的 与之结合，在这一过程中所需要的工具酶是限制性内切酶和 。
（2）如果要获得一只含目的基因的小鼠，则一般是通过病毒感染或显微注射技术将目的基因导入受体细胞，选择的受体细胞应该是 。
（3）在此类基因操作中，通常可以用水母的发光蛋白作为标记物。水母发光蛋白有发光环，能在一定条件下发出荧光，现已将这种蛋白质的基因作为生物转基因的标记，在转基因技术中，这种蛋白质的作用是（ ）
| A．促使目的基因导入受体细胞中 | B．促使目的基因在寄主细胞中复制 |
| C．使目的基因的转移容易被检测出来 | D．使目的基因容易表达成功 |
（4）按上述操作获得的转基因小鼠是杂合子，如果想获得一个目的基因纯合的个体，以研究该种动物体内靶基因的功能，应该如何进行下一步实验？
.萤火虫发光是体内荧光素酶催化一系列反应所产生的现象。如果荧光素酶存在于植物体内，也可使植物体发光。一直以来荧光素酶的惟一来源是从萤光虫腹部提取。但加利福尼亚大学的一组科学家成功地通过转基因工程实现了将荧光素酶基因导入到大肠杆菌体内，并在大肠杆菌体内产生荧光素酶。请你根据已有的知识回答下列有关问题：
（1）在此转基因工程中，目的基因是 ，具体操作过程中下图所示的黏性末端是由 种限制性核酸内切酶作用产生的。
（2）在上述过程中需要多种酶的参与，其中包括限制性核酸内切酶、DNA聚合酶和
等。（3）将此目的基因导入到大肠杆菌体内需要载体的帮助。下列各项是选取载体时必须考虑的是 ＿＿＿（多选）。
A.能够在宿主细胞内复制并稳定保存 B.具有特定的限制酶切割位点
C.具有与目的基因相同的碱基片段 D.具有某些标记基因
（4）本实验中将目的基因导入大肠杆菌的载体可以是 （多选）。
A.质粒 B.动物病毒 C.噬菌体 D.植物病毒
（5）在此转基因工程中，将体外重组DNA导入大肠杆菌体内，并使其在细胞内维持稳定和表达的过程称为 。最常用的方法是首先用 处理大肠杆菌，目的是
。
（6）目的基因是否导入受体细胞，用 技术来检测。目的基因是否表达出相应的蛋白质，除了通过大肠杆菌是否发光来确定外，还可以通过
特异性反应来判断。
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，却发现效果不佳，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。修饰和表达过程如下图所示。
请根据以上材料，回答下列问题：
（1）CpTI基因是该基因工程中的目的基因，“信号肽”序列及“内质网滞留信号”序列的基本单位是_____________。
（2）②过程称为_____________。
（3）检测修饰后的CpTI基因是否表达的最好方法是__________________________。
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，其原理是利用DNA半保留复制，在试管中进DNA的人工复制（如图），在很短的时间内，将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍，使实验室所需的遗传物质不再受限于活的生物体。
（1）加热使DNA双链打开，这一步是打开 键，在细胞中是在 酶的作用下进行的。
（2）当温度降低时，引物与模板末端结合，在DNA聚合酶的作用下，引物沿模板延伸，最终合成2条DNA分子，此过程中的原料是 ，遵循的原则是 。
（3）通过PCR技术使DNA分子大量复制，若将一个用15N标记的DNA分子放入试管中，以14N标记的脱氧核苷酸为原料，连续复制4次后，则15N标记的DNA分子占总数的比例为 。
番茄不易储存与多聚乳糖醛酸酶（PG）有关，科学家将人工合成的反义多聚乳糖醛酸酶基因导入番茄，获得转基因延熟番茄，是番茄的存储时间大大延长。已知质粒上有Pst I、Sma I 、Hind III 、 Alu I 等四种限制酶切割位点。下图是转基因延熟番茄培育过程的示意图（a mpr为抗氨苄青霉素基因），其中1~ 4是培育过程中的相关步骤，I 、II是相关结构或细胞。请据图作答。 
例1 在构建含反义多聚乳糖醛酸酶基因的表达载体时，若用Sma I与Pst I完全酶切含目的基因的DNA后，反应管中有________种片段。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，实际操作中，一般应选用限制酶___________，分别同时对_____________进行切割。
例2 通过农杆菌转化法，可将带有目的基因的T-DNA（重组质粒）导入番茄细胞。导入番茄细胞的目的基因，通常插入到细胞核某一条染色体的DNA上，使目的基因的遗传特性得以____________________。上述途径所获得的番茄，其后代并非每一个个体都含目的基因，原因是 。
(3) 为了检测番茄细胞是否导入了目的基因，可以采用特定的DNA分子探针进行检测，也可以向植物组织培养基中加入_______________，以筛选获得导入上述重组质粒的特定受体细胞。
向正常番茄细胞内导入反义多聚乳糖醛酸酶基因后，发现多聚乳糖醛酸酶基因能正常转录形成mRNA，但细胞内却不再合成多聚乳糖醛酸酶（PG），其原因最可能是____________。
人类在预防与诊疗传染性疾病过程中，经常使用疫苗和抗体。已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒，该病毒表面的A蛋白为主要抗原，其疫苗生产和抗体制备的流程之一如下图：
请回答：
（1）过程①代表的是 。
（2）过程②构建A基因表过载体时，必须使用___ 和 两种工具酶。
（3）过程③采用的实验技术是 ，其原理是 。
（4）对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图中基因工程生产的 所制备的疫苗。对该传染病疑似患者确诊时，可从疑似患者体内分离病毒，与已知病毒进行 比较。
Ⅰ．下图
为利用 获得生物新品种的过程．据图回答：
(1) 在基因工程中A→B为 技术。利用的原理是 ，其中a为： 的过程，b过程使用的酶是 。
(2)B→C为转基因绵羊的培育过程，c过程用到的生物技术主要有动物细胞培养和 技术．在动物细胞培养过程中，需让培养液中含有—定量的CO2，其主要作用是 。
(3)B→D为抗虫棉的培育过程，其中d过程常用的方法是 ，要确定目的基因(抗虫基因)导入受体细胞后是否能稳定遗传并表达，需进行检测和鉴定工作。请写出两种分子水平上的鉴定方法： 。
Ⅱ．基因芯片的测序原理测序方法，即通过与一组已知序列的核酸探针杂交进行核酸序列测定的方法。先在一块基片表面固定
序列已知的八核苷酸的探针，当溶液中带有荧光标记的靶核酸序列，与基因芯片上对应位置的核酸探针产生互补匹配时，通过确定荧光强度最强的探针位置，获得一组序列完全互补的探针序列。据此可重组出靶核酸的序列TATGCAATCTAG（过程见图1）。
请回答：若靶核酸序列与八核苷酸的探针杂交后，荧光强度最强的探针位置如图2所示，请分析溶液中靶序列为 ；利用基因工程研制出的 “非典”诊断盒，其作用及机理是 ；基因芯片技术还可用来 （举1例说明即可）。
1990年对一位缺乏腺苷脱氨酶基因，而患先天性体液兔疫缺陷病的美国女孩进行基因治疗，其方法是首先将患者的白细胞取出作体外培养，然后用逆转录病毒将正常腺苷脱氨酶基因转入人工培养的白细胞中，再将这些转基因白细胞回输到患者的体内，经过多次治疗，患者的免疫功能趋于正常。
（1）在基因治疗过程中，逆转录病毒的作用相当于基因工程中基因操作工具中的___________，此基因工程中的目的基因是___________，目的基因的受体细胞是___________。
（2）将转基因白细胞多次回输到患者体内后，兔疫能力趋于正常是由于产生了___________，产生这种物质的两个基本步骤是___________、___________。
Ⅰ、提取生物大分子的基本思路是选用一定的物理和化学方法分离具有不同理化性质的生物大分子。在DNA粗提取实验中，
利用DNA不溶于____________而蛋白质可以溶，从而将蛋白质和DNA分开；在以鸡血为实验材料时，在鸡血溶液中加入一定量_________________搅拌后滤取滤液即可；若以洋葱为材料，切碎后加入一定量的_______________进行充分地搅拌和研磨，再从滤液中获取DNA。
Ⅱ、以色列科学家最近开发出一种新型转基因番茄，科学家向番茄中导入了一种柠檬的OB基因，该基因能够制造一种香叶醇合酶，从而使番茄产生类似柠檬的芳香气味。
请据此回答问题：
（1）科学家的做法如F：
获取柠檬OB基因，方法有____________、____________、_____________等；获取该基因后，再把OB基因与___________进行重组，将该重组DNA导入番茄的叶肉细胞；转基因成功的叶肉细胞还需依赖____________技术发育成一棵完整的植株。由叶肉细胞发育成植株的大致过程是______________________________。
从分子水平检测该番茄细胞中是否产生了香叶醇合酶常用的
方法是_______________。
（2）请根据以下信息从环境和食品安全方面对这种新型番茄作合理评价：
①该新型转基因番茄外表仅有一点淡红，这是由于它的番茄红素较少，而番茄红素是 一种抗氧化物质，对人体有益；
②该品种可以产生高浓度的挥发性萜类物质，具有防腐杀菌作用，因而其生长过程中 需要的农药和杀虫剂较少；
③在食用了该转基因番茄后，82人中有29人表示倾向于吃传统品种的番茄。
_____________________________________________________________________。
酵母菌是是人类文明史中被应用得最早的微生物，可在缺氧环境下生存，目前已知有 1000多种酵母。根据所学知识，回答下列问题：
（1）在氧气充足时，酵母菌将糖类转化而成的______________________，使面包和馒头形成蜂窝状蓬松组织；基因工程中，也常用酵母菌作为转入基因的受体细胞，是因为 _______________________.
（2）作为单细胞生物，酵母菌体内遗传物质主要在_____________上，而醋酸菌的遗传物质主要在_______________上。
（3）进行酵母菌的培养时，鉴定培养基的制作是否合格的方法是：将制备好的培养基放在_________中保温1－2天看有无______________，如果_________说明制作合格，反之则不合格。
（4）如果要通过PCR技术扩增酵母菌的DNA，除了所要扩增的DNA模板处，还需要__________、____________、__________，同时通过控制温度等条件使DNA反复复制。
（5）酵母菌中的许多酶在生产中用途很广，人们常采用固定细胞技术以达到最佳催化效果。步骤如下：
①酵母细胞活化 ②配制CaCl2溶液 ③配置海藻酸钠溶液
④海藻酸钠溶液与酵母细胞混合 ⑤固定化
酵母细胞在_________状态下，处于休眠状态。活化就是使其恢复正常生活状态。活化前应选择足够大的容器，因为酵母细胞活化时会_____________；影响实验成败的关键步骤是_________ （填序号）：观察形成凝胶珠的颜色和形状，如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，说明____________________， 实验失败。
材料一：在临床上，将机体不能合成腺苷脱氨酶(ADA)、缺乏正常的免疫能力的患者，称为先天性重症联合免疫缺陷病(SCID)。该病可用“基因疗法”治疗：首先从患者血液中获得T细胞，在绝对无菌环境里用逆转录病毒把ADA基因转入T细胞，再在体外大量繁殖扩增。然后再将约10亿个这种带有正常基因的T细胞输回患者体内，以后每隔1—2个月再输1次，共输7—8次，患者的免疫功能在治疗后显著好转。这一成果，标志着人类在治疗遗传性疾病方面进入了一个全新的阶段。
材料二：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，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。
⑴ 在材料一的基因治疗过程中，用逆转录病毒把ADA基因转入T细胞，逆转录病毒相当于基因工程中的 。在基因治疗过程中获取ADA基因常用方法有： 、 、 。
⑵ 以上两组材料中不仅涉及到了基因工程还涉及到了细胞工程，材料一中T细胞在体外大量繁殖扩增，原理是 ；材料二中离体番茄体细胞经组织培养获得完整植株，原理是 。
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