利用基因工程生产蛋白质药物，经历了三个发展阶段。第一阶段，将人的基因转入细菌细胞；第二阶段，将人的基因转入小鼠等动物的细胞。前两个阶段都是进行细胞培养，提取药物。第三阶段，将人的基因转入活的动物体，饲养这些动物，从乳汁或尿液中提取药物。
（1）将人的基因转入异种生物的细胞或个体内，能够产生药物蛋白的原理是基因能控制 。
（2）人的基因能和异种生物的基因拼接在一起，是因为它们的分子都具有双螺旋结构，都是由四种 构成，基因中碱基配对的规律都是 。
（3）人的基因在异种生物细胞中表达成蛋白质时，需要经过 和翻译两个步骤。在翻译中需要的模板是 ，原料是氨基酸，直接能源是ATP，搬运工兼装配工是 ，将氨基酸的肽键连接成蛋白质的场所是 ，“翻译”可理解为将由 个“字母”组成的核酸“语言”翻译成由 个“字母”组成的蛋白质“语言”，从整体来看 在翻译中充当着“译员”。
（4）利用转基因牛、羊乳汁提取药物工艺简单，甚至可直接饮用治病。如果将药物蛋白基因移到动物如牛、羊的膀胱上皮细胞中，利用转基因牛羊尿液生产提取药物比乳汁提取药物的更大优越性在于：处于不同发育时期的 性动物都可生产药物。
随着科学技术的发展，化学农药的产量和品种逐年增加。但害虫的抗药性也不断增强，对农作物危害仍然很严重。针对这种情况
，江苏农科院开展“转基因抗虫棉”的科技攻关研究，成功地将某种细菌产生抗虫毒蛋白的抗虫基因导入棉花细胞中，得到的棉花新品种对棉铃虫的毒杀效果高达80％以上。就以上材料，分析回答：
（1）抗虫基因获得方法有 、 、 。
（2）“转基因抗虫棉”具有抗害虫的能力，这表明棉花体内产生了抗
虫的 物质。这个事实说明，细菌和植物共用一套 ，蛋白质合成的方式是 的（相同或不同）。
（3）“转基因抗虫棉”抗害虫的遗传信息传递过程可表示为 。
（4）该项科技成果在环境保护上的作用是 。
（5）科学家预言，“转基因抗虫棉”独立种植若干代以后，也将出现不抗虫的植株，这是因为 。
以下是有关现代生物技术的两个问题，请回答：
Ⅰ：下列三图分别表示基因的结构示意图和利用基因工程培育抗虫棉过程示意图。请据图回答下列有关问题：
（1）图C中的目的基因是从图A和图B中的哪一个图所表示的基因提取的？ ___，图C中科学家在进行[①]操作时，要用___ ____分别切割运载体和目的基因，运载体的黏性末端与目的基因DNA片段的黏性末端通过___ ____而结合。
（2）[III]是导入目的基因的受体细胞，经培养、筛选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F1代中，仍具有抗虫特性的植株占总数的_______。
（3）将上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特性，原因是_________________ ____。
Ⅱ：现有甲、乙两种可能有一定毒性的化学物质，实验室研究人员计划通过动物细胞培养的方法来鉴定它们是否有毒性并比较二者毒性的强弱。请你以一个研究人员的身份参与此项研究，完成下列有关问题。
实验原理：_____________________________________ __。根据这种变异细胞占全部培养细胞的百分数（以下称Q值），可判断该化学物质的毒性。
材料用具：活的小白鼠胚胎、胰蛋白酶液、动物细胞培养液、动物细胞固定液、适宜浓度的龙胆紫溶液、适宜浓度的化学物质甲溶液、适宜浓度的化学物质乙溶液、蒸馏水、滴管、培养皿、剪刀、锥形瓶、恒温箱、载玻片、盖玻片、显微镜、小白鼠正常有丝分裂各时期的高倍显微照片。
实验步骤：
（1）制备细胞悬浮液。
把活的小白鼠胚胎放在培养皿中剪碎，转入锥形瓶中，加入胰蛋白酶液处理，使胚胎组织离散成单个细胞，再加入动物细胞培养液，制成细胞悬浮液。
（2）进行细胞培养。
①取A、B、C3个洁净的培养瓶，分别放入___________________________________；
②向A、B两个培养瓶中分别加入等量的甲、乙溶液，C瓶中加入等量的蒸馏水，摇匀；
③把3个培养瓶放在适宜温度的恒温箱中培养。
（3）制作临时装片。
①当细胞增殖到大约8代左右时，同时从恒温箱中取出3个培养瓶，用
处理，加入动物细胞固定液，迅速杀死细胞并固定细胞分裂相；
②静置一段时间后，分别从各培养瓶底部吸取适量的细胞悬浮液，滴在与培养瓶有相同编号的载玻片的中央，滴加__________________进行染色，3—5min后，盖上盖玻片。
（4）镜检和统计。
把临时装片放在显微镜下，先用低倍镜后用高倍镜观察，为清晰观察染色体的形态，最好寻找处于______________期的细胞，并与小白鼠正常细胞有丝分裂同时期高倍显微照片进行对比，统计并计算该期变异的细胞占该期细胞总数的百分数（Q值）。
结果分析与结论：
（1）经研究人员实验得知，A、B、C三个培养瓶的Q值依次为：QA=1．3%, QB=12．5%, QC=0．1%,
由此可知该实验的结论是__________________________________________。⑵在实验中，C培养瓶起______________作用，C瓶的Q值说明____________________。
遗传工程技术正使医学行业发生着很大的变化，比如20世纪90年代诞生的动物乳腺反应器技术就是一个生动例子。几年前科学家将人体控制合成胰岛素的基因成功地导入到一奶牛体内，从而稳定地从其乳汁中获得了大量的胰岛素。分析回答：
（1）遗传工程的理论基础是中心法则，它可以用下面的公式表示 。
（2）胰岛素基因与奶牛的其他基因相比主要差别在于 ，这也反映出不同生物的DNA分子具有 性。
（3）人的基因在异种生物细胞中表达成蛋白质时需经过 和翻译两个步骤，在“翻译”中需要的模板是 ，原料是氨基
酸，直接能源是ATP，搬运工兼装配工是 ，将氨基酸以肽链连接成蛋白质的场所是 。
科学家合成了一段含有与CFTR基因同源的DNA，采用一定方法导入猪成纤维细胞替换CFTR基因，经过培养获得囊性纤维病的转基因猪，从而为治疗囊性纤维病的研究提供动物模型。培育过程如下图所示：
请回答：
（1）I过程的目的基因是 
。基因表达载体除含有目的基因外，还应含有 、 、 等。
（2）Ⅱ过程的操作是 。
（3）培养猪成纤维细胞时，培养液中通常需加入 等一些天然成分。当成纤维细胞分裂生长到细胞表面相互接触时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的 。此时，瓶壁上形成细胞层数是 。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用 酶进行处理。
（4）Ⅲ过程必须将重组胚胎移植入代孕母猪的子宫中，胚胎移植一般在胚胎发育至
时进行。若想同时获得遗传特性相同的多个胚胎，通常采用 的方法。
（1）PCR是一种DNA体外扩增技术。1988年，PCR仪问世，并被广泛应用于基因扩增和DNA序列测定。右图是PCR技术示意图，请回答下列问题：
①引物是此过程中必须加入的物质，从化学本质上说，引物是一小段 。
②将双链DNA ，使之变性，从而导致 。
③引物延伸需提供 作为原料。
（2）现已有近20个国家正在进行细菌堆浸治金。全世界铜的总产量中约有15%是用细菌堆浸生产的。治铜用的菌种主要是氧化亚铁硫杆菌，这种菌种能氧化辉铜矿(Cu2S)等各种硫化矿获得能量，并产生硫酸和硫酸铁，这两种化合物可作用于辉铜矿(Cu2S)，把矿中的铜以硫酸铜形式溶解出来，再用铁置换出铜，生成的硫酸亚铁又可被细菌作为营养物氧化成硫酸铁，如此往复循环，最后从溶液中获取铜。研究人员已初步分离、筛选到能高效产铜的该菌种，实验大体步骤如下图所示，请分析回答问题
①分离这种菌种，可在培养基中加入化合物 ，此种培养基属于 。
②筛选高产菌种时，
接种到 培养基（按物理性质划分）进行培养，筛选高产菌种的方案 
。
③将获得的高产菌种进行进一步纯化培养时，一般用固体培养基，常采用 方法进行接种。
④实验结束时，使用过的培养基应进行灭菌处理才能倒掉，操作时采用
灭菌方法，这样做的目的是 。
下图为利用生物技术获得生物新品种的过程，据图回答：
（1）在基因工程中，A表示 ，B表示 。
（2）如
果直接从苏云金杆菌中获得抗虫基因，①过程和A→B过程共同使用的酶是 ， A→B过程常用“分子运输车”是 。
（3）B→C为转基因绵羊的培育过程，②常用的方法是 ，其中④用到的生物技术主要有动物细胞培养和 。
（4）若使用棉花的体细胞为受体细胞，⑤表示的生物技术是 ，其依据的原理是 。
人类的某种疾病是由于某个基因结构不正常，导致血细胞中的相关蛋白质不能正常表达造成的。通过PCR扩增得到正常人和病人的该基因后，用同种限制性核酸内切酶切割PCR片段（切割后的片段长度不同），电泳检测结果，如图所示：A条带是正常人的结果，B条带是病人的结果。
⑴正常人和病人的该基因中分别有 个和 个限制性酶切位点
⑵可用基因治疗的方法治疗该种疾病，选择 基因作为外源目的基因，
选择 细胞作为受体细胞
⑶经过基因治疗后的病人，血细胞功能恢复正常。对恢复的病人用相同的引物扩增
该基因，然后用相同的限制性核酸内切酶切割后电泳检测可以观察到
个条带，说明在恢复病人的细胞内仍然具有缺陷的基因。
将人的抗病毒干扰素基因“嫁接”到烟草的DNA分子中，可使烟草获得抗病毒的能力，形成转基因产品。请分析回答：
（1）人的基因之所以能接到植物中去，原因是___________________。不同生物间基因移植成功，从进化的角度看，这些生物具有______ _。
（2）烟草具有抗病毒能力，说明烟草体内产生了_____________________。
（3）烟草DNA分子被“嫁接”上或“切割”掉某个基因，实际并不影响遗传信息的表达功能。这说明______ __。
（4）该工程用于实践，将给农业、医药等许多领域带来革命，目前己取得了许多成就，请你列举你所知道的或你所设想应用该工程的一个具体实例：__________。
（5）有人认为，转基因新产品也是一把双刃剑，如水能载舟也能覆舟，甚至可能带来灾难性的后果，你如果支持这一观点，请你举出两个可能出现的灾难性后果的实例：______
。
我国今年遭遇的旱情达到百年一遇。特别是云南、广西和贵州的干旱持续了几个月，受旱耕地面积8千多万亩
，对城乡居民饮水、地区经济社会发展特别是农业生产造成极大威胁。请分析回答下列问题：
（1）一种植物出现的优良抗旱性状，在自然状态下很难转移到其他种类的植物体内，主要是因为不同物种之间存在 。
（2）自然界抗旱基因的根本来源是 。
（3）育种专家开始采用基因工程的方法培育抗旱农作物，部分过程如下图所示，请回答：
①指出图中2、4、6、7的名称:
2 ，4_____________，
6_____________，7_____________。
②6的获得必须用_____________切割3和4，再加入适量的___________酶，才可形成。
（4）基因工程育种与传统杂交育种技术相比具有哪些优点 。
下图是利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白的图解，根据下图回答：
（1）在转基因克隆牛的培育过程中，科学家使用的生物工程技术主要有 。
（2）在基因工程中，我们称②为 ，如果②的数量太少常用 技术来扩增，该技术所必需的酶有_____________的特点；在②进入③之前要用 等工具来构建基因表达载体，能实现②进入③的常用方法是 。
（3）图中①一般经 处理可以得到③，培养该细胞所用的培养基中加入的天然成分是______________。
（4）④发育到____________________期可以进行⑤步骤,该步骤的注意事项是_________
（5）⑦是⑥生出的后代，那么⑦的遗传性状和 最相似，要实现⑦批量生产血清白蛋白，则要求③的性染色体是 。
（6）请根据物质循环再生原理为养牛场提供建议使其节约资源、降低成本，同时有利于生态环境的保护。
应用生物工程技术获得人们需要的生物新品种或新产品。请据图回答下列问题：
（1）在培育转人生长激素基因牛过程中，①过程需要的工具酶______________（两种），②过程常用的方法是_______ 。
（2）转人生长激素基因牛可通过分泌的乳汁来生产人生长激素，在基因表达载体中，人生长激素基因的首端必须含有____ 。③过程培养到桑椹胚或囊胚阶段，可以采用胚胎分割和_______ 技术，培育出多头相同的转基因犊牛。
（3）prG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，淋巴细胞是由动物体 中的 细胞分化、发育而来。Ⅲ代表的细胞具有_______ 的特点。单克隆抗体与常规的血清抗体相比，最主要的优点是 _______ 。
（4）在抗虫棉培育过程中，④过程中的受体细胞如果采用愈伤组织细胞，与采用叶肉细胞相比较，其优点是_______ ，⑤过程采用的技术______ 。
利用动物乳腺生产产品的技术称为动物乳腺反应器技术。2005年我省青岛“崂山奶山羊乳腺生物反应器研制”项目通过鉴定，该项目产生的药用蛋白具有表达效率高、成本低、安全性高、易于分离纯化的优点，可产生
—干扰素、乙肝表面抗原及抗凝血酶Ⅲ等医药产品，造福人类健康。请根据这一科技成果的研究过程回答问题：
（1）在研究过程中，研究人员首先从相关基因组中获取了目的基因，并采用 技术对
目的基因进行扩增，然后将目的基因与质粒等载体组合形成了重组载体。在重组载体的构建
过程中需要的工具酶有 等两种。
（2）若研究人员已将重组载体成功导入多个体外培养的受精卵中，并发育成
了早期胚胎，要想获得转基因山羊，应进一步采取的技术手段是 。
（3）由于转基因表达产物存在于山羊的乳汁中，因此在胚胎时期要对胚胎进行 鉴定。该工程技术最终获得成功的标志是 。
右下图是将人的生长激素基因导人细菌D细胞内，产生“工程菌”的示意图。所用的基因运载体为质粒A。若已知细菌D细胞内不含质粒A，也不含质粒A上的基因，质粒A导入细菌后能正常表达。请回答下列问题：
（1）图中利用A和B产生的C称 ，它通常在体外完成，完成此过程使用的工具酶有 、 。
（2）在导入完成后得到的细菌，实际上有的根本没有导入质粒，有的导入了普通质粒，只有少数导入的是C，所以在基因工程的操作步骤中必须要有 步骤。根据目的基因在质粒中插入的位置，完成此步骤的最好方法是 。
（3）若将C导人细菌D后，目的基因在“工程菌”中表达成功的标志是 。
（4）通过基因工程获得的工程菌D表现出一定的变异性，这种变异属于 。
根据模拟制作重组DNA分子的活动，甲DNA分子、乙DNA分子被EcoRI酶切后，即可获得所需的目的基因和质粒，回答以下问题：
（1）绿色硬纸板（甲DNA分子）的碱基序列为：
……ATAGCATGCTATCCATGAATTCGGCATAC……
……TATCGTACGATAGGTACTTAAGCCGTATG……
红色硬纸板（乙DNA分子）的碱基序列为：
……TCCTAGAATTCTCGGTATGAATTCCATAC……
……AGGATCTTAAGAGCCATACTTAAGGTATG……
其中， DNA分子含有“目的基因”， DNA分子是“质粒”。
（2）用剪刀代表进行切割。酶切位点在 （a处还是b处），此化学键称为 。请用“||”在甲、乙两DNA分子上标出EcoRI的作用位点。
（3）你模拟插入的DNA片断能称得上一个基因吗？ 。
EcoRI属于 酶。
（4）从基因文库中获取目的基因是常用方法，基因文库实际上就是指导入了某种生物不同基因的许多DNA片断的 的群体。按照其中所含基因的量又可分为 文库和 文库。
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