回答下列有关基因工程问题。
草甘膦是一种广谱除草剂，其除草机制是抑制植物体内EPSPS酶的合成，最终导致植物死亡。但是，它的使用有时也会影响到农作物的正常生长。目前，已发现可以从一种抗草甘膦的大肠杆菌突变株中分离出EPSPS基因，若将该基因转入农作物植物细胞内，从而获得的转基因植物就能耐受高浓度的草甘膦。
（1）下图A-F表示6株植物，其中，植物A和D对草甘膦敏感，B和E对草甘膦天然具有抗性，C和F则经过了转基因处理，但是是否成功还未知。若A-C浇清水，D-F浇的水中含有草甘膦，上述植物中，肯定能健康成长的是_________。
（2）限制酶是基因工程必需的工具酶，其特性是 。
图所示的酶M和酶N是两种限制酶，图中DNA片段只注明了黏性末端处的碱基种类，其它碱基的种类未作注明。
酶M特异性剪切的DNA片段是
，则酶N特异性剪切的DNA片段是 。
多个片段乙和多个片段丁混合在一起，用DNA连接酶拼接得到环状DNA，其中只由两个DNA片段连接成的环状DNA分子有 种。
图的A和B分别表示两段DNA序列。表格分别表示4种限制性核酸内切酶的酶切位点。
（3）据图：假设位于EPSPS基因两侧的DNA序列均如图A所示，则应选择表格中酶__________进行酶切；若位于EPSPS基因两侧的DNA序列分别如图A和B所示，则应选择表中酶__________进行酶切。
（4）假设大肠杆菌突变菌株甲中EPSPS基因的右侧序列如图B所示，请在方框内画出经酶切后产生的两个末端的碱基序列。
图甲是目的基因EPSPS（4.0kb，1kb=1000对碱基）与pUC18质粒（2.7kb）重组的示意图。图中Ap′是抗氨苄青霉素基因，lacZ是显色基因，其上的EcoRI识别位点位于目的基因插入位点的右侧，其控制合成某种酶能将无色染料X-gal变成蓝色，最终能在含无色染料X-gal的培养基上将含该基因的菌落染成蓝色。（图乙中深色圆点即为蓝色菌落）
（5）将处理后的目的基因EPSPS与pUC18质粒、DNA连接酶混合后，再与某菌种混合，若要从混合物中筛选出含EPSPS基因的菌株，在图三十二乙的培养基中必须加入 。请判断图乙中所出现的白色和蓝色两种菌落中，何种颜色菌落会含有重组质粒___________。
（6）现用EcoRI酶切质粒，酶切后进行电泳观察，若出现长度为_________kb和 kb的片段，则可以判断该质粒已与目的基因重组成功。（重组质粒上目的基因的插入位点与EcoRI的识别位点之间的碱基对忽略不计）。假设EPSPS基因已被成功转移到植物F中，但植物F仍没有表现出抗性，分析可能的原因是 。
分世界苦荞在中国，中国苦荞在凉山。 苦荞富含黄酮类化合物等营养物质，在降血糖、降血脂等方面功效显著。查尔酮合成酶（CHS）是黄酮类化合物合成的关键酶，下图为将修饰后的 CHS基因导入苦荞，培育高产黄酮苦荞品系示意图。
（1）过程①中能切开质粒的酶是__________。它能在质粒特定的部位切割的原因是____________________。
（2）图中常用的是__________培养基。接种前，用灭菌后未接种的培养基培养一段时间，观察是否形成菌落，目的是__________________________________________________。
（3）过程②、③分别是__________和__________。苦荞体细胞能培养成植株的根本原因是___________________。
（4）为探究激素对于过程诱导愈伤组织的影响，某研究小组在培养基中加入6-BA和2,4─D，灭
菌后分别接种，在适宜条件下培养一段时间后，统计愈伤组织的诱导率，实验结果如下表：
该实验的因变量是____________，诱导的最佳组合是_____________________________________。
（5）判断转基因苦荞培育是否成功，可比较转基因苦荞与普通苦荞的________________含量，也可测定细胞中CHS含量。用凝胶色谱法分离CHS时，CHS最先从色谱柱中洗脱出来，说明CHS相对分子质量较______________。
【生物—现代生物科技专题】下图是利用基因工程和植物组织培养技术获得新植株的过程，请回答：
（1）农杆菌的Ti质粒分布在细菌细胞的_____________，图中A表示Ti质粒的__________，切割A需要使用__________。
（2）C→D过程需要使用_____________处理，使D处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，这种细胞称为_______________。
（3）培养E需要添加营养物质和植物激素，其目的是诱导细胞通过__________________过程发育为完整植株，培养要求无菌操作的原因是_________________________________________。
（4）植株组织培养过程中，判断愈伤组织是否产生，依据是看是否产生了____________的细胞。
植酸酶能将植酸磷分解为无机磷。科研人员研究了普通玉米饵料和转植酸酶基因（PTC）玉米饵料中有机植酸磷和无机磷的相对含量，及饲喂一个月后对家猪体重的影响，结果如图。
（1）家猪不能直接利用饵料中的植酸磷，这些植酸磷会随动物粪便排出，再经过微生物的 作用转变成无机磷进入湖泊后将导致 现象。
（2）植酸酶活性较高的饵料是 ，该饵料能使家猪增重比提高的原理是 。
（3）科研人员做了如下实验。
实验饵料：普通玉米饵料，转PTC玉米饵料，混有植酸酶的普通玉米饵料，混有无机磷的普通玉米饵料
实验步骤
| 步骤 |
操作内容 |
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| 1 |
将同龄仔公鸡480只随机分为3组,每组分8个小组,每小组含仔鸡 20只。 |
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| 2 |
甲组 |
乙组 |
丙组 |
| 每只仔鸡饲喂普通玉米饵料100 g/d |
每只仔鸡饲喂转PTC玉米饵料100 g/d |
Y |
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| 3 |
连续饲喂40天，间隔10天测定并记录体重。 |
||
| 4 |
统计数据与分析 |
①步骤1中分小组依据的原则有 。
②表中Y 为 ；该实验的目的是 。
③步骤4中应该取 进行分析。
为探究存在于肿瘤细胞中的逆转录病毒是否能通破坏哺乳动物的免疫监测功能，科学家利用RNA干扰技术抑制小鼠黑色素瘤细胞（ERV）中的逆转录病毒关键基因的表达，进行了如图所示的实验，据此回答有关问题：
（1）图甲所示， 酶能与表达载体上的启动子结合，该酶来自 。以RNA干扰序列为模板经 过程生成的干扰RNA，通过_____________原则与ERV中逆转录病毒关键基因的mRNA结合，导致该基因无法表达。
（2）被导入表达载体的ERV称为ERVKD。将等量的ERV和ERVKD分别注射到多只免疫缺陷小鼠体内，结果如图乙所示。从图乙可知，两种肿瘤细胞在免疫缺陷小鼠体内的增长速率 。说明抑制逆转录病毒基因的表达对ERV的成瘤能力 。
（3）将等量的ERV和ERVKD分别注射到多只正常小鼠体内，一定时间后，计算小鼠的 ，结果如图丙所示。实验组注射 、小鼠存活率高，证明了 。
I．玉米籽粒颜色的黄色(T)和白色(t)基因位于9号染色体上（含异常9号染色体的花粉不能参与受精作用）。现有基因型为Tt的黄色籽粒植株甲，其细胞中9号染色体有一条异常。
(1)为了确定植株甲的T基因位于正常染色体还是异常染色体上，最简便的方法是让其 产生F1。如果 ，则说明T基因位于正常染色体上；如果 ，则说明T基因位于异常染色体上。
(2)以植株甲为父本，正常的白色籽粒植株为母本杂交产生的F1中，发现了一株黄色籽粒植株乙，其9号染色体上基因组成为Ttt，且T位于异常染色体上。该植株的出现可能是由于 造成的。
(3)若(2)中的植株乙在减数第一次分裂过程中3条9号染色体会随机地移向细胞两极并最终形成含l条和2条9号染色体的配子，形成配子的基因型及比例是 ，以植株乙为父本进行测交，后代中得到的含异常染色体的植株占 。
Ⅱ．某科研小组利用转基因技术，将豌豆的A（抗虫基因）导入玉米体细胞．以获得具有抗虫性状的新品种。请回答下列问题。
(1)若要从豌豆中获得抗虫基因，可首先建立豌豆的基因组文库，再从中 出所需的抗虫基因。理论上，基因组文库含有生物的全部基因，cDNA文库中含有生物的 基因。
(2)利用PCR技术扩增抗虫基因时，需要在反应体系中添加的有机物有 、 、4种脱氧核苷酸和耐热的DNA聚合酶，扩增过程可以在PCR扩增仪中完成。
(3)导入抗虫基因的玉米细胞通过 技术培养成完整植株，该技术包括 和 两个阶段。
(4)若要检查杂交细胞中是否具有A基因，在分子水平上，常采用 技术，该技术用到DNA分子探针，常用 或荧光标记。
I、胰岛素是已知的唯一降低血糖水平的激素，请分析胰岛素的作用机制模式图（如下图所示），并回答有关问题：
（1）图中的刺激X最可能是 ，下丘脑神经细胞接受刺激X后，膜外的电位变化为 ，最终引起传出神经末梢释放 ，与胰岛B细胞上相应受体结合，引起胰岛素分泌增多。
（2）由图可知，胰岛素与 结合后，一方面使 增加，促进葡萄糖进入细胞；另一方面促进 ，从而降低血糖。
（3）如果给动物注射大剂量胰岛素，动物会因低血糖而休克。通过注射胰高血糖素能促使血糖升高，使休克的动物清醒根据以下实验材料及用品，完成实验方案，证明胰高血糖素能升高血糖。
实验材料及用品：小白鼠、注射器、鼠笼、胰岛素溶液、胰高血糖素溶液、葡糖糖注射液、生理盐水。
实验方案：选择体重相近的健康小白鼠，按照下表进行处理、观察并填写相关内容。
| 分组 |
实验处理方法 |
预期结果 |
下一步实验处理方法 |
预期结果 |
| A组（对照组） |
① |
清醒 |
 |
清醒 |
| B组 |
注射大剂量的胰岛素溶液 |
休克 |
② |
未清醒 |
| C组 |
③ |
清醒 |
||
| D组 |
④ |
清醒 |
II、随着水体富营养化日趋严重，淡水湖泊藻类水华频繁发生，人们正在利用基因工程进一步解析“聚磷基因”和“硝化基因”，将这两种基因重组后导入大肠杆菌中，从而使废水中过高的N、P得到有效的去除，降低水体的富营养化。请回答下列有关基因工程和生态工程的相关问题。
（1）人们获取聚磷基因和硝化基因的方法通常有人工合成、 和 。
（2）利用聚磷基因和硝化基因构建基因表达载体时，常用的工具酶是 ，它们作用的化学键名称是 。
（3）重组DNA导入前，通常用 溶液对大肠杆菌进行处理。
（4）要从根本上解决水体污染，还需将城市污水进行回收利用，实现废物资源化，这体现了生态工程的 原理。
科研人员以酵母菌为受体细胞，通过转基因技术研究水稻某种病毒的蛋白P与水稻蛋白的相互作用。
（1）实验所用的缺陷型酵母菌不能合成组氨酸、色氨酸和亮氨酸，培养时在培养基中需添加上述氨基酸，为酵母菌细胞内________上合成________提供原料。
（2）将蛋白P基因与质粒K（具有色氨酸合成基因及BD蛋白合成基因）连接，构建重组质粒K。将重组质粒K导入缺陷型酵母菌，用不含________的培养基筛选转化的酵母菌获得菌落，从这些菌落中可筛选得到基因成功________BD-P蛋白的酵母菌A。
（3）为研究蛋白P能够和哪些水稻蛋白发生相互作用，科研人员提取水稻细胞的mRNA，在________酶作用下获得cDNA，再与质粒T（具有亮氨酸合成基因及AD蛋白合成基因）连接形成重组质粒T，构建水稻cDNA文库。
（4）在酵母菌细胞内，组氨酸合成基因的转录受到调控，如下图所示。若被测的水稻蛋白能与病毒蛋白P发生相互作用，BD、AD两个蛋白充分接近时，_________才能催化组氨酸合成基因转录。
（5）将酵母菌A分别接种到不含组氨酸和不含亮氨酸的培养基中，以确定转入重组质粒K后酵母菌A________。取水稻cDNA文库的多个重组质粒T分别转化到酵母菌A中，将转化产物接种在不含________的培养基中培养，获得了分散的多个单菌落。经检测这些酵母菌中含有4种水稻蛋白，表明这4种水稻蛋白能够________。
（6）研究发现，这4种水稻蛋白都是水稻不同代谢过程中的关键酶，推测该病毒引起水稻出现各种病症的原因之一可能是______。
2008年诺贝尔化学奖授予了三位在研究绿色荧光蛋白(GFP)方面作出突出贡献的科学家。绿色荧光蛋白(GFP)能在蓝光或紫外光下发出荧光，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。GFP基因可作为目的基因用于培育绿色荧光小鼠，下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）图中过程②常用的方法是 ；过程③利用的生物技术是 ；在进行过程④前，利用 技术可以获得数目更多且基因型相同的绿色荧光小鼠。
（2）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、 、 、 等部分。
（3）cDNA属于 基因文库，其构建方法是：用某种生物发育的某个时期的mRNA通过 产生cDNA片段，与 连接后储存在一个受体菌群中。
（4）PCR是一项利用DNA复制的原理在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。其基本过程是：加热至90～95℃使 →冷却至55～60℃使 结合到互补DNA链→加热至70～75℃使 从引物起始进行互补链的合成，如此反复进行。
A、转基因草莓中有能表达乙肝病毒表面抗原的基因,由此可获得用来预防乙肝的一种新型疫苗,其培育过程如图所示(①至④代表过程,A至C代表结构或细胞)：
（1）图中①过程用到的酶是 ,所形成的B叫做 。
（2）②过程常用 处理农杆菌,使之成为 细胞,利于完成转化过程。
（3）图中③过程需要用到的激素是 。
（4）在分子水平上,可采用 的方法来检测转基因草莓果实提取液中有无相应的抗原。
B、野生马铃薯品种的植株具有较强的抗病、抗虫、抗盐碱、抗寒能力，但块茎不能食用。俄、德、芬兰专家共同做实验研究，用野生马铃薯与马铃薯的体细胞进行杂交，培育出了生活能力强的杂交系马铃薯。
（1）专家在实验中，需用到的酶主要有 和 等。
（2）专家在实验中，用于诱导融合使用的化学试剂是 。
（3）对于农民，种植杂交系马铃薯除可获得较高的收成外，还有什么优点？（要求写出两点）
降钙素是一种多肽类激素，临床上用于治疗骨质疏松症等。人的降钙素活性很低，半衰期较短。某科学机构为了研发一种活性高、半衰期长的新型降钙素，预期新型从降钙素的功能出发，推测相应的脱氧核苷酸序列，并人工合成了两条各含72个碱基的DNA单链，两条链通过18个碱基对形成部分双链DNA片段，再利用Klenow酶补平，获得双链DNA，过程如图。
在此过程中发现，合成较长的核苷酸单链易产生缺失碱基的现象。分析回答下列问题：
（1）Klenow酶是一种_____________酶，合成的双链DNA有_______个碱基对。
（2）获得的双链DNA经EcoRⅠ(识别序列和切割位点-G↓AATTC-)和BamHⅠ(识别序列和切割位点-G↓GATCC-)双酶切后插入到大肠杆菌质粒中，筛选含重组质粒的大肠杆菌并进行DNA测序验证。
①大肠杆菌是理想的受体细胞，这是因为它____________________________。
②设计EcoRⅠ和BamHⅠ双酶切的目的是_______________________________。
③大肠杆菌质粒中含有标记基因是为了 。
（3）经DNA测序表明，最初获得的多个重组质粒，均未发现完全正确的基因序列，最可能的原因是____________________________________________________。
（4）上述制备该新型降钙素，运用的现代生物工程技术是__________________。
(6分)羊绒素有“软黄金”之称，内蒙古绒山羊和辽宁绒山羊是我国的两大产绒品种。我国生物学家运用现代生物技术培育出了转基因绒山羊.其过程如下图所示:
（1）在辽宁绒山羊细胞中获取的IGF 一I基因在导入胚胎干细胞之前须 _，这是基因工程操作的核心步骤，若该过程使用的质粒是双链闭合环状的DNA分子，用两种识别序列不同的限制酶M和N切割(识别序列和切割位点如下右图)，通过凝
胶电泳分离分析得下表。
（2）①在该质粒中，N酶的切割位点有 个。
②M酶与N酶切出的能相互粘连的末端在酶的作用下相互连接，连接后的序列是否能用M酶、N酶进行切割? (填“能”或“不能”)。
（3）胚胎干细胞(ES)可由囊胚的 _分离培养获得。转基因胚胎干细胞培养过程中应定期 _，防止细胞代谢产物对细胞自身造成危害。
（4）干细胞经扩大培养诱导分化为早期胚胎，随后即可植入经_ 处理的代孕母羊体内。
通过培育转基因克隆猪有望解决世界性的人源器官短缺问题。下图表示科学家培育转基因克隆长白猪的过程，请据图分析回答：
（1）若通过①过程获得的调节基因M端的黏性末端是—CTAG，N端的黏性末端是—TTAA，则①②过程选用的限制酶是 。
（2）③过程常用的方法是 ，④过程涉及的细胞生理过程有_________和_________。
（3）转基因克隆长白猪子代的器官是否一定可以作为人源器官？简要说明理由。
_______________________________________________________________。
[生物——选修3：现代生物科技专题] Ⅰ.土壤农杆菌能将自身Ti质粒的T-DNA整合到植物染色体DNA上，诱发植物形成肿瘤。T-DNA中含有植物生长素合成酶基因（S）和细胞分裂素合成酶基因（R）,如图1所示，它们的表达与否能影响相应植物激素的含量，进而调节肿瘤组织的生长与分化。基因工程常用Ti质粒作为运载体，图2表示抗虫棉培育中使用的三种限制酶A、B、C的识别序列以及Ti质粒上限制酶切割位点的分布，抗虫基因内部不含切割位点，两侧标明序列为切割区域。
（1）据图2分析，切取抗虫基因时，使用限制酶 ，切割Ti质粒时，使用限制酶 。
（2）成功建构的重组质粒含有限制酶A的识别位点0个，若用酶C处理该重组质粒，将得到 个DNA片段。
（3）若抗虫基因插入的位置在R基因内部，筛选出 植株即是成功导入抗虫基因的棉花植株。
Ⅱ.单克隆抗体技术在生物工程中占有重要地位。请回答相关问题：
（4）科学家米尔斯坦和柯勒提出单克隆抗体制备技术的实验方案：把一种 细胞与能在体外大量增殖的___________细胞进行诱导融合，使融合细胞既能大量增殖，又能产生足够数量的特定抗体。
（5）在技术操作中，需要将融合细胞用 培养基进行筛选，并进行克隆化培养和 检测，以得到足够数量的符合要求的 （填“单”、“双”、“多”）核杂交瘤细胞。
（6）若将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养，可从 中提取出大量的单克隆抗体。
（7）研究人员应用 ，改造了鼠源性抗体分子的结构，降低了鼠源性抗体的人体反应。
胚胎干细胞（ES细胞）在生物学研究中具有十分重要的应用价值。
（1）上图为某科研小组采用“基因靶向”技术先将小鼠的棕褐毛色基因导入黑色纯种小鼠的ES细胞中，再将改造后的ES细胞移植回囊胚继续发育成小鼠的过程。在目的基因获取和基因表达载体构建过程中使用的工具酶有 。
（2）上图中完成第Ⅱ步操作得到由两个DNA切段连接成的产物有 种重组DNA分子；第Ⅲ步操作后，还需经过 的过程，才能将该ES细胞注射到囊胚中。
（3）ES细胞在功能上具有 的特点；目前研究人员正尝试通过科技手段利用ES细胞经过特殊诱导，为因故失去手的患者提供新的“手”，该过程揭示了细胞 的机理。
（4）已知细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基嘌呤阻断，一般情况下，细胞中有D或S途径即能分裂增殖。人淋巴细胞中虽然有这两种DNA合成途径，但一般不分裂增殖。鼠ES细胞中只有D途径，但能不断分裂增殖。将这两种细胞在试管中混合，加 促融，获得杂种细胞。若要从培养液中分离出杂种细胞，写出实验方法（不考虑机械方法），并说明理由。
方法：___________________________________________________________。
理由：___________________________________________________________。
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