[生物——选修模块3：现代生物科技专题]

图1、图2中标注了相关限制酶的酶切位点，且限制酶的切点是唯一的，外源DNA插入会导致相应的基因失活，请回答下列问题。

（1）基因工程中最常用的载体是________，而作为基因表达载体，除图1所示结构外，还需具有________。

（2）根据图中所给信息，构建基因表达载体时，应选用的限制酶是________。

（3）如图2，如果要利用PCR扩增出目的基因，应选择引物________。PCR过程中，除了要加入足量的引物外，还需要加入________酶，DNA链的延伸一般需要的温度为________。

（4）如果要目的基因导入大肠杆菌，一般要用Ca^2＋溶液处理细菌，使其达到________，有利于吸收外源DNA。为了筛选含目的基因的大肠杆菌，应在培养基中添加________。

抗凝血酶Ⅲ蛋白是一种血浆糖蛋白，临床上主要用于血液性疾病的治疗。凝乳酶是奶酪生产中的关键性酶。下列是生产这两种酶的相关思路，请回答下列问题：

（1）图1为通过培育转基因奶牛获得抗凝血酶Ⅲ蛋白的流程。

①图中过程a指的是利用________法将目的基因导入受精卵，受体细胞不选用体细胞的理由是________________。

（2）从牛胃液中分离得到的凝乳酶以其催化能力强而被广泛应用，研究人员运用基因工程技术，将编码该酶的基因转移到了微生物细胞中。

①从牛胃细胞中提取目的基因。以此DNA为模板进行PCR扩增，还需要____________、____________、____________等。

②为提高重组DNA分子的比例，在构建重组DNA分子（如图2所示）时最好选用______________作限制酶。

③经研究发现，如果将该凝乳酶的第20位和24位氨基酸变为半胱氨酸，则其催化能力将提高2倍。现已知通过蛋白质工程可生产高效凝乳酶，请写出有关制备步骤：________________________。

嗜热菌可以生活在98℃的高温环境中，研究发现其耐热性与基因H的表达产物有关。下图表示某研究小组利用大肠杆菌对H基因实行的克隆和表达过程，其中NdeⅠ、EcoRⅠ、HindⅢ、SalⅠ四种限制酶的识别序列和酶切位点分别为CA^↓TATG、G^↓AATTC、A^↓AGCTT、G^↓TCGAC。请分析回答：

(1)图中的结构A是________，其主要作用是________。一个完整的基因表达载体组成，除了质粒1中所示结构以外，还应该含有________。

(2)用图中质粒1和H基因构建重组质粒，应选用________两种限制酶进行切割，影响限制酶处理效果的因素可能有________(多选)。

①反应温度 ②缓冲液pH ③限制酶的浓度 ④DNA样品的纯度

(3)实验中发现，重组质粒导入大肠杆菌后H基因的表达效率很低，但在含有质粒2(辅助性质粒)的细胞中，H基因可以高效表达。为了筛选出转入了两种质粒的受体菌，应在筛选平板培养基中添加________，整个实验过程应保持________操作。

(4)PCR反应中引物的设计非常关键，据图分析，扩增H基因时应选择的一对引物是________。

A.引物Ⅰ：···GGGAATTC···；引物Ⅱ：···CTCATATG···

B.引物Ⅰ：···GAATTCCC···；引物Ⅱ：···CATATGAG···

C.引物Ⅰ：···GGAAGCTT···；引物Ⅱ：···AAGCTTCC···

D.引物Ⅰ：···CTCATATG···；引物Ⅱ：···AAGCTTAAGCTT···

2015年，屠呦呦因发现青蒿素治疗疟疾的新疗法获奖。工业上青蒿素一般从青蒿植株中提取，产量低，价格高。基因工程及细胞工程等为培育出高青蒿素含量的青蒿提供了思路。科学家先通过紫外线处理大量青蒿幼苗后，偶然发现一株高产植株。通过基因测序发现该高产植株控制青蒿素合成相关的一种关键酶的基因发生了突变。

（1）提取了高产植株的全部DNA后，要想快速大量获得该突变基因可以采用PCR技术，该技术的原理是______________________。

（2）如果用青蒿某个时期mRNA反转录产生的双链cDNA片段，用该双链cDNA进行PCR扩增，进行了30个循环后，理论上可以产生约为__________个DNA分子，该双链与载体连接后储存在一个受体菌群中，这个受体菌群就叫做青蒿的___________________，获得的cDNA与青蒿细胞中该基因碱基序列___________（填“相同”或“不同”）。

（3）将获得的突变基因导入普通青蒿之前，先构建基因表达载体，图1、2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答：

用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用SmaⅠ切割，原因是_____________________________________，构建好的重组质粒在其目的基因前要加上特殊的启动子，启动子是_________________识别结合的位点。

多聚酶链式反应（PCR）是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。下列有关PCR过程的叙述中不正确的是（ ）

下列甲、乙两图为获得生物新品种的过程示意图。请据图回答下列问题。

（1）检测目的基因是否转录出mRNA的检测方法是采用        技术。

（2）乙图为获得抗虫棉技术的流程。图中将目的基因导入植物受体细胞采用的方法是       。在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因（kanR）常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。因此，C过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外，还必须加入         。

（3）随着科技发展，获取目的基因的方法也越来越多，乙图中的“抗虫基因”是利用甲图中的方法获取，③是在           （填“酶的名称”）作用下进行延伸的。

[生物——选修3：现代生物科技专题]

下图1为某种常用质粒的序列图，Lac Z基因编码的酶能使无色的X—gal变为蓝色，Amp^r为氨苄青霉素抗性基因。图2为目的基因的序列及其相关限制酶的识别序列。请回答下列问题：

（1）若要筛选成功导入目的基因的重组质粒，培养基中应加入的物质有________和________，构建重组质粒时需要的工具酶有________，对获取的目的基因可用________技术对其扩增。

（2）实验小组用BamHⅠ和BlgⅡ两种限制酶切割目的基因和质粒，构建重组质粒后导入大肠杆菌中，在筛选重组质粒的培养基上，若大肠杆菌菌落显蓝色，说明导入了________；若大肠杆菌菌落显白色，说明导入了________。没有导入任何外源DNA的大肠杆菌________（填“能”或“不能”）在该培养基上生存。

（3）将若干个质粒和目的基因用BamHⅠ和BlgⅡ两种限制酶切割后，用DNA连接酶相连，然后再用BamHⅠ和EcoRⅠ切割成功连接后的产物，获得了长度为0.7kb、2.8kb、1kb和2.5kb四种长度的DNA片段，则目的基因的长度为________kb（已知目的基因的长度大于1kb，1kb＝1000个碱基对）。

[生物——选修3：现代生物科技专题]

目前我国的第三代试管婴儿技术已获得突破，不但能解决部分不孕不育问题，还能在胚胎移植前对部分遗传性疾病进行筛查，从而实现优生优育。请回答下列问题：

（1）第三代试管婴儿利用了下列________（填字母）手段。

A．体外受精技术

B．胚胎移植技术

C．植入前胚胎遗传学诊断技术

D．克隆技术

（2）胚胎发育的卵裂期在________（填“透明带”或“放射冠”）内进行。受精卵经72小时体外培养发育成有32个细胞左右的________胚，可用于胚胎移植。要得到“同卵双胞胎”，理论上需要采用________技术。

（3）为了避免某些遗传病的发生，需对胚胎的性别进行鉴定。目前最准确的方法是从被测的囊胚中取出几个________（填“滋养层”或“内细胞团”）细胞，提取DNA；然后用位于Y染色体上的性别决定基因（即SRY基因）的一段碱基作________，以________为模板进行PCR扩增；最后与SRY特异性探针出现阳性反应者，胚胎为________性。