【生物——选修3：现代生物科技专题】

下图表示中国科研人员对树鼩精原干细胞进行遗传修饰后，通过自然交配获得世界首只转基因树鼩的过程。请回答下列问题：

(1)培养精原干细胞时，定期更换培养液的目的是防止_______________对自身细胞代谢造成障碍，通入二氧化碳的作用是___________________________。

(2)图中涉及的基因工程的核心步骤是____________，通常采用________技术将GFP基因导入树鼩精原干细胞。

(3)利用PCR技术扩增GFP基因需要_______酶，外源的GFP基因能在树鼩体内表达的原因是______________。

(4)图示过程与通过体外受精培育转基因动物相比，避免了将受精卵移入______中继续培养的麻烦，同时也克服了胚胎发育到________时期进行胚胎移植的难题。

[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________。

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，现在基因工程在动植物育种上有广泛而重要的应用。基因工程基本操作流程如下图，请据图分析回答：

（1）图中A最常用的是________。在基因工程中，第②步需要在________的催化作用下才能完成拼接过程。如果利用PCR技术扩增目的基因，需要加入的酶是________。

（2）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人玉米体内，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________。

（3）科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，需要将该基因导入金茶花叶片细胞的染色体DNA上，培育出抗病的金茶花植株。在此基因工程操作过程中，如果需要检测目的基因是否在受体细胞中转录出相应的mRNA，需要利用________技术。如果需要

在个体生物学水平上检测该植物是否具备抗病性，需要做________实验。

（4）利用大肠杆菌可以生产出人的胰岛素，联系有关细胞器功能的知识，请回答为什么不能利用大肠杆菌生产人的糖蛋白?

下列获取目的基因的方法中需要模板链的是（　　）

   ①从基因文库中获取目的基因    ②利用PCR技术扩增目的基因 

   ③反转录法                    ④通过DNA合成仪利用化学方法人工合成．

为增加油菜种子的含油量，研究人员尝试将酶D基因与位于叶绿体膜上的转运肽基因相连，导入油菜叶片细胞并获得了转基因油菜品种。

（1）研究人员依据基因的已知序列设计引物，采用             技术从陆地棉基因文库中获取酶D基因，从拟南芥基因文库中获取转运肽基因，所含三种限制酶（ClaI、SacI、XbaI）的切点如图所示。则用      和        酶处理两个基因后，可得到     端与    端（填图中字母）相连的融合基因。

（2）将上述融合基因插入图所示Ti质粒的T-DNA中，构建     并导入农杆菌中。将获得的农杆菌接种在含     的固体平板上培养得到含融合基因的单菌落，再将其制备成用于转化的侵染液。

（3）剪取油菜的叶片放入侵染液中一段时间，此过程的目的是利用农杆菌将融合基因导入油菜细胞，进一步筛选后获得转基因油菜细胞，该细胞通过植物组织培养技术，可培育成转基因油菜植株。

（4）用     法可检测转基因油菜植株中的融合基因是否成功表达

如图是从酵母菌细胞内获取某植物需要的某种酶基因的流程，请回答下列问题：

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(1)图中cDNA文库含有酵母菌的________基因，与基因组文库中的基因相比无________、_________。

(2)①过程提取的DNA需要用限制酶，该酶能够识别_____________________，并且使_____________________断开。

(3)为在短时间内大量获得目的基因，可用PCR方法扩增，该反应体系的主要成分应包含：扩增缓冲液(含 )、水、4种脱氧核苷酸、模板DNA、________和________。

(4)蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径是从________出发，通过设计蛋白质结构和推测相应的氨基酸序列，进而确定相对应的________，据此获得基因，再经表达、纯化获得蛋白质。