[生物——选修3：现代生物科技专题]

请据图回答与基因工程有关的问题：

（1）①属于中心法则中的________过程，②过程中DNA连接酶催化________键的形成。

（2）如果乙种生物为细菌，则在导入目的基因之前需要先用________处理细菌，其目的是________。

（3）如果乙种生物为植物，则需要构建重组Ti质粒．利用Ti质粒作为载体是由于该质粒上具有________，它能将目的基因整合到受体细胞的________上。

（4）检测乙种生物细胞中是否产生了甲种生物蛋白质的方法是________。

（一）[生物——选修1：生物技术实践]

为了调查饮用水的水质状况，某实验小组测定了饮用水样中的大肠杆菌含量，并进行细菌分离等丁作。回答下列问题：

（1）检测饮用水中大肠杆菌的含量需将水样进行________，再以涂布器分别涂布到固体培养基表面培养、计数，这种方法是________。

（2）实验小组人员培养大肠杆菌时，使用的允许大肠杆菌生长同时抑制或阻止其他微生物生长的培养基称为________；实验小组人员为使实验结果更加准确，使用强烈的理化因素杀死用于培养微生物的器皿、接种用具等内外所有微生物（包括芽孢和孢子），该过程称为________。

（3）将1mL水样稀释100倍，在3个平板上分别加入0.1mL的稀释液；经适当培养后，3个平板的菌落数分别为62、64和66。据此可得出每升水样中的活菌数为________。通常运用该方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目低，原因是________。

（4）实验小组将得到的大肠杆菌接种到液体培养基中并混匀，一部分进行静置培养，另一部分进行振荡培养。结果发现，振荡培养的大肠杆菌比静置培养的生长速度快，其可能原因是振荡培养能提高培养液中________的含量，同时可使大肠杆菌与培养液充分接触，提高________的利用率。

（二）[生物——选修3：现代生物科技专题]

下图是利用现代生物丁程技术治疗遗传性糖尿病（基因缺陷导致胰岛B细胞不能正常合成胰岛素）的过程设计图解。回答下列问题：

（1）图中①、②所示的结构分别是________、________。

（2）图中③、④所涉及的生物工程技术分别是________、________。

（3）过程③通常用去核卵细胞作受体细胞的原因除了它体积大、易操作，含有营养物质丰富外，还因其________。

（4）过程④通常采用的方法是________。

（5）过程④的完成需要用到的基因操作工具有________。

（6）图示方法与一般的异体移植相比最大的优点是________。

A[选修l：生物技术实践]

请回答下列问题：

(1)从土壤中筛选纤维素分解菌时，需要在培养基中加入的特殊染料是________。某同学在纯化土壤中的细菌时，发现培养基上的菌落连成一片，最可能的原因是___________________________________________________________。

(2)制作泡菜时，为了缩短制作时间，有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液，加入陈泡菜液的目的是___________。从开始制作到泡菜质量最佳这段时间内，泡菜液逐渐变酸，这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是______________。

(3)腐乳制作有多种微生物参与，其中起主要作用的是______ __。豆腐发酵主要利用了微生物产生的_____________，通过发酵，豆腐中营养物质的种类增多，且更易于消化和吸收。

(4)有人想提取橘皮精油获取利润，一般提取橘皮精油的方法是_______法，为了提高出油率，需将柑橘皮干燥去水，并用______浸泡，浸泡时间为10h以上，这样压榨时不会滑脱。

(5)某橘农发现自家有一株橘树具有抗虫性状，欲利用花药离体培养技术大量繁殖，则应选择花粉发育至_______期的花药培养成功率最高。

B[选修3：现代生物科技专题]

图示方案为人们获得生物新品种的过程，请回答下列问题：

方案I、抗冻蛋白基因烟草细胞→抗冻烟草

方案Ⅱ、A基因全免疫过的B细胞→体外培养→单克隆抗体

方案III、人的生长激素基因牛的受精卵→早期胚胎受体母牛→转基因牛

(1)基因工程的核心步骤是_________。农杆菌上转化法中，根据农杆菌的特点，如果将抗冻蛋白基因插入到_________上，通过农杆菌的转化作用，就可以使目的基因进入植物细胞，并将其插入到植物细胞中____________上。

(2)推测方案Ⅱ中A基因所起的作用是________，请写出该方案获得的细胞中遗传信息传递时所遵循的法则_____________。   

(3)方案III中的转基因牛可以通过分泌乳汁来生产人的生长激素。这需要将人的生长激素基因与________的启动子等调控组件重组在一起。该方案中的早期胚胎在移植入受体母牛子宫之前，必须对胚胎进行性别鉴定一般是取处于______时期的______细胞进行检测。

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?

【生物-选修3：现代生物科技专题】

pBV220质粒是被广泛应用的大肠杆菌载体，结构如下图所示。其中P_RP_L是启动子，rrB是基因转录终止信号，Ampr是氨苄青霉素抗性基因，ori是质粒复制起点，EcoRⅠ、HindⅢ、BamHⅠ、PstⅠ均为限制性内切酶。回答下列问题：

（1）从图中可看出，pBV220作为运载体具备的条件有               。

（2）将目的基因与此质粒构建基因表达载体时，通常用图中           两种限制酶切割此质粒，其优点是                     。用这两种酶可以切开

此质粒的    个磷酸二酯键，并且会          （填“消耗”或“产生”）同样数量的水分子。

（3）将构建好的基因表达载体导入大肠杆菌前，需用    处理大肠杆菌，使之成为       细胞，以提高转化效率。目的基因是否成功导入大肠杆菌，

可采用          进行检测。

下面是一项“利用转基因番茄生产人胰岛素的方法”的专利摘要，请回答：

本发明利用转基因番茄作为生物反应器生产人胰岛素。所用的人胰岛素基因是依据植物偏爱密码子的原则来设计所含的密码子，通过人工合成若干DNA片段，拼接而成，并且在C端加上KDEL的内质网滞留序列，避免胰岛素在植物细胞中的降解。将该基因置于CaMV 35S启动子和果实专一性启动子2A12的驱动之下通过农杆菌介导的方法转入番茄中，在番茄的果实中表达人胰岛素。

  （1）此基因工程中的目的基因是________________________，将人工合成的DNA片段拼接在一起，所需要的酶有________________________________。

  （2）要想在体外获得大量该目的基因的片段，可以采用_________技术。

  （3）试分析在C端加上KDEL的内质网滞留序列，为什么可以避免胰岛素在植物细胞中的降解？_____________________________________________________。

  （4）用目的基因与农杆菌的Ti质粒结合构建表达载体，该表达载体的组成中不应含有的是_________（从下列选项中选择）。

①目的基因  ②CaMV 35S启动子 ③果实专一性启动子2A12  ④RNA引物 

⑤标记基因  ⑥T-DNA           ⑦RNA聚合酶基因片段     ⑧终止子

【生物——选修3 现代生物科技专题】

阅读如下材料：

材料甲：科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵在，得到了体型巨大的“超级小鼠”；科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草。

材料乙：T₄溶菌酶在翁度较高时易失去活性，科学家对编码T₄溶菌酶的基因进行改造，使其表达的T₄溶菌酶的第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸，在该半胱氨酸与第97为的半胱氨酸之间形成了一个二硫键，提高了T₄溶菌酶的耐热性。

材料丙：兔甲和兔乙是同一物种的两个雌性个体，科学家兔甲受精卵发育成的胚胎移植到兔乙的体内，成功产出兔甲的后代，证实了同一物种的胚胎课在不同个体的体内发育。

回答下列问题：

⑴材料甲属于基因工程的范畴。将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用____________法。构建基因表达载体常用的工具酶有         和             。在培育转基因植物是，常用农杆菌转化发，农杆菌的作用是                       。

⑵材料乙属于               工程范畴。该工程是指以分子生物学相关理论为基础，通过基因修饰或基因合成，对           进行改造，或制造一种             的技术。在该实例中，引起T₄溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的             序列发生了改变。

⑶材料丙属于胚胎工程的范畴。胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到      种的，生理状况相同的另一个雌性动物体内，使之继续发育成新个体的技术。在资料丙的实例中，兔甲称为        体，兔乙称为       体。

蜘蛛丝纤维在国防、军事（防弹衣）、建筑等领域具有广阔应用前景。科学家利用基因工程培育出了乳汁内含有蜘蛛丝蛋白的羊，简称“蜘蛛羊”。请回答以下问题：

⑴从蜘蛛体内获得的蛛丝蛋白基因，可利用               技术进行体外扩增，进而为实验获得足够的目的基因。得到的目的基因应                       等调控组件组在一起，然后与载体构建成基因表达载体，再通过显微注射法，将表达载体导入羊的                ，获得重组细胞。

⑵将获得的重组细胞在添加               这种天然成分的培养基中培养至早期胚胎，移植到经过                    处理的受体母羊的子宫内。若一次产生两头转基因“蜘蛛羊”，可将早期胚胎进行                   处理。

⑶若所得的“蜘蛛羊”（已知表达载体已进入细胞）乳汁中没有检测到蛛丝蛋白。科学家为判断问题所在，应该用                      技术，先检测蛛丝蛋白基因是否整合到染色体上，若已确定此步成功，则应该继续检测                                  。

A．[生物技术实践]

淀粉分解菌是能分解淀粉的一类微生物，在自然条件下，淀粉分解菌和其他各种细菌混杂生活在土壤中。某实验小组利用培养基将土壤中的淀粉分解菌筛选出来，回答下列问题：

(1)将土壤中的淀粉分解菌筛选出来的培养基应添加________作为唯一的碳源，此外还需要添加的成分有___________________。

(2)稀释涂布平板法可用于微生物的接种和计数，该实验小组将样液分别稀释了10倍、10²倍、10³倍、10⁴倍，然后将10²倍、10³倍、10⁴倍的稀释液分别涂布在不同的平板上，涂布多个稀释倍数的稀释液的目的是____________________________________。若有三个平板均涂布了稀释倍数为10³倍的稀释液1mL，分别形成了68、70和72个菌落，则原样液体中每毫升含有淀粉分解菌________个，该方法测量值一般比实际值________。

(3)涂布一段时间后，待长出菌落后可向培养基中滴入________，挑取有明显淀粉分解圈的单菌落，一般来说，淀粉分解圈越大，则淀粉分解菌分解淀粉的能力越________。

B．[现代生物科技专题]

科学家从某细菌中提取抗冻基因，转入番茄并培育出抗冻番茄。下图是转抗冻基因番茄的培育过程，含抗冻基因的DNA片段和质粒上的箭头表示相关限制酶的酶切位点。分析回答问题：

​

(1)若要获得抗冻基因，可以从细菌中提取；也可以通过分析抗冻蛋白________的序列推测基因的结构，进而人工合成抗冻基因。对获得的抗冻基因可用________技术进行扩增。

(2)上述两种途径获得的抗冻基因________(填“是”或“否”)一定相同，原因是_____________________________________________。

(3)用图中的质粒和抗冻基因构建重组质粒，不能使用SmaⅠ酶切割，原因是________。图中①②过程为防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化，应选用________酶对外源DNA、质粒进行切割。

(4)图中过程⑤表示______________________________________。

(1)向小型猪转入外源基因时．其受体细胞通常是________ ，导入方法是________ .

(2)PCR技术扩增目的基因的过程是：目的基因DNA________变性后解旋为单链，降温后 ________与单链相应互补序列结合，然后在________酶的作用下进行延伸，如此重复循环多次，使目的基因的数量扩增.

(3)欲知基因工程成功与否，需要进行________水平的检测，有时还需进行 ________水平的鉴定.
(4)基因工程的“剪刀”是________，基因工程中使用的载体包括________、________  和________.