我国科学家屠呦呦因青蒿素的研究荣获2015年诺贝尔生理学和医学奖。青蒿素是目前世界上最有效的治疗疟疾药物，为青蒿植株的次级代谢产物，其化学本质是一种萜类化合物，其生物合成途径如图1所示。正常青蒿植株的青蒿素产量很低，难以满足临床需求，科学家为了提高青蒿素产量，将棉花中的FPP合成酶基因导入了青蒿植株并让其成功表达，获得了高产青蒿植株，过程如图2所示。

(1)研究人员从棉花基因文库中获取FPP合酶基因后，可以采用________技术对该目的基因进行大量扩增，该技术除了需要提供模板和游离的脱氧核苷酸外，还需要提供________、________等条件。

(2)图2中的①为________，形成过程中需要________等酶；棉花FPP合酶基因能够和质粒连接成①的主要原因是________。

(3)若②不能在含有抗生素Kan的培养基上生存，则原因是_______________________________。

(4)由题意可知，除了通过提高FPP的含量来提高青蒿素的产量外，还可以通过哪些途径来提高青蒿素的产量？(试举一例)________。

下表是几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中标注了相关限制酶的酶切位点，其中切割位点相同的酶不重复标注。请回答下列问题：

（1）用图中质粒和目的基因构建重组质粒，应选用    和    两种限制酶切割，酶切后的载体和目的基因片段，通过   酶作用后获得重组质粒。为了扩增重组质粒，需将其转入处于    态的大肠杆菌。

（2）为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌，应在筛选平板培养基中添加    ，平板上长出的菌落，常用PCR鉴定，所用的引物组成为图2中   。

（3）若BamH I酶切的DNA末端与BclI酶切的DNA末端连接，连接部位的6个碱基对序列为    ，对于该部位，这两种酶   （填“都能”、“都不能”或“只有一种能”）切开。

（4）若用Sau3AI切图1质粒最多可能获得    种大小不同的DNA片段。

（1）农杆菌中的Ti质粒上T-DNA具有__________________________________的特点。图中D过程的方法称为____________________。A过程所需的酶是_____________________________。

（2）图中重组质粒，除了含有目的基因外，还必须有________________________和复制原点；培育转基因玉米成功的标志是____________________________；目的基因能否遗传给后代常采用的检测方法是_______________。

【生物——选修3：现代生物科技专题】

I．科学家将人的生长激素基因与pBR322质粒进行重组，得到的重组质粒导入牛的受精卵，使其发育为转基因牛，再通过细胞工程培育为转基因克隆牛。pBR322质粒含有两个抗生素抗性基因和5个限制酶切点(如图2)。将重组质粒导入大肠杆菌，并成功地在大肠杆菌中得以表达。请据图回答问题。

(1)图1中显示的人的生长激素基因是通过人工合成的，图中①过程需要的酶是__________。该过程所依据的碱基互补配对原则是___________________________(用字母和箭头表示)。

(2)图1中的mRNA是从人体的_______________细胞中获取。

(3)重组质粒形成与否需要鉴定和筛选，方法是将重组质粒的DNA分子导入大肠杆菌，通过含抗生素的培养基进行培养，观察大肠杆菌的生长、繁殖情况进行判断，如图3所示：

如果受体菌在培养基A上能生长、繁殖形成菌落，而不能在培养基B上生长、繁殖，则使用限制酶a的切点是图2中的___________________________________，即目的基因插入了___________________中。

II．SRY基因是Y染色体上的性别决定基因，SRY—PCR胚胎性别鉴定技术能准确鉴定早期胚胎性别，应用前景十分广阔。请回答相关问题：

用SRY—PCR法鉴定胚胎性别需要充足的材料并保证被测胚胎的活性，因此，首先从被测胚胎中取出几个细胞，提取_______________，然后用________________的一段脱氧核苷酸序列作引物，进行PCR扩增。鉴定扩增产物，制备具有SRY基因特异性的探针，出现阳性反应者，胚胎为__ ___性。

[生物一选修3现代生物科技专题]

   人类是乙型肝炎病毒的唯一宿主，接种乙肝疫苗是预防乙肝病毒感染的最有效方法。乙肝基因工程疫苗的生产和使用过程如下：

（1）从图可知，该目的基因的具体功能是________。目的基因在人体细胞和大肠杆菌细胞中均能表达出相同的抗原，这是因为________原因所致。

（2）若要迅速获取大量的目的基因，常用的技术是（写中文全称）________。过程①合成重组质粒需要限制酶，还需要________。过程②常需要________处理大肠杆菌细胞，促使转化完成。

（3）要形成有效的重组质粒，选择适当的限制酶很重要，图1示意大肠杆菌质粒的相关基因与限制酶切点；图2示意有关限制酶在DNA分子中的具体切点。

要成功转入目的基因，可有两种选择限制酶的方案，分别是________或________。其中有一种方案重组效率较高，可以避免出现自身环化。

(一)请回答与“泡菜的腌制”实验有关的问题：

(1)腌制泡菜的基本过程是：将蔬菜、盐水、糖、白酒等放入洗净的菜坛，混合均匀。坛口加盖后用________封好。如果希望发酵快些，可将蔬菜在________中浸1分钟。加入的白酒，既可作为调味剂增加醇香感，还具有________的作用。

(2)腌制泡菜过程中起作用的微生物主要是乳酸菌和________。为了分离某种美味泡菜汁中的乳酸菌作为菌种，可将稀释后的泡菜汁用________法快速接种到平面培养基上，立即将培养皿________(A．正放于无氧培养箱 B．正放于有氧培养箱 C．倒置于无氧培养箱 D．倒置于有氧培养箱)中培养。

(二)生物工程技术为人们获得需要的生物新品种或新产品提供了便利。请回答：

人的生长激素基因重组DNA→受精卵转基因牛

抗虫基因→重组Ti质粒→细菌M棉花细胞抗虫棉

(1)在培育转人生长激素基因牛的过程中，①过程需要的工具酶是________。②过程中，应对代孕母进行________处理，以便早期胚胎的着床。若在②过程中培养到早期胚胎阶段采用________技术。可培育出多头相同的转基因牛。

(2)在抗虫棉培育过程中，重组Ti质粒先导入细菌M，细菌M的名称是________，③过程中的棉花细胞常采用愈伤组织细胞而不采用叶肉细胞，原因是愈伤组织细胞________，④过程中，愈伤组织细胞可通过________技术培养成单个胚性细胞，胚性细胞再分化形成的胚状体可发育成植株。

【加试题】抗疟药青蒿素挽救了数百万人的生命。中国女科学家屠呦呦由于在青蒿素研发所做的重大贡献荣获2015年诺贝尔医学奖。青蒿中青蒿素的含量很低，科研工作者一直致力于提高青蒿素含量的研究。某研究小组给青蒿转入青蒿素合成的关键基因fps，通过该基因的过量表达来提高青蒿素的产量，其过程如下图所示（注：农杆菌中Ti质粒上只有T—DNA片段能转移到植物细胞中）。

（1）提取青蒿的总RNA，在        酶作用下获得青蒿的DNA片段。

（2）如果fps基因的基因序列已知，我们可以通过          合成目的基因或者用PCR扩增目的基因；如果fps基因的基因序列未知，可以从            获取目的基因。

（3）过程①需用同种                   酶对含fps基因的DNA和Ti质粒进行酶切。

（4）过程③中将青蒿细胞与农杆菌混合后共同培养，旨在让            进入青蒿细胞；除尽农杆菌后，还须转接到含卡那霉素的培养基上继续培养，目的是            。

（5）下列有关基因工程的叙述正确的是（   ）

A．大肠杆菌质粒上具有控制质粒DNA转移的基因

B．基因工程的基本原理是让目的基因在宿主细胞中稳定存在和高效复制

C．用氯化钙处理植物细胞，可增加细胞壁的通透性

D．将乙肝抗原导入酵母菌可以获得能生产乙肝疫苗的工程菌

（6）进行组织培养的一般培养基为MS培养基，该培养基由大量元素、微量元素和   组成。MS培养基含有十几种化合物，配制不方便也难称量，可将培养基的各种成分扩大5—10倍分别称量，配成       ，用时稀释。

（7）过程④要在        培养基中进行培养，使之长出较多的丛状苗。

（8）取出试管苗，在适宜的光照、温度和80%以上的         等条件下进行锻炼，再转移至土中培养（定植）。

（9）在植物组织培养中关于消毒和灭菌操作的叙述，正确的是（   ）

A．操作者的双手可以不消毒      B．外植体可以用酒精消毒

C．镊子等器械需用酒精灭菌      D．接种后培养基需用高压蒸汽灭菌

科学家从某细菌中提取抗盐基因，转入烟草并培育成转基因抗盐烟草。如图是转基因抗盐烟草的培育过程，含目的基因的DNA和质粒上的箭头表示相关限制酶的酶切位点。请分析回答：

(1)①过程获得的抗盐基因可用PCR技术进行扩增，该技术必须用________酶，所需的原料是_____________。PCR一般要经历三十次以上的循环，每次循环包括变性、________和________三步。

(2)已知几种限制酶识别序列及其切割位点如表：

 用图中的质粒和目的基因构建重组质粒，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。

(3)图中⑤、⑥依次表示组织培养过程中抗盐烟草细胞的________、________过程。

(4)为确定转基因抗盐烟草是否培育成功，既要用放射性同位素标记的________作探针进行分子杂交检测，又要在个体水平上鉴定，后者具体过程是______________________________________________________________________________________________________________________。

请依材料所给出的信息分析回答下列问题：

（1）在基因工程操作程序中，                是基因工程的核心，为使干扰素基因在家蚕细胞中高效表达，需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入表达载体的         和       之间。

（2）采用PCR技术可验证干扰素基因是否已经导入家蚕细胞。该PCR反应体系的主要成分应包含：扩增缓冲液（含Mg^2＋）、水、4种脱氧核糖核苷酸、模板DNA、              和                 。

（3）据材料Ⅱ，在过程②中，将成纤维细胞置于5％CO₂的气体环境中，CO₂的作用是         。在过程③中，用           处理以获取更多的卵（母）细胞。成熟卵（母）细胞在核移植前需要进行          处理。

（4）从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是               。在胚胎移植前，通过             技术可获得较多胚胎。

（1）据系谱图分析，该病为             染色体上的          性基因控制的遗传病，推测Ⅱ-3的基因型是               。

（2）该病患者由于垂体产生的             不足，引起侏儒症。

（3）研究人员采集了10位家系成员（系谱图中有编号的个体）的血样，提取了这些成员的DNA，采用                技术对该病相关基因—GHRHR基因片段（260bp，bp代表碱基对）进行大量扩增，然后用限制性核酸内切酶BstUⅠ对其切割，并进行琼脂糖凝胶电泳分析，电泳图谱如下图所示。

据系谱图和电泳图分析可知：

①该病患者GHRHR基因片段有         个BstUⅠ酶切位点。

②在提取DNA的部分家系成员中，            是致病基因的携带者。

③若Ⅱ-10与Ⅱ-11再生育一个孩子，这个孩子患病的概率是            。