【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。

【生物——选修3：现代生物科技专题】

下列有关基因工程和细胞工程方法的问题:

(1)用两种限制酶XbaⅠ和SacⅠ(两种酶切出的黏性末端不同)切割某DNA，获得含目的基因的片段。若利用该片段构建基因表达载体，应选用上图中的     Ti质粒。

(2)将受体细胞培养成植株需要应用         技术，该技术的理论依据是                    。

(3)培育转基因植物过程的核心步骤是           ，其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以传给下一代，同时，使目的基因能够            和发挥作用。该阶段利用DNA连接酶连接被限制酶切开的               键。

(4)组成基因表达载体的单体是             。基因表达载体中的启动子是            识别和结合的部位，这种结合完成后才能驱动目的基因转录。

[生物——选修3：现代生物科技专题

I.白菜与甘蓝均为二倍体，染色体数分别为20与18。科学家利用植物体细胞杂交技术培育出的“白菜—甘蓝”，具有生长期短、耐热性强和易于储藏等优点。回答下列问题：

(1)为了培养“白菜—甘蓝”，可取两者的叶片，先用________________酶去除细胞壁，获得具有活力的__________，再用化学诱导剂诱导二者融合。形成的融合细胞进一步培养形成_愈伤组织，然后经过再分化形成完整的杂种植株。

(2)白菜、甘蓝有性杂交的后代是不育的，而上述杂种植株是可育的，造成这种差异的原因是在减数分裂过程中前者____________异常而后者正常。

(3)这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖。经植物组织培养得到的____________等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。

II.下图表示用基因工程与胚胎工程培育良种牛的过程，请据图回答下列问题：

(1)④表示基因工程中______________________过程。

(2)良种奶牛用促性腺激素处理的目的是____________。

(3)图中A指______________，B指______________。

(4)如果转基因牛D的牛奶中含有________________，则说明血清白蛋白基因在个体水平已表达成功。

2008年诺贝尔化学奖授予了三位在研究绿色荧光蛋白（GFP）方面做出突出贡献的科学家。绿色荧光蛋白能在蓝光或紫外光的激发下发出荧光，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。下图为我国首例绿色荧光蛋白（GFP）转基因克隆猪的培育过程示意图，据图回答：

注：图中通过过程①、②形成重组质粒，需要限制性内切酶切取目的基因、切割质粒。限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—G^↓GATCC—，限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—^↓GATC—。在质粒上有酶Ⅰ的一个切点，在目的基因的两侧各有1个酶Ⅱ的切点。

（1）在DNA连接酶的作用下，上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接起来       ，理由是：                                                                  。

（2）过程③将重组质粒导入猪胎儿成纤维细胞时，采用最多的方法是              。

（3）如果将切取的GFP基因与抑制小猪抗原表达的基因一起构建到载体上，GFP基因可以作为基因表达载体上的标记基因，其作用是          。获得的转基因克隆猪，可以解决的医学难题是，可以避免                。

（4）目前科学家们通过蛋白质工程制造出了蓝色荧光蛋白，黄色荧光蛋白等，采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白过程的正确顺序是：      （用数字表示）。

①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸

②蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计序列

③蓝色荧光蛋白基因的修饰（合成）

④表达出蓝色荧光蛋白。

据图回答：

（1）获取人乳铁蛋白基因：可构建          文库。构建该文库的第一步是从        细胞中提取           。

（2）图中将人乳铁蛋白基因插入载体，需用限制酶BamH I 和        同时酶切载体和人乳铁蛋白基因,用两种酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因的优点是                       。

（3）重组质粒筛选方法是用经限制酶切割和DNA连接酶作用过的质粒转化大肠杆菌，先用含               的培养基进行培养，若能生长，再影印到含         的培养基上培养，若不能生长，说明该菌落的大肠杆菌导入的质粒是重组质粒。

（4）培育转基因牛时可用           法将重组质粒导入牛的受精卵中。在体外培育成早期胚胎后，再移植至代孕母牛的子宫中，在移植前某一段时间需给代孕母牛注射            激素。

（5）为检测人乳铁蛋白在牛乳腺中是否表达成功，采用的方法是                   。

（1）目的基因可以从基因文库中直接获取，然后可以利用PCR技术扩增基因，PCR的原理是               ，利用PCR技术扩增目的基因的前提，是要有一段已知基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成       。

（2）据图分析，在构建重组质粒的过程中，目的基因用                   （填“酶I”或者“酶II”）进行了切割。检验重组载体导入能否成功需要利用                      作为标记基因。检测目的基因是否翻译成蛋白质的方法是      。

（3）将目的基因导入动物细胞最有效的方法是     ，早期的基因工程操作都用         作为受体细胞。

（4）若希望通过转基因牛生产的胰岛素具有作用快、持续时间长等特点，则需要通过             工程手段对人的胰岛素基因进行设计，该工程的基本途径是：从预期的蛋白质功能出发→               →推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列。

（5）基因工程已经广泛应用于各个领域。目前，治疗遗传病的最有效的手段是      。

注：图中通过过程①、②形成重组质粒，限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—G^↓GATCC—，限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—^↓GATC—。在质粒上有酶Ⅰ的一个切点，在目的基因的两侧各有1个酶Ⅱ的切点。

（1）在DNA连接酶的作用下，上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接        ，理由是：                                  。

（2）如果将切取的GFP基因与抑制小猪抗原表达的基因一起构建到载体上，GFP基因可以作为基因表达载体上的标记基因，其作用是              。可以利用转基因克隆猪技术解决的医学难题是，在器官移植中可以避免                 。

（3）上述图中转基因克隆猪运用了基因工程、                 、          等生物技术。

（4）目前科学家们通过蛋白质工程制造出了蓝色荧光蛋白，黄色荧光蛋白等，采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白过程的正确顺序是：          （用数字表示）。①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸②蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计序列③蓝色荧光蛋白基因的修饰（合成）④表达出蓝色荧光蛋白。

Ⅰ.一种重症联合免疫缺陷病（简称SCID），这种患者缺乏正常的人体免疫功能，只要稍被细菌或病毒感染，就会发病死亡。经研究证实，SCID病人细胞的一个常染色体上编码腺苷酸脱氨酶（简称ADA）的基因ADA发生了突变。目前，人们已经找到了治疗该疾病的方案。如下图：  

（1）运载体必须具备的条件是（     ）（多选） 

A． 能在宿主细胞中复制并保存       B．具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接 

C．具有标记基因，便于进行筛选    D．是环状形态的DNA分子 

（2） 在此图过程中用到的基因操作工具分别是                              。  

（3） 研究人员将ADA注入淋巴细胞，而不是其他细胞，其原因是什么？

                                                                   。 

（4）图中的治疗方法是_______基因治疗法，这是___________生物技术的应用。   

Ⅱ.下图为牛胚胎移植的基本程序，请据图回答：

（1） 图中a、b、c过程分别是指  ____________、_____________、____________。

（2） 在胚胎移植过程中，供、受体母牛选择好后，要用激素进行____________处理,这样处理的原因是供体和受体生殖器官的生理变化相同，为胚胎移入受体提供了相同的生理环境，以保证移植的胚胎能够继续正常发育。 

（3）为了提高牛胚胎的利用率，常采取的方法是_____________； 处理的时期是_________。

（4）从哺乳动物早期胚胎或原始性腺中分离出来的细胞，称为ES或EK细胞。这类细胞的形态特征有___________________。   

（1）在培育转人生长激素基因牛过程中，②过程常用的方法是_       ____。③过程培养到桑椹胚或囊胚阶段，可以采用_______   ______技术，培育出多头相同的转基因犊牛。

（2）prG能激发细胞不断分裂，通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体，Ⅱ→Ⅲ过程中的筛选常用             方法来筛选出导入成功的受体细胞，Ⅲ代表的细胞具有___      的特点。

（3）在抗虫棉培育过程中，为了防止基因污染通常在④过程中将目的基因导入受体细胞的叶绿体中，⑤过程采用的技术是             ，在此过程中需通过调控____    ____两种