[生物—选修3：现代生物科技专题]

[生物——选修3：现代生物科技专题]

基因工程技术包括一系列的分子生物学操作步骤。请回答下列问题：

（1）基因工程操作的核心步骤是                              。

（2）cDNA文库的构建方法为                   。

（3）限制酶、DNA连接酶和              是基因工程的基本操作工具。其中限制酶的特点是                                    。

（4）Mullis教授因发明PCR技术获1993年诺贝尔奖，PCR技术中需要的酶是          ，若PCR进行30轮循环，理论上可获得    个基因片段。

（5）将目的基因导入动物受体细胞的方法是                    。

（6）周光宇教授提出的花粉管通道法为我国的转基因抗虫棉作出重要贡献。请写出分子水平检测抗虫棉基因是否表达的方法        及个体水平鉴定的方法            。

【生物——选修3：现代生物科技专题】

   内皮素（ET）是一种含21个氨基酸的多肽，具有强烈的促进血管收缩和促进平滑肌细胞增殖等作用，其功能异常与高血压、糖尿病、癌症等有着密切联系。内皮素（ET）主要通过与靶细胞膜上的ET受体（ET_A）结合而发挥生物学效应。科研人员通过构建表达载体，实现ET_A基因在大肠杆菌细胞中的高效表达，其过程如下图所示，图中SNAP基因是一种荧光蛋白基因，限制酶ApaⅠ的识别序列为，限制酶XhoⅠ的识别序列为。请据图分析回答：

（1）进行过程①时，需要加入缓冲液、引物、脱氧核苷酸和________酶等。

（2）过程③和⑤中。限制酶XhoⅠ切割DNA，使________键断开，形成的黏性末端是________。用两种限制酶切割，获得不同的黏性末端，其主要目的是________________。

（3）构建的重组表达载体，目的基因上游的启动子是________的部位，进而可驱动基因的转录。

（4）过程⑥要用CaCl₂预先处理大肠杆菌，使其成为容易吸收外界DNA的细胞。

（5）将SNAP基因与ET_A基因结合构成融合基因，其目的是有利于检测________。

（6）基因工程操作时可将外源基因整合到叶绿体基因组中，不仅能有效改良植物的品质，还由于叶绿体转基因不会随________（填“花粉”或“卵细胞”）传给后代，从而在一定程度上避免转基因作物中的外源基因能扩散到其他同类作物。

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]

科学家利用土壤农杆菌转化的方法(农杆菌中Ti质粒上T－DNA片段能转移到植物细胞中)，将Bt毒蛋白基因导入棉花细胞中，获得抗棉铃虫的转基因棉花植株。回答下列问题：

(1)T－DNA分子中的两条单链靠____________键维系成双链结构。限制酶能将特定序列的两个核苷酸之间的磷酸二酯键切开，形成____________末端。

(2)利用PCR技术扩增Bt毒蛋白基因时，需要在反应体系中添加的物质有4种脱氧核苷酸、模板DNA、____________和____________。

(3)为了获取重组质粒，将切割后的Ti质粒与Bt毒蛋白基因混合，并加入____________酶。重组质粒中抗生素抗性基因的作用是____________。

(4)利用农杆菌感染棉花受体细胞的过程中，需添加酚类化合物，目的是_______________________。

[生物——选修3：现代生物科技专题]

人的血清白蛋白在临床上需求量很大，通常从人血液中提取。由于艾滋病病毒（HIV）等人类感染性病原体造成的威胁与日俱增，使人们对血液制品顾虑重重。现应用一定的生物工程技术，将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中，利用牛的乳腺细胞生产血清白蛋白成为可能。大致过程如下：

请回答：

（1）①过程为显微注射技术，①之前实现基因重组使用的工具酶是________。获得大量白蛋白基因的方法叫做多聚酶链式反应，简称________，其中需要使用________酶。

（2）②过程中需要使用的技术有胚胎移植和胚胎体外培养及胚胎分割等。实验过程需将含有重组基因的细胞核，注入去核的受精卵细胞中，重组细胞必需在体外培养至________时期，才能进行早期胚胎移植。

（3）为获取更多的卵（母）细胞，要对供体母牛注射________，使其超数排卵。采集的精子需要经过________处理，才具备受精能力。

（4）为了获得母奶牛，早期胚胎移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行性别鉴定，检测细胞选择囊胚的滋养层细胞是避免________。

（5）“膀胱生物反应器”与“乳腺细胞生物反应器”相比，优点是________。

【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。

(1)为了精确地获取图中的重组质粒，应用          切割质粒，用切割目的基因          。

(2)将基因表达载体导入大肠杆菌B之前，要将大肠杆菌B放入一定浓度的        溶液中处理，使之成为感受态的大肠杆菌。

(3)人的基因之所以能与大肠杆菌的质粒进行重组并发挥其功能，是因为二者都是            人的生长激素基因能在细菌体内成功表达是因为                         。

  (4)将得到的大肠杆菌B涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上能够生长，说明该菌已导入了                                 ，反之则没有导入。

(5)上述方法制备人的生长激素，运用的现代生物技术是                。

【生物——选修3：现代生物科技专题】（略）

单克隆抗体技术在生物工程中占有重要地位。请回答相关问题：

(1)英国科学家米尔斯坦和柯勒提出单克隆抗体制备技术的实验方案是：把一种________细胞与能在体外大量增殖的________细胞进行诱导融合，使融合细胞既能大量增殖，又能产生足够数量的特定抗体。

(2)在技术操作中，需要将融合细胞用________培养基进行筛选，并进行克隆化培养和________，以得到足够数量的符合要求的杂交瘤细胞。

(3)若将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养，可从________中提取出大量的单克隆抗体。

(4)临床使用的小鼠免疫后制备的鼠源性单抗，存在一些弊端，其中之一是会引起人体抗鼠源抗体反应。某病人连续隔周注射某种鼠源性单抗治疗一种病毒感染性疾病，开始病毒量明显减少，一段时间后，这种病毒量又开始上升，排除病毒变异的因素，上升原因还可能是人体产生，使鼠源抗体不能发挥抗病毒的作用。

(5)研究人员应用______________________________，改造了鼠源性抗体分子的结构，降低了鼠源性抗体的人体反应。