[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。

嗜热菌可以生活在98℃的高温环境中，研究发现其耐热性与基因H的表达产物有关。下图表示某研究小组利用大肠杆菌对H基因实行的克隆和表达过程，其中NdeⅠ、EcoRⅠ、HindⅢ、SalⅠ四种限制酶的识别序列和酶切位点分别为CA^↓TATG、G^↓AATTC、A^↓AGCTT、G^↓TCGAC。请分析回答：

(1)图中的结构A是________，其主要作用是________。一个完整的基因表达载体组成，除了质粒1中所示结构以外，还应该含有________。

(2)用图中质粒1和H基因构建重组质粒，应选用________两种限制酶进行切割，影响限制酶处理效果的因素可能有________(多选)。

①反应温度 ②缓冲液pH ③限制酶的浓度 ④DNA样品的纯度

(3)实验中发现，重组质粒导入大肠杆菌后H基因的表达效率很低，但在含有质粒2(辅助性质粒)的细胞中，H基因可以高效表达。为了筛选出转入了两种质粒的受体菌，应在筛选平板培养基中添加________，整个实验过程应保持________操作。

(4)PCR反应中引物的设计非常关键，据图分析，扩增H基因时应选择的一对引物是________。

A.引物Ⅰ：···GGGAATTC···；引物Ⅱ：···CTCATATG···

B.引物Ⅰ：···GAATTCCC···；引物Ⅱ：···CATATGAG···

C.引物Ⅰ：···GGAAGCTT···；引物Ⅱ：···AAGCTTCC···

D.引物Ⅰ：···CTCATATG···；引物Ⅱ：···AAGCTTAAGCTT···

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]

下图为基因工程获得转基因抗虫棉的过程。据图回答下列问题：

(1)图中①②所示的PCR技术是       反应的缩写，其原理是       。

（2）过程①中，加热至94℃的目的是       。过程②中，引物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，使目的基因的数量以       形式扩增。

（3）过程③常用农杆菌转化法，农杆菌中Ti质粒上的       可转移至受体细胞，并整合到受体细胞染色体DNA上。要检测目的基因是否转录出了mRNA分子，可采用       技术。

（1)湿地具有蓄洪防旱，调节区域气候等生态功能，这体现了生物多样性的_______价值。依据生态工程的________原理，黄河三角洲自然保护区的建立需考虑周边的经济发展等相关因素。

（2）常用________法将植酸酶基因导入野大豆细胞中，采用________方法检测植酸酶基因是否成功表达。

（3）可利用__________技术快速繁殖转植酸酶基因野大豆，该技术的核心步骤是__________________。

（4）染色体加倍后的转基因野大豆，作为饲料有更好的品质。低 温诱导可获得四倍体转基因野大豆，诱导染色体加倍的原因是______________。若用这样的植株根类制片后观察到含8个染色体组的细胞，合理的解释是_____________。

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______________________________________。

回答下列（一）、（二）小题：

(一）请回答与“固定化酶”实验有关的问题：

（1）—淀粉酶可以通过培养枯草杆菌来生产，         是筛选高表达量菌株的最简便方法之一。筛选出的菌株在发酵生产之前还需利用          培养基进行扩大培养。

(2)利用物理或化学的方法将—淀粉酶固定后，成为     且又有酶活性的制剂。若用吸附法固定时，在装柱后需要用     缓慢冲洗，直至流出液不使淀粉-碘混合液发生      为止。

(3)将淀粉溶液以一定流速从反应柱上端滴入，再在下端接取少量流出液进行KI-I₂颜色测试，结果不呈现红色。对此现象的解释错误的是        

  A.反应柱中没有—淀粉酶被固定      B.流速过快淀粉未被水解    

  C.接取的流出液是蒸馏水              D.流速过慢淀粉被水解成葡萄糖

(二）欲利用基因工程技术将人胰岛素基因转入到小鼠基因组中，以期利用小鼠生产出人胰岛素，请回答：

(1)若用逆转录的方法获得人胰岛素基因，则需要从人体相应的       细胞中提取mRNA，获得的人胰岛素基因经过相应处理后，再利用显微注射技术将其注入到受体细胞中，下列最不适合作为受体细胞的是        

 A.受精卵     B.胚胎干细胞     C.第一次卵裂形成的细胞    D.第三次卵裂形成的细胞

(2)为获得更多的受体细胞，可先对成年雌鼠注射激素进行         处理,将获得的卵母细胞培养成熟，与经        处理的精子结合形成受精卵后再进行后期操作。

(3)导入胰岛素基因的受体细胞还需借助        、        等技术才能成为转基因小鼠。

[生物—选修3现代生物科技专题]

阅读如下资料：

资料甲：试管婴儿技术是指采用人工方法将卵子与精子从人体内取出并在体外受精，发育成胚胎后，再移植回母体子宫内，以达到受孕目的一种技术。

资料乙：干扰素α—1b是我国第一个批准生产的基因工程药物，该药物利用大肠杆菌作为受体获得，具有抗病毒、抑制肿瘤细胞增生、调节人体免疫功能的作用，广泛用于病毒性疾病和多种肿瘤的治疗，是当前国际公认的病毒性疾病治疗的首选药物和肿瘤生物治疗的主要药物。

资料丙：DNA的粗提取的原理就是利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异，提取DNA，去除其他成分；可以根据与某些化学试剂所产生的颜色反应，鉴定DNA的存在。

回答下列问题：

（1）资料甲：顺利受精必须满足两个条件：来自父方的精子要进行________，来自母方的卵母细胞要培养至________。

（2）资料乙：为使干扰素基因在大肠杆菌细胞内表达，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。

（3）资料丙：在DNA的析出与鉴定步骤中，析出DNA时应将处理后的溶液过滤，加入与滤液体积相等的、冷却的________（写出体积分数），静置后溶液中会析出DNA。鉴定时所用的试剂为________。