- 从杂交育种到基因工程
- 共3330题
[生物──选修3现代生物科技专题]
人类疾病的转基因动物模型常用于致病机理的探讨及治疗药物的筛选．利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠的流程如图所示（注：基因B为高血压相关基因）．
（1）体外受精时，人工采集的动物精子必须经过______处理才能完成图示中的①过程；图中的高血压相关基因作为______，完成②过程常采用的方法是______．
（2）④过程中，为维持培养液pH的相对稳定，必须将培养瓶放置在______中进行培养，培养过程用______（酶）处理才能获得单个细胞．
（3）图示中甲为______（时期）的去核卵母细胞，该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和______．⑤过程操作技术叫做______．
（4）在上述转基因鼠的培育过程中，所用到的主要胚胎工程技术有______、早期胚胎的培养和______．
（5）子代大鼠如果检测到______和______出现，即可分别在分子水平和个体水平上说明高血压相关基因已成功表达，然后可用其建立高血压转基因动物模型．转基因鼠只携带一个B基因，常采用的方法来培育基因型为BB的个体．
正确答案
解：（1）人工采集的精子必须经过获能处理才具有受精的能力，制备高血压转基因鼠，所以高血压相关基因是目的基因，将目的基因导入受精卵的方法是显微注射法．
（2）动物细胞培养过程，二氧化碳的作用是维持培养液的PH，所以培养瓶旋转在）CO2恒温（培养）箱中进行培养；获取单个细胞用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理．
（3）卵母细胞培养到减数第二次分裂中期才具备受精作用，此时完成减数第一次分裂，可观察到次级卵母细胞和第一极体，⑤是将核移入去核的卵母细胞中，是核移植过程．
（4）①是体外受精过程，将胚胎移入代孕鼠过程是胚胎移植．
（5）在分子水平上检测是否成功表达时可检测是否生成相应的蛋白质，在个体水平上检测是否出现高血压症状．
答案：
（1）获能 目的基因 显微注射法
（2）CO2恒温（培养）箱 胰蛋白酶（胶原蛋白酶）
（3）减数第二次分裂中期（M II中期） 第一极体 核移植
（4）体外受精 胚胎移植
（5）相应蛋白质 高血压 多代杂交并筛选
解析
解：（1）人工采集的精子必须经过获能处理才具有受精的能力，制备高血压转基因鼠，所以高血压相关基因是目的基因，将目的基因导入受精卵的方法是显微注射法．
（2）动物细胞培养过程，二氧化碳的作用是维持培养液的PH，所以培养瓶旋转在）CO2恒温（培养）箱中进行培养；获取单个细胞用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理．
（3）卵母细胞培养到减数第二次分裂中期才具备受精作用，此时完成减数第一次分裂，可观察到次级卵母细胞和第一极体，⑤是将核移入去核的卵母细胞中，是核移植过程．
（4）①是体外受精过程，将胚胎移入代孕鼠过程是胚胎移植．
（5）在分子水平上检测是否成功表达时可检测是否生成相应的蛋白质，在个体水平上检测是否出现高血压症状．
答案：
（1）获能 目的基因 显微注射法
（2）CO2恒温（培养）箱 胰蛋白酶（胶原蛋白酶）
（3）减数第二次分裂中期（M II中期） 第一极体 核移植
（4）体外受精 胚胎移植
（5）相应蛋白质 高血压 多代杂交并筛选
慢性病人常出现白蛋白值偏低的状况（比如慢性肝病、慢性肾病、肿瘤等）．缺乏白蛋白，人就容易出现浮肿．人体的白蛋白正常值在每100mL血液中含有3.8～4.8克，如果比正常值低很多时就需要注射入血白蛋白，所以临床上对白蛋白需求量很大．如图是利用崂山奶山羊乳腺生物反应器制备药用白蛋白的流程图：
（1）通过①采集的卵子，都需要进行体外培养，其目的是______：通过②采集的精子需______后才能进行受精作用．
（2）要使人的白蛋白基因在奶山羊乳腺细胞中特异性表达，完整的基因表达载体要包括目的基因、乳腺蛋白基因的启动子和终止子、______等部分．
（3）过程④需将重组质粒用______方法注入受精卵的雄原核内，在显微镜下判断是否完成受精作用的标志是______．正常生理状况下防止多精入卵的两道屏障分别是______、______．
（4）对移植前的胚胎进行性别鉴定时，宜取囊胚期的______细胞进行鉴定，一般采用SRY-PCR方法，选择出现阴性反应的______（雌性/雄性）胚胎进行移植．
（5）为了使胚胎移植能成功，需要对代孕奶山羊C进行______处理，使之与供体的生理状况保持相同．
正确答案
解：（1）采集的卵子需要进行体外培养使卵母细胞成熟，采集的精子需获能后才能进行受精作用．
（2）完整的基因表达载体要包括目的基因、乳腺蛋白基因的启动子和终止子、标记基因等部分．
（3）将目的基因导入动物受精率的方法是显微注射技术．在显微镜下判断是否完成受精作用的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体．正常生理状况下防止多精入卵的两道屏障分别是透明带反应、卵黄膜封闭作用．
（4）对移植前的胚胎进行性别鉴定时，宜取囊胚期的滋养层细胞进行鉴定，一般采用SRY-PCR方法，选择出现阴性反应的雌性胚胎进行移植．
（5）胚胎移植前需要对代孕奶山羊C进行同期发情处理，使之与供体的生理状况保持相同．
故答案为：
（1）使卵母细胞成熟 获能
（2）标记基因
（3）显微注射 在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体 透明带反应 卵黄膜封闭作用
（4）滋养层细胞 雌性
（5）同期发情
解析
解：（1）采集的卵子需要进行体外培养使卵母细胞成熟，采集的精子需获能后才能进行受精作用．
（2）完整的基因表达载体要包括目的基因、乳腺蛋白基因的启动子和终止子、标记基因等部分．
（3）将目的基因导入动物受精率的方法是显微注射技术．在显微镜下判断是否完成受精作用的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体．正常生理状况下防止多精入卵的两道屏障分别是透明带反应、卵黄膜封闭作用．
（4）对移植前的胚胎进行性别鉴定时，宜取囊胚期的滋养层细胞进行鉴定，一般采用SRY-PCR方法，选择出现阴性反应的雌性胚胎进行移植．
（5）胚胎移植前需要对代孕奶山羊C进行同期发情处理，使之与供体的生理状况保持相同．
故答案为：
（1）使卵母细胞成熟 获能
（2）标记基因
（3）显微注射 在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体 透明带反应 卵黄膜封闭作用
（4）滋养层细胞 雌性
（5）同期发情
如图为吉林大学农学部奶牛繁育基地成功培育出的一头携带转人赖氨酸基因的克隆牛“织女”的大致过程，请据图回答问题．
（1）克隆牛“织女”的诞生过程中涉及到的细胞水平的现代生物技术主要有：______ （至少答出两项）
（2）实施基因工程包括四个基本操作步骤，其核心步骤是______，实现②过程的常用方法是______
（3）现有-长度为1000碱基对（by）的DNA分子，用限酶EcoRI酶切后得到的DNA分子仍是1000by，说明此DNA分子为______ （填“线性”或“环状”），用Kpn I单独酶切得到400by和600by两种长度的DNA分子，用EcoRⅠ、KpnⅠ同时酶切后得到200by和600by两种长度的DNA分子．请绘出该DNA分子的酶切图谱的示意图：______ （请在图中标明限制酶的类型、酶切位点和碱基长度）．
正确答案
解：（1）从图示可看出该流程涉及的生物技术有：核移植技术、动物细胞培养，早期胚胎培养、胚胎移植．
（2）基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建，②表示采用基因工程技术将目的基因导入受体细胞．
（3）用限制性核酸内切酶EcoR1酶切后得到的DNA分子仍是1000by，由此可推知该DNA分子为环状DNA；用Kpnl单独酶切会得到600by和400by两种长度的DNA分子和用EcoRI，Kpnl同时酶切后得到200by和600by两种长度的DNA分子，如图：
故答案为：
（1）核移植技术、动物细胞培养、胚胎移植
（2）基因表达载体的构建显微注射法
（3）环状
解析
解：（1）从图示可看出该流程涉及的生物技术有：核移植技术、动物细胞培养，早期胚胎培养、胚胎移植．
（2）基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建，②表示采用基因工程技术将目的基因导入受体细胞．
（3）用限制性核酸内切酶EcoR1酶切后得到的DNA分子仍是1000by，由此可推知该DNA分子为环状DNA；用Kpnl单独酶切会得到600by和400by两种长度的DNA分子和用EcoRI，Kpnl同时酶切后得到200by和600by两种长度的DNA分子，如图：
故答案为：
（1）核移植技术、动物细胞培养、胚胎移植
（2）基因表达载体的构建显微注射法
（3）环状
1979年，科学家将鼠体内的能够产生胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子重组，并且在大肠杆菌中发现了胰岛素的前体物质胰岛素原．如图所示，请根据下图回答：
（1）图中2、5、3、7表示通过从供体细胞的DNA中直接分离基因，获得______的过程．
（2）图中3代表______，在它的作用下将目的基因和质粒切成黏性末端．
（3）经9______的作用将7、6“缝合”形成8重组DNA分子．8往往含有______基因，以便将来检测．
（4）图中10表示将重组DNA分子导入______的过程．
（5）如在大肠杆菌细胞内发现了胰岛素原，说明成功导入了______，并使之完成了表达过程．
正确答案
解：（1）根据题意和图示分析可知：图中2、5、3、7表示获得目的基因的过程．
（2）（3）基因工程中常用的两种酶是限制性核酸内切酶（3）和DNA连接酶（9）．限制酶来切割以获取目的基因，同时需要相同的限制酶切割运载体以获取与目的基因相同的黏性末端，再通过DNA连接酶连接目的基因和运载体形成重组DNA，重组DNA含有目的基因．
（4）图中10表示将重组DNA分子导入受体的过程．
（5）如在大肠杆菌细胞内发现了胰岛素原，说明成功导入了目的基因，并使之完成了表达过程．
故答案为：
（1）目的基因
（2）限制酶（限制性核酸内切酶）
（3）DNA连接酶 标记基因
（4）受体
（5）目的基因
解析
解：（1）根据题意和图示分析可知：图中2、5、3、7表示获得目的基因的过程．
（2）（3）基因工程中常用的两种酶是限制性核酸内切酶（3）和DNA连接酶（9）．限制酶来切割以获取目的基因，同时需要相同的限制酶切割运载体以获取与目的基因相同的黏性末端，再通过DNA连接酶连接目的基因和运载体形成重组DNA，重组DNA含有目的基因．
（4）图中10表示将重组DNA分子导入受体的过程．
（5）如在大肠杆菌细胞内发现了胰岛素原，说明成功导入了目的基因，并使之完成了表达过程．
故答案为：
（1）目的基因
（2）限制酶（限制性核酸内切酶）
（3）DNA连接酶 标记基因
（4）受体
（5）目的基因
如图为培育转基因小鼠基本过程的示意图．请回答下列问题：
（1）如A为重组质粒溶液，将其导入原核期受精卵的方法是______；如A为重组反转录病毒，还可采取______方法．
（2）小鼠出生后从其尾巴中提取______分子，通过______的方法，可检测出携带目的基因的小鼠．
正确答案
解：（1）将目的基因导入动物细胞常用显微注射法，所以图中应该用显微注射技术将重组质粒溶液导人小鼠原核期的受精卵；如A为重组逆转录病毒，还可采取感染方法．
（2）检测目的基因可以用DNA分子杂交法，小鼠出生后可从其尾巴提取DNA分子，通过DNA分子杂交方法，可检测出携带目的基因的小鼠．
故答案为：
（1）显微注射法 感染（侵染）
（2）DNA DNA分子杂交
解析
解：（1）将目的基因导入动物细胞常用显微注射法，所以图中应该用显微注射技术将重组质粒溶液导人小鼠原核期的受精卵；如A为重组逆转录病毒，还可采取感染方法．
（2）检测目的基因可以用DNA分子杂交法，小鼠出生后可从其尾巴提取DNA分子，通过DNA分子杂交方法，可检测出携带目的基因的小鼠．
故答案为：
（1）显微注射法 感染（侵染）
（2）DNA DNA分子杂交
人组织纤溶酶原激活物（htPA）是一种重要的药用蛋白，可在转htPA基因母羊的羊乳中获得．流程如下：
（1）htPA基因与载体用______切割后，通过DNA连接酶连接，以构建重组表达载体．检测目的基因是否已插入受体细胞DNA，可采用______技术．
（2）为获取更多的卵（母）细胞，要对供体母羊注射促性腺激素，使其______．采集的精子需要经过______才具备受精能力．
（3）将重组表达载体导入受精卵常用的方法是______．为了获得母羊，移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行______．利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体，该过程的生殖方式是______．
（4）若检测到转ht-PA基因母羊______，说明目的基因成功表达．
正确答案
解：（1）htPA基因与载体需要用同种限制性核酸内切酶（或同种限制酶）切割，形成相同的黏性末端，然后再通过DNA连接酶连接，以构建重组表达载体．检测目的基因是否已插入受体细胞DNA，可采用DNA分子杂交（或核酸探针）技术．
（2）为获取更多的卵（母）细胞，要对供体母羊注射促性腺激素，使其超数排卵．采集的精子需要经过获能（处理），才具备受精能力．
（3）将重组表达载体导入受精卵常用的方法是显微注射法．为了获得母羊，移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行性别鉴定，以选择母羊的胚胎进行移植．利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体，这体现了早期胚胎细胞的全能性．
（4）若在转htPA基因母羊的羊乳中检测到htPA（或人组织纤溶酶原激活物），说明目的基因成功表达．
故答案为：
（1）同种限制性核酸内切酶（或同种限制酶） DNA分子杂交
（2）超数排卵 获能
（3）显微注射法 性别鉴定 无性生殖
（4）羊乳中有htPA（或人组织纤溶酶原激活物）
解析
解：（1）htPA基因与载体需要用同种限制性核酸内切酶（或同种限制酶）切割，形成相同的黏性末端，然后再通过DNA连接酶连接，以构建重组表达载体．检测目的基因是否已插入受体细胞DNA，可采用DNA分子杂交（或核酸探针）技术．
（2）为获取更多的卵（母）细胞，要对供体母羊注射促性腺激素，使其超数排卵．采集的精子需要经过获能（处理），才具备受精能力．
（3）将重组表达载体导入受精卵常用的方法是显微注射法．为了获得母羊，移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行性别鉴定，以选择母羊的胚胎进行移植．利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体，这体现了早期胚胎细胞的全能性．
（4）若在转htPA基因母羊的羊乳中检测到htPA（或人组织纤溶酶原激活物），说明目的基因成功表达．
故答案为：
（1）同种限制性核酸内切酶（或同种限制酶） DNA分子杂交
（2）超数排卵 获能
（3）显微注射法 性别鉴定 无性生殖
（4）羊乳中有htPA（或人组织纤溶酶原激活物）
微生物及基因工程据统计，维生素A缺乏每年导致67万名五岁以下儿童死亡．因此科学家研发了一种通过基因工程使得稻米的食用部分胚乳含有维生素A的前体--胡萝卜素的大米，胡萝卜素在人体内会转化成维生素A，可以缓解人体维生素A缺乏．这种大米因胡萝卜素含量极高因而呈现金黄色，被称为“黄金大米”．黄金大米的制作过程应用了根癌农杆菌介导法进行转基因操作，将能够合成胡萝卜素的酶的基因重组后导入大米的基因组中，具体原理如图1所示．
（1）图1原理中X表示______；Y过程表示______．
（2）图1中Z过程需要用到的植物激素是______（多选）
A．生长激素 B．细胞分裂素 C．赤霉素 D．脱落酸 E．乙烯 F．吲哚乙酸
根癌农杆菌介导法转基因需要利用根癌农杆菌的Ti质粒完成，如图是Ti质粒的具体组成．（T-DNA区大小约17kb）
（3）若将图3质粒用限制酶I与限制酶II进行完全酶切（各个片段大小不一致），并用凝胶电泳分离酶切后的片段，则电泳结果应为如图4（箭头为电泳方向）中的______．将胡萝卜素基因整合进入Ti质粒时，使用限制酶II进行酶切后进行连接，当整合后的Ti质粒进入农杆菌后，需要对农杆菌进行培养，下表为培养农杆菌用的YEB培养基．
（4）据表分析农杆菌的同化作用类型为______型．
（5）该培养基从物理形态上分应属于______培养基．培养基配制完成后需要进行高压蒸汽灭菌，其条件是______．
（6）由表中可知，该培养基含有下列营养成分中的______（多选）
A．碳源 B．氮源 C．无机盐 D．生长因子
（7）为了筛选符合条件的农杆菌，可以在培养基中加入卡那霉素进行筛选．则可以在此培养基中生存的农杆菌类型为______．
（8）根癌农杆菌介导法转基因原理如图5所示．当植物受伤时会产生一种信号分子，该信号会作用于农杆菌细胞表面的______．试分析接受信号分子后农杆菌将T-DNA导入植物细胞的过程：______．
正确答案
解：（1）图1原理中X表示通过构建基因表达载体形成的重组质粒；Y过程表示将重组质粒导入农杆菌．
（2）图1中Z过程表示植物组织培养，需要用到的植物激素是生长素和细胞分裂素．
（3）由于T-DNA区大小约17kb，所以将图3质粒用限制酶I与限制酶II进行完全酶切（各个片段大小不一致），并用凝胶电泳分离酶切后的片段，则电泳结果应为如图4中的A．
（4）据表分析，由于培养农杆菌用的YEB培养基有牛肉膏、蛋白胨和蔗糖等有机碳源，所以农杆菌的同化作用类型为异养型．
（5）由于培养农杆菌用的YEB培养基中加入了琼脂，所以该培养基从物理形态上分应属于固体培养基．培养基配制完成后需要进行高压蒸汽灭菌，其条件是1.05kg/cm2，121℃，15～30min．
（6）培养农杆菌用的YEB培养基中营养成分有水、碳源、氮源、无机盐和生长因子．
（7）由于质粒中含有卡那霉素抗性基因，所以在培养基中加入卡那霉素进行筛选，结果可以在此培养基中生存的农杆菌类型为导入未重组的Ti质粒农杆菌及导入重组质粒的农杆菌．
（8）根癌农杆菌介导法转基因原理如图5所示．当植物受伤时会产生一种信号分子，该信号会作用于农杆菌细胞表面的受体．
接受信号分子后农杆菌将T-DNA导入植物细胞的过程为：
①激活vir区表达蛋白装配成通道复合体．
②激活vir区表达蛋白以诱导T-DNA区形成T复合体通过通道复合体进入植物细胞后整合进入植物基因组DNA．
故答案为：
（1）重组质粒 重组质粒导入农杆菌
（2）BF
（3）A
（4）异养
（5）固体 1.05kg/cm2，121℃，15～30min
（6）ABCD
（7）导入未重组的Ti质粒农杆菌及导入重组质粒的农杆菌
（8）受体 ①激活vir区表达蛋白装配成通道复合体．②激活vir区表达蛋白以诱导T-DNA区形成T复合体通过通道复合体进入植物细胞后整合进入植物基因组DNA
解析
解：（1）图1原理中X表示通过构建基因表达载体形成的重组质粒；Y过程表示将重组质粒导入农杆菌．
（2）图1中Z过程表示植物组织培养，需要用到的植物激素是生长素和细胞分裂素．
（3）由于T-DNA区大小约17kb，所以将图3质粒用限制酶I与限制酶II进行完全酶切（各个片段大小不一致），并用凝胶电泳分离酶切后的片段，则电泳结果应为如图4中的A．
（4）据表分析，由于培养农杆菌用的YEB培养基有牛肉膏、蛋白胨和蔗糖等有机碳源，所以农杆菌的同化作用类型为异养型．
（5）由于培养农杆菌用的YEB培养基中加入了琼脂，所以该培养基从物理形态上分应属于固体培养基．培养基配制完成后需要进行高压蒸汽灭菌，其条件是1.05kg/cm2，121℃，15～30min．
（6）培养农杆菌用的YEB培养基中营养成分有水、碳源、氮源、无机盐和生长因子．
（7）由于质粒中含有卡那霉素抗性基因，所以在培养基中加入卡那霉素进行筛选，结果可以在此培养基中生存的农杆菌类型为导入未重组的Ti质粒农杆菌及导入重组质粒的农杆菌．
（8）根癌农杆菌介导法转基因原理如图5所示．当植物受伤时会产生一种信号分子，该信号会作用于农杆菌细胞表面的受体．
接受信号分子后农杆菌将T-DNA导入植物细胞的过程为：
①激活vir区表达蛋白装配成通道复合体．
②激活vir区表达蛋白以诱导T-DNA区形成T复合体通过通道复合体进入植物细胞后整合进入植物基因组DNA．
故答案为：
（1）重组质粒 重组质粒导入农杆菌
（2）BF
（3）A
（4）异养
（5）固体 1.05kg/cm2，121℃，15～30min
（6）ABCD
（7）导入未重组的Ti质粒农杆菌及导入重组质粒的农杆菌
（8）受体 ①激活vir区表达蛋白装配成通道复合体．②激活vir区表达蛋白以诱导T-DNA区形成T复合体通过通道复合体进入植物细胞后整合进入植物基因组DNA
糖尿病是近年来高发的“富贵病”，常见类型有遗传型糖尿病和II型糖尿病．遗传型糖尿病的主要病因之一是胰岛受损．科研机构作出如下设计：取糖尿病患者的细胞，将人的正常胰岛素基因导入其中，然后做细胞培养，诱导产生胰岛组织，重新植入患者的胰岛，使胰岛恢复功能．II型糖尿病需要注射胰岛素治疗．目前临床使用的胰岛素制剂注射后120min后才出现高峰，与人体生理状态不符．科研人员通过一定的工程技术手段，将胰岛素B链的28号和29号氨基酸互换，获得了速效胰岛素，已通过临床试验．
（1）对遗传型糖尿病进行基因治疗的方案中，胰岛素基因称为______，实验室中要先对该基因利用______技术进行扩增．将该基因导入正常细胞所用的方法是______．
（2）对遗传型糖尿病患者进行治疗的基因工程步骤中的核心步骤是______．
（3）科研人员利用蛋白质工程合成速效胰岛素，该技术的实验流程为：
A→设计预期的蛋白质结构→B→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）→生产出速效胰岛素，其中，流程B是______．
正确答案
解：（1）对遗传型糖尿病进行基因治疗的方案中，胰岛素基因称为目的基因；PCR技术可在体外快速扩增目的基因；将该基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法．
（2）基因工程步骤中的核心步骤是基因表达载体的构建．
（3）蛋白质工程的过程：根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）→通过转录翻译生产出速效胰岛素．因此，图中流程A是预期蛋白质的功能，流程B是相应的氨基酸序列．
故答案为：
（1）目的基因 PCR 显微注射法
（2）基因表达载体构建（目的基因与运载体结合）
（3）相应的氨基酸序列
解析
解：（1）对遗传型糖尿病进行基因治疗的方案中，胰岛素基因称为目的基因；PCR技术可在体外快速扩增目的基因；将该基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法．
（2）基因工程步骤中的核心步骤是基因表达载体的构建．
（3）蛋白质工程的过程：根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）→通过转录翻译生产出速效胰岛素．因此，图中流程A是预期蛋白质的功能，流程B是相应的氨基酸序列．
故答案为：
（1）目的基因 PCR 显微注射法
（2）基因表达载体构建（目的基因与运载体结合）
（3）相应的氨基酸序列
在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因（kan）常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长．下图为获得抗虫棉的技术流程．请据图回答：
（1）A过程需要的酶是______和______．
（2）写出质粒作为载体必须具备的条件______、______、______．
（3）C过程的培养基除含有水、无机盐、维生素、氨基酸、糖类等必要的营养物质、琼脂和植物激素外，还必须加入______．
（4）检测再生植株是否具有目的基因，常用______这种方法，该过程用______作为探针，检测再生植株是否具有抗虫特性，还需做______实验．
（5）若将该转基因植株的花药在卡那霉素培养基上作离体培养，则获得的再生植株群体中抗卡那霉素型植株占______．
正确答案
解：（1）图中A为基因表达载体的构建过程，该过程需要限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体，还需DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组质粒．
（2）作为运载体必须具备的条件：①要具有限制酶的切割位点； ②要有标记基因（如抗性基因），以便于重组后重组子的筛选③能在宿主细胞中稳定存在并复制；④是安全的，对受体细胞无害，而且要易从供体细胞分离出来．
（3）图中标记基因是卡那霉素抗性基因，因此C过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外，还必须加入卡那霉素，以淘汰不含重组质粒的细胞．
（4）检测目的基因是否插入棉花的基因组DNA分子中，常采用DNA分子杂交技术；该过程用放射性同位素标记的含抗虫基因的DNA片段作为探针，检测再生植株是否具有抗虫特性，还需做抗虫接种实验．
（5）只有含有卡那霉素抗性基因花粉细胞才能在该培养基上生存下来，因此获得的再生植株群体均能抗卡那霉素．
故答案为：
（1）限制酶 DNA连接酶
（2）具有标记基因 能在宿主细胞中复制并稳定保存 有一个至多个限制酶的切割位点
（3）卡那霉素
（4）DNA分子杂交 用放射性同位素标记的含抗虫基因的DNA片段 抗虫接种
（5）100%
解析
解：（1）图中A为基因表达载体的构建过程，该过程需要限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体，还需DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组质粒．
（2）作为运载体必须具备的条件：①要具有限制酶的切割位点； ②要有标记基因（如抗性基因），以便于重组后重组子的筛选③能在宿主细胞中稳定存在并复制；④是安全的，对受体细胞无害，而且要易从供体细胞分离出来．
（3）图中标记基因是卡那霉素抗性基因，因此C过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外，还必须加入卡那霉素，以淘汰不含重组质粒的细胞．
（4）检测目的基因是否插入棉花的基因组DNA分子中，常采用DNA分子杂交技术；该过程用放射性同位素标记的含抗虫基因的DNA片段作为探针，检测再生植株是否具有抗虫特性，还需做抗虫接种实验．
（5）只有含有卡那霉素抗性基因花粉细胞才能在该培养基上生存下来，因此获得的再生植株群体均能抗卡那霉素．
故答案为：
（1）限制酶 DNA连接酶
（2）具有标记基因 能在宿主细胞中复制并稳定保存 有一个至多个限制酶的切割位点
（3）卡那霉素
（4）DNA分子杂交 用放射性同位素标记的含抗虫基因的DNA片段 抗虫接种
（5）100%
如图2表示我国首例绿色荧光蛋白转基因克隆猪的具体培育过程．
请据图回答下列问题：
（1）上述过程涉及的现代生物工程技术，属于分子水平的是______，其核心步骤是
______．
（2）构建重组DNA分子所用的限制性内切酶作用于图1中的______处，DNA连接酶作用于______处．（填“a”或“b”），b箭头指的是______，PCR过程断裂此键用______．
（3）若要获得单个的成纤维细胞进行培养，需用______处理猪胚胎的部分组织．
（4）E过程中若要获得大量的卵母细胞需用______激素处理成年母猪．
（5）H过程的名称是______，所选择的胚胎一般处于______期较合适．
（6）经过培养得到早期胚胎后可以用胚胎分割技术以获得更多基因型______相同/不相同）的转基因克隆猪胚胎，且在进行H过程之前，需要对代孕母猪进行______处理，以给早期胚胎移入受体提供相同的生理环境．
正确答案
解：（1）图中绿色荧光蛋白转基因克隆猪的形成过程运用了基因工程、核移植、动物细胞培养、胚胎移植等现代生物工程技术，其中基因工程技术属于分子水平，其核心步骤是基因表达载体的构建．
（2）构建重组DNA分子所用的限制性内切酶作用于图1中的（磷酸二酯键）a处，DNA连接酶作用于（磷酸二酯键）a处，b箭头指的是氢键，PCR过程利用高温条件使氢键断裂．
（3）动物细胞培养前，先要用胰蛋白酶处理组织，使组织中的细胞分散开来．
（4）用促性腺激素处理母畜，可使其超数排卵，获得大量的卵母细胞．
（5）H是胚胎移植过程，一般选择处于桑椹胚或囊胚期的胚胎进行移植．
（6）来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，所以将早期胚胎进行胚胎分割后可以获得更多基因型相同的转基因克隆猪胚胎．进行胚胎移植之前，需要对代孕母猪进行同期发情处理，这样可以给早期胚胎移入受体提供相同的生理环境，提供胚胎移植的成功率．
故答案为：
（1）基因工程 基因表达载体的构建
（2）a a 氢键 高温
（3）胰蛋白酶
（4）促性腺
（5）胚胎移植 桑椹胚或囊胚
（6）相同 同期发情
解析
解：（1）图中绿色荧光蛋白转基因克隆猪的形成过程运用了基因工程、核移植、动物细胞培养、胚胎移植等现代生物工程技术，其中基因工程技术属于分子水平，其核心步骤是基因表达载体的构建．
（2）构建重组DNA分子所用的限制性内切酶作用于图1中的（磷酸二酯键）a处，DNA连接酶作用于（磷酸二酯键）a处，b箭头指的是氢键，PCR过程利用高温条件使氢键断裂．
（3）动物细胞培养前，先要用胰蛋白酶处理组织，使组织中的细胞分散开来．
（4）用促性腺激素处理母畜，可使其超数排卵，获得大量的卵母细胞．
（5）H是胚胎移植过程，一般选择处于桑椹胚或囊胚期的胚胎进行移植．
（6）来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，所以将早期胚胎进行胚胎分割后可以获得更多基因型相同的转基因克隆猪胚胎．进行胚胎移植之前，需要对代孕母猪进行同期发情处理，这样可以给早期胚胎移入受体提供相同的生理环境，提供胚胎移植的成功率．
故答案为：
（1）基因工程 基因表达载体的构建
（2）a a 氢键 高温
（3）胰蛋白酶
（4）促性腺
（5）胚胎移植 桑椹胚或囊胚
（6）相同 同期发情
如图为大肠杆菌的试验过程，据图回答下列问题：
（1）步骤①和②中常用的工具酶是______和______．
（2）图中质粒上有抗氨苄青霉素和抗四环素两个标记基因，经过①和②步骤后，有些质粒上的______基因内插入了外源目的基因，形成重组质粒，由于目的基因的分隔使得该抗性基因失活．
（3）步骤③是______的过程，为了促进该过程，应该用______处理大肠杆菌．
（4）步骤④：将三角瓶内的大肠杆菌接种到含四环素的培养基C上培养，目的是筛选______，能在C中生长的大肠杆菌有______种．
（5）步骤⑤：用无菌牙签桃取C上的单个菌落，分别接种到D（含氨苄青霉素和四环素）和E（含四环素）两个培养基的相同位置上，一段时间后，菌落的生长状况如图所示．含目的基因的菌落位于______（填D或E）上，请在图中相应的位置上圈出来．
正确答案
解：（1）步骤①需要用限制酶切割质粒；步骤②中需用DNA连接酶将目的基因和质粒连接形成重组质粒．
（2）由图可知，经过①和②步骤后，有些质粒上的氨苄青霉素抗性基因内插入了外源目的基因，使得该抗性基因失活．
（3）步骤③是将重组质粒（目的基因）导入大肠杆菌的过程；将目的基因导入微生物细胞常用感受态细胞法，即用CaCl2溶液处理微生物细胞，使之处于易于吸收周围环境中的感受态．
（4）步骤④：将三角瓶内的大肠杆菌接种到含四环素的培养基C上培养，目的是筛选含四环素抗性基因的大肠杆菌，能在C中生长的大肠杆菌有2种，即导入普通质粒的大肠杆菌、导入重组质粒的大肠杆菌．
（5）含有重组质粒的大肠杆菌能在含有四环素的培养基中生存，但不能在含有氨苄青霉素的培养基中生存，因此含目的基因的菌落位于E上，如图所示：
故答案为：
（1）限制性核酸内切酶 DNA连接酶
（2）氨苄青霉素抗性基因
（3）将重组质粒（目的基因）导入大肠杆菌（受体细胞） CaCl2溶液
（4）含四环素抗性基因的大肠杆菌（含抗性基因的大杆菌给分，但回答含目的基因的大肠杆菌不给分） 2
（5）E
解析
解：（1）步骤①需要用限制酶切割质粒；步骤②中需用DNA连接酶将目的基因和质粒连接形成重组质粒．
（2）由图可知，经过①和②步骤后，有些质粒上的氨苄青霉素抗性基因内插入了外源目的基因，使得该抗性基因失活．
（3）步骤③是将重组质粒（目的基因）导入大肠杆菌的过程；将目的基因导入微生物细胞常用感受态细胞法，即用CaCl2溶液处理微生物细胞，使之处于易于吸收周围环境中的感受态．
（4）步骤④：将三角瓶内的大肠杆菌接种到含四环素的培养基C上培养，目的是筛选含四环素抗性基因的大肠杆菌，能在C中生长的大肠杆菌有2种，即导入普通质粒的大肠杆菌、导入重组质粒的大肠杆菌．
（5）含有重组质粒的大肠杆菌能在含有四环素的培养基中生存，但不能在含有氨苄青霉素的培养基中生存，因此含目的基因的菌落位于E上，如图所示：
故答案为：
（1）限制性核酸内切酶 DNA连接酶
（2）氨苄青霉素抗性基因
（3）将重组质粒（目的基因）导入大肠杆菌（受体细胞） CaCl2溶液
（4）含四环素抗性基因的大肠杆菌（含抗性基因的大杆菌给分，但回答含目的基因的大肠杆菌不给分） 2
（5）E
（2015春•烟台期中）回答下列有关基因工程的问题．
（1）为了批量生产生长激素，现采用专辑应技术将控制生长激素合成的基因转移到微生物细胞内，如表所示是涉及此转基因技术的几种限制酶识别序列及其切割位点；图（一）中图甲、图乙中箭头表示相关限制酶对质粒和供体DNA的切割位点．
①四种酶的识别序列相比较，______酶的识别序列的结构相对稳定，原因是______（从碱基种类含量角度分析）．为了提高构建重组质粒的成功率，你认为最好先用______（填表中酶的名称）处理质粒和目的基因，然后用DNA连接酶拼接．
②为了检测目的基因是否成功翻译，可以用______技术，若没有出现相应的杂交带，则可能需要用______做探针来检测是否转录出mRNA．受体细胞最好是选择______，以保证能够从工程菌中直接得到具有生物活性的人的生长激素．
（2）油菜株高由等位基因G和g决定，GG为高杆，Gg为中杆，gg为矮杆，另一种植物的B基因与G基因在油菜的株高上有相同的效果，并且株高与这两个基因的数量正相关．
①若B基因成功转入矮杆油菜并表达，且B基因与g基因位于非同源染色体上，则转入B基因的油菜表现型为______，该转基因油菜自交产生的子一代中，高杆植株应占______．
②若将一个B基因连接到了中杆油菜的染色体上并在植株中得到成功表达，培育了如图（二）甲-丁四种转基因油菜．
四种油菜中，丙植株的表现型为______，其原因是______．在不考虑交叉互换的前提下，这四种转基因油菜分别自交，子代有3种表现型的是______，另外还有一种转基因油菜的自交子代也有3中表现型，请在图戊中的染色体上标出B基因的位置．
______．
正确答案
解：（1）①四种酶切位点相比较，SmaI酶切位点中含有的碱基对C-G最多，而一个C-G碱基对有三对氢键，因此SmaI酶切位点结构最稳定．为了提高构建重组质粒的成功率，防止目的基因和质粒自身环化，所以最好先用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶处理质粒和目的基因，然后用DNA连接酶拼接．
②为了检测目的基因是否成功翻译，可以用抗原-抗体杂交技术，若没有出现相应的杂交带，则可能需要用带有标记的目的基因做探针来检测是否转录出mRNA．受体细胞最好是选择酵母菌等真核微生物，有内质网和高尔基体，以保证能够从工程菌中直接得到具有生物活性的人的生长激素．
（2）①矮杆油菜成功导入一个B基因后，其基因型为ggBb，根据题干信息“B基因与G基因在油菜的株高上有相同的效果”可知，这样的转基因油菜表现为中杆．该转基因油菜自交产生的子一代中，高秆植株ggBB应占25%．
②由于B基因插入G基因中，导致G基因被破坏，植株体细胞内的高秆基因只有一个，所以丙植株仍表现为中秆．
四种转基因油菜分别自交，其中甲后代有5种表现型（含有4个显性基因、含有3个显性基因、含有2个显性基因、含有1个显性基因、不含显性基因）、乙后代只有1种表现型（均含有2个显性基因，即GGbb、ggBB、GgBb）、丙后代只有3种表现型（含有一个有效显性基因B、不含显性基因、含有2个有效显性基因BB）、丁后代只有1种表现型（均含有2个显性基因）．另有一种转基因油菜自交子代也有3种表现型，则B基因应该在G基因所在的染色体上，表现为连锁遗传，其在染色体上的位置如图：
故答案为：
（1）①SmaⅠ具有三个氢键的C-G碱基对含量多 BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶
②抗原-抗体杂交 带有标记的目的基因 酵母菌等真核微生物
（2）①中秆 25%
②中秆 B基因插入导致G基因被破坏，细胞内的高秆基因只有一个 丙 B基因的位置是：
解析
解：（1）①四种酶切位点相比较，SmaI酶切位点中含有的碱基对C-G最多，而一个C-G碱基对有三对氢键，因此SmaI酶切位点结构最稳定．为了提高构建重组质粒的成功率，防止目的基因和质粒自身环化，所以最好先用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶处理质粒和目的基因，然后用DNA连接酶拼接．
②为了检测目的基因是否成功翻译，可以用抗原-抗体杂交技术，若没有出现相应的杂交带，则可能需要用带有标记的目的基因做探针来检测是否转录出mRNA．受体细胞最好是选择酵母菌等真核微生物，有内质网和高尔基体，以保证能够从工程菌中直接得到具有生物活性的人的生长激素．
（2）①矮杆油菜成功导入一个B基因后，其基因型为ggBb，根据题干信息“B基因与G基因在油菜的株高上有相同的效果”可知，这样的转基因油菜表现为中杆．该转基因油菜自交产生的子一代中，高秆植株ggBB应占25%．
②由于B基因插入G基因中，导致G基因被破坏，植株体细胞内的高秆基因只有一个，所以丙植株仍表现为中秆．
四种转基因油菜分别自交，其中甲后代有5种表现型（含有4个显性基因、含有3个显性基因、含有2个显性基因、含有1个显性基因、不含显性基因）、乙后代只有1种表现型（均含有2个显性基因，即GGbb、ggBB、GgBb）、丙后代只有3种表现型（含有一个有效显性基因B、不含显性基因、含有2个有效显性基因BB）、丁后代只有1种表现型（均含有2个显性基因）．另有一种转基因油菜自交子代也有3种表现型，则B基因应该在G基因所在的染色体上，表现为连锁遗传，其在染色体上的位置如图：
故答案为：
（1）①SmaⅠ具有三个氢键的C-G碱基对含量多 BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶
②抗原-抗体杂交 带有标记的目的基因 酵母菌等真核微生物
（2）①中秆 25%
②中秆 B基因插入导致G基因被破坏，细胞内的高秆基因只有一个 丙 B基因的位置是：
2011年，美国科学家借助恒河猴的抗艾滋病毒基因对家猫DNA进行改造，同时利用荧光水母的基因培育出抗艾发光猫．以期找到治疗艾滋病的手段，具体培育流程如下图．请回答：
（1）题中基因工程的目的基因是______；如果培育的猫发出荧光，则可以确定抗艾滋病毒基因已经______．
（2）过程②常用的方法是______，在过程③之前要对精子进行______处理．受精过程防止多精入卵的两道屏障是______．
（3）图中抗艾荧光猫又称试管动物，其生殖方式属于______，图中______（填数字）是试管动物技术的基本环节．
（4）若要在短时间内生产大量遗传组成相同的抗艾荧光猫，可采用的方法是______，操作时要注意______
（5）上述研究启示我们可以将恒河猴的抗艾滋病毒基因转入病人的某种细胞，经选择培养后输入患者体内，用于治疗艾滋病，这种方法称为______．
正确答案
解：（1）根据题意和图示分析可知：题中基因工程的目的基因是抗艾滋病病毒基因，标记基因是荧光蛋白基因；如果培育的猫发出荧光，则可以确定抗艾滋病毒基因已经导入了猫体内的细胞．
（2）由于受体细胞是动物细胞，所以过程②常用的方法是显微注射法；在过程③受精作用之前要对精子进行获能处理．受精过程防止多精入卵的两道屏障是透明带反应、卵黄膜封闭作用．
（3）由于试管动物是由受精卵发育形成的，所以其生殖方式属于有性生殖，图中③④⑤⑥是试管动物技术的基本环节．
（4）由于来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此要在短时间内产生大量遗传组成相同的抗艾荧光猫，可采用的方法是胚胎分割移植技术，操作时要注意将内细胞团均等分割．
（5）将恒河猴的抗艾滋病毒基因转入病人的某种细胞，经选择培养后输入患者体内，用于治疗艾滋病，这种方法称为体外基因治疗．
故答案为：
（1）抗艾滋病病毒基因 导入了猫体内的细胞
（2）显微注射法 获能 透明带反应、卵黄膜封闭作用
（3）有性生殖 ③④⑤⑥
（4）胚胎分割 将内细胞团均等分割
（5）体外基因治疗
解析
解：（1）根据题意和图示分析可知：题中基因工程的目的基因是抗艾滋病病毒基因，标记基因是荧光蛋白基因；如果培育的猫发出荧光，则可以确定抗艾滋病毒基因已经导入了猫体内的细胞．
（2）由于受体细胞是动物细胞，所以过程②常用的方法是显微注射法；在过程③受精作用之前要对精子进行获能处理．受精过程防止多精入卵的两道屏障是透明带反应、卵黄膜封闭作用．
（3）由于试管动物是由受精卵发育形成的，所以其生殖方式属于有性生殖，图中③④⑤⑥是试管动物技术的基本环节．
（4）由于来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此要在短时间内产生大量遗传组成相同的抗艾荧光猫，可采用的方法是胚胎分割移植技术，操作时要注意将内细胞团均等分割．
（5）将恒河猴的抗艾滋病毒基因转入病人的某种细胞，经选择培养后输入患者体内，用于治疗艾滋病，这种方法称为体外基因治疗．
故答案为：
（1）抗艾滋病病毒基因 导入了猫体内的细胞
（2）显微注射法 获能 透明带反应、卵黄膜封闭作用
（3）有性生殖 ③④⑤⑥
（4）胚胎分割 将内细胞团均等分割
（5）体外基因治疗
（1）基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤，其中的核心步骤是______；PCR技术扩增目的基因是基因工程中常用的技术手段，这一技术的原理是______．
（2）植物组织培养的主要原理是植物细胞具有______，具体过程是在______（填写特殊的条件）和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织、细胞培养在人工配制的培养基上，给予适宜的条件，诱导其经过______产生愈伤组织，最终形成完整的植株．
（3）克隆动物实际上是用______方法得到动物，也就是将一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的______细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，最终发育为动物个体．
（4）生态工程是实现经济最重要的手段之一，请写出它遵循的基本原理（答两项）：______．
（5）下列有关现代生物技术的有关叙述正确的是______．
A．基因工程与蛋白质工程都能制造出新的蛋白质
B．动物细胞培养时需要添加血清、血浆
C．动物的早期胚胎发育依次经过受精卵、卵裂、桑椹胚、孵化、囊胚、原肠胚等阶段D．DNA连接酶和DNA聚合酶都能使核苷酸之间形成磷酸二酯键，属于同一种酶．
正确答案
解：（1）基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤；PCR技术是在模板DNA、引物和四种脱氧核糖核苷酸存在下，依赖于DNA聚合酶的酶促合成反应，因此这一技术的原理是DNA双链的复制．
（2）植物组织培养的主要原理是植物细胞具有全能性，具体过程是在无菌和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织、细胞培养在人工配制的培养基上，给予适宜的条件，诱导其经过脱分化产生愈伤组织，再经过再分化形成胚状体，最终形成完整的植株．
（3）克隆动物实际上是用核移植方法得到的动物，也就是将一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，最终发育为动物个体．
（4）桑基鱼塘体现了物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理等生态工程的基本原理．
（5）A、只有蛋白质工程能制造出新的蛋白质，A错误；
B、动物细胞培养时需要添加血清、血浆，B正确；
C、动物的早期胚胎发育依次经过受精卵、卵裂、桑椹胚、囊胚、原肠胚等阶段，C错误；
D、DNA连接酶和DNA聚合酶不属于同一种酶，D错误．
故答案为：
（1）基因表达载体的构建 DNA双链的复制
（2）全能性 无菌 脱分化
（2）核移植 卵母
（4）物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理
（5）B
解析
解：（1）基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤；PCR技术是在模板DNA、引物和四种脱氧核糖核苷酸存在下，依赖于DNA聚合酶的酶促合成反应，因此这一技术的原理是DNA双链的复制．
（2）植物组织培养的主要原理是植物细胞具有全能性，具体过程是在无菌和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织、细胞培养在人工配制的培养基上，给予适宜的条件，诱导其经过脱分化产生愈伤组织，再经过再分化形成胚状体，最终形成完整的植株．
（3）克隆动物实际上是用核移植方法得到的动物，也就是将一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，最终发育为动物个体．
（4）桑基鱼塘体现了物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理等生态工程的基本原理．
（5）A、只有蛋白质工程能制造出新的蛋白质，A错误；
B、动物细胞培养时需要添加血清、血浆，B正确；
C、动物的早期胚胎发育依次经过受精卵、卵裂、桑椹胚、囊胚、原肠胚等阶段，C错误；
D、DNA连接酶和DNA聚合酶不属于同一种酶，D错误．
故答案为：
（1）基因表达载体的构建 DNA双链的复制
（2）全能性 无菌 脱分化
（2）核移植 卵母
（4）物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理
（5）B
（1）限制酶EcoRⅠ的识别序列和酶切位点是-G↓AATTC-，SmaⅠ的识别序列和酶切位点是-CCC↓GGG-．图中目的基因被切割下来和质粒连接之前，需在目的基因的右侧连接相应的末端，连接的末端序列是______．
（2）转化过程中，大肠杆菌应先用______处理，使其成为细胞．
（3）菌落①②③中颜色为白色的是______，原因是______．
（4）菌落③中的目的基因是否表达，可采用的检测办法是______．
正确答案
解：（1）由图可知，目的基因的左侧有限制酶EcoRI的识别序列，右侧是限制酶Sma I的识别序列，而质粒上只有限制酶EcoRI的识别序列，所以需要用限制酶EcoRI来切割质粒，用限制酶EcoRI和Sma I来切割含有目的基因的外源DNA分子，这样就使目的基因右侧无法与质粒连接，所以目的基因被切割下来和质粒连接之前，需在目的基因的右侧连接限制酶EcoRI切割形成的末端，即-TTAA．
（2）将目的基因导入大肠杆菌细胞之前，应先用Ca2+处理大肠杆菌，使其处于能吸收周围DNA的感受态细胞．
（3）用限制酶EcoRI切割质粒时，会破坏质粒上的lacZ‘基因，但切割后的质粒自身环化后，lacZ'基因又被修复，能表达产生B-半乳糖苷酶，在X-gal和IPTG 存在下，可以产生蓝色沉淀，使菌落呈现蓝色，所以菌落①②呈现蓝色；菌落③导入的是重组质粒，其lacZ'基因被破坏，不能表达产生B-半乳糖苷酶，在X-gal和IPTG 存在下，菌落颜色为白色．
（4）检测目的基因是否表达产生蛋白质，可采用抗原一抗体杂交法．
故答案为：
（1）-TTAA
（2）Ca2+感受态细胞
（3）菌落③lacZ′标记基因区插入外源基因后被破坏，不能表达出β半乳糖苷酶，故菌落为白色
（4）抗原-抗体杂交
解析
解：（1）由图可知，目的基因的左侧有限制酶EcoRI的识别序列，右侧是限制酶Sma I的识别序列，而质粒上只有限制酶EcoRI的识别序列，所以需要用限制酶EcoRI来切割质粒，用限制酶EcoRI和Sma I来切割含有目的基因的外源DNA分子，这样就使目的基因右侧无法与质粒连接，所以目的基因被切割下来和质粒连接之前，需在目的基因的右侧连接限制酶EcoRI切割形成的末端，即-TTAA．
（2）将目的基因导入大肠杆菌细胞之前，应先用Ca2+处理大肠杆菌，使其处于能吸收周围DNA的感受态细胞．
（3）用限制酶EcoRI切割质粒时，会破坏质粒上的lacZ‘基因，但切割后的质粒自身环化后，lacZ'基因又被修复，能表达产生B-半乳糖苷酶，在X-gal和IPTG 存在下，可以产生蓝色沉淀，使菌落呈现蓝色，所以菌落①②呈现蓝色；菌落③导入的是重组质粒，其lacZ'基因被破坏，不能表达产生B-半乳糖苷酶，在X-gal和IPTG 存在下，菌落颜色为白色．
（4）检测目的基因是否表达产生蛋白质，可采用抗原一抗体杂交法．
故答案为：
（1）-TTAA
（2）Ca2+感受态细胞
（3）菌落③lacZ′标记基因区插入外源基因后被破坏，不能表达出β半乳糖苷酶，故菌落为白色
（4）抗原-抗体杂交
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