- 基因工程的基本操作程序
- 共6244题
回答有关遗传信息传递与表达的问题．
限制酶能识别特定的DNA序列，并进行剪切．现以2种不同的限制酶对一个5000bp（bp为碱基对）大小的线状DNA进行剪切，相关实验及数据如表．
（1）由单酶剪切的片段数可知，A酶和B酶的酶切位点分别为______个和______个．
（2）图1是经A酶切割后获得的2100bp片段，图2是经B酶切割后获得的2500bp片段．分别在图中标出该片段在第二步水解时，B酶和A酶的切割位点．
（3）综合实验数据的分析，在图3中绘制出实验3的酶切图谱．外源基因需导入受体细胞才能使其蕴含的遗传信息得到表达．图4显示一种外源基因导入受体细胞的方法．
（4）图4所示的导入方法称为______．
（5）在动物基因工程中，受体细胞通常采用______细胞．
（6）若山羊体内被转入蛋白质药物基因，该基因正常表达，从而在山羊乳汁中获得药物，这就是动物基因工程培育的______．
（7）若想上述山羊后代个体都能保持转基因动物的特性，可以结合______技术繁殖获得后代．
正确答案
解：（1）单独用A酶切割可以产生4个DNA片段，所以A酶的酶切位点有3个；单独用B酶切割可以产生3个DNA片段，所以B酶的酶切位点有2个．
（2）经A酶切割后获得的2100bp片段，再用B酶切割后又产生200bp和1900bp两个DNA片段，则B酶的切割位点如图1；经B酶切割后获得的2500bp片段，再用A酶切割后又产生1900bp和600bp两个DNA片段，则A酶的切割位点如图2．
（3）根据表中数据结合以上分析可知，A酶和B酶的切割位点如下：
（4）图4表示采用显微注射法将目的基因导入受体细胞．
（5）因为受精卵具有全能性，所以在动物基因工程中，受体细胞通常采用受精卵．
（6）乳腺生物反应器是将外源基因在哺乳动物的乳腺中特异表达，以转基因动物的乳腺组织生产药用蛋白．由此可知，题干中动物基因工程培育的是乳腺生物反应器．
（7）无性生殖能保持亲本的优良性状，而动物体的无性生殖方式是克隆技术．
故答案：（1）3 2
（2）如图1、图2 （3）如图3
（4）显微注射法
（5）受精卵
（6）乳腺生物反应器
（7）克隆（或细胞核移植）
解析
解：（1）单独用A酶切割可以产生4个DNA片段，所以A酶的酶切位点有3个；单独用B酶切割可以产生3个DNA片段，所以B酶的酶切位点有2个．
（2）经A酶切割后获得的2100bp片段，再用B酶切割后又产生200bp和1900bp两个DNA片段，则B酶的切割位点如图1；经B酶切割后获得的2500bp片段，再用A酶切割后又产生1900bp和600bp两个DNA片段，则A酶的切割位点如图2．
（3）根据表中数据结合以上分析可知，A酶和B酶的切割位点如下：
（4）图4表示采用显微注射法将目的基因导入受体细胞．
（5）因为受精卵具有全能性，所以在动物基因工程中，受体细胞通常采用受精卵．
（6）乳腺生物反应器是将外源基因在哺乳动物的乳腺中特异表达，以转基因动物的乳腺组织生产药用蛋白．由此可知，题干中动物基因工程培育的是乳腺生物反应器．
（7）无性生殖能保持亲本的优良性状，而动物体的无性生殖方式是克隆技术．
故答案：（1）3 2
（2）如图1、图2 （3）如图3
（4）显微注射法
（5）受精卵
（6）乳腺生物反应器
（7）克隆（或细胞核移植）
（1）获取目的基因需要用到的“手术刀”是______，它能识别双链DNA分子的某种特定______，断开其磷酸二酯键．如果目的基因比较小，也可以用______法获得．
（2）基因表达载体的组成，除目的基因和标记基因外，还有______．
（3）将目的基因导人动物细胞采用最多的是______法．将目的基因导入植物细胞运用最多的是______法．图中4是______．
（4）转基因生物快速发展引发公众的不安，主要体现在食物安全、生物安全和环境安全等三个方面，其中食物安全主要是担心转基因生物会产生出毒性蛋白或______．
正确答案
解：（1）基因工程中的“分子手术刀”是限制性核酸内切酶，它能识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂．人工合成法适用于目的基因较小，而且核苷酸序列已知的情况．
（2）基因表达载体由目的基因、启动子、终止子和标记基因组成．
（3）将目的基因导人动物细胞采用最多的是显微注射法，将目的基因导入植物细胞运用最多的是农杆菌转化法．基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取②基因表达载体的构建③将目的基因导入受体细胞 ④目的基因的检测与鉴定．
（4）食物安全主要是担心转基因生物会产生出毒性蛋白或过敏蛋白．
故答案为：
（1）限制性核酸内切酶 核苷酸序列 人工合成
（2）启动子和终止子（缺一不得分）
（3）显微注射 农杆菌转化法 目的基因的检测与鉴定
（4）过敏蛋白
解析
解：（1）基因工程中的“分子手术刀”是限制性核酸内切酶，它能识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂．人工合成法适用于目的基因较小，而且核苷酸序列已知的情况．
（2）基因表达载体由目的基因、启动子、终止子和标记基因组成．
（3）将目的基因导人动物细胞采用最多的是显微注射法，将目的基因导入植物细胞运用最多的是农杆菌转化法．基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取②基因表达载体的构建③将目的基因导入受体细胞 ④目的基因的检测与鉴定．
（4）食物安全主要是担心转基因生物会产生出毒性蛋白或过敏蛋白．
故答案为：
（1）限制性核酸内切酶 核苷酸序列 人工合成
（2）启动子和终止子（缺一不得分）
（3）显微注射 农杆菌转化法 目的基因的检测与鉴定
（4）过敏蛋白
生物--选修3：现代生物科技专题
基因工程和植物细胞工程技术在科研和生产实践中有广泛应用，请据图回答：
（1）获取目的基因的方法包括______（答一种即可）和用化学方法直接人工合成．
（2）基因表达载体的组成除目的基因外，还必须有______和标记基因．
（3）①②过程采用最多的是农杆菌转化法，原因是农杆菌中Ti质粒上的______，可转移到受体细胞并整合到受体细胞的染色体DNA上，检测目的基因是否翻译成蛋白质的方法是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行______．
（4）图中③④过程须在无菌条件下进行，培养基中除加入营养物质外，还需添加______等物质，作用是促进细胞分裂、生长、分化．
（5）若要获取转基因植物人工种子，需培养到______阶段，再进行人工种皮的包裹；如用植物细胞实现目的基因所表达的蛋白质类药物的工厂化生产，培养到______阶段即可．
（6）从含有目的基因的受体细胞发育成完整的植物体依据的原理是______．
正确答案
解：
（1）获得目的基因的方法：①从基因文库中获取 ②利用PCR技术扩增 ③人工合成（化学合成）．
（2）基因表达载体的结构组成：启动子、目的基因、终止子、标记基因复及制原点．
（3）农杆菌转化法是指将目的基因插入农杆菌的Ti质粒上的T-DNA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，并将其插入植物细胞中染色体的DNA上，使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达．检测目的基因是否翻译成蛋白质的方法是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行
抗原-抗体杂交，若有杂交带出现，表明目的基因已形成蛋白质产品．
（4）植物组织培养技术，在整个实验中要保持无菌无毒环境．所用的培养基是固体培养基及成分有无机成分（水和无机盐）、有机营养成分、激素、琼脂．（5）若想利用植物组织培养技术得到细胞产物，只需培养到愈伤组织即可．若想制造人工种子，需要培养到胚状体．（在胚状体外包一层人工种皮即可）（6）植物组织培养技术的原理：植物细胞的全能性．
故答案为：
（1）从基因文库获取目的基因、利用PCR技术扩增目的基因
（2）启动子、终止子
（3）T-DNA（可转移的DNA） 抗原-抗体杂交
（4）激素（植物生长调节剂）
（5）胚状体 愈伤组织
（6）细胞的全能性
解析
解：
（1）获得目的基因的方法：①从基因文库中获取 ②利用PCR技术扩增 ③人工合成（化学合成）．
（2）基因表达载体的结构组成：启动子、目的基因、终止子、标记基因复及制原点．
（3）农杆菌转化法是指将目的基因插入农杆菌的Ti质粒上的T-DNA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，并将其插入植物细胞中染色体的DNA上，使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达．检测目的基因是否翻译成蛋白质的方法是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行
抗原-抗体杂交，若有杂交带出现，表明目的基因已形成蛋白质产品．
（4）植物组织培养技术，在整个实验中要保持无菌无毒环境．所用的培养基是固体培养基及成分有无机成分（水和无机盐）、有机营养成分、激素、琼脂．（5）若想利用植物组织培养技术得到细胞产物，只需培养到愈伤组织即可．若想制造人工种子，需要培养到胚状体．（在胚状体外包一层人工种皮即可）（6）植物组织培养技术的原理：植物细胞的全能性．
故答案为：
（1）从基因文库获取目的基因、利用PCR技术扩增目的基因
（2）启动子、终止子
（3）T-DNA（可转移的DNA） 抗原-抗体杂交
（4）激素（植物生长调节剂）
（5）胚状体 愈伤组织
（6）细胞的全能性
回答有关生物工程的问题：
（1）构建基因工程表达载体时，用不同类型的限制酶切割DNA后，可能产生______，也可能产生平末端．若要用限制酶切割______和质粒后使其直接进行连接，则应选择相同的限制酶．
（2）利用大肠杆菌生产人胰岛素时，构建的表达载体含有人胰岛素基因及其启动子等，其中启动子也是一段______分子．在用表达载体转化大肠杆菌时，常用CaCl2处理大肠杆菌，以利于表达载体进入，这种细胞称为______；为了检测胰岛素基因是否转录出了mRNA，可用标记的______片段作探针与mRNA杂交，该杂交技术称为分子杂交技术．为了检测胰岛素基因转录的mRNA是否翻译成胰岛素，常用______．
（3）如果将目的基因导入动物体内，首先要进行______的采集和培养，让其与______的精子在体外受精．
正确答案
解：（1）用不同类型的限制酶切割DNA后，可能产生两种类型的末端，即黏性末端或平末端．若要用限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接，则应选择相同的限制酶，以切割产生相同的黏性末端．
（2）构建的表达载体含有目的基因（人胰岛素基因）、标记基因、启动子及终止子等，其中启动子、终止了也是一段DNA分子．将目的基因导入受体细胞时，若受体细胞是微生物细胞（如大肠杆菌），常用CaCl2处理微生物，使其成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态细胞，这样有利于表达载体进入受体细胞；为了检测胰岛素基因是否转录出了mRNA，可用采用分子杂交技术，即用标记的胰岛素基因片段作探针与mRNA杂交．为了检测胰岛素基因转录的mRNA是否翻译成胰岛素，常用抗原-抗体杂交技术．
（3）体外受精包括：精子获能、卵母细胞的采集和培养和体外受精．
故答案：（1）黏性末端 目的基因
（2）DNA 感受态细胞 胰岛素基因 抗原-抗体杂交技术
（3）卵母细胞 获能
解析
解：（1）用不同类型的限制酶切割DNA后，可能产生两种类型的末端，即黏性末端或平末端．若要用限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接，则应选择相同的限制酶，以切割产生相同的黏性末端．
（2）构建的表达载体含有目的基因（人胰岛素基因）、标记基因、启动子及终止子等，其中启动子、终止了也是一段DNA分子．将目的基因导入受体细胞时，若受体细胞是微生物细胞（如大肠杆菌），常用CaCl2处理微生物，使其成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态细胞，这样有利于表达载体进入受体细胞；为了检测胰岛素基因是否转录出了mRNA，可用采用分子杂交技术，即用标记的胰岛素基因片段作探针与mRNA杂交．为了检测胰岛素基因转录的mRNA是否翻译成胰岛素，常用抗原-抗体杂交技术．
（3）体外受精包括：精子获能、卵母细胞的采集和培养和体外受精．
故答案：（1）黏性末端 目的基因
（2）DNA 感受态细胞 胰岛素基因 抗原-抗体杂交技术
（3）卵母细胞 获能
糖尿病是一种常见病，且发病率有逐年上升的趋势．如图是利用基因工程技术生产胰岛素的操作过程示意图，请据图回答．
（1）此基因工程技术中目的基因是______，过程②必需的酶是______酶，B是______．
（2）在利用AB获得C的过程中，必须用______限制性核酸内切酶切割A和B，再加入______酶，才可以形成C．
（3）下列四条DNA分子，彼此间能够粘连起来拼接成新的DNA分子的一组是______
A．①②B．②③C．③④D．②④
（4）合成的胰岛素含有51个氨基酸，由两条肽链组成，那么决定它的合成的基因至少应含有碱基______个．
（5）若氨基酸的相对分子量为100，该胰岛素的相对分子量约为______．
（6）不同生物间基因的移植成功，说明______．
正确答案
解：（1）据图可知，该过程是让大肠杆菌合成出人的胰岛素，因此目的基因是人胰岛素基因；过程②是以mRNA为模板合成DNA的过程，属于逆转录，该过程需要逆转录酶催化，基因工程中，常用的运载体是质粒．
（2）基因表达载体的构建使用到的工具酶有限制酶和DNA连接酶．
（3）用限制酶切割后，剩下的黏性末端只要发生碱基互补配对就能被DNA连接酶连接．
（4）基因中碱基个数：蛋白质中氨基酸个数=6：1，由于胰岛素中含有51个氨基酸，因此基因中最少有306个碱基．
（5）蛋白质的相对分子质量=氨基酸总的相对分子质量-水的分子质量．即51×100-49×18=4218．
（6）同一基因在不同生物中表达同一种蛋白质，说明所有生物共用一套遗传密码子．
故答案为：
（1）人胰岛素基因 逆转录 质粒
（2）同一种 DNA连接
（3）D
（4）306
（5）4218
（6）生物共用一套密码子
解析
解：（1）据图可知，该过程是让大肠杆菌合成出人的胰岛素，因此目的基因是人胰岛素基因；过程②是以mRNA为模板合成DNA的过程，属于逆转录，该过程需要逆转录酶催化，基因工程中，常用的运载体是质粒．
（2）基因表达载体的构建使用到的工具酶有限制酶和DNA连接酶．
（3）用限制酶切割后，剩下的黏性末端只要发生碱基互补配对就能被DNA连接酶连接．
（4）基因中碱基个数：蛋白质中氨基酸个数=6：1，由于胰岛素中含有51个氨基酸，因此基因中最少有306个碱基．
（5）蛋白质的相对分子质量=氨基酸总的相对分子质量-水的分子质量．即51×100-49×18=4218．
（6）同一基因在不同生物中表达同一种蛋白质，说明所有生物共用一套遗传密码子．
故答案为：
（1）人胰岛素基因 逆转录 质粒
（2）同一种 DNA连接
（3）D
（4）306
（5）4218
（6）生物共用一套密码子
研究者发现，小鼠舌头上的某些味觉细胞和小肠上皮细胞表面均存在蛋白C，该蛋白能和脂肪结合．为研究蛋白C的功能，进行了实验．
（1）培养小鼠的小肠上皮细胞，向培养液中加入脂肪分解物．与正常小鼠细胞相比，进入去除蛋白C基因的小鼠细胞的脂肪分解物减少，表明小肠上皮细胞表面蛋白C的功能是______．
（2）为了证实其他哺乳动物的蛋白C也有相似作用，可行的做法是从该种动物的______中获取蛋白C基因序列，然后以______的小鼠为受体，导入该基因序列，检测发育出的小鼠相关指标的恢复程度．
正确答案
解：（1）培养小鼠的小肠上皮细胞，向培养液中加入脂肪分解物，与正常小鼠细胞相比，进入去除蛋白C基因的小鼠细胞的脂肪分解物减少，表明小肠上皮细胞表面蛋白C能促进脂肪分解物的吸收．
（2）为了证实其他哺乳动物的蛋白C也有相似作用，可采用基因工程技术将该动物的蛋白C基因导入去除蛋白C基因的动物细胞中，最后检测发育出的动物相关指标的恢复程度．
故答案为：
（1）促进脂肪分解物的吸收
（2）基因文库 去除蛋白C基因
解析
解：（1）培养小鼠的小肠上皮细胞，向培养液中加入脂肪分解物，与正常小鼠细胞相比，进入去除蛋白C基因的小鼠细胞的脂肪分解物减少，表明小肠上皮细胞表面蛋白C能促进脂肪分解物的吸收．
（2）为了证实其他哺乳动物的蛋白C也有相似作用，可采用基因工程技术将该动物的蛋白C基因导入去除蛋白C基因的动物细胞中，最后检测发育出的动物相关指标的恢复程度．
故答案为：
（1）促进脂肪分解物的吸收
（2）基因文库 去除蛋白C基因
绿色荧光蛋白基因（GFP）被发现以来，一直作为一个监测完整细胞和组织内基因表达及蛋白质位置的理想标记．请根据图表回答下列问题．
（1）若图中GFP的M端伸出的核苷酸的碱基序列是-TCGA-，N端伸出的核苷酸的碱基序列是-TGCA-，则在构建含该GFP的重组质粒A时，应选用限制酶______，再对Ti质粒进行切割．
（2）若对符合设计要求的重组质粒A进行酶切，假设所用的酶均可将识别位点完全切开，请根据图表中的信息分析，若采用BamHⅠ和PstⅠ酶切，可得到______种DNA片段．
（3）检测GFP是否已重组到猪胎儿成纤维细胞的染色体DNA上，可在荧光显微镜下观察GFP的表达，图中绿色荧光蛋白转基因克隆猪的转基因操作中的GFP既是______，也是______．
（4）如果将外源基因导入猪受精卵，则外源基因可能随机插入到猪受精卵DNA中．这种受精卵有的可发育成转基因猪，有的却死亡．请分析因外源基因插入导致受精卵死亡的最可能原因______．
正确答案
解：（1）由于图中GFP的M端伸出的核苷酸的碱基序列是-TCGA-，因而M端是限制酶HindⅢ剪切形成的黏性末端，N端伸出的核苷酸的碱基序列是-TGCA-，因而N端是限制酶PstⅠ剪切形成的黏性末端．
（2）PstI 可将重组质粒的N端切开，而BamHⅠ能在重组质粒的黑色部分切开，这样就得到2种DNA．
（3）据图解，可知最终要得到绿色荧光猪，因此GFP是目的基因，由于GFP能合成绿色荧光蛋白，可据此检测GFP是否成功导入细胞，作为标记基因．
（4）外源基因的随机插入可能破坏了生命活动必需的某些基因，使受精卵生命活动必需的某些基因不能正常表达．从而导致受精卵死亡．
故答案为：
（7分）
（1）HindⅢ和PstⅠ
（2）2
（3）目的基因 标记基因
（4）外源基因的插入使受精卵内生命活动必需的某些基因不能正常表达
解析
解：（1）由于图中GFP的M端伸出的核苷酸的碱基序列是-TCGA-，因而M端是限制酶HindⅢ剪切形成的黏性末端，N端伸出的核苷酸的碱基序列是-TGCA-，因而N端是限制酶PstⅠ剪切形成的黏性末端．
（2）PstI 可将重组质粒的N端切开，而BamHⅠ能在重组质粒的黑色部分切开，这样就得到2种DNA．
（3）据图解，可知最终要得到绿色荧光猪，因此GFP是目的基因，由于GFP能合成绿色荧光蛋白，可据此检测GFP是否成功导入细胞，作为标记基因．
（4）外源基因的随机插入可能破坏了生命活动必需的某些基因，使受精卵生命活动必需的某些基因不能正常表达．从而导致受精卵死亡．
故答案为：
（7分）
（1）HindⅢ和PstⅠ
（2）2
（3）目的基因 标记基因
（4）外源基因的插入使受精卵内生命活动必需的某些基因不能正常表达
回答下列有关遗传信息传递表达和基因工程的问题．
图1表示基因的结构示意图及利用基因工程培育抗虫棉的过程示意图．
（1）图1中进行①操作时，切割运载体和目的基因酶的特点是______．
图中Ⅲ是导入目的基因的根细胞，经培养、筛选获得一株有抗虫特性的转基因植株．③过程所用的现代生物技术是______，从遗传学角度来看，根细胞通过③过程，能形成棉植株的根本原因是______．
（2）下列是几种氨基酸的密码子，据此推断图1中合成的多肽，其前三个氨基酸依次是______．（甲硫氨酸AUG、丝氨酸UCU、酪氨酸UAC、精氨酸CGA和AGA、丙氨酸GCU）
图2为某种作为运载体的质粒简图，箭头所指分别为限制酶EcoRI、BamHI的酶切位点，ampR为青霉素抗性基因，tetR 为四环素抗性基因．已知目的基因的两端分别有EcoRI、BamHI的酶切位点．将含有目的基因的DNA与该质粒分别用EcoRI酶切，酶切产物用DNA连接酶进行连接后，将上述连接产物导入原本没有ampR和tetR的大肠杆菌（受体细胞）
（3）将上述大肠杆菌涂布在含四环素的培养基上培养，能生长的大肠杆菌所含有的连接产物是______．为了得到“目的基因-运载体”连接物，防止酶切后DNA片段之间产生的末端发生任意连接，切割时应选用的酶是______．2007年日本和美国两位科学家，他们用逆转录病毒为载体，将四个不同作用的关键基因间接转入人体体细胞内，令其与原有基因发生重组，然后使体细胞变成了一个具有类似胚胎干细胞功能的细胞．
（4）上述材料中“以逆转录病毒为载体”，但逆转录病毒不能直接携带目的基因，主要原因是______．因此需要将目的基因进行何种处理，才能与病毒RNA重组______．
正确答案
解：（1）①是构建基因表达载体的过程，需要限制酶切割运载体和含有目的基因的外源DNA分子，限制酶能识别双链DNA分子的某种特定脱氧核苷酸序列及切断其中特定部位的两个脱氧核苷酸之间的键．③表示采用植物组织培养技术将受体细胞培养成植株的过程，其原理是植物细胞具有全能性．因为根细胞具有发育成完整个体的全部遗传信息，所以根细胞通过植物组织培养也能形成完整植株．
（2）多肽是以mRNA为模板翻译形成的，图中mRNA上前三个密码子依次是AUG、GCU、UCU，对应的氨基酸依次是甲硫氨酸、丙氨酸、丝氨酸．
（3）用EcoRI酶将含有目的基因的DNA与该质粒，会破坏质粒上的四环素抗性基因，但没有破环青霉素抗性基因，因此导入重组质粒的大肠杆菌能抗青霉素，但不能抗四环素，所以将上述大肠杆菌涂布在含四环素的培养基上培养，能生长的大肠杆菌所含有的连接产物是运载体-运载体．为了得到“目的基因-运载体”连接物，切割时应选用的酶是EcoRI和BamHI，这样可以产生不同的黏性末端，能防止酶切后DNA片段之间产生的末端发生任意连接．
（4）因为人的基因是双链DNA，逆转录病毒的RNA是单链，所以上述材料中的逆转录病毒不能直接携带目的基因．因此先要以目的基因的一条链为模板合成单链RNA，然后才能与病毒RNA重组．
故答案：（1）能识别双链DNA分子的某种特定脱氧核苷酸序列及切断其中特定部位的两个脱氧核苷酸之间的键 植物组织培养 发育成完整个体的全部遗传信息（遗传物质）
（2）甲硫氨酸 丙氨酸 丝氨酸
（3）运载体-运载体 EcoRI和BamHI
（4）人的基因是双链DNA，逆转录病毒的RNA是单链※以其中一条链为模板合成单链RNA
解析
解：（1）①是构建基因表达载体的过程，需要限制酶切割运载体和含有目的基因的外源DNA分子，限制酶能识别双链DNA分子的某种特定脱氧核苷酸序列及切断其中特定部位的两个脱氧核苷酸之间的键．③表示采用植物组织培养技术将受体细胞培养成植株的过程，其原理是植物细胞具有全能性．因为根细胞具有发育成完整个体的全部遗传信息，所以根细胞通过植物组织培养也能形成完整植株．
（2）多肽是以mRNA为模板翻译形成的，图中mRNA上前三个密码子依次是AUG、GCU、UCU，对应的氨基酸依次是甲硫氨酸、丙氨酸、丝氨酸．
（3）用EcoRI酶将含有目的基因的DNA与该质粒，会破坏质粒上的四环素抗性基因，但没有破环青霉素抗性基因，因此导入重组质粒的大肠杆菌能抗青霉素，但不能抗四环素，所以将上述大肠杆菌涂布在含四环素的培养基上培养，能生长的大肠杆菌所含有的连接产物是运载体-运载体．为了得到“目的基因-运载体”连接物，切割时应选用的酶是EcoRI和BamHI，这样可以产生不同的黏性末端，能防止酶切后DNA片段之间产生的末端发生任意连接．
（4）因为人的基因是双链DNA，逆转录病毒的RNA是单链，所以上述材料中的逆转录病毒不能直接携带目的基因．因此先要以目的基因的一条链为模板合成单链RNA，然后才能与病毒RNA重组．
故答案：（1）能识别双链DNA分子的某种特定脱氧核苷酸序列及切断其中特定部位的两个脱氧核苷酸之间的键 植物组织培养 发育成完整个体的全部遗传信息（遗传物质）
（2）甲硫氨酸 丙氨酸 丝氨酸
（3）运载体-运载体 EcoRI和BamHI
（4）人的基因是双链DNA，逆转录病毒的RNA是单链※以其中一条链为模板合成单链RNA
如图1所示，若用两种识别切割序列完全不同的限制酶E和F从基因组DNA上切下目的基因，并将之取代质粒pZHZ1（3.7kb，1kb=1000对碱基）上相应的E-F区域 （0.2kb），
（1）那么所形成的重组质粒pZHZ2______．
A．既能被E也能被F切开 B．能被E但不能被F切开
C．既不能被E也不能被F切开 D．能被F但不能被E切开
（2）已知在质粒pZHZl中，限制酶G切割位点距限制酶E切割位点0.8kb，限制酶H切割位点距限制酶F切割位点O．5kb．若分别用限制酶G和H酶切两份重组质粒pZHZ2样品，据上表所列酶切结果判断目的基因的大小为______kb；并将目的基因内部的限制酶G和H切割位点标注在图2中．
（3）若想在山羊的乳汁中收获上述目的基因的表达产物，则需将重组质粒pZHZ2导入至山羊的______细胞中．若pZHZ2进入细胞后插入在一条染色体DNA上，那么获得转基因纯合子山羊的方式是______．
（4）上述目的基因模板链中的．TGA序列对应一个密码子，翻译时识别该密码子的tRNA上相应的碱基序列是______．
正确答案
解：（1）用限制酶从基因组DNA上切下目的基因，并取代质粒pZHZ1（3.7kb，1kb=1000对碱基）上相应的E-F区域 （0.2kb），用DNA连接酶连接后形成重组质粒，则在重组质粒中仍然含有限制酶E和限制酶F的切割位点，形成的重组质粒pZHZ2既能被E也能被F切开，故A正确．
（2）根据题中信息，原来质粒长度为3.7kb，切去EF（0.2kb）之后还有3.5kb，插入目的基因后形成重组质粒，重组质粒的长度为1.6+3.1=1.2+3.5=4.7kb，进而可推导出目的基因长度为4.7-3.5=1.2kb．重组质粒中G的切割位点距E的切割位点0.8kb，单独用限制酶G切割后产生1.6kb和3.1kb两种片段，说明在重组质粒中除了图中标示出来的G酶切位点外，还有一个G酶切位点；H的酶切位点距F0.5kb，用H单独酶切后产生1.2kb和3.5kb两种片段，说明在重组质粒中除了图中标示出来的H酶切位点外，还有一个H酶切位点；根据题中信息提示“将目的基因内部的限制酶G和H切割位点标注在图中”，可确定在EF之间分别含有一个G和H的酶切位点，进而可断定G的识别位点，在距E点右侧0.8kb处，H的识别位点在距F左侧0.7kb处．
（3）将目的基因导入动物细胞中，通常以受精卵作为受体细胞，当受精卵发育成山羊后，在雌性山羊的乳汁中可以提取到目的基因的表达产物．重组质粒插入在一条染色体DNA上，可通过雌雄转基因山羊杂交的方法来获取转基因纯合子山羊．
（4）根据碱基互补配对原则，目的基因的模板链中碱基为TGA，则mRNA中对应的密码子为ACU，tRNA中的反密码子为UGA．
故答案为：
（1）A
（2）1.2
（3）受精卵 转基因山羊间相互交配
（4）UGA
解析
解：（1）用限制酶从基因组DNA上切下目的基因，并取代质粒pZHZ1（3.7kb，1kb=1000对碱基）上相应的E-F区域 （0.2kb），用DNA连接酶连接后形成重组质粒，则在重组质粒中仍然含有限制酶E和限制酶F的切割位点，形成的重组质粒pZHZ2既能被E也能被F切开，故A正确．
（2）根据题中信息，原来质粒长度为3.7kb，切去EF（0.2kb）之后还有3.5kb，插入目的基因后形成重组质粒，重组质粒的长度为1.6+3.1=1.2+3.5=4.7kb，进而可推导出目的基因长度为4.7-3.5=1.2kb．重组质粒中G的切割位点距E的切割位点0.8kb，单独用限制酶G切割后产生1.6kb和3.1kb两种片段，说明在重组质粒中除了图中标示出来的G酶切位点外，还有一个G酶切位点；H的酶切位点距F0.5kb，用H单独酶切后产生1.2kb和3.5kb两种片段，说明在重组质粒中除了图中标示出来的H酶切位点外，还有一个H酶切位点；根据题中信息提示“将目的基因内部的限制酶G和H切割位点标注在图中”，可确定在EF之间分别含有一个G和H的酶切位点，进而可断定G的识别位点，在距E点右侧0.8kb处，H的识别位点在距F左侧0.7kb处．
（3）将目的基因导入动物细胞中，通常以受精卵作为受体细胞，当受精卵发育成山羊后，在雌性山羊的乳汁中可以提取到目的基因的表达产物．重组质粒插入在一条染色体DNA上，可通过雌雄转基因山羊杂交的方法来获取转基因纯合子山羊．
（4）根据碱基互补配对原则，目的基因的模板链中碱基为TGA，则mRNA中对应的密码子为ACU，tRNA中的反密码子为UGA．
故答案为：
（1）A
（2）1.2
（3）受精卵 转基因山羊间相互交配
（4）UGA
胰岛素是治疗糖尿病的重要药物．图6是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，请据图分析回答：
（1）在图1中的①～⑩过程中发生了碱基互补配对现象的有______（填数字序号）．
（2）进行过程②⑥⑦必需的酶依次是______．
（3）⑥过程中必需的酶作用于图7中的______处；⑦过程中必需的酶作用于图2中的______处．（填“a”或“b”）
（4）能否利用人的皮肤上皮细胞来完成①过程？原因是______．
（5）图3 中A-D段表示质粒的某基因，影印区的长度相当于mRNA的长度．B表示与RNA聚合酶结合位点．请在图上方的方框内用箭头表示出RNA聚合酶在C上的移动方向．为使目的基因直接表达，目的基因插入的最佳位点是图中的______处．（填数字序号）
（6）在采用常规PCR方法扩增目的基因的过程中，使用的DNA聚合酶不同于一般生物体内的DNA聚合酶，其最主要的特点是______．
（7）判断某人患糖尿病的主要依据是______时的血糖浓度持续高于7.8mmol/L．最新研究表明糖尿病发生的根本原因是基因突变，那么将来根治糖尿病的方法有______等．
正确答案
解：（1）②是反转录、④⑤是DNA复制、⑦是构建重组质粒、⑨是细胞增殖、⑩是表达人胰岛素．DNA分子复制（④⑤⑨）、反转录（②）、转录和翻译过程（⑩）中都可以存在碱基互补配对现象．
（2）②过程是以mRNA为模板，反转录为DNA，此过程需要逆转录酶．⑥⑥用限制酶切割质粒．⑦构建重组质粒，此过程需要DNA连接酶．
（3）⑥过程中所需要的限制酶和⑦过程中所需的DNA连接酶的作用对象DNA的磷酸二酯键，即a．
（4）皮肤上皮细胞中含有胰岛素基因，但是基因表达具有选择性，胰岛素基因在皮肤上皮细胞中不能表达（或未转录），不能形成胰岛素mRNA．
（5）图3 中RNA聚合酶结合位点位于基因的首端，B位于基因的首端．RNA聚合酶在C上的移动方向应该是由首端向末端方向移动．为使目的基因直接表达，目的基因插入③处．
（6）PCR技术扩增目的基因（适用于目的基因的核苷酸序列已知的情况）．PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术，其原理是DNA复制，需要模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶），以指数的方式扩增，即约2n．
（7）正常人空腹时血糖浓度：3.9-6.1mmol/L，血糖浓度持续高于7.8mmol/L的人患糖尿病．现研究发现糖尿病发生的根本原因是基因突变，要根治糖尿病，可用基因治疗将突变的基因修饰，也可用胚胎干细胞移植根治．
故答案为：
（1）②④⑤⑦⑨⑩
（2）逆转录酶、限制性核酸内切酶（限制酶）、DNA连接酶
（3）a a
（4）不能；皮肤上皮细胞中的胰岛素基因未表达（或未转录），不能形成胰岛素mRNA
（5）③
（6）耐高温
（7）空腹 基因治疗或干细胞移植
解析
解：（1）②是反转录、④⑤是DNA复制、⑦是构建重组质粒、⑨是细胞增殖、⑩是表达人胰岛素．DNA分子复制（④⑤⑨）、反转录（②）、转录和翻译过程（⑩）中都可以存在碱基互补配对现象．
（2）②过程是以mRNA为模板，反转录为DNA，此过程需要逆转录酶．⑥⑥用限制酶切割质粒．⑦构建重组质粒，此过程需要DNA连接酶．
（3）⑥过程中所需要的限制酶和⑦过程中所需的DNA连接酶的作用对象DNA的磷酸二酯键，即a．
（4）皮肤上皮细胞中含有胰岛素基因，但是基因表达具有选择性，胰岛素基因在皮肤上皮细胞中不能表达（或未转录），不能形成胰岛素mRNA．
（5）图3 中RNA聚合酶结合位点位于基因的首端，B位于基因的首端．RNA聚合酶在C上的移动方向应该是由首端向末端方向移动．为使目的基因直接表达，目的基因插入③处．
（6）PCR技术扩增目的基因（适用于目的基因的核苷酸序列已知的情况）．PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术，其原理是DNA复制，需要模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶），以指数的方式扩增，即约2n．
（7）正常人空腹时血糖浓度：3.9-6.1mmol/L，血糖浓度持续高于7.8mmol/L的人患糖尿病．现研究发现糖尿病发生的根本原因是基因突变，要根治糖尿病，可用基因治疗将突变的基因修饰，也可用胚胎干细胞移植根治．
故答案为：
（1）②④⑤⑦⑨⑩
（2）逆转录酶、限制性核酸内切酶（限制酶）、DNA连接酶
（3）a a
（4）不能；皮肤上皮细胞中的胰岛素基因未表达（或未转录），不能形成胰岛素mRNA
（5）③
（6）耐高温
（7）空腹 基因治疗或干细胞移植
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