- 基因工程的基本操作程序
- 共6244题
土壤农杆菌是一种能引起双子叶植物产生冠瘿瘤的土壤细菌，它带有一个大的质粒叫Ti质粒，它是携带细菌DNA向宿主植物基因组转化所需信息的重要片段，只有T-DNA片段才转入植物细胞的基因组．结构（图1）及转化过程如图2所示，回答相关问题：
（1）从细胞结构的特点与复杂程度看，土壤农杆菌属于______细胞，其质粒是能够自主______的环状DNA分子．
（2）为了使某种植物具有抗旱性状而又不引起植物产生冠瘿瘤，需对Ti质粒进行修饰，即祛除瘤基因，将抗旱基因转移至______，然后在一定条件下将外植体在含______的稀释培养基上培养，此时修饰的T-DNA转入植物细胞并整合到植物基因组中．
（3）将上述外植体置于一个含有某种抗生素的合适培养基中进行筛选，发生转化的外植体开始增殖，形成愈伤组织，其特点是______，通过产生不定芽和体细胞胚再长出整个植物．
（4）基因转化是否成功应对转基因植物进行鉴定，可以直接在______水平对转基因植物与非转基因植物进行比较；为获得纯合的转基因植株，还需要对转基因植株进行严格的______．
正确答案
解：（1）土壤农杆菌是一种细菌，属于原核生物；土壤农杆菌中的质粒是一种能进行自我复制的环状DNA分子．
（2）根据题干信息“只有T-DNA片段才转入植物细胞的基因组”可知，应将抗旱基因转移至Ti质粒的T-DNA中．由图可知，在一定条件下，需将外植体放在含土壤农杆菌的稀释培养基上培养，这样被修饰的T-DNA就可转入植物细胞并整合到植物基因组中．
（3）愈伤组织是由高度液泡化，无定形状态的薄壁细胞组成的排列疏松、无规则的组织．
（4）基因转化是否成功应对转基因植物进行鉴定，可以直接在表型（蛋白质）水平对转基因植物与非转基因植物进行比较；通过转基因技术获得的个体为杂合子，为获得纯合的转基因植株，还需要对转基因植株进行严格的自交，直到后代不出现性状分离为止．
故答案为：
（1）原核 复制
（2）T-DNA 土壤农杆菌
（3）相对没有分化的活的薄壁细胞团
（4）表型（蛋白质） 自交
解析
解：（1）土壤农杆菌是一种细菌，属于原核生物；土壤农杆菌中的质粒是一种能进行自我复制的环状DNA分子．
（2）根据题干信息“只有T-DNA片段才转入植物细胞的基因组”可知，应将抗旱基因转移至Ti质粒的T-DNA中．由图可知，在一定条件下，需将外植体放在含土壤农杆菌的稀释培养基上培养，这样被修饰的T-DNA就可转入植物细胞并整合到植物基因组中．
（3）愈伤组织是由高度液泡化，无定形状态的薄壁细胞组成的排列疏松、无规则的组织．
（4）基因转化是否成功应对转基因植物进行鉴定，可以直接在表型（蛋白质）水平对转基因植物与非转基因植物进行比较；通过转基因技术获得的个体为杂合子，为获得纯合的转基因植株，还需要对转基因植株进行严格的自交，直到后代不出现性状分离为止．
故答案为：
（1）原核 复制
（2）T-DNA 土壤农杆菌
（3）相对没有分化的活的薄壁细胞团
（4）表型（蛋白质） 自交
（1）玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取，原因是玫瑰精油具有______的性质．
（2）使用加酶洗衣粉时，水温过低或过高时洗涤效果不好的原因分别是______．
（3）固定化酶的优点是既能与反应物接触，又能与______．酶的固定化一般适合采用______法和______法．
（4）PCR技术能把某一DNA分子片断进行扩增，依据的原理是______；每次循环需要经过______、复性、延伸三步．
（5）DNA指纹图谱可用于亲子鉴定．如图为某孩子已故母亲和四位男性的DNA指纹图谱．F1～F4中，该小
孩生理学上的父亲最可能是______．
正确答案
解：（1）玫瑰精油具有化学性质稳定、难溶于水、易溶于有机溶剂的性质，因此玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取．
（2）酶的活性易受温度影响，水温过低酶活性较低，水温过高酶变性失活，因此使用加酶洗衣粉时，水温过低或过高时洗涤效果不好．
（3）固定化酶的优点是既能与反应物接触，又能与产物分离（可反复使用）．酶分子比较小，因此酶的固定化一般适合采用化学结合法和物理吸附法．
（4）PCR技术依据的原理是DNA复制；每次循环需要经过高温变性、低温复性、中温延伸三步．
（5）子代与亲代DNA相同，因此每个人的指纹图谱一半与其母亲吻合，另一半与其父亲吻合．分析题图可知，小孩的一条DNA指纹与母亲相同，另一条与F2和F4相同，但F2最可能是小孩的生物学父亲．
故答案为：
（1）化学性质稳定、难溶于水、易溶于有机溶剂
（2）水温过低酶活性较低，水温过高酶变性失活
（3）产物分离（可反复使用）化学结合物理吸附
（4）DNA复制 变性
（5）F2
解析
解：（1）玫瑰精油具有化学性质稳定、难溶于水、易溶于有机溶剂的性质，因此玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取．
（2）酶的活性易受温度影响，水温过低酶活性较低，水温过高酶变性失活，因此使用加酶洗衣粉时，水温过低或过高时洗涤效果不好．
（3）固定化酶的优点是既能与反应物接触，又能与产物分离（可反复使用）．酶分子比较小，因此酶的固定化一般适合采用化学结合法和物理吸附法．
（4）PCR技术依据的原理是DNA复制；每次循环需要经过高温变性、低温复性、中温延伸三步．
（5）子代与亲代DNA相同，因此每个人的指纹图谱一半与其母亲吻合，另一半与其父亲吻合．分析题图可知，小孩的一条DNA指纹与母亲相同，另一条与F2和F4相同，但F2最可能是小孩的生物学父亲．
故答案为：
（1）化学性质稳定、难溶于水、易溶于有机溶剂
（2）水温过低酶活性较低，水温过高酶变性失活
（3）产物分离（可反复使用）化学结合物理吸附
（4）DNA复制 变性
（5）F2
转基因育种是利用遗传转化方法将有价值的外源基因导入受体物种获得转化体，再将转化体植株经过常规育种程序加以选择和培育，最后选育出具有优良性状的新品种，对于作物育种具有重大的意义．图甲表示我国自主研发的转基因抗虫玉米的主要培育流程，图乙表示天然土壤农杆菌Ti质粒结构（部分基因及限制性内切酶作用位点如图所示）．请回答：
（1）若限制酶Ⅰ的识别序列和切割位点是-↓GATC-，限制酶Ⅱ的识别序列和切割位点是-G↓GATCC-，那么在①过程中，应用限制酶______切割质粒，用限制酶______切割抗虫基因．
（2）为了保证改造后的质粒进入玉米细胞后不会引起细胞的无限分裂和生长，必须用限制酶去除质粒上______和______（基因）．
（3）将构建的重组Ti质粒，导入土壤农杆菌，在选择培养基上进行培养，观察农杆菌在含______的培养基中能够生长、在含______的培养基中不能生长．
（4）④过程应用的生物技术主要是______，从个体水平检测玉米具有抗虫性状的方法是______．
正确答案
解：（1）限制酶Ⅰ的识别序列和切割位点是-↓GATC-，限制酶Ⅱ的识别序列和切割位点是-G↓GATCC-，可见限制酶Ⅰ也能切割限制酶Ⅱ的识别序列，因此在①过程中，应用限制酶Ⅱ切割质粒，而目的基因可以用限制酶Ⅰ（Ⅱ或Ⅰ和Ⅱ）切割．
（2）由图可知，tms基因编码产物可控制合成吲哚乙酸，而tmr基因编码产物可控制合成细胞分裂素，因此为了保证改造后的质粒进入水稻细胞后不会引起细胞的无限分裂和生长，必须去除质粒上tms和tmr．
（3）用限制酶Ⅱ切割时会破坏四环素抗性基因，但不会破坏卡那霉素抗性基因，因此改造过的质粒和带有抗虫基因的DNA分子构成重组Ti质粒，导入土壤农杆菌，在含卡那霉素的培养基中能够生长，而在含四环素的培养基中不能生长．
（4）④过程中将转基因受体细胞培育成转基因植株可采用植物组织培养技术；从个体水平检测玉米具有抗虫性状的方法是害虫抗性接种实验法．
故答案为：
（1）ⅡⅠ（Ⅱ或Ⅰ和Ⅱ）
（2）tms tmr
（3）卡那霉素 四环素
（4）植物组织培养 害虫抗性接种实验法
解析
解：（1）限制酶Ⅰ的识别序列和切割位点是-↓GATC-，限制酶Ⅱ的识别序列和切割位点是-G↓GATCC-，可见限制酶Ⅰ也能切割限制酶Ⅱ的识别序列，因此在①过程中，应用限制酶Ⅱ切割质粒，而目的基因可以用限制酶Ⅰ（Ⅱ或Ⅰ和Ⅱ）切割．
（2）由图可知，tms基因编码产物可控制合成吲哚乙酸，而tmr基因编码产物可控制合成细胞分裂素，因此为了保证改造后的质粒进入水稻细胞后不会引起细胞的无限分裂和生长，必须去除质粒上tms和tmr．
（3）用限制酶Ⅱ切割时会破坏四环素抗性基因，但不会破坏卡那霉素抗性基因，因此改造过的质粒和带有抗虫基因的DNA分子构成重组Ti质粒，导入土壤农杆菌，在含卡那霉素的培养基中能够生长，而在含四环素的培养基中不能生长．
（4）④过程中将转基因受体细胞培育成转基因植株可采用植物组织培养技术；从个体水平检测玉米具有抗虫性状的方法是害虫抗性接种实验法．
故答案为：
（1）ⅡⅠ（Ⅱ或Ⅰ和Ⅱ）
（2）tms tmr
（3）卡那霉素 四环素
（4）植物组织培养 害虫抗性接种实验法
植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力．下图是利用质粒（有抗四环素基因、抗氨苄青霉素基因和SalⅠ、BamHⅡ、HindⅢ三种限制酶切割位点）获得转基因抗盐烟草的培育过程，请据图回答有关问题．
（1）将抗盐基因导入烟草细胞内，使烟草植株产生抗盐性状，这种新性状的产生所依据的原理是______．从基因文库中获得的抗盐基因可用______技术进行扩增．
（2）如果将抗盐基因直接导入烟草细胞，一般情况下，烟草不会具有抗盐特性，原因是抗盐基因在烟草细胞中不能______，也不能合成抗盐基因的mRNA．
（3）为了确定抗盐烟草是否培育成功，既要用放射性同位素标记的______作探针进行分子杂交检测，又要用一定浓度的盐水浇灌的方法从个体水平鉴定烟草植株的耐盐性．
（4）在构建重组质粒时，为了防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化，需用______限制酶对质粒和______进行切割．
正确答案
解：（1）基因工程的原理是基因重组．从基因文库中获得的目的基因可用PCR技术进行扩增．
（2）将抗盐基因直接导入烟草细胞，一般情况下，烟草不会具有抗盐特性，原因是抗盐基因在烟草细胞中不能复制，也不能表达，即不能转录和翻译成相应的蛋白质．
（3）探针是指用放射性同位素标记的目的基因（抗盐基因）．为了确定抗盐烟草是否培育成功，既要用放射性同位素标记的抗盐基因作探针进行分子杂交检测，又要用一定浓度的盐水浇灌的方法从个体水平鉴定烟草植株的耐盐性．
（4）质粒和含有目的基因的外源DNA分子上都含有SalI、Hindm、BamHI三种限制酶切割位点，其中BamHI的切割位点位于目的基因上，用该酶切割会破坏目的基因；若只用SalI一种限制酶切割可能会导致目的基因与运载体反向连接；因此在构建重组质粒时，应选用SalI和HindIII两种限制酶对质粒和抗盐基因进行切割，以保证重组DNA序列的唯一性．
故答案为：
（1）基因重组 PCR
（2）复制
（3）抗盐基因
（4）Sal I和Hind III 含抗盐基因的DNA
解析
解：（1）基因工程的原理是基因重组．从基因文库中获得的目的基因可用PCR技术进行扩增．
（2）将抗盐基因直接导入烟草细胞，一般情况下，烟草不会具有抗盐特性，原因是抗盐基因在烟草细胞中不能复制，也不能表达，即不能转录和翻译成相应的蛋白质．
（3）探针是指用放射性同位素标记的目的基因（抗盐基因）．为了确定抗盐烟草是否培育成功，既要用放射性同位素标记的抗盐基因作探针进行分子杂交检测，又要用一定浓度的盐水浇灌的方法从个体水平鉴定烟草植株的耐盐性．
（4）质粒和含有目的基因的外源DNA分子上都含有SalI、Hindm、BamHI三种限制酶切割位点，其中BamHI的切割位点位于目的基因上，用该酶切割会破坏目的基因；若只用SalI一种限制酶切割可能会导致目的基因与运载体反向连接；因此在构建重组质粒时，应选用SalI和HindIII两种限制酶对质粒和抗盐基因进行切割，以保证重组DNA序列的唯一性．
故答案为：
（1）基因重组 PCR
（2）复制
（3）抗盐基因
（4）Sal I和Hind III 含抗盐基因的DNA
应用基因工程和克隆技术，将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中，利用牛的乳汁生产血清白蛋白，既提高了产量，又有了安全保障．如图是利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白的图解，根据如图回答：
（1）上述过程涉及到的技术有______ （至少三个）．
（2）一般情况下，良种奶牛所产生的能用于体外受精的卵母细胞往往数量不足，请举出一种可以获得更多卵母细胞的方法：______．
（3）图中①一般经______处理可以得到③，在①→③的培养过程中，需向培养液中通入一定量的CO2，其目的是______，a过程细胞发生的变化是______．
（4）在胚胎发育过程中，囊胚时期的______细胞将发育成幼体的各种组织．
（5）③到⑥体现了______．要实现⑥批量生产血清白蛋白，则要求①的性别是______．
（6）在基因工程的具体操作中，源自不同生物的DNA之所以能够重组的原因是：______；相同的基因在不同的生物体内，都能成功表达出相同的产物，其原因是：______．
正确答案
解：（1）图中的过程涉及转基因技术、动物细胞核移植、动物细胞培养和胚胎移植等技术．
（2）为了获得更多的卵细胞，可以采用注射促性腺激素，让母牛超数排卵．
（3）动物组织中获得单个细胞的方法有胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理；动物细胞培养时，加入一定量的二氧化碳的目的是维持培养液的pH稳定；重组细胞需要经过细胞分裂和分化才能形成早期胚胎．
（4）囊胚期的内细胞团将来发育成幼体的各种组织．
（5）单个细胞最后能得到完整个体，体现了动物细胞的细胞核具有全能性；乳汁是雌性动物分泌的物质，因此①的性别是雌性．
（6）来自不同的DNA能结合在一起，说明DNA分子具有相同的物质基础和结构基础；相同的基因在不同的生物体内成功表达，说明所有生物共用一套遗传密码子．
故答案为：
（1）转基因、核移植、动物细胞培养、胚胎移植
（2）注射促性腺激素
（3）胰蛋白酶 维持培养液的pH 分裂和分化
（4）内细胞团（或胚胎干细胞）
（5）动物细胞细胞核的全能性 雌性
（6）所有生物的DNA分子结构相似 所有生物共用一套遗传密码
解析
解：（1）图中的过程涉及转基因技术、动物细胞核移植、动物细胞培养和胚胎移植等技术．
（2）为了获得更多的卵细胞，可以采用注射促性腺激素，让母牛超数排卵．
（3）动物组织中获得单个细胞的方法有胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理；动物细胞培养时，加入一定量的二氧化碳的目的是维持培养液的pH稳定；重组细胞需要经过细胞分裂和分化才能形成早期胚胎．
（4）囊胚期的内细胞团将来发育成幼体的各种组织．
（5）单个细胞最后能得到完整个体，体现了动物细胞的细胞核具有全能性；乳汁是雌性动物分泌的物质，因此①的性别是雌性．
（6）来自不同的DNA能结合在一起，说明DNA分子具有相同的物质基础和结构基础；相同的基因在不同的生物体内成功表达，说明所有生物共用一套遗传密码子．
故答案为：
（1）转基因、核移植、动物细胞培养、胚胎移植
（2）注射促性腺激素
（3）胰蛋白酶 维持培养液的pH 分裂和分化
（4）内细胞团（或胚胎干细胞）
（5）动物细胞细胞核的全能性 雌性
（6）所有生物的DNA分子结构相似 所有生物共用一套遗传密码
以下是科学家采用不同方法培育良种牛的过程，a～h为操作过程，请据图回答有关问题：
（1）“试管牛”技术的操作流程是______（填字母）．
（2）与一般的育种方式相比较，胚胎移植的优势是______．
（3）图中数字标号③所示结构将来发育为______，c→d过程需对其均等分割的目的是______．
（4）受体母牛必须和供体牛属于同一物种．移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是______．
（5）“转基因牛“D培育过程中，常用受精卵作为外源基因的受体细胞，主要原因是______．
（6）过程h常用的方法是______．为了能确定目的基因已经导入到受精卵，相应的载体需要有______以便于进行检测．
正确答案
解：（1）试管动物的培育过程包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植，即a→b→f→g．
（2）胚胎移植能充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力．
（3）图中③是内细胞团，将发育成胎儿的各种组织；c→d表示胚胎分割，对囊胚期的胚胎进行分割时需要对内细胞进行均等分裂，这样有利于分割后胚胎的恢复和进一步发育．
（4）移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应．
（5）受精卵的全能性易于表达，因此“转基因牛“D培育过程中，常用受精卵作为外源基因的受体细胞．
（6）将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法．为了能确定目的基因已经导入到受精卵，相应的载体需要有标记基因以便于筛选．
故答案为：
（1）a→b→f→g
（2）充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
（3）胎儿的各种组织 有利于分割后胚胎的恢复和进一步发育
（4）受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应
（5）受精卵的全能性易于表达
（6）显微注射法 标记基因
解析
解：（1）试管动物的培育过程包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植，即a→b→f→g．
（2）胚胎移植能充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力．
（3）图中③是内细胞团，将发育成胎儿的各种组织；c→d表示胚胎分割，对囊胚期的胚胎进行分割时需要对内细胞进行均等分裂，这样有利于分割后胚胎的恢复和进一步发育．
（4）移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应．
（5）受精卵的全能性易于表达，因此“转基因牛“D培育过程中，常用受精卵作为外源基因的受体细胞．
（6）将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法．为了能确定目的基因已经导入到受精卵，相应的载体需要有标记基因以便于筛选．
故答案为：
（1）a→b→f→g
（2）充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
（3）胎儿的各种组织 有利于分割后胚胎的恢复和进一步发育
（4）受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应
（5）受精卵的全能性易于表达
（6）显微注射法 标记基因
λ噬菌体有极强的侵染能力，能在细菌中快速进行DNA复制，产生子代噬菌体，最终导致细菌破裂（称为溶菌状态）；或者整合到细菌基因组中潜伏起来，不产生子代噬菌体（称为溶原状态）．在转基因技术中常用λ噬菌体构建基因克隆载体，使其在受体细菌中大量扩增外源DNA，以备研究使用．相关操作如图所示，请回答：
（1）组装噬菌体时，可被噬菌体蛋白质包装的DNA长度约为36～51kb，则λgtl0载体可插入的外源DNA的最大长度为______kb，为获得较大的插入能力，在改造载体时可删除λ噬菌体DNA组成中的______ 序列以缩短其长度．
（2）λ噬菌体DNA上通常没有适合的标记基因，因此人工改造时需加装适合的标记基因，如图λgtl0载体中的imm434基因，该基因编码一种阻止λ噬菌体进入溶菌状态的阻遏物．在构建基因克隆载体时，需用到的酶是______，外源DNA的插入位置应位于imm434基因______ （之中/之外），使经侵染培养后的受体菌处于______状态，表明已成功导入目的基因．
（3）包装用的蛋白质与DNA相比，特有的化学元素是______，若对其进行标记并做侵染实验，则实验结论是______．
（4）合成噬菌体所需的小分子原料主要是______．分离纯化噬菌体重组DNA时，将经培养10小时左右的大肠杆菌-噬菌体的培养液超速离心，从______（上清液、沉淀物）获得噬菌体．
正确答案
解：（1）由于组装噬菌体时，可被噬菌体蛋白质包装的DNA最大长度是51kb，经人工改造λgtl0载体的长度为43.4kb，那么插入的外源DNA的最大长度是51-43.4=7.6kb．由于λ噬菌体DNA中分为三段，左臂是含有编码蛋白质外壳的序列，中臂是控制溶原生长的序列，而右臂是含重要调控序列，所以人工改造载体时，可删除中部序列以缩短其长度．
（2）基因工程中需要用到限制酶和DNA连接酶来切割和拼接DNA片段．由于采用的标记基因，即imm434基因，能编码一种阻止λ噬菌体进入溶菌状态的阻遏物，所以外源DNA应该插入该基因之中，这样就使得经侵染培养后的受体菌处于溶菌状态．
（3）蛋白质与DNA相比，特有的化学元素是S元素；用被35S标记的噬菌体侵染未被标记的细菌时，短时保温后搅拌、离心，可检测到放射性物质主要分布在试管的上清液中，这说明噬菌体中含有S的蛋白质外壳是不进入细菌体内的．
（4）噬菌体由蛋白质外壳和DNA组成，因此合成噬菌体蛋白质外壳需要以氨基酸为原料，而合成DNA需要以脱氧核苷酸为原料．分离纯化噬菌体重组DNA时，将经培养10小时左右的大肠杆菌-噬菌体的培养液超速离心，从上清液获得噬菌体．
故答案为：
（1）7.6kb 中部（含控制溶原生长）
（2）限制酶和DNA连接酶 之中 溶菌
（3）S 蛋白质外壳不进入细菌中
（4）氨基酸和脱氧核苷酸 上清液
解析
解：（1）由于组装噬菌体时，可被噬菌体蛋白质包装的DNA最大长度是51kb，经人工改造λgtl0载体的长度为43.4kb，那么插入的外源DNA的最大长度是51-43.4=7.6kb．由于λ噬菌体DNA中分为三段，左臂是含有编码蛋白质外壳的序列，中臂是控制溶原生长的序列，而右臂是含重要调控序列，所以人工改造载体时，可删除中部序列以缩短其长度．
（2）基因工程中需要用到限制酶和DNA连接酶来切割和拼接DNA片段．由于采用的标记基因，即imm434基因，能编码一种阻止λ噬菌体进入溶菌状态的阻遏物，所以外源DNA应该插入该基因之中，这样就使得经侵染培养后的受体菌处于溶菌状态．
（3）蛋白质与DNA相比，特有的化学元素是S元素；用被35S标记的噬菌体侵染未被标记的细菌时，短时保温后搅拌、离心，可检测到放射性物质主要分布在试管的上清液中，这说明噬菌体中含有S的蛋白质外壳是不进入细菌体内的．
（4）噬菌体由蛋白质外壳和DNA组成，因此合成噬菌体蛋白质外壳需要以氨基酸为原料，而合成DNA需要以脱氧核苷酸为原料．分离纯化噬菌体重组DNA时，将经培养10小时左右的大肠杆菌-噬菌体的培养液超速离心，从上清液获得噬菌体．
故答案为：
（1）7.6kb 中部（含控制溶原生长）
（2）限制酶和DNA连接酶 之中 溶菌
（3）S 蛋白质外壳不进入细菌中
（4）氨基酸和脱氧核苷酸 上清液
人类在预防与诊疗传染性疾病过程中，经常使用疫苗和抗体．已知某流感病原体为 RNA 病毒，该病毒表面的 A 蛋白为主要抗原，其疫苗生产和抗体制备的流程之一如图．请回答：
（1）过程①代表的是______．过程②构建A基因表达载体时，必须使用______两种工具酶．构建基因表达载体时，除了要在重组DNA中插入A基因为目的基因外，还需要有启动子、终止子以及______等．
（2）过程③采用的实验技术是______技术．在将 X 进行扩大培养之前，至少需要经过两次筛选，最终筛选获得的 X 细胞的特点是______．
（3）当人感染流感病毒时往往会发烧，从而提高免疫系统的功能．发烧的原因是病毒产生的毒素或人体______细胞产生的淋巴因子改变了下丘脑中的体温调节中枢的功能，最终使有关腺体分泌的______激素和肾上腺激素的量增加，从而使产热增加，而______等散热结构散热减少，导致体温升高．
（4）对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图中基因工程生产的______作为疫苗．对该传染病疑似患者确诊时，可从疑似患者体内分离病毒，与已知病毒进行______比较；或用图中的______进行特异性结合检测．
正确答案
解：（1）由以上分可知①是逆转录．构建A基因重组载体时，首先需用限制性核酸内切酶切割含有A基因的外源DNA分子和运载体，再用DNA连接酶连接A基因和运载体形成A基因重组载体．基因表达载体的组成包括启动子、目的基因、标记基因和终止子等．
（1）③过程采用了动物细胞融合技术；在将X进行扩大培养之前，至少需要经过两次筛选，一次是用用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；另一次是用专一抗体检测方法筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞．杂交瘤细胞的特点是既能无限增殖又能产生特异性抗体．
（3）淋巴因子是T淋巴细胞产生的；寒冷条件下，甲状腺激素和肾上腺激素分裂增加，促进新陈代谢，增加产热，同时汗腺、皮肤等散热结构散热减少，导致体温升高．
（4）对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图中基因工程生产的A蛋白所制备的疫苗．对该传染病疑似患者确诊时，可以从疑似患者体内分离出病毒，与已知病毒进行核酸序列比较；或采用抗原-抗体杂交法，即用图中的抗A蛋白的单克隆抗体进行特异性结合检测．
故答案为：
（1）逆（反）转录 限制性核酸内切酶（限制性内切酶、限制酶）和DNA连接酶 标记基因
（2）细胞融合技术 既能无限增殖又能产生特异性抗体
（3）T淋巴 甲状腺 汗腺、皮肤
（4）A蛋白 核酸（基因）序列 抗A蛋白的单克隆抗体
解析
解：（1）由以上分可知①是逆转录．构建A基因重组载体时，首先需用限制性核酸内切酶切割含有A基因的外源DNA分子和运载体，再用DNA连接酶连接A基因和运载体形成A基因重组载体．基因表达载体的组成包括启动子、目的基因、标记基因和终止子等．
（1）③过程采用了动物细胞融合技术；在将X进行扩大培养之前，至少需要经过两次筛选，一次是用用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；另一次是用专一抗体检测方法筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞．杂交瘤细胞的特点是既能无限增殖又能产生特异性抗体．
（3）淋巴因子是T淋巴细胞产生的；寒冷条件下，甲状腺激素和肾上腺激素分裂增加，促进新陈代谢，增加产热，同时汗腺、皮肤等散热结构散热减少，导致体温升高．
（4）对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图中基因工程生产的A蛋白所制备的疫苗．对该传染病疑似患者确诊时，可以从疑似患者体内分离出病毒，与已知病毒进行核酸序列比较；或采用抗原-抗体杂交法，即用图中的抗A蛋白的单克隆抗体进行特异性结合检测．
故答案为：
（1）逆（反）转录 限制性核酸内切酶（限制性内切酶、限制酶）和DNA连接酶 标记基因
（2）细胞融合技术 既能无限增殖又能产生特异性抗体
（3）T淋巴 甲状腺 汗腺、皮肤
（4）A蛋白 核酸（基因）序列 抗A蛋白的单克隆抗体
下列是基因工程的有关问题，请回答：
（1）限制性核酸内切酶可以识别双链DNA分子中的特定核苷酸序列，并可以使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的______（填化学键名称）断裂，形成的末端总体可分为两种类型，分别是______．
（2）目的基因和运载体重组时需要的工具酶是______，和限制性核酸内切酶相比，它对所重组的DNA两端碱基序列______（有或无）专一性要求．
（3）图1表示构建表达载体时的某种质粒与目的基因．已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是-G↓CATCC-，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是一↓GATC-．
分析可知，最好选择限制酶______切割质粒，限制酶______切割目的基因所在的DNA，这样做的好处分别是______、______．
（4）人的肤色正常与白化病受常染色体上基因A和a控制．若白化病基因与相对应的正常基因相比，白化病基因缺失了一个限制酶的切点，甲、乙、丙3人白化基因或相对应正常基因的核酸分子杂交诊断结果如图2．
由图2可以判断出，乙和丙的基因型分别是______、______．如果甲与丙婚配，后代患病的概率为______．
正确答案
解：（1）限制性核酸内切酶（限制酶）能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，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开，因此具有专一性．经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端．
（2）目的基因和运载体重组时需要DNA连接酶连接两个核苷酸之间的磷酸二酯键．它对所重组的DNA两端碱基序列无专一性．
（3）图1中显示，已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是-G↓CATCC-，酶Ⅰ切割质粒不会把两个标记基因都破坏，最好选择限制酶I切割质粒．限制酶Ⅱ的识别序列和切点是一↓GATC-，目的基因两端均有酶Ⅱ的识别序列，限制酶II切割目的基因所在的DNA．
（4）由图2可以判断出，甲、乙和丙的基因型分别是Aa、AA、aa．如果甲与丙婚配，后代患病的概率为
故答案为：
（1）磷酸二酯键 粘性末端和平末端
（2）DNA连接酶 无
（3）酶Ⅰ酶Ⅱ酶Ⅰ切割质粒不会把两个标记基因都破坏 目的基因两端均有酶Ⅱ的识别序列
（4）AA aa 1/2
解析
解：（1）限制性核酸内切酶（限制酶）能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，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开，因此具有专一性．经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端．
（2）目的基因和运载体重组时需要DNA连接酶连接两个核苷酸之间的磷酸二酯键．它对所重组的DNA两端碱基序列无专一性．
（3）图1中显示，已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是-G↓CATCC-，酶Ⅰ切割质粒不会把两个标记基因都破坏，最好选择限制酶I切割质粒．限制酶Ⅱ的识别序列和切点是一↓GATC-，目的基因两端均有酶Ⅱ的识别序列，限制酶II切割目的基因所在的DNA．
（4）由图2可以判断出，甲、乙和丙的基因型分别是Aa、AA、aa．如果甲与丙婚配，后代患病的概率为
故答案为：
（1）磷酸二酯键 粘性末端和平末端
（2）DNA连接酶 无
（3）酶Ⅰ酶Ⅱ酶Ⅰ切割质粒不会把两个标记基因都破坏 目的基因两端均有酶Ⅱ的识别序列
（4）AA aa 1/2
番茄营养丰富，是人们喜爱的一类果蔬．但普通番茄细胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因，控制细胞产生多聚半乳糖醛酸酶，该酶能破坏细胞壁，使番茄软化，不耐贮藏．为满足人们的生产生活需要，科学家们通过基因工程技术，培育出了抗软化、保鲜时间长的番茄新品种操作流程如图，请回答：
（1）图1中载体质粒的实质是______．
（2）在构建基因表达载体时，重组质粒组成中除插入目的基因外（本题中的目的基因是______），还括
______、终止子以及______．
（3）从图1中可见，mRNAl和mRNA2的结合直接导致了______无法合成，最终使番茄获得了抗软化的性状．
（4）普通番茄细胞导入目的基因后，经③脱分化过程形成______，然后诱导出试管苗，进一步培养成正常植株．
（5）图示育种方法与传统杂交育种相比，具有目的性强、育种周期短以及能______等优点．
（6）图2为图中质粒的简图，小箭头所指分别为限制性内切酶EcoRⅠ、BamHⅠ的酶切位点，ampR为青霉素抗性基因，tctR为四环素抗性基因，P为启动子，T为终止子，ori为复制原点．已知目的基因的两端分别有包括EcoRⅠ、BamHⅠ在内的多种酶的酶切位点．将用EcoRI切割后的目的基因与质粒用DNA连接酶进行连接，其中由两个DNA片段之间连接形成的产物有______种．为了防止目的基因和质粒在酶切后产生的末端发生任意接，酶切时应选用的酶是______．
（7）图3中图甲，获得目的基因后，构建重组DNA分子所用的限制性内切酶作用于图中的______处，DNA连接酶作用于______处．（填“a”或“b”）
（8）图3中图乙是该目的基因表达过程中的一个阶段，图中3和4的核苷酸相同否？______．
正确答案
解：（1）质粒是小型环状DNA分子，是基因工程中采用的运载体．
（2）根据题意和图形看出，新品种番茄培育过程中的目的基因是抗多聚半乳糖醛酸酶基因，在重组质粒中除了目的基因，还应该有标记基因、启动子、终止子．
（3）从图1中可见，mRNAl和mRNA2的结合，使得翻译受阻，不能合成多聚半乳糖醛酸酶．
（4）植物组织培养过程中经过脱分化形成的是愈伤组织．
（5）图示育种方法为基因工程育种，与传统杂交育种相比，具有目的性强、育种周期短以及克服远源杂交不亲和障碍等优点．
（6）根据题意分析，将用EcoRI切割后的目的基因与质粒用DNA连接酶进行连接，其中由两个DNA片段之间连接形成的产物有目的基因-载体连接物、载体-载体连接物、目的基因-目的基因连接物．为了防止目的基因和质粒在酶切后产生的末端发生任意接，酶切时应选用的酶是EcoRI和BamHI．
（7）图3中图甲，获得目的基因后，构建重组DNA分子所用的限制性内切酶和DNA连接酶都是作用于磷酸二酯键，即图中的a处．
（8）图3中图乙是转录过程，3和4分别属于RNA和DNA，属于核苷酸 不同．
故答案为：
（1）环状DNA
（2）抗多聚半乳糖醛酸酶基因 启动子 标记基因
（3）多聚半乳糖醛酸酶
（4）愈伤组织
（5）克服远源杂交不亲和障碍
（6）3 EcoRI和BamHI
（7）a a
（8）不同
解析
解：（1）质粒是小型环状DNA分子，是基因工程中采用的运载体．
（2）根据题意和图形看出，新品种番茄培育过程中的目的基因是抗多聚半乳糖醛酸酶基因，在重组质粒中除了目的基因，还应该有标记基因、启动子、终止子．
（3）从图1中可见，mRNAl和mRNA2的结合，使得翻译受阻，不能合成多聚半乳糖醛酸酶．
（4）植物组织培养过程中经过脱分化形成的是愈伤组织．
（5）图示育种方法为基因工程育种，与传统杂交育种相比，具有目的性强、育种周期短以及克服远源杂交不亲和障碍等优点．
（6）根据题意分析，将用EcoRI切割后的目的基因与质粒用DNA连接酶进行连接，其中由两个DNA片段之间连接形成的产物有目的基因-载体连接物、载体-载体连接物、目的基因-目的基因连接物．为了防止目的基因和质粒在酶切后产生的末端发生任意接，酶切时应选用的酶是EcoRI和BamHI．
（7）图3中图甲，获得目的基因后，构建重组DNA分子所用的限制性内切酶和DNA连接酶都是作用于磷酸二酯键，即图中的a处．
（8）图3中图乙是转录过程，3和4分别属于RNA和DNA，属于核苷酸 不同．
故答案为：
（1）环状DNA
（2）抗多聚半乳糖醛酸酶基因 启动子 标记基因
（3）多聚半乳糖醛酸酶
（4）愈伤组织
（5）克服远源杂交不亲和障碍
（6）3 EcoRI和BamHI
（7）a a
（8）不同
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