- 基因工程的基本操作程序
- 共6244题
青蒿素是治疗疟疾的重要药物．研究人员已经弄清了青蒿细胞中青蒿素的合成途径（如图中实线方框内所示），并且发现酵母细胞也能够产生合成青蒿素的中间产物FPP（如图中虚线方框内所示）．结合所学知识回答下列问题：
（1）若利用植物组织培养技术进行青蒿素的工厂化生产，可将青蒿细胞经培养获得的______细胞置于发酵罐中培养，从中提取青蒿素．
（2）根据图示代谢过程，科学家在培育能产生青蒿素的酵母细胞过程中，需要向酵母细胞中导入的基因是______，具体操作中可利用______技术检测目的基因是否导入酵母菌中．
（3）实验发现，酵母细胞导入相关基因后，该基因能正常表达，但酵母菌合成的青蒿素仍很少，根据图解分析原因可能是______．
正确答案
解：（1）利用植物组织培养技术进行工厂化生产青蒿素时，通常从培养的愈伤组织中提取青蒿素．
（2）由图可知，酵母细胞能合成FPP合成酶，但不能合成ADS酶，即酵母细胞缺乏ADS酶基因．因此，要培育能产生青蒿素的酵母细胞，需要向酵母细胞中导入ADS酶基因．检测目的基因是否导入受体细胞可采用DNA分子杂交技术．
（3）由图可知，酵母细胞中部分FPP用于合成了固醇，因此将相关基因导入酵母菌后，即使这些基因能正常表达，酵母菌合成的青蒿素仍很少．
故答案为：
（1）愈伤组织
（2）ADS酶基因 DNA分子杂交技术
（3）酵母细胞中部分FPP用于合成固醇
解析
解：（1）利用植物组织培养技术进行工厂化生产青蒿素时，通常从培养的愈伤组织中提取青蒿素．
（2）由图可知，酵母细胞能合成FPP合成酶，但不能合成ADS酶，即酵母细胞缺乏ADS酶基因．因此，要培育能产生青蒿素的酵母细胞，需要向酵母细胞中导入ADS酶基因．检测目的基因是否导入受体细胞可采用DNA分子杂交技术．
（3）由图可知，酵母细胞中部分FPP用于合成了固醇，因此将相关基因导入酵母菌后，即使这些基因能正常表达，酵母菌合成的青蒿素仍很少．
故答案为：
（1）愈伤组织
（2）ADS酶基因 DNA分子杂交技术
（3）酵母细胞中部分FPP用于合成固醇
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：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”的密码子来设计所含的密码子，通过人工合成若干DNA片段，拼接而成，并且在胰岛素-COOH端加上KDEL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CaMV35S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．请回答：
（1）本专利是采用______的方法获得目的基因的．获得的人胰岛素基因与人体细胞中胰岛素基因的碱基序列不同，但两者所编码的蛋白质中氨基酸序列______，原因是______．
（2）根据上述摘要，转基因操作时所用的载体是______．构建的基因表达载体中不会含有______（从下列选项中选择）．
①目的基因 ②CaMV35S启动子 ③果实专一性启动子2A12 ④起始密码子 ⑤标记基因 ⑥内含子滞留序列 ⑦终止密码子 ⑧终止子
（3）如果要检测在受体细胞中是否存在目的基因可采用______技术．该技术中使用的基因探针也可以用来检测______．
正确答案
解：（1）根据题干信息“所用的人胰岛素基因是依据植物偏爱的密码子来设计所含的密码子，通过某方法合成若干DNA片段，拼接而成”可知，本专利是采用人工合成方法获得目的基因．由于密码子具有简并性，即使基因序列不同，但其控制合成的蛋白质可以相同，因此获得的人胰岛素基因与人体细胞中胰岛素基因的碱基序列不同，但两者所编码的蛋白质中氨基酸序列相同．
（2）根据题干信息“通过农杆菌介导的方法”可知，转基因操作时所用的载体是农杆菌的Ti质粒，载体上的T-DNA可以转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上．基因表达载体包括启动子（CaMV 35S启动子和果实专一性启动子2A12）、目的基因、标记基因和终止子．
（3）要检测在受体细胞中是否存在目的基因，可采用DNA分子杂交技术；该技术中使用的基因探针也可以用来检测目的基因是否转录出mRNA．
故答案为：
（1）人工合成 相同 密码子具有简并性，基因序列不同，蛋白质可以相同
（2）农杆菌的Ti质粒 ④⑥⑦
（3）DNA分子杂交 目的基因是否转录出mRNA
解析
解：（1）根据题干信息“所用的人胰岛素基因是依据植物偏爱的密码子来设计所含的密码子，通过某方法合成若干DNA片段，拼接而成”可知，本专利是采用人工合成方法获得目的基因．由于密码子具有简并性，即使基因序列不同，但其控制合成的蛋白质可以相同，因此获得的人胰岛素基因与人体细胞中胰岛素基因的碱基序列不同，但两者所编码的蛋白质中氨基酸序列相同．
（2）根据题干信息“通过农杆菌介导的方法”可知，转基因操作时所用的载体是农杆菌的Ti质粒，载体上的T-DNA可以转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上．基因表达载体包括启动子（CaMV 35S启动子和果实专一性启动子2A12）、目的基因、标记基因和终止子．
（3）要检测在受体细胞中是否存在目的基因，可采用DNA分子杂交技术；该技术中使用的基因探针也可以用来检测目的基因是否转录出mRNA．
故答案为：
（1）人工合成 相同 密码子具有简并性，基因序列不同，蛋白质可以相同
（2）农杆菌的Ti质粒 ④⑥⑦
（3）DNA分子杂交 目的基因是否转录出mRNA
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中，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溶菌酶在温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位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，科学家将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可在不同个体的体内发育．
回答下列问题：
（1）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______．在培育转基因植物时，常用农杆菌转化法，使用农杆菌的原因是______，农杆菌的作用是______．
（2）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．
（3）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．在材料丙的实例中，兔甲称为______体，兔乙称为______体．
正确答案
解：（1）将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用显微注射法．构建基因表达载体常用的工具酶有限制性内切酶和DNA连接酶．在培育转基因植物时，常用农杆菌转化法，使用农杆菌的原因是农杆菌可感染植物，农杆菌的作用是将目的基因转移到受体细胞中．
（2）材料乙属于蛋白质工程范畴．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，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新蛋白质的技术．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氨基酸序列发生了改变．
（3）胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到同种的、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．在材料丙的实例中，兔甲称为供体，兔乙称为受体．
故答案为：
（1）显微注射法 限制性内切酶 DNA连接酶 农杆菌可感染植物 将目的基因转移到受体细胞中
（2）蛋白质 现有蛋白质 新蛋白质 氨基酸
（3）同 供 受
解析
解：（1）将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用显微注射法．构建基因表达载体常用的工具酶有限制性内切酶和DNA连接酶．在培育转基因植物时，常用农杆菌转化法，使用农杆菌的原因是农杆菌可感染植物，农杆菌的作用是将目的基因转移到受体细胞中．
（2）材料乙属于蛋白质工程范畴．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，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新蛋白质的技术．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氨基酸序列发生了改变．
（3）胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到同种的、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．在材料丙的实例中，兔甲称为供体，兔乙称为受体．
故答案为：
（1）显微注射法 限制性内切酶 DNA连接酶 农杆菌可感染植物 将目的基因转移到受体细胞中
（2）蛋白质 现有蛋白质 新蛋白质 氨基酸
（3）同 供 受
干扰素（IFN）是一种糖蛋白，对多种病毒均有抑制作用．下图表示科学家构建重组质粒和筛选含干扰素基因的大肠杆菌的过程．请回答：
（1）干扰素是在病毒的诱导下由单核细胞和淋巴细胞产生的，参与其合成与分泌的细胞器主要有______．要使干扰素基因在大肠杆菌中成功表达，获取干扰素基因的方法最好是______法．
（2）步骤①和②中所用的工具酶是______．
（3）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．为了促进过程③，应该用______处理大肠杆菌．
（4）步骤⑤：用无菌牙签挑取C上的______菌落，分别接种到D和E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D和E．请在图中将含干扰素基因的菌落圈出来．
（5）干扰素并不直接杀伤或抑制病毒，主要是通过对干扰素敏感的细胞表面______的作用后经信号转导使细胞产生抗病毒蛋白，从而抑制病毒的复制．
正确答案
解：（1）干扰素是分泌蛋白，先在核糖体中合成，再在内质网和高尔基体中加工装饰，最后通过细胞膜的外排作用分泌出去．这一系列的过程都需要线粒体提供能量．因此参与其合成与分泌的细胞器主要有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体．要使干扰素基因在大肠杆菌中成功表达，获取干扰素基因的方法最好是逆转录法．
（2）使用限制性核酸内切酶对目的基因和质粒进行切割，然后用DNA连接酶将目的基因与质粒连接起来，形成重组DNA分子．
（3）由图中限制酶切割位置可知，目的基因插入的位置是氨苄青霉素抗性基因中．步骤③是将重组质粒（目的基因）导入大肠杆菌（受体细胞）的过程，为了促进此过程，应该用CaCl2溶液（Ca2+）处理大肠杆菌，增大大肠杆菌细胞壁的通透性，使其变成感受态细胞．
（4）步骤⑤：用无菌牙签挑取C上的单个菌落，分别接种到D和E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D和E．D培养基中大肠杆菌对四环素和含氨苄青霉素都抗，而E中只抗一种四环素，所以在E中对应区域（D中没有菌落的部位），该处为转基因大肠杆菌．（具体见答案）
（5）干扰素并不直接杀伤或抑制病毒，主要是通过对干扰素敏感的细胞表面特异性受体的作用后经信号转导使细胞产生抗病毒蛋白，从而抑制病毒的复制．
故答案为：
（1）核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 逆转录
（2）限制性核酸内切酶、DNA连接酶
（3）氨苄青霉素抗性 CaCl2溶液（Ca2+）
（4）单个 如图（在两个菌落中圈一个也可给1分）
（5）特异性受体
解析
解：（1）干扰素是分泌蛋白，先在核糖体中合成，再在内质网和高尔基体中加工装饰，最后通过细胞膜的外排作用分泌出去．这一系列的过程都需要线粒体提供能量．因此参与其合成与分泌的细胞器主要有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体．要使干扰素基因在大肠杆菌中成功表达，获取干扰素基因的方法最好是逆转录法．
（2）使用限制性核酸内切酶对目的基因和质粒进行切割，然后用DNA连接酶将目的基因与质粒连接起来，形成重组DNA分子．
（3）由图中限制酶切割位置可知，目的基因插入的位置是氨苄青霉素抗性基因中．步骤③是将重组质粒（目的基因）导入大肠杆菌（受体细胞）的过程，为了促进此过程，应该用CaCl2溶液（Ca2+）处理大肠杆菌，增大大肠杆菌细胞壁的通透性，使其变成感受态细胞．
（4）步骤⑤：用无菌牙签挑取C上的单个菌落，分别接种到D和E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D和E．D培养基中大肠杆菌对四环素和含氨苄青霉素都抗，而E中只抗一种四环素，所以在E中对应区域（D中没有菌落的部位），该处为转基因大肠杆菌．（具体见答案）
（5）干扰素并不直接杀伤或抑制病毒，主要是通过对干扰素敏感的细胞表面特异性受体的作用后经信号转导使细胞产生抗病毒蛋白，从而抑制病毒的复制．
故答案为：
（1）核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 逆转录
（2）限制性核酸内切酶、DNA连接酶
（3）氨苄青霉素抗性 CaCl2溶液（Ca2+）
（4）单个 如图（在两个菌落中圈一个也可给1分）
（5）特异性受体
回答下列有关遗传信息传递和表达的问题．
（1）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），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0.5kb．若分别用限制酶G和H酶切两份重组质粒pZHZ2样品，据表（图2）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3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．
（4）下列四幅图中（如图4）能正确反映目的基因转录产物内部结构的是______．
TSS：转录起始位点，TTS：转录终止位点，STC：起始密码子，SPC：终止密码子．
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．目的基因内部的限制酶G和H切割位点的位置为：
（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．
（4）在目的基因的起始端有启动子，末端有终止子，因此转录形成的mRNA初始位置为TSS（转录起始位点），在末端位置有TTS（转录终止位点）；同时mRNA将作为蛋白质合成的直接模板，因此其中含有起始密码子和终止密码子控制翻译过程的进行，两个密码子分别位于TSS内侧和TTS内侧．
故答案为：
（1）A
（2）1.2
（3）受精卵
（4）B
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．目的基因内部的限制酶G和H切割位点的位置为：
（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．
（4）在目的基因的起始端有启动子，末端有终止子，因此转录形成的mRNA初始位置为TSS（转录起始位点），在末端位置有TTS（转录终止位点）；同时mRNA将作为蛋白质合成的直接模板，因此其中含有起始密码子和终止密码子控制翻译过程的进行，两个密码子分别位于TSS内侧和TTS内侧．
故答案为：
（1）A
（2）1.2
（3）受精卵
（4）B
（1）限制性内切酶BamHⅠ与BstⅠ作用的特点是______，BamHI与BglⅡ作用的特点是______．黏性末端
（2）请在答题卡的指定位置画出质粒上EcoRV、MboⅠ的切割位点．
（3）DNA连接酶与DNA聚合酶作用的共同点都形成是______键，不同点是______．
（4）在基因工程中，检测受体细胞是否含有目的基因采用的方法是______．
正确答案
解：（1）限制酶BamHⅠ与BstⅠ能识别相同的核苷酸序列，而且切点相同；BamHI与BglⅡ识别的核苷酸序列不同，但能产生相同的黏性末端作．黏性末端
（2）用限制酶EcoRV单独切割时，只能形成一种长度的DNA片段，说明该质粒上只有一个EcoRV酶切位点；用限制酶MboⅠ单独切割时，能形成两种长度的DNA片段，说明该质粒上有2个MboⅠ酶切位点；用限制酶EcoRV、MboⅠ同时切割时，能形成三种长度的DNA片段，且其中11.5kb的DNA片段被切割成两段，说明该片段上有一个EcoRV酶切位点，因此质粒上EcoRV、MboⅠ的切割位点如图所示：
（3）DNA连接酶与DNA聚合酶作用的共同点都形成是磷酸二酯键，不同点是DNA连接酶连接DNA片段之间的磷酸二酯键，DNA聚合酶连接DNA片段与单个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键．
（4）检测受体细胞是否含有目的基因常用DNA分子杂交技术．
故答案为：
（1）识别相同的核苷酸序列，而且切点相同 识别的核苷酸序列不同，产生相同的黏性末端 不能
（2）
（3）磷酸二酯 DNA连接酶连接DNA片段之间的磷酸二酯键，DNA聚合酶连接DNA片段与单个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键
（4）DNA分子杂交技术
解析
解：（1）限制酶BamHⅠ与BstⅠ能识别相同的核苷酸序列，而且切点相同；BamHI与BglⅡ识别的核苷酸序列不同，但能产生相同的黏性末端作．黏性末端
（2）用限制酶EcoRV单独切割时，只能形成一种长度的DNA片段，说明该质粒上只有一个EcoRV酶切位点；用限制酶MboⅠ单独切割时，能形成两种长度的DNA片段，说明该质粒上有2个MboⅠ酶切位点；用限制酶EcoRV、MboⅠ同时切割时，能形成三种长度的DNA片段，且其中11.5kb的DNA片段被切割成两段，说明该片段上有一个EcoRV酶切位点，因此质粒上EcoRV、MboⅠ的切割位点如图所示：
（3）DNA连接酶与DNA聚合酶作用的共同点都形成是磷酸二酯键，不同点是DNA连接酶连接DNA片段之间的磷酸二酯键，DNA聚合酶连接DNA片段与单个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键．
（4）检测受体细胞是否含有目的基因常用DNA分子杂交技术．
故答案为：
（1）识别相同的核苷酸序列，而且切点相同 识别的核苷酸序列不同，产生相同的黏性末端 不能
（2）
（3）磷酸二酯 DNA连接酶连接DNA片段之间的磷酸二酯键，DNA聚合酶连接DNA片段与单个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键
（4）DNA分子杂交技术
下列三图分别表示基因的结构示意图和利用基因工程培育抗虫棉过程示意图（目的基因来自苏云金芽孢杆菌）．请据图回答下列有关问题：
（1）图C中的目的基因是从图A和图B中的哪一个图所表示的基因提取的？______．图C中科学家在进行①操作时，通常要用______分别切割运载体和含目的基因的DNA片段，运载体的黏性末端与目的基因DNA片段的黏性末端之间遵循______原则而结合．
（2）图C中Ⅲ是导入目的基因的受体细胞，经培养、筛选获得一株有抗虫特性的转基因植株．经分析，该植株细胞中含有一个携带目的基因的DNA片段，因此可以把它看作是杂合子．理论上，在该转基因植株自交产生
F1代中，仍具有抗虫特性的植株古总数的______．
（3）图C中的第③步需要用到的一种生物技术是______．
（4）经研究，抗虫植物的抗虫特性并不能一劳永逸，其原因是______．
正确答案
解：（1）根据图D中转录的模板链可知，图C中的目的基因是从图A基因中提取的；①表示基因表达载体的构建过程，该过程中往往需要用同一种限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体，运载体的黏性末端与目的基因DNA片段的黏性末端之间遵循碱基互补配对原则而结合．
（2）培育成功的该植株细胞中含有一个携带目的基因的DNA片段，因此可以把它看作是杂合子（Aa），根据基因分离定律，在该转基因自交产生F1代中，仍具有抗虫特性的植株（A_）占总数的
（3）③中将细胞培育成植株需要采用植物组织培养技术．
（4）抗虫植物的抗虫特性并不能一劳永逸，其原因是：抗虫植物的抗虫基因突变发生基因突变，后代失去抗虫特性；害虫发生变异，通过自然选择而产生对抗虫植物的适应．
故答案为：
（1）图A （同一种）限制性内切酶 碱基互补配对
（2）
（3）植物组织培养
（4）抗虫植物的抗虫基因突变发生基因突变，后代失去抗虫特性；害虫发生变异，通过自然选择而产生对抗虫植物的适应．
解析
解：（1）根据图D中转录的模板链可知，图C中的目的基因是从图A基因中提取的；①表示基因表达载体的构建过程，该过程中往往需要用同一种限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体，运载体的黏性末端与目的基因DNA片段的黏性末端之间遵循碱基互补配对原则而结合．
（2）培育成功的该植株细胞中含有一个携带目的基因的DNA片段，因此可以把它看作是杂合子（Aa），根据基因分离定律，在该转基因自交产生F1代中，仍具有抗虫特性的植株（A_）占总数的
（3）③中将细胞培育成植株需要采用植物组织培养技术．
（4）抗虫植物的抗虫特性并不能一劳永逸，其原因是：抗虫植物的抗虫基因突变发生基因突变，后代失去抗虫特性；害虫发生变异，通过自然选择而产生对抗虫植物的适应．
故答案为：
（1）图A （同一种）限制性内切酶 碱基互补配对
（2）
（3）植物组织培养
（4）抗虫植物的抗虫基因突变发生基因突变，后代失去抗虫特性；害虫发生变异，通过自然选择而产生对抗虫植物的适应．
人们应用生物工程技术可以获得所需要的生物新品种或新产品．请据图回答下列问题：
（1）获得上述各种目的基因的常用方法除人工合成法、反转录法外，还可以从______中获取，然后再利用______进行大量扩增．
（2）转基因牛可通过分泌乳汁来生产人生长激素，在基因表达载体中，人生长激素基因的首端必须含有启动子，它是______的结合位点．将注射有外源DNA的受精卵移入发育培养液中继续培养至桑椹胚或______，再进行胚胎移植．进行早期胚胎的体外培养时，培养液中除了含有各种无机盐、维生素、氨基酸、核苷酸等营养成分外，还要添加激素和______．
（3）prG基因的产物能激发细胞不断分裂，一般采用______技术将prG基因导入受体细胞Ⅱ中，图中Ⅱ应是______．若将图中prG基因换成甲肝抗体基因，则图中Ⅱ可能是______等．
（4）④过程中的受体细胞如果采用愈伤组织细胞比直接采用叶肉细胞更好，原因是______．⑤过程采用的技术是______．
正确答案
解：（1）抗虫基因作为目的基因常从基因文库中获取，然后可用PCR技术进行扩增．
（2）启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点．胚胎移植时，应该选择发育到桑椹胚或囊胚阶段的胚胎．进行早期胚胎的体外培养时，培养液中除了含有各种无机盐、维生素、氨基酸、核苷酸等营养成分外，还要添加激素和动物血清．
（3）将目的基因导入受体细胞常用显微注射法；图中Ⅱ能产生抗体，应为浆细胞；图中Ⅲ能产生单克隆抗体，说明其既能无限增殖，也能产生特异性抗体，若将prG基因换成甲肝抗体基因，说明Ⅱ具有无限增殖的能力，但不能产生抗体，可能是骨髓瘤细胞．
（4）愈伤组织的全能性比体细胞高，因此④过程中的受体细胞采用愈伤组织细胞比直接采用叶肉细胞更好．⑤过程要将转基因细胞培育成转基因植株，需要采用植物组织培养技术．
故答案为：
（1）基因文库 PCR技术
（2）RNA聚合酶 囊胚 动物血清
（3）显微注射 浆细胞（或效应B细胞） 骨髓瘤细胞
（4）愈伤组织的全能性高 植物组织培养
解析
解：（1）抗虫基因作为目的基因常从基因文库中获取，然后可用PCR技术进行扩增．
（2）启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点．胚胎移植时，应该选择发育到桑椹胚或囊胚阶段的胚胎．进行早期胚胎的体外培养时，培养液中除了含有各种无机盐、维生素、氨基酸、核苷酸等营养成分外，还要添加激素和动物血清．
（3）将目的基因导入受体细胞常用显微注射法；图中Ⅱ能产生抗体，应为浆细胞；图中Ⅲ能产生单克隆抗体，说明其既能无限增殖，也能产生特异性抗体，若将prG基因换成甲肝抗体基因，说明Ⅱ具有无限增殖的能力，但不能产生抗体，可能是骨髓瘤细胞．
（4）愈伤组织的全能性比体细胞高，因此④过程中的受体细胞采用愈伤组织细胞比直接采用叶肉细胞更好．⑤过程要将转基因细胞培育成转基因植株，需要采用植物组织培养技术．
故答案为：
（1）基因文库 PCR技术
（2）RNA聚合酶 囊胚 动物血清
（3）显微注射 浆细胞（或效应B细胞） 骨髓瘤细胞
（4）愈伤组织的全能性高 植物组织培养
长期以来，香蕉生产遭受病害的严重威胁，制约了其发展．目前，随着转基因抗病香蕉基因工程技术的日趋成熟，为培育抗病香蕉品种开辟了新途径．转基因抗病香蕉的培育过程如图所示，质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ等四种限制酶切割位点．请回答：
（1）构建含抗病基因的______表达载体A时，应选用______限制酶，对含抗病基因的DNA和______进行切割．
（2）培养基中的卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，欲利用该培养基筛选已导入抗病基因的香蕉细胞，应使基因表达载体A中含有______，作为标记基因．
（3）能使抗病基因在香蕉细胞中特异性表达的位于基因首端的调控序列是：______（填字母序号）．
A启动子 B终止子 C 复制原点 D标记基因
（4）欲检测目的基因是否表达成功，可采用的技术______（填字母序号）．
A．核酸分子杂交 B．基因序列分析 C．抗原-抗体杂交 D．PCR．
正确答案
解：（1）含抗病基因的DNA含有限制酶PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ的切割位点，但限制酶SmaⅠ的切割位点位于抗病基因上，对SmaⅠ位点进行切割破坏了抗病基因的结构，所以要获得抗病基因，不能否用限制酶SmaⅠ对图中对应的位点进行切割．要获得含抗病基因的重组质粒，应选用PstⅠ、EcoRⅠ限制酶切割质粒和含目的基因的外源DNA分子．
（2）欲利用含卡那霉素的培养基筛选已导入抗病基因的香蕉细胞，重组质粒中应同时含有抗卡那霉素基因，作为标记基因．
（3）启动子和终止子能启动目的基因的转录与终止，是使抗病基因在香蕉细胞中特异性表达的调控序列．
（4）检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因，采用DNA分子杂交技术；检测目的基因是否转录出了mRNA，采用分子杂交技术；检测目的基因是否表达成功产生相应的蛋白质，采用抗原-抗体杂交技术．
故答案为：
（1）PstⅠEcoRⅠ质粒
（2）抗卡那霉素基因
（3）A
（4）C
解析
解：（1）含抗病基因的DNA含有限制酶PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ的切割位点，但限制酶SmaⅠ的切割位点位于抗病基因上，对SmaⅠ位点进行切割破坏了抗病基因的结构，所以要获得抗病基因，不能否用限制酶SmaⅠ对图中对应的位点进行切割．要获得含抗病基因的重组质粒，应选用PstⅠ、EcoRⅠ限制酶切割质粒和含目的基因的外源DNA分子．
（2）欲利用含卡那霉素的培养基筛选已导入抗病基因的香蕉细胞，重组质粒中应同时含有抗卡那霉素基因，作为标记基因．
（3）启动子和终止子能启动目的基因的转录与终止，是使抗病基因在香蕉细胞中特异性表达的调控序列．
（4）检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因，采用DNA分子杂交技术；检测目的基因是否转录出了mRNA，采用分子杂交技术；检测目的基因是否表达成功产生相应的蛋白质，采用抗原-抗体杂交技术．
故答案为：
（1）PstⅠEcoRⅠ质粒
（2）抗卡那霉素基因
（3）A
（4）C
如图是将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”示意图，所用载体为质粒A．已知细菌B细胞内不含质粒A，也不含质粒A上的基因，质粒A导入细菌B后，其上的基因能否得到表达的探究：
（1）将目的基因和质粒相结合形成重组质粒（重组DNA分子）需要的工具为：______．
（2）目前把重组质粒导入细菌细胞时，效率还不高；导入完成后得到的细菌，实际上有的根本没有导入质粒，有的导入的是普通质粒A，只有少数导入的是重组质粒．此处可以通过如下步骤来鉴别得到的细菌是否导入了质粒A或重组质粒：将得到的细菌涂抹在一个含有氨苄青霉素的培养基上，能够生长的就是导入质粒A或重组质粒的，反之则没有．使用这种方法鉴别的原因是______．
（3）若把通过鉴定证明导入了普通质粒A或重组质粒的细菌放在含有四环素的培养基上培养，会发生的现象：有的能生长；有的不能生长．导入普通质粒A的细菌______（能或不能）生长，因为______；导入重组质粒的细菌______（能或不能）生长，因为______．
（4）导入细菌B细胞中的目的基因成功表达的标志是______，受体细胞通过转录和翻译过程形成这种蛋白质．
正确答案
解：（1）将目的基因和质粒相结合形成重组质粒（重组DNA分子）：①用一定的限制酶切割质粒，使其出现一个有黏性未端的切口；②用同种限制酶切割目的基因，产生相同的黏性未端；③将切下的目的基因片段插入质粒的切口处再加入适量的DNA连接酶，使质粒与目的基因结合成重组质粒．
（2）将得到的细菌涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上，能够生长的就是导入了普通质粒A或重组质粒，反之则没有．使用这种方法鉴别的原因是普通质粒和重组质粒均含有抗氨苄青霉素基因，其表达产物能分解青霉素．
（3）若把通过鉴定证明导入普通质粒A或重组质粒的细菌放在含有四环素的培养基上培养，由于普通质粒上有抗四环素基因，重组质粒上的该基因由于目的基因的插入而被破坏，因此培养基中的细菌有的能生长，有的不能生长．
（4）基因成功表达的标志是受体细胞通过转录和翻译过程合成出相应的蛋白质，即人的生长激素．
故答案为：
（1）限制酶和DNA连接酶
（2）普通质粒A和重组质粒都含有抗氨苄青霉素基因
（3）能 因普通质粒A上有抗四环素基因；不能．因为目的基因插在抗四环素基因中，使其结构被破坏
（4）人的生长激素
解析
解：（1）将目的基因和质粒相结合形成重组质粒（重组DNA分子）：①用一定的限制酶切割质粒，使其出现一个有黏性未端的切口；②用同种限制酶切割目的基因，产生相同的黏性未端；③将切下的目的基因片段插入质粒的切口处再加入适量的DNA连接酶，使质粒与目的基因结合成重组质粒．
（2）将得到的细菌涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上，能够生长的就是导入了普通质粒A或重组质粒，反之则没有．使用这种方法鉴别的原因是普通质粒和重组质粒均含有抗氨苄青霉素基因，其表达产物能分解青霉素．
（3）若把通过鉴定证明导入普通质粒A或重组质粒的细菌放在含有四环素的培养基上培养，由于普通质粒上有抗四环素基因，重组质粒上的该基因由于目的基因的插入而被破坏，因此培养基中的细菌有的能生长，有的不能生长．
（4）基因成功表达的标志是受体细胞通过转录和翻译过程合成出相应的蛋白质，即人的生长激素．
故答案为：
（1）限制酶和DNA连接酶
（2）普通质粒A和重组质粒都含有抗氨苄青霉素基因
（3）能 因普通质粒A上有抗四环素基因；不能．因为目的基因插在抗四环素基因中，使其结构被破坏
（4）人的生长激素
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