- 基因工程的基本操作程序
- 共6244题
天然酿酒酵母菌通常缺乏分解淀粉的酶类，用作发酵原料的淀粉需经一系列复杂的转化过程才能被利用．研究者从某丝状真菌中获取淀粉酶基因并转入酿酒酵母菌，获得的酿酒酵母工程菌可直接利用淀粉产生酒精．请回答下列问题：
（1）将淀粉酶基因切割下来所用的工具是______，用______将淀粉酶基因与载体拼接成新的DNA分子，下一步将该DNA分子______，以完成工程菌的构建．
（2）若要鉴定淀粉酶基因是否插入酿酒酵母菌，可采用的检测方法是______；若要鉴定淀粉酶基因是否翻译成淀粉酶，可采用______检测．
（3）将该工程菌接种在含淀粉的固体平板培养基上，培养一定时间后，加入碘液，工程菌周围出现透明圈，请解释该现象发生的原因．______
（4）如何进一步鉴定不同的转基因工程菌菌株利用淀粉能力的大小？______．
正确答案
解：（1）将目的基因（淀粉酶基因）切割下来所用的工具是限制酶，将淀粉酶基因和运载体连接起来需要DNA连接酶，之后将重组DNA分子导入受体细胞，以完成工程菌的构建．
（2）检测目的基因是否导入受体细胞，可采用DNA分子杂交技术；要鉴定目的基因是否翻译成蛋白质，可采用抗原抗体杂交技术；因为该工程菌产生的淀粉酶可分泌至培养基，水解淀粉后的区域，遇碘不再变蓝色，产生透明圈．
（3）也可以通过检测淀粉酶活性来检测目的基因是否翻译成蛋白质，即将该工程菌接种在含淀粉的固体平板培养基上，培养一定时间后，加入碘液检验，并检验工程菌菌落周围是否出现透明圈．
（4）测定相同培养条件下不同工程菌菌株的淀粉酶活性或酒精产量，可以鉴定不同的转基因工程菌菌株利用淀粉能力的大小．
故答案为：
（1）限制性核酸内切酶（限制酶） DNA连接酶 导入酿酒酵母菌
（2）DNA分子杂交技术 抗原-抗体杂交或淀粉酶活性
（3）该工程菌产生的淀粉酶可分泌至培养基，水解淀粉后的区域，遇碘不再变蓝色，产生透明圈
（4）测定相同培养条件下不同工程菌菌株的淀粉酶活性或酒精产量
解析
解：（1）将目的基因（淀粉酶基因）切割下来所用的工具是限制酶，将淀粉酶基因和运载体连接起来需要DNA连接酶，之后将重组DNA分子导入受体细胞，以完成工程菌的构建．
（2）检测目的基因是否导入受体细胞，可采用DNA分子杂交技术；要鉴定目的基因是否翻译成蛋白质，可采用抗原抗体杂交技术；因为该工程菌产生的淀粉酶可分泌至培养基，水解淀粉后的区域，遇碘不再变蓝色，产生透明圈．
（3）也可以通过检测淀粉酶活性来检测目的基因是否翻译成蛋白质，即将该工程菌接种在含淀粉的固体平板培养基上，培养一定时间后，加入碘液检验，并检验工程菌菌落周围是否出现透明圈．
（4）测定相同培养条件下不同工程菌菌株的淀粉酶活性或酒精产量，可以鉴定不同的转基因工程菌菌株利用淀粉能力的大小．
故答案为：
（1）限制性核酸内切酶（限制酶） DNA连接酶 导入酿酒酵母菌
（2）DNA分子杂交技术 抗原-抗体杂交或淀粉酶活性
（3）该工程菌产生的淀粉酶可分泌至培养基，水解淀粉后的区域，遇碘不再变蓝色，产生透明圈
（4）测定相同培养条件下不同工程菌菌株的淀粉酶活性或酒精产量
猪的基因和人类的基因存在一定的相似度．据报道经特殊处理的猪皮可在人身上存活3周左右，起保护创面免受感染作用．移植猪皮后，还要在猪皮上开很多小口，在小口处移植人患者的自体皮肤组织，自体皮肤慢慢生长，逐渐覆盖原先创面，而猪皮最终会掉光．为了使移植的猪皮存活更长时间，有人设法导入人的相关基因（用P表示），获得转基因小白猪．其简要流程如图所示：
据图中信息并结合课本知识回答：
（1）过程①中形成重组研蛆常用的酶有限制性核酸内切酶和______；将目的基因导入成纤维细胞常用的方法是______．
（2）过程②中，常用______酶处理，将皮肤组织块分散戍单个成纤维细胞．在培养成纤维细胞时需要满足的条件是无菌、无毒、通气、适宜的温度、pH以及______．
（3）图中的卵母细胞应在体外培养到______，并作除去细胞核的处理；过程③中所用的技术是______；能代替图中卵母细胞的还可以是______．
（4）移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是______．
正确答案
解：（1）在构建基因表达载体时，首先要用同一种限制酶切割运载体和目的基因，使运载体和目的基因产生相同的末端，再用DNA连接酶连接成重组质粒；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法．
（2）动物细胞培养时，取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织），用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞．动物细胞培养需要在无菌、无毒的环境、营养物质充沛、适宜的温度和PH、气体环境等条件．
（3）卵母细胞应在体外培养到减数第二次分裂中期（或MII中期），并作除去细胞核的处理；过程③中所用的技术是（早期）胚胎体外培养；能代替图中卵母细胞的还可以是去核的受精卵（或去核的卵细胞）．
（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免疫排斥反应．
故答案为：
（1）DNA连接酶 显微注射法
（2）胰蛋白（或胶原蛋白） 营养
（3）减数第二次分裂中期（或MII中期） （早期）胚胎体外培养 去核的受精卵（或去核的卵细胞）
（4）受体子宫对外来胚胎不发生免疫排斥反应
解析
解：（1）在构建基因表达载体时，首先要用同一种限制酶切割运载体和目的基因，使运载体和目的基因产生相同的末端，再用DNA连接酶连接成重组质粒；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法．
（2）动物细胞培养时，取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织），用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞．动物细胞培养需要在无菌、无毒的环境、营养物质充沛、适宜的温度和PH、气体环境等条件．
（3）卵母细胞应在体外培养到减数第二次分裂中期（或MII中期），并作除去细胞核的处理；过程③中所用的技术是（早期）胚胎体外培养；能代替图中卵母细胞的还可以是去核的受精卵（或去核的卵细胞）．
（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免疫排斥反应．
故答案为：
（1）DNA连接酶 显微注射法
（2）胰蛋白（或胶原蛋白） 营养
（3）减数第二次分裂中期（或MII中期） （早期）胚胎体外培养 去核的受精卵（或去核的卵细胞）
（4）受体子宫对外来胚胎不发生免疫排斥反应
随着科学技术的发展，人们可以根据需求来改造生物的性状．如图1是利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白的图解，据图回答问题．
（1）图1中①一般经______处理可以得到③，从③到④的过程中一般利用去核后未受精的卵细胞作为受体，而不用普通的体细胞，原因是______．
（2）图2中A～D中表示④到⑤过程中正确的操作方法的是______，把⑤送入⑥的最佳时期是______．
（3）⑦是⑥的后代，那么⑦的遗传性状和______最相似，为什么？______．
（4）要实现⑦批量生产血清白蛋白，则要求③的性染色体是______．
（5）用这种方法生产药物与工厂化生产药物相比，前者的优越性在于______．
（6）⑦和某些转基因羊可通过分泌乳汁来生产人类所需药物，这类转基因动物被称为______．
正确答案
解：（1）动物组织经胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理可获得单个细胞．核移植技术常用去核的卵细胞做受体细胞，因为卵细胞大、易操作、分化程度低，体细胞的细胞核在卵细胞质中才能表现出全能性．
（2）胚胎分割移植时内细胞团要均等分割；胚胎发育到桑椹胚期或囊胚期进行移植．
（3）⑦的遗传性状和荷斯坦奶牛最相似，因为个体⑦的核遗传物质大部分来自荷斯坦奶牛．
（4）利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白，则要求⑦为雌性，所以③的性染色体是XX．
（5）利用乳腺生物反应器生产药物的优点是节约资源、降低成本等．
（6）⑦和某些转基因羊可通过分泌乳汁来生产人类所需药物，这类转基因动物被称为乳腺生物反应器．
故答案为：
（1）胰蛋白酶 卵细胞大、易操作、分化程度低，体细胞的细胞核在卵细胞质中才能表现出全能性
（2）B 桑椹胚期或囊胚期
（3）荷斯坦奶牛 因为个体⑦的核遗传物质大部分来自荷斯坦奶牛
（4）XX
（5）节约资源、降低成本等
（6）乳腺生物反应器
解析
解：（1）动物组织经胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理可获得单个细胞．核移植技术常用去核的卵细胞做受体细胞，因为卵细胞大、易操作、分化程度低，体细胞的细胞核在卵细胞质中才能表现出全能性．
（2）胚胎分割移植时内细胞团要均等分割；胚胎发育到桑椹胚期或囊胚期进行移植．
（3）⑦的遗传性状和荷斯坦奶牛最相似，因为个体⑦的核遗传物质大部分来自荷斯坦奶牛．
（4）利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白，则要求⑦为雌性，所以③的性染色体是XX．
（5）利用乳腺生物反应器生产药物的优点是节约资源、降低成本等．
（6）⑦和某些转基因羊可通过分泌乳汁来生产人类所需药物，这类转基因动物被称为乳腺生物反应器．
故答案为：
（1）胰蛋白酶 卵细胞大、易操作、分化程度低，体细胞的细胞核在卵细胞质中才能表现出全能性
（2）B 桑椹胚期或囊胚期
（3）荷斯坦奶牛 因为个体⑦的核遗传物质大部分来自荷斯坦奶牛
（4）XX
（5）节约资源、降低成本等
（6）乳腺生物反应器
（2015秋•石嘴山校级月考）科学家从预期人的生长激素的功能出发，推测相应的脱氧核苷酸序列，并人工合成了双链DNA片段，获得双链DNA．科学家将人的生长激素基因与大肠杆菌的质粒进行重组，并使其成功地在大肠杆菌中表达．已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是-G↓GATCC-，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是-↓GATC-．据图回答：
（1）为了精确地获取图中的重组质粒，应用______切割质粒，用______切割目的基因．
（2）将基因表达载体导入大肠杆菌B之前，要将大肠杆菌B放入一定浓度的______溶液中处理，使之成为感受态的大肠杆菌．
（3）人的基因之所以能与大肠杆菌的质粒进行重组拼接是因为______．人的生长激素基因能在细菌体内成功表达是因为______．
（4）将得到的大肠杆菌B涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上能够生长，说明该菌已导入了______，反之则没有导入．
（5）上述方法制备人的生长激素，运用的现代生物技术是______．
正确答案
解：（1）在构建基因表达载体时，需用限制酶对目的基因和质粒进行切割以形成相同的黏性末端．质粒如果用限制酶Ⅱ来切割的话，将会在质粒在出现两个切口且抗生素抗性基因全被破坏，故质粒只能用限制酶Ⅰ切割（破坏四环素抗性而保留氨苄青霉素抗性，即将来形成的重组质粒能在含氨苄青霉素的培养基中生存，而在含四环素的培养基中不能生存）；目的基因两端都出现黏性末端时才能和质粒发生重组，故目的基因只有用限制酶Ⅱ切割时，才会在两端都出现黏性末端．
（2）将基因表达载体导入细菌B之前，要将细菌B放入一定浓度的CaCl2溶液中处理，使之成为感受态的细菌．
（3）人的基因之所以能与大肠杆菌的质粒进行重组拼接是因为它们的化学本质都是双链DNA．人的生长激素基因能在细菌体内成功表达是因为所有生物共用一套遗传密码．
（4）因本题上有2个标记基因，但抗四环素基因被插入的基因破坏掉，因此剩下的是抗氨苄青霉素抗性基因，如果在含氨苄青霉素的培养基上能生长，说明已经导入了重组质粒或普通质粒A，因为普通质粒和重组质粒都含有抗氨苄青霉素的基因．
（5）根据题意可知，科学家从预期人的生长激素的功能出发，推测相应的脱氧核苷酸序列，并人工合成了双链DNA片段，该过程中运用了蛋白质工程技术．
故答案为：
（1）限制酶Ⅰ限制酶Ⅱ
（2）CaCl2
（3）它们的化学本质都是双链DNA 生物共用一套遗传密码
（4）质粒或重组质粒
（5）蛋白质工程
解析
解：（1）在构建基因表达载体时，需用限制酶对目的基因和质粒进行切割以形成相同的黏性末端．质粒如果用限制酶Ⅱ来切割的话，将会在质粒在出现两个切口且抗生素抗性基因全被破坏，故质粒只能用限制酶Ⅰ切割（破坏四环素抗性而保留氨苄青霉素抗性，即将来形成的重组质粒能在含氨苄青霉素的培养基中生存，而在含四环素的培养基中不能生存）；目的基因两端都出现黏性末端时才能和质粒发生重组，故目的基因只有用限制酶Ⅱ切割时，才会在两端都出现黏性末端．
（2）将基因表达载体导入细菌B之前，要将细菌B放入一定浓度的CaCl2溶液中处理，使之成为感受态的细菌．
（3）人的基因之所以能与大肠杆菌的质粒进行重组拼接是因为它们的化学本质都是双链DNA．人的生长激素基因能在细菌体内成功表达是因为所有生物共用一套遗传密码．
（4）因本题上有2个标记基因，但抗四环素基因被插入的基因破坏掉，因此剩下的是抗氨苄青霉素抗性基因，如果在含氨苄青霉素的培养基上能生长，说明已经导入了重组质粒或普通质粒A，因为普通质粒和重组质粒都含有抗氨苄青霉素的基因．
（5）根据题意可知，科学家从预期人的生长激素的功能出发，推测相应的脱氧核苷酸序列，并人工合成了双链DNA片段，该过程中运用了蛋白质工程技术．
故答案为：
（1）限制酶Ⅰ限制酶Ⅱ
（2）CaCl2
（3）它们的化学本质都是双链DNA 生物共用一套遗传密码
（4）质粒或重组质粒
（5）蛋白质工程
（1）卵母细胞除从活体输卵管中采集外，还可从已处死雌鼠的______中获取．
（2）图中的高血压相关基因作为______，质粒作为______，二者需用______切割后连接成重组载体，该过程与质粒上含有______有关．
（3）子代大鼠如果______和______，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．
正确答案
解：（1）对于实验动物大鼠，如果是从活体输卵管中采集的卵母细胞，可以直接与获能的精子在体外受精．如果是从已处死的雌鼠卵巢中采集的卵母细胞，需要在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精．
（2）题图中的高血压相关基因作为目的基因，质粒作为载体，二者需用同种限制性核酸内切酶切割后才能连接成重组载体，该过程与质粒上有限制酶切割位点有关．
（3）若在子代大鼠的体内检测出与高血压相关的蛋白质，则从分子水平上说明高血压相关基因已成功表达；若子代大鼠的血压升高，则从个体水平上说明高血压相关基因已成功表达．
故答案为：
（1）卵巢
（2）目的基因 运载体 同种限制性核酸内切酶（或同种限制酶） 限制酶切割位点
（3）检测到体内有相关蛋白 出现高血压
解析
解：（1）对于实验动物大鼠，如果是从活体输卵管中采集的卵母细胞，可以直接与获能的精子在体外受精．如果是从已处死的雌鼠卵巢中采集的卵母细胞，需要在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精．
（2）题图中的高血压相关基因作为目的基因，质粒作为载体，二者需用同种限制性核酸内切酶切割后才能连接成重组载体，该过程与质粒上有限制酶切割位点有关．
（3）若在子代大鼠的体内检测出与高血压相关的蛋白质，则从分子水平上说明高血压相关基因已成功表达；若子代大鼠的血压升高，则从个体水平上说明高血压相关基因已成功表达．
故答案为：
（1）卵巢
（2）目的基因 运载体 同种限制性核酸内切酶（或同种限制酶） 限制酶切割位点
（3）检测到体内有相关蛋白 出现高血压
科学家为了研究一种蜂鸟β-球蛋白基因的功能，将该基因导入到大肠杆菌（菌落为白色）细胞进行复制和表达（如图1）．所使用的质粒中有ampⅡ和lacZ两种标记基因，前者让受体细胞具有抗氨苄青霉素的能力，后者表达的半乳糖苷酶会使一种被称为X-gal的物质呈现蓝色．
（1）将蜂鸟的β-球蛋白基因导入大肠杆菌，需要先用同种______酶处理蜂鸟的DNA和质粒，并用______酶进一步处理以期得到重组质粒，最后再与经______处理得到的感受态大肠杆菌混合；
（2）使用添加了______和______的培养基培养经上述处理的大肠杆菌，选择______色的菌落克隆培养，就获得了导入重组质粒的大肠杆菌；
（3）提取已经确认导入重组质粒的大肠杆菌的______，用图2中的______两种引物完成PCR扩增，能说明重组质粒中整合的外源DNA片段包含了蜂鸟β-球蛋白基因；
（4）用上述方法可以获得导入蜂鸟各种基因的诸多大肠杆菌的克隆，形成蜂鸟的______，但是，导入大肠杆菌的蜂鸟基因可能无法表达正常功能的蛋白质，原因是______（写出一项即可）．
正确答案
解：（1）将蜂鸟的β-球蛋白基因导入大肠杆菌前，需先构建基因表达载体，即先用同种限制酶处理蜂鸟的DNA和质粒，并用DNA连接酶酶进一步处理以期得到重组质粒；将目的基因导入微生物细胞常用感受态细胞法，即用Ca2+处理微生物细胞，使其处于易于吸收周围环境中DNA分子的感受态．
（2）质粒中有ampⅡ和lacZ两种标记基因，前者让受体细胞具有抗氨苄青霉素的能力，后者表达的半乳糖苷酶会使一种被称为X-gal的物质呈现蓝色．在构建基因表达载体时，ampⅡ基因完好，而lacZ基因被破坏，因此使用添加了氨苄青霉素和X-gal的培养基培养经上述处理的大肠杆菌，选择白色的菌落克隆培养，就获得了导入重组质粒的大肠杆菌．
（3）提取已经确认导入重组质粒的大肠杆菌的DNA，用图2中的B和D两种引物完成PCR扩增（子链延伸的方向是5′→3′），能说明重组质粒中整合的外源DNA片段包含了蜂鸟β-球蛋白基因．
（4）基因组文库包含某种生物所有的基因，而部分基因文库只包含该生物部分基因．所以，用上述方法可以获得导入蜂鸟各种基因的诸多大肠杆菌的克隆，形成蜂鸟的基因文库；导入大肠杆菌的蜂鸟基因可能无法表达正常功能的蛋白质，原因是大肠杆菌无法正常完成蜂鸟基因表达的肽链的加工（蜂鸟墓因中包含了非编码序列，答案合理即可）．
故答案为：
（1）限制酶 DNA连接酶 Ca2+
（2）氨苄青霉素 X-gal 白色
（3）DNA B和D
（4）基因文库 大肠杆菌无法正常完成蜂鸟基因表达的肽链的加工（蜂鸟墓因中包含了非编码序列，答案合理即可）
解析
解：（1）将蜂鸟的β-球蛋白基因导入大肠杆菌前，需先构建基因表达载体，即先用同种限制酶处理蜂鸟的DNA和质粒，并用DNA连接酶酶进一步处理以期得到重组质粒；将目的基因导入微生物细胞常用感受态细胞法，即用Ca2+处理微生物细胞，使其处于易于吸收周围环境中DNA分子的感受态．
（2）质粒中有ampⅡ和lacZ两种标记基因，前者让受体细胞具有抗氨苄青霉素的能力，后者表达的半乳糖苷酶会使一种被称为X-gal的物质呈现蓝色．在构建基因表达载体时，ampⅡ基因完好，而lacZ基因被破坏，因此使用添加了氨苄青霉素和X-gal的培养基培养经上述处理的大肠杆菌，选择白色的菌落克隆培养，就获得了导入重组质粒的大肠杆菌．
（3）提取已经确认导入重组质粒的大肠杆菌的DNA，用图2中的B和D两种引物完成PCR扩增（子链延伸的方向是5′→3′），能说明重组质粒中整合的外源DNA片段包含了蜂鸟β-球蛋白基因．
（4）基因组文库包含某种生物所有的基因，而部分基因文库只包含该生物部分基因．所以，用上述方法可以获得导入蜂鸟各种基因的诸多大肠杆菌的克隆，形成蜂鸟的基因文库；导入大肠杆菌的蜂鸟基因可能无法表达正常功能的蛋白质，原因是大肠杆菌无法正常完成蜂鸟基因表达的肽链的加工（蜂鸟墓因中包含了非编码序列，答案合理即可）．
故答案为：
（1）限制酶 DNA连接酶 Ca2+
（2）氨苄青霉素 X-gal 白色
（3）DNA B和D
（4）基因文库 大肠杆菌无法正常完成蜂鸟基因表达的肽链的加工（蜂鸟墓因中包含了非编码序列，答案合理即可）
烟草由于受烟草花叶病毒的侵染而减产，我国科学家利用基因工程技术成功培育出抗烟草花叶病毒的烟草．如图是转基因烟草培育过程示意图．
请同答：
（1）引物Ⅰ、Ⅱ是根据______的脱氧核苷酸序列合成．从理论上推测，该DNA分子通过PCR扩增三次，产物中含有引物I的DNA片段所占的比例为______．
（2）过程①表示______．Ti质粒至少需含有一个至多个______位点，以供抗烟草花叶病毒基因插入其中构建基因表达载体．
（3）过程②表示______，需在人工控制条件下，将烟草细胞通过______过程形成愈伤组织，最终形成完整植株．该技术所依据的原理是______．
正确答案
解：（1）PCR扩增的前提是要有一段已知核苷酸序列目的基因（抗烟草花叶病毒基因），以便合成引物Ⅰ、Ⅱ．该DNA分子通过PCR扩增三次得到23=8个DNA片段，需要引物23-1=7对，因此其产物中含有引物I的DNA片段所占的比例为
（2）由以上分析可知，过程①是将基因表达载体导入农杆菌的过程；为了便于目的基因的插入，质粒上需要至少需含有一个至多个限制酶切割位点．
（3）过程②需采用植物组织培养技术，该技术所依据的原理是植物细胞的全能性；其过程是：外植体
故答案为：
（1）抗烟草花叶病毒基因 （或目的基因）
（2）将基因表达载体（或将含抗烟草花叶病毒基因的重组Ti质粒）转入农杆菌（或将目的基因导入受体细胞）
限制酶切割
（3）植物组织培养 脱分化 植物（体）细胞的全能性
解析
解：（1）PCR扩增的前提是要有一段已知核苷酸序列目的基因（抗烟草花叶病毒基因），以便合成引物Ⅰ、Ⅱ．该DNA分子通过PCR扩增三次得到23=8个DNA片段，需要引物23-1=7对，因此其产物中含有引物I的DNA片段所占的比例为
（2）由以上分析可知，过程①是将基因表达载体导入农杆菌的过程；为了便于目的基因的插入，质粒上需要至少需含有一个至多个限制酶切割位点．
（3）过程②需采用植物组织培养技术，该技术所依据的原理是植物细胞的全能性；其过程是：外植体
故答案为：
（1）抗烟草花叶病毒基因 （或目的基因）
（2）将基因表达载体（或将含抗烟草花叶病毒基因的重组Ti质粒）转入农杆菌（或将目的基因导入受体细胞）
限制酶切割
（3）植物组织培养 脱分化 植物（体）细胞的全能性
图1表示科学家通过基因工程培育抗早棉时，从苏云金芽孢杆菌中提取抗早基因，将其“放入”棉花细胞中与棉花的DNA分子结合起来而发挥作用的过程示意图．请据图回答下列有关问题：
（1）图2表示在上图过程①中同时利用EcorI、EcoR52切割目的基因和运载体，以形成两种不同的黏性末端，这种双酶切的优点是______．
（2）图中过程③涉及的生物技术是______；在含四环素的培养基中培养植物细胞，导入重组质粒的细胞能否增殖______，依据是______．
（3）判断基因转化是否成功，应对转基因植物进行鉴定，如果培育成功的植株能抗虫，还应进行______水平鉴定，以确定该变异能否遗传给后代．将上述抗虫棉植株的后代种子种植下去后，往往有很多植株不再具有抗虫性，原因是______，为获得稳定遗传的转基因植株，还需要对转基因植株进行严格的______．
（4）图3表示苏云金芽孢杆菌细胞中的某些生命活动过程，则①处需要有______酶的催化，①②两处共有的一种碱基配对方式是______．
正确答案
解：（1）由于具有相同的黏性末端时能够自身环化，所以在构建基因表达载体时，同时利用EcorI、EcoR52切割目的基因和运载体，以形成两种不同的黏性末端，从而保证目的基因定向插入特定位置、防止目的基因和质粒环化．
（2）图中过程③涉及的生物技术是植物组织培养，经过植物组织培养获得完整植株个体．在含四环素的培养基中培养植物细胞，由于在构建基因表达载体的过程中，四环素抗性基因片段被切除，所以导入重组质粒的细胞不能增殖．
（3）对培育成功的植株能抗虫，需要利用DNA分子杂交技术进行分子水平鉴定，以确定该变异能否遗传给后代．将上述抗虫棉植株的后代种子种植下去后，由于抗虫植株产生的雌雄配子各有
（4）图3表示苏云金芽孢杆菌细胞中的某些生命活动过程，则①处进行着转录过程，需要有RNA聚合酶的催化，①②两处共有的一种碱基配对方式是A-U．
故答案为：
（1）保证目的基因定向插入特定位置、防止目的基因和质粒环化
（2）植物组织培养 不能 在构建基因表达载体的过程中，四环素抗性基因片段被切除
（3）分子 抗虫植株产生的雌雄配子各有
（4）RNA聚合 A-U
解析
解：（1）由于具有相同的黏性末端时能够自身环化，所以在构建基因表达载体时，同时利用EcorI、EcoR52切割目的基因和运载体，以形成两种不同的黏性末端，从而保证目的基因定向插入特定位置、防止目的基因和质粒环化．
（2）图中过程③涉及的生物技术是植物组织培养，经过植物组织培养获得完整植株个体．在含四环素的培养基中培养植物细胞，由于在构建基因表达载体的过程中，四环素抗性基因片段被切除，所以导入重组质粒的细胞不能增殖．
（3）对培育成功的植株能抗虫，需要利用DNA分子杂交技术进行分子水平鉴定，以确定该变异能否遗传给后代．将上述抗虫棉植株的后代种子种植下去后，由于抗虫植株产生的雌雄配子各有
（4）图3表示苏云金芽孢杆菌细胞中的某些生命活动过程，则①处进行着转录过程，需要有RNA聚合酶的催化，①②两处共有的一种碱基配对方式是A-U．
故答案为：
（1）保证目的基因定向插入特定位置、防止目的基因和质粒环化
（2）植物组织培养 不能 在构建基因表达载体的过程中，四环素抗性基因片段被切除
（3）分子 抗虫植株产生的雌雄配子各有
（4）RNA聚合 A-U
国家863计划项目“利用崂山奶山羊乳腺生物反应器制各药用蛋白”取得重大进震．目前，已经成功获得经纯化的抗凝血酶III蛋白，达到国际先进水平．如图所示是制作崂山奶山羊乳腺生物反应器的流程图：
（1）根据流程图分析，动物乳腺生物反应器主要利用了______技术（至少写2种）．
（2）要实现①超数排卵，应在崂山奶出羊A发情期的某一阶段用______处理，然后收集卵子．通过②采集的精子不能直接使成熟的卵子受精，原因是______．
（3）过程④需将抗凝血酶III基因注入受精卵内，在显微镜下判断是否受精作用的标志是______．
（4）要使人的抗凝血酶III基因在山羊乳腺细胞中特异性表达，在⑤之前要提取囊胚期的______细胞，采用检测______技术对其______和______进行检测．
（5）若要一次获得多只完全相同的转基因崂山奶山羊D，⑤应采用______技术．
正确答案
解：（1）根据流程图分析，动物乳腺生物反应器主要利用了体外受精、转基因、动物细胞培养、胚胎移植等技术．
（2）要实现超数排卵，应在供体羊发情期的某一阶段用促性腺激素处理，然后收集卵子．采集的精子要通过获能培养液培养后才能与成熟的卵子受精．
（3）受精作用完成的标志是在卵黄膜和透明带的间隙观察到两个极体．
（4）要使人的抗凝血酶III基因在山羊乳腺细胞中特异性表达，在胚胎移植之前要提取囊胚期的滋养层细胞，采用检测DNA分子杂交技术对其性别和是否含有目的基因进行检测．
（5）若要一次获得多只完全相同的转基因崂山奶山羊D，应采用胚胎分割技术．
故答案为：
（1）转基因 动物细胞培养 胚胎移植
（2）促性腺激素 精子未获能
（3）在卵黄膜和透明带的间隙观察到两个极体
（4）滋养层 DNA分子杂交 性别 是否含有目的基因
（5）胚胎分割
解析
解：（1）根据流程图分析，动物乳腺生物反应器主要利用了体外受精、转基因、动物细胞培养、胚胎移植等技术．
（2）要实现超数排卵，应在供体羊发情期的某一阶段用促性腺激素处理，然后收集卵子．采集的精子要通过获能培养液培养后才能与成熟的卵子受精．
（3）受精作用完成的标志是在卵黄膜和透明带的间隙观察到两个极体．
（4）要使人的抗凝血酶III基因在山羊乳腺细胞中特异性表达，在胚胎移植之前要提取囊胚期的滋养层细胞，采用检测DNA分子杂交技术对其性别和是否含有目的基因进行检测．
（5）若要一次获得多只完全相同的转基因崂山奶山羊D，应采用胚胎分割技术．
故答案为：
（1）转基因 动物细胞培养 胚胎移植
（2）促性腺激素 精子未获能
（3）在卵黄膜和透明带的间隙观察到两个极体
（4）滋养层 DNA分子杂交 性别 是否含有目的基因
（5）胚胎分割
回答下列有关问题：
（1）饲料加工过程温度较高，要求植酸酶具有较好的高温稳定性．利用______工程技术对其进行改造时，通过设计______，推测______，进而确定______，据此获得基因，从而得到新的植酸酶，之后还要对该酶的功能进行鉴定．
（2）培育转植酸梅基因的大豆，可提高其作为饲料原料磷的利用率．将植酸酶基因导入大豆细胞常用的方法是______．获得转基因植株的完整过程包括：获得外源植酸酶基因→构建基因表达载体→导入大豆细胞→转植酸梅基因的大豆植株再生→______．
（3）为了提高猪对饲料中磷的利用率，科学家将带有植酸酶基因的重组质粒通过______转入猪的受精卵中．该受精卵培养至一定时期可通过______方法，从而一次得到多个转基因猪个体．
正确答案
解：（1）利用蛋白质工程技术对植酸酶进行改造时，通过设计植酸酶的空间结构，推测氨基酸序列，进而确定脱氧核苷酸序列，据此获得基因，从而得到新的植酸酶，之后还要对该酶的功能进行鉴定．
（2）基因工程中，通常利用农杆菌转化法将目的基因导入植物的受体细胞．根据基因工程的操作步骤，该转基因植株的过程为：获得外源植酸酶基因→构建基因表达载体→导入大豆细胞→转植酸梅基因的大豆植株再生→植酸酶基因的检测与鉴定．
（3）基因工程中，目的基因导入动物细胞的受精卵中时，一般用显微注射法．受精卵培养到桑椹胚或囊胚时期可以利用胚胎分割移植方法，一次得到多个转基因猪个体．
故答案为：
（1）蛋白质 空间结构 氨基酸序列 脱氧核苷酸序列（DNA序列、基因序列）
（2）农杆菌转化法 植酸酶基因的检测与鉴定
（3）显微注射法 胚胎分割（移植）
解析
解：（1）利用蛋白质工程技术对植酸酶进行改造时，通过设计植酸酶的空间结构，推测氨基酸序列，进而确定脱氧核苷酸序列，据此获得基因，从而得到新的植酸酶，之后还要对该酶的功能进行鉴定．
（2）基因工程中，通常利用农杆菌转化法将目的基因导入植物的受体细胞．根据基因工程的操作步骤，该转基因植株的过程为：获得外源植酸酶基因→构建基因表达载体→导入大豆细胞→转植酸梅基因的大豆植株再生→植酸酶基因的检测与鉴定．
（3）基因工程中，目的基因导入动物细胞的受精卵中时，一般用显微注射法．受精卵培养到桑椹胚或囊胚时期可以利用胚胎分割移植方法，一次得到多个转基因猪个体．
故答案为：
（1）蛋白质 空间结构 氨基酸序列 脱氧核苷酸序列（DNA序列、基因序列）
（2）农杆菌转化法 植酸酶基因的检测与鉴定
（3）显微注射法 胚胎分割（移植）
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