- 基因工程的基本操作程序
- 共6244题
口蹄疫是由RNA病毒引起的一种偶蹄动物传染病．科学家尝试利用转基因番茄来生产口蹄疫疫苗（主要成分：该病毒的一种结构蛋白VP1），过程如图所示．请据图回答下列问题：
（1）在上述实验过程中所涉及的生物技术工程有______、______，如图所示②成功构建重组质粒的过程中，需要用到的工具有______．
（2）⑤过程形成的细胞具有______ 特点，⑥过程中重要的两种植物激素是______ 和______．
（3）⑥培养基中添加______可筛选能表达疫苗的细胞；检测转化成功的蕃茄植株，除检测标记基因产物外，还可采用______ 技术检测目的基因在蕃茄体内是否转录．
（4）在该过程中，研究人员首先获取了目的基因，并采用______技术对目的基因进行扩增，该技术需要的条件是______、酶、ATP、模板；然后构建基因表达载体．
正确答案
解：（1）由以上分析可知，上述实验过程涉及的生物技术工程有基因工程、植物细胞工程；基因表达载体的构建过程中，需要限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体，还需要用DNA连接酶连接目的基因和运载体形成重组质粒．
（2）⑤表示脱分化过程，该过程形成的产物是愈伤组织，具有分裂能力强，分化程度低的特点；⑥表示再分化过程，该过程中重要的两种植物激素是细胞分裂素和生长素．
（3）由图可知，运载体上的标记基因是卡那霉素抗性基因，因此在⑥培养基中添加卡那霉素可筛选能表达疫苗的细胞；检测目的基因是否转录形成mRNA可采用分子杂交技术，即用DNA分子探针和受体细胞中的mRNA分子进行杂交，观察是否形成杂交带．
（4）PCR技术可在体外快速扩增目的基因，PCR的条件：模板（目的基因）、原料（四种脱氧核苷酸）、引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）．
故答案为：
（1）基因工程 植物细胞工程（或植物组织培养） 限制酶和DNA连接酶
（2）分裂能力强，分化程度低 细胞分裂素 生长素
（3）卡那霉素 分子杂交
（4）PCR（聚合酶链式反应） 引物
解析
解：（1）由以上分析可知，上述实验过程涉及的生物技术工程有基因工程、植物细胞工程；基因表达载体的构建过程中，需要限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体，还需要用DNA连接酶连接目的基因和运载体形成重组质粒．
（2）⑤表示脱分化过程，该过程形成的产物是愈伤组织，具有分裂能力强，分化程度低的特点；⑥表示再分化过程，该过程中重要的两种植物激素是细胞分裂素和生长素．
（3）由图可知，运载体上的标记基因是卡那霉素抗性基因，因此在⑥培养基中添加卡那霉素可筛选能表达疫苗的细胞；检测目的基因是否转录形成mRNA可采用分子杂交技术，即用DNA分子探针和受体细胞中的mRNA分子进行杂交，观察是否形成杂交带．
（4）PCR技术可在体外快速扩增目的基因，PCR的条件：模板（目的基因）、原料（四种脱氧核苷酸）、引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）．
故答案为：
（1）基因工程 植物细胞工程（或植物组织培养） 限制酶和DNA连接酶
（2）分裂能力强，分化程度低 细胞分裂素 生长素
（3）卡那霉素 分子杂交
（4）PCR（聚合酶链式反应） 引物
家蚕细胞具有高效表达外源基因能力．将人干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培养，可以提取干扰素用于制药．
（1）进行转基因操作前，需用______酶短时处理幼蚕组织，以便获得单个细胞．
（2）为使干扰素基因在家蚕细胞中表达，需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入表达载体的启动子和终止子之间；若要检测干扰素基因在家蚕细胞中是否表达，可分别采用______、______的方法逐步鉴定．
（3）通过PCR技术可大量获取目的基因．PCR反应体系主要包括：扩增缓冲液（含Mg2+）、水，4种脱氧核糖苷酸、模板DNA、______和______．
（4）培养家蚕细胞时，贴壁生长的细胞会产生接触抑制．通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反应器中，这样可以______，增加培养的细胞数量，也有利于空气交换．
（5）“桑基鱼塘”生态系统能充分利用废弃物中的能量，形成“无废弃物农业”，这主要是遵循生态工程的______原理．同时，通过饲养家禽、家畜，栽培食用菌，提高农民经济收入，使保护环境和发展经济相互协调，这又体现了生态工程的______原理．
正确答案
解：（1）动物细胞培养时，需要用胰蛋白酶处理动物组织，以便获得单个细胞．
（2）基因表达包括转录和翻译两个步骤，要检测目的基因是否转录，可采用分子杂交技术，要检测目的基因是否翻译，可采用抗原-抗体杂交法．
（3）采用PCR技术大量扩增目的基因时，其体系主要包括：扩增缓冲液（含Mg2+）、水，4种脱氧核糖苷酸、模板DNA、耐高温的DNA聚合酶（taq酶）和DNA引物．
（4）培养家蚕细胞时，贴壁生长的细胞会产生接触抑制．通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反应器中，这样可以增大表面积，增加培养的细胞数量，也有利于空气交换．
（5）“桑基鱼塘”生态系统能充分利用废弃物中的能量，形成“无废弃物农业”，这主要是遵循生态工程的物质循环再生原理．同时，通过饲养家禽、家畜，栽培食用菌，提高农民经济收入，使保护环境和发展经济相互协调，这又体现了生态工程的整体性原理．
故答案为：
（1）胰蛋白
（2）分子杂交 抗原-抗体结合
（3）耐高温的DNA聚合酶（taq酶） DNA引物
（4）增大表面积
（5）物质循环再生 整体性
解析
解：（1）动物细胞培养时，需要用胰蛋白酶处理动物组织，以便获得单个细胞．
（2）基因表达包括转录和翻译两个步骤，要检测目的基因是否转录，可采用分子杂交技术，要检测目的基因是否翻译，可采用抗原-抗体杂交法．
（3）采用PCR技术大量扩增目的基因时，其体系主要包括：扩增缓冲液（含Mg2+）、水，4种脱氧核糖苷酸、模板DNA、耐高温的DNA聚合酶（taq酶）和DNA引物．
（4）培养家蚕细胞时，贴壁生长的细胞会产生接触抑制．通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反应器中，这样可以增大表面积，增加培养的细胞数量，也有利于空气交换．
（5）“桑基鱼塘”生态系统能充分利用废弃物中的能量，形成“无废弃物农业”，这主要是遵循生态工程的物质循环再生原理．同时，通过饲养家禽、家畜，栽培食用菌，提高农民经济收入，使保护环境和发展经济相互协调，这又体现了生态工程的整体性原理．
故答案为：
（1）胰蛋白
（2）分子杂交 抗原-抗体结合
（3）耐高温的DNA聚合酶（taq酶） DNA引物
（4）增大表面积
（5）物质循环再生 整体性
（1）两位科学家的研究用到了______等现代生物技术手段．
（2）图中病毒的作用是______，为方便筛选，在重组病毒中除了插入目的基因外，还应有______基因．
（3）将重组病毒导入皮肤细胞后，要通过______技术来检测目的基因是否己重组到皮肤细胞的染色体DNA上．
（4）图中由皮肤细胞到“万能细胞”的“改造”类似于植物组织培养技术中的过程，在培养“万能细胞”的培养液中除水分、无机盐、葡萄塘、促生长因子等物质外，还必须另外添加______．
（5）你认为研究“万能细胞”的实践意义有______．（至少答出2条）
正确答案
解：（1）由图可知，该研究运用了基因工程（DNA重组技术）和动物细胞培养技术．
（2）图中病毒可作为基因工程的运载体．为方便筛选，在重组病毒中要有标记基因．
（3）通常用DNA分子杂交技术来检测目的基因是否成功导入受体细胞的染色体DNA上．
（4）高度分化的皮肤细胞回归到具有一定分化能力的“万能细胞”，相当于植物组织培养中脱分化过程．动物细胞培养时，其培养液中除水分、无机盐、葡萄糖、生长因子等物质外，还需加入血清（或血浆）等天然物质．
（5）“万能细胞”在功能上具有发育的全能性，能够分化为多种细胞，因此可以分化成各种组织，用于临床治疗，如器官再造等．
故答案为：
（1）基因工程（DNA重组技术）、动物细胞培养
（2）（作为基因工程的）运载体 标记基因
（3）DNA分子杂交
（4）脱分化 血清（或血浆）
（5）分化成各种组织、用于临床治疗
解析
解：（1）由图可知，该研究运用了基因工程（DNA重组技术）和动物细胞培养技术．
（2）图中病毒可作为基因工程的运载体．为方便筛选，在重组病毒中要有标记基因．
（3）通常用DNA分子杂交技术来检测目的基因是否成功导入受体细胞的染色体DNA上．
（4）高度分化的皮肤细胞回归到具有一定分化能力的“万能细胞”，相当于植物组织培养中脱分化过程．动物细胞培养时，其培养液中除水分、无机盐、葡萄糖、生长因子等物质外，还需加入血清（或血浆）等天然物质．
（5）“万能细胞”在功能上具有发育的全能性，能够分化为多种细胞，因此可以分化成各种组织，用于临床治疗，如器官再造等．
故答案为：
（1）基因工程（DNA重组技术）、动物细胞培养
（2）（作为基因工程的）运载体 标记基因
（3）DNA分子杂交
（4）脱分化 血清（或血浆）
（5）分化成各种组织、用于临床治疗
如图是将某细菌的基因A导入大肠杆菌内，制备“工程菌”的示意图．
（1）获取A的方法目前常用的有三种：一是从______获取；二是利用______的原理，通过______技术扩增；三是通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成．
（2）完成A和B的拼接必须要用______酶和______酶，构建的C通常称为______，它的组成中，______是RNA聚合酶识别和结合的部位，______的作用是为了鉴别受体细胞是否含有A．
（3）常用Ca2+处理D，其目的是使其成为______细胞．
（4）目的基因可以在受体细胞中得到表达，是因为不同生物______．
正确答案
解：（1）获取A的方法目前常用的有三种：一是从基因文库获取；二是利用DNA双链复制的原理，通过PCR技术扩增；三是通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成．
（2）构建基因表达载体时，首先需用限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体，其次还需要用DNA连接酶连接目的基因与运载体形成基因表达载体；基因表达载体的组成包括目的基因、标记基因、启动子和终止子等，其中启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，标记的作用是为了鉴别受体细胞是否含有A．
（3）常用Ca2+处理D，可增加细胞壁的通透性，使其成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态细胞，这样可以提高受体细胞的转化率．
（4）由于不同生物共用一套遗传密码，因此一种生物的目的基因可以在另一种生物中得到表达．
故答案为：
（1）基因文库 DNA双链复制 PCR
（2）限制性核酸内切 DNA连接 基因表达载体（重组质粒） 启动子 标记基因
（3）感受态
（4）共用一套遗传密码
解析
解：（1）获取A的方法目前常用的有三种：一是从基因文库获取；二是利用DNA双链复制的原理，通过PCR技术扩增；三是通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成．
（2）构建基因表达载体时，首先需用限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体，其次还需要用DNA连接酶连接目的基因与运载体形成基因表达载体；基因表达载体的组成包括目的基因、标记基因、启动子和终止子等，其中启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，标记的作用是为了鉴别受体细胞是否含有A．
（3）常用Ca2+处理D，可增加细胞壁的通透性，使其成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态细胞，这样可以提高受体细胞的转化率．
（4）由于不同生物共用一套遗传密码，因此一种生物的目的基因可以在另一种生物中得到表达．
故答案为：
（1）基因文库 DNA双链复制 PCR
（2）限制性核酸内切 DNA连接 基因表达载体（重组质粒） 启动子 标记基因
（3）感受态
（4）共用一套遗传密码
科学家将人的生长激素基因与大肠杆菌的DNA分子进行重组，并成功地在大肠杆菌中得以表达．但在进行基因工程的操作过程中，需使用特定的限制性核酸内切酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选．已知限制性核酸内切酶Ⅰ的识别序列和切点是-G↓GATCC-，限制性核酸内切酶Ⅱ的识别序列和切点是-↓GATC-，据图回答：
（1）图1过程①所需要的酶是______．
（2）在构建基因表达载体过程中，应用限制性核酸内切酶______切割目的基因，用限制性核酸内切酶______切割质粒．用限制酶切割目的基因和运载体后形成的黏性末端通过______原则进行连接．人的基因之所以能与大肠杆菌的DNA分子进行重组，原因是______．
（3）在过程③一般将受体大肠杆菌用______处理，以增大______的通透性，使含有目的基因的重组质粒容易进入受体细胞．
（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得到如图2中a的结果（黑点表示菌落），能够生长的细菌中已导入了______，反之则没有导入；再将灭菌绒布按到培养基a上，使绒布表面沾上菌落，然后将绒布按到含四环素的培养基上培养，得到如图2中b的结果（空圈表示与a对照无菌落的位置）．与图2中b空圈相对应的图2的a中的菌落表现型是______，这些细菌中导入了______．
（5）人体的生长激素基因能在细菌体内成功表达是因为______．
正确答案
解：（1）过程①是以mRNA为模板形成基因的过程，属于反转录，此过程需要逆转录酶的参与．
（2）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．黏性末端其实是被限制酶切开的DNA两条单链的切口，这个切口上带有几个伸出的核苷酸，它们之间正好通过碱基互补配对进行连接．来源不同的DNA之所以能发生重新组合，主要原因是两者的结构基础相同，都是双螺旋结构，基本组成单位都是脱氧核苷酸等．
（3）在目的基因导入微生物细胞时，一般用CaCl2处理，以增大细胞壁的通透性，使含有目的基因的重组质粒容易进入受体细胞．
（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．与图2中b空圈相对应的图2的a中的菌落表现型是抗氨苄青霉素但不抗四环素，说明这些细菌中导入了重组质粒．
（5）所有的生物都共用一套密码子，所以人体的生长激素基因能在细菌体内成功表达．
故答案为：
（1）逆转录酶
（2）ⅡⅠ碱基互补配对 人的基因与大肠杆菌DNA都是由两条脱氧核苷酸链组成的规则双螺旋结构
（3）CaCl2 细胞壁
（4）普通质粒或重组质粒 抗氨苄青霉素但不抗四环素 重组质粒
（5）不同生物共用一套密码子
解析
解：（1）过程①是以mRNA为模板形成基因的过程，属于反转录，此过程需要逆转录酶的参与．
（2）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．黏性末端其实是被限制酶切开的DNA两条单链的切口，这个切口上带有几个伸出的核苷酸，它们之间正好通过碱基互补配对进行连接．来源不同的DNA之所以能发生重新组合，主要原因是两者的结构基础相同，都是双螺旋结构，基本组成单位都是脱氧核苷酸等．
（3）在目的基因导入微生物细胞时，一般用CaCl2处理，以增大细胞壁的通透性，使含有目的基因的重组质粒容易进入受体细胞．
（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．与图2中b空圈相对应的图2的a中的菌落表现型是抗氨苄青霉素但不抗四环素，说明这些细菌中导入了重组质粒．
（5）所有的生物都共用一套密码子，所以人体的生长激素基因能在细菌体内成功表达．
故答案为：
（1）逆转录酶
（2）ⅡⅠ碱基互补配对 人的基因与大肠杆菌DNA都是由两条脱氧核苷酸链组成的规则双螺旋结构
（3）CaCl2 细胞壁
（4）普通质粒或重组质粒 抗氨苄青霉素但不抗四环素 重组质粒
（5）不同生物共用一套密码子
请据图回答有关生物工程问题：
（1）③过程用到的生物技术是______技术，囊胚的内细胞团细胞将来发育为______；④过程用到的生物技术是______技术．
（2）⑦过程中，将棉花受体细胞用纤维素酶和果胶酶混合处理，除去细胞壁，可获得______．
（3）⑧⑨依次表示______和______．在该过程中，要对使用的器械和试验人员灭菌的原因是______．
（4）如果人干扰素基因核苷酸序列是已知的，可以用______方法合成人干扰素基因．
正确答案
解：（1）③过程用到的生物技术是胚胎体外培养技术；囊胚的内细胞团细胞将来发育为胎儿（胚胎）的各种组织；④过程用到的生物技术是胚胎移植技术．
（2）除去植物细胞的细胞壁可获得原生质体．
（3）⑧表示脱分化过程，⑨表示再分化过程．植物组织培养需要无菌环境，因此在该过程中，要对使用的器械和试验人员灭菌，以避免微生物污染．
（4）如果人干扰素基因核苷酸序列是已知的，可以用化学（PCR）方法合成人干扰素基因．
故答案为：
（1）胚胎体外培养，胎儿（胚胎）的各种组织胚胎移植
（2）原生质体
（3）脱分化再分化避免微生物污染
（4）化学（PCR）
解析
解：（1）③过程用到的生物技术是胚胎体外培养技术；囊胚的内细胞团细胞将来发育为胎儿（胚胎）的各种组织；④过程用到的生物技术是胚胎移植技术．
（2）除去植物细胞的细胞壁可获得原生质体．
（3）⑧表示脱分化过程，⑨表示再分化过程．植物组织培养需要无菌环境，因此在该过程中，要对使用的器械和试验人员灭菌，以避免微生物污染．
（4）如果人干扰素基因核苷酸序列是已知的，可以用化学（PCR）方法合成人干扰素基因．
故答案为：
（1）胚胎体外培养，胎儿（胚胎）的各种组织胚胎移植
（2）原生质体
（3）脱分化再分化避免微生物污染
（4）化学（PCR）
农杆菌是一种在土壤中生活的微生物，能在自然条件下感染植物，因而在植物基因工程中得到了广泛的运用．下图为农杆菌转化法的示意图，试回答下列问题：
（1）一般情况下农杆菌不能感染的植物是______，利用农杆菌自然条件下感染植物的特点，能实现______．具体原理是在农杆菌的Ti质粒上存在T-DNA片段，它具有可转移至受体细胞并整合到受体细胞______上的特点，因此只要将携带外源基因的DNA片段插入到______（部位）即可．
（2）根据T-DNA这一转移特点，推测该DNA片段上可能含有控制______（酶）合成的基因．
（3）图中c过程中，能促进农杆菌向植物细胞转移的物质是______类化合物．
（4）植物基因工程中除了农杆菌转化法之外，还可采取______．
正确答案
解：（1）在自然条件下，农杆菌感染双子叶植物和裸子植物，而对大多数单子叶植物没有感染能力．利用农杆菌这一点特点，能实现将目的基因导入到植物细胞染色体的DNA．真正可转移至受体细胞并整合到受体细胞染色体的DNA上的是农杆菌T-DNA片段，因此目的基因必须插入到该部位才能成功．
（2）根据T-DNA这一转移特点，可以推测该DNA片段上能控制合成DNA连接酶、限制酶才能实现与双子叶植物细胞染色体DNA的整合．
（3）植物细胞受伤后可产生酚类物质，促进农杆菌向植物细胞转移．
（4）植物基因工程中除了农杆菌转化法之外，还有基因枪法和花粉管通道法．
故答案为：
（1）单子叶植物 目的基因导入到植物细胞染色体的DNA T-DNA片段（内部）
（2）DNA连接酶、限制酶
（3）酚
（4）基因枪法、花粉管通道法
解析
解：（1）在自然条件下，农杆菌感染双子叶植物和裸子植物，而对大多数单子叶植物没有感染能力．利用农杆菌这一点特点，能实现将目的基因导入到植物细胞染色体的DNA．真正可转移至受体细胞并整合到受体细胞染色体的DNA上的是农杆菌T-DNA片段，因此目的基因必须插入到该部位才能成功．
（2）根据T-DNA这一转移特点，可以推测该DNA片段上能控制合成DNA连接酶、限制酶才能实现与双子叶植物细胞染色体DNA的整合．
（3）植物细胞受伤后可产生酚类物质，促进农杆菌向植物细胞转移．
（4）植物基因工程中除了农杆菌转化法之外，还有基因枪法和花粉管通道法．
故答案为：
（1）单子叶植物 目的基因导入到植物细胞染色体的DNA T-DNA片段（内部）
（2）DNA连接酶、限制酶
（3）酚
（4）基因枪法、花粉管通道法
为实现目的基因与载体结合，以便在大肠杆菌中大量表达相应的蛋白质，研究人员进行了如图所示操作．请分析回答下列问题：
（1）将______同时用BamH I切割并混合，加入______进行连接，再与大肠杆菌感受态细胞混合，最后，将混合物接种在含有______平板培养基上．
（2）切割后的载体用碱性磷酸酶处理，除去末端的5’磷酸，可防止载体自我连接，目的基因片段不用碱性磷酸酶处理，仍然能与用碱性磷酸酶处理过的载体连接．在5组平板培养基上接种了不同操作的大肠杆菌感受态细胞，如下表所示．
①第1组实验目的是确认______是否符合实验要求．
②第2组平板培养基菌落数目最大，说明大肠杆菌感受态细胞能够______
③第3组实验用来检验______酶是否具有活性．第4组实验用来检验______酶是否具有活性．
④实验中用碱性磷酸酶处理载体可以降低仅有载体的菌落数，增加携带______的菌落比例．
正确答案
解：（1）构建基因表达载体时，需要用限制酶BamH I切割含有目的基因的外源DNA分子和质粒，再用DNA连接酶将目镜基因和质粒连接形成重组质粒，再与大肠杆菌感受态细胞混合．因为重组质粒含有氨苄青霉素抗性基因，所以最后将混合物接种在含有氨苄青霉素平板培养基上培养，以筛选含有重组质粒的大肠杆菌．
（2）①第1组实验，培养基上不含大肠杆菌，说明大肠杆菌感受态细胞和平板培养基符合实验要求．
②第2组平板培养基菌落数目最大，说明大肠杆菌细胞内含有为切割的载体，进一步推知大肠杆菌感受态细胞能够摄取质粒．
③第3组平板培养基菌落数目较多，说明大肠杆菌已经成功导入重组质粒，也证明DNA连接酶和限制酶具有生物活性，能将目的基因和质粒连接形成重组质粒．同理，第4组实验用来检验碱性磷酸酶是否具有活性．
④比较第4组和第5组实验结果可知，实验中用碱性磷酸酶处理载体可以降低仅有载体的菌落数，增加携带重组质粒的菌落比例．
故答案：（1）含目的基因的DNA与载体（或质粒） DNA连接酶 氨苄青霉素
（2）①大肠杆菌感受态细胞和平板培养基
②摄取载体（或质粒、外源DNA）
③DNA连接酶和限制 碱性磷酸
④重组质粒（或重组DNA）
解析
解：（1）构建基因表达载体时，需要用限制酶BamH I切割含有目的基因的外源DNA分子和质粒，再用DNA连接酶将目镜基因和质粒连接形成重组质粒，再与大肠杆菌感受态细胞混合．因为重组质粒含有氨苄青霉素抗性基因，所以最后将混合物接种在含有氨苄青霉素平板培养基上培养，以筛选含有重组质粒的大肠杆菌．
（2）①第1组实验，培养基上不含大肠杆菌，说明大肠杆菌感受态细胞和平板培养基符合实验要求．
②第2组平板培养基菌落数目最大，说明大肠杆菌细胞内含有为切割的载体，进一步推知大肠杆菌感受态细胞能够摄取质粒．
③第3组平板培养基菌落数目较多，说明大肠杆菌已经成功导入重组质粒，也证明DNA连接酶和限制酶具有生物活性，能将目的基因和质粒连接形成重组质粒．同理，第4组实验用来检验碱性磷酸酶是否具有活性．
④比较第4组和第5组实验结果可知，实验中用碱性磷酸酶处理载体可以降低仅有载体的菌落数，增加携带重组质粒的菌落比例．
故答案：（1）含目的基因的DNA与载体（或质粒） DNA连接酶 氨苄青霉素
（2）①大肠杆菌感受态细胞和平板培养基
②摄取载体（或质粒、外源DNA）
③DNA连接酶和限制 碱性磷酸
④重组质粒（或重组DNA）
（1）若将图l中质粒和图2中含目的外源DNA通过限制酶处理后，进行拼接形成重组质粒，那么最好应选用限制酶______．对符合设计要求的重组质粒用SmaI、EcoR I和HindⅢ三种酶，同时进行酶切，假设所用的酶均可将识别位点完全切开，则可得______种DNA片段．若仅选用EcoR I处理后，形成重组质粒．经检测，部分含有重组质粒的受体细胞中目的基因不能正确表达，最可能的原因是______•
（2）为了提高优良雌性个体的繁殖潜能，用______激素处理适齡纯血母马，使其一次性排出比自然情况下多几倍到几十倍的卵子．体外受精前要对精子进行一定的处理，使其______，为取得同卵双胎或多貽，可以在胚貽发育的______期用机械方法进行胚胎分割．
（3）随着动物克隆技术的发展，人们可以将纯血马的细胞核移入其他马的______细胞中，将其激活并发育成胚胎，植入代孕母马体内，为保证胚胎移植的成功，胚胎的供体和受体应保持______．
正确答案
解：（1）图2中含有目的基因的外源DNA分子不能用SmaⅠ切割，因为用该酶切割后将导致目的基因被破坏，同时也不能用EcoRⅠ一种酶来切割，因为切割之后形成的片段易发生自身环化现象；图1中质粒也不能SmaⅠ切割，因为用该酶切割会破坏抗生素抗性基因（标记基因）；同时也不能用SnaBⅠ和BamHⅠ切割，因为这两种酶的酶切位点没有同时出现在质粒和含有目的基因的外源DNA分子中．因此，最好应选用限制酶EcoRⅠ和HindⅢ同时切割．用EcoRⅠ和HindⅢ两种酶切割后经重组形成的符合要求的重组质粒上含有2个SmaⅠ、1个EcoRⅠ、1个HindⅢ识别位点，经SmaⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ三种酶同时进行酶切，该环状DNA分子将被切割成4种DNA片段．若用EcoRⅠ处理，因为同种限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因与质粒反向连接，故导致部分含有重组质粒的受体细胞中目的基因不能正确表达．
（2）给良种母畜注射促性腺激素可促使其超数排卵．体外受精前要对精子进行获能处理；一般选取形态正常、发育良好的桑椹胚或囊胚进行胚胎分割．
（3）核移植时将纯血马的细胞核移入其他马的去核卵母细胞中，将其激活并发育成胚胎，植入代孕母马体内；胚胎移植时，为保证胚胎移植的成功，胚胎的供体和受体应保持相同的生理环境．
故答案为：
（1）EcoR I和HindⅢ4 同种限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因与质粒反向连接
（2）促性腺 获能 桑椹胚或囊胚
（3）去核卵母 相同的生理环境
解析
解：（1）图2中含有目的基因的外源DNA分子不能用SmaⅠ切割，因为用该酶切割后将导致目的基因被破坏，同时也不能用EcoRⅠ一种酶来切割，因为切割之后形成的片段易发生自身环化现象；图1中质粒也不能SmaⅠ切割，因为用该酶切割会破坏抗生素抗性基因（标记基因）；同时也不能用SnaBⅠ和BamHⅠ切割，因为这两种酶的酶切位点没有同时出现在质粒和含有目的基因的外源DNA分子中．因此，最好应选用限制酶EcoRⅠ和HindⅢ同时切割．用EcoRⅠ和HindⅢ两种酶切割后经重组形成的符合要求的重组质粒上含有2个SmaⅠ、1个EcoRⅠ、1个HindⅢ识别位点，经SmaⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ三种酶同时进行酶切，该环状DNA分子将被切割成4种DNA片段．若用EcoRⅠ处理，因为同种限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因与质粒反向连接，故导致部分含有重组质粒的受体细胞中目的基因不能正确表达．
（2）给良种母畜注射促性腺激素可促使其超数排卵．体外受精前要对精子进行获能处理；一般选取形态正常、发育良好的桑椹胚或囊胚进行胚胎分割．
（3）核移植时将纯血马的细胞核移入其他马的去核卵母细胞中，将其激活并发育成胚胎，植入代孕母马体内；胚胎移植时，为保证胚胎移植的成功，胚胎的供体和受体应保持相同的生理环境．
故答案为：
（1）EcoR I和HindⅢ4 同种限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因与质粒反向连接
（2）促性腺 获能 桑椹胚或囊胚
（3）去核卵母 相同的生理环境
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）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，检测目的基因是否导人受体细胞可用DNA分子杂交技术，要用______作探针．
（2）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______．
（3）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．
（4）若采用植物体细胞杂交技术获得新的植物体，细胞问杂交一般采用______作为诱导剂诱导细胞融合，与传统的有性杂交相比，其优势是______．
正确答案
解：（1）将目的基因导入植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法，因为农杆菌中Ti质粒上的T-DN可转移到受体细胞并整合到受体细胞的染色体DNA上．检测目的基因是否导人受体细胞可用DNA分子杂交技术，即用放射性同位素标记含目的基因的DNA片段作探针与受体细胞的DNA进行杂交，若有杂交带，则目的基因已经导入受体细胞．
（2）图中③④表示植物组织培养过程，该过程须在无菌条件下进行，培养基中除加入营养物质外，还需添加细胞分裂素和生长素等物质，作用是促进细胞分裂、生长、分化．
（3）人工种子是指通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，通过人工薄膜包装得到的种子．所以要获取转基因植物人工种子，需培养到胚状体阶段，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，培养到愈伤组织阶段即可．
（4）植物体细胞杂交技术中，先要去除细胞壁获得原生质体，再诱导原生质体融合，一般采用聚乙二醇作为诱导剂诱导细胞融合．与传统的有性杂交相比，植物体细胞杂交能克服不同物种间远缘杂交的障碍．
故答案：（1）T-DNA（或可转移到DNA） 放射性同位素标记含目的基因的DNA片段
（2）激素（植物生长调节剂） 促及细胞分裂、生长、分化
（3）胚状体 愈伤组织
（4）聚乙二醇 克服不同物种间远缘杂交的障碍
解析
解：（1）将目的基因导入植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法，因为农杆菌中Ti质粒上的T-DN可转移到受体细胞并整合到受体细胞的染色体DNA上．检测目的基因是否导人受体细胞可用DNA分子杂交技术，即用放射性同位素标记含目的基因的DNA片段作探针与受体细胞的DNA进行杂交，若有杂交带，则目的基因已经导入受体细胞．
（2）图中③④表示植物组织培养过程，该过程须在无菌条件下进行，培养基中除加入营养物质外，还需添加细胞分裂素和生长素等物质，作用是促进细胞分裂、生长、分化．
（3）人工种子是指通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，通过人工薄膜包装得到的种子．所以要获取转基因植物人工种子，需培养到胚状体阶段，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，培养到愈伤组织阶段即可．
（4）植物体细胞杂交技术中，先要去除细胞壁获得原生质体，再诱导原生质体融合，一般采用聚乙二醇作为诱导剂诱导细胞融合．与传统的有性杂交相比，植物体细胞杂交能克服不同物种间远缘杂交的障碍．
故答案：（1）T-DNA（或可转移到DNA） 放射性同位素标记含目的基因的DNA片段
（2）激素（植物生长调节剂） 促及细胞分裂、生长、分化
（3）胚状体 愈伤组织
（4）聚乙二醇 克服不同物种间远缘杂交的障碍
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