- 基因工程的基本操作程序
- 共6244题
请回答有关下图的问题：
（1）图甲中①～⑤所示的生物工程为______．该工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过______或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造出一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求．
（2）图甲中序号④所示过程叫做______．
（3）如图乙，一个基因表达载体的组成，除了目的基因外，还要有______、______和标记基因，标记基因的作用是______．
（5）为获得较多的受精卵进行研究，图甲中⑥过程一般用激素对供体做______处理；为提高培育成功率，进行⑩过程之前，要对供、受体动物做______处理．若图甲中的卵母细胞来自从屠宰场收集的卵巢，则其在⑧之前需进行体外培养到______期方能受精．
（6）用______技术处理发育到桑椹胚期或囊胚期的早期胚胎，可获得同卵双胎或多胎．若是对囊胚进行处理，要注意将______均等分割．
正确答案
解：（1）蛋白质工程的过程为：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）．由此可见，图甲中①〜⑤所示的生物工程为蛋白质工程．是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造出一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求．
（2）④是以细胞质中的mRNA为模板逆转录形成DNA（目的基因）的过程．
（3）图乙，一个基因表达载体的组成，除了目的基因外，在基因首端必须有[1]启动子，尾端还必须有[2]终止子和标记基因，其中标记基因的作用是图中[3]标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来．
（4）若预期蛋白质欲通过乳腺生物反应器生产，则构建基因表达载体时，要将目的基因与乳腺蛋白基因的启动子重组在一起，以便目的基因在乳腺细胞中表达，乳腺生物反应器是从雌性生物的乳汁中提取目的基因产物，所以在图甲中⑨过程之前，要对精子进行筛选，保留含性X染色体的精子．
（5）为获得较多的受精卵运行研究，图甲中⑥过程一般用促性腺激素对供体做超数排卵处理；为提髙培育成功率，进行⑩过程之前，要对供、受体动物做同期发情处理．若图甲中的卵母细胞来自从屠宰场收集的卵巢，则其在⑧之前需进行体外培养到减数第二次分裂中期方能受精．
（6）获得同卵双胎或多胎，需要用胚胎分割技术处理发育到桑椹胚期或囊胚期的早期胚胎，对囊胚进行处理时，要注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育．
故答案为：
（1）蛋白质工程 基因修饰
（2）逆转录
（3）启动子 终止子 为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因
（5）超数排卵 同期发情 减数第二次分裂中
（6）胚胎分割 内细胞团
解析
解：（1）蛋白质工程的过程为：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）．由此可见，图甲中①〜⑤所示的生物工程为蛋白质工程．是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造出一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求．
（2）④是以细胞质中的mRNA为模板逆转录形成DNA（目的基因）的过程．
（3）图乙，一个基因表达载体的组成，除了目的基因外，在基因首端必须有[1]启动子，尾端还必须有[2]终止子和标记基因，其中标记基因的作用是图中[3]标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来．
（4）若预期蛋白质欲通过乳腺生物反应器生产，则构建基因表达载体时，要将目的基因与乳腺蛋白基因的启动子重组在一起，以便目的基因在乳腺细胞中表达，乳腺生物反应器是从雌性生物的乳汁中提取目的基因产物，所以在图甲中⑨过程之前，要对精子进行筛选，保留含性X染色体的精子．
（5）为获得较多的受精卵运行研究，图甲中⑥过程一般用促性腺激素对供体做超数排卵处理；为提髙培育成功率，进行⑩过程之前，要对供、受体动物做同期发情处理．若图甲中的卵母细胞来自从屠宰场收集的卵巢，则其在⑧之前需进行体外培养到减数第二次分裂中期方能受精．
（6）获得同卵双胎或多胎，需要用胚胎分割技术处理发育到桑椹胚期或囊胚期的早期胚胎，对囊胚进行处理时，要注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育．
故答案为：
（1）蛋白质工程 基因修饰
（2）逆转录
（3）启动子 终止子 为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因
（5）超数排卵 同期发情 减数第二次分裂中
（6）胚胎分割 内细胞团
酵母菌的维生素、蛋白质含量高，可作食用、药用等，是提取核苷酸、三磷酸腺苷等多种生化产品的原料，还可用于生产维生素、氨基酸等．科学家将使啤酒产生丰富泡沫的LTPl基因植入啤酒酵母菌中，使其产生LTPl蛋白，酿出泡沫丰富的啤酒，具体的操作过程如下：
请据图回答问题：
（1）图中LTPl基因与B结合产生的C是______，通常在体外完成，此过程必需有______酶和______酶．
（2）标记基因的作用是______．
正确答案
解：（1）图中C为目的基因和运载体（质粒）连接形成的重组DNA（重组质粒）；构建基因表达载体时，首先需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，其次需用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子．
（2）标记基因的作用是供重组DNA的鉴定和选择．
故答案为：
（1）重组DNA（重组质粒） 限制性内切 DNA连接
（2）便于进行重组DNA的鉴定和选择
解析
解：（1）图中C为目的基因和运载体（质粒）连接形成的重组DNA（重组质粒）；构建基因表达载体时，首先需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，其次需用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子．
（2）标记基因的作用是供重组DNA的鉴定和选择．
故答案为：
（1）重组DNA（重组质粒） 限制性内切 DNA连接
（2）便于进行重组DNA的鉴定和选择
应用生物工程技术将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中，利用牛的乳腺细胞可以生产血清白蛋白．请回答下列问题：
（1）人的血清白蛋白基因可以从______获取，也可根据已知的基因脱氧核苷酸序列进行化学合成．图中重组细胞______（①/②）发生了基因的重组．
（2）哺乳动物的胚胎的培养液成分较复杂，除一些无机盐和有机盐类外，还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及______等物质．
（3）胚胎工程操作中的最后环节是______，该环节能否成功，与______有关，该过程培养的牛被称为克隆牛，与其相比试管牛培育过程特有的生物技术是______．
（4）运用细胞培养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞（ES细胞）．在培养过程中，必须用______处理内细胞团，使之分散成单个细胞．将ES细胞培养在______细胞上或添加抑制因子的培养液中，能够维持ES细胞不分化的状态．在培养液中加入______，可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化．
正确答案
解：（1）获取目的基因（人的血清白蛋白基因）的方法：从基因文库（或自然界已有的物种中分离）获取；根据已知的基因脱氧核苷酸序列进行化学合成．重组细胞①是通过基因工程中的转基因技术，实现了奶牛胚胎细胞中的DNA与人体血清蛋白基因重组．重组细胞②是通过细胞工程中的核移植技术，实现了细胞核与细胞质的重组．
（2）动物细胞培养时，培养液中除一些无机盐和有机盐类外，还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及动物血清等物质．
（3）胚胎移植是胚胎工程操作中的最后环节，该环节能否成功，与供体和受体的生理状态有关；克隆牛的培育主要采用核移植和胚胎移植技术，而试管牛的培育主要采用体外受体和胚胎移植技术，因此试管牛培育过程特有的生物技术是体外受精．
（4）从早期胚胎中获取胚胎干细胞后，必须用胰蛋白酶处理内细胞团，使之分散成单个细胞．将ES细胞培养在饲养层细胞上或添加抑制因子的培养液中，能够维持ES细胞不分化的状态．在培养液中加入分化诱导因子（或牛磺酸、丁酰环腺苷酸等），可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化．
故答案为：
（1）基因文库（或自然界已有物种中分离） ①
（2）血清
（3）胚胎移植 供体和受体的生理状态 体外受精
（4）胰蛋白酶 饲养层 分化诱导因子（或牛磺酸、丁酰环腺苷酸等）
解析
解：（1）获取目的基因（人的血清白蛋白基因）的方法：从基因文库（或自然界已有的物种中分离）获取；根据已知的基因脱氧核苷酸序列进行化学合成．重组细胞①是通过基因工程中的转基因技术，实现了奶牛胚胎细胞中的DNA与人体血清蛋白基因重组．重组细胞②是通过细胞工程中的核移植技术，实现了细胞核与细胞质的重组．
（2）动物细胞培养时，培养液中除一些无机盐和有机盐类外，还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及动物血清等物质．
（3）胚胎移植是胚胎工程操作中的最后环节，该环节能否成功，与供体和受体的生理状态有关；克隆牛的培育主要采用核移植和胚胎移植技术，而试管牛的培育主要采用体外受体和胚胎移植技术，因此试管牛培育过程特有的生物技术是体外受精．
（4）从早期胚胎中获取胚胎干细胞后，必须用胰蛋白酶处理内细胞团，使之分散成单个细胞．将ES细胞培养在饲养层细胞上或添加抑制因子的培养液中，能够维持ES细胞不分化的状态．在培养液中加入分化诱导因子（或牛磺酸、丁酰环腺苷酸等），可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化．
故答案为：
（1）基因文库（或自然界已有物种中分离） ①
（2）血清
（3）胚胎移植 供体和受体的生理状态 体外受精
（4）胰蛋白酶 饲养层 分化诱导因子（或牛磺酸、丁酰环腺苷酸等）
如图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，请据图作答．
（1）基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤是：______、______、______、______．
（2）过程②必需的酶是______酶，过程③必需的酶是______酶．
（3）与人体细胞中胰岛素基因相比，通过②过程获得的目的基因不含有非编码区和______．
（4）在利用AB获得C的过程中，必须用______切割A和B，使它们产生______，再加入______，才可形成C．
（5）为使过程⑧更易进行，可用______（药剂）处理D．一般将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是______．
正确答案
解：（1）基因工程的操作步骤：目的基因的获取→基因表达载体的构建→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测和鉴定．
（2）②为逆转录过程，需要逆转录酶的参与；过程③是将DNA分子双链拆分成两条单链，所以必需的酶是解旋酶．
（3）与人体细胞中胰岛素基因相比，通过②过程获得的目的基因不含有非编码区和内含子．
（4）在利用AB获得C的过程中，必须用同种限制性内切酶切割A和B，使它们产生相同的黏性末端，再加入DNA连接酶，才可形成C．
（5）⑧是将目的基因导入受体细胞的过程，当受体细胞是微生物细胞时，常采用感受态细胞法，即用CaCl2处理微生物细胞使其成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态细胞，从而将目的基因导入受体细胞．一般将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法．
故答案为：
（1）获取目的基因 构建表达载体 导入受体细胞 目的基因检测与鉴定
（2）逆转录 解旋
（3）内含子
（4）同种限制性内切酶 相同的黏性末端 DNA连接酶
（5）CaCl2 农杆菌转化法
解析
解：（1）基因工程的操作步骤：目的基因的获取→基因表达载体的构建→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测和鉴定．
（2）②为逆转录过程，需要逆转录酶的参与；过程③是将DNA分子双链拆分成两条单链，所以必需的酶是解旋酶．
（3）与人体细胞中胰岛素基因相比，通过②过程获得的目的基因不含有非编码区和内含子．
（4）在利用AB获得C的过程中，必须用同种限制性内切酶切割A和B，使它们产生相同的黏性末端，再加入DNA连接酶，才可形成C．
（5）⑧是将目的基因导入受体细胞的过程，当受体细胞是微生物细胞时，常采用感受态细胞法，即用CaCl2处理微生物细胞使其成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态细胞，从而将目的基因导入受体细胞．一般将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法．
故答案为：
（1）获取目的基因 构建表达载体 导入受体细胞 目的基因检测与鉴定
（2）逆转录 解旋
（3）内含子
（4）同种限制性内切酶 相同的黏性末端 DNA连接酶
（5）CaCl2 农杆菌转化法
（1）与酵母菌相比，蓝藻在结构上最主要的特点是______，二者均具有的细胞器是______．
（2）科学家首先需要通过______扩增出大的生型蓝藻的chlL基因，其反应体系主要包括模板 DNA、导入野生型蓝藻，替换 chlL 基因，获得缺失chlL基因的突变型蓝藻dCTP、dATP、dGTP、dTTP，含酶促反应离子的缓冲液，______和______．
（3）将chlL基因导入质粒pUC118，在含有半乳糖的培养基上，成功导入组质粒1的菌体形成的菌落呈______色．使用含有______的培养基可筛选出缺失chlL基因的突变型蓝藻．
（4）已知蓝藻叶绿素的合成有两条途径--依赖光的合成和不依赖光的合成，分别提取在光下和黑暗环境中培养的 生型和突变型蓝藻的叶绿素，其含见表：
由上表数据可以推测：蓝藻chlL基因控制的是叶绿素______的合成途径．
正确答案
解：（1）酵母菌是真核生物，由真核细胞构成的．蓝藻是原核生物，由原核细胞构成的．原核细胞结构比较简单，没有由核膜包围的细胞核；没有染色体，只有一种细胞器核糖体．
（2）PCR技术能在短时间内大量扩增目的基因（野生型蓝藻的chlL基因）．PCR扩增过程中需要模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）．
（3）由图可知，目的基因插入质粒pUC118后，lacZ基因被破坏，因此导入重组质粒1的细菌在含有半乳糖的平板上，形成白色菌落．野生型蓝藻不含带有红霉素的抗性基因，而Er基因插入重组质粒1后，破坏了chlL基因，导入重组质粒2的突变型蓝藻含有红霉素抗性基因，所以将野生型蓝藻和突变型蓝藻分别放在含有红霉素的培养基中培养时，野生型蓝藻会死亡，可筛选出缺失chlL基因的突变型蓝藻．
（4）由表格可知，野生型蓝藻在光下培养和在黑暗中培养时，叶绿素的含量相差不大，而突变型蓝藻蓝藻在光下培养和在黑暗中培养时，叶绿素的含量相差很大，说明蓝藻的chlL基因调控的是叶绿素不依赖光的合成途径．
故答案为：
（1）无核膜包围的细胞核 核糖体
（2）PCR（或：聚合酶链式反应） 引物 热稳定DNA聚合酶
（3）白 红霉素
（4）蓝藻的chlL基因调控的是叶绿素不依赖光的合成途径（或：蓝藻的chlL基因缺失会阻挡叶绿素不依赖光的合成途径）
解析
解：（1）酵母菌是真核生物，由真核细胞构成的．蓝藻是原核生物，由原核细胞构成的．原核细胞结构比较简单，没有由核膜包围的细胞核；没有染色体，只有一种细胞器核糖体．
（2）PCR技术能在短时间内大量扩增目的基因（野生型蓝藻的chlL基因）．PCR扩增过程中需要模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）．
（3）由图可知，目的基因插入质粒pUC118后，lacZ基因被破坏，因此导入重组质粒1的细菌在含有半乳糖的平板上，形成白色菌落．野生型蓝藻不含带有红霉素的抗性基因，而Er基因插入重组质粒1后，破坏了chlL基因，导入重组质粒2的突变型蓝藻含有红霉素抗性基因，所以将野生型蓝藻和突变型蓝藻分别放在含有红霉素的培养基中培养时，野生型蓝藻会死亡，可筛选出缺失chlL基因的突变型蓝藻．
（4）由表格可知，野生型蓝藻在光下培养和在黑暗中培养时，叶绿素的含量相差不大，而突变型蓝藻蓝藻在光下培养和在黑暗中培养时，叶绿素的含量相差很大，说明蓝藻的chlL基因调控的是叶绿素不依赖光的合成途径．
故答案为：
（1）无核膜包围的细胞核 核糖体
（2）PCR（或：聚合酶链式反应） 引物 热稳定DNA聚合酶
（3）白 红霉素
（4）蓝藻的chlL基因调控的是叶绿素不依赖光的合成途径（或：蓝藻的chlL基因缺失会阻挡叶绿素不依赖光的合成途径）
生物技术在新类型生物培育、疾病征服等方面展现出诱人的前景．请根据以下材料回答相关问题：
材料一：2008年诺贝尔化学奖授予了三位在研究绿色荧光蛋白（GFP）方面做出突出贡献的科学家．绿色荧光蛋白能在蓝光或紫外光的激发下发出荧光，这样借助GFP发出的荧光就可以跟踪蛋白质在细胞内部的移动情况，帮助推断蛋白质的功能．GFP基因可作为目的基因用于培育绿色荧光小鼠，如图表示培育绿色荧光小鼠的基本流程：
请根据上述材料回答下列问题：
（1）用于培育绿色荧光小鼠的基因表达载体的组成必需有启动子、______和______．图中过程②常用的方法是______；过程③利用的生物技术是______；在进行过程④前，利用______技术可以获得数目更多且基因型相同的绿色荧光小鼠．
（2）GFP基因与目的基因一起构建到载体上不影响目的基因的表达，也不影响由目的基因控制合成的蛋白质的结构与功能，且对细胞无毒性作用，因此GFP基因可以作为基因表达载体上______．
（3）目前科学家们通过______工程制造出了蓝色荧光蛋白、黄色荧光蛋白等，该工程是通过改造______来实现预定目标的．
材料二：[HTK]运用细胞培养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞．
（4）在细胞培养中，随着细胞传代次数的增多，绝大部分细胞分裂停止，但极少数细胞克服细胞寿命的自然极限，获得______，朝着等同于癌细胞的方向发展，该种细胞由于细胞膜上______减少，导致细胞间的黏着性______．
（5）在动物细胞体外培养过程中，一般要满足四个方面的条件：无菌、无毒的环境、营养、温度和pH和气体环境，其中在培养液中添加______，以防培养过程中的污染；由于人们对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚，故在使用合成培养基时，通常需加入______等天然成分．
（6）在培养过程中，必须用______处理内细胞团，使之分散成单个细胞．
（7）体外培养胚胎干细胞的结构特点是______．
正确答案
解：（1）根据题意可知，绿色荧光小鼠的基因为该转基因技术中的标记基因，因此其基因表达载体的组成必需有启动子、GFP基因（标记基因）和终止子．图中过程②表示目的基因导入受体细胞，由于该细胞为动物的受精卵，因此常用显微注射法；过程③利用的生物技术是早期胚胎培养技术（细胞培养技术）；在进行过程④胚胎移植前，利用胚胎分割技术可以获得数目更多且基因型相同的绿色荧光小鼠．
（2）GFP基因与目的基因一起构建到载体上不影响目的基因的表达，也不影响由目的基因控制合成的蛋白质的结构与功能，且对细胞无毒性作用，因此GFP基因可以作为基因表达载体上标记基因．
（3）目前科学家们通过蛋白质工程制造出了蓝色荧光蛋白、黄色荧光蛋白等，该工程是通过改造GFP基因（绿色荧光蛋白基因）来实现预定目标的．
（4）在细胞培养中，随着细胞传代次数的增多，绝大部分细胞分裂停止，但极少数细胞克服细胞寿命的自然极限，获得不死性，朝着等同于癌细胞的方向发展，该种细胞由于细胞膜上糖蛋白减少，导致细胞间的黏着性降低．
（5）在动物细胞体外培养过程中，一般要满足四个方面的条件：无菌、无毒的环境、营养、温度和pH和气体环境，其中在培养液中添加抗生素，以防培养过程中的污染；由于人们对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚，故在使用合成培养基时，通常需加入血清、血浆等天然成分．
（6）在培养过程中，由于细胞之间有胞间连丝，其化学本质为蛋白质，因此必须用胰蛋白酶处理内细胞团，使之分散成单个细胞．
（7）体外培养胚胎干细胞的结构特点是体积小、细胞核大、核仁明显．
故答案为：
（1）GFP基因 终止子 显微注射法 早期胚胎培养技术（细胞培养技术） 胚胎分割
（2）标记基因
（3）蛋白质 GFP基因（绿色荧光蛋白基因）
（4）不死性 糖蛋白 降低
（5）抗生素 血清、血浆
（6）胰蛋白酶
（7）体积小、细胞核大、核仁明显
解析
解：（1）根据题意可知，绿色荧光小鼠的基因为该转基因技术中的标记基因，因此其基因表达载体的组成必需有启动子、GFP基因（标记基因）和终止子．图中过程②表示目的基因导入受体细胞，由于该细胞为动物的受精卵，因此常用显微注射法；过程③利用的生物技术是早期胚胎培养技术（细胞培养技术）；在进行过程④胚胎移植前，利用胚胎分割技术可以获得数目更多且基因型相同的绿色荧光小鼠．
（2）GFP基因与目的基因一起构建到载体上不影响目的基因的表达，也不影响由目的基因控制合成的蛋白质的结构与功能，且对细胞无毒性作用，因此GFP基因可以作为基因表达载体上标记基因．
（3）目前科学家们通过蛋白质工程制造出了蓝色荧光蛋白、黄色荧光蛋白等，该工程是通过改造GFP基因（绿色荧光蛋白基因）来实现预定目标的．
（4）在细胞培养中，随着细胞传代次数的增多，绝大部分细胞分裂停止，但极少数细胞克服细胞寿命的自然极限，获得不死性，朝着等同于癌细胞的方向发展，该种细胞由于细胞膜上糖蛋白减少，导致细胞间的黏着性降低．
（5）在动物细胞体外培养过程中，一般要满足四个方面的条件：无菌、无毒的环境、营养、温度和pH和气体环境，其中在培养液中添加抗生素，以防培养过程中的污染；由于人们对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚，故在使用合成培养基时，通常需加入血清、血浆等天然成分．
（6）在培养过程中，由于细胞之间有胞间连丝，其化学本质为蛋白质，因此必须用胰蛋白酶处理内细胞团，使之分散成单个细胞．
（7）体外培养胚胎干细胞的结构特点是体积小、细胞核大、核仁明显．
故答案为：
（1）GFP基因 终止子 显微注射法 早期胚胎培养技术（细胞培养技术） 胚胎分割
（2）标记基因
（3）蛋白质 GFP基因（绿色荧光蛋白基因）
（4）不死性 糖蛋白 降低
（5）抗生素 血清、血浆
（6）胰蛋白酶
（7）体积小、细胞核大、核仁明显
转基因抗虫棉是人们应用较早的基因重组技术推广项目，目前基因技术有了新的改进，如图所示，请根据所学知识回答：
（1）图中转基因过程通常选择的限制酶是______，启动子的作用是与______酶识别和结合，从而驱动基因的转录过程．目的基因与载体结合主要依靠二者含有共同的______末端．
（2）由棉珠1获得单倍体苗的途径为：花粉通过诱导首先形成______进而再分化为试管苗，需要进行秋水仙素处理的过程是______（用标号）．
正确答案
解：（1）含有目的基因的外源DNA中有限制酶EcoRI、SamⅠ和BamHI的切割位点，但限制酶SamⅠ的切割位点位于目的基因上，不能用该酶进行切割，因此切割获取目的基因时应选择限制酶EcoRI和BamHI；启动子是RNA聚合酶的识别和结合位点；目的基因与载体结合主要依靠二者含有共同的黏性末端．
（2）由棉株1获得单倍体苗的途径为：花粉通过诱导首先脱分化形成愈伤组织，进而再分化为试管苗．需要进行秋水仙素处理的过程是②，即用秋水仙素处理单倍体幼苗，使其染色体数目加倍．
故答案为：
（1）EcoRI和BamHI RNA聚合 黏性
（2）愈伤组织 ②
解析
解：（1）含有目的基因的外源DNA中有限制酶EcoRI、SamⅠ和BamHI的切割位点，但限制酶SamⅠ的切割位点位于目的基因上，不能用该酶进行切割，因此切割获取目的基因时应选择限制酶EcoRI和BamHI；启动子是RNA聚合酶的识别和结合位点；目的基因与载体结合主要依靠二者含有共同的黏性末端．
（2）由棉株1获得单倍体苗的途径为：花粉通过诱导首先脱分化形成愈伤组织，进而再分化为试管苗．需要进行秋水仙素处理的过程是②，即用秋水仙素处理单倍体幼苗，使其染色体数目加倍．
故答案为：
（1）EcoRI和BamHI RNA聚合 黏性
（2）愈伤组织 ②
农业科技工作者在烟草中找到了一抗病基因，现拟采用基因工程技术将该基因转入棉花，培育抗病棉花品系．请回答下列问题：
（1）要获得该抗病基因，可采用______ 等方法．为了能把该抗病基因转入到棉花细胞中，常用的载体是______．
（2）要使运载体与该抗病基因连接，首先应使用______进行切割．
（3）基因的“针线”是______．切割完成并连接后得到的DNA分子称为______．
正确答案
解：（1）抗病基因属于目的基因，获取目的基因的方法：从细胞中直接分离获得、化学方法人工合成等．将目的基因导入植物细胞常采用农杆菌转化法，即借助农杆菌中的Ti质粒．
（2）构建基因表达载体时，需先用限制酶切割运载体和含有目的基因的外源DNA分子．
（3）基因的“针线”是DNA连接酶．切割完成并连接后得到的DNA分子称为重组DNA．
故答案为：
（1）从细胞中分离或化学方法人工合成 Ti质粒
（2）限制性核酸内切酶（限制酶）
（3）DNA连接酶 重组DNA
解析
解：（1）抗病基因属于目的基因，获取目的基因的方法：从细胞中直接分离获得、化学方法人工合成等．将目的基因导入植物细胞常采用农杆菌转化法，即借助农杆菌中的Ti质粒．
（2）构建基因表达载体时，需先用限制酶切割运载体和含有目的基因的外源DNA分子．
（3）基因的“针线”是DNA连接酶．切割完成并连接后得到的DNA分子称为重组DNA．
故答案为：
（1）从细胞中分离或化学方法人工合成 Ti质粒
（2）限制性核酸内切酶（限制酶）
（3）DNA连接酶 重组DNA
（1）如果用马铃薯发育的某个时期的mRNA反转录产生的多种DNA片段，与载体连接后储存在一个受体菌群中，这个受体菌群就叫做马铃薯的______．若要在体外获得大量反转录产物，常采用______技术．
（2）在目的基因和质粒载体构建重组质粒的过程中，应使用的限制酶是______．
（3）重组质粒中，目的基因的首端必须有______．若要检测转基因马铃薯的染色体的DNA上是否插入了目的基因，需采用______技术．
（4）若用含有重组质粒的农杆菌直接感染马铃薯植株叶片伤口，则该植株所结的马铃薯______（填“含有”或“不含”）抗原基因．
正确答案
解：（1）如果用马铃薯发育的某个时期的mRNA反转录产生的多种DNA片段，与载体连接后储存在一个受体菌群中，这个受体菌群就叫做马铃薯的cDNA（部分基因）文库．PCR技术可在体外大量扩增目的基因．
（2）根据目的基因两侧的限制酶识别位点可知，在目的基因和质粒载体构建重组质粒的过程中，应使用限制酶PstⅠ和EcoRⅠ．
（3）基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因，其中启动子位于目的基因的首端．要检测目的基因是否插入受体细胞的染色体DNA上，需采用DNA分子杂交技术．
（4）若用含有重组质粒的农杆菌直接感染马铃薯植株叶片伤口，则相应的叶片细胞含有重组质粒，但该植株的其他营养器官不含目的基因，其所结的马铃薯也不含抗原基因．
故答案为：
（1）cDNA（部分基因）文库 PCR
（2）PstⅠ和EcoRⅠ
（3）启动子 DNA分子杂交
（4）不含
解析
解：（1）如果用马铃薯发育的某个时期的mRNA反转录产生的多种DNA片段，与载体连接后储存在一个受体菌群中，这个受体菌群就叫做马铃薯的cDNA（部分基因）文库．PCR技术可在体外大量扩增目的基因．
（2）根据目的基因两侧的限制酶识别位点可知，在目的基因和质粒载体构建重组质粒的过程中，应使用限制酶PstⅠ和EcoRⅠ．
（3）基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因，其中启动子位于目的基因的首端．要检测目的基因是否插入受体细胞的染色体DNA上，需采用DNA分子杂交技术．
（4）若用含有重组质粒的农杆菌直接感染马铃薯植株叶片伤口，则相应的叶片细胞含有重组质粒，但该植株的其他营养器官不含目的基因，其所结的马铃薯也不含抗原基因．
故答案为：
（1）cDNA（部分基因）文库 PCR
（2）PstⅠ和EcoRⅠ
（3）启动子 DNA分子杂交
（4）不含
基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术，以分子遗传学为理论基础，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，改变生物原有的遗传特性、获得新品种和生产新产品．回答以下问题：
（1）培育转基因植物过程中，基本操作需要的工具酶是______．基因表达载体中目的基因首端必须含有______，它是RNA聚合酶识别和结合位点．
（2）请写出一种将目的基因导入植物细胞的方法______；如果受体细胞是动物细胞，则该细胞一般是______；如果受体细胞是植物细胞可采用______技术获得转基因植物，该技术的原理是植物细胞的全能性．
（3）为获得大量的目的基因，可以用______技术进行扩增，其原理是______，该过程需要以______为模板，所用酶最大的特点是______．
正确答案
解：（1）基因工程的基本操作中所需的工具酶是限制酶和DNA连接酶．基因表达载体由启动子、目的基因、终止子和标记基因等组成，其中启动子是RNA聚合酶识别和结合位点．
（2）将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；由于受精卵的全能性最高，因此一般选用动物的受精卵作为受体细胞；将转基因细胞培育成转基因植物还需要采用植物组织培养技术，该技术的原理是植物细胞的全能性．
（3）PCR技术可以在体外大量扩增目的基因，其原理是DNA复制．PCR技术的条件：以目的基因为模板，以四种脱氧核苷酸为原料，还需要热稳定DNA聚合酶．
故答案为：
（1）限制酶和DNA连接酶 启动子
（2）农杆菌转化法或基因枪法或花粉管通道法 受精卵 植物组织培养
（3）PCR DNA复制 目的基因 耐高温
解析
解：（1）基因工程的基本操作中所需的工具酶是限制酶和DNA连接酶．基因表达载体由启动子、目的基因、终止子和标记基因等组成，其中启动子是RNA聚合酶识别和结合位点．
（2）将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；由于受精卵的全能性最高，因此一般选用动物的受精卵作为受体细胞；将转基因细胞培育成转基因植物还需要采用植物组织培养技术，该技术的原理是植物细胞的全能性．
（3）PCR技术可以在体外大量扩增目的基因，其原理是DNA复制．PCR技术的条件：以目的基因为模板，以四种脱氧核苷酸为原料，还需要热稳定DNA聚合酶．
故答案为：
（1）限制酶和DNA连接酶 启动子
（2）农杆菌转化法或基因枪法或花粉管通道法 受精卵 植物组织培养
（3）PCR DNA复制 目的基因 耐高温
扫码查看完整答案与解析