- 基因工程的基本操作程序
- 共6244题
肺细胞中的let一7基因表达减弱，癌基因RAS表达增强，会引发肺癌．研究人员利用基因工程技术将let一7基因导入肺癌细胞实现表达增强后，发现肺癌细胞的增殖受到抑制．该基因工程技术基本流程如图1．
（1）进行过程①时，需用______酶切开载体以插入let一7基因．进行过程②时，需用______酶处理贴附在培养皿壁上的细胞，以利于细胞培养．采用PCR技术扩增let一7基因时，在PCR反应体系的主要成分应包含：扩增缓冲液（含Mg2+）、水，4种脱氧核糖核苷酸、模板DNA、耐高温的DNA聚合酶和引物l和引物Ⅱ等，若在该反应体系中，目的基因扩增了5代，则具有引物I的DNA所占的比例理论上为______．
（2）研究发现，let一7基因能影响癌基因RAS的表达，其影响机理如图2．据图分析，可从细胞中提取______进行分子杂交，以直接检测1et一7基因是否转录．肺癌细胞增殖受到抑制，可能是由于细胞中______（RASmRNA/RAS蛋白质）含量减少引起的．
（3）现有一长度为1000碱基对（bp）的DNA分子，用限制酶切开后得到仍是长度为1000bp的DNA分子，说明此DNA分子的形态为______．
（4）某线性DNA分子分别用限制酶HindⅢ和Sma I处理，然后用这两种酶同时处理，得到如下片段（kb为千个碱基对）：
可以推知限制酶HindⅢ和Sma I在此DNA分子中分别有______个识别序列．两酶同时处理后得到的片段，再用限制酶EcoR I处理，结果导致凝胶上3.0kb的片段消失，产生一种1.5kb的新片段；那么如果用限制酶HindⅢ和EcoR I将该线性DNA分子进行切割，则可得到长度分别为______的片段．
正确答案
解：（1）基因工程中用到的基因剪刀是限制性核酸内切酶．要将组织细胞分散开需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理．目的基因扩增了5代，共得到32个DNA分子，除了含有模板DNA链的1个DNA分子外，其余的DNA分子都含有引物I，因此占31/32．
（2）由图2可以看出let一7基因是通过影响转录来影响癌基因RAS表达的，因此从细胞中提取RNA进行分子杂交，以直接检测1et一7基因是否转录．影响转录后RAS蛋白质不能合成，含量会减少．
（3）一长度为1000碱基对（bp）的DNA分子，用限制酶切开后得到仍是长度为1000bp的一个DNA分子，说明该DNA分子是环状的．
（4）由表格信息可知分别用限制酶HindⅢ和Sma I处理后得到的都只有2个片段，说明这个DNA分子中都只有1个它们的酶切位点．限制酶EcoR I处理，凝胶上3.0 kb的片段消失，产生一种1.5 kb的新片段，说明在这段DNA正中间含有一个EcoR I酶酶切位点，综合表格信息可知该DNA片段共有7.7kb，在2.5kb处有HindⅢ酶切位点，在5.5kb处有Sma I酶切位点，在4.0kb处有EcoR I酶切位点，因此用限制酶HindⅢ和EcoR I将该线性DNA分子进行切割，可得到2.5 kb、1.5 kb、3.5 kb的片段．
故答案：
（1）限制性核酸内切酶 胰蛋白 31/32
（2）RNA RAS蛋白质
（3）环状
（4）1、1 2.5 kb、1.5 kb、3.5 kb
解析
解：（1）基因工程中用到的基因剪刀是限制性核酸内切酶．要将组织细胞分散开需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理．目的基因扩增了5代，共得到32个DNA分子，除了含有模板DNA链的1个DNA分子外，其余的DNA分子都含有引物I，因此占31/32．
（2）由图2可以看出let一7基因是通过影响转录来影响癌基因RAS表达的，因此从细胞中提取RNA进行分子杂交，以直接检测1et一7基因是否转录．影响转录后RAS蛋白质不能合成，含量会减少．
（3）一长度为1000碱基对（bp）的DNA分子，用限制酶切开后得到仍是长度为1000bp的一个DNA分子，说明该DNA分子是环状的．
（4）由表格信息可知分别用限制酶HindⅢ和Sma I处理后得到的都只有2个片段，说明这个DNA分子中都只有1个它们的酶切位点．限制酶EcoR I处理，凝胶上3.0 kb的片段消失，产生一种1.5 kb的新片段，说明在这段DNA正中间含有一个EcoR I酶酶切位点，综合表格信息可知该DNA片段共有7.7kb，在2.5kb处有HindⅢ酶切位点，在5.5kb处有Sma I酶切位点，在4.0kb处有EcoR I酶切位点，因此用限制酶HindⅢ和EcoR I将该线性DNA分子进行切割，可得到2.5 kb、1.5 kb、3.5 kb的片段．
故答案：
（1）限制性核酸内切酶 胰蛋白 31/32
（2）RNA RAS蛋白质
（3）环状
（4）1、1 2.5 kb、1.5 kb、3.5 kb
利用转基因奶牛乳腺生物发应器生产人的生长激素，需要构建一种能高水平表达的表达载体，选择合适的基因启动子至关重要．由于无法由基因表达产物推知启动子的碱基序列，运用PCR技术单独克隆启动子存在困难．科研人员经过长期研究，终于发明了下图所示的一种克隆启动子的方法．请回答：
（1）培育转基因奶牛时，需要在生长激素编码序列前插入______的启动子．
（2）由基因表达产物无法推知启动子碱基序列，其原因是______．
（3）过程①需选择的限制酶是______，过程③需选择的限制酶是______．过程④需要使用的工具酶是______．
（4）过程④中可以根据基因编码序列两端的部分碱基序列设计______进行扩增．扩增过程中，在第______轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段．
（5）过程⑤中将克隆的启动子与外源基因编码序列连接时，原引物a所在的P片段的碱基对数目应是3的整数倍，目的是______．
正确答案
解：（1）培育转基因奶牛时，根据基因的选择性表达原理，需要在生长激素编码序列前插入乳腺蛋白基因的启动子，使生长激素编码序列只在乳腺组织细胞中表达．
（2）因为基因中启动子的碱基序列不能被转录，所以由基因表达产物无法推知启动子碱基序列．
（3）含有目的基因的外源DNA分子上含有限制酶BamHⅠ、HindⅢ、MboⅠ、HindⅢ的识别序列和切割位点，但是用限制酶HindⅢ、MboⅠ和HindⅢ切割都会破坏目的基因，所以过程①应选择限制酶BamHⅠ．而限制酶BamHⅠ和MboⅠ的识别序列相同，所以过程③中要将基因表达载体中的目的基因切开，应选择位于目的基因上的另一个限制酶HindⅢ．过程④表示采用PCR技术体外扩增目的基因的过程，该过程在高温条件下进行，因此需要使用耐高温的DNA聚合酶（Taq酶）．
（4）过程④中可以根据基因编码序列两端的部分碱基序列设计引物进行扩增．扩增过程中，在第三轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段．
（5）因为基因中相邻的3个碱基决定一个密码子，所以过程⑤中将克隆的启动子与外源基因编码序列连接时，原引物a所在的P片段的碱基对数目应是3的整数倍，目的是保证外源基因编码序列编码正确的氨基酸序列．
故答案为：
（1）乳腺蛋白基因
（2）基因中启动子的碱基序列不能被转录
（3）BamHⅠHindⅢ耐高温的DNA聚合酶（Taq酶）
（4）引物 三
（5）保证外源基因编码序列编码正确的氨基酸序列
解析
解：（1）培育转基因奶牛时，根据基因的选择性表达原理，需要在生长激素编码序列前插入乳腺蛋白基因的启动子，使生长激素编码序列只在乳腺组织细胞中表达．
（2）因为基因中启动子的碱基序列不能被转录，所以由基因表达产物无法推知启动子碱基序列．
（3）含有目的基因的外源DNA分子上含有限制酶BamHⅠ、HindⅢ、MboⅠ、HindⅢ的识别序列和切割位点，但是用限制酶HindⅢ、MboⅠ和HindⅢ切割都会破坏目的基因，所以过程①应选择限制酶BamHⅠ．而限制酶BamHⅠ和MboⅠ的识别序列相同，所以过程③中要将基因表达载体中的目的基因切开，应选择位于目的基因上的另一个限制酶HindⅢ．过程④表示采用PCR技术体外扩增目的基因的过程，该过程在高温条件下进行，因此需要使用耐高温的DNA聚合酶（Taq酶）．
（4）过程④中可以根据基因编码序列两端的部分碱基序列设计引物进行扩增．扩增过程中，在第三轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段．
（5）因为基因中相邻的3个碱基决定一个密码子，所以过程⑤中将克隆的启动子与外源基因编码序列连接时，原引物a所在的P片段的碱基对数目应是3的整数倍，目的是保证外源基因编码序列编码正确的氨基酸序列．
故答案为：
（1）乳腺蛋白基因
（2）基因中启动子的碱基序列不能被转录
（3）BamHⅠHindⅢ耐高温的DNA聚合酶（Taq酶）
（4）引物 三
（5）保证外源基因编码序列编码正确的氨基酸序列
[生物--现代生物科技专题]
将已经导入人乳铁蛋白基因的山羊胚胎细胞和乳腺上皮细胞作为供体细胞，利用体细胞核移植技术，分别将等量的上述细胞核移植到山羊MII期去核卵母细胞内，形成克隆胚，经体外培养后，得到囊胚，结果如表．
请回答：
（1）导入人乳铁蛋白基因后，需将两种供体细胞分别放入特定的选择培养基中培养，筛选出含有______的供体细胞．
（2）若要对转基因供体细胞的DNA进行PCR检测，需将DNA加热至90～95℃，目的是______
（3）两种转基因供体细胞经诱导后，能检测到人乳铁蛋白的应是______细胞．
（4）分析上表结果得出：胚胎细胞核移植的难度______（大于/小于）乳腺上皮细胞核移植，其判断依据是______．
正确答案
解：（1）将目的基因导入乳腺上皮细胞和胚胎细胞后，需采用特定的选择培养基筛选出含有目的基因（人乳铁蛋白基因）的乳腺上皮细胞和胚胎细胞．
（2）PCR技术的原理是DNA复制，采用PCR技术检测转基因供体细胞的DNA时，需将DNA加热至90～95℃，以断裂氢键，从而使DNA解旋．
（3）由于基因的选择性表达，即人乳铁蛋白基因只在乳腺上皮细胞表达，所以能检测到人乳铁蛋白的应是乳腺上皮细胞．
（4）表中数据显示胚胎细胞克隆的个数及囊胚率均多于乳腺上皮细胞，说明胚胎细胞核移植的难度小于乳腺上皮细胞核移植．
故答案：（1）人人乳铁蛋白基因（或“目的基因”）
（2）使DNA解旋
（3）乳腺上皮
（4）小于 胚胎细胞克隆的个数及囊胚率均多于乳腺上皮细胞
解析
解：（1）将目的基因导入乳腺上皮细胞和胚胎细胞后，需采用特定的选择培养基筛选出含有目的基因（人乳铁蛋白基因）的乳腺上皮细胞和胚胎细胞．
（2）PCR技术的原理是DNA复制，采用PCR技术检测转基因供体细胞的DNA时，需将DNA加热至90～95℃，以断裂氢键，从而使DNA解旋．
（3）由于基因的选择性表达，即人乳铁蛋白基因只在乳腺上皮细胞表达，所以能检测到人乳铁蛋白的应是乳腺上皮细胞．
（4）表中数据显示胚胎细胞克隆的个数及囊胚率均多于乳腺上皮细胞，说明胚胎细胞核移植的难度小于乳腺上皮细胞核移植．
故答案：（1）人人乳铁蛋白基因（或“目的基因”）
（2）使DNA解旋
（3）乳腺上皮
（4）小于 胚胎细胞克隆的个数及囊胚率均多于乳腺上皮细胞
回答下列有关基因工程问题．
图1表示含有目的基因D的DNA片段长度（bp即碱基对）和部分碱基序列，图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列．现有MspI、BamHI、MboI、SmaI 4种限制性核酸内切酶，它们识别的碱基序列和酶切位点分别为C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG．
（1）限制性核酸内切酶的酶切点是连接两个核苷酸之间的______．下列有关限制酶的叙述正确的是______．（可多选）
A．从反应类型来看，限制酶催化的是一种水解反应
B．限制酶的活性受温度、pH的影响
C．一种限制酶只能识别双链DNA中某种特定的脱氧核苷酸序列
D．限制酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的几率就越小
（2）若用限制酶SmaI完全切割图1中DNA片段，其产物长度分别为______．
（3）若图1中虚线方框内的碱基对被T-A碱基对替换，那么基因D就突变为基因d．从杂合子中分离出图1及其对应的DNA片段，用限制酶Sma I完全切割，产物中共有______种不同长度的DNA片段．
（4）若将图2中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后进行连接，形成重组质粒，那么应选用的限制酶是______．在导入重组质粒后，为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，请你设计一个筛选方案：______．
正确答案
解：（1）限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，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裂．
A、限制酶催化的水解反应，故A正确；
B、酶的活性受温度、PH等因素的影响，故B正确；
C、限制酶具有专一性，即一种限制酶只能识别双链DNA中某种特定的脱氧核苷酸序列，故C正确；
D、限制酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的几率就越大，故D错误．
故选：ABC．
（2）（3）从杂合子体细胞内分离出图1所示的DNA片段及其同源片段，D基因片段有两个限制酶SmaⅠ酶切位点，完全切割后出现三个片段长度分别是537bp、790bp、661bp，发生基因突变后的d基因片段只有一个限制酶SmaⅠ酶切位点，完全切割后出现两个片段长度分别是1327bp、661bp，所以图1所示的DNA片段及其同源片段被切割后共出现四种不同的DNA片段．
（4）在构建重组质粒时，目的基因D不能用限制酶MspⅠ和SmaⅠ，这两种限制酶切割的位点在目的基因的中间，如果切割目的基因D会被破坏；也不能用限制酶MboⅠ，它在目的基因上有两个酶切位点，如果切割质粒上的标记基因会被破坏，就没办法进行重组质粒的检测，故应选用限制酶BamHⅠ；用限制酶BamHⅠ切割质粒会破坏抗生素A抗性基因，保留抗生素B抗性基因，则导入重组质粒的大肠杆菌能再含有抗生素B的培养基上生存，但不能在含有抗生素A的培养基上生存．所以为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，在培养基中分别添加抗生素A、抗生素B，筛选出能在抗生素B中生长而不能再抗生素A中生长的大肠杆菌．
故答案：（1）磷酸二酯键 ABC
（2）537bp、790bp、661bp
（3）4
（4）BamHⅠ在培养基中分别添加抗生素A、抗生素B，筛选出能在抗生素B中生长而不能再抗生素A中生长的大肠杆菌
解析
解：（1）限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，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裂．
A、限制酶催化的水解反应，故A正确；
B、酶的活性受温度、PH等因素的影响，故B正确；
C、限制酶具有专一性，即一种限制酶只能识别双链DNA中某种特定的脱氧核苷酸序列，故C正确；
D、限制酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的几率就越大，故D错误．
故选：ABC．
（2）（3）从杂合子体细胞内分离出图1所示的DNA片段及其同源片段，D基因片段有两个限制酶SmaⅠ酶切位点，完全切割后出现三个片段长度分别是537bp、790bp、661bp，发生基因突变后的d基因片段只有一个限制酶SmaⅠ酶切位点，完全切割后出现两个片段长度分别是1327bp、661bp，所以图1所示的DNA片段及其同源片段被切割后共出现四种不同的DNA片段．
（4）在构建重组质粒时，目的基因D不能用限制酶MspⅠ和SmaⅠ，这两种限制酶切割的位点在目的基因的中间，如果切割目的基因D会被破坏；也不能用限制酶MboⅠ，它在目的基因上有两个酶切位点，如果切割质粒上的标记基因会被破坏，就没办法进行重组质粒的检测，故应选用限制酶BamHⅠ；用限制酶BamHⅠ切割质粒会破坏抗生素A抗性基因，保留抗生素B抗性基因，则导入重组质粒的大肠杆菌能再含有抗生素B的培养基上生存，但不能在含有抗生素A的培养基上生存．所以为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，在培养基中分别添加抗生素A、抗生素B，筛选出能在抗生素B中生长而不能再抗生素A中生长的大肠杆菌．
故答案：（1）磷酸二酯键 ABC
（2）537bp、790bp、661bp
（3）4
（4）BamHⅠ在培养基中分别添加抗生素A、抗生素B，筛选出能在抗生素B中生长而不能再抗生素A中生长的大肠杆菌
Skerra等（1988）首先用细菌表达的抗体重链可变区和轻链可变区在体外重组出有功能的重组分子，开创了基因工程抗体的先河，使抗体技术由细胞工程抗体（杂交瘤单克隆抗体）发展到第三代基因工程抗体．近几年来小分子抗体的研究，为制备以小分子抗体为“弹头”的导向药物、免疫毒素、酶标抗体等提供了安全有效的途径，使临床治疗和诊断技术更上一个台阶．请回答：
（1）抗体的化学本质是______，抗体重链和轻链的基本组成单位都是（结构简式）______．
（2）基因工程技术研制的小抗体与单克隆技术具有同样的性质______．
（3）505g氨基酸合成了某小分子抗体415g，经化学分析知道此抗体仅含一条肽链，该多肽链的氨基酸平均式量为100，那么该抗体由______个氨基酸组成，控制其合成的目的基因每复制一次至少脱去______个水分子．
正确答案
解：（1）抗体的化学本质是球蛋白，抗体重链和轻链的基本组成单位都是氨基酸，其结构简式见答案．
（2）基因工程技术研制的小抗体与单克隆技术具有同样的性质，即特异性强、灵敏度高的特点．
（3）多肽质量为415g，氨基酸质量为505g，脱去水的质量=505-415=90g，设脱去水分子个数为x，此抗体仅含一条肽链，则氨基酸数目为x+1，则：100（x+1）：18x=505：90，x=100．所以脱掉水分子数是100，所以则该多肽为101肽，该抗体由101个氨基酸组成．根据基因中脱氧核苷酸数：蛋白质中氨基酸数=6：1，可知控制该抗体合成的目的基因为101×6=606个脱氧核苷酸，基因是双链结构，因此控制其合成的目的基因每复制一次至少脱去606-2=604个水分子．
故答案为：
（1）球蛋白
（2）特异性强、灵敏度高
（3）101 604
解析
解：（1）抗体的化学本质是球蛋白，抗体重链和轻链的基本组成单位都是氨基酸，其结构简式见答案．
（2）基因工程技术研制的小抗体与单克隆技术具有同样的性质，即特异性强、灵敏度高的特点．
（3）多肽质量为415g，氨基酸质量为505g，脱去水的质量=505-415=90g，设脱去水分子个数为x，此抗体仅含一条肽链，则氨基酸数目为x+1，则：100（x+1）：18x=505：90，x=100．所以脱掉水分子数是100，所以则该多肽为101肽，该抗体由101个氨基酸组成．根据基因中脱氧核苷酸数：蛋白质中氨基酸数=6：1，可知控制该抗体合成的目的基因为101×6=606个脱氧核苷酸，基因是双链结构，因此控制其合成的目的基因每复制一次至少脱去606-2=604个水分子．
故答案为：
（1）球蛋白
（2）特异性强、灵敏度高
（3）101 604
如图图一是利用基因工程生产人胰岛素的主要流程图，图二是生产过程中所制备的带有目的基因供体DNA分子及运载体（质粒）的示意图．箭头所指为相应限制性核酸内切酶的识别位点，Tetr表示四环素抗性基因，Tetr上游有基因C，基因C的表达产物会阻断Tetr基因的表达．请回答下列问题：
（1）第②步中需要的酶是______，第④步常用的方法是______．
（2）若图一所示的过程中以Tetr为标记基因，则第③中应选用______对______进行切割，再用DNA连接酶连接，连接的化学键是______．为检测转化结果，将经第④步处理后的土壤农杆菌培养液接种在含有______培养基上，长出的菌落就是成功插入目的基因的菌落．
（3）第⑥步中经脱分化形成的愈伤组织细胞的特点是______，检验目的基因在烟草细胞中是否成功表达的方法为______．
正确答案
解：（1）逆转录过程获得DNA需要逆转录酶和DNA聚合酶，将目的基因导入细菌的方法是钙离子转化法．
（2）由于基因C的表达产物会阻断Tetr基因表达，所以需要破坏基因C但不能破坏Tetr基因，所以选用Bg1Ⅰ、HindⅢ进行切割．DNA连接酶连接的化学键是磷酸二酯键．标记基因是四环素抗性基因，所以在含有四环素的培养基上培养农杆菌．
（3）愈伤组织细胞的特点是具有分生能力的薄壁细胞，检验目的基因在烟草细胞中是否成功表达的方法是抗原-抗体杂交．
答案：（1）逆转录酶和DNA聚合酶 钙离子转化法
（2）Bg1Ⅰ、HindⅢ人胰岛素基因和质粒 磷酸二酯键 四环素
（3）具有分生能力的薄壁细胞 抗原-抗体杂交
解析
解：（1）逆转录过程获得DNA需要逆转录酶和DNA聚合酶，将目的基因导入细菌的方法是钙离子转化法．
（2）由于基因C的表达产物会阻断Tetr基因表达，所以需要破坏基因C但不能破坏Tetr基因，所以选用Bg1Ⅰ、HindⅢ进行切割．DNA连接酶连接的化学键是磷酸二酯键．标记基因是四环素抗性基因，所以在含有四环素的培养基上培养农杆菌．
（3）愈伤组织细胞的特点是具有分生能力的薄壁细胞，检验目的基因在烟草细胞中是否成功表达的方法是抗原-抗体杂交．
答案：（1）逆转录酶和DNA聚合酶 钙离子转化法
（2）Bg1Ⅰ、HindⅢ人胰岛素基因和质粒 磷酸二酯键 四环素
（3）具有分生能力的薄壁细胞 抗原-抗体杂交
图l、图2力获得生物新品种的过程示意图．请据图回答
（1）图2为获得抗虫棉技术的流程．A过程需要的酶有______．
图3为重组质粒的模式图，B过程在一般培养基中应加入______，
才能获得含重组质粒的土壤农杆菌．
（2）图2中将目的基因导入植物受体细胞采用的方法是______．C过程的培养基除含有必要营养物质外，还必须加入的激素是______．
（3）随着科技发展，获取目的基因的方法也越来越多，若图2中的“抗虫基因”是利用图l中的方法获取的，该方法称为______、______．图中①过程与细胞中DNA复制过程相比，该过程不需要______酶．
（4）离体棉花叶片组织经C、D、E成功地培育出了转基因抗虫植株，此过程涉及的细胞工程技术是______．
正确答案
解：（1）A表示基因表达载体的构建过程，首先要用限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体，再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组质粒，因此该过程需要限制酶和DNA连接酶；通过标记基因筛选含有重组质粒的受体细胞，该质粒的标记基因是卡那霉素抗性基因，因此可以用含有卡那霉素的培养基进行选择培养．
（2）由图可知该过程借助农杆菌侵染离体棉花组织，将目的基因导入受体细胞，即农杆菌转化法；植物组织培养过程需要加适量的生长素和细胞分裂素促进根和芽的分化．
（3）PCR （聚合酶链式反应）是利用目的基因DNA受热变性后解为单链，引物与单链相应互补配对，然后在DNA聚合酶的作用下进行延伸，如此循环往复，与细胞中DNA复制过程相比，该过程不需要DNA解旋酶．
（4）由图可知该过程涉及的细胞工程技术为植物组织培养技术．
故答案：（1）限制性内切酶、DNA连接酶 卡那霉素
（2）农杆菌转化法 生长素和细胞分裂素
（3）PCR DNA解旋酶
（4）植物组织培养
解析
解：（1）A表示基因表达载体的构建过程，首先要用限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体，再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组质粒，因此该过程需要限制酶和DNA连接酶；通过标记基因筛选含有重组质粒的受体细胞，该质粒的标记基因是卡那霉素抗性基因，因此可以用含有卡那霉素的培养基进行选择培养．
（2）由图可知该过程借助农杆菌侵染离体棉花组织，将目的基因导入受体细胞，即农杆菌转化法；植物组织培养过程需要加适量的生长素和细胞分裂素促进根和芽的分化．
（3）PCR （聚合酶链式反应）是利用目的基因DNA受热变性后解为单链，引物与单链相应互补配对，然后在DNA聚合酶的作用下进行延伸，如此循环往复，与细胞中DNA复制过程相比，该过程不需要DNA解旋酶．
（4）由图可知该过程涉及的细胞工程技术为植物组织培养技术．
故答案：（1）限制性内切酶、DNA连接酶 卡那霉素
（2）农杆菌转化法 生长素和细胞分裂素
（3）PCR DNA解旋酶
（4）植物组织培养
我们日常吃的大米中铁含量极低，科研人员通过基因工程等技术，培育出了铁含量比普通大米高60%的转基因水稻，改良了稻米的营养品质．如图为培育转基因水稻过程示意图，请回答：
（1）在上述工程中，铁结合蛋白基因称为______，获取该基因后常用______技术进行扩增．
（2）构建重组Ti质粒时，通常要用同种限制酶分别切割______和______．将重组Ti质粒转入农杆菌，可以用______处理农杆菌，使重组Ti质粒易于导入．
（3）将含有重组Ti质粒的农杆菌与水稻愈伤组织共同培养时，通过培养基2的筛选培养，可以获得______；培养基3与培养基2的区别是______．
（4）检测培育转基因水稻的目的是否达到，需要检测转基因水稻______．
正确答案
解：（l）获取目的基因的方法有三种：①从基因文库中获取 ②利用PCR技术扩增 ③人工合成（化学合成）．为了培育出了铁含量比普通大米高60%的转基因水稻，所以铁结合蛋白基因称为目的基因，获取该基因后常用PCR技术进行扩增．
（2）构建重组质粒的过程中，通常要用同一种限制酶分别切割质粒和含目的基因的DNA片段，使它们产生相同的黏性末端，然后再用DNA连接酶连接成重组质粒．将重组Ti质粒转入农杆菌时，可以用CaCl2溶液处理农杆菌，使农杆菌属于感受态，便于重组Ti质粒导入．
（3）质粒上的标记基因为潮霉素抗性基因，因此通过培养基2的筛选培养，可以获得含有重组质粒的愈伤组织．愈伤组织再分化形成植株过程中需要加入生长素和细胞分裂素，生长素比例高时可促进生的分化，细胞分裂素比例高时可促进芽的分化，因此培养基3与培养基2的区别是生长素和细胞分裂素的浓度比例不同．
（4）该基因工程的目的基因为铁结合蛋白基因，因此检测培育转基因水稻的目的是否达到，需要检测转基因水稻种子中铁含量．
故答案为：
（1）目的基因 PCR
（2）含目的基因的DNA片段 质粒 CaCl2
（3）含有重组质粒的愈伤组织 生长素和细胞分裂素的浓度比例
（4）种子中铁含量
解析
解：（l）获取目的基因的方法有三种：①从基因文库中获取 ②利用PCR技术扩增 ③人工合成（化学合成）．为了培育出了铁含量比普通大米高60%的转基因水稻，所以铁结合蛋白基因称为目的基因，获取该基因后常用PCR技术进行扩增．
（2）构建重组质粒的过程中，通常要用同一种限制酶分别切割质粒和含目的基因的DNA片段，使它们产生相同的黏性末端，然后再用DNA连接酶连接成重组质粒．将重组Ti质粒转入农杆菌时，可以用CaCl2溶液处理农杆菌，使农杆菌属于感受态，便于重组Ti质粒导入．
（3）质粒上的标记基因为潮霉素抗性基因，因此通过培养基2的筛选培养，可以获得含有重组质粒的愈伤组织．愈伤组织再分化形成植株过程中需要加入生长素和细胞分裂素，生长素比例高时可促进生的分化，细胞分裂素比例高时可促进芽的分化，因此培养基3与培养基2的区别是生长素和细胞分裂素的浓度比例不同．
（4）该基因工程的目的基因为铁结合蛋白基因，因此检测培育转基因水稻的目的是否达到，需要检测转基因水稻种子中铁含量．
故答案为：
（1）目的基因 PCR
（2）含目的基因的DNA片段 质粒 CaCl2
（3）含有重组质粒的愈伤组织 生长素和细胞分裂素的浓度比例
（4）种子中铁含量
生物工程技术为人们获得需要的生物新品种或新产品提供了便利．请据图回答：
（1）②过程常用的方法是______．可以采用______技术，培育出多头基因型相同的转基因犊牛．
（2）在抗虫棉培育过程中，④常用的方法是______，⑤过程采用的技术是______．该技术中，愈伤组织细胞可培育成单个胚性细胞，利用胚性细胞再分化形成的______可制成人工种子．在分子水平上，可采用______的方法来检测转基因抗虫棉的抗虫基因是否成功表达．
（3）当获能后的精子与卵子相遇时，首先发生______反应，释放出有关的酶直接溶解卵丘细胞之间的物质，形成精子穿越放射冠的通路．防止多精入卵的生理反应依次有______、______．（时间顺序不可颠倒）
正确答案
解：（1）受体细胞是动物细胞，可用显微注射法将目的基因导入到受体细胞中．胚胎分割采用机械方法将早期胚胎切割，经移植获得同卵双胚或多胚，从而获得较多基因型相同的转基因犊牛．
（2）受体细胞是植物细胞时，常用农杆菌转化法将目的基因导入到受体细胞中．⑤过程可以采用植物组织培养将重组细胞体外培养成一个完整植株．该技术中，愈伤组织细胞可培育成单个胚性细胞，利用胚性细胞再分化形成的胚状体（或丛芽、不定芽、顶芽、腋芽）可制成人工种子．检测转基因抗虫棉的抗虫基因是否成功表达，可以在分子水平上，可采用抗原-抗体杂交的方法来检测目的基因的产物．
（3）当获能后的精子与卵子相遇时，释放出顶体酶直接溶解卵丘细胞之间的物质，形成精子穿越放射冠的通路，即顶体反应．透明带反应和卵细胞膜反应防止多精入卵的两道防线．
故答案为：
（1）显微注射法 胚胎分割
（2）农杆菌转化法 植物组织培养 胚状体（或丛芽、不定芽、顶芽、腋芽任意写出一个即得分） 抗原-抗体杂交
（3）顶体 透明带反应 卵细胞膜反应
解析
解：（1）受体细胞是动物细胞，可用显微注射法将目的基因导入到受体细胞中．胚胎分割采用机械方法将早期胚胎切割，经移植获得同卵双胚或多胚，从而获得较多基因型相同的转基因犊牛．
（2）受体细胞是植物细胞时，常用农杆菌转化法将目的基因导入到受体细胞中．⑤过程可以采用植物组织培养将重组细胞体外培养成一个完整植株．该技术中，愈伤组织细胞可培育成单个胚性细胞，利用胚性细胞再分化形成的胚状体（或丛芽、不定芽、顶芽、腋芽）可制成人工种子．检测转基因抗虫棉的抗虫基因是否成功表达，可以在分子水平上，可采用抗原-抗体杂交的方法来检测目的基因的产物．
（3）当获能后的精子与卵子相遇时，释放出顶体酶直接溶解卵丘细胞之间的物质，形成精子穿越放射冠的通路，即顶体反应．透明带反应和卵细胞膜反应防止多精入卵的两道防线．
故答案为：
（1）显微注射法 胚胎分割
（2）农杆菌转化法 植物组织培养 胚状体（或丛芽、不定芽、顶芽、腋芽任意写出一个即得分） 抗原-抗体杂交
（3）顶体 透明带反应 卵细胞膜反应
[选修3--现代生物科技专题]
“滔滔”是我国第一例转入人体白蛋白基因的转基因试管牛，人们利用该转基因奶牛的乳汁生产人类血清白蛋白．
（1）试管动物实际上是体外受精与胚胎移植两项技术的综合运用．体外受精前需要对奶牛的精子进行______处理．防止多精入卵的生理反应包括______和______．胚胎工程的终端环节是胚胎移植，移植后的胚胎能在受体子宫内存活的生理基础是不发生______．
（2）人体白蛋白基因通常可以从基因文库中获取，含有一种生物所有基因的文库称为______，获得人体白蛋白基因后可以利用______技术进行扩增．人体白蛋白基因一般利用______技术导入牛的受精卵中，当受精卵分裂到囊胚期时，需要取囊胚的______细胞进行性别鉴定，以确保发育成熟的牛能分泌乳汁．
（3）基因工程技术还可以让动物细胞生产人源抗体，通常可将从动物体内提取的B细胞的抗体分子基因敲除，导入人的抗体分子基因，然后将该细胞与______细胞融合，再用特定的______进行筛选得到杂交瘤细胞，再通过克隆化培养和______等过程获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞，再在培养液或小鼠腹腔进行培养，从而获得所需抗体．
正确答案
解：（1）精子受精前需要先进行获能处理；透明带反应、卵黄膜封闭作用是防止多精入卵的两道屏障；胚胎移植后，能在受体子宫内存活的生理基础是不发生免疫排斥．
（2）基因文库包括cDNA文库、基因组文库等．某个群体包含一种生物所有的基因的文库叫基因组文库，而用某种生物发育的某个时期的mRNA反转录产生的多种互补DNA片段属于cDNA文库．通过PCR技术能对DNA进行扩增．动物基因工种中常用显微注射技术将目的基因导入受精卵中．囊胚期时常用取滋养层细胞进行性别检测．
（3）生产人源抗体时，需采用动物细胞融合技术，即将含相应人基因的细胞与骨髓瘤进行融合．细胞融合后，需要进行筛选，第一次筛选是筛选出杂交瘤细胞，常用选择培养基；第二次筛选是筛选产生特异性抗体的杂交瘤细胞，需要做抗体阳性检测．
故答案：（1）获能 透明带反应 黄膜封闭作用 疫排斥
（2）基因组文库 PCR 显微注射 滋养层
（3）骨髓瘤 选择培养基 （专一）抗体检测
解析
解：（1）精子受精前需要先进行获能处理；透明带反应、卵黄膜封闭作用是防止多精入卵的两道屏障；胚胎移植后，能在受体子宫内存活的生理基础是不发生免疫排斥．
（2）基因文库包括cDNA文库、基因组文库等．某个群体包含一种生物所有的基因的文库叫基因组文库，而用某种生物发育的某个时期的mRNA反转录产生的多种互补DNA片段属于cDNA文库．通过PCR技术能对DNA进行扩增．动物基因工种中常用显微注射技术将目的基因导入受精卵中．囊胚期时常用取滋养层细胞进行性别检测．
（3）生产人源抗体时，需采用动物细胞融合技术，即将含相应人基因的细胞与骨髓瘤进行融合．细胞融合后，需要进行筛选，第一次筛选是筛选出杂交瘤细胞，常用选择培养基；第二次筛选是筛选产生特异性抗体的杂交瘤细胞，需要做抗体阳性检测．
故答案：（1）获能 透明带反应 黄膜封闭作用 疫排斥
（2）基因组文库 PCR 显微注射 滋养层
（3）骨髓瘤 选择培养基 （专一）抗体检测
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