- 基因工程的基本操作程序
- 共6244题
血友病的病因之一是由于基因TPO突变而不能合成凝血因子．目前该病的临床治疗主要有两种基因疗法（如下图所示）．图中方法一是将基因工程菌生产的凝血因子注入患者体内；方法二是用含目的基因的重组病毒感染患者，使患者获得病毒直接提供的凝血因子．目前主要选择腺相关病毒（简称AAV）作为治疗用基因载体．AAV是有衣壳、无包膜的DNA小病毒，基因组含有病毒衣壳基因rep和复制相关蛋白基因cap，以及其他基因，但缺乏复制激活基因E，所以，AAV感染细胞后不会复制，对人体安全．当AAV和其他DNA病毒（含有基因E）同时感染人体细胞后，AAV会被激活复制、表达，形成病毒粒子（含DNA和衣壳），病毒粒子具有侵染能力．AAV病毒衣壳不能包装较大DNA分子．
（1）过程①②需要用的工具酶有______．
（2）经过②过程得到的重组AAV中去除了基因rep、cap，缩短了AVV的长度，使得AAV能结合______；重组AAV转染细胞产生病毒粒子，需要人工重组辅助质粒，这是因为______．
（3）③过程转染细胞产生的病毒粒子中可能含有的质粒是______，因此需要对用于基因治疗的病毒粒子进行检验、提纯．
（4）④过程需要用到______等技术．实验发现，用昆虫细胞、酵母菌、人体细胞承担重组质粒与重组AAV的转染，都能收集到凝血因子，这一现象说明______．
（5）⑥过程采用患者细胞作为感染的受体细胞，可以避免______反应；相对于⑤治疗方法，⑥治疗方法的优点是：______．
正确答案
解：（1）①②表示基因表达载体的构建过程，该过程需要用限制酶切割含有目的基因和运载体，还需要DNA连接酶将目的基因与运载体连接形成重组DNA．
（2）AAV病毒衣壳不能包装较大DNA分子，而经过②过程得到的重组AAV中去除了基因rep、cap，缩短了AVV的长度，使得AAV能结合较大目的基因片段；重组AAV中没有cap和rep基因，所以需要人工重组辅助质粒参与提供腺相关病毒（AAV）复制所用酶以及衣壳蛋白的基因．
，因此重组AAV转染细胞产生病毒粒子，需要人工重组辅助质粒，这是因为辅助质粒能提供腺相关病毒（AAV）复制所用酶以及衣壳蛋白的基因．
（3）由图可知，③过程转染细胞产生的病毒粒子中可能含有的质粒是重组AAV或人工重组辅助质粒，因此需要对用于基因治疗的病毒粒子进行检验、提纯．
（4）④过程需要用到动物细胞培养、物质的分离和提纯等技术．自然界所有生物共有一套遗传因子，因此一种生物的基因能在另一种生物体内表达．
（5）⑥过程采用患者细胞作为感染的受体细胞，可以避免排异反应反应；相对于⑤治疗方法，⑥治疗方法的优点是：病毒所携带的目的基因能在患者体内长期生产凝血因子，不需要经常注射．
故答案为：
（1）限制酶和DNA连接酶
（2）较大目的基因片段 辅助质粒能提供腺相关病毒（AAV）复制所用酶以及衣壳蛋白的基因
（3）重组AAV或人工重组辅助质粒
（4）动物细胞培养、物质的分离和提纯 生物共用一套遗传密码子
（5）排异反应 病毒所携带的目的基因能在患者体内长期生产凝血因子，不需要经常注射
解析
解：（1）①②表示基因表达载体的构建过程，该过程需要用限制酶切割含有目的基因和运载体，还需要DNA连接酶将目的基因与运载体连接形成重组DNA．
（2）AAV病毒衣壳不能包装较大DNA分子，而经过②过程得到的重组AAV中去除了基因rep、cap，缩短了AVV的长度，使得AAV能结合较大目的基因片段；重组AAV中没有cap和rep基因，所以需要人工重组辅助质粒参与提供腺相关病毒（AAV）复制所用酶以及衣壳蛋白的基因．
，因此重组AAV转染细胞产生病毒粒子，需要人工重组辅助质粒，这是因为辅助质粒能提供腺相关病毒（AAV）复制所用酶以及衣壳蛋白的基因．
（3）由图可知，③过程转染细胞产生的病毒粒子中可能含有的质粒是重组AAV或人工重组辅助质粒，因此需要对用于基因治疗的病毒粒子进行检验、提纯．
（4）④过程需要用到动物细胞培养、物质的分离和提纯等技术．自然界所有生物共有一套遗传因子，因此一种生物的基因能在另一种生物体内表达．
（5）⑥过程采用患者细胞作为感染的受体细胞，可以避免排异反应反应；相对于⑤治疗方法，⑥治疗方法的优点是：病毒所携带的目的基因能在患者体内长期生产凝血因子，不需要经常注射．
故答案为：
（1）限制酶和DNA连接酶
（2）较大目的基因片段 辅助质粒能提供腺相关病毒（AAV）复制所用酶以及衣壳蛋白的基因
（3）重组AAV或人工重组辅助质粒
（4）动物细胞培养、物质的分离和提纯 生物共用一套遗传密码子
（5）排异反应 病毒所携带的目的基因能在患者体内长期生产凝血因子，不需要经常注射
人组织纤溶酶原激活物（htPA）是一种重要的药用蛋白，可在转htPA基因母羊的羊乳中获得．流程如下：
（1）为获取更多的卵（母）细胞，要对供体母羊注射 ①______，使其超数排卵．采集的精子需要经过 ②______，才具备受精能力．
（2）将htPA基因与质粒构建重组表达载体的过程中，下列哪项是必需的（③______）
A．限制酶和DNA连接酶 B．DNA连接酶和DNA聚合酶
C．DNA聚合酶和逆转录酶 D．限制酶和DNA聚合酶
（3）转基因羊的培育过程中，常用受精卵作为外源基因的受体细胞，主要原因是 ④______．
为了获得母羊，胚胎移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行 ⑤______．利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体，这些个体的基因型 ⑥______．
（4）若在转htPA基因母羊的羊乳中检测到 ⑦______，说明目的基因成功表达．
（5）质粒是基因工程中常用的基因载体，下列哪项不是质粒作为基因载体必需的（⑧______）
A．具控制质粒转移的基因 B．具标记基因 C．具多个限制酶的单切点 D．具有终止密码．
正确答案
解：（1）为获取更多的卵（母）细胞，要对供体母羊注射促性腺激素，使其超数排卵．采集的精子需要经过获能处理，才具备受精能力．
（2）将htPA基因与质粒构建重组表达载体的过程中，需要用到的工具酶为限制酶和DNA连接酶．
（3）转基因羊的培育过程中，常用受精卵作为外源基因的受体细胞，主要原因是受精卵的全能性易于表达．为了获得母羊，胚胎移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行性别鉴定．利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体，这些个体的生殖方式属于无性生殖，这些个体的基因型相同．
（4）若在转htPA基因母羊的羊乳中检测到htPA（或人组织纤溶酶原激活物），说明目的基因成功表达．
（5）作为运载体必须具备的条件：①要具有限制酶的切割位点； ②要有标记基因（如抗性基因），以便于重组后重组子的筛选；③能在宿主细胞中稳定存在并复制；④是安全的，对受体细胞无害，而且要易从供体细胞分离出来．而终止密码存在于mRNA上，不存在于质粒．
故答案为：
（1）促性腺激素 获能处理
（2）A
（3）受精卵的全能性易于表达 性别鉴定 相同
（4）htPA（或人组织纤溶酶原激活物）
（5）D
解析
解：（1）为获取更多的卵（母）细胞，要对供体母羊注射促性腺激素，使其超数排卵．采集的精子需要经过获能处理，才具备受精能力．
（2）将htPA基因与质粒构建重组表达载体的过程中，需要用到的工具酶为限制酶和DNA连接酶．
（3）转基因羊的培育过程中，常用受精卵作为外源基因的受体细胞，主要原因是受精卵的全能性易于表达．为了获得母羊，胚胎移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行性别鉴定．利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体，这些个体的生殖方式属于无性生殖，这些个体的基因型相同．
（4）若在转htPA基因母羊的羊乳中检测到htPA（或人组织纤溶酶原激活物），说明目的基因成功表达．
（5）作为运载体必须具备的条件：①要具有限制酶的切割位点； ②要有标记基因（如抗性基因），以便于重组后重组子的筛选；③能在宿主细胞中稳定存在并复制；④是安全的，对受体细胞无害，而且要易从供体细胞分离出来．而终止密码存在于mRNA上，不存在于质粒．
故答案为：
（1）促性腺激素 获能处理
（2）A
（3）受精卵的全能性易于表达 性别鉴定 相同
（4）htPA（或人组织纤溶酶原激活物）
（5）D
回答下列有关基因工程的问题
细菌、真菌等微生物产生的β-葡萄糖苷酶是一种耐热纤维素酶，可分解自然界中的纤维素获得能源．现可通过基因工程将β-葡萄糖苷酶基因（bglB基因）与图28的质粒重组并导入大肠杆菌获得大量有活性的β-葡萄糖苷酶．（质粒中ori为质粒复制所必需的DNA序列，启动子是使转录开始的一段DNA序列，终止子是提供转录终止信号的DNA序列，抗生素抗性基因为标记基因，其余为不同限制酶的酶切位点，切割形成的黏性末端均不相同）
（1）从高产β-葡萄糖苷酶的黑曲霉品种中提取到相应的RNA，进而获得bglB基因的DNA序列，这种获取目的基因的方法是______．
（2）为避免自身环化并确保bglB基因与图1质粒准确重组，可选用的限制酶是______
A．NdeⅠ和XbaⅠB．NdeⅠ和BamHⅠC．XbaⅠD．PstⅠE．BamHⅠ
（3）bglB基因通过______酶与质粒结合形成重组质粒．
（4）图2培养基中含有刚果红和纤维素，可用于筛选纤维素酶产量高的重组菌，原理如图3．据此分析，图2中的[______]菌落即为纤维素酶产量最高的菌株．
（5）在PCR扩增bglB基因的过程中，加入诱变剂可提高基因的突变率．与用诱变剂直接处理微生物相比，上述育种技术获得热稳定性高的bglB基因的效率更高，其原因是在PCR过程中______（多选）
A．仅针对bglB基因进行诱变
B．bglB基因产生了定向突变
C．bglB基因可快速累积突变
D．bglB基因突变不会导致酶的氨基酸数目改变．
正确答案
解：（1）获取目的基因的方法主要有两种：一是从供体细胞的DNA中直接分离基因，而是人工合成基因．从高产β-葡萄糖苷酶的黑曲霉品种中提取到相应的RNA，通过逆转录法进而获得bglB基因的DNA序列，这种获取目的基因的方法是通过化学方法人工合成．
（2）根据启动子和终止子的生理作用可知，目的基因应导入启动子和终止子之间．图中看出，两者之间存在于三种限制酶切点，但是由于Xbal在质粒不止一个酶切位点，因此为使PCR扩增的bglB基因重组进该质粒，扩增的bglB基因两端需分别引入NdeⅠ和BamHⅠ不同限制酶的识别序列．
（3）构建基因表达载体时，DNA连接酶可将目的基因（bglB基因）与运载体连接形成重组质粒．
（4）大肠杆菌不能降解纤维素，但转入上述建构好的表达载体后则获得了降解纤维素的能力，这是因为转基因的大肠杆菌分泌出有活性的BglB酶．图2中的C菌落即为纤维素酶产量最高的菌株．
（5）A、该过程中仅针对bglB基因进行诱变，因此该方法获取热稳定性高的bglB酶基因的效率更高，A正确；
B、基因突变具有随机性、不定向性等特点，B错误；
C、利用PCR技术能大量获得bglB基因的突变基因，C正确；
D、bglB基因突变可能会导致氨基酸的数目发生改变，D错误．
故选：AC．
故答案为：
（1）通过化学方法人工合成
（2）B
（3）DNA连接酶
（4）C
（5）AC
解析
解：（1）获取目的基因的方法主要有两种：一是从供体细胞的DNA中直接分离基因，而是人工合成基因．从高产β-葡萄糖苷酶的黑曲霉品种中提取到相应的RNA，通过逆转录法进而获得bglB基因的DNA序列，这种获取目的基因的方法是通过化学方法人工合成．
（2）根据启动子和终止子的生理作用可知，目的基因应导入启动子和终止子之间．图中看出，两者之间存在于三种限制酶切点，但是由于Xbal在质粒不止一个酶切位点，因此为使PCR扩增的bglB基因重组进该质粒，扩增的bglB基因两端需分别引入NdeⅠ和BamHⅠ不同限制酶的识别序列．
（3）构建基因表达载体时，DNA连接酶可将目的基因（bglB基因）与运载体连接形成重组质粒．
（4）大肠杆菌不能降解纤维素，但转入上述建构好的表达载体后则获得了降解纤维素的能力，这是因为转基因的大肠杆菌分泌出有活性的BglB酶．图2中的C菌落即为纤维素酶产量最高的菌株．
（5）A、该过程中仅针对bglB基因进行诱变，因此该方法获取热稳定性高的bglB酶基因的效率更高，A正确；
B、基因突变具有随机性、不定向性等特点，B错误；
C、利用PCR技术能大量获得bglB基因的突变基因，C正确；
D、bglB基因突变可能会导致氨基酸的数目发生改变，D错误．
故选：AC．
故答案为：
（1）通过化学方法人工合成
（2）B
（3）DNA连接酶
（4）C
（5）AC
基因文库是通过克隆方法保存在适当寄主（如大肠杆菌）中的某种生物、组织、器官或细胞类型的所有DNA片段而构成的克隆集合体．图1中①～⑤表示基因文库的构建过程，相关限制酶的酶切位点．请据图回答：
（1）从理论上分析，步骤①形成的DNA片段经纯化后，再经凝胶电泳分离检测可看到图2中的______ 电泳带，步骤②中“局部消化”的含义是______．经步骤③“连接反应”后形成的重组DNA片段不只一种，其原因是______．
（2）在培养噬菌体前先要培养大肠杆菌，用血细胞计数板计数，如果统计的细菌种群密度明显高于实际值，除计算错误外，可能的原因有______等．
（3）重组噬菌体感染大肠杆菌后，噬菌体的DNA在大肠杆菌内进行______的合成，同时两者组装成完整的新噬菌体颗粒．
（4）基因文库包括基因组文库和部分基因文库（如cDNA文库），基因组文库的插入片段是______，cDNA文库的片段是以______ 为模板合成的互补______片段．
正确答案
解：（1）由图可知，步骤①形成的DNA片段经纯化后包括两种长度的DNA片段，经凝胶电泳分离检测可看到两条电泳带，即图2中的a；步骤②中“局部消化”是指酶切使之成为长度为20kb的DNA片段．因为20kb的DNA片段可正接cosL端也可反接cosL端，所以经步骤③“连接反应”后形成的重组DNA片段不只一种．
（2）在培养噬菌体前先要培养大肠杆菌，用血细胞计数板计数，如果统计的细菌种群密度明显高于实际值，除计算错误外，可能的原因有没有震荡摇匀、从培养液的下层取样；没有染色将死的大肠杆菌也计数在内；在计数计数室中大肠杆菌数量时，将所有压在边线上的大肠杆细胞都进行了计数等．
（3）噬菌体感染大肠杆菌后，只有DNA进入大肠杆菌，并作为模板控制合成子代噬菌体的DNA和蛋白质，同时将两者组装成完整的新噬菌体颗粒．
（4）基因文库包括基因组文库和部分基因文库（如cDNA文库），基因组文库的插入片段是基因组DNA，cDNA文库的片段是以mRNA为模板合成的互补DNA片段．
故答案为：
（1）a 酶切使之成为一定大小的DNA片段 20kb的DNA片段可正接cosL端也可反接cosL端（或20kb的DNA片段可正接cosR端也可反接cosR端）
（2）没有震荡摇匀，从培养液的下层取样、没有染色将死的大肠杆菌也计数在内、在计数计数室中大肠杆菌数量时，将所有压在边线上的大肠杆细胞都进行了计数
（3）复制和指导外壳蛋白
（4）基因组DNA mRNA DNA
解析
解：（1）由图可知，步骤①形成的DNA片段经纯化后包括两种长度的DNA片段，经凝胶电泳分离检测可看到两条电泳带，即图2中的a；步骤②中“局部消化”是指酶切使之成为长度为20kb的DNA片段．因为20kb的DNA片段可正接cosL端也可反接cosL端，所以经步骤③“连接反应”后形成的重组DNA片段不只一种．
（2）在培养噬菌体前先要培养大肠杆菌，用血细胞计数板计数，如果统计的细菌种群密度明显高于实际值，除计算错误外，可能的原因有没有震荡摇匀、从培养液的下层取样；没有染色将死的大肠杆菌也计数在内；在计数计数室中大肠杆菌数量时，将所有压在边线上的大肠杆细胞都进行了计数等．
（3）噬菌体感染大肠杆菌后，只有DNA进入大肠杆菌，并作为模板控制合成子代噬菌体的DNA和蛋白质，同时将两者组装成完整的新噬菌体颗粒．
（4）基因文库包括基因组文库和部分基因文库（如cDNA文库），基因组文库的插入片段是基因组DNA，cDNA文库的片段是以mRNA为模板合成的互补DNA片段．
故答案为：
（1）a 酶切使之成为一定大小的DNA片段 20kb的DNA片段可正接cosL端也可反接cosL端（或20kb的DNA片段可正接cosR端也可反接cosR端）
（2）没有震荡摇匀，从培养液的下层取样、没有染色将死的大肠杆菌也计数在内、在计数计数室中大肠杆菌数量时，将所有压在边线上的大肠杆细胞都进行了计数
（3）复制和指导外壳蛋白
（4）基因组DNA mRNA DNA
据国际农业生物技术应用服务组织发布的《全球生物技术/转基因作物使用情况研究》报告，2013年全球转基因作物种植面积比上年增加500万公顷，其中中国种植面积位居世界第六．
（1）与诱变育种、杂交育种相比，通过基因工程培育新品种的主要优点是______．基因工程的基本步骤包括目的基因的获取、______、______、目的基因的检测与鉴定．例如：科学家们正在利用一些可以调节______的基因，提高农作物的抗盐碱和抗干旱的能力．
（2）据中国之声《央广新闻》报道，随着日前某知名快消企业被指其饮料中含转基因成分，有关转基因食品安全性的争论再度甚嚣尘上，著名主持人崔永元和方舟子的论战也还在继续．请举一例说明转基因食品在安全上的可能出现的问题：______．
（3）除了基因工程育种外还可以用植物组织培养技术快速繁殖优良品种，这种技术叫做______．在用该技术培育无病毒草莓苗时，一般选取______作为外植体，其选择的依据是______．
正确答案
解：（1）与诱变育种、杂交育种相比，通过基因工程培育新品种的主要优点是目的性强，可克服远缘杂交不亲和的障碍．基因工程的基本步骤包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定．例如：科学家们正在利用一些可以调节细胞渗透压的基因，提高农作物的抗盐碱和抗干旱的能力．
（2）转基因食品在安全上的可能出现的问题：出现新的过敏原等（担心出现滞后效应，转基因农作物所表达的某些蛋白质可能会影响人的免疫系统）．
（3）除了基因工程育种外还可以用植物组织培养技术快速繁殖优良品种，这种技术叫做微型繁殖技术（快速繁殖技术）．在用该技术培育无病毒草莓苗时，一般选取茎尖作为外植体，其选择的依据是茎尖的病毒少，甚至无病毒．
故答案为：
（1）目的性强，可克服远缘杂交不亲和的障碍 基因表达载体的构建 将目的基因导入受体细胞 细胞渗透压
（2）出现新的过敏原等（担心出现滞后效应，转基因农作物所表达的某些蛋白质可能会影响人的免疫系统）
（3）微型繁殖技术（快速繁殖技术） 茎尖 茎尖的病毒少，甚至无病毒
解析
解：（1）与诱变育种、杂交育种相比，通过基因工程培育新品种的主要优点是目的性强，可克服远缘杂交不亲和的障碍．基因工程的基本步骤包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定．例如：科学家们正在利用一些可以调节细胞渗透压的基因，提高农作物的抗盐碱和抗干旱的能力．
（2）转基因食品在安全上的可能出现的问题：出现新的过敏原等（担心出现滞后效应，转基因农作物所表达的某些蛋白质可能会影响人的免疫系统）．
（3）除了基因工程育种外还可以用植物组织培养技术快速繁殖优良品种，这种技术叫做微型繁殖技术（快速繁殖技术）．在用该技术培育无病毒草莓苗时，一般选取茎尖作为外植体，其选择的依据是茎尖的病毒少，甚至无病毒．
故答案为：
（1）目的性强，可克服远缘杂交不亲和的障碍 基因表达载体的构建 将目的基因导入受体细胞 细胞渗透压
（2）出现新的过敏原等（担心出现滞后效应，转基因农作物所表达的某些蛋白质可能会影响人的免疫系统）
（3）微型繁殖技术（快速繁殖技术） 茎尖 茎尖的病毒少，甚至无病毒
图为利用生物技术获得生物新品种的过程．请据图回答：
（1）图示A→B过程的目的是______．该过程的反应体系中需要2种引物（假设为引物a、b），经3轮循环后同时含有引物a和引物b的DNA片段所占的比例为______．
（2）⑥过程的常用方法是______．如果导入的是单子叶植物受体细胞内，通常还需加入______．⑦过程通过植物组织培养技术来获得转基因莴苣，在该技术的培养基中通常需要添加蔗糖，其目的是______．
（3）过程②通常是将表达载体导入到动物的受精卵中，除此之外也还可导入到______中；为使过程④中的受体生理状况适宜，可用激素对受体进行______处理．在胚胎移植的过程中通常要进行2次检查，分别是______和______．
（4）转基因奶牛的牛粪可以用于生产沼气，沼气工程利用的是生态工程的______原理．
正确答案
解：（1）A→B表示采用PCR技术大量扩增目的基因的过程．PCR技术的原理是DNA复制，在PCR技术扩增中，只有亲代DNA分子的一条母链上不存在引物a，因此扩增获得的所有子代DNA分子中只有一个DNA分子不含引物a．同时也只有亲代DNA分子的一条母链上不存在引物b，因此扩增获得的所有子代DNA分子中只有一个DNA分子不含引物b．从理论上推测，经过3轮循环产生8个DNA分子，其中含有引物a、b的DNA片段所占的比例为
（2）⑥表示将目的基因导入植物细胞的过程，常用的方法是农杆菌转化法．如果导入的是单子叶植物受体细胞内，通常还需加入酚类化合物．植物组织培养需要充足的营养，适宜的条件，培养基中通常需要添加蔗糖，其目的是提供营养（碳源），调节渗透压．
（3）过程②通常是将表达载体导入到动物的受精卵中，除此之外也还可导入到胚胎干细胞中，因为它们的全能性较高；为使过程④中的受体生理状况适宜，可用激素对受体进行同期发情处理．在胚胎移植的过程中通常要进行2次检查，分别是冲卵后对胚胎进行质量检查和移植后对受体是否妊娠检查．
（4）沼气工程利用的是生态工程的物质循环再生原理．
故答案：
（1）获取大量的目的基因
（2）农杆菌转化法 酚类化合物 提供营养（碳源），调节渗透压
（3）胚胎干细胞 同期发情 冲卵后对胚胎进行质量检查 移植后对受体是否妊娠检查
（4）物质循环再生
解析
解：（1）A→B表示采用PCR技术大量扩增目的基因的过程．PCR技术的原理是DNA复制，在PCR技术扩增中，只有亲代DNA分子的一条母链上不存在引物a，因此扩增获得的所有子代DNA分子中只有一个DNA分子不含引物a．同时也只有亲代DNA分子的一条母链上不存在引物b，因此扩增获得的所有子代DNA分子中只有一个DNA分子不含引物b．从理论上推测，经过3轮循环产生8个DNA分子，其中含有引物a、b的DNA片段所占的比例为
（2）⑥表示将目的基因导入植物细胞的过程，常用的方法是农杆菌转化法．如果导入的是单子叶植物受体细胞内，通常还需加入酚类化合物．植物组织培养需要充足的营养，适宜的条件，培养基中通常需要添加蔗糖，其目的是提供营养（碳源），调节渗透压．
（3）过程②通常是将表达载体导入到动物的受精卵中，除此之外也还可导入到胚胎干细胞中，因为它们的全能性较高；为使过程④中的受体生理状况适宜，可用激素对受体进行同期发情处理．在胚胎移植的过程中通常要进行2次检查，分别是冲卵后对胚胎进行质量检查和移植后对受体是否妊娠检查．
（4）沼气工程利用的是生态工程的物质循环再生原理．
故答案：
（1）获取大量的目的基因
（2）农杆菌转化法 酚类化合物 提供营养（碳源），调节渗透压
（3）胚胎干细胞 同期发情 冲卵后对胚胎进行质量检查 移植后对受体是否妊娠检查
（4）物质循环再生
加拿大科学家通过转基因山羊已经生产出重组的人类丁酰胆碱酯酶，该酶可用于对抗生化武器．下图是转基因山羊的培育过程示意图，请据图回答问题（山羊为二倍体）：
（1）在上述操作中，目的基因是______基因，将该基因导入受体细胞常用的方法是______法．
（2）胚胎工程是指对动物的早期胚胎或______所进行的多种显微操作和处理技术．图中过程⑦所涉及的胚胎工程技术是______．
（3）从雌性山羊卵巢内获取的卵母细胞需要培养到______期才能完成受精作用，为了获得更多的卵母细胞，往往需要向雌性山羊体内注入______激素．受精过程中防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和______．
（4）要同时获得多只与此转基因山羊遗传物质相同的小羊，可对囊胚进行______．
正确答案
解：（1）由于加拿大科学家通过转基因山羊已经生产出重组的人类丁酰胆碱酯酶，该酶可用于对抗生化武器，所以目的基因是丁酰胆碱酯酶基因．将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法．
（2）胚胎工程是指对动物的早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术．图中⑦是胚胎移植．
（3）从雌性山羊卵巢内获取的卵母细胞需要培养到减数第二次分裂中期才能完成受精作用．为了获得更多的卵母细胞，往往需要向雌性山羊体内注入促性腺激素，使其超数排卵．受精过程中防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应．
（4）来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此要同时获得多只与此转基因山羊遗传物质相同的小羊，可对囊胚进行胚胎分割．
故答案为：
（1）丁酰胆碱酯酶 显微注射
（2）配子 胚胎移植
（3）MII中 促性腺 卵细胞膜反应
（4）胚胎分割
解析
解：（1）由于加拿大科学家通过转基因山羊已经生产出重组的人类丁酰胆碱酯酶，该酶可用于对抗生化武器，所以目的基因是丁酰胆碱酯酶基因．将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法．
（2）胚胎工程是指对动物的早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术．图中⑦是胚胎移植．
（3）从雌性山羊卵巢内获取的卵母细胞需要培养到减数第二次分裂中期才能完成受精作用．为了获得更多的卵母细胞，往往需要向雌性山羊体内注入促性腺激素，使其超数排卵．受精过程中防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应．
（4）来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此要同时获得多只与此转基因山羊遗传物质相同的小羊，可对囊胚进行胚胎分割．
故答案为：
（1）丁酰胆碱酯酶 显微注射
（2）配子 胚胎移植
（3）MII中 促性腺 卵细胞膜反应
（4）胚胎分割
如图是从酵母菌获取某植物需要的某种酶基因的流程，结合所学知识及相关信息回答下列问题：
（1）图中cDNA文库基因组______文库（填“大于”、“等于”或者“小于”）．
（2）①过程提取的DNA需要______的切割，B过程是______．
（3）为在短时间内大量获得目的基因，可用______扩增的方法，其原理是______．
（4）基因工程的核心操作步骤是______，构建的结构中启动子的功能是______．
（5）将该目的基因导入某双子叶植物细胞，常采用的方法是______，检测目的基因是否导入受体细胞采用的方法是______该技术用到的探针是______
（6）基因治疗有体外和体内基因治疗两种方法，前者将正常的基因导入受体细胞的常用方法是______，后一种方法是利用______作载体从而将正常的基因导入受体细胞．
（7）某些转基因牛、羊可通过分泌乳汁来生产人类所需药物，这类的转基因动物被称为______．药用蛋白基因之所以只在乳腺细胞中表达是因为科学家将药用蛋白与______等调控组件重组在一起．
正确答案
解：（1）基因组文库包括了该种生物所有的基因，而部分基因文库只包含一种生物的部分基因，因此cDNA文库小于基因组文库．
（2）从酵母菌细胞中提取目的基因，需用到限制性核酸内切酶；以mRNA为模板合成cDNA的过程为逆转录．
（3）PCR技术是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术，采用该技术能在短时间内获得大量目的基因；PCR技术的原理是DNA复制．
（4）基因工程的核心操作步骤是基因表达载体的构建；构建的结构中启动子的功能是驱动基因转录出mRNA．
（5）将基因表达载体导入双子叶植物细胞常用农杆菌转化法；检测目的基因是否整合到植物细胞的染色体上可采用DNA分子杂交技术．探针是用放射性同位素（荧光）标记的目的基因．
（6）基因治疗有体外和体内基因治疗两种方法，前者将正常的基因导入受体细胞的常用方法是显微注射法，后一种方法是利用用修饰的动物（腺）病毒作载体从而将正常的基因导入受体细胞．
（7）某些转基因牛、羊可通过分泌乳汁来生产人类所需药物，这类的转基因动物被称为乳腺生物反应器．要使药用蛋白基因只在乳腺细胞中表达，需将药用蛋白与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起．
故答案为：
（1）小于
（2）限制酶 反转录（逆转录）
（3）PCR技术 DNA复制
（4）基因表达载体的构建 驱动基因转录出mRNA
（5）农杆菌转化法 DNA分子杂交技术 用放射性同位素（荧光）标记的目的基因
（6）显微注射法 用修饰的动物（腺）病毒
（7）乳腺生物反应器 乳腺蛋白基因的启动子
解析
解：（1）基因组文库包括了该种生物所有的基因，而部分基因文库只包含一种生物的部分基因，因此cDNA文库小于基因组文库．
（2）从酵母菌细胞中提取目的基因，需用到限制性核酸内切酶；以mRNA为模板合成cDNA的过程为逆转录．
（3）PCR技术是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术，采用该技术能在短时间内获得大量目的基因；PCR技术的原理是DNA复制．
（4）基因工程的核心操作步骤是基因表达载体的构建；构建的结构中启动子的功能是驱动基因转录出mRNA．
（5）将基因表达载体导入双子叶植物细胞常用农杆菌转化法；检测目的基因是否整合到植物细胞的染色体上可采用DNA分子杂交技术．探针是用放射性同位素（荧光）标记的目的基因．
（6）基因治疗有体外和体内基因治疗两种方法，前者将正常的基因导入受体细胞的常用方法是显微注射法，后一种方法是利用用修饰的动物（腺）病毒作载体从而将正常的基因导入受体细胞．
（7）某些转基因牛、羊可通过分泌乳汁来生产人类所需药物，这类的转基因动物被称为乳腺生物反应器．要使药用蛋白基因只在乳腺细胞中表达，需将药用蛋白与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起．
故答案为：
（1）小于
（2）限制酶 反转录（逆转录）
（3）PCR技术 DNA复制
（4）基因表达载体的构建 驱动基因转录出mRNA
（5）农杆菌转化法 DNA分子杂交技术 用放射性同位素（荧光）标记的目的基因
（6）显微注射法 用修饰的动物（腺）病毒
（7）乳腺生物反应器 乳腺蛋白基因的启动子
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．请回答下列问题：
（1）在①过程中，研究人员首先获取VP1基因，并采用______技术对其进行扩增，该技术需要的条件是______、酶、原料、模板．
（2）②过程中，构建的基因表达载体中的启动子和终止子是一段特殊结构的______片段，它们驱动和终止的是______过程．
（3）④过程将VP1基因导入番茄细胞的方法是______，该方法依据的原理是番茄叶片受损后分泌的______化合物的趋化性．
（4）⑤过程代表的是______；⑥过程培养基中需要添加______（物质）方可筛选能表达疫苗的细胞；检测转化成功的番茄植株，除检测标记基因产物外，还可采用______技术检测目的基因在番茄体内是否成功翻译．
（5）将从转化成功的番茄植株中分离得到的VP1蛋白注射给小鼠，取小鼠的B淋巴细胞与小鼠的______细胞融合，经过筛选与检测，最终制备的______可准确地识别VP1蛋白．
正确答案
解：（1）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）．
（2）在②过程中，构建的基因表达载体中的启动子和终止子是一段特殊结构的DNA片段，它们驱动和终止的是转录过程．
（3）④过程将VP1基因导入番茄细胞的方法是农杆菌转化法，该方法依据的原理是番茄叶片受损后分泌的酚类化合物的趋化性．
（4）⑤过程代表的是植物组织培养过程中的脱分化；⑥过程培养基中需要添加卡那霉素方可筛选能表达疫苗的细胞；检测转化成功的番茄植株，除检测标记基因产物外，还可采用抗原-抗体杂交技术检测目的基因在番茄体内是否成功翻译．
（5）将从转化成功的番茄植株中分离得到的VP1蛋白注射给小鼠，取小鼠的B淋巴细胞与小鼠的骨髓瘤细胞细胞融合，经过筛选与检测，最终制备的单克隆抗体可准确地识别VP1蛋白．
故答案为：
（1）PCR（聚合酶链式反应） 引物
（2）DNA 转录
（3）农杆菌转化法 酚类
（4）脱分化 卡那霉素 抗原-抗体杂交
（5）骨髓瘤细胞 （抗VP1蛋白的）单克隆抗体
解析
解：（1）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）．
（2）在②过程中，构建的基因表达载体中的启动子和终止子是一段特殊结构的DNA片段，它们驱动和终止的是转录过程．
（3）④过程将VP1基因导入番茄细胞的方法是农杆菌转化法，该方法依据的原理是番茄叶片受损后分泌的酚类化合物的趋化性．
（4）⑤过程代表的是植物组织培养过程中的脱分化；⑥过程培养基中需要添加卡那霉素方可筛选能表达疫苗的细胞；检测转化成功的番茄植株，除检测标记基因产物外，还可采用抗原-抗体杂交技术检测目的基因在番茄体内是否成功翻译．
（5）将从转化成功的番茄植株中分离得到的VP1蛋白注射给小鼠，取小鼠的B淋巴细胞与小鼠的骨髓瘤细胞细胞融合，经过筛选与检测，最终制备的单克隆抗体可准确地识别VP1蛋白．
故答案为：
（1）PCR（聚合酶链式反应） 引物
（2）DNA 转录
（3）农杆菌转化法 酚类
（4）脱分化 卡那霉素 抗原-抗体杂交
（5）骨髓瘤细胞 （抗VP1蛋白的）单克隆抗体
在作DNA亲子鉴定时，从测试者的血滴或口腔粘膜细胞或培育的组织内提取DNA，用限制性内切酶将DNA样本切成小段后分离，再使用特别的“探针”去寻找基因．相同的基因会凝聚在一起，然后利用特别的染料在X光照射下，便会显示出由DNA探针凝聚在一起的黑色条码．每个人的条码一半与其母亲的条码吻合，另一半与其父亲的条码吻合．反复几次，每一种探针用于寻找DNA不同部位并形成独特的条码，可达到甚至超过99.9%的分率．请回答下列问题：
（1）限制性内切酶能将DNA样本切成特定小段，这主要体现酶的______．
（2）特别的“探针”去寻找基因，所利用的原理是______．
（3）每个人的条码一半与母亲的条码吻合，另一半与父亲吻合，为什么？______
（4）在DNA鉴定过程中，需大量的DNA，PCR技术（聚合酶链式反应）可以使样品DNA扩增，获得大量DNA克隆分子，该技术的原理是利用DNA的半保留复制，在试管中进行DNA的人工复制（如图，图中黑色长方形是引物）．在很短的时间内将DNA扩增几百倍甚至几十亿倍，使实验室所需的遗传物质不再受限于活动的生物体．
①A过程表示______．
②某样品DNA分子中共含3000个碱基对，碱基数量满足
③“PCR”与人体内DNA复制相比，有何特殊之处？______
正确答案
解：（1）限制酶能将DNA样本切成特定小段，这主要体现了限制酶的专一性，即能够识别双链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．
（2）探针是指用放射性同位素（或荧光分子）标记的含有目的基因单链DNA片段．根据DNA分子杂交原理，利用特别的“探针”能去寻找基因．
（3）由于体细胞中的染色体有一半来自母亲，另一半来自父亲，因此每个人的条码一半与母亲的条码吻合，另一半与父亲吻合．
（4）①A是高温变性过程，该过程中氢键断裂，DNA分子解旋为单链．
②由于某样品DNA分子中共含3000个碱基对，碱基数量满足
③“PCR”的原理是DNA复制，但其与人体内DNA复制相比，特殊之处有“PCR”在体外发生；需要热稳定DNA聚合酶；不需要解旋酶等．
故答案为：
（1）专一性
（2）DNA分子杂交
（3）这是由于体细胞中的染色体有一半来自母亲，另一半来自父亲
（4）①解旋
②31000
③“PCR”在体外发生、酶在高温下起作用
解析
解：（1）限制酶能将DNA样本切成特定小段，这主要体现了限制酶的专一性，即能够识别双链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．
（2）探针是指用放射性同位素（或荧光分子）标记的含有目的基因单链DNA片段．根据DNA分子杂交原理，利用特别的“探针”能去寻找基因．
（3）由于体细胞中的染色体有一半来自母亲，另一半来自父亲，因此每个人的条码一半与母亲的条码吻合，另一半与父亲吻合．
（4）①A是高温变性过程，该过程中氢键断裂，DNA分子解旋为单链．
②由于某样品DNA分子中共含3000个碱基对，碱基数量满足
③“PCR”的原理是DNA复制，但其与人体内DNA复制相比，特殊之处有“PCR”在体外发生；需要热稳定DNA聚合酶；不需要解旋酶等．
故答案为：
（1）专一性
（2）DNA分子杂交
（3）这是由于体细胞中的染色体有一半来自母亲，另一半来自父亲
（4）①解旋
②31000
③“PCR”在体外发生、酶在高温下起作用
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