- 基因工程的基本操作程序
- 共6244题
开学初，小源到建设银行营业网点兑换了此前在网上预约的中国高铁纪念币。这枚纪念币由中国人民银行发行，面额10元，每人限兑20枚，且需要提前预约。小源打算与班上同学分享自己的喜悦。他可以向大家这样介绍
①纪念币面额和实际购买力都是由中国人民银行规定的
②纪念币可以直接购买商品，也具有支付手段等货币职能
③纪念币发行量有限，具有一定的收藏价值和升值空间
④纪念币不能与同面额人民币等值流通，必须在规定时间地点使用
正确答案
解析
①错误，国家无权规定纪念币的实际购买力；④错误，纪念币与同面额人民币等值流通，在任何时间地点都可使用；由中国人民银行发行的纪念币属于法定货币，可以直接购买商品，也具有支付手段等货币职能，因其发行量有限，具有一定的收藏价值和升值空间，故②③正确。
知识点
胰岛素A、B链分别表达法是生成胰岛素的方法之一，图1是该方法所用的基因表达载体，图2表示利用大肠杆菌作为工程菌生产人胰岛素的基本流程（融合蛋白A、B分别表示β-半乳糖苷酶与胰岛素A、B链融合的蛋白），请回答下列问题：
（1）图1基因表达载体中没有标注出来的基本结构是______．
（2）图1中启动子是______酶识别和结合的部位，有了它才能启动目的基因的表达，氨苄青霉素抗性基因的作用是______．
（3）构建基因表达载体时必需的工具酶有______．
（4）β-半乳糖苷酶与胰岛素A链或B链融合表达，可将胰岛素肽链上蛋白酶的切割位点隐藏在内部，其意义在于______．
（5）溴化氰能切断肽链中甲硫氨酸羧基端的肽键，用溴化氰处理相应的融合蛋白能获得完整的A链或B链，且β-半乳糖苷酸被切成多个肽段，这是因为______．
（6）根据图2中胰岛素的结构，请推测每个胰岛素分子中所含游离氨基的数量，你得推测结果是______，理由是______．
正确答案
解：（1）根据题意和图示分析可知：图1基因表达载体中已有目的基因、启动子和标记基因，所以没有标注出来的基本结构是终止子．
（2）图1中启动子是RNA聚合酶酶识别和结合的部位，有了它才能启动目的基因的表达即转录过程；氨苄青霉素抗性基因的作用是作为标记基因，将含有重组质粒的大肠杆菌筛选出来．
（3）构建基因表达载体的过程中，必须用相同的限制酶切割（含目的基因的外源DNA分子）和运载体，以产生相同的黏性末端，再加入DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子．
（4）β-半乳糖苷酶与胰岛素A链或B链融合表达，可将胰岛素肽链上蛋白酶的切割位点隐藏在内部，这样可以防止胰岛素的A、B链被菌体内蛋白酶降解．
（5）溴化氰能切断肽链中甲硫氨酸羧基端的肽键，由于β-半乳糖苷酶中含有多个甲硫氨酸，而胰岛素的A、B链中不含甲硫氨酸，所以用溴化氰处理相应的融合蛋白能获得完整的A链或B链，且β-半乳糖苷酸被切成多个肽段．
（6）由于一个肽链中至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，在肽链内部的R基中可能也有氨基和羧基，而胰岛素含有A链和B链，所以每个胰岛素分子中所含游离氨基的数量至少是2个．
故答案为：
（1）终止子
（2）RNA聚合酶 作为标记基因，将含有重组质粒的大肠杆菌筛选出来
（3）限制酶和DNA连接酶
（4）防止胰岛素的A、B链被菌体内蛋白酶降解
（5）β-半乳糖苷酶中含有多个甲硫氨酸，而胰岛素的A、B链中不含甲硫氨酸
（6）至少2个 两条肽链的一端各有一个游离的氨基，氨基酸R基团中可能还含有游离的氨基
解析
解：（1）根据题意和图示分析可知：图1基因表达载体中已有目的基因、启动子和标记基因，所以没有标注出来的基本结构是终止子．
（2）图1中启动子是RNA聚合酶酶识别和结合的部位，有了它才能启动目的基因的表达即转录过程；氨苄青霉素抗性基因的作用是作为标记基因，将含有重组质粒的大肠杆菌筛选出来．
（3）构建基因表达载体的过程中，必须用相同的限制酶切割（含目的基因的外源DNA分子）和运载体，以产生相同的黏性末端，再加入DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子．
（4）β-半乳糖苷酶与胰岛素A链或B链融合表达，可将胰岛素肽链上蛋白酶的切割位点隐藏在内部，这样可以防止胰岛素的A、B链被菌体内蛋白酶降解．
（5）溴化氰能切断肽链中甲硫氨酸羧基端的肽键，由于β-半乳糖苷酶中含有多个甲硫氨酸，而胰岛素的A、B链中不含甲硫氨酸，所以用溴化氰处理相应的融合蛋白能获得完整的A链或B链，且β-半乳糖苷酸被切成多个肽段．
（6）由于一个肽链中至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，在肽链内部的R基中可能也有氨基和羧基，而胰岛素含有A链和B链，所以每个胰岛素分子中所含游离氨基的数量至少是2个．
故答案为：
（1）终止子
（2）RNA聚合酶 作为标记基因，将含有重组质粒的大肠杆菌筛选出来
（3）限制酶和DNA连接酶
（4）防止胰岛素的A、B链被菌体内蛋白酶降解
（5）β-半乳糖苷酶中含有多个甲硫氨酸，而胰岛素的A、B链中不含甲硫氨酸
（6）至少2个 两条肽链的一端各有一个游离的氨基，氨基酸R基团中可能还含有游离的氨基
科学家将鱼抗冻蛋白基因转入番茄，使番茄的耐寒能力大大提高．图一是转基因抗冻番茄培育过程的示意图，图二为质粒限制酶酶切图谱．鱼的抗冻蛋白基因不含图中限制酶识别序列，Ampr为抗氨苄青霉素基因，其中①-④是转基因抗冻番茄培育过程中的相关步骤，Ⅰ、Ⅱ表示相关结构或细胞．请据图作答：
（1）为了在番茄中获得抗冻蛋白必须将抗冻蛋白基因连接在质粒中的______之后．图中③、④依次表示组织培养过程中番茄组织细胞的______过程．
（2）在构建基因表达载体时，可用一种或者多种限制酶进行切割．在此实例中，应该选用______限制酶切割．
（3）要利用培养基筛选出已导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄细胞，应使基因表达载体Ⅰ中含有______作为标记基因．
（4）研究人员通常采用______法将鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞内．
正确答案
解：（1）基因表达载体包括启动子、标记基因、目的基因和终止子等部分，为了在番茄中获得抗冻蛋白必须将抗冻蛋白基因连接在质粒中的启动子之后．图中③表示脱分化过程，④表示再分化过程．
（2）图中质粒中含有多种限制酶识别序列和切割位点，但用限制酶HindⅢ切割会破坏启动子，用限制酶EcoRⅠ切割会破坏终止子，用限制酶KpnⅠ切割会破坏复制原点，用限制酶XbaⅠ切割会去除终止子，用XhoⅠ和其他酶切割会去除启动子，因此应该选用限制酶NdeⅠ、BamHⅠ切割．
（3）由图可知，标记基因是抗氨苄青霉素基因（Ampr）．
（4）将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法（或基因枪法等）．
故答案为：
（1）启动子脱分化、再分化
（2）NdeⅠ、BamHⅠ
（3）抗氨苄青霉素基因（Ampr）
（4）农杆菌转化（或基因枪法等）
解析
解：（1）基因表达载体包括启动子、标记基因、目的基因和终止子等部分，为了在番茄中获得抗冻蛋白必须将抗冻蛋白基因连接在质粒中的启动子之后．图中③表示脱分化过程，④表示再分化过程．
（2）图中质粒中含有多种限制酶识别序列和切割位点，但用限制酶HindⅢ切割会破坏启动子，用限制酶EcoRⅠ切割会破坏终止子，用限制酶KpnⅠ切割会破坏复制原点，用限制酶XbaⅠ切割会去除终止子，用XhoⅠ和其他酶切割会去除启动子，因此应该选用限制酶NdeⅠ、BamHⅠ切割．
（3）由图可知，标记基因是抗氨苄青霉素基因（Ampr）．
（4）将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法（或基因枪法等）．
故答案为：
（1）启动子脱分化、再分化
（2）NdeⅠ、BamHⅠ
（3）抗氨苄青霉素基因（Ampr）
（4）农杆菌转化（或基因枪法等）
（2015秋•扬州校级月考）拟南芥某突变体可用于验证相关基因的功能．野生型拟南芥的种皮为深褐色（TT），某突变体的种皮为黄色（tt）．如图是利用该突变体验证油菜种皮颜色基因（Tn）功能的流程示意图．请据图回答下列问题：
（1）图中①为______，形成过程中需要______酶；Tn基因能够和质粒连接成①的主要原因是______．
（2）拟南芥t基因的mRNA的末端序列为“-AGCGCGACCUGACUCUAA-”，而油菜Tn基因的mRNA与其相比，只有末端序列中的UGA变为AGA，则Tn比t多编码______个氨基酸（起始密码子位置相同，UGA、UAA为终止密码子）．油菜Tn基因能在油菜突变体中表达的原因是______．
（3）若②不能在含抗生素Kan的培养基上生长，则原因是______．若转基因拟南芥的种皮颜色为______，则说明油菜Tn基因与拟南芥T基因的功能可能相同．
（4）采用PCR技术扩增目的基因时，需在PCR反应体系加入引物等物质，若共用了引物30个，则目的基因扩增了______代．
正确答案
解：（1）图中①质粒和目的基因连接形成的重组质粒；构建基因表达载体时，首先要用同种限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子，以形成相同的黏性末端，其次还需要用DNA连接酶连接目的基因和运载体形成重组质粒．
（2）油菜Tn基因的mRNA中UGA变为AGA，则末端序列变为“--AGCGCGACCAGACUCUAA--”．在拟南芥中，UGA是终止密码子不编码氨基酸，而在油菜中，UGA变为AGA可编码一个氨基酸，同时CUC还可编码一个氨基酸，直到UAA终止密码子不编码氨基酸，所以Tn比t多编码2个氨基酸．所有生物共用一套遗传密码子，因此油菜Tn基因能在油菜突变体中表达．
（3）由图可知重组质粒含有抗生素Kan抗性基因，所以导入重组质粒的受体细胞能在含有抗生素Kan的培养基上生长，若②不能在含抗生素Kan的培养基上生长，则说明重组质粒未导入．若③的种皮颜色为深褐色，则说明油菜Tn基因与拟南芥T基因的功能相同．
（4）PCR技术利用的是DNA复制的原理，DNA复制具有半保留复制的特点．根据题意可知，若共用了引物30个，说明每一种引物用了15个，则2n-1=15，则n=4，即目的基因扩增了4代．
故答案为：
（1）重组质粒 限制酶和DNA连接酶 酶切后具有相同的粘性末端
（2）2 所有生物都共用一套密码子
（3）重组质粒未导入（目的基因末成功表达） 深褐色
（4）4
解析
解：（1）图中①质粒和目的基因连接形成的重组质粒；构建基因表达载体时，首先要用同种限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子，以形成相同的黏性末端，其次还需要用DNA连接酶连接目的基因和运载体形成重组质粒．
（2）油菜Tn基因的mRNA中UGA变为AGA，则末端序列变为“--AGCGCGACCAGACUCUAA--”．在拟南芥中，UGA是终止密码子不编码氨基酸，而在油菜中，UGA变为AGA可编码一个氨基酸，同时CUC还可编码一个氨基酸，直到UAA终止密码子不编码氨基酸，所以Tn比t多编码2个氨基酸．所有生物共用一套遗传密码子，因此油菜Tn基因能在油菜突变体中表达．
（3）由图可知重组质粒含有抗生素Kan抗性基因，所以导入重组质粒的受体细胞能在含有抗生素Kan的培养基上生长，若②不能在含抗生素Kan的培养基上生长，则说明重组质粒未导入．若③的种皮颜色为深褐色，则说明油菜Tn基因与拟南芥T基因的功能相同．
（4）PCR技术利用的是DNA复制的原理，DNA复制具有半保留复制的特点．根据题意可知，若共用了引物30个，说明每一种引物用了15个，则2n-1=15，则n=4，即目的基因扩增了4代．
故答案为：
（1）重组质粒 限制酶和DNA连接酶 酶切后具有相同的粘性末端
（2）2 所有生物都共用一套密码子
（3）重组质粒未导入（目的基因末成功表达） 深褐色
（4）4
以下是两种限制酶切割后形成的DNA片段，分析回答问题．
（1）其中①和______是由一种限制酶切割形成的______末端，两者要重组成一个DNA分子，所用DNA连接酶通常是______．
（2）______和______是由另一种限制酶切割形成的______末端，两者要形成重组DNA片段，所用DNA连接酶通常是______．
正确答案
解：（1）根据题意和图示分析可知：①和③是由一种限制酶切割形成的平末端．两者要重组成一个DNA分子，所用DNA连接酶通常是DNA连接酶，形成磷酸二酯键．
（2）②和④是由另一种限制酶切割形成的黏性末端，两者要形成重组DNA片段，所用DNA连接酶通常是E-coli、DNA连接酶．
故答案为：
（1）③平 DNA连接酶
（2）②④黏性 E-coli、DNA连接酶
解析
解：（1）根据题意和图示分析可知：①和③是由一种限制酶切割形成的平末端．两者要重组成一个DNA分子，所用DNA连接酶通常是DNA连接酶，形成磷酸二酯键．
（2）②和④是由另一种限制酶切割形成的黏性末端，两者要形成重组DNA片段，所用DNA连接酶通常是E-coli、DNA连接酶．
故答案为：
（1）③平 DNA连接酶
（2）②④黏性 E-coli、DNA连接酶
在此过程中发现，合成较长的核苷酸单链易产生缺失碱基的现象．分析回答下列问题：
（1）Klenow酶是一种[______]酶，合成的双链DNA有[______]个碱基对．
（2）获得的双链DNA经EcoRⅠ（识别序列和切割位点-G↓AATTC-）和BamHⅠ（识别序列和切割位点-G↓GATCC-）双酶切后插入到大肠杆菌质粒中，筛选含重组质粒的大肠杆菌并进行DNA测序验证．
①大肠杆菌是理想的受体细胞，这是因为它[______]．
②设计EcoRⅠ和BamHⅠ双酶切的目的是[______]．
③大肠杆菌质粒中含有标记基因是为了[______]．
（3）经DNA测序表明，最初获得的多个重组质粒，均未发现完全正确的基因序列，最可能的原因是[______]．
（4）上述制备该新型降钙素，运用的现代生物工程技术是[______]．
正确答案
解：（1）由图可得知，是以DNA一条链为模板、4种游离的脱氧核糖核苷酸为原料合成双链DNA，此过程所用的酶是DNA聚合酶．合成的双链DNA含有的碱基对有（72-18）×2+18=126个碱基对．
（2）①大肠杆菌是原核生物，具有繁殖快、单细胞、遗传物质相对较少等特征，所以常将大肠杆菌作为理想的受体细胞．
②限制酶具有特异性，一种限制酶只识别一定的脱氧核苷酸序列，切割特定的位点．为了防止目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接或保证目的基因和载体定向连接，将获得的双链DNA经EcoRI和BamHI双切割．
③重组质粒中含有标记基因，标记基因可以鉴定和筛选受体细胞中是否含有目的基因．
（3）如上图，在合成DNA双链时，如果合成的核苷酸单链较长，容易发生缺失碱基的现象．会引起最初获得的多个重组质粒，均未发现完全正确的基因序列的可能．
（4）制备该新型降钙素时，先从预期新型降钙素的功能出发，推测相应的脱氧核苷酸序列，之后改造DNA分子，最后生成新型降钙素，这是蛋白质工程的具体过程．
故答案为：
（1）DNA聚合酶 126
（2）①繁殖快、单细胞、遗传物质相对较少
②保证目的基因和载体定向连接（或防止目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接）
③要进行重组质粒的鉴定和筛选
（3）合成的核苷酸单链仍较长，产生缺失碱基的现象
（4）蛋白质工程
解析
解：（1）由图可得知，是以DNA一条链为模板、4种游离的脱氧核糖核苷酸为原料合成双链DNA，此过程所用的酶是DNA聚合酶．合成的双链DNA含有的碱基对有（72-18）×2+18=126个碱基对．
（2）①大肠杆菌是原核生物，具有繁殖快、单细胞、遗传物质相对较少等特征，所以常将大肠杆菌作为理想的受体细胞．
②限制酶具有特异性，一种限制酶只识别一定的脱氧核苷酸序列，切割特定的位点．为了防止目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接或保证目的基因和载体定向连接，将获得的双链DNA经EcoRI和BamHI双切割．
③重组质粒中含有标记基因，标记基因可以鉴定和筛选受体细胞中是否含有目的基因．
（3）如上图，在合成DNA双链时，如果合成的核苷酸单链较长，容易发生缺失碱基的现象．会引起最初获得的多个重组质粒，均未发现完全正确的基因序列的可能．
（4）制备该新型降钙素时，先从预期新型降钙素的功能出发，推测相应的脱氧核苷酸序列，之后改造DNA分子，最后生成新型降钙素，这是蛋白质工程的具体过程．
故答案为：
（1）DNA聚合酶 126
（2）①繁殖快、单细胞、遗传物质相对较少
②保证目的基因和载体定向连接（或防止目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接）
③要进行重组质粒的鉴定和筛选
（3）合成的核苷酸单链仍较长，产生缺失碱基的现象
（4）蛋白质工程
Ⅰ、提取生物大分子的基本思路是选用一定的物理和化学方法分离具有不同理化性质的生物大分子．在DNA粗提取实验中，利用DNA不溶于______而蛋白质可以溶，从而将蛋白质和DNA分开；在以鸡血为实验材料时，在鸡血溶液中加入一定量______搅拌后滤取滤液即可；若以洋葱为材料，切碎后加入一定量的______进行充分地搅拌和研磨，再从滤液中获取DNA．
Ⅱ、以色列科学家最近开发出一种新型转基因番茄，科学家向番茄中导入了一种柠檬的OB基因，该基因能够制造一种香叶醇合酶，从而使番茄产生类似柠檬的芳香气味．
请据此回答问题：
（1）科学家的做法如下：
获取柠檬OB基因，方法有______、______、______等；获取该基因后，再把OB基因与______进行重组，将该重组DNA导入番茄的叶肉细胞；转基因成功的叶肉细胞还需依赖______技术发育成一棵完整的植株．由叶肉细胞发育成植株的大致过程是______．
从分子水平检测该番茄细胞中是否产生了香叶醇合酶常用的方法是______．
（2）请根据以下信息从环境和食品安全方面对这种新型番茄作合理评价：
①该新型转基因番茄外表仅有一点淡红，这是由于它的番茄红素较少，而番茄红素是一种抗氧化物质，对人体有益；
②该品种可以产生高浓度的挥发性萜类物质，具有防腐杀菌作用，因而其生长过程中需要的农药和杀虫剂较少；
③在食用了该转基因番茄后，82人中有29人表示倾向于吃传统品种的番茄．
______．
正确答案
解：Ⅰ、在DNA粗提取实验中，利用DNA不溶于酒精而蛋白质可以溶，从而将蛋白质和DNA分开；在以鸡血为实验材料时，在鸡血溶液中加入一定量蒸馏水搅拌后滤取滤液即可；若以洋葱为材料，切碎后加入一定量的洗涤剂和食盐进行充分地搅拌和研磨，再从滤液中获取DNA．
Ⅱ、（1）在基因工程中，获取柠檬OB基因的方法有基因文库法、PCR法和人工合成法．获取该基因后，需要构建基因表达载体，即把获取的OB基因与质粒等运载体进行重组，并将该重组DNA导入番茄的叶肉细胞．转基因成功的叶肉细胞还需植物组织培养依赖技术，利用植物细胞的全能性发育成一棵完整的植株．由叶肉细胞发育成植株的大致过程是叶肉细胞
（2）根据题意分析可知：转基因新型番茄在环境方面能减少农药和杀虫剂的使用，减少了环境污染；由于抗虫能力强，易成为优势特种，或对其它植物不利；在食品方面，由于番茄红素减少，营养价值降低，甚至还可能会产生新的致敏物质．
故答案为：
Ⅰ、酒精 蒸馏水 洗涤剂和食盐
Ⅱ、（1）基因文库法 PCR法 人工合成法 运载体 植物组织培养 叶肉细胞
（2）环境方面：减少农药和杀虫剂的使用，减少了环境污染；由于抗虫能力强，易成为优势特种，或对其它植物不利
食品方面：番茄红素减少，营养价值降低；还可能会产生新的致敏物质
解析
解：Ⅰ、在DNA粗提取实验中，利用DNA不溶于酒精而蛋白质可以溶，从而将蛋白质和DNA分开；在以鸡血为实验材料时，在鸡血溶液中加入一定量蒸馏水搅拌后滤取滤液即可；若以洋葱为材料，切碎后加入一定量的洗涤剂和食盐进行充分地搅拌和研磨，再从滤液中获取DNA．
Ⅱ、（1）在基因工程中，获取柠檬OB基因的方法有基因文库法、PCR法和人工合成法．获取该基因后，需要构建基因表达载体，即把获取的OB基因与质粒等运载体进行重组，并将该重组DNA导入番茄的叶肉细胞．转基因成功的叶肉细胞还需植物组织培养依赖技术，利用植物细胞的全能性发育成一棵完整的植株．由叶肉细胞发育成植株的大致过程是叶肉细胞
（2）根据题意分析可知：转基因新型番茄在环境方面能减少农药和杀虫剂的使用，减少了环境污染；由于抗虫能力强，易成为优势特种，或对其它植物不利；在食品方面，由于番茄红素减少，营养价值降低，甚至还可能会产生新的致敏物质．
故答案为：
Ⅰ、酒精 蒸馏水 洗涤剂和食盐
Ⅱ、（1）基因文库法 PCR法 人工合成法 运载体 植物组织培养 叶肉细胞
（2）环境方面：减少农药和杀虫剂的使用，减少了环境污染；由于抗虫能力强，易成为优势特种，或对其它植物不利
食品方面：番茄红素减少，营养价值降低；还可能会产生新的致敏物质
家蝇幼虫体内有一种抗肿瘤蛋白，科学家发现此蛋白质具有抗癌的奇特疗效，它能对肿瘤产生特异性的抑制，并能增强机体的细胞免疫和非特异性免疫．英国皇家医学会已经将此蛋白质列为21世纪首选抗癌药物．如图所示为通过基因工程技术生产这种蛋白质的方法，请回答下列问题：
（1）结构A的名称为______，其作用是将目的基因导入受体细胞，使其在受体细胞中复制并______．
（2）在进行导入过程时，通常用______处理大肠杆菌细胞，使其处于______，然后再将B溶于缓冲液中与______混合．
（3）经检测抗肿瘤基因已经成功导入受体细胞，但并未检测出抗肿瘤蛋白mRNA，其原因最可能是基因表达载体上目的基因首端未加入______．经修改后，为检测是否翻译出抗肿瘤蛋白，需从大肠杆菌中提取蛋白质，用______进行分子杂交，若有______出现，表明目的基因已经成功表达．
（4）也可以通过构建乳腺生物反应器的方法来生产抗肿瘤蛋白，其大致过程为将目的基因与适合的载体重组，通过______导入哺乳动物的______中，体外培养至早期胚胎，经过______的技术送入母体内，使其生长发育成转基因动物，最后从该动物的______中提取抗肿瘤蛋白．
正确答案
解：（1）图中A为质粒，是基因工程常用的运载体，其作用是将目的基因导入受体细胞，使其在受体细胞中复制并表达．
（2）将目的基因导入微生物细胞时，常采用感受态细胞法，即用Ca2+处理大肠杆菌细胞，使其处于易于吸收周围环境中DNA分子的感受态．
（3）经检测抗肿瘤基因已经成功导入受体细胞，但并未检测出抗肿瘤蛋白mRNA，说明目的基因并没有表达，其原因最可能是基因表达载体上目的基因首端未加入启动子．检测目的基因是否翻译出抗肿瘤蛋白，常采用抗体-抗原杂交法，即需从大肠杆菌中提取蛋白质，用相应的抗体进行分子杂交，若有杂交带出现，表明目的基因已经成功表达．
（4）也可以通过构建乳腺生物反应器的方法来生产抗肿瘤蛋白，其大致过程为将目的基因与适合的载体重组，通过显微注射导入哺乳动物的受精卵中，体外培养至早期胚胎，经过胚胎移植送入母体内，使其生长发育成转基因动物，最后从该动物的乳汁中提取抗肿瘤蛋白．
故答案为：
（1）质粒 表达
（2）Ca2+ 感受态 受体细胞
（3）启动子 相应的抗体 杂交带
（4）显微注射 受精卵 胚胎移植 乳汁
解析
解：（1）图中A为质粒，是基因工程常用的运载体，其作用是将目的基因导入受体细胞，使其在受体细胞中复制并表达．
（2）将目的基因导入微生物细胞时，常采用感受态细胞法，即用Ca2+处理大肠杆菌细胞，使其处于易于吸收周围环境中DNA分子的感受态．
（3）经检测抗肿瘤基因已经成功导入受体细胞，但并未检测出抗肿瘤蛋白mRNA，说明目的基因并没有表达，其原因最可能是基因表达载体上目的基因首端未加入启动子．检测目的基因是否翻译出抗肿瘤蛋白，常采用抗体-抗原杂交法，即需从大肠杆菌中提取蛋白质，用相应的抗体进行分子杂交，若有杂交带出现，表明目的基因已经成功表达．
（4）也可以通过构建乳腺生物反应器的方法来生产抗肿瘤蛋白，其大致过程为将目的基因与适合的载体重组，通过显微注射导入哺乳动物的受精卵中，体外培养至早期胚胎，经过胚胎移植送入母体内，使其生长发育成转基因动物，最后从该动物的乳汁中提取抗肿瘤蛋白．
故答案为：
（1）质粒 表达
（2）Ca2+ 感受态 受体细胞
（3）启动子 相应的抗体 杂交带
（4）显微注射 受精卵 胚胎移植 乳汁
在生产生活中，长期大量使用药物，许多细菌、害虫、植物等产生了抗药性，抗药性在群体中迅速蔓延．我国科学家已经将抗棉铃虫的基因X成功转入棉花，培育成抗虫棉，抗虫棉叶片产生毒蛋白Y，害虫吞食该叶片后会中毒死亡．
（1）控制细菌抗药性的基因位于质粒中，从可遗传变异来源看，其产生方式是______．
（2）生产上运用化学杀虫剂杀虫，常导致害虫再度大爆发，其原因除害虫抗药性增强外，生态学原因有______等．
（3）转基因抗虫棉可以有效地用于棉铃虫的防治．在大田中种植转基因抗虫棉的同时，间隔种植少量非转基因的棉花或其他作物，供棉铃虫取食．这种做法的主要目的是______
A．维持棉田物种多样性 B．减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度
C．使食虫鸟有虫可食 D．维持棉田生态系统中的能量流动
（4）在抗虫棉中，基因X如何决定抗虫特性？答：______．
正确答案
解：（1）细菌属于原核生物，其可遗传变异来源只有基因突变．
（2）生产上运用化学杀虫剂杀虫，常导致害虫再度大爆发，其原因除害虫抗药性增强外，生态学原因有害虫天敌（或捕食者）大量死亡等．
（3）在大田中种植转基因抗虫棉的同时，间隔种植少量非转基因的棉花或其他作物，供棉铃虫取食，这种做法的主要目的是减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度，从而延缓具有抗性基因的棉铃虫新品种的出现．
（4）基因对性状的控制方式：①基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢，进而间接控制生物的性状；②基因通过控制蛋白质分子结构来直接控制性状．在抗虫棉中，基因X直接编码合成某种毒蛋白Y（或编码合成控制合成毒蛋白Y的酶）．
故答案为：
（1）基因突变
（2）害虫天敌（或捕食者）大量死亡
（3）B
（4）直接编码合成某种毒蛋白Y（或编码合成控制合成毒蛋白Y的酶）
解析
解：（1）细菌属于原核生物，其可遗传变异来源只有基因突变．
（2）生产上运用化学杀虫剂杀虫，常导致害虫再度大爆发，其原因除害虫抗药性增强外，生态学原因有害虫天敌（或捕食者）大量死亡等．
（3）在大田中种植转基因抗虫棉的同时，间隔种植少量非转基因的棉花或其他作物，供棉铃虫取食，这种做法的主要目的是减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度，从而延缓具有抗性基因的棉铃虫新品种的出现．
（4）基因对性状的控制方式：①基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢，进而间接控制生物的性状；②基因通过控制蛋白质分子结构来直接控制性状．在抗虫棉中，基因X直接编码合成某种毒蛋白Y（或编码合成控制合成毒蛋白Y的酶）．
故答案为：
（1）基因突变
（2）害虫天敌（或捕食者）大量死亡
（3）B
（4）直接编码合成某种毒蛋白Y（或编码合成控制合成毒蛋白Y的酶）
人的血清白蛋白在临床上需求量很大，通常从人血中提取．由于艾滋病病毒（HIV）等人类感染性病原体造成的威胁与日俱增，使人们对血液制品顾虑重重．如果应用一定的生物工程技术，将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中，利用牛的乳腺细胞生产血清白蛋白就成为可能．
大致步骤如下：
a．将人体血清白蛋白基因导入雌性奶牛胚胎细胞，形成重组细胞①；
b．取出重组细胞①的细胞核，注入去核牛卵细胞中，形成重组细胞②；
c．电脉冲刺激重组细胞②促使其形成早期胚胎；
d．将胚胎移植到母牛的子宫内，最终发育成转基因小牛．
请回答下列问题：
（1）步骤a中，获取的目的基因，在体外可通过______大量扩增，在导入雌性奶牛胚胎细胞前，需构建重组DNA，该过程需要的工具酶是______．
（2）步骤b利用的技术是______，胚胎工程操作中最后环节是______．
（3）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），培养如下：早期胚胎→内细胞团→胚胎干细胞．在培养过程中，必须用______处理内细胞团，使之分散成单个细胞，用于饲养层的细胞一般是______，为了防止细胞培养过程中细菌的污染，可向培养液中加入适量的______．
正确答案
解：（1）PCR技术可在体外大量扩增目的基因；构建重组DNA时，需先用限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体，之后还需要用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA．
（2）由以上分析可知，步骤b利用的是核移植技术；转基因、核移植或体外受精等任何一项胚胎工程技术所获得的胚胎，都必须经过胚胎移植技术才能获得后代，因此，胚胎移植是胚胎工程的最后一道“工序”．
（3）在动物细胞培养过程中，必须用胰蛋白酶处理内细胞团，使之分散成单个细胞；用于饲养层的细胞一般是胚胎成纤维细胞；为了防止细胞培养过程中细菌的污染，可向培养液中加入适量的抗生素．
故答案为：
（1）PCR 限制酶（限制性核酸内切酶）、DNA连接酶
（2）核移植 胚胎移植
（3）胰蛋白酶 胚胎成纤维细胞 抗生素
解析
解：（1）PCR技术可在体外大量扩增目的基因；构建重组DNA时，需先用限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体，之后还需要用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA．
（2）由以上分析可知，步骤b利用的是核移植技术；转基因、核移植或体外受精等任何一项胚胎工程技术所获得的胚胎，都必须经过胚胎移植技术才能获得后代，因此，胚胎移植是胚胎工程的最后一道“工序”．
（3）在动物细胞培养过程中，必须用胰蛋白酶处理内细胞团，使之分散成单个细胞；用于饲养层的细胞一般是胚胎成纤维细胞；为了防止细胞培养过程中细菌的污染，可向培养液中加入适量的抗生素．
故答案为：
（1）PCR 限制酶（限制性核酸内切酶）、DNA连接酶
（2）核移植 胚胎移植
（3）胰蛋白酶 胚胎成纤维细胞 抗生素
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