- 基因工程的基本操作程序
- 共6244题
2007年我国科学家率先完成了家蚕基因组精细图谱的绘制，将13000多个基因定位于家蚕染色体DNA上，请回答以下有关家蚕遗传变异的问题：
（1）在家蚕的基因工程实验中，分离基因的做法包括用______对DNA进行切割，然后将DNA片段与______结合成重组DNA，再用______处理大肠杆菌使其成为______细胞，并将重组DNA转入大肠杆菌进行扩增等．
（2）家蚕的体细胞共有56条染色体，对家蚕基因组进行分析（参照人类基因组计划要求），应测定家蚕______个双链DNA分子的核苷酸序列．
（3）决定家蚕丝心蛋白H链的基因编码区有16000个碱基对，其中有1000个碱基对的序列不编码蛋白质，剩下的序列最多能编码______个氨基酸（不考虑终止密码子）．
正确答案
解：（1）获得目的基因最简单的方式是用限制酶对DNA进行切割获得目的基因．将获得的DNA片段与载体结合重组DNA，再用Ca2+处理大肠杆菌使其成为感受态细胞，并将重组DNA转入大肠杆菌进行扩增等．
（2）家蚕是ZW性别决定，含有Z、W两条性染色体，所以在对家蚕基因组进行分析时应分析27条常染色体和核2条性染色体（Z、W染色体），即29个双链DNA分子的核苷酸序列．
（3）真核生物的基因分为编码区和非编码区，编码区又有内含子和外显子之分，其中外显子能编码氨基酸，由此可知丝心蛋白H链的基因编码区有16000个碱基对，其中有1000个碱基对的序列不编码蛋白质，能编码氨基酸的个数为（16000-1000）÷3=5000个．
故答案为：
（1）限制酶 运载体（质粒） Ca2+感受态
（2）29
（3）5000
解析
解：（1）获得目的基因最简单的方式是用限制酶对DNA进行切割获得目的基因．将获得的DNA片段与载体结合重组DNA，再用Ca2+处理大肠杆菌使其成为感受态细胞，并将重组DNA转入大肠杆菌进行扩增等．
（2）家蚕是ZW性别决定，含有Z、W两条性染色体，所以在对家蚕基因组进行分析时应分析27条常染色体和核2条性染色体（Z、W染色体），即29个双链DNA分子的核苷酸序列．
（3）真核生物的基因分为编码区和非编码区，编码区又有内含子和外显子之分，其中外显子能编码氨基酸，由此可知丝心蛋白H链的基因编码区有16000个碱基对，其中有1000个碱基对的序列不编码蛋白质，能编码氨基酸的个数为（16000-1000）÷3=5000个．
故答案为：
（1）限制酶 运载体（质粒） Ca2+感受态
（2）29
（3）5000
普通番茄细胞中含多聚半乳糖醛酸酶基因（用A表示），控制细胞产生多聚半乳糖醛酸酶，该酶能破坏细胞壁，使番茄易软化，不耐储藏．抗多聚半乳糖醛酸酶基因可以使番茄不再产生多聚半乳糖醛酸酶，从而使番茄长时间抗软化，容易储存和运输．如图是通过基因工程培育抗软化耐储藏番茄的过程及原理．请分析回答下列问题：
（1）普通番茄（AA）也可以通过______育种的方法，最终获得基因型为aa（不能合成多聚半乳糖醛酸酶）的抗软化、耐储存的番茄．
（2）利用基因工程将目的基因导入植物细胞，目前采用最多的方法是______，该方法中用到的目的基因载体是______，目的基因需插入到该基因载体的______上．
（3）将抗多聚半乳糖醛酸酶基因导入番茄细胞所需要的工具酶有______．
（4）图1中获得导入抗多聚半乳糖醛酸酶基因的番茄细胞，需要经过______技术获得转基因番茄，这个过程需要在______条件下进行，细胞先经脱分化形成______，再形成丛芽和根．
（5）根据图2分析抗多聚半乳糖醛酸酶基因能使番茄抗软化的原理是两个基因分别转录出的mRNA______，从而阻断了______过程．
正确答案
解：（1）要想利用普通番茄（AA）获得基因型为aa的抗软化、耐储存的番茄，也可以采取诱变育种的方法，使A基因突变成a基因，从而获得所需要的品种．
（2）目的基因导入植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法；农杆菌中的Ti质粒是目的基因表达载体；Ti质粒上的一段T-DNA能转移到受体细胞的染色体DNA上，因此目的基因必须插入T-DNA中．
（3）基因工程的工具酶有限制酶和DNA连接酶．
（4）由一个植物体细胞得到一个植物个体，必须采用植物组织培养技术；植物组织培养技术需要在无菌条件下进行；先经过脱分化形成愈伤组织，再经过再分化形成丛芽和根．
（5）从图2可以看出多聚半乳糖醛酸酶基因和抗多聚半乳糖醛酸酶基因转录出来的mRNA能够互补配对形成双链RNA，从而阻断了多聚半乳糖醛酸酶基因的表达过程（翻译过程）．
故答案为：
（1）诱变
（2）农杆菌转化法 Ti质粒T-DNA
（3）限制酶、DNA连接酶
（4）植物组织培养 无菌 愈伤组织
（5）结合形成部分双链 多聚半乳糖醛酸酶的翻译
解析
解：（1）要想利用普通番茄（AA）获得基因型为aa的抗软化、耐储存的番茄，也可以采取诱变育种的方法，使A基因突变成a基因，从而获得所需要的品种．
（2）目的基因导入植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法；农杆菌中的Ti质粒是目的基因表达载体；Ti质粒上的一段T-DNA能转移到受体细胞的染色体DNA上，因此目的基因必须插入T-DNA中．
（3）基因工程的工具酶有限制酶和DNA连接酶．
（4）由一个植物体细胞得到一个植物个体，必须采用植物组织培养技术；植物组织培养技术需要在无菌条件下进行；先经过脱分化形成愈伤组织，再经过再分化形成丛芽和根．
（5）从图2可以看出多聚半乳糖醛酸酶基因和抗多聚半乳糖醛酸酶基因转录出来的mRNA能够互补配对形成双链RNA，从而阻断了多聚半乳糖醛酸酶基因的表达过程（翻译过程）．
故答案为：
（1）诱变
（2）农杆菌转化法 Ti质粒T-DNA
（3）限制酶、DNA连接酶
（4）植物组织培养 无菌 愈伤组织
（5）结合形成部分双链 多聚半乳糖醛酸酶的翻译
阅读如下资料：
资料甲：科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵中，得到了体型巨大的“超级小鼠”；科学家用农杆菌转化法培育出了转基因烟草．
资料乙：T4 溶菌酶在温度较高时容易失去活性．科学家对编码T4溶菌酶的基因进行了改造，使其表达的T4溶菌酶第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸，在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成一个二硫键，提高了T4溶菌酶的耐热性．
资料丙：植物甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物，甲含有效成分A，乙含有效成分B．某研究小组拟培育同时含有A 和B 的新型药用植物．
回答下列问题：
（1）资料甲属于基因工程范畴，将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用的方法是______．构建基因表达载体常用的工具酶是______ 和______．在培养有些转基因植物时，常用农杆菌转化法，农杆菌的作用
是______．
（2）资料乙中的技术属于______ 工程的范畴，该工程是以分子生物学相关理论为基础，通过______或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种______ 的技术．在该实例中，引起T4 溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶的肽链的______ 序列发生了改变．
（3）资料丙属于细胞工程范畴．为了培育该新型药用植物，可取甲和乙的叶片，先用酶去除细胞壁，再用化学诱导剂诱导二者融合，形成的融合细胞进一步培养形成完整的杂种植株．这种培育技术称为______．这种杂种植株也可通过制作人工种子的方法来大量繁殖．经植物组织培养得到的______等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子．
正确答案
解：（1）基因工程中，将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用显微注射法．构建基因表达载体常用的工具酶是限制性内切酶和DNA连接酶．在培育有些转基因植物时，常用农杆菌转化法，农杆菌易感染双子叶植物和裸子植物，对单子叶植物没有感染力；Ti质粒的T-DNA可转移至受体细胞，并整合到受体细胞的染色体上，将目的基因转移到受体细胞中．
（2）资料乙中可以看出，科学家对编码T4溶菌酶的基因进行了改造，提高T4溶菌酶的耐热性，该技术属于蛋白质工程的范畴．该工程是指以分子生物学相关理论为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有的蛋白质进行改造，或制造一种新蛋白质的技术．在该实例中，引起T4溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的氨基酸序列发生了改变．
（3）为了培养新型药用植物，可采用植物体细胞杂交技术，即取甲和乙的叶片，先用酶解法（纤维素酶和果胶酶）处理，获得具有活力的原生质体，再用化学诱导剂（如聚乙二醇）诱导融合形成杂种细胞；将杂种细胞培育成杂种植株需要采用植物组织培养技术，即先脱分化形成愈伤组织，经过再分化形成胚状体，进而长成完整植株．这种杂种植株也可通过制作人工种子的方法来大量繁殖．经植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽、腋芽等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子．
故答案为：
（1）显微注射技术 限制性核酸内切酶 DNA连接酶
农杆菌可感染植物，将目的基因转入到受体细胞中
（2）蛋白质 基因修饰 新的蛋白质 氨基酸
（3）植物体细胞杂交技术 胚状体、不定芽、顶芽、腋芽
解析
解：（1）基因工程中，将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用显微注射法．构建基因表达载体常用的工具酶是限制性内切酶和DNA连接酶．在培育有些转基因植物时，常用农杆菌转化法，农杆菌易感染双子叶植物和裸子植物，对单子叶植物没有感染力；Ti质粒的T-DNA可转移至受体细胞，并整合到受体细胞的染色体上，将目的基因转移到受体细胞中．
（2）资料乙中可以看出，科学家对编码T4溶菌酶的基因进行了改造，提高T4溶菌酶的耐热性，该技术属于蛋白质工程的范畴．该工程是指以分子生物学相关理论为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有的蛋白质进行改造，或制造一种新蛋白质的技术．在该实例中，引起T4溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的氨基酸序列发生了改变．
（3）为了培养新型药用植物，可采用植物体细胞杂交技术，即取甲和乙的叶片，先用酶解法（纤维素酶和果胶酶）处理，获得具有活力的原生质体，再用化学诱导剂（如聚乙二醇）诱导融合形成杂种细胞；将杂种细胞培育成杂种植株需要采用植物组织培养技术，即先脱分化形成愈伤组织，经过再分化形成胚状体，进而长成完整植株．这种杂种植株也可通过制作人工种子的方法来大量繁殖．经植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽、腋芽等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子．
故答案为：
（1）显微注射技术 限制性核酸内切酶 DNA连接酶
农杆菌可感染植物，将目的基因转入到受体细胞中
（2）蛋白质 基因修饰 新的蛋白质 氨基酸
（3）植物体细胞杂交技术 胚状体、不定芽、顶芽、腋芽
我国科学家成功克隆了控制水稻理想株型的关键多效基因IPA1．研究发现，基因IPA1发生突变后，会使水稻穗粒数和千粒重（以克表示的一千粒种子的重量）增加，同时茎秆变得粗壮，增加了抗倒伏能力．实验显示，将突变后的IPA1基因导入常规水稻品种，可以使其产量增加10%以上．如图表示该水稻新品种的简易培育流程，据图回答：
（1）如图所示流程中步骤①是实验所用技术的核心步骤．此步骤使______和______构成重组质粒．该步骤需用到的工具酶有______．
（2）将重组质粒导入土壤农杆菌之前，常用______处理该细菌，以增加该细菌的通透性．为了确定突变的IPA1基因是否插入水稻胚细胞的染色体DNA，可用______技术进行检测．
（3）每个含突变基因IPA1的重组质粒中至少含______个限制性核酸内切酶识别位点．
（4）④过程得到水稻新品种植株应用的主要生物技术是______，原理是______．
（5）从变异类型上分析，该水稻新品种的新性状的出现应该属于可遗传变异中的______．
正确答案
解：（1）步骤①为基因表达载体的构建过程，过程需要用限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子获得突变的IPA1基因和运载体Ti质粒，还需要用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组质粒．
（2）当受体细胞是微生物细胞时，采常用氯化钙处理，以增加细菌细胞壁的通透性，让其成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态细胞，以利于重组质粒导入．为了确定突变的IPA1基因是否插入水稻胚细胞的染色体DNA，可用DNA分子杂交法．
（3）每个含突变基因IPA1的重组质粒中至少含1个限制性核酸内切酶识别位点．
（4）④表示采用植物组织培养技术将转基因细胞培养成转基因水稻植株，该技术的原理是植物细胞的全能性．
（5）转基因水稻的培育采用了基因工程技术，该技术的原理是基因重组．
故答案为：
（1）①突变的IPA1基因 Ti质粒 限制性核酸内切酶和DNA连接酶
（2）氯化钙（CaCl2或Ca2+） DNA分子杂交法
（3）1
（4）植物组织培养 植物细胞的全能性
（5）基因重组
解析
解：（1）步骤①为基因表达载体的构建过程，过程需要用限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子获得突变的IPA1基因和运载体Ti质粒，还需要用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组质粒．
（2）当受体细胞是微生物细胞时，采常用氯化钙处理，以增加细菌细胞壁的通透性，让其成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态细胞，以利于重组质粒导入．为了确定突变的IPA1基因是否插入水稻胚细胞的染色体DNA，可用DNA分子杂交法．
（3）每个含突变基因IPA1的重组质粒中至少含1个限制性核酸内切酶识别位点．
（4）④表示采用植物组织培养技术将转基因细胞培养成转基因水稻植株，该技术的原理是植物细胞的全能性．
（5）转基因水稻的培育采用了基因工程技术，该技术的原理是基因重组．
故答案为：
（1）①突变的IPA1基因 Ti质粒 限制性核酸内切酶和DNA连接酶
（2）氯化钙（CaCl2或Ca2+） DNA分子杂交法
（3）1
（4）植物组织培养 植物细胞的全能性
（5）基因重组
λ噬菌体有极强的侵染能力，能在细菌中快速进行DNA复制，产生子代噬菌体，最终导致细菌破裂（称为溶菌状态）；或者整合到细菌基因组中潜伏起来，不产生子代噬菌体（称为溶原状态）．在转基因技术中常用λ噬菌体构建基因克隆载体，使其在受体细菌中大量扩增外源DNA，以备研究使用．相关操作如下图所示，请回答．
（1）组装噬菌体时，可被噬菌体蛋白质包装的DNA长度约为36～51kb，则经人工改造的λgtl0载体可插入的外源DNA的最大长度为______kb．人工改造载体时，为获得较大的插入能力，可删除λ噬菌体DNA组成中的______ 序列以缩短其长度．
（2）λ噬菌体DNA上通常没有适合的标记基因，因此人工改造时需加装适合的标记基因，如上图λgtl0载体中的imm434基因．该基因编码一种阻止λ噬菌体进入溶菌状态的阻遏物．构建基囚克隆载体需用到的酶是______，外源DNA的插入位置应位于imm434基因______ （之中/之外），使经侵染培养后的受体菌处于______状态．
（3）蛋白质与DNA相比，特有的化学元素是______，若用放射性同位素标记该元素，再用被标记的噬菌体侵染未被标记的细菌，短时保温后搅拌、离心，可检测到放射性物质主要分布在试管______ 部分．
正确答案
解：（1）由于组装噬菌体时，可被噬菌体蛋白质包装的DNA最大长度是51kb，经人工改造λgtl0载体的长度为43.4kb，那么插入的外源DNA的最大长度是7.6kb．由于λ噬菌体DNA中分为三段，左臂是含有编码蛋白质外壳的序列，中臂是控制溶原生长的序列，而右臂是含重要调控序列，所以人工改造载体时，可删除的是中臂．
（2）基因工程中需要用到限制酶和DNA连接酶来切割和拼接DNA片段．由于采用的标记基因，即imm434基因，能编码一种阻止λ噬菌体进入溶菌状态的阻遏物，所以外源DNA应该插入该基因之中，这样就使得经侵染培养后的受体菌处于溶菌状态．
（3）蛋白质与DNA相比，特有的化学元素是S元素，采用放射性同位素标记方法，用被标记的噬菌体侵染未被标记的细菌，短时保温后搅拌、离心，可检测到放射性物质主要分布在试管的上清液中，因为噬菌体中含有S的蛋白质外壳是不进入细菌体内的．
故答案：（1）7.6 控制溶原生长（或中部）
（2）限制酶和DNA连接酶 之中 溶菌
（3）S 上清夜
解析
解：（1）由于组装噬菌体时，可被噬菌体蛋白质包装的DNA最大长度是51kb，经人工改造λgtl0载体的长度为43.4kb，那么插入的外源DNA的最大长度是7.6kb．由于λ噬菌体DNA中分为三段，左臂是含有编码蛋白质外壳的序列，中臂是控制溶原生长的序列，而右臂是含重要调控序列，所以人工改造载体时，可删除的是中臂．
（2）基因工程中需要用到限制酶和DNA连接酶来切割和拼接DNA片段．由于采用的标记基因，即imm434基因，能编码一种阻止λ噬菌体进入溶菌状态的阻遏物，所以外源DNA应该插入该基因之中，这样就使得经侵染培养后的受体菌处于溶菌状态．
（3）蛋白质与DNA相比，特有的化学元素是S元素，采用放射性同位素标记方法，用被标记的噬菌体侵染未被标记的细菌，短时保温后搅拌、离心，可检测到放射性物质主要分布在试管的上清液中，因为噬菌体中含有S的蛋白质外壳是不进入细菌体内的．
故答案：（1）7.6 控制溶原生长（或中部）
（2）限制酶和DNA连接酶 之中 溶菌
（3）S 上清夜
我国目前临床使用的乙肝疫苗大多为基因工程疫苗，其有效成分是一种叫做乙肝表面抗原的蛋白质（S蛋白，对应的基因为S基因），请回答下列问题．
（1）在这项技术中，S基因属于______．
（2）用______处理S基因和运载体，并用______使之结合，这里的DNA片段两两结合的产物有______种．
（3）将表达载体导入到哺乳动物细胞，筛选得到工程细胞．使用合成培养基培养工程细胞时，通常需要加入______等天然成分．工程细胞在生长过程中有______现象，需要定期使用______酶处理，以便于分瓶继续培养，在培养过程中，定期收集培养液，分离纯化即可得到所需产品．
（4）由于哺乳动物细胞娇嫩挑剔，培养较难，成本较高，近些年科学家们又发明了“乳腺生物发生器”，从饲养的转基因动物分泌的乳汁中提取所需产品．在这种技术中，构建表达载体时需要将S基因与______等调控组件重组在一起，并将表达载体通过______的方式，导入到哺乳动物的______（填细胞名称）．
正确答案
解：（1）在基因工程技术中，S基因属于目的基因．
（2）在基因表达载体构建的过程中，要用同一种限制酶处理S基因和运载体，并用DNA连接酶使之结合．由于目的基因和运载体均具有相同黏性末端，因此这里的DNA片段两两结合的产物有目的基因自身连接、运载体自身连接和重组质粒3种．
（3）在对工程细胞进行动物细胞过程中，培养基中通常需要加入动物血清等天然成分．细胞在生长过程中有贴壁生长和接触抑制现象，需要定期使用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理使细胞分散，以便于分瓶继续培养，在培养过程中，定期收集培养液，分离纯化即可得到所需产品．
（4）由于哺乳动物细胞娇嫩挑剔，培养较难，成本较高，近些年科学家们又发明了从饲养的转基因动物分泌的乳汁中提取所需产品．在“乳腺生物发生器”的技术中，构建表达载体时需要将S基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起；一般动物细胞工程利用受精卵作为受体细胞，可以通过显微注射法将表达载体导入受精卵．
故答案为：
（1）目的基因
（2）同一种限制酶 DNA连接酶 3
（3）动物血清 贴壁生长和接触抑制 胰蛋白酶或胶原蛋白酶
（4）乳腺蛋白基因的启动子 显微注射 受精卵
解析
解：（1）在基因工程技术中，S基因属于目的基因．
（2）在基因表达载体构建的过程中，要用同一种限制酶处理S基因和运载体，并用DNA连接酶使之结合．由于目的基因和运载体均具有相同黏性末端，因此这里的DNA片段两两结合的产物有目的基因自身连接、运载体自身连接和重组质粒3种．
（3）在对工程细胞进行动物细胞过程中，培养基中通常需要加入动物血清等天然成分．细胞在生长过程中有贴壁生长和接触抑制现象，需要定期使用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理使细胞分散，以便于分瓶继续培养，在培养过程中，定期收集培养液，分离纯化即可得到所需产品．
（4）由于哺乳动物细胞娇嫩挑剔，培养较难，成本较高，近些年科学家们又发明了从饲养的转基因动物分泌的乳汁中提取所需产品．在“乳腺生物发生器”的技术中，构建表达载体时需要将S基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起；一般动物细胞工程利用受精卵作为受体细胞，可以通过显微注射法将表达载体导入受精卵．
故答案为：
（1）目的基因
（2）同一种限制酶 DNA连接酶 3
（3）动物血清 贴壁生长和接触抑制 胰蛋白酶或胶原蛋白酶
（4）乳腺蛋白基因的启动子 显微注射 受精卵
（1）图中A是______；形成重组DNA分子的操作步骤叫做______．
（2）在基因工程中，过程②需要在______酶的作用下才能完成剪切过程，剪切的结果是形成______，需要______酶的作用下才能完成拼接过程．
（3）利用基因工程技术可以培育抗虫棉，相比诱变育种和杂交育种，具有______和______等突出的优点．
（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）分析图解，基因工程中需要将目的基因和运载体构建成重组质粒，因此图中A是运载体；形成重组DNA分子的操作步骤叫做目的基因与运载体连接．
（2）在基因工程中，过程②表示基因表达载体的构建，需要在限制性核酸内切酶的作用下才能完成剪切过程，剪切的结果是形成黏性末端，需要DNA连接酶的作用下才能完成拼接过程．
（3）利用基因工程技术可以培育抗虫棉，相比诱变育种和杂交育种，具有目的性强、克服远缘杂交不亲和的障碍和育种周期短等突出的优点．
（4）目的基因可以在受体细胞中得到表达，是因为不同生物共用一套遗传密码．
故答案为：
（1）运载体 目的基因与运载体连接
（2）限制性核酸内切酶 黏性末端 DNA连接酶
（3）目的性强 克服远缘杂交不亲和的障碍（育种周期短）
（4）共用一套遗传密码
解析
解：（1）分析图解，基因工程中需要将目的基因和运载体构建成重组质粒，因此图中A是运载体；形成重组DNA分子的操作步骤叫做目的基因与运载体连接．
（2）在基因工程中，过程②表示基因表达载体的构建，需要在限制性核酸内切酶的作用下才能完成剪切过程，剪切的结果是形成黏性末端，需要DNA连接酶的作用下才能完成拼接过程．
（3）利用基因工程技术可以培育抗虫棉，相比诱变育种和杂交育种，具有目的性强、克服远缘杂交不亲和的障碍和育种周期短等突出的优点．
（4）目的基因可以在受体细胞中得到表达，是因为不同生物共用一套遗传密码．
故答案为：
（1）运载体 目的基因与运载体连接
（2）限制性核酸内切酶 黏性末端 DNA连接酶
（3）目的性强 克服远缘杂交不亲和的障碍（育种周期短）
（4）共用一套遗传密码
回答有关基因工程的问题：
（1）构建基因工程表达载体时，用不同类型的限制酶切割DNA后，可能产生黏性末端，也可能产生______末端．若要在限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接，则应选择能使二者产生______（相同、不同）黏性末端的限制酶．
（2）利用大肠杆菌生产人胰岛素时，构建的表达载体含有人胰岛素基因及其启动子等，其中启动子的作用是______．
在用表达载体转化大肠杆菌时，常用______处理大肠杆菌，以利于表达载体进入；为了检测胰岛素基因是否转录出了mRNA，可用标记的胰岛素基因片段作探针与mRNA杂交，该杂交技术称为______．为了检测胰岛素基因转录的mRNA是否翻译成______，常用______．
（3）如果要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞，先要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的______中，然后用该农杆菌感染植物细胞，通过DNA重组将目的基因插入植物细胞的______上．
（4）人的基因在细菌体内能表达，说明人和细菌______．
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，形成黏性末端和平末端两种．若要在限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接，则应选择能使二者产生相同黏性末端的限制酶．
（2）启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需要的蛋白质．在用表达载体转化大肠杆菌时，常用Ca2+处理大肠杆菌，使大肠杆菌变成感受态细胞，以利于表达载体进入；为了检测胰岛素基因是否转录出了mRNA，可用标记的胰岛素基因片段作探针与mRNA杂交，该杂交技术称为DNA分子杂交技术．为了检测胰岛素基因转录的mRNA是否翻译成人胰岛素，常用抗原-抗体杂交技术．
（3）如果要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞，先要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的T-DNA中，然后用该农杆菌感染植物细胞，通过DNA重组将目的基因插入植物细胞的染色体的DNA上．
（4）人的基因在细菌体内能表达，说明人和细菌共用一套密码子．
故答案为：
（1）平 相同
（2）RNA聚合酶识别和结合的位点，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需要的蛋白质 Ca2+ DNA分子杂交技术 人胰岛素 抗原-抗体杂交技术
（3）T-DNA 染色体的DNA
（4）共用一套密码子
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，形成黏性末端和平末端两种．若要在限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接，则应选择能使二者产生相同黏性末端的限制酶．
（2）启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需要的蛋白质．在用表达载体转化大肠杆菌时，常用Ca2+处理大肠杆菌，使大肠杆菌变成感受态细胞，以利于表达载体进入；为了检测胰岛素基因是否转录出了mRNA，可用标记的胰岛素基因片段作探针与mRNA杂交，该杂交技术称为DNA分子杂交技术．为了检测胰岛素基因转录的mRNA是否翻译成人胰岛素，常用抗原-抗体杂交技术．
（3）如果要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞，先要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的T-DNA中，然后用该农杆菌感染植物细胞，通过DNA重组将目的基因插入植物细胞的染色体的DNA上．
（4）人的基因在细菌体内能表达，说明人和细菌共用一套密码子．
故答案为：
（1）平 相同
（2）RNA聚合酶识别和结合的位点，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需要的蛋白质 Ca2+ DNA分子杂交技术 人胰岛素 抗原-抗体杂交技术
（3）T-DNA 染色体的DNA
（4）共用一套密码子
（1）基因工程的操作程序主要包括的四个步骤是：目的基因的获取、基因表达载体的构建、______、目的基因的检测与鉴定．
（2）将目的基因导入受体细胞的方法有很多种，该题中涉及的是______，Bt毒蛋白基因转入普通棉株细胞中并成功实现表达的过程，称为______．
（3）目的基因能否在棉株体内稳定维持和表达其遗传特性的关键是______，这需要通过检测才能知道，检测采用的方法是______．
（4）抗虫棉能抗棉铃虫的生态效果显著，有人认为抗虫棉就是无虫棉花，不必防治害虫，你认为这种观点是______．理由是______．更有人认为这种抗虫棉产生的Bt毒蛋白，存在于棉花纤维内，由此棉花制成的服装等产品会影响人体的健康．你认为这种说法是______．理由是______．
正确答案
解：（1）基因工程的操作程序主要包括的四个步骤是：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．
（2）图中将目的基因导入受体细胞的方法是农杆菌转化法；毒蛋白基因转入普通棉株细胞中并成功实现表达的过程，称为转化．
（3）目的基因能否在棉株体内稳定维持和表达其遗传特性的关键是目的基因是否插入了受体细胞的染色体DNA上；检测目的基因是否插入受体细胞的染色体DNA上采用DNA分子杂交技术．
（4）抗虫棉能抗棉铃虫的生态效果显著，有人认为抗虫棉就是无虫棉花，不必防治害虫，种观点是不正确的，理由是因为抗虫棉只能抗棉铃虫，不能抵抗其它害虫．更有人认为这种抗虫棉产生的Bt毒蛋白，存在于棉花纤维内，由此棉花制成的服装等产品会影响人体的健康．这种说法是有必要的，理由是这种转基因棉花纤维含有Bt毒蛋白，可能引起人体产生疾病．（或这种说法无必要，因为Bt毒蛋白不会导致人患病）
故答案为：
（1）将目的基因导入受体细胞
（2）农杆菌转化法 转化
（3）目的基因是否插入了受体细胞的染色体DNA上 DNA分子杂交技术
（4）不正确，因为抗虫棉只能抗棉铃虫，不能抵抗其它害虫
答案①有必要．这种转基因棉花纤维含有Bt毒蛋白，可能引起人体产生疾病；
答案②无必要．因为Bt毒蛋白不会导致人患病
解析
解：（1）基因工程的操作程序主要包括的四个步骤是：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．
（2）图中将目的基因导入受体细胞的方法是农杆菌转化法；毒蛋白基因转入普通棉株细胞中并成功实现表达的过程，称为转化．
（3）目的基因能否在棉株体内稳定维持和表达其遗传特性的关键是目的基因是否插入了受体细胞的染色体DNA上；检测目的基因是否插入受体细胞的染色体DNA上采用DNA分子杂交技术．
（4）抗虫棉能抗棉铃虫的生态效果显著，有人认为抗虫棉就是无虫棉花，不必防治害虫，种观点是不正确的，理由是因为抗虫棉只能抗棉铃虫，不能抵抗其它害虫．更有人认为这种抗虫棉产生的Bt毒蛋白，存在于棉花纤维内，由此棉花制成的服装等产品会影响人体的健康．这种说法是有必要的，理由是这种转基因棉花纤维含有Bt毒蛋白，可能引起人体产生疾病．（或这种说法无必要，因为Bt毒蛋白不会导致人患病）
故答案为：
（1）将目的基因导入受体细胞
（2）农杆菌转化法 转化
（3）目的基因是否插入了受体细胞的染色体DNA上 DNA分子杂交技术
（4）不正确，因为抗虫棉只能抗棉铃虫，不能抵抗其它害虫
答案①有必要．这种转基因棉花纤维含有Bt毒蛋白，可能引起人体产生疾病；
答案②无必要．因为Bt毒蛋白不会导致人患病
为增加油菜种子的含油量，研究人员尝试将酶D基因与位于叶绿体膜上的转运肽基因相连，导入油菜细胞并获得了转基因油菜品种．
（1）研究人员依据基因的已知序列设计引物，采用______法从陆地棉基因文库中获取酶D基因，从拟南芥基因文库中获取转运肽基因，所含三种限制酶（ClaI、SacI、XbaI）的切点如图所示．则用______和______酶处理两个基因后，可得到______端与______端（填图中字母）相连的融合基因．
（2）将上述融合基因插入图所示Ti质粒的T-DNA中，构建______并导入农杆菌中．将获得的农杆菌接种在含______的固体平板上培养得到含融合基因的单菌落，再利用液体培养基震荡培养，可以得到用于转化的侵染液．
（3）剪取油菜的叶片放入侵染液中一段时间，此过程的目的是______，进一步筛选后获得转基因油菜细胞，该细胞通过______技术，可培育成转基因油菜植株．
（4）用______法可检测转基因油菜植株中的融合基因是否成功表达．
正确答案
解：（1）研究人员依据基因的已知序列设计引物，采用PCR法从陆地棉基因文库中获取酶D基因，从拟南芥基因文库中获取转运肽基因．在上述引物设计时，分别在引物中加入如图甲所示酶的识别序列，这样可以用ClaⅠ限制酶和DNA连接酶处理两个基因后，得到A、D端相连的融合基因．
（2）将上述融合基因插入图乙所示Ti质粒的T-DNA中，构建表达载体即重组质粒并导入农杆菌中．将获得的农杆菌接种在含四环素的固体平板上培养得到单菌落，再利用液体培养基震荡培养，可以得到用于转化的浸染液．
（3）剪取油菜的叶片放入侵染液中一段时间，此过程的目的是利用农杆菌将融合基因导入油菜细胞，进一步筛选后获得转基因油菜细胞．该细胞通过植物组织培养技术，可培育成转基因油菜植株．
（4）用抗原-抗体杂交法可检测转基因油菜植株中的融合基因是否成功表达．
故答案为：
（1）PCR ClaⅠDNA连接 A D
（2）基因表达载体（或“重组质粒”） 四环素
（3）利用农杆菌将融合基因导入油菜细胞 植物组织培养
（4）抗原-抗体杂交
解析
解：（1）研究人员依据基因的已知序列设计引物，采用PCR法从陆地棉基因文库中获取酶D基因，从拟南芥基因文库中获取转运肽基因．在上述引物设计时，分别在引物中加入如图甲所示酶的识别序列，这样可以用ClaⅠ限制酶和DNA连接酶处理两个基因后，得到A、D端相连的融合基因．
（2）将上述融合基因插入图乙所示Ti质粒的T-DNA中，构建表达载体即重组质粒并导入农杆菌中．将获得的农杆菌接种在含四环素的固体平板上培养得到单菌落，再利用液体培养基震荡培养，可以得到用于转化的浸染液．
（3）剪取油菜的叶片放入侵染液中一段时间，此过程的目的是利用农杆菌将融合基因导入油菜细胞，进一步筛选后获得转基因油菜细胞．该细胞通过植物组织培养技术，可培育成转基因油菜植株．
（4）用抗原-抗体杂交法可检测转基因油菜植株中的融合基因是否成功表达．
故答案为：
（1）PCR ClaⅠDNA连接 A D
（2）基因表达载体（或“重组质粒”） 四环素
（3）利用农杆菌将融合基因导入油菜细胞 植物组织培养
（4）抗原-抗体杂交
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