1、基因、蛋白质工程1.应用生物工程技术可获得人们需要的生物新品种或新产品。请据图回答下列问题。(1)要获得抗虫基因，可采用_等方法，基因工程的核心是_。(2)如果要获得一只含目的基因的小鼠，则选择的受体细胞通常是_，原因是_。若用大肠杆菌储存目的基因，则需先将其处理为_细胞。(3)在培育转人生长激素基因牛的过程中，过程需要的工具酶是_（1分），过程常用的方法是_。(4)转人生长激素基因牛可通过分泌的乳汁来生产人生长激素，在基因表达载体中，人生长激素基因的首端必须含有_。2.下图为利用生物技术获得生物新品种的过程示意图。据图回答：（1）在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因(kanr)常作为标
2、记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。乙图为获得抗虫棉技术的流程。A过程需要的酶有_、_。图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、琼脂和激素外，还必须加入_。（2）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_ ，该技术的原理是_。（3）检测目的基因是否转录出mRNA的具体方法是使用_ _。（4）科学家将植物细胞培养到_，包上人工种皮，制成了神奇的人工种子，以便更好地大面积推广培养。3.中国科学家利用转基因技术培育出了高品质的奶牛，其牛奶中-3脂肪酸的含量很高，这种物质有利于人体心脏健康。
3、请回答与此转基因奶牛培育过程中的相关问题：（1）基因工程的核心步骤是_，其中_位于基因的首端，是_识别和结合的部位。将目的基因导入受精卵的最常用方法是_。（2）通常用激素处理代孕母奶牛和供体母奶牛，使其生理条件达到同步，称为_处理。配种或人工授精后，用特殊的装置把供体母奶牛子宫内的胚胎冲洗出来，称为_。（3）早期胚胎培养的培养液中除了各种无机盐、有机盐、维生素、氨基酸、核苷酸等营养成分外，还需要添加激素和_。胚胎发育到_(1分)或囊胚阶段即可移植。4.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
4、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。下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、耐储藏的番茄。(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表达载体是 ，目的基因需插入该基因表达载体的 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
5、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。5.蛋白质工程被称为“第二代基因工程”，目前已成为研究蛋白质结构和功能的重要手段。如图为蛋白质工程的流程图(自右向左)，请据图回答以下问题：(1)与基因工程相比较，蛋白质工程产物具备的特点是 。(2)图中的步骤和分别为 、分子设计。(3)由图可知，要改造蛋白质结构，最终是通过改造基因来实现的，请说明原因： 。(4) 从以上流程图可以看出，蛋白质工程是以 为基础延伸出来的包含多学科的综合科技工程领域。6.下图为利用基因工程培育花卉的过程(字母代表相应的物质或结构，数字代表过
6、程或方法)。请回答：(1)花卉基因工程可细分为花色基因工程、花形基因工程、香味基因工程等，不同的基因工程所需要获取的 不同。(2)基因工程中最常用的载体是 ，另外还有 、动植物病毒等。整合了目的基因的重组质粒，在组成上还含有启动子、终止子和 等。(3)过程常用的方法是 ，检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因，需要采用 技术。(4)外植体一般从受体植物的形成层处获取，原因是这部分细胞 。由外植体培养为转基因植株的、过程分别为 ，该过程的理论基础是 。7.植物甲具有极强的耐旱性，其耐旱性与某个基因有关，若从该植物中获得该耐旱基因，并将其转移到耐旱性低的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性。回答下
7、列问题：(1)理论上，基因组文库含有生物的基因；而cDNA文库含有生物的基因。(2)若要从植物甲中获得耐旱基因，可首先建立该植物的基因组文库，再从中 出所需的耐旱基因。(3)将耐旱基因导入农杆菌，并通过农杆菌转化法将其导入植物的体细胞中，经过一系列的过程得到再生植株。要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达，应检测此再生植株中该基因的，如果检测结果呈阳性，再在田间试验中检测植株的是否得到提高。(4)假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交，子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为31时，则可推测该耐旱基因整合到了。(填“同源染色体的一条上”或“同源染色体的两条上”)8.为探究SHH基因与角化囊肿发生的相关
8、性，科研人员利用SHH基因的非模板链转录合成RNA作为探针，进行分子杂交实验，以检测SHH基因在角化囊肿中的表达情况。其基本流程如下图：(Amp表示氨苄青霉素抗性基因；LacZ基因被SHH基因插入后不表达)请回答：(1)重组载体中SHH基因转录合成RNA探针时，(需要/不需要)启动子。(2)步骤中，用Ca2+处理大肠杆菌，使之成为细胞，然后导入重组载体。实验中，用添加氨苄青霉素的培养基培养大肠杆菌，未导入质粒的细菌将会死亡，原因是这些细菌不含有基因。(3)能表达LacZ基因的大肠杆菌在含有IPTG和X-gal的培养基上会形成蓝色菌落，易于识别。根据上述原理可以初步判断 (蓝色/白色)菌落中的大
9、肠杆菌为重组菌。(4)将制备的探针加入角化囊肿切片中，探针将与 形成杂交带，进而判断SHH基因的转录情况。9.请回答有关下图的问题。(1)图中所示的生物工程为_ _。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，通过对基因的_ _，对现有的基因进行改造，或制造出一种新的_ _，以满足人类生活的需求。(2)图中序号所示过程叫作_ _，该过程遵循的碱基互补配对原则不同于翻译过程的是_ _(请将模板碱基写在前)。(3)若大量扩增目的基因，则用的是_ _(写出全称)技术，该过程需要的聚合酶的特点是_ _。(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，在基因的首端必须
10、有_ _；且在图中过程之前，要对精子进行筛选，保留含_ _性染色体的精子。10.(2013全国课标卷，40)阅读如下材料：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”；科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草。资料乙T4溶菌酶在温度较高时易失去活性。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了一个二硫键，提高了T4溶菌酶的耐热性。资料丙兔甲和兔乙是同一物种的两个雌性个体，科学家将兔甲受精卵发育成的胚胎移植到兔乙体内，成功产出兔甲的后代，证实了同一物种的胚胎可在不同个体的体内发育。
11、回答下列问题：(1)资料甲属于基因工程的范畴。将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用_法。构建基因表达载体常用的工具酶是_和_。在培育有些转基因植物时，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_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肽链的_序列发生了改变。(3)资料丙属于胚胎工程的范畴。胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到_种的、生理状态相同的另一个雌性动物体内，使之继续发育成新个体的技术。在资料丙的实例中，兔甲称为_体，兔乙称为_体。11.HIV属于逆转
12、录病毒，是艾滋病的病原体。回答下列问题：（1）用基因工程方法制备HIV的某蛋白（目的蛋白）时，可先提取HIV中的 ，以其作为模板，在 的作用下合成 。获取该目的蛋白的基因，构建重组表达载体，随后导入受体细胞。（2）从受体细胞中分离纯化出目的蛋白，该蛋白作为抗原注入机体后，刺激机体产生的可与此蛋白结合的相应分泌蛋白是 。该分泌蛋白可用于检测受试者血清中的HIV，检测的原理是 。（3）已知某种菌导致的肺炎在健康人群中罕见，但是在艾滋病患者中却多发。引起这种现象的根本原因是HIV主要感染和破坏了患者的部分 细胞，降低了患者免疫系统的防卫功能。（4）人的免疫系统有 癌细胞的功能，艾滋病患者由于免疫功能
13、缺陷，易发生恶性肿瘤。12.根据基因工程的有关知识，回答下列问题：(1)限制性内切酶切割DNA分子后产生的片段，其末端类型有 和 。(2)质粒运载体用EcoRI切割后产生的片段如图：AATTCG GCTTAA为使运载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用EcoRI切割外，还可用另一种限制性内切酶切割，该酶必须具有的特点是 。(3)按其来源不同，基因工程中所使用的DNA连接酶有两类，即 DNA连接酶和 DNA连接酶。(4)反转录的模板是 ，产物是 。若要在体外获得大量反转录产物，常采用 技术。(5)若用重组质粒转化大肠杆菌，一般情况下，不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞，原因是 。13
14、.家蚕细胞具有高效表达外源基因能力。将人干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培养，可以提取干扰素用于制药。（1）进行转基因操作前，需用_酶短时处理幼蚕组织，以便获得单个细胞。（2）为使干扰素基因在家蚕细胞中高效表达，需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入表达载体的_和_之间；若要检测干扰素基因在家蚕细胞中是否表达，可以采用的方法有、。（3）通过PCR技术可大量获取目的基因。PCR反应体系主要包括：扩增缓冲液（含Mg2+）、水，4种脱氧核糖苷酸、模板DNA、_和_。（4）培养家蚕细胞时，贴壁生长的细胞会产生接触抑制。通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反应器中，这样可以_，增加培养的细胞数量，也有
15、利于空气交换。14.2008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。下图为我国首例绿色荧光蛋白（GFP）转基因克隆猪的培育过程示意图，据图回答：注：图中通过过程、形成重组质粒，需要限制性内切酶切取目的基因、切割质粒。限制性内切酶的识别序列和切点是GGATCC，限制性内切酶的识别序列和切点是GATC。在质粒上有酶的一个切点，在目的基因的两侧各有1个酶的切点。（1）在DNA连接酶的作用下，上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连
16、接起来 ，理由是： 。（2）过程将重组质粒导入猪胎儿成纤维细胞时，采用最多的方法是 。（3）如果将切取的GFP基因与抑制小猪抗原表达的基因一起构建到载体上，GFP基因可以作为基因表达载体上的标记基因，其作用是 。获得的转基因克隆猪，可以解决的医学难题是，可以避免 。（4）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，采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白过程的正确顺序是： （用数字表示）。推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计序列蓝色荧光蛋白基因的修饰（合成）表达出蓝色荧光蛋白。15.一种重症联合免疫缺陷病（简称SCID），这种患者缺乏正常的
17、人体免疫功能，只要稍被细菌或病毒感染，就会发病死亡。经研究证实，SCID病人细胞的一个常染色体上编码腺苷酸脱氨酶（简称ADA）的基因ada发生了突变。目前，人们已经找到了治疗该疾病的方案。如下图： （1）运载体必须具备的条件是（ ）A能在宿主细胞中复制并保存 B具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接C具有标记基因，便于进行筛选 D是环状形态的DNA分子（2）在此图过程中用到的基因操作工具分别是 。（3）研究人员将ada注入淋巴细胞，而不是其他细胞，其原因是什么？ 。（4）图中的治疗方法是_（体内或体外）基因治疗法，这是_（生物技术）的应用。请列举除了在医学领域，该生物技术在其他领域的一些成就。 （5）可用SCID病人的血液来作为实验“DNA粗提取”的实验材料吗？为什么？
