【考点金卷】2021届高考生物二轮复习 高效滚动冲击系列训练 专题八《现代生物科技》第1讲 基因工程与细胞工程.doc

第1讲基因工程与细胞工程考纲要求1.基因工程的诞生()。2.基因工程的原理及技术()。3.基因工程的应用()。4.植物的克隆()。5.动物的克隆()。构建网络内化体系填充关键点思考连接处(1)基因工程和克隆技术操作的工具酶有什么不同？提示前者涉及限制性核酸内切酶和DNA连接酶；后者涉及纤维素酶、果胶酶和胰蛋白酶。(2)转基因植物的培育涉及到哪些生物工程？提示基因工程、植物组织培养(植物细胞工程)。(3)转基因动物的培育涉及到哪些生物工程？提示基因工程、动物细胞工程、胚胎工程。考点1基因工程1 比较限制性核酸内切酶、DNA连接酶、DNA聚合酶和解旋酶 种类项目限制性核酸内切酶DNA连接酶DNA聚合酶解旋酶作用底物DNA分子DNA分子片段脱氧核苷酸DNA分子作用部位磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键碱基对间的氢键作用结果形成粘性末端或平末端形成重组DNA分子形成新的DNA分子形成单链DNA分子2 重组DNA分子的构建过程【思维辨析】(1)生长激素基因在转录时需要解旋酶和DNA连接酶(2012·四川，2D) ( × )提示不需要DNA连接酶。(2)一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列(2007·全国，4A)( )提示这是限制性核酸内切酶的特性决定的。(3)用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸(2010·浙江，2A) ( × )提示限制性核酸内切酶切割的是DNA，烟草花叶病毒的核酸是RNA。(4)应用DNA探针技术可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达(2011·四川，5D) ( × )提示不能检测其完全表达。(5)每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点(2011·浙江，6B) ( )提示载体的特点之一是至少含一个限制性核酸内切酶识别位点。(6)自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上，属于基因工程(2010·大纲全国，5D) ( × )提示噬菌体DNA整合到细菌DNA上属于基因重组，不是人工操作，基因工程是人工操作。(7)转抗虫基因的植物，不会导致昆虫群体抗性基因频率增加(2010·江苏，18B)( × )提示在转抗虫基因植物的选择作用下，抗性强的昆虫得以保留。(8)动物的生长激素基因转入植物后不能表达(2010·江苏，18C)( × )提示基因工程打破了物种的界限。【归纳提炼】1 区分一个至多个限制性核酸内切酶切点与每种酶一个切点(1)一个至多个限制性核酸内切酶切点：作为载体必须具有一个至多个限制性核酸内切酶切点，以便与外源基因连接。(2)每种酶一个切点：每种酶的切点最好只有一个。因为一种限制性核酸内切酶只能识别单一切点，若载体上有一个以上的酶切点，则切割重组后可能会丢失某些片段，若丢失的片段含复制起点区，则进入受体细胞后便不能自主复制。一个载体若只有某种限制性核酸内切酶的一个切点，则酶切后既能把环打开接纳外源DNA片段，又不会丢失自己的片段。2 将目的基因导入受体细胞植物细胞动物细胞微生物细胞常用方法农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法显微注射技术感受态细胞法(用Ca2处理)受体细胞受精卵、体细胞受精卵原核细胞3 目的基因的检测与鉴定例1(2013·新课标全国卷，40节选)阅读如下资料：资料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。回答下列问题：资料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有_和_。在培育转基因植物时，常用农杆菌转化法，农杆菌的作用是_。破题思路读懂资料信息联系相关知识规范作答。个性分析动物细胞基因工程中，最常用的导入基因的方法是显微注射法；植物细胞基因工程中，最常用的导入基因的方法是农杆菌转化法。答案显微注射限制性核酸内切酶DNA连接酶农杆菌可感染植物将目的基因转移到受体细胞中思维延伸(1)资料为什么将基因表达载体导入小鼠的受精卵中？提示因为受精卵具有全能性。(2)资料中转基因烟草的培育，除涉及到基因工程外，还涉及到的生物工程技术是什么？提示植物组织培养。例2如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)通过转基因技术生产胰岛素工程菌的步骤是：_、_、_、_，图一中的供体细胞是_。(2)第步中需要的酶是_，第步常用的方法是_。(3)若图一所示过程中以Tetr为标记基因，则第步中应选用_对供体DNA和质粒进行切割；为检测转化结果，将经第步处理后的大肠杆菌培养液接种到含有_培养基上，长出的菌落就是成功插入目的基因的菌落。(4)基因工程中常选用大肠杆菌作为受体细胞，请说出大肠杆菌作为受体细胞的优点：_(至少回答出两点)。答案(1)获取目的基因形成重组DNA分子重组DNA分子导入受体细胞筛选含目的基因的受体细胞人的胰岛细胞(2)逆转录酶和DNA聚合酶感受态法(高浓度的 钙离子溶液处理)(3)Bgl、Hind四环素(4)繁殖能力强、容易培养、代谢旺盛、产量高等考点2克隆技术1 比较下表中植物组织培养与动物细胞培养植物组织培养动物细胞培养原理细胞全能性细胞增殖培养基的物理性质固体液体(合成培养基)培养基的成分水、无机盐、维生素、蔗糖、氨基酸、琼脂等葡萄糖、氨基酸、无机盐、促生长因子、微量元素、动物血清等结果新的植株或组织新的细胞系或细胞株条件均需无毒环境，无菌操作，适宜的营养、温度、pH、O2等2 下图为克隆动物的培育过程，据图回答有关问题(1)写出的过程名称：去核；取核；核移植；卵裂；胚胎移植。(2)D新个体的性别与B动物相同。(3)D新个体的绝大多数性状与B动物相同。【思维辨析】(1)组织培养、细胞杂交、显微注射、核移植均为培育草莓脱毒苗所采用的技术(2012·广东，2改编)( × )提示只有组织培养为培育脱毒苗采用的技术。(2)动物杂交瘤细胞产生单克隆抗体体现了细胞的全能性(2012·江苏，22C)( × )提示是否体现细胞全能性的依据是能否发育成新个体。(3)去除植物细胞的细胞壁和将动物组织分散成单个细胞均需酶处理(2008·全国，5B)( )提示前者用纤维素酶和果胶酶处理；后者用胰蛋白酶处理。(4)培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞(2010·浙江，4A)( × )提示只能形成单层细胞。【归纳提炼】克隆动物与试管动物认识的误区(1)误区一：试管动物与克隆动物的产生都是无性生殖。纠正：试管动物的产生是有性生殖，克隆动物的产生是无性生殖。(2)误区二：试管动物(哺乳类)的产生是在体外进行的，克隆动物(哺乳类)的产生是在体内进行的。纠正：试管动物(哺乳类)和克隆动物(哺乳类)早期胚胎之前都是在体外进行的，早期胚胎经过胚胎移植之后都是在体内进行的。(3)误区三：胚胎移植的优势是充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，因此胚胎移植的胚胎只能来自体内受精的胚胎。纠正：胚胎移植的胚胎有三个来源：体内正常受精产生的胚胎、核移植产生的重组细胞培养而来的胚胎、体外受精产生的早期胚胎。例3动物细胞培养技术是动物克隆技术的基础，在动物克隆的其他技术中都得到广泛应用。下面是与动物克隆技术相关的问题，请分析回答：(1)在进行动物细胞培养时，首先要将动物组织剪碎，然后用_处理，以分散成单个细胞，制成细胞悬液。(2)动物细胞培养时，要保证细胞必需的营养、适宜的温度和pH条件，还要提供无菌、无毒和适宜的气体环境。为达到无菌、无毒的环境条件，除了要对培养液和培养器具进行消毒、灭菌处，还要_，_。气体环境中CO2的作用是_。(3)应用于该移植的供体细胞一般选用传代10代以内的细胞，原因是_。(4)白化病人是由于其细胞中缺乏某种酶，我们可以通过培养_来研究这种酶的功能。答案(1)胰蛋白酶(胶原蛋白酶)(2)在培养液中加入一定量的抗生素定期更换培养液维持培养液中的pH(3)10代以后的细胞遗传物质可能发生突变(或保证供体细胞正常的遗传基础)(4)正常人和白化病人的细胞个性分析(1)动物细胞培养时需要胰蛋白酶将动物组织分散成单个细胞，制成悬浮液。(2)动物细胞培养时除要保证必需的营养、适宜的温度和pH条件外，还需无菌、无毒环境，除对培养液和培养器具进行消毒、灭菌外，还应在培养液中适当添加抗生素，以抑制细菌的生长；气体环境中的CO2可以维持培养液的pH。(3)传代培养次数多时，可能导致培养细胞发生转化，使细胞的遗传物质发生变化，所以用于核移植的供体细胞一般选用传代10代以内的细胞。(4)细胞克隆的最主要用途之一是从普通细胞中分离出缺乏特殊基因的突变细胞系，进行比较研究所缺乏基因的功能。例4植物体细胞杂交，又称原生质体融合，是指将植物不同种、属，甚至科间的原生质体通过人工方法诱导融合，然后进行离体培养，使其再生杂种植株的技术。下图所示为培养农作物新品种的过程示意图，请分析回答下列有关问题：(1)图示育种过程涉及的生物工程技术除植物细胞杂交外还有_、_。(2)图中a、b分别表示一个已插入外源的DNA片段的重组Ti质粒载体的_、_。(3)过程c表示_。(4)过程e表示_。(5)微型繁殖培育无病毒幼苗时，一般选取_作为外植体，依据是_。答案(1)基因工程植物组织培养(2)T­DNA标记基因(3)将重组DNA分子导入受体细胞(4)脱分化(5)茎尖、根尖细胞分裂速度快，几乎无病毒侵染1 (2013·广东卷，3)从某海洋动物中获得一基因，其表达产物为一种抗菌性和溶血性均较强的多肽P1。目前在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物，首先要做的是()A合成编码目的肽的DNA片段B构建含目的肽DNA片段的表达载体C依据P1氨基酸序列设计多条模拟肽D筛选出具有优良活性的模拟肽作为目的肽答案C解析由题可知，多肽P1为抗菌性强和溶血性也强的多肽，但是要设计出抗菌性强但溶血性弱的多肽，即在P1的基础之上设计出自然界原本不存在的蛋白质，应用蛋白质工程，依据P1氨基酸序列设计多条模拟肽，即答案为C。2 用动、植物成体的体细胞进行离体培养，下列叙述正确的是()A都需要用CO2培养箱 B都需要用液体培养基C都要在无菌条件下进行 D都可体现细胞的全能性答案C解析动、植物成体的体细胞进行离体培养都要在无菌条件下进行；动物成体的体细胞离体培养用液体培养基，不能体现细胞的全能性；植物成体的体细胞离体培养不一定用液体培养基，能体现细胞的全能性。3 (2013·浙江卷，6)实验小鼠皮肤细胞培养(非克隆培养)的基本过程如图所示。下列叙述错误的是()A甲过程需要对实验小鼠进行消毒B乙过程对皮肤组织可用胰蛋白酶消化C丙过程得到的细胞大多具有异倍体核型D丁过程得到的细胞具有异质性答案C解析动物细胞培养需要无毒无菌的环境，甲过程指从实验小鼠身上取下皮肤组织，该过程需要对小鼠进行消毒处理，A项正确；乙过程表示将得到的皮肤组织分散成单个细胞制备成细胞悬液，可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶进行处理，B项正确；丙过程表示原代培养，此时的细胞仍能保持正常的二倍体核型，C项错误；丁过程表示传代培养，此时得到的细胞会克服细胞寿命的自然极限，获得不死性，这些细胞已经发生突变，正在朝着等同于癌细胞的方向发展，D项正确。4 (2012·新课标全国卷，40改编)根据基因工程的有关知识，回答下列问题：(1)质粒载体用EcoR切割后产生的片段如下：为使载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用EcoR切割外，还可用另一种限制性核酸内切酶切割，该酶必须具有的特点是_。(2)反转录作用的模板是_，产物是_。若要在体外获得大量反转录产物，常采用_技术。(3)基因工程中除质粒外，_和_也可作为载体。(4)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_。答案(1)切割产生的DNA片段末端与EcoR切割产生的相同(2)mRNA(或RNA)cDNA(或DNA)PCR(3)噬菌体的衍生物动植物病毒(4)未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的能力极弱解析为使载体和目的基因连接，二者必须具有相同的粘性末端，因而当使用除EcoR之外的其他酶进行切割时，应该产生相同的粘性末端。反转录是由RNA形成DNA的过程，获得大量反转录产物时常用PCR扩增技术。基因工程常用的载体是质粒，除此以外，噬菌体的衍生物和动植物病毒也可作为载体。如果用大肠杆菌作为受体细胞，必须用钙离子处理，使其处于感受态(此状态吸收外源DNA的能力增强)。5 科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的奶牛，如果要加速转基因奶牛的繁育，可以对此转基因奶牛进行克隆(如下图所示)，请结合图示回答下列问题：(1)在进行细胞培养时，要对取自转基因奶牛的组织细胞进行分散处理，形成单个细胞，这个过程中需要利用_酶处理。(2)用于核移植的供体细胞，一般都选用传代10代以内的细胞，原因是_。(3)在进行原代培养时，细胞增殖的方式是_，此外，细胞增殖还表现出_和接触抑制等特点。(4)将进行培养的供体细胞注入去核的卵母细胞中，去除卵母细胞细胞核的目的是_。(5)将重组细胞在培养液中培养成的重组胚胎移入受体母牛后，该母牛就会生出与供体奶牛遗传物质相同的犊牛，但也不是100%的复制，原因最可能是_。(6)上述动物细胞工程中涉及的技术有_。转基因奶牛的克隆成功，说明了动物_具有全能性。答案(1)胰蛋白(2)该种细胞代谢旺盛、分裂能力强，且遗传物质没有发生改变(3)有丝分裂贴壁生长(4)使克隆出的动物个体的遗传物质几乎全部来自供体细胞(5)生物的性状受细胞核基因和细胞质基因共同控制；生物的性状还受环境因素的影响(6)细胞核移植、细胞培养、胚胎移植技术体细胞的细胞核解析(1)实践中常用胰蛋白酶处理动物组织细胞使其分离开来。(2)传代10代以内的细胞代谢旺盛、分裂能力强，遗传物质没有发生改变，适于作核移植的供体细胞。(3)在进行原代培养时，细胞以有丝分裂的方式进行增殖，同时表现出贴壁生长和接触抑制的现象。(4)去除卵母细胞细胞核的目的是使克隆出的动物个体的遗传物质几乎全部来自供体细胞。(5)生物的性状是细胞核基因和细胞质基因共同作用的结果，同时，生物的性状还受环境的影响，因此，克隆动物不可能是供体奶牛100%的复制品。(6)该克隆动物的培育过程中涉及细胞核移植、细胞培养和胚胎移植等技术，说明了高度分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。1 下列有关限制性核酸内切酶的说法，正确的是()A大多数限制性核酸内切酶识别的核苷酸序列是GAATTC，并能切出粘性末端B能识别特定的脱氧核苷酸序列和具有特定的酶切位点C可识别特定的核糖核苷酸序列，并进行切割D其活性不受温度、pH等条件的影响答案B解析一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列，并在特定的酶切位点进行切割，而不是大多数限制性核酸内切酶识别一种序列。限制性核酸内切酶的本质是蛋白质，其活性受温度、pH等条件的影响。2 EcoR和Sma限制性核酸内切酶识别的序列均由6个核苷酸组成，但切割后产生的结 果不同，其识别序列和切割位点(图中箭头处)如图所示，据图分析下列说法正确的是()A所有限制性核酸内切酶的识别序列均由6个核苷酸组成BSma切割后产生的是粘性末端C用DNA连接酶连接平末端和粘性末端的效率一样D细菌细胞内的限制性核酸内切酶可以切割外源DNA，防止外源DNA入侵答案D解析限制性核酸内切酶的识别序列一般由5个、6个或8个核苷酸组成；Sma切割后产生的是平末端；用DNA连接酶连接平末端的效率比连接粘性末端的低；细菌中的限制性核酸内切酶之所以不切割自身DNA，是因为细菌在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制，可将外源入侵的DNA降解掉。含有某种限制性核酸内切酶的细胞，其DNA分子中不具有这种限制性核酸内切酶的识别序列，限制性核酸内切酶不能将其切割，所以即使细菌细胞中含有某种限制性核酸内切酶也不会使自身的DNA被切断，并且可以防止外源DNA的入侵。3 图甲、乙中的箭头表示三种限制性核酸内切酶的酶切位点，ampr表示氨苄青霉素抗性基因，neo表示新霉素抗性基因。下列叙述正确的是()A图甲中的质粒用BamH切割后，含有4个游离的磷酸基团B在构建重组质粒时，可用Pst和BamH切割质粒和外源DNAC用Pst和Hind酶切，加入DNA连接酶后可得到1种符合要求的重组质粒D导入目的基因的大肠杆菌可在含氨苄青霉素的培养基中生长答案C解析图甲中的质粒用BamH切割后，会破坏两个磷酸二酯键，磷酸二酯键是由相邻脱氧核苷酸的磷酸基团和脱氧核糖脱水形成的，因此只含有2个游离的磷酸基团。由于BamH的切割位点在目的基因的内部，使用它切割外源DNA会破坏目的基因。用Pst和Hind切割质粒后，虽然破坏了ampr基因，但是会保留下neo基因作为标记基因，以备筛选。用Pst和Hind切割外源DNA后，可得到两个能与质粒连接的DNA片段，但是只有带目的基因的DNA片段与酶切后的质粒连接才符合要求。由于氨苄青霉素抗性基因遭到破坏，因此，只能用含新霉素的培养基进行筛选。4 质粒是常用的基因工程载体。下图是某种天然土壤农杆菌Ti质粒结构示意图(标示了部分基因及部分限制性核酸内切酶的作用位点)，据图分析下列说法正确的是()A图中的终止子是由三个相邻碱基组成的终止密码B用农杆菌转化法可将该质粒构建的表达载体导入动物细胞C用限制性核酸内切酶和DNA连接酶改造后的质粒无法被限制性核酸内切酶切割D用限制性核酸内切酶处理能防止该质粒构建的表达载体引起植物疯长答案D解析密码子是mRNA上三个相邻的碱基，不会出现在DNA上；农杆菌转化法是将重组载体导入植物细胞的方法；用限制性核酸内切酶和DNA连接酶构建的表达载体中仍存在限制性核酸内切酶的识别位点(tetr)；用限制性核酸内切酶切割后，编码控制细胞分裂素及吲哚乙酸合成的物质就不能合成了。5 如图表示利用棉花叶肉细胞进行原生质体培养的过程，据图分析不正确的是()A过程是在0.50.6 mol/L的甘露醇溶液环境下用纤维素酶和果胶酶处理B过程表示原生质体在培养基提供的特定条件下形成愈伤组织，此过程叫做再分化C过程中以适当配比的营养物质和生长调节剂进行诱导D该过程体现了植物细胞的全能性答案B解析植物组织培养时，去除细胞壁的方法是酶解法，即用纤维素酶和果胶酶处理，原生质体在低渗溶液中会吸水涨破，所以选择0.50.6 mol/L的甘露醇溶液；形成愈伤组织的过程称为脱分化；再分化过程需要以适当配比的营养物质和生长调节剂进行诱导；植物组织培养过程体现了植物细胞的全能性。6 某研究小组为测定药物对体外培养细胞的毒性，准备对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行细胞培养。下列说法正确的是()A在利用两种肝组织块制备肝细胞悬液时，也可用胃蛋白酶处理B细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是刺激细胞呼吸C甲、乙细胞在持续的培养过程中，乙会出现停止增殖的现象D仅用培养肝细胞的培养液也能用来培养乙肝病毒答案C解析利用肝组织块制备肝细胞悬液时，常用胰蛋白酶处理，不能用胃蛋白酶，因为胃蛋白酶需要在强酸环境中才能起作用；CO2的作用是维持细胞培养液正常的pH；正常细胞在持续的培养过程中会出现停止增殖的现象；乙肝病毒只能在细胞中培养，不能在培养肝细胞的培养液中培养。7 (2013·大纲全国卷，2)关于动物细胞培养和植物组织培养的叙述，错误的是()A动物细胞培养和植物组织培养所用培养基不同B动物细胞培养和植物组织培养过程中都要用到胰蛋白酶C烟草叶片离体培养能产生新个体，小鼠杂交瘤细胞可离体培养增殖D动物细胞培养可用于检测有毒物质，茎尖培养可用于植物脱除病毒答案B解析植物组织培养不需要用胰蛋白酶。8 对于不同的生物，将重组基因导入受体细胞的方法有差异，下列方法不合适的是()A以质粒为载体，利用大肠杆菌生产人的胰岛素时，可用氯化钙处理大肠杆菌B以噬菌体为载体，利用大肠杆菌生产人的凝血因子时，可使其直接侵染大肠杆菌C以质粒为载体，利用转基因羊生产人的乳铁蛋白时，可用显微注射技术将重组基因导入受精卵D以质粒为载体，培育转基因植物时，可借鉴质粒侵染细胞的途径，用重组质粒侵染植物细胞答案D解析细菌或病毒对细胞具有侵染能力，如果载体是质粒，将外源基因导入细菌时，可用氯化钙处理(氯化钙可增大细菌细胞壁的通透性)。对于体积较大的动物受精卵可采用显微注射技术。对于植物体细胞，可采取先将重组质粒导入土壤农杆菌内，再用含重组质粒的土壤农杆菌感染植物细胞。9 科学家将人的生长激素基因与大肠杆菌的DNA分子进行重组，并成功地在大肠杆菌中得以表达。但在进行基因工程的操作过程中，需使用特定的限制性核酸内切酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制性核酸内切酶的识别序列和切点是GGATCC，限制性核酸内切酶的识别序列和切点是GATC，请据图回答：(1)过程所需要的酶是_。(2)在构建基因表达载体的过程中，应用限制性核酸内切酶_切割质粒，用限制性核酸内切酶_切割目的基因。用限制性核酸内切酶切割目的基因和载体后形成的粘性末端通过_原则进行连接。人的基因之所以能与大肠杆菌的DNA分子进行重组，原因是_。(3)在过程中一般将受体大肠杆菌用_进行处理，以增大_的通透性，使含有目的基因的重组质粒容易进入受体细胞。(4)将得到的大肠杆菌B涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上，得到如图a所示的结果(圆点表示菌落)，该结果说明能够生长的大肠杆菌中已导入了_，反之则没有导入；再将灭菌绒布按到培养基a上，使绒布表面沾上菌落，然后将绒布按到含四环素的培养基上培养，得到如图b所示的结果(圆圈表示与图a中培养基上对照无菌落的位置)。与图b圆圈相对应的图a中的菌落表现型是_，这些大肠杆菌中导入了_。(5)人体的生长激素基因能在大肠杆菌体内成功表达是因为_。目的基因导入大肠杆菌中后表达的过程是_。答案(1)逆转录酶(2)碱基互补配对人的基因与大肠杆菌DNA分子的双螺旋结构相同(3)CaCl2溶液细胞壁(4)普通质粒或重组质粒抗氨苄青霉素而不抗四环素重组质粒(5)二者共用一套密码子生长激素基因mRNA生长激素解析(1)目的基因的获取途径有三条，很明显，题图中是通过逆转录法来获取目的基因的，过程所需要的酶应是逆转录酶。(2)根据限制性核酸内切酶的识别序列和切点为“GGATCC”、限制性核酸内切酶的识别序列和切点为“GATC”，结合图示质粒及目的基因上的相关碱基序列推知，在构建基因表达载体的过程中，应用限制性核酸内切酶切割质粒，用限制性核酸内切酶切割目的基因。人的生长激素基因与大肠杆菌的DNA分子可以进行重组，说明人的基因与大肠杆菌DNA分子的双螺旋结构相同，即基因是生物遗传物质结构和功能的基本单位。(3)将目的基因导入细菌细胞中的方法是Ca2处理法，使其细胞壁通透性增强，便于将含有目的基因的重组质粒导入受体细胞。(4)在含氨苄青霉素的培养基上能形成菌落，说明导入了普通质粒或重组质粒，再将其在含有四环素的培养基上培养，得到如图b所示的结果，说明与图b圆圈相对应图a中的菌落是含有重组质粒的大肠杆菌。(5)目的基因能成功地在大肠杆菌中得以表达，则说明人和大肠杆菌等生物共用一套(遗传)密码子。人的生长激素基因通过转录形成信使RNA，再通过翻译，形成人的生长激素，其表达的过程即生长激素基因mRNA生长激素。10植物组织培养是克隆植物的一种方法，其过程如图所示，据图回答下列问题。(1)为了获得脱毒植株，外植体往往取自植物的花芽、叶芽等处的分生组织，其原因是_。(2)培养皿中的培养基中除需添加营养物质外，还需要添加植物激素，其目的是诱导外植体_。(3)在生产实践中为获得大量的细胞产物，如紫杉醇，可将_放入液体培养基中，经机械作用分散成单个细胞，制备成细胞悬浮液，再经过_即可获得大量细胞。(4)植物组织培养过程需要在植物生长和繁殖的最适条件下进行，否则在光学显微镜下可能观察到细胞的_发生了异常，进而导致植物性状遗传不稳定甚至出现不育。(5)植物组织培养技术不仅应用于花卉和果树的快速大量繁殖以及脱毒植株的获取，还广泛应用于_、_、_等育种过程。答案(1)这些部位很少受到病毒等的侵害(2)脱分化和再分化(3)愈伤组织细胞分裂(4)染色体结构或数目(5)植物体细胞杂交育种基因工程育种单倍体育种解析(1)刚长出的茎尖或芽尖还没有受到病毒的侵染，因此用这些部位的细胞作植物组织培养的材料，可以获得脱毒植株。(2)在植物组织培养时，常用生长素和细胞分裂素来诱导外植体形成愈伤组织，生根发芽，从而形成新的植物体。(3)紫杉醇是细胞代谢产物，可通过对愈伤组织进行机械处理获得大量的单细胞，再经过细胞有丝分裂获得大量细胞，以形成大量的细胞代谢产物。(4)在植物形成愈伤组织时，很容易发生细胞融合，从而使植物发生染色体结构或数目的变异。(5)植物组织培养技术除了用于微型繁殖、脱毒植株的培育，还可以用于植物体细胞杂交育种、基因工程育种和单倍体育种等多个方面。11质粒能成功转入植物细胞，并将质粒上的一部分外源的DNA整合到植物细胞的DNA中。如图表示利用质粒进行转化获得抗除草剂大豆的过程。请据图分析回答：(1)过程将目的基因导入质粒后，需要经过_使质粒与目的基因切口粘合。(2)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_。(3)过程可以采用的方法是_。(4)过程运用了细胞工程的_技术；该技术的理论依据是_；在该技术应用的过程中，关键步骤是利用含有一定营养和激素的培养基诱导植物细胞进行_和_。(5)为了检测通过过程获得的幼苗是否具有抗除草剂的特性，可采用的方法是_。答案(1)DNA连接酶(2)标记基因(3)农杆菌转化法(或花粉管通道法或基因枪法)(4)植物组织培养植物细胞的全能性脱分化再分化(5)对幼苗喷施除草剂，观察其生长状况解析(1)过程将目的基因导入质粒后，需要经过DNA连接酶使质粒与目的基因切口粘合。(2)整合了目的基因的重组质粒，在组成上还必须含有启动子、终止子和标记基因。(3)过程是将目的基因导入植物细胞，可以采用农杆菌转化法(或花粉管通道法或基因枪法等)。(4)过程运用了细胞工程中的植物组织培养技术，该技术的理论依据是植物细胞的全能性；在该技术应用的过程中，关键步骤是利用含有一定营养和激素的培养基诱导植物细胞进行脱分化和再分化。(5)为了检测通过过程获得的幼苗是否具有抗除草剂的特性，可采用的方法是对幼苗喷施除草剂，观察其生长状况。12下面是将乙肝病毒控制合成病毒表面主蛋白的基因HBsAg导入巴斯德毕赤酵母菌生产乙肝疫苗的过程及有关资料，请分析回答下列问题。资料1巴斯德毕赤酵母菌是一种甲基营养型酵母菌，能将甲醇作为其唯一碳源，同时AOX1基因也会因受到诱导而表达5AOX1和3AOX1(TT)分别是基因AOX1的启动子和终止子。资料2巴斯德毕赤酵母菌体内无天然质粒，所以科学家改造出了图1所示的pPIC9K质粒用作载体，其与目的基因形成的重组质粒经酶切后可以与酵母菌染色体发生同源重组，将目的基因整合于染色体中以实现表达。(1)如果要将HBsAg基因和pPIC9K质粒重组，应该在HBsAg基因两侧的A和B位置接上_、_限制性核酸内切酶识别序列，这样设计的优点是避免质粒和目的基因自身环化。(2)酶切获取HBsAg基因后，需用_将其连接到pPIC9K质粒上，形成重组质粒，并将其导入大肠杆菌以获取_。(3)步骤3中应选用限制性核酸内切酶_来切割重组质粒获得重组DNA，然后将其导入巴斯德毕赤酵母菌细胞。(4)为了确认巴斯德毕赤酵母菌转化是否成功，在培养基中应该加入卡拉霉素以便筛选，转化后的细胞中是否含有HBsAg基因，可以用_方法进行检测。(5)转化的酵母菌在培养基上培养一段时间后，需要向其中加入_以维持其生活，同时诱导HBsAg基因表达。(6)与大肠杆菌等细菌相比，用巴斯德毕赤酵母菌细胞作为基因工程的受体细胞，其优点是在蛋白质合成后，细胞可以对其进行_