科學家將人的生長激素基因與某種細菌(不含抗生素抗性基因)的DNA分子進行重組,并成功地在該細菌中得以表達(如下圖)。請據(jù)圖分析回答:

(1)過程①所示獲取目的基因的方法是 。

(2)細菌是理想的受體細胞,這是因為它 

。

(3)質粒A與目的基因結合時,首先需要用 酶將質粒切開“缺口”,然后用 酶將質粒與目的基因“縫合”起來。

(4)若將細菌B先接種在含有 的培養(yǎng)基上能生長,說明該細菌中已經(jīng)導入外源質粒,但不能說明外源質粒是否成功插入目的基因;若將細菌B再重新接種在含有 的培養(yǎng)基上不能生長,則說明細菌B中已經(jīng)導入了插入目的基因的重組質粒。

(5)檢測工程菌中的生長激素基因是否轉錄出mRNA和是否翻譯出生長激素,可采用的技術分別是 、 。

在菲律賓首都馬尼拉郊外的一片稻田里,一種被稱為“金色大米”的轉基因水稻已經(jīng)悄然收獲。這種轉基因大米可以幫助人們補充每天必需的維生素A。由于含有可以生成維生素A的β胡蘿卜素,它呈現(xiàn)金黃色澤,故稱“金色大米”�！敖鹕�大米”的培育流程如圖所示,請回答下列問題。(已知酶Ⅰ的識別序列和切點是—G↓GATCC—,酶Ⅱ的識別序列和切點是—↓GATC—)。

(1)培育“金色大米”的基因工程操作四步曲中,其核心是 ,通過該操作形成了圖中的 (填字母),它的構成至少包括 等。

(2)在研究過程中獲取了目的基因后采用 技術進行擴增。在構建c的過程中目的基因用(填“限制酶Ⅰ”或“限制酶Ⅱ”)進行了切割。檢驗重組載體導入能否成功,需要利用 作為標記基因。

(3)過程d通常采用 法,過程e運用了 技術,在該技術應用的過程中,關鍵步驟是利用含有一定營養(yǎng)和激素的培養(yǎng)基誘導植物細胞進行 和 。

(4)若希望該轉基因水稻生產(chǎn)的“金色大米”含維生素A含量更高、效果更好,則需要通過 工程手段對合成維生素A的相關目的基因進行設計。該工程是一項難度很大的工程,目前成功的例子不多,主要原因是   。

從某海洋動物中獲得一基因,其表達產(chǎn)物為一種抗菌性和溶血性均較強的多肽P1。目前在P1的基礎上研發(fā)抗菌性強但溶血性弱的多肽藥物,首先要做的是( )

A.合成編碼目的肽的DNA片段

B.構建含目的肽DNA片段的表達載體

C.依據(jù)P1氨基酸序列設計多條模擬肽

D.篩選出具有優(yōu)良活性的模擬肽作為目的肽

北極比目魚中有抗凍基因,其編碼的抗凍蛋白具有11個氨基酸的重復序列,該序列重復次數(shù)越多,抗凍能力越強,下圖是獲取轉基因抗凍番茄植株的過程示意圖,有關敘述正確的是( )

A.過程①獲取的目的基因,可用于基因工程和比目魚基因組測序

B.將多個抗凍基因編碼區(qū)依次相連成能表達的新基因,不能得到抗凍性增強的抗凍蛋白

C.過程②構成的重組質粒缺乏標記基因,需要轉入農桿菌才能進行篩選

D.應用DNA探針技術,可以檢測轉基因抗凍番茄植株中目的基因的存在及其完全表達

2008年諾貝爾化學獎授予了“發(fā)現(xiàn)和發(fā)展了水母綠色熒光蛋白”的三位科學家。將綠色熒光蛋白基因的片段與目的基因連接起來組成一個融合基因,再將該融合基因轉入真核生物細胞內,表達出的蛋白質就會帶有綠色熒光。綠色熒光蛋白在該研究中的主要作用是( )

A.追蹤目的基因在細胞內的復制過程

B.追蹤目的基因插入到染色體上的位置

C.追蹤目的基因編碼的蛋白質在細胞內的分布

D.追蹤目的基因編碼的蛋白質的空間結構

閱讀如下資料:

資料乙:T4溶菌酶在溫度較高時易失去活性。科學家對編碼T4溶菌酶的基因進行了改造,使其表達的T4溶菌酶第3位的異亮氨酸變?yōu)榘腚装彼?在該半胱氨酸與第97位的半胱氨酸之間形成了一個二硫鍵,提高了T4溶菌酶的耐熱性。

回答下列問題:

資料乙屬于 工程的范疇。該工程是指以分子生物學相關理論為基礎,通過基因修飾或基因合成,對 進行改造,或制造一種 的技術。在該實例中,引起T4溶菌酶空間結構改變的原因是組成該酶肽鏈的 序列發(fā)生了改變。

斑馬魚的酶D由17號染色體上的D基因編碼。具有純合突變基因(dd)的斑馬魚胚胎會發(fā)出紅色熒光。利用轉基因技術將綠色熒光蛋白(G)基因整合到斑馬魚17號染色體上,帶有G基因的胚胎能夠發(fā)出綠色熒光。未整合G基因的染色體的對應位點表示為g。用個體M和N進行如下雜交實驗。

(1)在上述轉基因實驗中,將G基因與質粒重組,需要的兩類酶是 和 。將重組質粒顯微注射到斑馬魚 中,整合到染色體上的G基因 后,使胚胎發(fā)出綠色熒光。

(2)根據(jù)上述雜交實驗推測:

①親代M的基因型是 (選填選項前的符號)。

a.DDggb.Ddgg

②子代中只發(fā)出綠色熒光的胚胎基因型包括 (選填選項前的符號)。

a.DDGGb.DDGgc.DdGGd.DdGg

(3)雜交后,出現(xiàn)紅·綠熒光(既有紅色又有綠色熒光)胚胎的原因是親代 (填“M”或“N”)的初級精(卵)母細胞在減數(shù)分裂過程中,同源染色體的 發(fā)生了交換,導致染色體上的基因重組。通過記錄子代中紅·綠熒光胚胎數(shù)量與胚胎總數(shù),可計算得到該親本產(chǎn)生的重組配子占其全部配子的比例,算式為 。

肺細胞中的let7基因表達減弱,癌基因RAS表達增強,會引發(fā)肺癌。研究人員利用基因工程技術將let7基因導入肺癌細胞實現(xiàn)表達,發(fā)現(xiàn)肺癌細胞的增殖受到抑制。該基因工程技術基本流程如圖1。

請回答:

(1)進行過程①時,需用 酶切開載體以插入let7基因。載體應有RNA聚合酶識別和結合的部位,以驅動let7基因轉錄,該部位稱為 。

(2)進行過程②時,需用 酶處理貼附在培養(yǎng)皿壁上的細胞,以利于傳代培養(yǎng)。

(3)研究發(fā)現(xiàn),let7基因能影響癌基因RAS的表達,其影響機理如圖2。據(jù)圖分析,可從細胞中提取 進行分子雜交,以直接檢測let7基因是否轉錄。肺癌細胞增殖受到抑制,可能是由于細胞中 (RAS mRNA/RAS蛋白)含量減少引起的。

生物分子間特異性結合的性質廣泛用于生命科學研究。以下實例為體外處理“蛋白質-DNA復合體”獲得DNA片段信息的過程圖。

據(jù)圖回答:

(1)過程①酶作用的部位是 鍵。此過程只發(fā)生在非結合區(qū)DNA,過程②酶作用的部位是 鍵。

(2)①、②兩過程利用了酶的 特性。

(3)若將得到的DNA片段用于構建重組質粒,需要將過程③的測序結果與 酶的識別序列進行比對,以確定選用何種酶。

(4)如果復合體中的蛋白質為RNA聚合酶,則其識別、結合的DNA序列區(qū)為基因的 。

(5)以下研究利用了生物分子間特異性結合性質的有 (多選)。

A.分離得到核糖體,用蛋白酶酶解后提取rRNA

B.用無水乙醇處理菠菜葉片,提取葉綠體基粒膜上的光合色素

C.通過分子雜交手段,用熒光物質標記的目的基因進行染色體基因定位

D.將抑制成熟基因導入番茄,其mRNA與催化成熟酶基因的mRNA互補結合,終止后者翻譯,延遲果實成熟

金茶花是中國特有的觀賞品種,但易得枯萎病。科學家在某種植物中找到了抗枯萎病的基因,通過下圖所示的方法培育出了抗枯萎病的金茶花新品種。相關敘述正確的是( )

A.圖中①②在基因工程中依次叫做基因表達載體、目的基因

B.形成③的操作中使用的酶有限制酶、DNA聚合酶和DNA連接酶

C.由④培育至⑤過程中,依次經(jīng)歷了脫分化、再分化過程

D.在⑤幼苗中檢測到抗枯萎病基因標志著成功培育新品種