苯丙酮尿症是由P基因突变引起的，科研人员将正常P基因定点整合到P基因突变的小鼠胚胎于细胞的...

苯丙酮尿症是由P基因突变引起的，科研人员将正常P基因定点整合到P基因突变的小鼠胚胎于细胞的染色体DNA上，替换掉突变基因，治愈了老鼠的苯丙酮尿症（如图）。该技术有望在人类疾病的治疗上取得预期效果。请回答下列问题：

（1）构建含P基因的重组载体时，常用的工具酶是____；已知含neo‘的细胞具有G418（一种抗生素）的抗性，可见重组载体中的neor是 ____。

（2）常用____法将重组载体导入小鼠胚胎干细胞，将重组载体导入胚胎干细胞的原因是胚胎干细胞能大量增殖，且____。

（3）若从小鼠的早期胚胎中获取胚胎干细胞，可以从 ___中获取；要使贴壁生长的胚胎干细胞从瓶壁上脱落，可用____酶处理。

（4）利用neor等筛选出胚胎干细胞，将筛选出的胚胎干细胞培育成小鼠，还需通过检测小鼠体内 ___的含量，进行个体生物学水平的检测。

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苯丙酮尿症是一种单基因遗传病，由于PKU某因突变导致患者尿液中含有大量苯丙酮酸。基因定点整合可替换特定某因用于该病治疗，即将正常PKU基因定点整合到PKU基因突变的小鼠胚胎干细胞的染色体DNA上，替换突变基因。简要过程如下图所示。请回答下列问题：

注：图中neoR为新霉素抗性基因，HB1和HB2为小鼠胚胎干细胞染色体DNA上突变的PKU基因两侧的一段DNA序列。

（1）构建重组载体时，需要根据_____________序列分别合成HB1'和HB2'，在二者之间除了插入正常的PKU基因和neoR基因以外，还必须含有_____________。此过程常用的工具酶有____________，neoR基因的作用是___________。

（2）可用________技术将重组载体导入小鼠胚胎干细胞，诱导相应区域互换，完成胚胎干细胞的基因改造。胚胎干细胞的特点有_________（答出两点即可）。

（3）现用完成基因改造后的胚胎干细胞进行个体生物学水平鉴定，写出鉴定思路、结果及结论：___________________________。

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苯丙酮尿症是由于患者PKU基因突变引起体细胞中缺少一种酶，致使体内的苯丙氨酸代谢异常转化为苯丙酮酸，从而导致患者神经系统损害。将正常PKU基因定点整合到PKU基因突变的小鼠胚胎干细胞的染色体DNA上来替换突变基因，可用来研究该病的基因治疗过程。定点整合的过程是：从染色体DNA上突变PKU基因两侧各选择一段DNA序列HB1和HB2，根据其碱基序列分别合成HB1和HB2，再将两者分别与基因K1、K2连接，中间插入正常PKU基因和标记基因neor，构建出如图所示的重组载体。重组载体和染色体DNA中的HB1和HB2序列发生交换，导致两者之间区域发生互换，如图所示。回答下列问题：

（1）上图中通过基因定点整合可替换特定基因，该技术可用于单基因遗传病的治疗，该技术的应用原理属于________。该实验用小鼠胚胎干细胞作为PKU基因的受体细胞以培育出转基因小鼠，除了胚胎干细胞能大量增殖外，还因为胚胎干细胞________。

（2）实验中小鼠胚胎发育到囊胚期时，聚集在胚胎一端，个体较大的细胞是______________，可将其取出并分散成单个细胞进行培养，将来可为实验提供所需的胚胎干细胞。培养过程中培养液除了一些无机盐和有机盐外，还需要添加“两酸、两素”以及动物血清，其中的“两酸”是指________，培养过程中大部分细胞会贴附在培养瓶的表面生长，当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为________。

（3）用图中重组载体转化胚胎干细胞时，会出现PKU基因错误整合。错误整合时，载体的两个K基因中至少会有一个与neor一起整合到染色体DNA上。已知含有neor的细胞具有G418的抗性。 K1、K2的产物都能把DHPG转化成有毒物质而使细胞死亡。转化后的胚胎干细胞依次在含有G418及同时含有G418和DHPG的培养液中进行培养，在双重选择下存活下来的是________的胚胎干细胞，理由是____________________________。

（4） 将筛选得到的胚胎干细胞培育成小鼠，从个体生物学水平检测，若小鼠尿液中________，说明PKU基因成功表达。

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某正常小鼠种群中出现了一只毛色显白斑的雄鼠，研究发现白斑是由位于常染色体上的kit基因发生突变引起的。科研人员利用此白斑小鼠和正常小鼠进行以下实验。

实验一：白斑小鼠（♂）×正常小鼠（♀）→白斑小鼠（73只）、正常小鼠（68只）

实验二：实验一中子代白斑小鼠相互交配→自斑小鼠（42只）、正常小鼠（22只）

实验三：实验二中子代白斑小鼠×正常小鼠→每组交配后代均出现正常小鼠

根据实验结果，回答下列问题：

（1）由实验结果可知白斑性状是由___________性基因控制，设毛色性状由一对等位基因A、a控制，则实验二中子代白斑小鼠基因型为________。

（2）从小鼠脑组织中提取RNA通过___________过程合成cDNA，利用___________技术进行扩增后测序，结果显示突变白斑小鼠与正常小鼠的kit基因相比，作为转录的模板链中一个碱基由C→T，导致密码子发生的变化是___________，从而引起甘氨酸变为精氨酸。

A．GGG→AGG　　 B．CGG→UGG　　 C．AGG→GGG　　 D．CGG→TGG

（3）小鼠的另一个种群中，体色有三种：黄色、灰色、青色，其生化反应原理如下图所示。已知基因A控制酶1的合成，基因B、b分别控制酶2、3的合成（基因B能抑制基因b的表达），纯合aa的个体因缺乏酶1使黄色素在鼠内积累过多而导致50%的个体死亡。分析可知：

①黄色鼠的基因型有_______。

②基因型AaBB与AaBb鼠杂交，后代表现型有___________，比例为___________。

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研究发现，细胞内脂肪的合成与有氧呼吸过程有关，相关代谢通路如下图所示。

科研人员分别用13C标记的葡萄糖饲喂正常小鼠和蛋白S基因突变的小鼠，发现突变体小鼠体内13C-丙酮酸水平升高，13C-柠檬酸水平降低，由此可知（　　 ）

A.钙离子从内质网向线粒体的转移是主动运输

B.柠檬酸不可作为合成脂肪酸（脂肪分子的组分）的直接原料

C.钙离子是进行柠檬酸循环必要的第二信使

D.敲除蛋白S基因突变小鼠的蛋白N基因，小鼠脂肪合成恢复到一定水平

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基因治疗是指将外源正常基因导入靶细胞，以纠正或补偿因基因缺陷和异常引起的疾病，以达到治疗的目的。干扰素基因缺失的小鼠不能产生成熟淋巴细胞，科研人员利用胚胎干细胞（ES细胞）对干扰素基因缺失的小鼠进行了基因治疗。请回答：

（1）为使干扰素基因在小鼠细胞中高效表达，需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入基因表达载体的_______________和_______________之间。

（2）将干扰素基因导入ES细胞的方法是___________，采用___________可以鉴定目的基因是否插入到受体细胞染色体DNA分子上，再将能正常表达干扰素的细胞转入到小鼠体内，这种治疗方法称为___________。导入ES细胞而不是导入上皮细胞是因为ES细胞在功能上具有___________。

（3）干扰素基因缺失的小鼠易患某种细菌导致的肺炎，引起这种现象的原因是小鼠缺少成熟的淋巴细胞，降低了小鼠免疫系统的___________功能。

（4）用于基因治疗的基因有三类，一类是把正常基因导入有基因缺陷的细胞中，以表达出正常性状来治疗，第二类是反义基因，即通过产生的mRNA分子与病变基因产生的___________进行互补结合，来阻断非正常蛋白质的合成；第三类是编码可以杀死癌细胞的蛋白酶基因。

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科研人员通过将小鼠的精子导入去核的卵母细胞中， 并进一步培养来获得具有体外无限增殖能力的“ 孤雄单倍体胚胎干细胞”。 该种干细胞的获得原理属于生物变异类型中的

A. 基因突变　　 B. 基因重组

C. 染色体结构变异　　 D. 染色体数目整倍化变异

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哺乳动物受精卵的前几次分裂异常可能导致子细胞出现多核现象，进而引起胚胎发育异常。科研人员利用小鼠（2n=40）受精卵对此进行研究。

（1）正常情况下，小鼠受精卵细胞以_____分裂方式，将亲代细胞的染色体______________，从而保证亲子代细胞间遗传物质的稳定性。

（2）科研人员利用荧光蛋白研究分裂过程中纺锤体的变化，得到图1所示结果。

①据图1可知，第一次分裂开始时，受精卵细胞内首先形成两个相对独立的纺锤体，两个纺锤体主轴间的夹角（锐角）逐渐________，形成“双纺锤体”。

②来自________的两组染色体在处于分裂________时会排在同一平面。分裂后期，_______随着丝粒的分离而分开，染色体平分为两组，在纺锤丝的牵引下移向两极。

（3）为研究多核形成原因，科研人员用药物N（可使双纺锤体相对位置关系异常）处理部分小鼠受精卵，观察受精卵第一次分裂，结果如图2所示。

在药物N处理组中，发现两种典型细胞图像A和B，它们继续完成分裂后，形成的子细胞内细胞核和染色体数应分别为（选填下列字母）：细胞A：_______；细胞B：________。

a．一个子细胞单核，另一个子细胞双核　　　 d．单核子细胞的染色体数为40条

b．两个子细胞均单核　　　　　　　　　　　　　　 e．双核子细胞的每个核内染色体数为20条

c．两个子细胞均双核　　　　　　　　　　　　　　 f．双核子细胞的每个核内染色体数为40条

（4）综合上述结果，可推测受精卵第一次分裂时，若_________________，则会形成多核细胞。

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科研人员利用胚胎干细胞（ES细胞）对干扰素基因缺失小鼠进行基因治疗。在该操作过程中会用到基因工程、核移植、早期胚胎培养等技术。据此回答以下相关问题：

（1）基因治疗是把正常基因导入病人体内，使该基因的________发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。目前，___（填“体内基因治疗”或“体外基因治疗”或“体内和体外基因治疗”）处于初期的临床试验阶段。

（2）核移植：取干扰素基因缺失小鼠的上皮细胞的细胞核，移植到去核卵母细胞中，得到________；在去除卵母细胞的细胞核时，可用微型吸管把位于________之间的第一极体一并吸出。

（3）早期胚胎培养得到ES细胞：ES细胞具有胚胎细胞的特性，在功能上，具有__________，即可以分化为成年动物体内任何一种组织细胞。ES细胞在________上，或在添加抑制因子的培养液中，能够维持不分化的状态。

（4）将目的基因导入ES细胞：构建__________ ，再采用 ________（填仪器名称）进行显微注射，将其导入ES细胞。

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科研人员将红色荧光蛋白基因导入烟草细胞培育转基因烟草，如图①②③为两个红色荧光蛋白基因随机整合在染色体上的三种转基因烟草的体细胞示意图。不考虑交叉互换和突变，下列说法正确的是

A.植株①减数分裂产生的卵细胞中一定不含有红色荧光蛋白基因

B.植株③的一个花粉细胞中至少含有1个红色荧光蛋白基因

C.处于有丝分裂后期时有4条染色体含有红色荧光蛋白基因的细胞来自植株①②③

D.处于减数第二次分裂后期时可能含4个红色荧光蛋白基因的细胞来自植株①和③

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