酶R能识别并切割按蚊X染色体上特定的DNA序列，使X染色体断裂。为控制按蚊种群数量，减少疟...

（18分）酶R能识别并切割按蚊X染色体上特定的DNA序列，使X染色体断裂。为控制按蚊种群数量，减少疟疾传播，科研人员对雄蚊进行基因工程改造。

（1）科研人员将酶R基因转入野生型雄蚊体内，使酶R基因仅在减数分裂时表达。由于转酶R基因雄蚊精子中的性染色体只能为_________，推测种群中_________性个体的数量明显下降，种群的_________失衡，达到降低种群数量的目的。

（2）研究中发现，转酶R基因雄蚊和野生型雌蚊交配后几乎不能产生后代，推测其原因是转酶R基因雄蚊精子中的酶R将受精卵中来自_________的X染色体切断了。为得到“半衰期”更_________（填“长”或“短”）的突变酶R，科研人员将酶R基因的某些碱基对进行_________，获得了五种氨基酸数目不变的突变酶R。

（3）分别将转入五种突变酶R的突变型雄蚊与野生型雌蚊交配，测定交配后代的相对孵化率（后代个体数/受精卵数）和后代雄性个体的比例。应选择_________的突变型雄蚊，以利于将突变酶R基因传递给后代，达到控制按蚊数量的目的。为使种群中有更多的个体带有突变酶R基因，该基因_________（填“能”或“不能”）插入到X染色体上。

（4）科研人员将野生型雄蚊和雌蚊各100只随机平均分成两组，培养三代后向两组中分别放入_________的雄蚊，继续培养并观察每一代的雌蚊子的比例和获得的受精卵数目，得到下图所示结果。实验结果表明，携带突变酶R的雄蚊能够有效降低_________，而携带酶R的雄蚊不能起到明显作用，其原因可能是_________。

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酶R能识别并切割按蚊X染色体上特定的DNA序列，使X染色体断裂。为控制按蚊种群数量，减少疟疾传播，科研人员对雄蚊进行基因工程改造。

（1）科研人员将酶R基因转入野生型雄蚊体内，使酶R基因仅在减数分裂时表达。由于转酶R基因雄蚊精子中的性染色体只能为_________，推测种群中_________性个体的数量明显下降，种群的_________失衡，达到降低种群数量的目的。

（2）研究中发现，转酶R基因雄蚊和野生型雌蚊交配后几乎不能产生后代，推测其原因是转酶R基因雄蚊精子中的酶R将受精卵中来自_________的X染色体切断了。为得到“半衰期”更_________（填“长”或“短”）的突变酶R，科研人员将酶R基因的某些碱基对进行_________，获得了五种氨基酸数目不变的突变酶R。

（3）分别将转入五种突变酶R的突变型雄蚊与野生型雌蚊交配，测定交配后代的相对孵化率（后代个体数/受精卵数）和后代雄性个体的比例。应选择_________的突变型雄蚊，以利于将突变酶R基因传递给后代，达到控制按蚊数量的目的。为使种群中有更多的个体带有突变酶R基因，该基因_________（填“能”或“不能”）插入到X染色体上。

（4）为检验改造后雄蚊的使用效果，科研人员将野生型雄蚊和雌蚊各100只随机平均分成两组，建立两个按蚊_________，培养三代后向两组中分别放入_________的雄蚊，继续培养并观察每一代的雌蚊子的比例和获得的受精卵数目。得到下图所示结果。实验结果显示，与携带酶R基因的雄蚊相比，携带突变酶R的雄蚊能够_______________，说明：_______________________________。

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酶R能识别并切割按蚊X染色体上特定的DNA序列，使X染色体断裂。为控制按蚊种群数量，减少疟疾传播，科研人员对雄蚊进行基因工程改造。

（1）科研人员将酶R基因转入野生型雄蚊体内，使酶R基因仅在减数分裂时表达。由于转酶R基因雄蚊精子中的性染色体只能为_________，推测种群中_________性个体的数量明显下降，种群的_________失衡，达到降低种群数量的目的。

（2）研究中发现，转酶R基因雄蚊和野生型雌蚊交配后几乎不能产生后代，推测其原因是转酶R基因雄蚊精子中的酶R将受精卵中来自_________的X染色体切断了。为得到“半衰期”更_________（填“长”或“短”）的突变酶R，科研人员将酶R基因的某些碱基对进行_________，获得了五种氨基酸数目不变的突变酶R。

（3）分别将转入五种突变酶R的突变型雄蚊与野生型雌蚊交配，测定交配后代的相对孵化率（后代个体数/受精卵数）和后代雄性个体的比例。应选择_________的突变型雄蚊，以利于将突变酶R基因传递给后代，达到控制按蚊数量的目的。为使种群中有更多的个体带有突变酶R基因，该基因_________（填“能”或“不能”）插入到X染色体上。

（4）为检验改造后雄蚊的使用效果，科研人员将野生型雄蚊和雌蚊各100只随机平均分成两组，建立两个按蚊_________，培养三代后向两组中分别放入_________的雄蚊，继续培养并观察每一代的雌蚊子的比例和获得的受精卵数目。得到下图所示结果。实验结果显示，与携带酶R基因的雄蚊相比，携带突变酶R的雄蚊能够_______________，说明：_______________________________。

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酶R能识别并切割按蚊X染色体上特定的DNA序列，使X染色体断裂。为控制按蚊种群数量，减少疟疾传播，科研人员对雄蚊进行基因工程改造。

（1）科研人员将酶R基因转入野生型雄蚊体内，使酶R基因仅在减数分裂时表达。由于转酶R基因雄蚊精子中的性染色体只能为_________，推测种群中_________性个体的数量明显下降，种群的_________失衡，达到降低种群数量的目的。

（2）研究中发现，转酶R基因雄蚊和野生型雌蚊交配后几乎不能产生后代，推测其原因是转酶R基因雄蚊精子中的酶R将受精卵中来自_________的X染色体切断了。为得到“半衰期”更_________（填“长”或“短”）的突变酶R，科研人员将酶R基因的某些碱基对进行_________，获得了五种氨基酸数目不变的突变酶R。

（3）分别将转入五种突变酶R的突变型雄蚊与野生型雌蚊交配，测定交配后代的相对孵化率（后代个体数/受精卵数）和后代雄性个体的比例。应选择_________的突变型雄蚊，以利于将突变酶R基因传递给后代，达到控制按蚊数量的目的。为使种群中有更多的个体带有突变酶R基因，该基因_________（填“能”或“不能”）插入到X染色体上。

（4）为检验改造后雄蚊的使用效果，科研人员将野生型雄蚊和雌蚊各100只随机平均分成两组，建立两个按蚊_________，培养三代后向两组中分别放入_________的雄蚊，继续培养并观察每一代的雌蚊子的比例和获得的受精卵数目。得到下图所示结果。实验结果显示，与携带酶R基因的雄蚊相比，携带突变酶R的雄蚊能够_______________，说明：_______________________________。

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Cre/loxP重组酶系统是对转基因受体细胞DNA上的特定序列进行定点切割和重新连接，从而在基因或染色体水平上对生物基因进行遗传改造的一种技术。其原理是重组酶Cre能识别loxP位点（特定的DNA序列），并使loxP位点间的基因序列被重组或删除。受此启发，科学家在检测抗虫基因成功导入烟草细胞后，尝试用Cre/loxP重组酶系统删除转基因烟草细胞内的抗除草剂基因，其技术过程如图2（其中■表示启动子）。

（1）通过基因改造获得抗虫烟草过程中，为大量获得抗虫基因，可选择图1中引物___________（用图中罗马数字表示）组合进行PCR扩增；扩增时，为确保抗虫基因和表达载体充分连接，常在基因上、下游引物的___________端添加不同的限制酶切位点，其目的是______________________。

（2）loxP是一种含34个碱基对的小型DNA片段，由一个不对称的间隔区和两个反向重复序列组成。Cre酶能特异性地识别反向重复序列并于特定位置切开磷酸二酯键，类似于基因工程中的___________酶，从遗传学角度分析，Cre酶改变质粒的原理是____________。

（3）通常用___________法把携带抗虫基因的重组质粒甲导入烟草细胞，经检测导入成功后，抗除草剂基因即失去用途，继续留在烟草体内可能会引发的生物环境安全问题是_______________________。

（4）经Cre酶处理后，质粒中的两个loxP序列分别被切开，得到图2右侧的两个环状DNA分子。由于______________________，抗除草剂基因不再表达，之后会在培养过程中消失。

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CRISPR/Cas9基因编辑技术可对基因进行定点编辑。其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列，可人为选择DNA上的目标位点进行切割（见下图）。下列相关叙述错误的是（ ）

A. Cas9蛋白能断裂目标DNA分子中磷酸二酯键

B. 单链向导RNA双链区中嘌呤数等于嘧啶数

C. 该过程可以对基因进行定向改造

D. 单链向导RNA可识别、切割DNA上的目标位点

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CRISPR/Cas9基因编辑技术可对基因进行定点编辑。其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列，可人为选择DNA上的目标位点进行切割（见下图）。下列相关叙述错误的是（ ）

A. Cas9蛋白能断裂目标DNA分子中磷酸二酯键

B. 单链向导RNA双链区中嘌呤数等于嘧啶数

C. 该过程可以对基因进行定向改造

D. 单链向导RNA可识别、切割DNA上的目标位点

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（5分）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，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是－G^↓GATTC－，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是－^↓GATC－，请据图回答：

（1）在过程③一般将受体大肠杆菌用_________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。

（2）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下图a的结果（黑点表示菌落），能够生长的细菌中已导入了________，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的结果（空圈表示与a对照无菌落的位置）。与图b空圈相对应的图a中的菌落表现型是________，这些细菌中导入了________________。

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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，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是－G^↓GATTC－，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是－^↓GATC－，请据图回答：

（1）过程①所需要的酶是　　　　　　。

（2）在构建基因表达载体的过程中，应用限制酶　________　切割质粒，用限制酶　　　　切割目的基因。用限制酶切 割目的基因和载体后形成的黏性末端通过　　　________　　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③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　　　　　　。

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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，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制

酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—，请据图回答：

（1）过程①所需要的酶是________。

（2）在构建基因表达载体的过程中，应用限制酶______切割质粒，用限制酶______切割目的基因。用

限制酶切割目的基因和载体后形成的黏性末端通过__________________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③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______________________________________。

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