科学家发现胡萝卜中存在冷诱导的抗冻蛋白，克隆其cDNA，通过基因工程可用来改良植物的抗寒性...

科学家发现胡萝卜中存在冷诱导的抗冻蛋白，克隆其cDNA，通过基因工程可用来改良植物的抗寒性。研究发现植物内源抗冻基因AFP基因更适宜在植物体内表达，比昆虫、海洋动物等的抗冻基因有更多的优点。下图为利用胡萝卜的AFP基因培育抗寒性强的番茄植株的过程。请据图回答下列问题：

（1）以幼小胡萝卜植株细胞中的mRNA为材料获得抗冻蛋白cDNA，要依据__________原则。利用PCR技术扩增AFP基因时，需要加入两种引物，原因是____________________酶只能从引物的3′端延伸DNA链，用两种引物才能确保DNA的两条链同时被扩增，该酶只能特异地复制处于__________之间的DNA序列，一个DNA分子经三轮复制以后，含有两种引物的DNA分子有__________个。

（2）将AFP基因导入植物细胞时，目前常用的目的基因载体是Ti质粒，AFP基因必须插入该基因载体的__________上。将重组AFP基因的表达载体导入农杆菌，再感染番茄细胞，可经过__________技术形成转基因植株。

（3）若要在个体水平上检测抗寒性强的番茄植株是否培育成功，请写出检测思路。_________________。

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基因工程的应用十分广泛，利用此项技术可创造出更加符合人类需求的优良品种或产品。如美洲拟鲽（是鲽科下的一种比目鱼）的体液中存在抗冻蛋白，能够降低鱼的血液冰点。科学家按cDNA路线分离和克隆了抗冻蛋白基因，并将其导入番茄，获得了抗冻的番茄品种。根据有关知识，回答下列问题：

（1）基因工程操作的核心步骤为____________，以mRNA为材料可以获得cDNA，其原理是______________________________。

（2）将目的基因导入植物细胞最常用的方法是_____________。

（3）构建重组质粒，需要限制性内切酶切取目的基因、切割质粒。限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。在质粒上有酶Ⅰ的一个切点，在目的基因的两侧各有1个酶Ⅱ的切点。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接？________理由是_________________________________________________。

（4）质粒作为基因工程常用运载体必需具备的条件是________________（至少答2点）。

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在某些深海鱼中发现的抗冻蛋白基因A控制合成的抗冻蛋白A有较好的应用价值，通过转基因技术获得抗寒能力提高的植株。回答有关问题：

（1）从深海鱼提取和纯化DNA时，选择NaCl溶液的合适浓度，利用DNA和其它杂质在不同NaCl溶液中　　 的特性，达到分离目的，加入一定量　　　　　　　　 可以进一步获得含杂质较少的DNA。

（2）构建基因工程表达载体时，用不同类型的限制酶切割DNA后，可能产生黏性末端，也可能产生　　　　 末端。若要在限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接，则应选择能使二者产生　　　　　　　　　　 黏性末端的限制酶。

（3）为了检测A基因转录的mRNA是否翻译成抗冻蛋白A，需从转基因生物提取　　　　　　　　 ，用相应的抗体进行　　　　　　　　　　　　　　 。　

（4）若要用动物细胞工程技术，制备抗A抗体的杂交瘤细胞，需取免疫后小鼠的B淋巴细胞，并将该细胞与体外培养的小鼠骨髓瘤细胞按一定比例加入试管中，再加入　　　　　　　　　　 诱导细胞融合。细胞融合实验完成后，融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外，可能还有　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ，体系中出现多种类型细胞的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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科学家应用基因工程技术培育出抗冻烟草。

（1）基因的基本组成单位是______，为了获取抗冻蛋白基因，可从含抗冻蛋白基因的生物细胞中提取对应的mRNA，在______酶的作用下合成cDNA片段，该片段与抗冻蛋白基因的碱基序列______（“相同”、“不同”），

（2）基因工程的核心步骤是构建基因表达载体，载体上除了应含有复制原点、目的基因外，还应有______、_____、_____

（3）将抗冻蛋白基因导入植物受体细胞常用的方法是_______，目的基因导入受体细胞后，可通过_____技术培育获得转基因植物幼苗。

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从高寒水域的鱼体内分离出一种特殊的蛋白质即鱼抗冻蛋白及其基因，并将此基因导入烟草中，使烟草的抗寒能力有所提高，这项研究成果表明（    ）

①鱼类与烟草的遗传物质都是DNA

②鱼类与烟草的DNA基本结构相同

③鱼类与烟草共用一套遗传密码

④鱼类和烟草遗传信息的传递方式相同

A．①和③       B．②和③       C．①和④       D．①②③④

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为提高番茄的耐寒能力，可以将鱼的抗冻蛋白基因导入番茄，结合所学知识回答下列问题：

（1）获取鱼的抗冻蛋白基因可以从相关的cDNA文库提取，cDNA文库____________基因组文库（填“大于”、“等于”或者“小于”）。

（2）为在短时间内大量获得抗冻蛋白基因，可用_____________扩增的方法，其原理是__________________________________。在该反应体系中加入的物质有抗冻蛋白基因、4中脱氧核苷酸、____________和___________，在扩增过程中，______________和__________被不断消耗。

（3）抗冻蛋白基因获取之后，需要进行___________________________________，此步骤是基因工程的核心。

（4）将抗冻蛋白基因导入番茄体细胞，常采用的方法是__________。然后用___________技术获得高耐寒的番茄植株。

（5）若要获得大量高耐寒的无病毒番茄植株，可以用______________技术。

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科学家利用基因工程技术将鱼的抗冻蛋白基因导入番茄，使番茄的耐寒能力大大提高。在培育转基因番茄的过程中，下列操作不合理的是

A．可用PCR技术或逆转录法获得抗冻蛋白基因

B．将抗冻蛋白基因与相应载体连接构建基因表达载体

C．利用农杆菌转化法将基因表达载体导入番茄体细胞

D．在低温条件下筛选已导入抗冻蛋白基因的番茄细胞

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科学研究发现，低氧诱导因子广泛存在于慢性缺氧细胞中，它可以通过调节促红细胞生成素基因的表达，诱导血管内皮细胞生成因子的增加，从而促进血管和红细胞生成。而新生成的毛细血管能进入肿瘤内部为癌细胞提供养料使癌症恶化。下列相关叙述正确的是（　　 ）

A.促进低氧诱导因子的降解可能会抑制癌细胞的生长

B.氧气充足有利于促红细胞生成素基因的表达

C.抑制低氧诱导因子的功能会改善贫血症状

D.心肌细胞生命活动旺盛，因而不会存在低氧诱导因子

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在现代生物工程技术中，下列研究方案不能实现其目的是

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[生物——选修3:现代生物科技专题]将北极深海鲽鱼科的抗冻基因（AFP）转入番茄，可获得耐低温的抗冻番茄，抗冻番茄经低温诱导后可溶性蛋白均比对照明显增加，通过聚丙烯酰胺凝胶电泳可检测到C区和B区染色加深。如图为抗冻番茹的培育流程，请回答下列问题：

（1）①过程为基因工程操作程序中的第二个步骤____________，将AFP基因和切开的Ti质粒连接成重组质粒需要____________酶，通常将AFP基因插入Ti质粒的____________上，有利于目的基因在受体细胞中稳定维持和表达。

（2）②过程采用最多的方法是____________，除此之外，还有____________（答出两种），③过程应用的主要技术是____________。

（3）可通过聚丙烯酰肢凝胶电泳检测抗冻植株中的可溶性蛋白，若____________，则表明AFP基因已表达成蛋白质产品；也可采用____________进行个体生物学水平的检测。

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