植物基因工程在农业中的应用发展迅速。其中最关键的核心是构建基因表达载体,在此之前首先要获取...

植物基因工程在农业中的应用发展迅速。其中最关键的核心是构建基因表达载体,在此之前首先要获取目的基因,PCR是获取大量目的基因的一种方法,PCR技术可以实现在生物体外复制特定的DNA片段。最后将目的基因导入受体细胞并检验是否可以维持和表达其遗传特性。

（1）抗病转基因植物所采用的基因,使用最多的是_____________（答一种即可）。

（2）PCR技术的原理是________________；构建基因表达载体的目的是______________________（答出两点即可）。

（3）我国的转基因抗虫棉用的方法是_______________；将目的基因导入单子叶植物常用的方法是____________；导入双子叶植物常用的方法是______________，在此方法中，植物受到损伤后会分泌__________________________。

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（15分）下图为利用生物技术获得生物新品种的过程，据图回答：

（1）在基因工程中，A表示目的基因的获取，通过PCR技术可大量产生，PCR技术的原理是：　　　　　　　　　 ，B表示构建的基因表达载体，其组成除了目的基因外，还必须有启动子、终止子以及　　　　　　　　 等，其中启动子是　　　　　　　 酶识别和结合的部位。

（2）B→C为转基因绵羊的培育过程，其中②过程常用的方法是　　　　　　　　　　 ，使用的绵羊受体细胞为　　　　　　 ，④用到的生物技术主要有动物细胞培养和　　　　　　　　 。

（3）B→D为转基因抗虫棉的培育过程，其中③过程常用的方法是　　　　　　　　　　 ，⑤过程的原理是　　　　　　　　 ，要确定目的基因（抗虫基因）导入受体细胞后，在棉花细胞中是否成功表达，从分子水平上鉴定可以用采用的方法是 　　　　　　　　　　 。

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如图是应用基因工程技术获得转基因动物和植物的过程，相关叙述正确的是（　　 ）

A.限制酶只用于获取目的基因

B.受体细胞A和受体细胞B一定都是受精卵

C.构建基因表达载体时，目的基因必须位于启动子和终止子之间才能进行复制

D.基因探针可以检测转基因抗虫棉植株中目的基因是否转录

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基因工程操作的核心步骤是

A. 获取目的基因　　 B. 构建基因表达载体

C. 将目的基因导入受体细胞　　 D. 目的基因的检测和鉴定

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请回答下列与基因工程有关的问题。

（1）在基因工程中，获取目的基因主要有两大途径，即____________和从____________中分离。

（2）基因工程的核心步骤是构建基因表达载体，构建基因表达载体需要用的工具酶是____________。在已经构建的基因表达载体中，调控目的基因表达的序列有____________；用于对目的基因进行筛选的序列为_____________。

（3）在获得目的基因后，可以采用PCR技术扩增目的基因，该技术的前提是____________，以便根据这一序列合成引物。PCR技术中所利用的关键酶是____________。

（4）尼伦伯格、马太破译了编码氨基酸的第一个遗传密码，如果说他们的工作为基因的分离和合成提供了启示，那么这一启示是_____________。

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下列有关基因工程技术的叙述，正确的是

A. 不同的限制酶切割形成的黏性末端一定不同

B. PCR反应中周期性的温度设置是特定的，与扩增的目的基因和引物无关

C. 在构建基因表达载体时通常需要大量的目的基因和载体

D. 质粒上的目的基因都必须整合到受体细胞的DNA上并表达

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基因表达载体的构建是基因工程的核心。图中甲为限制酶EcoRⅠ的识别序列，图乙表示目的基因及限制酶切点，图丙表示目的基因上的DNA片段，图丁表示质粒。请回答下列问题：

（1）从供体真核生物的某组织中获取mRNA，并以此为模板反转录产生多种片段，与载体连接后储存在一个受体菌群中，该受体菌群体叫____文库，从该文库中获得的目的基因_________（填“含”或“不含”）启动子、终止子、内含子。

（2）若用图甲所示的限制酶EcoRⅠ切割外源DNA，就其专一性而言，切开的是G和A所在的两个_________之间的_________键，即图丙的②处。

（3）为了使目的基因和质粒定向连接，并且有利于受体细胞的筛选，提高重组效率，应该选择的限制酶是PstⅠ和___________，如果大肠杆菌是受体细胞，则其体内应不含________基因，以利于筛选出含质粒的受体菌。

（4）PCR技术扩增图乙中的目的基因时，需要提供模板、Taq酶、_______（原料）、引物C和引物_________等条件。

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下图是利用多种生物工程技术获得转基因牛的基本操作流程，请分析回答：

（1）在基因工程的操作程序中，基因工程的核心是___________________。

（2）在获取目的基因和构建目的基因表达载体过程中，目的基因表达载体的组成包括标记基因和 _______　 、 ___________　　 、 _________。

（3）一般将受精卵作为目的基因的受体，将目的基因导入受精卵常用的方法称______法。

（4）流程A是指早期胚胎培养，流程B指___________。

（5）农场放牧要考虑环境承载力，牛粪可以用于沼气生产，它们分别应用了生态工程的____________和______________原理。

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根据以下植物基因工程的操作步骤，回答有关问题。

（1）利用PCR技术从cDNA文库中获取目的基因（基因序列未知），需根据相应蛋白质的氨基酸序列设计多种引物，原因是____________，基因表达载体中目的基因上游的____________是RNA聚合酶的识别位点。

（2）将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是____________。

（3）下图是利用CRISPR/Cas9基因编辑技术将目的基因导入植物受体细胞的示意图。图中质粒含CRISPR基因和Cas9基因，CRISPR基因转录的sgRNA可以特异性识别细胞核DNA分子中的特定序列，Cas9基因表达的Cas9酶能切割被sgRNA识别的DNA序列。重组片段中的目的基因，能通过DNA损伤修复和被切割的DNA序列连接。

sgRNA通过____________特异性识别细胞核DNA分子中的有关序列，sgRNA、Cas9酶和基因工程中的基本工具____________作用相似。不同基因工程中利用的CRISPR/Cas9质粒有差异，这些质粒中所含的CRISPR基因通常是____________（填“相同”或“不同”）的，所含的Cas9基因通常是____________（填“相同”或“不同”）的。

（4）利用CRISPR/Cas9基因编辑技术将目的基因导入受体细胞与“（2）”中使用的方法相比，优点是____________。

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回答利用农杆菌转化法培育转基因植物的相关问题：

（1）培育转基因植物过程的核心步骤是构建基因表达载体，其目的是使目的基因在受体细胞中　　　　　　　　 ，并且可以通过复制遗传给下一代，同时，使目的基因表达和发挥作用。

（2）构建基因表达载体时，可利用DNA连接酶连接被限制酶切开的　　　　　　 　　　　 键。

（3）组成基因表达载体的单体是　　　　　　 　　　　 。基因表达载体中的启动子是

识别和结合的部位，这种结合完成后才能驱动目的基因通过　　 　　　 　 （填过程）合成mRNA。

（4）用两种限制酶XbaI和SacI（两种酶切出的黏性末端不同）切割某DNA，获得含目的基因的片段。若利用该片段构建基因表达载体，应选用下图中的何种Ti质粒？（　 　 ）

（5）将受体细胞培养成植株需要应用　　　　　　 　　 技术，该技术的理论依据是　　　　　　 　　　 。

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