科學(xué)家將人的生長(zhǎng)激素基因與某種細(xì)菌(不含抗生素抗性基因)的DNA分子進(jìn)行重組,并成功地在該細(xì)菌中得以表達(dá)(如下圖)。請(qǐng)據(jù)圖分析回答:

(1)過(guò)程①所示獲取目的基因的方法是 。

(2)細(xì)菌是理想的受體細(xì)胞,這是因?yàn)樗?#xa0;

。

(3)質(zhì)粒A與目的基因結(jié)合時(shí),首先需要用 酶將質(zhì)粒切開(kāi)“缺口”,然后用 酶將質(zhì)粒與目的基因“縫合”起來(lái)。

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

(5)檢測(cè)工程菌中的生長(zhǎng)激素基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA和是否翻譯出生長(zhǎng)激素,可采用的技術(shù)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(zhuǎn)基因水稻已經(jīng)悄然收獲。這種轉(zhuǎn)基因大米可以幫助人們補(bǔ)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(qǐng)回答下列問(wèn)題。(已知酶Ⅰ的識(shí)別序列和切點(diǎn)是—G↓GATCC—,酶Ⅱ的識(shí)別序列和切點(diǎn)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(guò)該操作形成了圖中的 (填字母),它的構(gòu)成至少包括 等。

(2)在研究過(guò)程中獲取了目的基因后采用 技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增。在構(gòu)建c的過(guò)程中目的基因用(填“限制酶Ⅰ”或“限制酶Ⅱ”)進(jìn)行了切割。檢驗(yàn)重組載體導(dǎo)入能否成功,需要利用 作為標(biāo)記基因。

(3)過(guò)程d通常采用 法,過(guò)程e運(yùn)用了 技術(shù),在該技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中,關(guān)鍵步驟是利用含有一定營(yíng)養(yǎng)和激素的培養(yǎng)基誘導(dǎo)植物細(xì)胞進(jìn)行 和 。

(4)若希望該轉(zhuǎn)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(guò) 工程手段對(duì)合成維生素A的相關(guān)目的基因進(jìn)行設(shè)計(jì)。該工程是一項(xiàng)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(dòng)物中獲得一基因,其表達(dá)產(chǎn)物為一種抗菌性和溶血性均較強(qiáng)的多肽P1。目前在P1的基礎(chǔ)上研發(fā)抗菌性強(qiáng)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(gòu)建含目的肽DNA片段的表達(dá)載體

C.依據(jù)P1氨基酸序列設(shè)計(jì)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(yú)中有抗凍基因,其編碼的抗凍蛋白具有11個(gè)氨基酸的重復(fù)序列,該序列重復(fù)次數(shù)越多,抗凍能力越強(qiáng),下圖是獲取轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株的過(guò)程示意圖,有關(guān)敘述正確的是( )

A.過(guò)程①獲取的目的基因,可用于基因工程和比目魚(yú)基因組測(cè)序

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

C.過(guò)程②構(gòu)成的重組質(zhì)粒缺乏標(biāo)記基因,需要轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌才能進(jìn)行篩選

D.應(yīng)用DNA探針技術(shù),可以檢測(cè)轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株中目的基因的存在及其完全表達(dá)

2008年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)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(xué)家。將綠色熒光蛋白基因的片段與目的基因連接起來(lái)組成一個(gè)融合基因,再將該融合基因轉(zhuǎn)入真核生物細(xì)胞內(nèi),表達(dá)出的蛋白質(zhì)就會(huì)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(xì)胞內(nèi)的復(fù)制過(guò)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(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的分布

D.追蹤目的基因編碼的蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)

閱讀如下資料:

資料乙:T4溶菌酶在溫度較高時(shí)易失去活性�？茖W(xué)家對(duì)編碼T4溶菌酶的基因進(jìn)行了改造,使其表達(dá)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(gè)二硫鍵,提高了T4溶菌酶的耐熱性。

回答下列問(wèn)題:

資料乙屬于 工程的范疇。該工程是指以分子生物學(xué)相關(guān)理論為基礎(chǔ),通過(guò)基因修飾或基因合成,對(duì) 進(jìn)行改造,或制造一種 的技術(shù)。在該實(shí)例中,引起T4溶菌酶空間結(jié)構(gòu)改變的原因是組成該酶肽鏈的 序列發(fā)生了改變。

斑馬魚(yú)的酶D由17號(hào)染色體上的D基因編碼。具有純合突變基因(dd)的斑馬魚(yú)胚胎會(huì)發(fā)出紅色熒光。利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將綠色熒光蛋白(G)基因整合到斑馬魚(yú)17號(hào)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(duì)應(yīng)位點(diǎn)表示為g。用個(gè)體M和N進(jìn)行如下雜交實(shí)驗(yàn)。

(1)在上述轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)中,將G基因與質(zhì)粒重組,需要的兩類酶是 和 。將重組質(zhì)粒顯微注射到斑馬魚(yú) 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(shí)驗(yàn)推測(cè):

①親代M的基因型是 (選填選項(xiàng)前的符號(hào))。

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(xiàng)前的符號(hào))。

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(jí)精(卵)母細(xì)胞在減數(shù)分裂過(guò)程中,同源染色體的 發(fā)生了交換,導(dǎo)致染色體上的基因重組。通過(guò)記錄子代中紅·綠熒光胚胎數(shù)量與胚胎總數(shù),可計(jì)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(xì)胞中的let7基因表達(dá)減弱,癌基因RAS表達(dá)增強(qiáng),會(huì)引發(fā)肺癌。研究人員利用基因工程技術(shù)將let7基因?qū)�入肺癌�?xì)胞實(shí)現(xiàn)表達(dá),發(fā)現(xiàn)肺癌細(xì)胞的增殖受到抑制。該基因工程技術(shù)基本流程如圖1。

請(qǐng)回答:

(1)進(jìn)行過(guò)程①時(shí),需用 酶切開(kāi)載體以插入let7基因。載體應(yīng)有RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位,以驅(qū)動(dòng)let7基因轉(zhuǎn)錄,該部位稱為 。

(2)進(jìn)行過(guò)程②時(shí),需用 酶處理貼附在培養(yǎng)皿壁上的細(xì)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(dá),其影響機(jī)理如圖2。據(jù)圖分析,可從細(xì)胞中提取 進(jìn)行分子雜交,以直接檢測(cè)let7基因是否轉(zhuǎn)錄。肺癌細(xì)胞增殖受到抑制,可能是由于細(xì)胞中 (RAS mRNA/RAS蛋白)含量減少引起的。

生物分子間特異性結(jié)合的性質(zhì)廣泛用于生命科學(xué)研究。以下實(shí)例為體外處理“蛋白質(zhì)-DNA復(fù)合體”獲得DNA片段信息的過(guò)程圖。

據(jù)圖回答:

(1)過(guò)程①酶作用的部位是 鍵。此過(guò)程只發(fā)生在非結(jié)合區(qū)DNA,過(guò)程②酶作用的部位是 鍵。

(2)①、②兩過(guò)程利用了酶的 特性。

(3)若將得到的DNA片段用于構(gòu)建重組質(zhì)粒,需要將過(guò)程③的測(cè)序結(jié)果與 酶的識(shí)別序列進(jìn)行比對(duì),以確定選用何種酶。

(4)如果復(fù)合體中的蛋白質(zhì)為RNA聚合酶,則其識(shí)別、結(jié)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(jié)合性質(zhì)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(wú)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(guò)分子雜交手段,用熒光物質(zhì)標(biāo)記的目的基因進(jìn)行染色體基因定位

D.將抑制成熟基因?qū)�入番�?其mRNA與催化成熟酶基因的mRNA互補(bǔ)結(jié)合,終止后者翻譯,延遲果實(shí)成熟

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

A.圖中①②在基因工程中依次叫做基因表達(dá)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(guò)程中,依次經(jīng)歷了脫分化、再分化過(guò)程

D.在⑤幼苗中檢測(cè)到抗枯萎病基因標(biāo)志著成功培育新品種