1．(10分)1997年，科学家将动物体内的能够合成胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子重组，并且在大肠杆菌中表达成功。请据下图回答问题。
(1)此图表示的是采取________合成基因的方法获取________基因的过程。
(2)图中①DNA是以________为模板，形成单链DNA，在酶的作用下合成双链DNA，从而获得了所需要的目的基因。 (3)图中③代表________，它往往含________基因，以便对目的基因的检测。
(4)图中④表示________，为使此过程顺利进行，一般需将大肠杆菌用________处理，以增大其细胞壁的________。 (5)图中⑤表示________随大肠杆菌的繁殖而进行增殖，此目的基因在大肠杆菌内表达的标志是________。 解析：从图中可以看出目的基因的获得是通过人工的方法——反转录的方法获得；运载体是从大肠杆菌体内获得的质粒，从而构建了基因表达的载体；导入的受体细胞是微生物——大肠杆菌，导入微生物常用氯化钙处理以增大其透通性。目的基因在大肠杆菌中表达成功的标志是合成人的胰岛素。
答案：(1)逆转录'目的 (2)控制胰岛素合成的信使RNA (3)重组DNA分子 '标记 (4)将目的基因导入受体细胞'氯化钙'通透性 (5)目的基因'大肠杆菌能产生人的胰岛素
2．(15分)(2011·浙江杭州一检)盐害是导致全球水稻减产的重要原因之一，中国水稻研究所等单位的专家通过农杆菌法将CMO基因、BADH基因、mtld基因、gutD基因和SAMDC基因5个耐盐基因导入水稻，获得了一批耐盐转基因植株。请分析回答下列问题：
(1)水稻耐盐性状由________________个基因控制。
(2)获得耐盐基因后，构建重组DNA分子所用的限制性内切酶作用于图中的____________________处。(填“a”或“b”)。耐盐基因的载体是____________________。
(3)由导入耐盐基因的水稻细胞培养成植株需要利用__________ ______技术。
(4)从个体水平上检测耐盐转基因水稻是否成功可采用什么方法？____________________________________________________ ____________________。
解析：水稻耐盐性状由CMO基因、BADH基因、mtld基因、gutD基因和SAMDC基因5个耐盐基因控制。限制性内切酶作用于图中的a处，耐盐基因的载体是农杆菌的质粒。导入耐盐基因的水稻细胞通过植物的组织培养得到
植株。从个体水平上检测耐盐转基因水稻是否成功可用一定浓度盐水浇灌水稻或将水稻移栽到盐碱地中。 答案：(1)多(5)'(2)a'农杆菌的质粒'(3)植物组织培养 (4)用一定浓度盐水浇灌水稻(将水稻移栽到盐碱地中)
3．(15分)(2011·东北三省四市二调)2008年诺贝尔化学奖授予了三位在研究绿色荧光蛋白(GFP)方面作出突出贡献的科学家。绿色荧光蛋白(GFP)会发出绿色荧光，可借助荧光跟踪蛋白质在细胞内部的移动情况，帮助推断蛋白质的功能。下图表示培育绿色荧光小鼠的基本流程：
请根据上述材料回答下列问题：
(1)上述流程中，作为目的基因的是________。
(2)在培育绿色荧光小鼠的过程中，基因表达载体的构建是核心。一个完整的基因表达载体至少包括目的基因、启动子、终止子、________基因等部分。
(3)过程①用到的工具酶有________，过程②采用的方法是________，过程③利用的生物技术是________。 (4)为迅速增加绿色荧光小鼠的数量，可采用试管动物技术。在这项技术中，首先要做的是体外受精和早期胚胎的培养。哺乳动物的体外受精主要包括________、精子的获取和受精等几个主要步骤。
(5)为提高胚胎的利用率，可采用________技术，应该选择发育良好、形态正常的________或囊胚进行分割。在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将________进行均等分割。
解析：GFP基因可作目的基因。一个完整的基因表达载体至少包括目的基因、启动子、终止子和标记基因。过程①是构建基因表达载体，要用同种限制酶切割载体，获得目的基因，再用DNA连接酶连接。将基因表达载体用显微注射技术导入受体细胞，通过早期胚胎培养技术，将早期胚胎植入受孕母畜的子宫内发育。哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精。为提高胚胎的利用率，可采用胚胎分割技术，对发育良好的桑椹胚或囊胚进行分割。要注意将内细胞团均等分割，使每一部分都能发育成一个完整的胚胎。
答案：(1)GFP基因 (2)标记 (3)(同种)限制酶和DNA连接酶 显微注射技术 动物细胞培养(或早期胚胎培养或受精卵培养) (4)卵母细胞的采集 (5)胚胎分割 桑椹胚 内细胞团
4．(10分)(2011·北京东城3月联考)番茄的抗病(R)对感病(r)为显性，高杆(D)对矮秆(d)为显性，控制上述两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。为获得纯合高秆抗病番茄植株，研究人员采用了下图所示的方法。
(1)在①处育种工作者应采用的方法是________。
(2)图中A代表的个体叫做________。③过程常用________处理萌发的种子或幼苗，过程②③的育种方法所依据的遗传学原理是________。
(3)过程④由导入抗病基因的叶肉细胞培养成转基因植株需要利用________技术，依据的原理是________。对
获得的抗病基因常采用________技术进行体外的大量扩增。构建抗病基因表达载体时，必须使用________两种工具酶。 (4)
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解析：①是杂交育种，原理是基因重组；②是单倍体育种，原理是染色体变异；④是转基因技术，原理是基因重组；⑤是诱变育种，原理是基因突变。
答案：(1)自交 (2)单倍体 秋水仙素 染色体(数目)变异
(3)植物组织培养'植物细胞的全能性'PCR 限制性核酸内切酶(或限制酶或限制性内切酶)和DNA连接酶 (4)基因突变
5．(15分)土壤农杆菌是一种能引起双子叶植物产生冠瘿瘤的土壤细菌，它带有一个大的质粒叫Ti质粒，它是携带细菌DNA向宿主植物基因组转化所需信息的重要片段，只有T—DNA片段才转入植物细胞的基因组。结构及转化过程如图所示，回答相关问题：
(1)从细胞结构的特点与复杂程度看，土壤农杆菌属于________细胞，其质粒是能够自主________的环状DNA分子。 (2)为了使某种植物具有抗旱性状而又不引起植物产生冠瘿瘤，需对Ti质粒进行修饰，即祛除瘤基因，将抗旱基因转移至________，然后在一定条件下将外植体在含________的稀释培养基上培养，此时修饰的T—DNA转入植物细胞并整合到植物基因组中。
(3)将上述外植体置于一个含有某种抗生素的合适培养基中进行筛选，发生转化的外植体开始增殖，形成愈伤组织，其特点是________，通过产生不定芽和体细胞胚再长出整个植物。
(4)基因转化是否成功应对转基因植物进行鉴定，可以直接在________水平对转基因植物与非转基因植物进行比较；为获得纯合的转基因植株，还需要对转基因植株进行严格的________。
解析：(1)土壤农杆菌属于原核细胞，其质粒是能够自主复制。
(2)目的基因要插入T－DNA上，外植体与含目的基因的土壤农杆菌混合培养，修饰的T－DNA转入植物细胞并整合到植物基因组中。
(3)愈伤组织是高度液泡化的、没有分化的活的薄壁细胞团。
(4)对转基因植物进行鉴定，转基因植物与非转基因植物进行比较，是在个体水平(表现型)。导入目的基因的
转基因植物是杂合子，为获得纯合的转基因植株，还需要对转基因植株进行严格的自交。
答案：(1)原核 复制 (2)T－DNA 土壤农杆菌 (3)相对没有分化的活的薄壁细胞团 (4)表型(蛋白质) 自交
6．(15分)(2011·安徽池州调研)大肠杆菌pUC118质粒的某限制酶唯一酶切序列，位于该质粒的lacZ基因中，lacZ基因中如果没有插入外源基因，lacZ基因便可表达出β-半乳糖苷酶，当培养基中含有IPTG和X-gal时，X-gal便会被β-半乳糖苷酶水解成蓝色，大肠杆菌将形成蓝色菌落；如果lacZ基因中插入了外源基因，带有pUC118质粒的大肠杆菌便不能表达β-半乳糖苷酶，培养基中的X-gal不会被水解成蓝色，大肠杆菌将形成白色菌落。pUC118还携带了氨苄青霉素抗性基因。下图是利用lacZ基因的插入失活筛选重组质粒示意图。据图回答下列问题：
(1)作为受体大肠杆菌应________，以方便筛选已导入重组质粒的受体大肠杆菌。取用氯化钙溶液处理(增加其细胞壁的通透性)过的受体大肠杆菌，置于试管Ⅱ中，并加入________。
(2)图中的选择培养基中除含有大肠杆菌必需的葡萄糖、氮源、无机盐、水、生长因子等营养物质外，还应加入________等物质，用以筛选导入了重组质粒的受体大肠杆菌。
(3)将上述处理后的大肠杆菌置于图中选择培养基上培养，以检测受体大肠杆菌是否导入重组质粒，请预测菌落的颜色，并分析结果：
①___________________________________________________。 ②___________________________________________________。
解析：pUC118质粒携带了氨苄青霉素抗性基因，受体大肠杆菌应不含氨苄青霉素抗性基因，才能在含有氨苄青霉素的培养基上筛选出导入重组质粒的受体大肠杆菌。用氯化钙溶液处理(增加其细胞壁的通透性)过的受体大肠杆菌呈感受态，能吸收试管中的DNA。筛选导入了重组质粒的受体大肠杆菌，质粒lacZ基因中插入了外源基因，带有pUC118质粒的大肠杆菌便不能表达β-半乳糖苷酶，培养基中的X-gal不会被水解成蓝色，大肠杆菌将形成白色菌落，因此选择培养基中还应加入IPTG、X-gal。如果长出蓝色菌落，说明自连的运载体pUC118质粒已转入受体菌，但目的基因没有接入运载体(或说明重组质粒没导入受体大肠杆菌)；如果长出白色菌落，说明重组质粒已导入受体大肠杆菌。
答案：(1)不含氨苄青霉素抗性基因(或对氨苄青霉素敏感) 在试管Ⅰ中制备好的DNA (2)IPTG、X-gal、氨苄青霉素 (3)①如果长出蓝色菌落，说明自连的运载体pUC118质粒已转入受体菌，但目的基因没有接入运载体(或说明重组质粒没导入受体大肠杆菌) ②如果长出白色菌落，说明重组质粒已导入受体大肠杆菌
7．(12分)1958年，美国科学家斯图尔德将胡萝卜韧皮部的一些细胞放进培养基中培养，最终发育成完整的
新植株。下图是细胞培养形成胡萝卜植株示意图，请据图回答：
(1)过程④由细胞团形成的胚状体要经过________________过程，其结果是______________________________。 (2)过程③、④、⑤在生物技术中称为____________________。在培养过程中，除了提供水分和必要的有机营养物质外，还需要在培养基中加入__________和__________。同时，培养过程中，还需要保证必要的外界条件是_____________ ________________________。 (3)
由
韧
皮
部
细
胞
培
养
成
完
整
的
植
株
证
明
了
__________________
_________________________________________________________________________________________________。
脱分化再分化
解析：植物组织培养过程可以简要归纳为：离体的植物器官、组织或细胞――→愈伤组织――→根、芽―→植物体。离体的植物器官、组织或细胞，在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下，就可能表现出全能性，发育成完整的植株。
答案：(1)细胞分裂和细胞分化 形成不同的组织、器官(或可逐渐发展成为完整的植物体)
(2)细胞或组织培养 矿质元素 生长调节类物质 适宜的温度、光照、氧气、无菌等 (3)植物细胞具有全能性
8．(13分)现有两种不同属的农作物，甲植物高产不耐盐，乙植物低产但耐盐；欲培育出既高产又耐盐的植株，以适应盐碱地栽培。请回答：
(1)采用________(杂交，嫁接，转基因)方法可以达到上述目的，这种育种方法的优点是__________________。 (2)如采用细胞工程育种，做法如下：
甲细胞??
?甲原生质体??A?CD
?―?,诱导B――→?→愈伤组织――→胚状体――→目的植株
?乙细胞???乙原生质体??
处理筛选选择
①甲、乙原生质体经诱导融合完成的标志是________。以胚状体为材料经过人工薄膜包装得到的人工种子，在适宜条件下，同样得到萌发幼苗，与天然种子相比，人工种子具有哪些显著的优点？(列举2条)________________________________________________。
②动物细胞工程应用较广泛的是单克隆抗体的制备，单克隆抗体最主要的优点是具有特异性强、灵敏度高的特点，原因是_______ _________________________________________________________。
解析：因为两种植物之间存在着远缘杂交的障碍，而嫁接则不适于产量、抗逆性等性状的组合，所以只能选择转基因的方法，因为转基因的方法可以打破远缘杂交不亲和的障碍，定向改造生物。采用细胞工程育种，即采用植物体细胞杂交的手段，先将两个物种的细胞用酶水解的方法去掉细胞壁获得原生质体，然后诱导两种原生质体融合，当融合的细胞再生出细胞壁，即标志着融合成功；然后再将融合细胞培养成目的植株。人工种子是经植物组织培养得到的，因此可以使后代植株保持亲本的优良性状，不发生性状分离，而且还有生产上不受季节限制、易于保存和运输等优点；单克隆抗体是由单个B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合产生的，化学性质单一，因此特异性强、灵敏度高。
答案：(1)转基因 按照人们的意愿打破种属的界限，在分子水平上定向地改造生物的性状(遗传特性) (2)①再生出细胞壁 不发生性状分离，保持亲本的优良性状；生产上不受季节的限制；人工种皮起保护作用，