基因工程相关。2008年诺贝尔化学奖授予了三位在研究绿色荧光蛋白（GFP）方面做出突出贡献的科学家。绿色荧光蛋白能在蓝光或紫外光的激发下发出荧光，这样借助GFP发出的荧光就可以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。下图为我国首例绿色荧光蛋白（GFP）转基因克隆猪的培育过程示意图，据图回答：
注：图中通过过程①、②形成重组质粒，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。
（1）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起来 ，理由是： 。
（2）过程③将重组质粒导入猪胎儿成纤维细胞时，采用最多的方法是 。
（3）如果将切取的GFP基因与抑制小猪抗原表达的基因一起构建到载体上，GFP基因可以作为基因表达载体上的标记基因，其作用是 。获得的转基因克隆猪，可以解决的医学难题是，可以避免 。
（4）目前科学家们通过蛋白质工程制造出了蓝色荧光蛋白，黄色荧光蛋白等，采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白过程的正确顺序是： （用数字表示）。①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸②蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计序列③蓝色荧光蛋白基因的修饰（合成）④表达出蓝色荧光蛋白。
（1）可以连接 因为由两种不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的 （2）显微注射技术 （3）为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因 发生免疫排斥反应 （4）②①③④
【解析】
试题分析： 限制酶识别特定的核苷酸序列，并在特定的切割位点切割，产生粘性末端。限制酶Ⅰ和Ⅱ切割后产生的粘性末端相同，即均产生GATC序列，因此可以用DNA连接酶连接起来，目的基因导入动物细胞最常用、最有效的方法是显微注射法。标记基因可以检测目的基因是否导入受体细胞。用转基因克隆猪进行器官移植等医学难题，可以避免入情入理免疫排斥反应。蛋白质工程的基本途径是：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列→相应基因的修饰改造或人工合成→相应的表达。
考点：本题考查基因工程、蛋白质工程的相关知识，意在考查学生理解所学知识的要点；能运用所学知识，分析问题的能力及从图中获取相关的信息的能力。
习题精选系列答案科目：高中生物 来源：2004全国各省市高考模拟试题汇编·生物 题型：043
干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞。它包括胚胎干细胞和成体干细胞。干细胞的发育受多种内在机制和微环境因素的影响。目前人类胚胎干细胞已可成功地在体外培养。最新研究发现，成体干细胞可以横向分化为其他类型的细胞和组织，为干细胞的广泛应用提供了基础。
在胚胎的发生发育中，单个受精卵可以分裂发育为多细胞组织或器官。在成年动物中，正常的生理代谢或病理损伤也会引起组织或器官的修复再生。胚胎的分化形成和成年组织的再生是干细胞进一步分化的结果。胚胎干细胞是全能的，具有分化为几乎全部组织和器官的能力。而成年组织或器官内的干细胞一般认为具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织。
然而，这个观点目前受到了挑战。最新的研究表明，组织特异性干细胞同样具有分化成其他细胞或组织的潜能，这为干细胞的应用开创了更广泛的空间。按分化潜能的大小，干细胞基本上可分为三种类型：一类是全能性干细胞，它具有形成完整个体的分化潜能。如胚胎干细胞（简称ES细胞），它是从早期胚胎的内细胞团分离出来的一种高度末分化的细胞系，具有与早期胚胎细胞相似的形态特征和很强的分化能力，它可以无限增殖并分化成为全身200多种细胞类型，进一步形成机体的所有组织、器官。另一类是多能性干细胞，这种干细胞具有分化出多种细胞组织的潜能，但却失去了发育成完整个体的能力，发育潜能受到一定的限制，骨髓多能造血干细胞是典型的例子，它可分化出至少十一种血细胞，但不能分化出造血系统以外的其它细胞。还有一类干细胞为单能干细胞（也称专能、偏能干细胞），这类干细胞只能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞分化，如上皮组织基底层的干细胞、肌肉中的成肌细胞。
总之，凡需要不断产生新的分化细胞以及分化细胞本身不能再分裂的细胞或组织，都要通过干细胞所产生的具有分化能力的细胞来维持机体细胞的数量，可以这样说，生命体是通过干细胞的分裂来实现细胞的更新及保证持续生长。
随着基因工程、胚胎工程、细胞工程等各种生物技术的快速发展，按照一定的目的，在体外人工分离、培养干细胞已成为可能，利用干细胞构建各种细胞、组织、器官作为移植器官的来源，这将成为干细胞应用的主要方向。请回答有关问题：
（1）从上面材料可以知道干细胞的重要特征是什么？
（2）干细胞要形成组织或器官必须进行什么生理过程？
（3）在器官移植时常要发生排拆反应，你认为采用什么方法可以解决这个问题？
（4）你认为在干细胞研究中可能出现的不利影响是什么？
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科目：高中生物 来源： 题型：
（每空2分，共11分）请分析回答基因工程的相关问题：
（1）基因工程的理论基础是 法则，可用公式（图解）表示为
。?
（2）利用PCR技术（全称： ）可以扩增目的基因，即在试管中进行DNA的人工复制获得大量DNA克隆分子。某样品DNA中共含有3000个碱基对，碱基数量满足：（A+T）：（G+C）=1 ：2，现计划通过PCR得到100个与样品相同的DNA，至少需要向试管中加入 个腺嘌呤脱氧核苷酸。
（3）为了解基因结构，通常选取一特定长度的线性DNA分子，先用一种限制酶切割，通过电泳技术将单酶水解片段分离，计算相对大小；然后再用另一种酶对单酶水解片段进行降解，分析片断大小。下表是某小组进行的相关实验。
| 已知一线性DNA序列共有5000bp（bp为碱基对） | 第一步水解 | 产物 （单位bp） | 第二步水解 | 产物 （单位bp） |
| A酶切割 | 1900 | 将第一步水解产物分离后，分别用B酶切割 | 1700 200 | |
| 1500 | 800 700 | |||
| 1600 | 1100 500 |
由实验可知，在这段已知序列上，A酶与B酶的识别序列分别为 个和 个。
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科目：高中生物 来源：2010年广东省高二上学期期中考试生物试卷 题型：综合题
（每空2分，共11分）请分析回答基因工程的相关问题：
（1）（3分）基因工程的理论基础是 法则，可用公式（图解）表示为
。?
（2）（4分）利用PCR技术（全称： ）可以扩增目的基因，即在试管中进行DNA的人工复制获得大量DNA克隆分子。某样品DNA中共含有3000个碱基对，碱基数量满足：（A+T）：（G+C）=1 ：2，现计划通过PCR得到100个与样品相同的DNA，至少需要向试管中加入 个腺嘌呤脱氧核苷酸。
（3）（4分）为了解基因结构，通常选取一特定长度的线性DNA分子，先用一种限制酶切割，通过电泳技术将单酶水解片段分离，计算相对大小；然后再用另一种酶对单酶水解片段进行降解，分析片断大小。下表是某小组进行的相关实验。
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已知一线性DNA序列共有5000bp（bp为碱基对） |
第一步水解 |
产物 （单位bp） |
第二步水解 |
产物 （单位bp） |
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A酶切割 |
1900 |
将第一步水解产物分离后，分别用B酶切割 |
1700 200 |
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1500 |
800 700 |
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1600 |
1100 500 |
由实验可知，在这段已知序列上，A酶与B酶的识别序列分别为 个和 个。
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科目：高中生物 来源： 题型：阅读理解
在药品生产中，人们逐步利用基因工程技术生产出如干扰素，白细胞介素，凝血因子等各种高质量低成本的药品，请分析回答：
（1）在用目的基因与质粒形成重组DNA过程中，一般要用到的工具酶是限制酶和____________，其中限制酶切割的是_________键
（2）将含有“某激素基因”的质粒导入细菌细胞后，能在细菌细胞内直接合成“某激素”，则该激素在细菌体内的合成包括_________和_________两个阶段。
（3）基因工程形成工程菌的遗传学原理是_____________。
（4）基因工程操作的第四步是目的基因的检测与鉴定，其中分子水平的检测又分三步：首先要检测转基因生物的DNA是否插入了目的基因，采用技术是 ；其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA，方法是 ；最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是 。
（5）为了解基因结构，通常选取一特定长度的线性DNA分子，先用一种限制酶切割，通过电泳技术将单酶水解片段分离，计算相对大小；然后再用另一种酶对单酶水解片段进行降解，分析片断大小。下表是某小组进行的相关实验。
| 已知一线性DNA序列共有5000bp（bp为碱基对） | 第一步水解 | 产物 （单位bp） | 第二步水解 | 产物 （单位bp） |
| A酶切割 | 1900 | 将第一步水解产物分离后，分别用B酶切割 | 1700 200 | |
| 1500 | 800 700 | |||
| 1600 | 1100 500 |
由实验可知，在这段已知序列上，A酶与B酶的识别序列分别为______个和_____个。
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