虹豆对多种害虫具有抗虫能力，根本原因是豇豆体内具有胰蛋白酶抑制剂基因（CpTI基因）。科学家将其转移到水稻体内后，却发现效果不理想，主要原因是CpTI蛋白质的积累量不足。经过在体外对CpTI基因进行了修饰后，CPTI蛋白质在水稻中的积累量就得到了提高。修饰和表达过程如下图所示：

请根据以上材料，回答下列问题：

（1）CpTI基因是该基因工程中的________基因，“信号肽”序列及“内质网滞留信号”序列的基本组成单位是________，在①过程中，首先要用________酶切开，暴露出________，再用________酶连接。

（2）在该基因工程中，供体细胞是________，受体细胞是________。

（3）②过程称为________。

（4）检测修饰后的CPTI基因是否表达的最好方法是________。

昆虫学家用人工诱变的方法模拟害虫产生抗药性基因突变；导致其酯酶的活性升高，该酶可催化分解一些有机磷农药，近年来已将控制该酯酶合成的基因分离出来，通过生物工程技术将它导入细菌体内，并与细菌DNA分子结合起来，经过这样处理的细菌在进行分裂繁殖中能快速产生出该酯酶产品。请根据上述资料回答：

（1）人工诱变在生产实践中已得到广泛应用，因为它能提高________________。

（2）基因控制酯酶合成要经过________________、________________两个过程。

（3）用固定化酶技术将该酯酶固定在尼龙网膜上后，在用于降解污水中有机磷的突出优点是________。与微生物降解方式相比，其作用不需要提供适宜的________________（填选项）。

[　　]

（4）通过生物工程产生的细菌，其后代同样能分泌酯酶，这是由于________________。

（5）请你具体说出一项上述的科研成果有什么实际应用？

日本科学家把根瘤菌的固氮基因转移到水稻根系微生物中，通过指导合成固氮所需的固氮酶，进而起到固氮作用，从而使水稻需氮量降低1／5，减少了氮肥的施用量，而更为理想的是直接将固氮基因重组到水稻细胞中，建立“水稻的小型化肥厂”，让水稻本身直接固氮，这样可以免施氮肥，这种创造品种乃至新物种的DNA重组技术在生物学上称为基因工程或遗传工程。

（1）这种DNA重组技术最常见的载体是________。

[　　]

（2）如果这种重组能实现，那么固氮基因表达所转移的遗传信息的途径是________________。

（3）基因工程操作的基本步骤是________、________、________、________。

（4）除了上述操作外，通过________、________等理论手段还可提高水稻的产量。

（2006·上海）农业科技工作者在烟草中找到了一抗病基因，现拟采用基因工程技术将该基因转入棉花，培育抗病棉花品系。请回答下列问题。

（1）要获得该抗病基因，可采用________、________等方法。为了能把该抗病基因转入到棉花细胞中，常用的载体是________。

（2）要使载体与该抗病基因连接，首先应使用________进行切割。假如载体被切割后，得到的分子末端序列为，则能与该载体连接的抗病基因分子末端是

[　　]

A．

B．

C．

D．

（3）切割完成后，采用________酶将载体与该抗病基因连接，连接后得到的DNA分子称为________。

（4）再将连接得到的DNA分子导入农杆菌，然后用该农杆菌去________棉花细胞，利用植物细胞具有的________性进行组织培养，从培养出的植株中________出抗病的棉花。

（5）该抗病基因在棉花细胞中表达的产物是

[　　]

（6）转基因棉花获得的________是由该基因表达的产物来体现的。

日本近畿大学谷明教授等把菠菜的基因植入猪的受精卵内，最近成功培育出不饱和脂肪酸含量高的猪。在对这种猪的脂肪组织进行分析后发现，它们体内的不饱和脂肪酸含量要比一般猪高大约20％。

植入猪受精卵里的菠菜基因控制菠菜根部的一种酶——FAD2的合成，这种酶能够将饱和脂肪酸转换为不饱和脂肪酸。根据以上材料，回答下列问题：

（1）高不饱和脂肪酸猪的诞生，运用了________技术手段。

（2）菠菜基因之所以能植入猪细胞内，并大量繁殖的物质基础是________、________。

（3）具有菠菜基因的猪，体内不饱和脂肪酸含量要比一般猪高大约20％，说明________________。

（4）植物和动物间基因移植成功，说明生物间合成蛋白质的方式________，并共用一套________。

（5）猪DNA分子被“嫁接”上菠菜基因，并不影响猪体内其他基因的表达，说明________________。

1979年，科学家将鼠体内的能够产生胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子重组，并且在大肠杆菌中发现了胰岛素。如下图所示，请据图回答：

（1）图中[2][5][3][7]表示通过________的途径，获得________的过程。

（2）图中[3]代表________，在它的作用下将________和________切成________末端。

（3）经[9]________的作用将[7][6]“缝合”形成[8]________DNA分子。[8]往往含有________基因，以便将来检测。

（4）图中[10]表示将________的过程，为使此过程顺利进行，一般须将[11]用________处理，以增大[11]细胞壁的________。

（5）[11]表示[8]随大肠杆菌的繁殖而进行________。

（6）如在大肠杆菌细胞内发现了胰岛素，说明________________。

通过DNA重组技术使原有基因得以改造的动物称为转基因动物。运用这一技术使羊奶中含有人体蛋白质，下图表示了这一技术的基本过程，在该工程中所用的基因“剪刀”能识别的序列和切点是——GGATCC——，请回答：

（1）从羊染色体中“剪下”羊蛋白质基因的酶是人体蛋白质基因“插入”后连接在羊体细胞染色体中需要的酶是________。

（2）请在下图中画出质粒被切割形成黏性末端的过程图。

（3）人体蛋白质基因之所以能“插入”到羊的染色体内，原因是________，“插入”时常用的运载工具是________________。

干扰素是治疗癌症的重要药物，它必须从血液中提取，每升人血只能提取0.5 μg，所以价格昂贵。现在美国加利福尼亚洲的基因公司用下图的方式生产干扰素，试分析原理和优点。

（1）从人的淋巴细胞中取出干扰素基因，一般是用________________的方法，此基因在基因工程中称为________，用________，可使获得的基因迅速扩增。

（2）此基因与细菌的质粒结合构建基因表达载体时，要用________处理基因和质粒特定核苷酸的________，使两者露出相同的黏性末端，用________将二者连接成基因表达载体，然后导入酵母菌体内。酵母菌在基因工程中称为________________。

（3）科学家在培养转基因植物时，常用________中的质粒作运载体。质粒是基因工程最常用的载体，它具备载体的哪些条件？

①________________________________________________；

②________________________________________________；

③________________________________________________。

（4）检测干扰素基因是否插入到酵母菌的基因组DNA中的方法是

_________________________________________________________。

实验探究

　　下图是将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”示意图，所用载体为质粒A。已知细菌B细胞内不含质粒A，也不含质粒A上的基因，质粒A导入B后，其上的基因能得到表达。请回答下列问题：

（1）目前把重组质粒导入细菌细胞时，效率还不高，根据导入情况及质粒类型，预测导入完成后得到的细菌类型可能有哪些种类？

（2）可通过如下步骤鉴别得到的细菌是否导入了质粒A或重组质粒：将得到的细菌涂在一个含有氨苄青霉素的培养基上，能够生长的就导入了质粒A或重组质粒，反之则没有。使用这种方法鉴别的原因是什么？

（3）若把通过鉴定证明导入了普通质粒A或重组质粒的细菌放在含有四环素的培养基上培养，会发生的现象是________________。原因是________________。

（4）导入细菌B细胞中的目的基因成功表达的标志是什么？

糖尿病在现代社会中的发病率越来越高，主要是由于患者胰岛B细胞受损，胰岛素分泌不足引起的。对此，某同学根据所学知识提出了以下治疗途径，请分析回答：

（1）用转基因动物生产胰岛素。基本程序：①获取目的基因→②基因表达载体的构建→③将目的基因导入受体细胞→④目的基因的检测与鉴定。其中①包括从自然界中已有的物种（人）分离出来，也可以________。①和②需要用同一种限制酶，限制酶的作用是________，暴露出相同的黏性末端。③是该途径生产胰岛素能否成功的关键，可以将胰岛素基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，通常采用________方法导入哺乳动物的________中。

（2）“番茄——马铃薯”杂交细胞并没有像人们想象的那样：地上结番茄，地下结马铃薯。为什么？