科学家将人的生长激素基因与某种细菌(不含抗生素抗性基因)的DNA分子进行重组,并成功地在该细菌中得以表达(如下图)。请据图分析回答:

(1)过程①所示获取目的基因的方法是 。

(2)细菌是理想的受体细胞,这是因为它 

。

(3)质粒A与目的基因结合时,首先需要用 酶将质粒切开“缺口”,然后用 酶将质粒与目的基因“缝合”起来。

(4)若将细菌B先接种在含有 的培养基上能生长,说明该细菌中已经导入外源质粒,但不能说明外源质粒是否成功插入目的基因;若将细菌B再重新接种在含有 的培养基上不能生长,则说明细菌B中已经导入了插入目的基因的重组质粒。

(5)检测工程菌中的生长激素基因是否转录出mRNA和是否翻译出生长激素,可采用的技术分别是 、 。

在菲律宾首都马尼拉郊外的一片稻田里,一种被称为“金色大米”的转基因水稻已经悄然收获。这种转基因大米可以帮助人们补充每天必需的维生素A。由于含有可以生成维生素A的β胡萝卜素,它呈现金黄色泽,故称“金色大米”。“金色大米”的培育流程如图所示,请回答下列问题。(已知酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—,酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—)。

(1)培育“金色大米”的基因工程操作四步曲中,其核心是 ,通过该操作形成了图中的 (填字母),它的构成至少包括 等。

(2)在研究过程中获取了目的基因后采用 技术进行扩增。在构建c的过程中目的基因用(填“限制酶Ⅰ”或“限制酶Ⅱ”)进行了切割。检验重组载体导入能否成功,需要利用 作为标记基因。

(3)过程d通常采用 法,过程e运用了 技术,在该技术应用的过程中,关键步骤是利用含有一定营养和激素的培养基诱导植物细胞进行 和 。

(4)若希望该转基因水稻生产的“金色大米”含维生素A含量更高、效果更好,则需要通过 工程手段对合成维生素A的相关目的基因进行设计。该工程是一项难度很大的工程,目前成功的例子不多,主要原因是   。

从某海洋动物中获得一基因,其表达产物为一种抗菌性和溶血性均较强的多肽P1。目前在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物,首先要做的是( )

A.合成编码目的肽的DNA片段

B.构建含目的肽DNA片段的表达载体

C.依据P1氨基酸序列设计多条模拟肽

D.筛选出具有优良活性的模拟肽作为目的肽

北极比目鱼中有抗冻基因,其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列,该序列重复次数越多,抗冻能力越强,下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图,有关叙述正确的是( )

A.过程①获取的目的基因,可用于基因工程和比目鱼基因组测序

B.将多个抗冻基因编码区依次相连成能表达的新基因,不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白

C.过程②构成的重组质粒缺乏标记基因,需要转入农杆菌才能进行筛选

D.应用DNA探针技术,可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达

2008年诺贝尔化学奖授予了“发现和发展了水母绿色荧光蛋白”的三位科学家。将绿色荧光蛋白基因的片段与目的基因连接起来组成一个融合基因,再将该融合基因转入真核生物细胞内,表达出的蛋白质就会带有绿色荧光。绿色荧光蛋白在该研究中的主要作用是( )

A.追踪目的基因在细胞内的复制过程

B.追踪目的基因插入到染色体上的位置

C.追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布

D.追踪目的基因编码的蛋白质的空间结构

阅读如下资料:

资料乙:T4溶菌酶在温度较高时易失去活性。科学家对编码T4溶菌酶的基因进行了改造,使其表达的T4溶菌酶第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸,在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键,提高了T4溶菌酶的耐热性。

回答下列问题:

资料乙属于 工程的范畴。该工程是指以分子生物学相关理论为基础,通过基因修饰或基因合成,对 进行改造,或制造一种 的技术。在该实例中,引起T4溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的 序列发生了改变。

斑马鱼的酶D由17号染色体上的D基因编码。具有纯合突变基因(dd)的斑马鱼胚胎会发出红色荧光。利用转基因技术将绿色荧光蛋白(G)基因整合到斑马鱼17号染色体上,带有G基因的胚胎能够发出绿色荧光。未整合G基因的染色体的对应位点表示为g。用个体M和N进行如下杂交实验。

(1)在上述转基因实验中,将G基因与质粒重组,需要的两类酶是 和 。将重组质粒显微注射到斑马鱼 中,整合到染色体上的G基因 后,使胚胎发出绿色荧光。

(2)根据上述杂交实验推测:

①亲代M的基因型是 (选填选项前的符号)。

a.DDggb.Ddgg

②子代中只发出绿色荧光的胚胎基因型包括 (选填选项前的符号)。

a.DDGGb.DDGgc.DdGGd.DdGg

(3)杂交后,出现红·绿荧光(既有红色又有绿色荧光)胚胎的原因是亲代 (填“M”或“N”)的初级精(卵)母细胞在减数分裂过程中,同源染色体的 发生了交换,导致染色体上的基因重组。通过记录子代中红·绿荧光胚胎数量与胚胎总数,可计算得到该亲本产生的重组配子占其全部配子的比例,算式为 。

肺细胞中的let7基因表达减弱,癌基因RAS表达增强,会引发肺癌。研究人员利用基因工程技术将let7基因导入肺癌细胞实现表达,发现肺癌细胞的增殖受到抑制。该基因工程技术基本流程如图1。

请回答:

(1)进行过程①时,需用 酶切开载体以插入let7基因。载体应有RNA聚合酶识别和结合的部位,以驱动let7基因转录,该部位称为 。

(2)进行过程②时,需用 酶处理贴附在培养皿壁上的细胞,以利于传代培养。

(3)研究发现,let7基因能影响癌基因RAS的表达,其影响机理如图2。据图分析,可从细胞中提取 进行分子杂交,以直接检测let7基因是否转录。肺癌细胞增殖受到抑制,可能是由于细胞中 (RAS mRNA/RAS蛋白)含量减少引起的。

生物分子间特异性结合的性质广泛用于生命科学研究。以下实例为体外处理“蛋白质-DNA复合体”获得DNA片段信息的过程图。

据图回答:

(1)过程①酶作用的部位是 键。此过程只发生在非结合区DNA,过程②酶作用的部位是 键。

(2)①、②两过程利用了酶的 特性。

(3)若将得到的DNA片段用于构建重组质粒,需要将过程③的测序结果与 酶的识别序列进行比对,以确定选用何种酶。

(4)如果复合体中的蛋白质为RNA聚合酶,则其识别、结合的DNA序列区为基因的 。

(5)以下研究利用了生物分子间特异性结合性质的有 (多选)。

A.分离得到核糖体,用蛋白酶酶解后提取rRNA

B.用无水乙醇处理菠菜叶片,提取叶绿体基粒膜上的光合色素

C.通过分子杂交手段,用荧光物质标记的目的基因进行染色体基因定位

D.将抑制成熟基因导入番茄,其mRNA与催化成熟酶基因的mRNA互补结合,终止后者翻译,延迟果实成熟

金茶花是中国特有的观赏品种,但易得枯萎病。科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因,通过下图所示的方法培育出了抗枯萎病的金茶花新品种。相关叙述正确的是( )

A.图中①②在基因工程中依次叫做基因表达载体、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连接酶

C.由④培育至⑤过程中,依次经历了脱分化、再分化过程

D.在⑤幼苗中检测到抗枯萎病基因标志着成功培育新品种