请分析回答下列有关基因工程问题：

Ι 基因工程是按人们预先设计的蓝图，将目的基因通过一定方法导入到另一种生物的细胞中，使之产生符合人类需要的新的遗传性状或创造出新的生物类型的现代技术。

57.基因工程常用的三种工具为限制性内切酶、　　　　　　 、质粒，通常选择质粒作为“目的基因的运输载体”是由于　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

58.基因工程一般包括四步：获取目的基因；目的基因与运载体重组；　　　　　　　 ；

　　　　　　　　　 　　。

Ⅱ 在基因工程中通常需要利用PCR技术扩增目的基因，其原理与细胞内DNA复制类似，其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。PCR如右图示，包括三个基本反应步骤：①模板DNA的变性：模板DNA经加 热至93℃左右一定时间后双链解离；②模板DNA与引 物的退火(复性)：模板DNA经加热变性成单链后，温度降至55℃左右，引物与模板DNA单链结合形成DNA模板--引物结合物；③引物的延伸：DNA模板--引物结合物在TaqDNA聚合酶的作用下，合成一条新的与模板DNA 链互补的脱氧核苷酸链。重复循环变性--退火--延伸三过程，就可获得较多的目的基因。

59.温度降至55℃左右，引物与模板DNA单链结合形成DNA模板--引物结合物时所遵循的原则是　　　　　　　　　　　　　　　　 。

60.在PCR技术中，引物的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

61.从理论上推测，第三轮循环产物中含有引物B的DNA片段所占比例为　　　　　　　　 。

62.下图表示利用PCR技术获取目的基因X的第一次循环产物。则至少需要在　　　 轮循环产物中才能开始出现独立且完整的的X基因。如果经过n次循环，则产物中①所示DNA分子数为　　　　　　 。

63.用限制酶EcoRV、MboI单独或联合切割同一种质粒，得到DNA片段长度如下图（1kb即1000个碱基对），请在答题卡的指定位置画出质粒上EcoRV、MboI的切割位点。

有毒物质的污染

　　有毒物质是指对自然生态系统和人类健康有毒害作用的物质，排放到生态环境之中而引起危害．这些物质主要是工业三废(废水、废气、废渣)、农药化肥和放射性物质等．

　　人类每年向环境排放大约几千至上万吨汞，大部分进入海洋，工业废渣中还有如锌、铜、铅和镉重金属等，而废水中更有氰化物、氟化物和酚等有毒物质．水俣湾事件是有名的海洋污染事件．1953～1968年日本熊县水俣湾遭到含汞污水的污染，原来一家日本的工厂把含汞废水、废渣排入水俣湾，汞进入鱼虾体内，猫鸟等动物和人因吃鱼虾而引起甲基汞的慢性中毒，因而得病．病人手脚麻木、听觉失灵、运动失调、严重时呈疯癫状态甚至死亡，人称水俣病．

　　人们为防治病虫害和消灭杂草，在农业生产上广泛应用杀虫剂(如DDT、六六六等)和除草剂，同时又大量使用化肥来提高土壤肥力，这在一定条件下能达到目的，但从长远利益看，却给人类自身带来危害．污染物进入环境后，不是静止不变的，而是随着生态系统的物质循环，在复杂的生态系统中不断地迁移、积累和富集．杀虫剂DDT就是其中一个实例．

　　DDT是有机氯类农药，其特点是化学性能较稳定，易溶于脂肪，难分解而残留性强，我国在1983年起已禁用．由于DDT的化学物质与脂肪相类似，因而很容易积累于生物体内，特别是水域，通过食物链而逐级浓缩，因分解缓慢，常可积累到毒害的程度．如有的国家牛肉中DDT的残留量达0.88×，有的国家人体脂肪细胞中DDT的含量达到30.2×．这些DDT就是通过生态系统的物质循环而进行全球性扩散并沿着不同的途径进入动物和人体的．

　　污染物进入环境后，还有一个积累和富集的过程．有机氯农药在水中的溶解度虽然很低，但通过食物链可以成千上万倍地在生物体内浓集起来．如美国旧金山北部休养圣地明湖，由于使用DDT，使湖中的鱼类和鸟类大量死亡．经分析证明，湖中浮游生物体内含DDT是湖水的265倍，小鱼脂肪中含DDT是湖水的500倍，食肉鱼的脂肪中含DDT是湖水的8.5万倍，这就是DDT沿“浮游植物→浮游动物→小鱼→食肉鱼(或水鸟)”的食物链逐级积累的结果，在生态学上这种现象叫生物富集作用．

　　1999年上半年，在比利时一些养鸡场，突然出现母鸡不生蛋、肉鸡生长异常等现象．4月下旬，该国农业部长经调查研究发现，某大型饲料公司生产的饲料中，竟含有高浓度的致癌物质——二噁(dioxin)．由于使用受了污染的饲料，结果发现鸡脂肪中二噁的含量超过允许量的140倍，随后又在一些猪肉和牛肉中发现了二噁．比利时“二噁污染鸡”事件在世界掀起轩然大波，可能受到污染的食品包括鸡、鸡蛋、牛肉、猪肉、牛奶及数以百计的衍生产品，成为继疯牛病危机之后欧洲最大的一起食品污染案，其范围之广、影响之大，与前者相比有过之而无不及．

DDT、二噁等污染物的污染及对生物的毒害作用，涉及到生态学、化学等多学科知识，因而是高考跨学科考试中的热点，特别是理科综合能力测试中的热点．下面结合实际问题来分析一下这类问题的考法与解法．

　　瑞士化学家米勒因合成DDT于1948年获得诺贝尔医学奖．DDT可杀灭各种蚊子和传播各种传染病的虱子．联合国世界卫生组织曾评价说：“单独从预防疟疾病来看，DDT可能拯救了50000万生命”．但DDT是一种难降解的有毒化合物，进入人体可引起慢性中毒．我国已于1983年停止生产和使用．已知在许多化合物中硫可以取代氧，取代后的物质仍跟原化合物有相似的性质．

　　下面是杀虫剂“DDT”和“1605”的结构简式：

据此回答下列问题：

1．杀虫剂1605本身对人畜毒性远强于DDT，但DDT已被禁用，而1605尚未禁用，这是因为________．

2．按照传播途径来分类，疟疾属于________传染病．

3．在过去，施用农药DDT的地区，虽然占陆地面积的一小部分，可是远离施药地区的南极，动物体内也发现了DDT，这种现象说明了

[　　]

A．DDT是挥发性物质

B．考察队将DDT带到了南极

C．DDT已加入全球性的生物地化循环

D．南极动物也偶尔到施用农药的地区寻食

4．下表是甲乙丙丁四个种群在一个达到生态平衡的环境中所含有的总能量和残留农药DDT的平均浓度．

请分析说明：

①在生态系统中的成分中属于次级消费者的是________．

②从表中可以看出，生物体内DDT的浓度的积累是通过________这条途径来实现的．

③人们在使用DDT的初期，杀虫效果十分明显，但随着使用时间的推移抗药性个体越来越多，这说明DDT的使用对害虫起到了________作用，抗药性的增强是通过害虫与杀虫剂之间的________来实现的．

(1)PCR(聚合酶链式反应)技术在生物工程中相当重要。请简述．PCR扩增目的基因的基本过程。

(2)制备培养基方法：将蛋白胨、NaCl和牛肉膏放入烧杯内，加200mL蒸馏水，用玻璃棒搅匀后，在酒精灯上加热。当蛋白胨、牛肉膏融化后，加入琼脂，用微火继续加热至琼脂溶化，补充水至200Ml。用0.1mol／L。的NaOH或0.1mol／L的HCl将pH调至7．0--7．2，分别对培养基和培养皿进行高压蒸汽灭菌。当培养基的温度下降到50℃时，将其分装在5套培养皿中，在酒精灯附近倒平板，当培养基冷却至室温，按下表分别进行处理。将处理完毕的培养基置于35℃的温度下培养2～3天，观察每个培养基中的细菌生长情况。请回答下列问题：

第1套	开盖，在空气中暴露10s
第2套	用手指接触培养基约10s
第3套	用硬币接触培养基约10s
第4套	用滤纸擦一下课桌，再接触培养基约10s
第5套	(不打开盖)

①上述实验中有哪些是无菌操作               。

②第5套培养皿的作用是               。如果其培养基表面有菌落生长，说明了                                                      。

③在1到4套的培养基中都出现了不同形态的菌落，原因是              。

能否说菌落的形态越多，用来接触的物体吸附的细菌数目就越多，为什么?

                                                                        

④实验中，有三处特别强调温度控制，请简要说明其控制温度的科学道理。

“高压蒸汽灭菌后培养基的温度下降到50~C'’才倒平板：                         。

“当培养基冷却至室温，按下表分别进行处理”：                               。

 “将处理完毕的培养基置于35％的温度下培养”：                                。

(1)PCR(聚合酶链式反应)技术在生物工程中相当重要。请简述PCR扩增目的基因的基本过程。______________________________。

(2)制备培养基方法：将蛋白胨、NaCl和牛肉膏放入烧杯内，加200 mL蒸馏水，用玻璃棒搅匀后，在酒精灯上加热。当蛋白胨、牛肉膏溶化后，加入琼脂，用微火继续加热至琼脂熔化，补充水至200 mL。用0.1 mol/L的NaOH或0.1 mol/L的HCl将pH调至7.0～7.2，分别对培养基和培养皿进行高压蒸汽灭菌。当培养基的温度下降到50 ℃时，将其分装在5套培养皿中，在酒精灯火焰附近倒平板，当培养基冷却至室温，按下表分别进行处理。将处理完毕的培养基置于35 ℃的温度下培养2～3天，观察每个培养基中的细菌生长情况。请回答下列问题：

第1套	开盖，在空气中暴露10 s
第2套	用手指接触培养基约10 s
第3套	用硬币接触培养基约10 s
第4套	用滤纸擦一下课桌，再接触培养基约10 s
第5套	(不打开盖)

①上述实验中有哪些是无菌操作______________。

②第5套培养皿的作用是________。如果其培养基表面有菌落生长，说明___________________。

③在1到4套的培养基中都出现了不同形态的菌落，原因是____________。

能否说菌落的形态越多，用来接触的物体吸附的细菌数目就越多，为什么？

________________。

④实验中，有三处特别强调温度控制，请简要说明其控制温度的科学道理。

高压蒸汽灭菌后“培养基的温度下降到50 ℃时”才倒平板： ___________。

“当培养基冷却至室温，按下表分别进行处理”：____________________。

“将处理完毕的培养基置于35 ℃的温度下培养”：_____________________________。

 

干扰素是能够抑制多种病毒复制的抗病毒物质。科学家利用基因工程技术从人的T淋巴细胞中提取干扰素基因转入牛的基因组中，培育出的奶牛在乳汁中含有人体干扰素。下图1是利用多种生物工程技术获得转基因牛的基本操作流程，图2是图1中A阶段部分过程。请分析回答：

(1)为获得更多的卵母细胞，通常给供体母牛注射________________，在体外牛的精子获能

常采用               。

(2)为了能确定目的基因已经导入到受精卵，相应的载体需要有        以便于进行检测。

(3) B操作指               。A应保证发育到                 阶段，才能进行B操作。

(4)为同时获得多个完全相同的子代个体，可在进行B操作之前进行________________。

(5)用这种方法生产药物与工厂化生产药物的优越性在于________________________。这类

的转基因动物被称为________________________。

(6)除了按上述培育转基因牛的方法来生产干扰素外，人们还提出了通过分离效应T细胞并进行体外培养让其大量增殖，来生产大量干扰素的设想。请你运用细胞工程的原理，提出一个简单而可行的设计思路：                     。