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第一讲
基因工程
对应学生用书P222
[循着图示·想一想]
知识点一 基因工程的基本操作工具
知识点二 基因工程的基本操作程序
知识点三 蛋白质工程
[结合题目·试一试]
判断下列叙述的正误
(1)切割质粒的限制性核酸内切酶均能特异性地识别6个核苷酸序列(2014·江苏卷T23-A)(×)
(2)载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因(2014·江苏卷T23-C)(×) (3)抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达(2014·江苏卷T23-D)(√)
(4)设计扩增目的基因的引物时不必考虑表达载体的序列(2013·江苏卷T6-A)(×) (5)用PCR方法扩增目的基因时不必知道基因的全部序列(2013·江苏卷T6-B)(√) (6)PCR体系中一定要添加从受体细胞中提取的DNA聚合酶(2013·江苏卷T6-C)(×) (7)外源DNA必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能进行复制(2013·安徽卷T6-B)(×)
(8)每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点(2011·浙江卷T6-B)(√) (9)蛋白质工程可以合成自然界中不存在的蛋白质(√)(2011·江苏卷T14-A)
(10)将ada(腺苷酸脱氨酶基因)通过质粒pET28b导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶。每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个ada(2011·浙江卷T6-C)(×)
(11)限制性核酸内切酶、DNA连接酶和质粒是基因工程中常用的三种工具酶(×) (12)E·coli DNA连接酶既可连接平末端，又可连接黏性末端(×) (13)目的基因导入双子叶植物一般采用农杆菌转化法(√)
(14)为培育抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体(×) (15)检测目的基因是否导入受体细胞可用抗原—抗体杂交技术(×) (16)蛋白质工程的目的是改造或合成人类需要的蛋白质(√)
(17)蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子的结构(×) (18)由大肠杆菌工程菌获得人的干扰素后可直接应用(×)
对应学生用书P223
考点一︱基因工程的操作工具
[必备知能]
1．限制性核酸内切酶
(1)识别序列的特点：呈现碱基互补对称，无论是奇数个碱基还是偶数个碱基，都可以找到一条中心轴线，如图，中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向CCAGGA
对称重复排列的。如以中心线为轴，两侧碱基互补对称；GGTCC以T为轴，两侧碱基互补对称。
(2)切割后产生末端的种类——黏性末端和平末端。
①黏性末端：是限制酶在它识别序列的中轴线两侧将DNA的两条链分别切开时形成的(错位切)，如下图所示：
②平末端：是限制酶在识别序列的中轴线切开时形成的(平切)，如下图所示：
2．限制酶与DNA连接酶的关系
[易误提醒]
关于工具酶的五个注意点
(1)限制酶切割位点所处的位臵必须是在所需的标记基因之外，这样才能保证标记基因的完整性，有利于对目的基因的检测。
(2)为使目的基因与载体形成相同的DNA片段末端连接，通常使用同一种限制酶将二者切割，但如果不同的限制酶切割DNA分子所产生的末端也存在互补关系时，则两末端也可连接。
(3)限制酶不切割自身DNA的原因是原核生物中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰。
(4)限制酶是一类酶，而不是一种酶。 (5)DNA连接酶起作用时，不需要模板。
3．载体具备的条件
4．基因工程的理论基础
[必明考向]
考向 基因工程的操作工具
1．(2012·江苏高考)下图1表示含有目的基因D的DNA片段长度(bp即碱基对)和部分碱基序列，图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有MspⅠ、BamHⅠ、Mbo
Ⅰ、SmaⅠ4种限制性核酸内切酶，它们识别的碱基序列和酶切位点分别为CCGG、GGATCC、GATC、CCCGGG。请回答下列问题：
↓
↓
↓
↓
(1)图1的一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由_______________________连接。 (2)若用限制酶SmaⅠ完全切割图1中DNA片段，产生的末端是________末端，其产物长度为________________________________________________________________________。
(3)若图1中虚线方框内的碱基对被T－A碱基对替换，那么基因D就突变为基因d。从杂合子中分离出图1及其对应的DNA片段，用限制酶SmaⅠ完全切割，产物中共有________种不同长度的DNA片段。
(4)若将图2中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后进行连接，形成重组质粒，那么应选用的限制酶是________。在导入重组质粒后，为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，一般需要用添加________的培养基进行培养。经检测，部分含有重组质粒的大肠杆菌菌株中目的基因D不能正确表达，其最可能的原因是____________________________________________
____________________________________。
解析：(1)一条脱氧核苷酸链中相邻的两个碱基之间是通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连的。(2)从SmaⅠ的识别序列和酶切位点可知，其切割后产生的是平末端，图1中DNA片段有两个SmaⅠ的识别序列，故切割后产生的产物长度为534＋3＝537(bp)、796－3－3＝790(bp)和658＋3＝661(bp)的三个片段。(3)图示方框内发生碱基对的替换后，形成的d基因失去了1个SmaⅠ的识别序列，故D基因、d基因用SmaⅠ完全切割所得产物中除原有D基因切割后的3种长度的DNA片段外，还增加一种d基因被切割后出现的长度为537＋790＝1 327(bp)的DNA片段。(4)目的基因的两端都有BamHⅠ的识别序列，质粒的启动子后抗生素A抗性基因上也有BamHⅠ的识别序列，故应选用的限制酶是BamHⅠ，此时将抗生素B抗性基因作为标记基因，故筛选时培养基中要添加抗生素B。经过同种限制酶切割后会产生相同的未端，部分目的基因与质粒会反向连接而导致基因无法正常表达。
答案：(1)脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖 (2)平 537 bp、790 bp、661 bp (3)4
(4)BamH Ⅰ 抗生素B 同种限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因D与质粒反向连接
考点二︱基因工程的操作过程
[必备知能]
1．目的基因的获取
从基因文库中获取
(1)直接分离
利用PCR技术扩增
化学合成法：针对已知核苷酸序列的较小 基因
(2)人工合成反转录法：以RNA为模板，在反转录酶的
作用下人工合成2．基因表达载体的构建 (1)基因表达载体的组成及作用：
(2)构建过程：
选修三 现代生物科技专题
专题一 基因工程
(时间：50分钟 满分：100分)
一、选择题(每小题5分，共25分)
1．(2010·苏州模拟)下图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制性核酸内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是 (
)
A．①②③④ B．①②④③【人教版生物选修三三维设计】
C．①④②③ D．①④③②
解析：①是将一个DNA切成互补的两个黏性末端，由限制性核酸内切酶发挥作用；DNA聚合酶是在DNA复制时发挥作用的(④是DNA复制)；DNA连接酶是将两个DNA片段连接在一起(②)；解旋酶是将DNA分子双链解成两条互补的单链(③)。 答案：C
2．(2010·福州模拟)下图是获得抗虫棉的技术流程示意图。卡那霉素抗性基因(kanr)常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。下列叙述正确的是 (
)
A．构建重组质粒过程中需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶
B．愈伤组织的分化产生了不同基因型的植株
C．卡那霉素抗性基因(kanr)中有该过程所利用的限制性核酸内切酶的识别位点
D．抗虫棉有性生殖后代能保持抗虫性状的稳定遗传
解析：质粒与目的基因结合时需要用同一种限制性核酸内切酶切割，用DNA连接酶连接；愈伤组织由相同细胞分裂形成，分化后产生相同基因型的植株；卡那霉素抗性基因作为标记基因不能有限制性核酸内切酶的切割位点；抗虫棉有性生殖后代可能会发生性状分离，抗虫性状不一定能稳定遗传。
答案：A
3．(2010·汕头模拟)蛋白质工程与基因工程相比，其突出特点是 ( )
A．基因工程原则上能生产任何蛋白质
B．蛋白质工程能对现有的蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质
C．蛋白质工程可以不通过转录和翻译来实现
D．蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第三代基因工程
解析：蛋白质工程通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求，是延伸出来的第二代基因工程。
答案：B
4．下图为DNA分子的某一片段，其中①②③分别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次是 (
)
A．DNA连接酶、限制酶、解旋酶
B．限制酶、解旋酶、DNA连接酶
C．解旋酶、限制酶、DNA连接酶
D．限制酶、DNA连接酶、解旋酶
解析：使碱基对内氢键断裂的是解旋酶；限制酶将特定部位的相邻两脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键断开；连接DNA片段间磷酸二酯键的是DNA连接酶。
答案：C
5．(2010·诸暨模拟)采用基因工程技术将人凝血因子基因导入山羊受精卵，培育出了转基因羊。但是人凝血因子只存在于该转基因羊的乳汁中。下列有关叙述，正确的是 ( )
A．人体细胞中凝血因子基因的碱基对数目，小于凝血因子氨基酸数目的3倍
B．可用显微注射技术将含有人凝血因子基因的重组DNA分子导入羊的受精卵
C．在该转基因羊中，人凝血因子基因只存在于乳腺细胞，而不存在于其他体细胞中
D．人凝血因子基因开始转录后，DNA连接酶以DNA分子的一条链为模板合成mRNA 解析：人体细胞内遗传信息的表达过程中存在终止密码子等不编码氨基酸的情况，因此，细胞中凝血因子基因的碱基对数目应大于凝血因子氨基酸数目的3倍；在该转基因羊中，人凝血因子基因存在于所有的体细胞中；催化mRNA合成的酶是RNA聚合酶。 答案：B
二、非选择题(共75分)
6．(10分)下图为利用生物技术获得生物新品种的过程，据图回答：
(1)在基因工程中，A表示________，如果直接从苏云金芽孢杆菌中获得抗虫基因，①过
程使用的酶区别于其他酶的特点是________________________，B表示________。
(2)B→D的过程中，若使用的棉花受体细胞为体细胞，⑤表示的生物技术是________。要确定目的基因(抗虫基因)导入受体细胞后，是否能稳定遗传并表达，需进行检测和鉴定工作，请写出在个体水平上的鉴定过程：_____________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)图中A、B分别表示目的基因、重组DNA；根据酶的专一性特点，①过程使用的酶是限制性核酸内切酶，其能够识别特定的脱氧核苷酸序列。(2)B→D的过程是转基因植物的培育过程，其需要的生物技术是植物组织培养；在检测转基因棉花中的抗虫基因(目的基因)是否表达时，可让害虫吞食转基因棉花的叶子，观察害虫的存活情况，以确定其是否具有抗虫性状。
答案：(1)目的基因 能够识别特定的脱氧核苷酸序列 重组DNA (2)植物组织培养 让害虫吞食转基因棉花的叶子，观察害虫的存活情况，以确定转基因棉花是否具有抗虫性状
7．(15分)(2010·山东省潍坊市光华中学高三月考)已知SARS是由一种RNA病毒感染所引起的疾病。SARS病毒表面的S蛋白是主要的病毒抗原，在SARS病人康复后的血清中有抗S蛋白的特异性抗体。某研究小组为了研制预防SARS病毒的疫苗，开展了前期研究工作。其简要的操作流程如下：
(1)实验步骤①所代表的反应过程是___________________________________________。
(2)步骤②构建重组表达载体A和重组表达载体B必须使用________________________。
(3)如果省略步骤②而将大量扩增的S基因直接导入大肠杆菌，一般情况下，不能得到表达的S蛋白，其原因是S基因在大肠杆菌中不能________，也不能______________。
(4)为了检验步骤④所表达的S蛋白是否与病毒S蛋白有相同的免疫反应特征，可用________与________进行抗原—抗体特异性反应实验，从而得出结论。
(5)步骤④和⑥的结果相比，原核细胞表达的S蛋白与真核细胞表达的S蛋白的氨基酸序列________(填“相同”或“不同”)，根本原因是 _____________________________。 解析：本题考查基因工程的工具及操作步骤和学生识图能力。(1)图中①RNA→DNA表示通过逆转录方式获得目的基因。(2)基因表达载体构建时，需要利用限制酶对载体和目的基因进行剪切，形成黏性末端，然后用DNA连接酶将目的基因和载体连接起来，形成重组载体。(3)目的基因导入受体细胞后，需要借助于载体在受体细胞中进行复制而扩增目的基因，从而获得大量的表达产物，而直接导入则容易被受体细胞中的DNA水解
酶所水解，导致得不到表达产物。(4)S蛋白为SARS病毒表面主要的病毒抗原，因此用抗原—抗体特异性反应实验可检测其是否具有同样的抗原性。(5)步骤④和⑥相比，基因相同，只是导入的受体细胞的种类不同，因为真核生物和原核生物共用一套密码子，所以表达产物相同。
答案：(1)逆转录
(2)限制性核酸内切酶和DNA连接酶
(3)复制 以其为模板合成S基因的mRNA(或转录)
(4)大肠杆菌中表达的S蛋白 SARS康复病人血清
(5)相同 表达蛋白质所用的基因相同
8．(12分)(2010·银川一中测试)2007年度诺贝尔生理学或医学奖授予了美国科学家马里奥·R·卡佩奇和奥利弗·史密西斯、英国科学家马丁·J·埃文斯，奖励他们创造了一套完整的“基因敲除小鼠”的方式。所谓“基因敲除小鼠”，就是先在小鼠的胚胎干细胞上通过基因重组的办法进行基因修饰，即将胚胎干细胞中的某基因改掉，然后将“修饰”后的胚胎干细胞植入小鼠的早期胚胎，生成嵌合体小鼠。这种嵌合体小鼠长大后，体内同时存在被“修饰”过的基因和未被“修饰”的基因。如果某些小鼠的生殖细胞恰巧被“修饰”过，则它们就会生出基因完全被“修饰”过的小鼠。根据所学知识回答下列问题：
(1)切割目的基因时，如图所示，该限制酶能识别的碱基序列是______，切点在_______之间。
(2)将目的基因转入小鼠胚胎干细胞后，胚胎干细胞能够发育成转基因小鼠，所依据的生物学原理是________。胚胎干细胞在体外培养的条件下可以增殖而不发生________，但通过体外定向诱导，能培育出人造________。
(3)从胚胎干细胞转化到获得目的基因纯合子，并配合基因检测，最少需要________代。育种过程是：检测目的基因→________→从中选出目的基因纯合的个体。
(4)基因敲除技术中存在着一个难以克服的缺陷：敲除了某个基因后，可能不会产生容易识别的表型改变，因此就不能获知该基因的功能，请你分析原因：
________________________________________________________________________。 解析：本题以新信息为载体考查基因工程的操作及其应用。(1)限制酶识别的碱基序列为回文序列，两条链的序列正好相反。由题图可知，限制酶识别的碱基序列为GAATTC，且在G和A之间切开。(2)胚胎干细胞发育成个体，体现了动物细胞的全能性；胚胎干细胞在体外培养条件下一般不发生分化，但在一定诱导条件下，可以定向分化形成一定的组织或器官供移植所用。(3)基因工程育种过程为：检测目的基因→选择目的基因进入
生殖细胞的个体交配(第一代)→从中选出目的基因纯合的个体(第二代)，所以如果配合基因检测，共需要两代。(4)因基因和性状之间的关系并不是一一对应的关系，有的性状是由多对基因控制，有的基因之间可以互补，敲除了某个基因后，可能产生不易识别的表型改变，因此就不能获知该基因的功能。
答案：(1)GAATTC G和A (2)细胞全能性 分化 组织或器官 (3)2 选择目的基因进入生殖细胞的个体交配 (4)许多基因在功能上是多余的，敲除后，其他基因可以提供同样的功能
9．(14分)干扰素是动物体内合成的一种蛋白质，可以用于治疗病毒感染和癌症，但体外保存相当困难，如果将其分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸，就可在－70℃条件下保存半年，给广大患者带来福音。
(1)蛋白质的合成是受基因控制的，因此获得能够控制合成“可以保存的干扰素”的基因是生产的关键，依据蛋白质工程原理，设计实验流程，让动物生产“可以保存的干扰素”： ――→ ――→ ――→
(2)基因工程和蛋白质工程相比较，基因工程在原则上只能生产________的蛋白质，不一定符合________需要。而蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过________或________，对现有蛋白质进行________，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活需要。
(3)蛋白质工程实施的难度很大，原因是蛋白质具有十分复杂的________结构。
(4)对天然蛋白质进行改造，应该直接对蛋白质分子进行操作，还是通过对基因的操作来实现？__________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 原因是：__________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：本题综合了蛋白质工程与基因工程的异同，并考查了蛋白质工程的原理及在生产实践中的应用。蛋白质工程是研究多种蛋白质的结构和功能、蛋白质折叠、蛋白质分子设计等一系列分子生物学基本问题的一种新型的、强有力的手段。通过对蛋白质工程的研究，可以深入地揭示生命现象的本质和生命活动的规律。基因工程遵循中心法则，从DNA→mRNA→蛋白质折叠产生功能，基本上是生产出自然界已有的蛋白质。蛋白质工程是按照以下思路进行的：确定蛋白质的功能→蛋白质应有的高级结构→蛋白质应具备的折叠状态→应有的氨基酸序列→应有的碱基排列→创造出自然界不存在的蛋白质。 答案：(1)预期蛋白质的功能 蛋白质三维结构 应有的氨基酸序列 相应的脱氧核苷酸序列(基因) (2)自然界已存在 人类生产和生活 基因修饰 基因合成
改造 (3)空间(或高级) (4)应该从对基因的操作来实现对天然蛋白质的改造 第一，任何一种天然蛋白质都是由基因编码的，改造了基因也就是对蛋白质进行了改造，而且改设计推测合成
选修三 现代生物科技专题
(12小题，共100分)
1.(8分)(2010·青岛统考)胰岛素可以用于治疗糖尿病，但是胰岛素被注射入人体后，会堆积在皮下，要经过较长时间才能进入血液，而进入血液的胰岛素又容易分解，因此治疗效果受到影响。下图是用蛋白质工程设计的速效胰岛素的生产过程，请据图回答有关问题。
(1)构建新的蛋白质模型是蛋白质工程的关键，图中构建新的胰岛素模型的主要依据是 。
(2)图解中从新的胰岛素模型到新的胰岛素基因的基本思路是什么？
(3)新的胰岛素基因与运载体(质粒)结合过程中需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶。已知限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—。请画出质粒被限制性内切酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端 。DNA连接酶对所连接的DNA两端碱基序列是否有专一性要求？ 。
(4)若将含有新的胰岛素基因的表达载体导入植物细胞中，最常用的有效做法是 。
(5)若要利用大肠杆菌生产速效胰岛素，需用到的生物工程有和发酵工程。
解析：(1)构建新的胰岛素模型的主要依据是蛋白质的预期功能。(2)根据蛋白质的预期功能，推测新的胰岛素中氨基酸的序列，进而推断基因中的脱氧核苷酸序列来合成新的胰岛素基因。(3)植物基因工程最常用的转化方法是农杆菌转化法。(4)限制酶识别特定的核苷酸序列，产生特定的黏性末端，而DNA连接酶对所连接的DNA两端碱基序列却没有专一性要求。(5)生产自然界本来没有的蛋白质需要用到蛋白质工程、基因工程等技术。
答案：(1)蛋白质的预期功能
(2)根据新的胰岛素中氨基酸的序列，推测出其基因中的脱氧核苷酸序列，然后利用DNA合成仪来合成新的胰岛素基因。【人教版生物选修三三维设计】
(3)
(4)农杆菌转化法【人教版生物选修三三维设计】
(5)蛋白质工程 基因工程
2.(8分)应用生物工程技术可获得人们需要的生物新品种或新产品。请据图回答下列问题：
(1)在培育转人生长激素基因牛过程中，①过程需要的工具酶是，②过程常用的方法是 。
(2)转人生长激素基因牛可通过分泌的乳汁来生产人生长激素，在基因表达载体中，人
生长激素基因的首端必须含有 。③过程培养到桑椹胚或囊胚阶段，可以采用 技术，培育出多头相同的转基因犊牛。
(3)prG能激发细胞不断分裂，通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体，Ⅱ最可能是 细胞，Ⅲ代表的细胞具有 的特点。
(4)在抗虫棉培育过程中，④过程中的受体细胞如果采用愈伤组织细胞，与采用叶肉细胞相比较，其优点是 ，⑤过程采用的技术是 。
解析：(1)①是目的基因与运载体结合的过程，需要限制酶和DNA连接酶；②是重组质粒导入受体细胞的过程，常用的方法是显微注射法。(2)基因表达载体的首端必须有启动子；桑椹胚或囊胚阶段可以进行胚胎切割，这种方法可以培育出更多相同的转基因犊牛。(3)从图中看，Ⅱ是浆细胞，Ⅲ是导入prG的重组细胞，具有无限增殖和产生特异性抗体的特点。(4)愈伤组织细胞与叶肉细胞相比较其特点是全能性高。
答案：(1)限制酶、DNA连接酶 显微注射法 (2)(乳腺蛋白基因的)启动子 胚胎分割移植(胚胎分割和胚胎移植) (3)浆 既能无限增殖又能产生特定抗体 (4)全能性高 植物组织培养
3.(8分)自然情况下，牛的生育率很低，通过现代科技手段，可以实现良种牛的快速繁殖。请按照提示，回答下列问题：
(1)使一头良种雄性黄牛， 在一年内繁殖数百头后代，最简便的方法
是 。
(2)现有一头良种雌性黄牛，采用胚胎移植的方法，可使这头良种牛一年生下数十头自
己的后代。其操作过程中需要用激素对该良种母牛(供体)代孕母牛(受体)进行 处理；还要用激素使供体母牛 。胚胎收集的过程也叫做 。用于移植的胚胎应发育到 或 阶段。
(3)采用试管动物技术还可以使普通雌性黄牛产下奶牛、良种肉牛等不同品种小牛。该技术中首先要做的是体外受精和 。体外受精主要包括 、 和 等几个主要步骤。
解析：(1)通过人工授精的方法，可以在短时间内大量繁殖优良品种。(2)胚胎移植进行前，首先要对供体母牛和代孕母牛进行同期发情，同时还要用激素处理供体母牛使其超数排卵；人工收集发育到桑椹胚或囊胚阶段的胚胎进行移植。(3)试管动物技术包括体外受精和胚胎早期培养，体外受精又包括精子的采集和获能、卵母细胞的采集和受精三个阶段。
答案：(1)人工授精 (2)同期发情 超数排卵 冲卵 桑椹胚 囊胚 (3)早期胚胎的培养 卵母细胞的采集与培养 精子的采集和获能(精子的获取) 受精
4.(8分)江苏某县地处水乡，畜禽养殖和栽桑养蚕是当地农业的两大支柱产业。在生产总量不断扩张的同时，该县坚持在发展中解决环境问题，优化生态环境，实现了资源的最大化利用。请分析该县农业生态系统结构(部分)示意图，回答问题。
(1)该农业生态系统的能量流动从 开始，图中属于消费者的生物有 。
(2)与传统农业生态系统相比，该农业生态系统更能净化环境，主要原因是 。
(3)该农业生态系统为何能提高经济效益？ 。
(4)从生态系统稳定性看，该农业生态系统比简单的农田生态系统不易发生虫害的原因是 ，请说出两种根据生物学原理防治害
虫的方法： 。
解析：(1)生态系统的能量输入是指由生产者固定太阳能开始，例如桑等农作物固定太阳能；直接或间接以生产者为食的为消费者，如蚕、畜、禽。(2)与传统农业相比该系统对物质进行了多级利用，如利用粪便等合成有机肥，减少了对化肥的使用，降低了成本，减轻了对环境的污染。(3)投入减少，物质循环利用，使产量提高。(4)该生态系统生物群落结构相对复杂，从而使抵抗力稳定性增强，自动调节能力提高。利用生物的种内关系或种间关系来诱杀害虫，如利用捕食关系引入天敌，利用性引诱剂进行防治害虫等。
答案：(1)桑等生产者固定太阳能 蚕、禽、畜
(2)粪便等“废弃物”被及时利用
(3)实现了物质和能量的多级利用，提高了农产品的产量；减少了化肥、农药的使用(降低农业投入)
(4)抵抗力稳定性较高(营养结构较复杂，自动调节能力较强) 天敌防治、激素防治、种植转基因抗虫作物
5.(8分)已知细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基嘌呤阻断。人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤细胞中尽管没有S途径，但能不断分裂增殖，将这两种细胞在试管中混合，加聚乙二醇促融，获得杂种细胞，请回答下列问题：
(1)试管中除融合的杂种细胞外，还有
(2)设计一种方法(不考虑机械方法)，从培养液中分离出杂种细胞，并说明原理。
方法： 。 原理： 。
(3)将分离出的杂种细胞在不同条件下继续培养获得A、B、C三细胞株。各细胞株内含有的人染色体如下表(“＋”表示有，“－”表示无)，测定各细胞株中人体所具有的五种酶的活性结果是：
①B株有a酶活性 ②A、B、C株均有b酶活性 ③A、B株有c酶活性 ④C株有d酶活性 ⑤A、B、C株均无e酶活性。若人基因的作用不受鼠基因影响，则支配a、b、
c、d和e酶合成的基因依次位于人的第、
号染色体上。
解析：(1)将人淋巴细胞和鼠骨髓瘤细胞放在试管中混合，再加聚乙二醇促进融合，试管中可能有5种细胞：人淋巴细胞、鼠骨髓瘤细胞、人淋巴细胞自身融合的细胞、鼠骨髓瘤细胞自身融合的细胞、杂交瘤细胞。故试管中融合的细胞，除杂种细胞(杂交瘤细胞)外，还有2种细胞。(2)分离杂种细胞的方法，应根据鼠骨髓瘤细胞无S途径仅有D途径以及D途径能被氨基嘌呤阻断这方面考虑。若在培养基中加入氨基嘌呤，则鼠骨髓瘤细胞及鼠骨髓瘤细胞自身融合的细胞由于不能合成DNA而不能生存，人淋巴细胞及人淋巴细胞自身融合的细胞由于不能分裂增殖(由题干中知)也不能生存。故培养液中加入氨基嘌呤后只有杂种细胞能生存，可分离出杂种细胞。(3)据表分析，A细胞株含有1、2、3、4号人染色体；B含有1、2、5、6号人染色体；C含有1、3、5、7号人染色体；据题干知：A、B、C株均有b酶活性，说明支配b酶的基因位于1号染色体上，因为A、B、C株共有的人染色体只有1号。同理，c酶基因位于2号；e酶基因位于8号，d酶基因位于7号；a酶基因位于6号人染色体上。
答案：(1)2 (2)培养液中加入氨基嘌呤，收集增殖细胞 加入氨基嘌呤后，使D合成途径阻断，仅有D合成途径的骨髓瘤细胞及其彼此融合的细胞就不能增殖，但人淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后的杂种细胞中可利用淋巴细胞中的S途径合成DNA而增殖
(3)6 1 2 7 8
6.(8分)下图为利用生物技术获得生物新品种的过程。据图回答：
(1)在基因工程中，A表示B表示
(2)如果直接从苏云金杆菌中获得抗虫基因，①过程使用的酶是 ，A→B必需的两个基本条件是 和
(3)B→C为转基因绵羊的培育过程，其中④用到生物技术主要有动物细胞培养和 。
(4)若使用棉花的体细胞为受体细胞，⑤表示的生物技术是，要确定目的基因(抗虫基因)导入受体细胞后，是否能稳定遗传并表达，需进行检测和鉴定工作，请写出在个体水平上的鉴定过程： 。 解析：①过程为目的基因的提取，需要DNA限制性核酸内切酶，得到的A是目的基因，而B则是目的基因与运载体结合而形成的重组DNA。在转基因绵羊的培育中，除了需要通过基因工程获得转基因的细胞外，还要通过细胞培养将其培养成早期胚胎，再通过胚胎工程助其完成胚胎发育。植物可以体细胞作为目的基因的受体，然后通过植物组织培养即可获得转基因的个体；但要确定所得个体是否为转基因植物，必
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