备考2022年高考生物二轮复习专题15 基因工程和细胞工程

更新时间：2021-12-24 浏览次数：132 类型：二轮复习

一、单选题

1. (2021高三上·青岛开学考) 杨树被根瘤农杆菌感染后会增生并长出瘤状物，称为冠瘿，冠瘿内的冠瘿碱是一种含氮有机物，是根瘤农杆菌生存的唯一碳源和氮源。冠瘿的形成是由于根瘤农杆菌携带有天然的Ti质粒，其结构如图所示。下列说法错误的是（）

A . Ti质粒上的生长素基因可在杨树生长发育过程中发挥作用 B . Ti质粒上的T-DNA区域，至少含有一个限制酶的酶切位点 C . 冠瘿碱合成基因在根瘤农杆菌细胞中表达并分泌到细胞外 D . 根瘤农杆菌内Ti质粒的存在，决定了其冠瘿碱代谢基因侵染植物的范围

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2. (2022高二下·万州月考) 紫花苜蓿是一种重要的牧草。某研究团队拟将耐盐基因HALI导入紫花苜蓿中培育耐盐牧草。具体实验流程如图所示。下列操作错误的是（　　）

A . 可选用氯化钙处理农杆菌，有利于重组Ti质粒导入农杆菌 B . 将农杆菌与苜蓿愈伤组织一起培养一段时间后，往往需要添加适量抗生素抑制农杆菌生长 C . 为确认转基因苜蓿是否培育成功，需对苜蓿植株进行耐盐检测 D . 植物细胞具有全能性，所以诱导形成苜蓿幼苗的成功率与苜蓿愈伤组织的基因型无关

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3. (2021·南开模拟) 反义RNA是指与mRNA或其他RNA互补的小分子RNA，当其与特定基因的mRNA互补结合时，可阻断该基因的mRNA的表达。研究发现抑癌基因的一个邻近基因能指导合成反义RNA，其作用机理如图。下列有关叙述错误的是（）

A . 将该反义RNA导入正常细胞，可能导致正常细胞癌变 B . 反义RNA不能与DNA互补结合，故不能用其制作DNA探针 C . 能够抑制该反义RNA形成的药物有助于预防癌症的发生 D . 该反义RNA能与抑癌基因转录的mRNA的碱基序列互补

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4. (2021·山东模拟) 在表达 HIV 壳体蛋白转基因细胞的悬浮培养中，将源于水稻的一个富含甘氨酸序列的信号肽（GRP）连接在 MA 4-CA 融合基因的3'端，并将该融合基因转入枸杞细胞，建立利用转基因枸杞根系分泌表达 HIV 壳体蛋白（capsid，CA）的反应系统。临床实验证实，HIV壳体蛋白病毒样颗粒疫苗能够刺激机体产生特异的体液和细胞免疫。下列说法错误的是（）

A . 利用农杆菌将 MA4-CA 融合基因导入枸杞细胞的原理是其 Ti质粒可转移至受体细胞染色体 DNA 上 B . 目的基因的PCR 鉴定时需要用放射性同位素等标记的 MA4-CA 融合基因作探针 C . 枸杞根系分泌表达CA 的缺点是根系的生长较为缓慢，而植物细胞可大规模悬浮培养 D . 经农杆菌感染的叶片需要在特定培养基上诱导出愈伤组织

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5. (2021高三上·辽宁开学考) 实时荧光 RT-PCR可用于RNA病毒的核酸检测，其原理是∶在 PCR复性过程中探针和引物一起与模板结合，探针两侧分别带有荧光基团和抑制荧光发出的淬灭基团，新链延伸过程中，DNA 聚合酶会破坏探针，导致荧光基团与淬灭基团分离而发出荧光。利用 RT-PCR 进行核酸检测的相关过程如图所示。下列说法错误的是（）

A . 做 RT-PCR 之前，需要先根据 cDNA 的核苷酸序列合成引物和探针 B . RNA不能作为 PCR扩增的模板，故需要将样本中的 RNA反转录为 DNA后再进行扩增 C . 若检测结果有强烈荧光信号发出，说明被检测者没有感染病毒 D . 病毒的检测还可以检测病毒的物质或病毒引发产生的抗体，其原理都是抗原-抗体杂交

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6. (2021高三下·宁波月考) 下列关于生物工程的叙述正确的是（）

A . 将重组DNA分子导入受体细胞后还需要筛选受体细胞的原因是导入受体细胞的目的基因不一定都能够成功表达 B . 胰岛素、干扰素和青霉素等药物都可以利用基因工程技术生产 C . 试管山羊的早期胚胎需植入同期发情的代孕母羊的体内才能继续生长发育为新个体 D . 利用发酵技术产生沼气开发生物能属于节水和废水处理与应用的生态工程

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7. (2021高三下·苏州开学考) “筛选”是生物工程中常用的技术手段。下列有关叙述错误的是（　　）

A . 基因工程育种时，需要筛选出含有目的基因的受体细胞 B . 单倍体育种时，需要对F₁的花药进行筛选后才可继续组织培养 C . 胚胎移植前，需要对来自供体母牛子宫内的胚胎进行质量筛查 D . 制备单克隆抗体时，需从分子水平筛选获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞

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8. TATA框是多数真核生物基因启动子中的一段DNA序列，位于转录起始点上游，其碱基序列为TATAATAAT。在转录mRNA前，先由转录因子TFII-D蛋白和TATA框结合，形成稳定的复合物，然后由RNA聚合酶依据模板链进行转录。下列相关叙述正确的是(　　)

A . TATA框的DNA片段中共含有2种脱氧核苷酸和8个氢键 B . TATA框经RNA聚合酶催化转录形成的片段中含有起始密码子 C . 转录开始时，TFII-D蛋白首先与TATA框结合打开碱基对之间的氢键 D . RNA聚合酶催化形成磷酸二酯键将游离的核糖核苷酸依次连接成mRNA

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9. 用荧光标记的特定DNA片段作为探针，与染色体上对应的DNA片段结合，能在染色体上定位特定的基因，其定位原理如图。下列叙述错误的是(　　)

A . 合成荧光探针所需原料是带标记的脱氧核苷酸 B . 荧光探针与染色体共同煮沸，DNA双链中氢键断裂而形成单链 C . 降温复性时，探针与基因分子杂交遵循碱基互补配对原则 D . 二倍体生物细胞减数分裂和有丝分裂过程中，最多可有8个荧光点

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10. 科学家通过基因编辑技术置换了人类胚胎干细胞中FOXO3基因的两个核苷酸，从而使FOXO3蛋白结构改变，使其磷酸化和降解过程受到抑制，产生了世界上首例遗传增强的人类血管细胞，用于治疗缺血性血管病变。下列相关叙述错误的是(　　)

A . 资料中科学家进行的基因编辑技术属于蛋白质工程的范畴 B . 诱导胚胎干细胞分化获取遗传增强的人类血管细胞时，培养基中需加入分化诱导因子如牛磺酸等 C . 胚胎干细胞培养需要无菌无毒的环境，采取的措施主要有消毒灭菌、添加一定量的抗生素、定期更换培养液等 D . 培养胚胎干细胞时，通常采用培养皿或松盖培养瓶，需95%的氧气和5%的二氧化碳的混合气体环境

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11. CRISPR-Cas9是大肠杆菌等细菌在长期演化过程中形成的一种适应性免疫防御系统，可用来对抗入侵的部分病毒(DNA)及外源DNA。其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。CRISPR-Cas9基因编辑技术是通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列，可以对目标DNA上几乎任何一个位置进行删除或添加特定的DNA片段，如下图所示。下列相关叙述错误的是(　　)

A . 大肠杆菌等细菌细胞内能合成与入侵病毒(DNA)及外源DNA互补的RNA序列 B . 识别序列形成杂交区的过程与转录过程的碱基配对方式相同 C . Cas9能专一性破坏双链DNA分子中碱基之间的氢键来切割DNA分子 D . 在被切割后的目标DNA中添加特定的DNA片段需要DNA连接酶

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12. (2021高三上·疏附期中) 如图是人工种子的结构简图，对其叙述不正确的是（　　）

A . 人工种子可以工厂化生产，播种人工种子可以节省粮食 B . 胚状体承担的功能是分裂、分化成根、茎、叶 C . 胚状体是由未分化的、具有分裂能力的细胞组成 D . 人工种子的胚乳中含有胚状体发育需要的营养物质，还可以添加农药和植物生长调节剂

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13. (2020高三上·莆田月考) 野生黑芥（2n=16）具有黑腐病的抗性基因，而花椰菜（2n=18）易患黑腐病而减产，研究者用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体使其染色体片段化，再诱导完整的花椰菜原生质体与紫外线处理的黑芥原生质体融合，流程如下图。下列相关叙述错误的是（）

A . 过程①需用纤维素酶和果胶酶处理获得原生质体 B . 过程①②③④均需在无菌无毒的环境中操作 C . 从过程③到过程④需要更换新的培养基 D . 体细胞中含有34条染色体的即为所需的杂种植株

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二、多选题

14. (2021·辽宁模拟) 2020年8月，清华大学施一公院士团队获陈嘉庚生命科学奖，获奖项目为“剪接体的结构与分子机理研究”。在真核细胞中，基因表达分三步进行，分别由 RNA聚合酶、剪接体和核糖体执行转录、剪接和翻译的过程（如图所示）。剪接体的主要组成是蛋白质和小分子的核 RNA.下面说法正确的是（）

A . 剪接体可对信使 RNA前体进行剪切和拼接，过程中涉及磷酸二酯键的断裂和生成 B . 剪接现象的发现是对传统中心法则的重要补充，剪接体的形成与基因无关 C . 若剪接体剪接位置出现差错，则最终编码的蛋白质结构可能发生改变 D . 剪接体结构的揭晓，为进一步揭示与剪接体相关疾病的发病机理提供了坚实基础

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15. (2020高三上·邗江月考) 如图为利用生物技术获得生物新品种的过程，有关说法正确的是（）

A . A→B过程中一般用4种脱氧核苷酸为原料，并加入两种引物 B . A→B过程利用了DNA复制原理，需要使用耐高温的DNA聚合酶 C . B→C为转基因绵羊的培育过程，常选用的受体细胞是卵母细胞 D . B→D为转基因植物的培育过程，其中④过程常用的方法是农杆菌转化法

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16. (2019高三上·苏州开学考) 下图为利用玉米的幼苗芽尖细胞(基因型为BbTt)进行实验的示意图。下列有关叙述正确的是（）

A . 实现过程①的原理是细胞的全能性 B . 植株B和C的基因型都有四种可能 C . 植株A与B基因型相同的概率是1/4 D . 过程②③都有染色体复制和着丝点分裂的变化

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17. (2019·城中模拟) 下列关于克隆技术的叙述，错误的是（）

A . 植物组织培养和动物细胞培养的原理都是细胞的全能性 B . 植物体细胞杂交和动物细胞融合都可以克服生殖隔离得到新个体 C . 动物细胞工程需要在无菌条件下进行，植物细胞工程不需要 D . 植物组织培养可用于单倍体育种，动物体细胞核移植可以培养克隆动物

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18. (2018·泰州模拟) 青蒿素是从植物黄花蒿的叶片中所提取的一种代谢产物，而茎及其他部位中的青蒿素含量及其微小，下列关于利用植物组织培养生产青蒿素的叙述中，正确的是（）

A . 在黄花蒿组织培养过程中的一定阶段必须给予光照 B . 加入大量生长素可提高青蒿素的产量 C . 可通过大量培养愈伤组织以直接获得青蒿素 D . 可大规模栽培组织培养苗以获取药用成分

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19. (2017高二下·盐城期中) 下列四个选项中采用了植物组织培养技术的是（　　）

A . 采用花药离体培养得到单倍体植株 B . 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗得到多倍体植株 C . 人工种子的培育过程 D . 运用细胞工程培育“番茄﹣马铃薯”杂种植株

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20. (2017高三下·泰州开学考) 图为制备人工种子部分流程示意图，下列有关叙述正确的是（）

A . 外植体需要经过脱分化、再分化等才能形成胚状体 B . 在海藻酸钠溶液中可加入适量的无机盐、有机碳源以及农药、抗生素等 C . 在人工种皮中加入植物生长调节剂就能促进胚状体的生长发育D包埋胚状体的凝胶珠会隔绝空气，有利于人工种子的储藏

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三、实验探究题

21. (2021高三上·渑池月考) 近日，学术杂志《科学》在线发表了山东农业大学孔令让教授团队的重大学术突破成果。他们从小麦近缘植物长穗偃麦草中克隆出抗赤霉病关键基因Fhb7，成功将其转移至小麦品种中并获得稳定的赤霉病抗性。孔教授团队在全球首次揭示了其抗病分子机制，找到攻克小麦赤霉病的“金钥匙”。回答下列问题：
1. （1）若用PCR技术从长穗偃麦草基因组中克隆出抗赤霉病关键基因Fhb7，需要在PCR扩增仪中加入种引物，其作用是
2. （2）检测抗赤霉病基因Fhb7是否成功导入小麦细胞的方法是，该项技术用到的基因探针的制作方法是：在上用放射性同位素等作标记。
3. （3）在深入研究的过程中，孔教授团队还发现了一个令人惊奇的科学现象——整个植物界没有发现Fhb7的同源基因，而在香柱内生真菌中发现了高度同源的基因。依据上述资料，推测长穗偃麦草中抗赤霉病基因Fhb7可能的变异类型是
4. （4）若用PCR技术获得Fhb7基因的同时，在该基因的两端分别插入限制酶EcoRI和BamHI的切点，尝试写出设计思路。
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四、综合题

22. (2021高三上·渑池月考) 编码蛋白甲的DNA序列（序列甲）由A、B、C、D、E五个片段组成，编码蛋白乙和丙的序列由序列甲的部分片段组成，如图1所示。回答下列问题：
1. （1）现要通过基因工程的方法获得蛋白乙，若在启动子的下游直接接上编码蛋白乙的DNA序列（TTCGCTTCT……CAGGAAGGA），则所构建的表达载体转入宿主细胞后不能翻译出蛋白乙，原因是。
2. （2）某同学在用PCR技术获取DNA片段B或D的过程中，在PCR反应体系中加入了DNA聚合酶、引物等，还加入了序列甲作为，加入了作为合成DNA的原料。
3. （3）现通过基因工程方法获得了甲、乙、丙三种蛋白，要鉴定这三种蛋白是否具有刺激T淋巴细胞增殖的作用，某同学做了如下实验：将一定量的含T淋巴细胞的培养液平均分成四组，其中三组分别加入等量的蛋白甲、乙、丙，另一组作为对照，培养并定期检测T淋巴细胞浓度，结果如图2。
  ①由图2可知，当细胞浓度达到a时，添加蛋白乙的培养液中T淋巴细胞浓度不再增加，此时若要使T淋巴细胞继续增殖，可采用的方法是。细胞培养过程中，培养箱中通常要维持一定的CO₂浓度，CO₂的作用是。
  
  ②仅根据图1、图2可知，上述甲、乙、丙三种蛋白中，若缺少（填“A”“B”“C”“D”
  
  或“E”）片段所编码的肽段，则会降低其剌激T淋巴细胞增殖效果。
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23. (2021高三上·靖远月考) 已知生物体内有一种蛋白质（P），该蛋白质是一种转运蛋白，由305个氨基酸组成。如果将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后的蛋白质（P₁）不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性。回答下列问题：
1. （1）从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的进行改造。
2. （2）以P基因序列为基础，获得P₁基因的途径有修饰基因或合成基因，所获得的基因表达时是遵循中心法则的，中心法则的全部内容包括的复制；以及遗传信息在不同分子之间的流动，即：。
3. （3）蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过和，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列，据此获得基因，在经表达、纯化获得蛋白质，之后还需要对蛋白质的生物进行鉴定。
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24. (2021·青冈模拟) 下列是基因工程的有关问题，请回答：
1. （1）限制性核酸内切酶可以识别双链DNA分子中的特定核苷酸序列，并可以使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的（填化学键名称）断裂，形成的末端总体可分为两种类型，分别是和。
2. （2）目的基因和载体重组时需要的工具酶是，与限制性核酸内切酶相比，它对所重组的DNA两端碱基序列（填“有”或“无”）专一性要求。
3. （3）如图表示的是构建表达载体时的某种质粒与目的基因。已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。
  
  分析可知，可用限制酶（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）切割目的基因所在的DNA，这样做的原因是
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25. (2021·惠州模拟) 经过基因工程改造的、能生产人胰岛素的大肠杆菌是一种特殊的“工程菌”。所用运载体（普通质粒）结构如下图左，目的基因如下图右。
1. （1）该过程中最重要的环节是基因表达载体的构建，方法是选用（用“X／Y”作答）限制酶同时处理质粒和目的基因，再用处理使之成为重组质粒。
2. （2）将上述重组质粒导入大肠杆菌时，应选用处理，使其成为细胞。
3. （3）将目的基因导入受体菌时，常出现三种情况：未转化的细菌、含空载体（普通质粒）的细菌、含重组质粒的细菌。下图是含人胰岛素目的基因的重组质粒的“工程菌”的筛选示意图：
  
  上图中的和（选用“A／B／C／D／E”字母作答）菌落为含有目的基因的“工程菌”。
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26. (2021高三上·疏附期中) 植物的花药培养在育种上有特殊的意义。植物组织培养可用于无病毒植株及细胞产物的工厂化生产等方面。请回答相关问题：
1. （1）利用月季的花药离体培养产生单倍体时，选材非常重要。一般来说，在期花药培养的成功率最高。为了选择该期的花药，通常选择的花蕾。确定花粉发育时期最常用的方法是法，但是对于花粉细胞核不易着色的植物，需采用法，该法能将花粉细胞核染成色。
2. （2）若要进行兰花无病毒植株的培育，首先选择兰花的作为外植体。从外植体到无病毒植株试管苗，要人为控制细胞的和过程。
3. （3）进行组织培养需配制MS培养基，在该培养基中常需要添加、等激素。欲利于根的分化，植物激素的用量比例应为。
4. （4）无菌技术也是成功诱导出花粉植株的重要因素，下列各项中使用化学药剂进行消毒的是，采用灼烧方法进行灭菌的是。（答序号）
  ①培养皿　②培养基　③实验操作者的双手　④三角锥形瓶　⑤接种环　⑥花蕾
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27. (2021高三上·广西月考) [现代生物科技专题]
《战狼2》电影中的“拉曼拉病毒”学名埃博拉病毒，冷铮注射的疫苗是具有抗埃博拉病毒功能的抗体。下图中甲、乙是两种方法制备单克隆抗体的流程图。请回答下列问题：
1. （1）中图中从产生免疫反应的小鼠内得到了抗的抗体，说明小鼠体内已形成了相应的B淋巴细胞。设法将B淋巴细胞和小鼠骨髓瘤细胞融合，融合的方法除与植物的融合方法相同外，还可以使用。
2. （2）甲图中经选择性培养的①细胞，还需进行克隆化培齐和检测，
  经多次筛选，就可获得足够数量的②细胞。
3. （3）通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反应器中，这样可以，从而增加培养细胞的数量，也有利于气体交换。
4. （4）乙图中将烟草细胞培养成转基因烟草植株沙及的最基本技术是植物组织培养，该技术主要包括和两个阶段。
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28. (2021·安徽模拟) 2017年11月27日，世界上首个体细胞克隆猴在我国诞生，这是我国科学家历经五年取得的重大突破。这两只克隆猴名字叫“中中”“华华”，寓意为“中华”。克隆猴的诞生标志着我国的克隆技术走在了世界前列。请回答下列问题：
1. （1）进行细胞培养时，除了要提供必需的营养、适宜的温度、pH和渗透压、气体环境外，还必须保证细胞处于的环境。培养的贴壁细胞在生长增殖时会发生现象。
2. （2）去核时，需将MII中期卵母细胞的细胞核与一并吸出。重组细胞中的体细胞核能够表现出全能性，是因为卵母细胞中含有大量的营养物质，并含有的物质。
3. （3）重组胚胎在受体猴丙体内能够存活，是因为受体对。
4. （4）克隆猴的成功培育在人类医学实践中具有重要意义，由于猴与人在进化上，因而比模型小鼠更适合作为研究人类疾病的模型动物。由于同一个体的体细胞克隆出的后代，因而用于药物对照实验能够更准确地评估药效。
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29. (2021·大同模拟) 下图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病的过程图解。请据图回答：
1. （1） ②所示的生物技术名称是。重组细胞A培养过程中所用培养液除一些无机盐和有机盐类外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等成分以及等物质，并且用一定的方法激活其完成细胞分裂和发育进程。该过程通常用去核的卵母细胞作为受体细胞的原因除了它体积大、易操作、营养物质丰富外，还因为它含有的物质。
2. （2）图中③所示的结构名称是。若实现重组细胞B定向诱导分化，需要在培养基中加入。
3. （3） ④所示的生物技术名称是，若想得到大量健康的胰岛B细胞基因，可利用技术。
4. （4）图示方法与一般的异体移植相比最大的优点是。
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30. 电影中,“蜘蛛侠”能产生高强度的蜘蛛丝,现实中的基因工程也创造出了“蜘蛛羊”,该羊的乳汁中含有蛛丝蛋白,高强度的蛛丝蛋白可用于许多重要的特种工业领域。请回答下列问题。
1. （1）实验中,通常用ES细胞作为目的基因的受体细胞,这是因为ES细胞在功能上具有。这种细胞一般可以从哺乳动物的中分离出来。
2. （2）在培养重组细胞时,为了维持不分化的状态,在培养液中要加入;为防止杂菌污染,可以在细胞培养液中添加一定量的抗生素。
3. （3）胚胎移植时,通常将早期胚胎移植到同种且与供体相同的动物体内,受体对外来胚胎基本上不发生;正常发育后产出“蜘蛛羊”,这种生殖方式为;若需要一次产生两头转基因“蜘蛛羊”可将阶段的胚胎进行分割。
4. （4）科学家为保证乳汁中有蛛丝蛋白,应该用技术来检测蛛丝蛋白基因是否整合到了染色体上。
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31. (2021·湖南) [选修3：现代生物科技专题]
M 基因编码的M蛋白在动物A的肝细胞中特异性表达。现设计实验，将外源DNA片段F插入M 基因的特定位置，再通过核移植、胚胎培养和胚胎移植等技术获得M 基因失活的转基因克隆动物A，流程如图所示。回答下列问题：
1. （1）在构建含有片段F的重组质粒过程中，切割质粒DNA的工具酶是，这类酶能将特定部位的两个核苷酸之间的断开。
2. （2）在无菌、无毒等适宜环境中进行动物A成纤维细胞的原代和传代培养时，需要定期更换培养液，目的是。
3. （3）与胚胎细胞核移植技术相比，体细胞核移植技术的成功率更低，原因是。从早期胚胎中分离获得的胚胎干细胞，在形态上表现为（答出两点即可），功能上具有。
4. （4）鉴定转基因动物：以免疫小鼠的淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合，筛选融合杂种细胞，制备M蛋白的单克隆抗体。简要写出利用此抗体确定克隆动物A中M 基因是否失活的实验思路。
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