20.2,4-D作為除草劑在農(nóng)田中大量使用,研究認為它是某種淋巴癌的致病因子.為降低2,4-D的危害,科研人員通過基因工程技術(shù)構(gòu)建了能高效降解2,4-D的基因工程菌.請回答:
(1)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上常會使用高濃度2,4-D進行麥田除草,在殺死雜草的同時卻不會對小麥生長造成損害,原因是不同植物對2,4-D敏感程度不同.
(2)從被2,4-D污染的土壤中得到能降解2,4-D的細菌,從該菌提取RNA,構(gòu)建cDNA(或部分基因)文庫,進一步獲得目的基因.
(3)PCR技術(shù)擴增目的基因的過程是:目的基因DNA受熱變性后解鏈為單鏈,引物與單鏈相應(yīng)互補序列結(jié)合,然后在熱穩(wěn)定DNA聚合(或Taq)酶作用下進行延伸,如此重復(fù)循環(huán)多次,使目的基因的量呈指數(shù)(或2n)形式擴增.
(4)一個基因表達載體的組成中要有標記基因,標記基因的作用是為了鑒別受體細胞中是否含有目的基因.欲知基因工程成功與否,需要進行分子水平的檢測,有時還需進行個體生物學(或個體)水平的鑒定.

分析 基因工程技術(shù)的基本步驟:
(1)目的基因的獲。悍椒ㄓ袕幕蛭膸熘蝎@取、利用PCR技術(shù)擴增和人工合成.
(2)基因表達載體的構(gòu)建:是基因工程的核心步驟,基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等.
(3)將目的基因?qū)胧荏w細胞:根據(jù)受體細胞不同,導入的方法也不一樣.將目的基因?qū)胫参锛毎姆椒ㄓ修r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法;將目的基因?qū)雱游锛毎钣行У姆椒ㄊ秋@微注射法;將目的基因?qū)胛⑸锛毎姆椒ㄊ歉惺軕B(tài)細胞法.
(4)目的基因的檢測與鑒定:分子水平上的檢測:①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù);②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù);③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù).個體水平上的鑒定:抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等.

解答 解:(1)2,4-D是生長素類似物,其作用具有兩重性,即低濃度促進生長,高濃度抑制生長.利用不同植物對2,4-D敏感程度不同(雙子葉植物比單子葉植物對生長素更敏感),可用高濃度2,4-D進行麥田除草.
(2)從工程菌中提取RNA構(gòu)建的基因文庫是部分基因文庫(cDNA文庫).
(3)PCR技術(shù)擴增目的基因的過程是:目的基因DNA受熱變性后解鏈為單鏈,引物與單鏈相應(yīng)互補序列結(jié)合,然后在熱穩(wěn)定性DNA聚合酶(Taq酶)作用下進行延伸,如此重復(fù)循環(huán)多次,使目的基因的量呈指數(shù)(2n)增長.
(4)標記基因的作用是為了鑒別受體細胞中是否含有目的基因.欲知基因工程成功與否,需要進行分子水平檢測,有時還需進行個體生物學水平鑒定.
故答案為:
(1)高      不同植物對2,4-D敏感程度不同
(2)cDNA(或部分基因)
(3)熱穩(wěn)定DNA聚合(或Taq)   指數(shù)(或2n
(4)是否含有目的基因  分子  個體生物學(或個體)

點評 本題考查基因工程的相關(guān)知識,要求考生識記基因工程的原理及操作步驟,掌握各操作步驟中需要注意的細節(jié)問題;掌握生長素的作用特點及生長素類似物在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用,能結(jié)合所學的知識準確答題.

練習冊系列答案
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科目:高中生物 來源:2015-2016學年河南省高一上期末生物試卷(解析版) 題型:綜合題

(2015秋•鄭州校級期末)圖1是某植物葉肉細胞中兩種細胞器生理活動示意圖,其中甲、乙代表相關(guān)結(jié)構(gòu),a~e代表相關(guān)物質(zhì),①~③代表相關(guān)生理過程.圖2表示在不同溫度條件下綠色植物吸收與釋放CO2速率的曲線圖.分析回答:

(1)乙代表的結(jié)構(gòu)是 ,物質(zhì)a代表的是 .若光照強度突然下降,短時間內(nèi)物質(zhì)b的變化是 (上升、下降或基本不變).

(2)②表示的生理過程是 ,寫出①~③所示過程的總反應(yīng)方程式:

(3)在正常光照、溫度為5℃時,圖2中植物光合作用實際吸收CO2的速率為 ,此時,進行光合作用所需原料e的來源有

(4)若每天進行12小時光照,溫度均保持在15℃的條件下,圖2中植物能否正常生活? ,原因是

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科目:高中生物 來源:2015-2016學年河北省衡水市高三上第二次月考生物試卷(解析版) 題型:選擇題

(2014•祁陽縣一模)現(xiàn)將含有二對同源染色體且核DNA都已用32P標記的一個細胞,放在不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng),若該細胞連續(xù)進行4次有絲分裂,則含32P的子細胞數(shù)量最少和最多分別是(不考慮交叉互換)( )

A.2,16 B.2,8 C.4,8 D.4,16

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8.如圖是利用現(xiàn)代生物工程技術(shù)治療遺傳性糖尿。ㄔ揭蛉毕輰е乱葝uB細胞不能正常合成胰島素)的過程圖解,請據(jù)圖回答:

(1)圖中①結(jié)構(gòu)表示細胞核;選擇Ⅱ期(或減數(shù)第二次分裂中期)(時期)的卵母細胞去核后作為受體細胞構(gòu)違重組細胞A.②所示的細胞是內(nèi)細胞團細胞(或胚胎干細胞).
(2)將健康胰島B細胞基因?qū)擘谥埃葮?gòu)建基因表達載體,這是基因工程的核心;上圖治療糖屎病的操作過程.稱為體外基因治療.
(3)重組細胞B在一定的分化誘導因子作用下,定向分化形成具有正常胰島B細胞功能的胰島樣細胞.其根本原因是基因的選擇性表達.

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科目:高中生物 來源: 題型:解答題

15.人組織纖溶酶原激活物(htPA)是一種重要的藥用蛋白,可在轉(zhuǎn)htPA基因母羊的羊乳中獲得.流程如下:

(1)htPA基因與載體用限制性核酸內(nèi)切酶切割后,通過DNA連接酶連接,以構(gòu)建重組表達載體.篩選轉(zhuǎn)基因細胞時,需要用到基因表達載體中的抗性基因.下列不屬于有效篩選出含目的基因受體細胞的方法是A
A.檢測受體細胞是否有質(zhì)粒
B.檢測受體細胞是否有目的基因
C.檢測受體細胞是否有目的基因表達產(chǎn)物
D.檢測受體細胞是否有目的基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA
(2)為獲取更多的卵(母)細胞,要對供體母羊注射相應(yīng)激素,使其超數(shù)排卵.采集的精子需要經(jīng)過獲能,才具備受精能力.
(3)為了獲得更多的轉(zhuǎn)htPA基因母羊,移植前首先對含有htPA基因的胚胎進行胚胎分割和培養(yǎng).然后再通過胚胎移植技術(shù)可獲得較多后代.
(4)下列關(guān)于羊胚胎發(fā)育和胚胎工程的敘述,正確的是B
A.胚胎分割時需將原腸胚的內(nèi)細胞團均等分割
B.移植胚胎的遺傳特性在孕育過程不受代孕羊影響
C.胚胎干細胞具有體積大、細胞核小、核仁明顯等特點
D.經(jīng)胚胎移植得到的哺乳動物是克隆動物.

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科目:高中生物 來源: 題型:選擇題

5.下列關(guān)于質(zhì)粒的敘述,正確的是( 。
A.質(zhì)粒是廣泛存在于細菌細胞中的一種顆粒狀細胞器
B.質(zhì)粒是細菌細胞質(zhì)中能夠自主復(fù)制的小型環(huán)狀DNA分子
C.質(zhì)粒上有細菌生活所必需的基因
D.細菌質(zhì)粒的復(fù)制過程一定是在宿主細胞外獨立進行的

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科目:高中生物 來源: 題型:解答題

12.人外周血單核細胞能合成白介素2(IL-2).該蛋白可增強機體免疫功能,但在體內(nèi)易被降解.研究人員將IL-2基因與人血清白蛋白(HSA)基因拼接成一個融合基因,并在酵母菌中表達,獲得具有IL-2生理功能、且不易降解的IL-2-HSA融合蛋白.其技術(shù)流程如圖.請回答:
(1)圖中②表示反(或逆)轉(zhuǎn)錄過程.
(2)表達載體1中的位點a,應(yīng)為限制酶BglⅡ的識別位點,才能成功構(gòu)建表達載體2.
(3)表達載體2導入酵母菌后,融合基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA中,與IL-2蛋白對應(yīng)的堿基序列不能含有終止(起始、終止)密碼子,才能成功表達出IL-2-HSA融合蛋白.
(4)應(yīng)用分子雜交技術(shù)可檢測酵母菌是否轉(zhuǎn)錄出IL-2-HAS的mRNA.

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科目:高中生物 來源: 題型:選擇題

9.微生物與人類生活息息相關(guān).下列關(guān)于微生物的敘述中,不正確的是(  )
A.硝化細菌可以利用化學能將無機物轉(zhuǎn)化為有機物,屬于生物圈中的生產(chǎn)者
B.HIV主要攻擊人體的免疫系統(tǒng),可使人體喪失部分免疫能力
C.干擾素是治療病毒的特效藥,只能從人體血液中提取
D.質(zhì)粒是基因工程常用的載體,它是細菌的細胞質(zhì)DNA

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科目:高中生物 來源: 題型:解答題

10.普通番茄細胞中含多聚半乳糖醛酸酶基因,控制細胞產(chǎn)生的多聚半乳糖醛酸酶會破壞細胞壁,使番茄易軟化,不耐儲藏.如圖1為科學家通過基因工程技術(shù),培育抗軟化番茄新品種的操作流程的部分示意圖,圖2為番茄細胞抗軟化機理示意圖.據(jù)圖回答下列問題:
(1)過程①需要的工具酶有限制酶和DNA連接酶,過程③目前采用最多的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,目的基因?qū)胧荏w細胞后是否可以穩(wěn)定維持和表達抗軟化特性,還需要進行目的基因的檢測與鑒定.
(2)抗軟化番茄細胞在組培時需要經(jīng)過脫分化和再分化過程才能誘導出試管苗,其培養(yǎng)基中加蔗糖而不加葡萄糖的目的是維持培養(yǎng)基的低滲環(huán)境、減少微生物的污染.
(3)根據(jù)圖2分析,番茄抗軟化的原理是兩個基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA結(jié)合形成雙鏈RNA,從而阻斷了多聚半乳糖醛酸酶基因的表達.
(4)上述抗軟化番茄可通過花粉將抗多聚半乳糖醛酸酶基因傳播給近緣植物而造成基因污染,其原因是導入的抗多聚半乳糖醛酸酶基因位于染色體上,抗軟化番茄產(chǎn)生的花粉細胞中可能含有該基因,通過花粉會污染近緣生物..

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