3．下面是一項(xiàng)“利用轉(zhuǎn)基因番茄生產(chǎn)人胰島素的方法”的專利摘要，請(qǐng)回答：
本發(fā)明利用轉(zhuǎn)基因番茄作為生物反應(yīng)器生產(chǎn)人胰島素．所用的人胰島素基因是依據(jù)植物偏愛密碼子的原則來設(shè)計(jì)所含的密碼子，通過人工合成若干DNA片段，拼接而成，并且在C端加上KDEL的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)滯留序列，避免胰島素在植物細(xì)胞中的降解．將該基因置于CaMV 35S啟動(dòng)子和果實(shí)專一性啟動(dòng)子2A12的驅(qū)動(dòng)之下通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)的方法轉(zhuǎn)入番茄中，在番茄的果實(shí)中表達(dá)人胰島素．
（1）此基因工程中的目的基因是人胰島素基因，將人工合成的DNA片段拼接在一起，所需要的酶是DNA連接酶，T4-DNA連接酶還可以連接平末端．
（2）要想在體外獲得大量該目的基因的片段，可以采用PCR擴(kuò)增技術(shù)（用字母）．
（3）試分析在C端加上KDEL的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)滯留序列，為什么可以避免胰島素在植物細(xì)胞中的降解？使胰島素合成后在植物內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中保存，以免在細(xì)胞內(nèi)被降解．
（4）用目的基因與農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒結(jié)合構(gòu)建表達(dá)載體，該表達(dá)載體的組成中不應(yīng)含有的是④⑦（從下列選項(xiàng)中選擇）．
①目的基因   ②CaMV 35S啟動(dòng)子  ③果實(shí)專一性啟動(dòng)子2A12   ④RNA引物
⑤標(biāo)記基因   ⑥T-DNA            ⑦RNA聚合酶基因片段      ⑧終止子
（5）若培育轉(zhuǎn)基因動(dòng)物，用顯微注射法，將目的基因?qū)胧芫阎校_定目的基因是否整合到染色體上，一般需用放射性同位素標(biāo)記（或熒光分子標(biāo)記）的目的基因（單鏈）做探針，與轉(zhuǎn)基因小鼠細(xì)胞中提取的核DNA進(jìn)行分子雜交．

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�(kù)中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成．
2、基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等．
3、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣．將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(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?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法．
4、目的基因的檢測(cè)與鑒定：（1）分子水平上的檢測(cè)：①檢測(cè)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(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)．（2）個(gè)體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等．

解答 解：（1）本發(fā)明利用轉(zhuǎn)基因番茄作為生物反應(yīng)器生產(chǎn)人胰島素，目的基因?yàn)槿说囊葝u素基因．將人工合成的DNA片段拼接在一起，所需要的酶是DNA連接酶，其中T4DNA連接酶來源于T4噬菌體，可用于連接粘性末端和平末端．
（2）PCR技術(shù)可以在體外大量擴(kuò)增目的基因片段．
（3）在C端加上KDEL的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)滯留序列，可使胰島素合成后在植物內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中保存，這樣可以避免胰島素在植物細(xì)胞中的降解．
（4）根據(jù)題干信息“通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)的方法”可知，轉(zhuǎn)基因操作時(shí)所用的載體是農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒，載體上的T-DNA可以轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上．基因表達(dá)載體包括啟動(dòng)子（CaMV 35S啟動(dòng)子和果實(shí)專一性啟動(dòng)子2A12）、目的基因、標(biāo)記基因和終止子．
（5）受體細(xì)胞是動(dòng)物細(xì)胞，常用顯微注射法，受體細(xì)胞是受精卵．確定目的基因是否整合到染色體上，一般需用放射性同位素標(biāo)記（熒光分子標(biāo)記）的目的基因（單鏈），與轉(zhuǎn)基因小鼠細(xì)胞中提取的基因組DNA（核DNA），進(jìn)行DNA分子雜交，通過是否產(chǎn)生雜交鏈來檢測(cè)．
故答案為：
（1）人胰島素基因        DNA連接酶       T4-DNA連接酶
（2）PCR擴(kuò)增
（3）使胰島素合成后在植物內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中保存，以免在細(xì)胞內(nèi)被降解
（4）④⑦
（5）顯微注射  受精卵  放射性同位素標(biāo)記（或熒光分子標(biāo)記）的目的基因（單鏈）

點(diǎn)評(píng) 本題以“利用轉(zhuǎn)基因番茄生產(chǎn)人胰島素的方法”的專利摘要為題材，考查基因工程和植物細(xì)胞工程的相關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)記基因工程的原理及操作步驟，識(shí)記植物組織培養(yǎng)的原理及應(yīng)用，能結(jié)合題中信息準(zhǔn)確答題．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中生物 來源：2015-2016江蘇啟東中學(xué)高一上學(xué)期第一次月考生物試卷（解析版） 題型：選擇題

噬菌體、煙草、煙草花葉病毒的核酸中各具有堿基和核苷酸的種類依次分別是（ ）

A．4、8、4和4、8、4

B．4、5、4和4、5、4

C．4、5、4和4、8、4

D．4、8、4和4、5、4

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科目：高中生物 來源： 題型：解答題

14．請(qǐng)分析回答下面關(guān)于動(dòng)物生命活動(dòng)調(diào)節(jié)的有關(guān)問題：
（1）乙酰膽堿是形成記憶所必需的神經(jīng)遞質(zhì)和形成長(zhǎng)期記憶的生理基礎(chǔ)．“膽堿能神經(jīng)元”是一種能合成乙酰膽堿，并在興奮時(shí)能從神經(jīng)末梢釋放乙酰膽堿的傳出神經(jīng)元．目前認(rèn)為，老年性癡呆與中樞“膽堿能神經(jīng)元”的大量死亡和丟失有關(guān)．某研究小組為研究老年性癡呆的機(jī)制，定位損傷大鼠的腦，利用水迷宮測(cè)試觀察行為學(xué)的改變．利用水迷宮進(jìn)行學(xué)習(xí)能力以及記憶鞏固能力的測(cè)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)處理和實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表．
組別實(shí)驗(yàn)處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果
錯(cuò)誤次數(shù)完成學(xué)習(xí)所需時(shí)間（秒）
A不做任何處理8.76112.39
B向大鼠腦的一定區(qū)域緩慢注射0.5M緩沖液溶解的鵝膏蕈氨酸lμL15.72149.73
①神經(jīng)元受到刺激時(shí)能產(chǎn)生興奮，興奮在神經(jīng)元內(nèi)部以電（神經(jīng)沖動(dòng)）信號(hào)的形式傳導(dǎo)，在神經(jīng)元之間以化學(xué)信號(hào)通過突觸結(jié)構(gòu)來傳遞．
②膽堿能神經(jīng)元活動(dòng)與受體有關(guān)，毒蕈堿受體是其中的一種，B組實(shí)驗(yàn)處理的目的是讓鵝膏蕈氨酸與突觸后膜上的毒蕈堿受體結(jié)合，使乙酰膽堿與受體的結(jié)合受到影響，從而產(chǎn)生與膽堿能神經(jīng)元死亡和丟失相似的效果，以達(dá)到研究老年性癡呆機(jī)制的目的．
③表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明B組大鼠的學(xué)習(xí)能力和記憶鞏固能力都低，從而為老年性癡呆與“膽堿能神經(jīng)元”有關(guān)的猜測(cè)提供了實(shí)驗(yàn)證據(jù)．
④B組的實(shí)驗(yàn)處理需要進(jìn)行相應(yīng)的手術(shù)，才能將藥物注射到大鼠腦的一定區(qū)域，如果僅有A組實(shí)驗(yàn)作對(duì)照，該實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)上不夠嚴(yán)密，需增加一組實(shí)驗(yàn)，即：做與B組相同的手術(shù)，不注射藥物．當(dāng)新增一組實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)與A組相近時(shí)，可進(jìn)一步支持上述猜測(cè)．
（2）小白鼠是恒溫動(dòng)物．科學(xué)家們?cè)趯?shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)如果破壞了小白鼠的下丘腦，它就不再具有維持體溫恒定的能力．
①本實(shí)驗(yàn)的對(duì)照方式是實(shí)驗(yàn)前后動(dòng)物的狀態(tài)進(jìn)行對(duì)照（”或“自身對(duì)照”）
②正常小白鼠的體溫調(diào)節(jié)類型與如圖所示的甲曲線相同． 
③有人認(rèn)為脊髓也參與了體溫調(diào)節(jié)，請(qǐng)簡(jiǎn)要地寫出實(shí)驗(yàn)思路．

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科目：高中生物 來源： 題型：選擇題

11．能使大氣中的氮直接進(jìn)入生物群落的生理作用是（　�。�
A．硝化作用（NH3→NO3-）B．反硝化作用（NO3→N2）
C．生物固氮（N2→NH3）D．氨化作用（蛋白質(zhì)→氨基酸→NH3）

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科目：高中生物 來源： 題型：解答題

18．利用轉(zhuǎn)基因奶牛乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)人的生長(zhǎng)激素，需要構(gòu)建一種能高水平表達(dá)的基因表達(dá)載體，選擇合適的基因啟動(dòng)子至關(guān)重要．由于無法由基因表達(dá)產(chǎn)物推知啟動(dòng)子的堿基序列，運(yùn)用PCR技術(shù)單獨(dú)克隆啟動(dòng)子存在困難．科研人員經(jīng)過長(zhǎng)期研究，終于發(fā)明了如圖所示的一種克隆啟動(dòng)子的方法．請(qǐng)分析回答：

（1）培育轉(zhuǎn)基因奶牛時(shí)，需要在生長(zhǎng)激素基因編碼序列前插入乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子；構(gòu)建的基因表達(dá)載體導(dǎo)入動(dòng)物受精卵常用顯微注射技術(shù)．
（2）由基因表達(dá)產(chǎn)物無法推知啟動(dòng)子堿基序列，其原因是基因中啟動(dòng)子的堿基序列不能被轉(zhuǎn)錄．
（3）過程①需選擇的限制酶是BamHⅠ，過程③需選擇的限制酶是HindⅢ．過程④需要使用的工具酶是熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶）．
（4）過程④中可以根據(jù)編碼序列兩端的部分堿基序列設(shè)計(jì)引物進(jìn)行擴(kuò)增．運(yùn)用PCR擴(kuò)增DNA片段的原理是DNA雙鏈復(fù)制．

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科目：高中生物 來源： 題型：選擇題

8．有關(guān)PCR技術(shù)的說法，不正確的是（　�。�
A．PCR是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定的DNA片段的核酸合成技術(shù)
B．PCR擴(kuò)增中必須有解旋酶才能解開雙鏈DNA
C．利用PCR技術(shù)獲取目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列
D．PCR技術(shù)依據(jù)的是DNA雙鏈復(fù)制的原理

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科目：高中生物 來源： 題型：選擇題

15．孟德爾運(yùn)用假說-演繹法總結(jié)出了遺傳學(xué)的兩大定律，以下說法中屬于假說的是（　　）
A．F1全部表現(xiàn)高莖
B．F1測(cè)交得到兩種性狀的豌豆，比例大體相等
C．受精時(shí)，雌雄配子隨機(jī)結(jié)合
D．F2既有高莖又有矮莖，性狀分離比接近3：1

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科目：高中生物 來源： 題型：選擇題

12．山羊細(xì)胞中．DNA進(jìn)行復(fù)制的場(chǎng)所是（　�。�
A．細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)B．細(xì)胞核和線粒體
C．線粒體和核糖體D．細(xì)胞核和核糖體膜

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科目：高中生物 來源： 題型：選擇題

13．下列關(guān)于“觀察植物根尖分生區(qū)細(xì)胞有絲分裂”實(shí)驗(yàn)的敘述中，不正確的是（　�。�
A．如果在一個(gè)視野中不能看全各個(gè)時(shí)期，可移動(dòng)裝片從周圍細(xì)胞中找尋
B．視野中不同細(xì)胞的染色體數(shù)目可能不相等
C．觀察處于分裂中期的細(xì)胞，可清晰的看到染色體
D．細(xì)胞是獨(dú)立分裂的，因此可選一個(gè)細(xì)胞持續(xù)觀察它的整個(gè)分裂過程

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