9．科學(xué)家從某細(xì)菌中提取抗鹽基因，轉(zhuǎn)入煙草并培育成轉(zhuǎn)基因抗鹽煙草．圖是轉(zhuǎn)基因抗鹽煙草的培育過(guò)程，含目的基因的DNA和質(zhì)粒上的箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)．請(qǐng)分析回答下列問題：

（1）在該過(guò)程中，研究人員首先獲取了抗鹽基因（目的基因），并采用PCR（聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)）技術(shù)對(duì)目的基因進(jìn)行擴(kuò)增，該技術(shù)需要的條件是引物、酶、原料、模板，該技術(shù)必須用耐熱的DNA聚合或熱穩(wěn)定性的DNA聚合酶；然后構(gòu)建基因表達(dá)載體，基因表達(dá)載體中除了具有目的基因、啟動(dòng)子和終止子之外，還需具有標(biāo)記基因．
（2）用圖中的質(zhì)粒和目的基因構(gòu)建重組質(zhì)粒，不能使用SmaⅠ酶切割，原因是SmaⅠ會(huì)破壞質(zhì)粒的抗性基因和外源DNA中的目的基因．圖中①②過(guò)程為防止質(zhì)粒和含目的基因的外源DNA片段自身環(huán)化，應(yīng)選用BamHⅠ和HindⅢ酶對(duì)外源DNA、質(zhì)粒進(jìn)行切割．
（3）為確定轉(zhuǎn)基因抗鹽煙草是否培育成功，既要用放射性同位素標(biāo)記的抗鹽基因（或目的基因）作探針進(jìn)行分子雜交檢測(cè)，又要在個(gè)體水平上鑒定，后者具體過(guò)程是將培育的煙草幼苗栽培于含有一定鹽的土壤中，觀察該煙草植株的生長(zhǎng)狀態(tài)．

分析 分析題圖：圖示是轉(zhuǎn)基因抗鹽煙草的培育過(guò)程，其中①表示含有目的基因的外源DNA分子；②表示質(zhì)粒；③表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建過(guò)程；④表示采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞；⑤表示脫分化過(guò)程；⑥表示再分化過(guò)程．

解答 解：（1）在植物基因工程操作過(guò)程中，研究人員首先獲取了抗鹽基因（目的基因），并可以采用PCR（聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)）技術(shù)對(duì)目的基因進(jìn)行擴(kuò)增，該技術(shù)需要的條件有：兩種引物、酶（耐熱的DNA聚合或熱穩(wěn)定性的DNA聚合酶）、原料（4種脫氧核苷酸）、模板（目的基因的兩條脫氧核苷酸鏈）；然后構(gòu)建基因表達(dá)載體，基因表達(dá)載體中除了具有目的基因、啟動(dòng)子和終止子之外，還需具有標(biāo)記基因．
（2）由圖可知，使用SmaI酶切割，將會(huì)破壞質(zhì)粒的抗性基因（標(biāo)記基因），同時(shí)也會(huì)破壞目的基因片段，因此用圖中的質(zhì)粒和目的基因構(gòu)建重組DNA分子時(shí)，不能使用SmaⅠ酶切割．標(biāo)記基因和外源DNA目的基因中均含有EcoRⅠ酶切位點(diǎn)，用該酶切割，再在DNA連接酶的作用下，可形成3種環(huán)狀產(chǎn)物，即外源DNA自身連接、質(zhì)粒自身連接、外源DNA和質(zhì)粒連接，因此為了防止目的基因的外源DNA片段和質(zhì)粒自身環(huán)化，應(yīng)選用BamHI和HindⅢ酶對(duì)外源DNA和質(zhì)粒進(jìn)行切割，這樣使目的基因兩端的黏性末端不同，可以防止自身環(huán)化．
（3）為確定轉(zhuǎn)基因抗鹽煙草是否培育成功，有分子水平的檢測(cè)，也有個(gè)體水平的鑒定．分子水平的檢測(cè)中，利用用射性同位素標(biāo)記的抗鹽基因（或目的基因）作探針進(jìn)行分子雜交檢測(cè)；個(gè)體水平上鑒定中，將培育的煙草幼苗栽培于含有一定鹽的土壤中，觀察該煙草植株的生長(zhǎng)狀態(tài)．
故答案為：
（1）PCR（聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)）    引物　 耐熱的DNA聚合或熱穩(wěn)定性的DNA聚合酶　標(biāo)記基因
（2）SmaⅠ會(huì)破壞質(zhì)粒的抗性基因和外源DNA中的目的基因　BamHⅠ和HindⅢ
（3）抗鹽基因（或目的基因）　將培育的煙草幼苗栽培于含有一定鹽的土壤中，觀察該煙草植株的生長(zhǎng)狀態(tài)

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合圖解，考查基因工程的原理及技術(shù)，要求考生識(shí)記基因工程的原理及操作步驟，掌握各操作步驟中的相關(guān)細(xì)節(jié)，能正確分析題圖，再結(jié)合所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確答題，屬于考綱識(shí)記和理解層次的考查．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中生物 來(lái)源： 題型：解答題

16．我國(guó)科學(xué)工作者利用基因和胚胎工程生產(chǎn)人紅細(xì)胞生成素（htPA），據(jù)圖回答：

（1）在短時(shí)間內(nèi)獲得較多的htPA基因，通常采用PCR技術(shù)．構(gòu)建重組表達(dá)載體的構(gòu)建用到的工具酶有限制酶（或限制性核酸內(nèi)切酶）和DNA連接酶，重組表達(dá)載體中啟動(dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位．
（2）檢測(cè)htPA基因是否已插入受體細(xì)胞的染色體DNA，可采用DNA分子雜交技術(shù)．
（3）為獲取更多的卵（母）細(xì)胞，要對(duì)供體母羊注射促性腺激素，使其超數(shù)排卵； 同時(shí)對(duì)受體母羊做同期發(fā)情處理．
（4）為了獲得多個(gè)相同的轉(zhuǎn)基因母羊，常采用胚胎分割方法，該方法操作的最佳時(shí)期是胚胎發(fā)育的桑葚胚或囊胚期．

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：解答題

17．圖甲為測(cè)定光合作用速率的裝置，在密封的氣壓瓶?jī)?nèi)放綠色植物和二氧化碳緩沖液，氣壓瓶?jī)?nèi)氣體體積的變化可根據(jù)毛細(xì)玻璃刻度管內(nèi)紅色液滴移動(dòng)距離測(cè)得．圖乙表示在不同溫度下測(cè)得的氣體釋放速率隨光照強(qiáng)度的變化．
（1）裝置甲中引起紅色液滴移動(dòng)的氣體是氧氣．標(biāo)記實(shí)驗(yàn)開始時(shí)毛細(xì)刻度管中液滴所在位置，25℃實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)光照強(qiáng)度由0漸變?yōu)?千勒克斯時(shí)（不同光照強(qiáng)度照射的時(shí)間均等），液滴左移，其生理原因是在光照強(qiáng)度由0漸變?yōu)?千勒克斯過(guò)程中，光合作用小于呼吸作用，植物表現(xiàn)為氧氣凈吸收．
（2）溫度為15℃時(shí)光照強(qiáng)度為5千勒克斯時(shí)，限制植物光合速率的外界因素是光照強(qiáng)度，當(dāng)溫度為25℃時(shí)，光照強(qiáng)度由4千勒克斯上升至8千勒克斯此刻植株葉綠體內(nèi)C5的含量將增大．
（3）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，給該植物澆灌H18O2，發(fā)現(xiàn)葉肉細(xì)胞中出現(xiàn)了（CH182O）．分析其最可能的轉(zhuǎn)化途徑是；
H18O→C18O2→（CH182O）．

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：選擇題

14．我國(guó)特有的珍貴動(dòng)物金絲猴，群居在高山密林中．金絲猴細(xì)胞內(nèi)的某些物質(zhì)或結(jié)構(gòu)的改變是生物變異和進(jìn)化的內(nèi)在原因．下列敘述合理的是（　　）
A．非同源染色體之間交換，發(fā)生的幾率最高，為生物進(jìn)化提供豐富原材料
B．DNA分子中堿基對(duì)的替換，發(fā)生的幾率較高，為生物進(jìn)化提供豐富原材料
C．能夠合成某種色素，不僅與代謝過(guò)程有關(guān)，還與基因有關(guān)
D．不能合成某種抗體，與翻譯過(guò)程受阻有關(guān)，與基因無(wú)關(guān)

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：解答題

4．現(xiàn)有兩種同科不同屬的農(nóng)作物，甲作物高產(chǎn)不耐鹽，乙作物低產(chǎn)但耐鹽．欲培育出既高產(chǎn)又耐鹽的植株，以適應(yīng)于鹽堿地栽培．請(qǐng)回答下面的問題：
（1）采用轉(zhuǎn)基因（填“雜交”、“嫁接”或“轉(zhuǎn)基因”）方法可以達(dá)到上述目的，這種育種方法的優(yōu)點(diǎn)是能定向的改變生物的性狀．
（2）采用細(xì)胞工程育種的方法如下：

①甲、乙原生質(zhì)體經(jīng)誘導(dǎo)融合完成的標(biāo)志是形成新的細(xì)胞壁．以胚狀體為材料，經(jīng)過(guò)人工薄膜包裝得到的人工種子，在適宜條件下同樣能夠萌發(fā)成幼苗，與天然種子相比，人工種子具有哪些顯著的優(yōu)點(diǎn)？（請(qǐng)舉出1條）生產(chǎn)不受季節(jié)限制、不會(huì)出現(xiàn)性狀分離、能保持優(yōu)良品種的遺傳特性、方便貯存和運(yùn)輸．
②動(dòng)物細(xì)胞工程應(yīng)用較廣泛的是單克隆抗體的制備，單克隆抗體最主要的優(yōu)點(diǎn)是特異性強(qiáng)，靈敏度高．單克隆抗體的應(yīng)用主要有兩個(gè)方面，一個(gè)是作為診斷試劑，能準(zhǔn)確 地識(shí)別各種抗原物質(zhì)的細(xì)微差別，并跟一定抗原發(fā)生特異性反應(yīng)．另一方面可以用于治療、預(yù)防疾病和運(yùn)載藥物．

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：選擇題

14．長(zhǎng)跑比賽中，運(yùn)動(dòng)員體內(nèi)多種生理過(guò)程發(fā)生了改變，在下列調(diào)節(jié)活動(dòng)或所采取的措施中，正確的是（　�。�
A．機(jī)體產(chǎn)熱大量增加，引起皮膚毛細(xì)血管收縮和汗腺分泌增強(qiáng)
B．機(jī)體大量出汗僅導(dǎo)致失水較多，可通過(guò)飲用淡水來(lái)進(jìn)行補(bǔ)充
C．血糖的產(chǎn)生量小于消耗量導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)初期血糖含量略有降低
D．肌肉組織中積累的乳酸主要通過(guò)細(xì)胞呼吸的方式被分解

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：解答題

1．下丘腦在人體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)與生理調(diào)節(jié)過(guò)程中發(fā)揮重要作用，如圖所示為神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)內(nèi)分泌功能的三種調(diào)節(jié)方式．請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：

（1）圖中下丘腦參與的生理調(diào)節(jié)方式有神經(jīng)調(diào)節(jié)、體液（或激素）調(diào)節(jié)．
（2）內(nèi)環(huán)境中對(duì)垂體分泌相應(yīng)激素的含量有調(diào)節(jié)作用的激素是促甲狀腺激素釋放激素和甲狀腺激素．
（3）激素甲、乙、丙中，乙是抗利尿激素．導(dǎo)致機(jī)體釋放該激素的主要原因是細(xì)胞外液（或內(nèi)環(huán)境）滲透壓升高．
（4）人體內(nèi)需要源源不斷產(chǎn)生激素，以維持激素含量的動(dòng)態(tài)平衡，這是因?yàn)榧に亟?jīng)靶細(xì)胞接受并起作用后就被滅活了．

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：選擇題

18．假定將果蠅一個(gè)精原細(xì)胞的全部核DNA雙鏈用放射性32P標(biāo)記，然后誘導(dǎo)該細(xì)胞在無(wú)放射性環(huán)境中進(jìn)行兩次有絲分裂或者一次減數(shù)分裂．下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是（　�。�
A．若4個(gè)子細(xì)胞中每條染色體都有放射性，則是進(jìn)行了減數(shù)分裂
B．兩種分裂過(guò)程中具有放射性的染色體條數(shù)最多的是第一次有絲分裂后期的細(xì)胞
C．在有絲分裂間期，會(huì)有RNA聚合酶結(jié)合到該基因上進(jìn)行轉(zhuǎn)錄
D．在減數(shù)分裂過(guò)程中，非同源染色體之間可能交換部分片段導(dǎo)致基因重組

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：解答題

19．科研人員發(fā)現(xiàn)植物在與病原生物的長(zhǎng)期互作、協(xié)同進(jìn)化中逐漸形成一系列的防衛(wèi)機(jī)制，而植物激素在防衛(wèi)機(jī)制中起著重要的作用．誘導(dǎo)植物抗病性可分為兩種類型：一是在誘導(dǎo)部位發(fā)生的局部、快速的過(guò)敏性壞死反應(yīng)（HR）；二是系統(tǒng)性獲得抗性（SAR），即植物受病菌侵染或誘抗劑處理后，未被侵染或處理的部位對(duì)病菌也會(huì)產(chǎn)生抗性．
（1）活性氧中間體（ROIs）、一氧化氮（NO）、水楊酸（SA）、茉莉酸（JA）、乙烯（ET）等物質(zhì)參與調(diào)節(jié)植物的HR和SAR．其中的信號(hào)分子和細(xì)胞中受體特異性結(jié)合后，通過(guò)跨膜離子流的變化，對(duì)細(xì)胞內(nèi)ROIs和NO發(fā)生影響，將信號(hào)逐漸放大，此過(guò)程是一種反饋調(diào)節(jié)．細(xì)胞內(nèi)ROIS和NO與SA產(chǎn)生關(guān)聯(lián)，進(jìn)而誘導(dǎo)產(chǎn)生局部抗性（HR）和產(chǎn)生系統(tǒng)性抗性（SAR）．
（2）研究表明，在HR發(fā)生前有一個(gè)短暫的氧爆發(fā)階段，使細(xì)胞中活性氧（H2O2）的濃度明顯提高，可使病原生物細(xì)胞膜的磷脂雙分子層發(fā)生過(guò)氧化來(lái)直接殺傷病原物，進(jìn)而導(dǎo)致HR．同時(shí)H2O2能以擴(kuò)散的方式通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入病原生物侵染以外的植物組織中，作為第二信使來(lái)激活植物防衛(wèi)基因的表達(dá)，進(jìn)而產(chǎn)生SAR．SA正是通過(guò)增加超氧化物歧化酶（SOD）等H2O2合成酶的活性和抑制CAT（過(guò)氧化氫酶）以及APX（抗壞血酸過(guò)氧化物酶）等H2O2降解酶的活性，最終積累H2O2從而達(dá)到提高植物抗病性的目的．
（3）SA還可抑制病原生物在植物體內(nèi)的增殖，從而增強(qiáng)植物的抗病性．圖為科研人員采用不同濃度SA處理受病原菌感染的煙草葉片的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，據(jù)圖分析回答：本實(shí)驗(yàn)中用蒸餾水處理作為空白對(duì)照組，在用5mmol/LSA處理5天時(shí)，抑制效果最顯著．
（4）科研人員用JA和ET處理可降解SA的轉(zhuǎn)基因擬南芥，仍然誘導(dǎo)產(chǎn)生了SAR，說(shuō)明JA/ET介導(dǎo)的抗病信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)不依賴于SA途徑，以上研究結(jié)果說(shuō)明植物對(duì)病原生物的防衛(wèi)過(guò)程是多種植物激素相互作用，共同調(diào)節(jié)的結(jié)果．植物抗病性與相關(guān)蛋白（PR蛋白）基因的表達(dá)密切相關(guān)，在成熟的煙草葉片中，所有堿性PR蛋白都被SA抑制，而所有酸性PR蛋白都被JA抑制．這說(shuō)明SA途徑和JA途徑之間存在相互抑制作用．

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