15.草甘膦是一種非選擇性、無(wú)殘留滅生性除草劑.科學(xué)家從土壤農(nóng)桿菌變種CP4中分離到抗草甘膦酶的基因,并轉(zhuǎn)移到無(wú)抗草甘膦的大豆中,從而得到新的大豆品種.請(qǐng)回答:
(1)在構(gòu)建目的基因表達(dá)載體時(shí),需用同種限制性核酸內(nèi)切酶對(duì)含編碼抗草甘膦酶基因的DNA和運(yùn)載體進(jìn)行酶切.
(2)基因表達(dá)載體除了帶有抗草甘膦酶的基因以外,還必須含有啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等.
(3)請(qǐng)寫出兩種檢測(cè)目的基因是否表達(dá)的方法:抗原-抗體雜交法和噴施草甘膦溶液.
(4)在檢測(cè)進(jìn)口大豆是否為轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品時(shí),可用核酸探針進(jìn)行檢測(cè).核酸探針可以用PCR技術(shù)進(jìn)行基因克隆,此克隆過(guò)程是利用DNA復(fù)制的原理,利用該技術(shù)的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列,需加入的酶是耐高溫的DNA聚合(Taq)酶.

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: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).個(gè)體水平上的鑒定:抗蟲(chóng)鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等.

解答 解:(1)構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí),需用同種限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和運(yùn)載體,其次需要用DNA連接酶將目的基因與運(yùn)載體連接形成重組DNA.
(2)基因表達(dá)載體的組成包括目的基因(抗草甘膦酶的基因)、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等.
(3)檢測(cè)目的基因是否表達(dá)的方法:從分子水平上檢測(cè),可采用抗原-抗體雜交法;從個(gè)體水平上鑒定,可噴施草甘膦溶液,觀察大豆的生存情況.
(4)基因克隆屬于分子水平的克隆,可采用PCR技術(shù),其原理是DNA復(fù)制;采用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列;PCR技術(shù)中有高溫變性過(guò)程,因此需加入的酶是耐高溫的DNA聚合(Taq)酶.
故答案為:
(1)限制性核酸內(nèi)切      
(2)標(biāo)記基因       
(3)抗原-抗體雜交法     噴施草甘膦溶液
(4)PCR     DNA復(fù)制    要有一段已知目的基因的核苷酸序列     耐高溫的DNA聚合(Taq)酶

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因工程的相關(guān)知識(shí),要求考生識(shí)記基因工程的原理、操作步驟,掌握各操作步驟中需要注意的細(xì)節(jié);識(shí)記PCR技術(shù)的概念、原理、條件及過(guò)程,能結(jié)合所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確答題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中生物 來(lái)源:2015-2016學(xué)年北京市高二上學(xué)期期末生物試卷 (解析版) 題型:選擇題

下列關(guān)于植物生長(zhǎng)素生理作用的敘述中正確的是( )

A.頂端優(yōu)勢(shì)是由于側(cè)芽生長(zhǎng)素的合成受到抑制

B.燕麥胚芽鞘尖端下部生長(zhǎng)素的極性運(yùn)輸與光照方向無(wú)關(guān)

C.農(nóng)民最終收獲的草莓與生長(zhǎng)素有關(guān)而與乙烯無(wú)關(guān)

D.溫特的實(shí)驗(yàn)中生長(zhǎng)素從胚芽鞘尖端基部進(jìn)入瓊脂塊的方式是主動(dòng)運(yùn)輸

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:解答題

6.Vash2基因在肝癌、卵巢癌、乳腺癌等組織中表達(dá)程度較高,有促進(jìn)腫瘤血管生成的作用.為研究其具體作用機(jī)制,研究者應(yīng)用Cas9/sgRNA系統(tǒng)構(gòu)建了Vash2基因敲除的小鼠模型,該系統(tǒng)作用機(jī)理如圖1所示.

(1)Cas9系統(tǒng)最早在細(xì)菌體內(nèi)發(fā)現(xiàn),是細(xì)菌用來(lái)抵御噬菌體DNA等外源DNA片段入侵而建立的機(jī)制,相當(dāng)于人類的免疫系統(tǒng).
(2)為敲除Vash2基因,需要設(shè)計(jì)sgRNA(單鏈向?qū)NA),由圖可知,sgRNA的一段序列能與Vash2基因進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì).研究者通過(guò)顯微注射技術(shù)將sgRNA和Cas9mRNA導(dǎo)入小鼠受精卵.在受精卵中,sgRNA可以引導(dǎo)由Cas9mRNA通過(guò)翻譯過(guò)程產(chǎn)生的Cas9酶在配對(duì)區(qū)域定點(diǎn)剪切,使Vash2基因片段Ⅱ(填圖中羅馬數(shù)字)發(fā)生缺失從而導(dǎo)致基因突變.
(3)被敲除基因的鼠經(jīng)胚胎移植,最后獲得44只F0代小鼠,經(jīng)PCR檢測(cè)和基因測(cè)序,從中選出1號(hào)、3號(hào)、5號(hào)、39號(hào)為陽(yáng)性高效敲除小鼠.由于是隨機(jī)敲除,導(dǎo)致不同個(gè)體丟失的基因片段大小不同,具體情況見(jiàn)表
編號(hào)敲除的總片段長(zhǎng)度(bp)敲除的有效片段長(zhǎng)度(bp)
1(♂)169169
3(♂)196196
5(♀)429268
39(♀)483200
盡管得到的四只小鼠都是純合子,但由于丟失片段不同,通常F0代小鼠之間不能相互交配.為了得到能穩(wěn)定傳代的Vash2基因敲除純合子,研究者從上表中選擇5號(hào)小鼠和野生雄性鼠交配,得到F1代Vash2雜合子.選擇5號(hào)小鼠的原因是:5號(hào)小鼠敲除的有效片段長(zhǎng)度較大.
(4)F1代小鼠相互交配得到F2代,將F2代小鼠進(jìn)行Vash2基因PCR電泳檢測(cè),結(jié)果如圖2所示.A、B、C三種小鼠中代表Vash2基因敲除純合子的是A,這種類型的小鼠在F2代中的比例理論上為25%.

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:解答題

3.一片玉米農(nóng)田就是一個(gè)生態(tài)系統(tǒng).
(1)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是指生態(tài)系統(tǒng)所具有的保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能相對(duì)穩(wěn)定的能力,與自然生態(tài)系統(tǒng)相比,玉米農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性較低.
(2)玉米螟幼蟲(chóng)能蛀入玉米莖稈和果穗內(nèi)取食.若調(diào)查玉米螟幼蟲(chóng)的密度,應(yīng)釆用樣方法.甜菜夜蛾幼蟲(chóng)也取食玉米,玉米螟和甜菜夜蛾的種間關(guān)系是競(jìng)爭(zhēng).在我國(guó)北方部分地區(qū),亞洲玉米螟和歐洲玉米螟的分布區(qū)出現(xiàn)重疊,兩種玉米螟依靠不同的信息素(化學(xué)信息)維持各自的繁衍.
(3)取兩份等質(zhì)量同品種的玉米粉,一份經(jīng)發(fā)酵做玉米饅頭,另一份煮玉米粥,這兩份食物中所含能量較少的是玉米玉米饅頭,依據(jù)是玉米饅頭在發(fā)酵時(shí),微生物細(xì)胞呼吸消耗了一部分能量.

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:解答題

10.人們常采用生物工程技術(shù)以獲得需要的生物新品種或新產(chǎn)品.回答下列問(wèn)題:
(1)培育轉(zhuǎn)基因生物時(shí)常需要構(gòu)建基因表達(dá)載體,該過(guò)程中需耍的工具酶有限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)、DNA連接酶,在構(gòu)建的基因表達(dá)載體中,目的基因的首端必須含有啟動(dòng)子,將基因表達(dá)載體導(dǎo)入到受體細(xì)胞中常用的方法是顯微注射法.
(2)若要培育出多頭相同的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物,需要對(duì)培養(yǎng)到桑椹胚或囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割后轉(zhuǎn)入到經(jīng)同期發(fā)情(促性腺激素)處理的受體動(dòng)物體內(nèi).
(3)在抗蟲(chóng)棉培育過(guò)程中,采用愈傷組織細(xì)胞作為受體細(xì)胞,與采用葉肉細(xì)胞相比較,其優(yōu)點(diǎn)是全能性高,將抗蟲(chóng)基因轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞后,還需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)才能獲得抗蟲(chóng)棉植株.

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:選擇題

20.將A株玉米置于含有18O2的空氣中,B株玉米置于含有C18O2的空氣中,其它條件適宜,正常生長(zhǎng)一段時(shí)間后,A、B兩株內(nèi)最先存在的放射性氧的化合物依次為(  )
A.二氧化碳和葡萄糖B.水和三碳化合物
C.水和葡萄糖D.丙酮酸和三碳化合物

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:解答題

7.LB液體培養(yǎng)基和LB固體培養(yǎng)基是微生物實(shí)驗(yàn)室中較常用的一種培養(yǎng)基,其配方為10g蛋白胨、10g/L酵母提取物、5g/L氯化鈉等,主要用于培養(yǎng)細(xì)菌、擴(kuò)增菌種數(shù)量.某研究組開(kāi)展了氧氣對(duì)微生物生長(zhǎng)、繁殖的影響實(shí)驗(yàn),請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)要配制供微生物生長(zhǎng)、繁殖的培養(yǎng)基,其中一般都含有水、碳源、氮源和無(wú)機(jī)鹽等.有些微生物對(duì)某些特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及pH、氧氣等條件有特殊要求.
(2)將各類微生物用接種環(huán)從斜面培養(yǎng)基接種于滅菌過(guò)的LB液體培養(yǎng)基中,進(jìn)行擴(kuò)大化培養(yǎng).
(3)將含有LB固體培養(yǎng)基(LB液體培養(yǎng)基中加15g瓊脂粉,剛配好,尚未凝固)的錐形瓶放入高壓蒸汽滅菌鍋中進(jìn)行滅菌.滅菌完成后將錐形瓶取出,待溫度下降到60℃(不燙手的溫度)時(shí),用酒精擦拭桌面和雙手,在超凈工作臺(tái)中的酒精燈火焰旁將錐形瓶中的LB培養(yǎng)基分裝到一系列試管,并做標(biāo)記.
(4)當(dāng)試管溫度下降到40℃(培養(yǎng)基還是液態(tài))時(shí),用滅菌過(guò)的移液器吸取0.1mL的各類微生物懸液加入相應(yīng)試管中并封口,雙手快速搓動(dòng)試管,使菌種均勻分布于培養(yǎng)基內(nèi)后迅速將封口的試管放置在低溫條件下使培養(yǎng)基凝固.
(5)將上述試管放置于常溫條件下培養(yǎng)48小時(shí)后觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果,如圖中可表示制作果酒的菌種的分布圖的是B.

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:選擇題

4.尿苷在細(xì)胞內(nèi)可以轉(zhuǎn)化為尿嘧啶核糖核苷酸.如果選用含有3H一尿苷的營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)活的小腸黏膜層,幾小時(shí)后整個(gè)小腸黏膜層上均有放射性出現(xiàn).與這一現(xiàn)象密切相關(guān)的過(guò)程是( 。
A.DNA復(fù)制B.基因突變C.翻譯D.轉(zhuǎn)錄

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:解答題

5.生長(zhǎng)激素是治療侏儒癥的特效藥,但人體產(chǎn)生的生長(zhǎng)激素的量比較少.利用牛的乳腺生產(chǎn)人的生長(zhǎng)激素,可以提高生長(zhǎng)激素的生產(chǎn)量,降低生產(chǎn)成本,滿足患者的需求.請(qǐng)回答下列相關(guān)問(wèn)題:
(1)通過(guò)mRNA逆轉(zhuǎn)錄的方法不能(填“能”或“不能”)生產(chǎn)出完整的人類生長(zhǎng)激素基因.若要用PCR技術(shù)來(lái)擴(kuò)增人生長(zhǎng)激素基因,其前提條件是要有一段已知目的基因的核苷酸序列用來(lái)合成引物,其原料為dATP、dGTP、dCTP、dTTP(或4種脫氧核糖核苷酸).
(2)基因工程的核心步驟是基因表達(dá)載體的構(gòu)建,其目的是使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在且能遺傳給下一代,使目的基因表達(dá)和發(fā)揮作用.
(3)采用顯微注射法將重組質(zhì)粒導(dǎo)入奶牛的受精卵中,然后體外培養(yǎng)到囊胚期(時(shí)期),挑選滋養(yǎng)層(部位)的細(xì)胞進(jìn)行性別鑒定,選擇性染色體為XX的胚胎進(jìn)行胚胎移植.
(4)判斷人的生長(zhǎng)激素基因在奶牛體內(nèi)是否成功表達(dá)的方法為抗原-抗體雜交法(或檢測(cè)奶牛的乳汁中是否存在人的生長(zhǎng)激素).

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