16.科學(xué)家利用生物技術(shù)去掉了豬體內(nèi)的肌肉生長(zhǎng)抑制基因,然后把這些“改造過的基因”植入豬的受精卵中,進(jìn)而發(fā)育成肌肉細(xì)胞生長(zhǎng)不收限制的“肌肉豬”.回答下列問題
(1)“改造過的基因”導(dǎo)入豬體內(nèi)之前需要構(gòu)建基因表達(dá)載體,這一過程需要用到的工具有限制酶、DNA連接酶、運(yùn)載體;基因表達(dá)載體的組成成分中,啟動(dòng)子能與RNA聚合酶結(jié)合并驅(qū)動(dòng)基因的轉(zhuǎn)錄;將目的基因?qū)胴i的受體細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法,該受體細(xì)胞通常是受精卵而不是體細(xì)胞的原因是受精卵細(xì)胞全能性高,細(xì)胞全能性容易表現(xiàn)出來.
(2)利用體外受精的方法獲得豬的受精卵時(shí)為獲得更多的卵母細(xì)胞,要對(duì)供體母豬注射促性腺激素,使其超數(shù)排卵,采集的精子需要經(jīng)過獲能處理,才具備受精能力.
(3)將具有“改造過的基因”的受精卵細(xì)胞培育成“肌肉豬”需要胚胎工程中的早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù),若要一次獲得多頭完全相同的轉(zhuǎn)基因豬,可采用胚胎分割技術(shù),該項(xiàng)技術(shù)必須要選擇桑椹胚或囊胚(時(shí)期)的胚胎.

分析 1、基因工程技術(shù)的基本步驟:
(1)目的基因的獲取:方法有從基因文庫(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:抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等.
2、轉(zhuǎn)基因、核移植或體外受精等任何一項(xiàng)胚胎工程技術(shù)所得到的胚胎,都必須經(jīng)過胚胎移植技術(shù)才能獲得后代,是胚胎工程的最后一道“工序”.

解答 解:(1)構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí),首先需要用限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和運(yùn)載體,其次還需要用DNA連接酶將目的基因和運(yùn)載體連接形成重組DNA分子.基因表達(dá)載體的組成成分中,啟動(dòng)子能與RNA聚合酶結(jié)合并驅(qū)動(dòng)基因的轉(zhuǎn)錄;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“改造過的基因”導(dǎo)入受精卵(而不是體細(xì)胞)的原因是受精卵細(xì)胞全能性高,細(xì)胞全能性容易表現(xiàn)出來.
(2)對(duì)良種母畜注射促性腺激素可促使其超數(shù)排卵,采集的精子需要經(jīng)過獲能處理,才具備受精能力.
(3)將具有“改造過的基因”的受精卵細(xì)胞培育成“肌肉豬”需利用早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等胚胎工程技術(shù).若要一次獲得多頭完全相同的轉(zhuǎn)基因豬,可采用胚胎分割技術(shù),該項(xiàng)技術(shù)必須要選擇桑椹胚或囊胚(時(shí)期)的胚胎.
故答案為:
(1)限制酶、DNA連接酶、運(yùn)載體   啟動(dòng)子   顯微注射法    受精卵細(xì)胞全能性高,細(xì)胞全能性容易表現(xiàn)出來
(2)促性腺激素   獲能
(3)早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植   胚胎分割   桑椹胚或囊胚

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因工程和胚胎工程的相關(guān)知識(shí),要求考生識(shí)記基因工程的原理及操作步驟,掌握各操作步驟中需要注意的細(xì)節(jié)問題;識(shí)記胚胎移植的過程及意義,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 來源: 題型:解答題

6.“節(jié)約一張紙,增添一片綠”.紙的主要成分是木質(zhì)纖維,以纖維素類物質(zhì)生產(chǎn)燃料乙醇的研究越 來越受重視.

(1)該技術(shù)需要從土壤中獲得纖維素分解菌,獲得該菌的方法是在含有纖維素的培養(yǎng)基上加入染料.其產(chǎn)生的分解纖維素的酶至少包括C1酶、CX酶、葡萄糖苷酶三種組分. 
(2)用獲得的糖液發(fā)酵生產(chǎn)乙醇,常用的微生物是酵母菌,在的發(fā)酵液中,該菌可以生長(zhǎng)繁殖,而絕大多 數(shù)其他微生物受到抑制.發(fā)酵過程中檢測(cè)該菌數(shù)量可采用稀釋涂布平板(法)法計(jì)數(shù),示意圖 A 和 B 中,表示的B是用該法接種培養(yǎng)后得到的結(jié)果.

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7.下列有關(guān)神經(jīng)信號(hào)的傳導(dǎo)與傳遞,說法正確的是( 。
A.興奮在神經(jīng)元上的傳導(dǎo)是單向的
B.Na+內(nèi)流是形成靜息電位的主要原因
C.興奮在神經(jīng)元之間傳遞是單向的
D.興奮在神經(jīng)元之間傳遞是通過局部電流完成的

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4.下列有關(guān)體細(xì)胞有絲分裂的敘述,錯(cuò)誤的是(  )
A.細(xì)胞周期中,間期時(shí)間較短,分裂期時(shí)間較長(zhǎng)
B.分裂完成后兩個(gè)正常子細(xì)胞的DNA分子的數(shù)目相同
C.分裂中期,著絲點(diǎn)排列在赤道板上
D.間期發(fā)生DNA復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成

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11.科學(xué)家將魚抗凍蛋白基因轉(zhuǎn)入番茄,使番茄的耐寒能力大大提高,可以在相對(duì)寒冷的環(huán)境中生長(zhǎng).質(zhì)粒上有PstⅠ、SmaⅠ、HindⅢ、AluⅠ等四種限制酶切割位點(diǎn),如圖是轉(zhuǎn)基因抗凍番茄培育過程的示意圖(ampr為抗氨芐青霉素基因),其中①~④是轉(zhuǎn)基因抗凍番茄培育過程中的相關(guān)步驟,Ⅰ、Ⅱ表示相關(guān)結(jié)構(gòu)或細(xì)胞.請(qǐng)據(jù)圖作答:

(1)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增魚的抗凍蛋白基因,向反應(yīng)的試管中添加模板DNA、四種脫氧核苷三磷酸(dNTP)、引物和熱穩(wěn)定DNA聚合酶.
(2)基因工程的核心是構(gòu)建基因表達(dá)載體,進(jìn)行這項(xiàng)操作時(shí),為了避免目的基因和載體在酶切后產(chǎn)生的末端發(fā)生任意連接,在此實(shí)例中,應(yīng)該選用限制酶PstⅠ、SmaⅠ同時(shí)對(duì)含魚抗凍蛋白基因的DNA和質(zhì)粒進(jìn)行切割,切割后用DNA連接酶 酶處理.
(3)研究人員通常采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將魚抗凍蛋白基因?qū)敕鸭?xì)胞內(nèi).在培養(yǎng)基中的添加氨芐青霉素,來篩選已導(dǎo)入含魚的抗凍蛋白基因的番茄細(xì)胞,篩選后,為了進(jìn)一步確定是否含目的基因,用DNA分子雜交方法檢測(cè)是否有目的基因.通常采用抗原-抗體雜交技術(shù),在分子水平檢測(cè)目的基因是否翻譯形成了相應(yīng)的蛋白質(zhì),在這項(xiàng)技術(shù)中的魚的抗凍蛋白是抗原.

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1.科研人員研究了不同濃度的吲哚乙酸(IAA)、吲哚丁酸(IBA)和α-萘乙酸(NAA)對(duì)大豆根系生長(zhǎng)的影響,結(jié)果如圖所示.據(jù)此結(jié)果做出的判斷,正確的是( 。
A.IAA、IBA 和 NAA 都是植物細(xì)胞合成的微量有機(jī)物
B.促進(jìn)大豆根系生長(zhǎng)的最適濃度  IAA>NAA>IBA
C.IAA、IBA 和 NAA 對(duì)大豆根系的生長(zhǎng)作用都表現(xiàn)出兩重性
D.隨濃度增大,NAA 對(duì)大豆根系生長(zhǎng)的抑制作用可能比 IBA 更顯著

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8.內(nèi)皮素(ET)是一種含21個(gè)氨基酸的多肽.內(nèi)皮素主要通過與靶細(xì)胞膜上的內(nèi)皮素受體結(jié)合而發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng).ETA是內(nèi)皮素的主要受體,科研人員試圖通過構(gòu)建表達(dá)載體,實(shí)現(xiàn)ETA基因在細(xì)胞中高效表達(dá),為后期ETA的體外研究奠定基礎(chǔ).其過程如圖(圖中SNAP基因是一種熒光蛋白基因,限制酶ApaⅠ的識(shí)別序列為-C↓CCGGG-,限制酶XhoⅠ的識(shí)別序列為-C↓TCGAG-).請(qǐng)分析回答下列問題:

(1)完成過程①需要的酶是逆轉(zhuǎn)錄酶.
(2)過程③中,兩種限制酶在切割DNA時(shí),將磷酸二酯鍵斷開,寫出限制酶XhoⅠ切割形成的一個(gè)黏性末端-AGCT(或).
(3)在滿足條件的情況下,圖過程中③與⑤用兩種限制酶分別切割目的基因與質(zhì)粒,獲得不同的黏性末端構(gòu)建表達(dá)載體的方法與用同一種限制酶切割構(gòu)建表達(dá)載體相比,其優(yōu)點(diǎn)是使目的基因定向連接到載體上.
(4)過程⑥中,要用Ca2+(或CaCl2)預(yù)先處理大腸桿菌,使其轉(zhuǎn)變?yōu)槟軌蛭罩車h(huán)境中DNA分子的感受態(tài)細(xì)胞.為了將該過程獲得的含重組質(zhì)粒的大腸桿菌篩選出來,應(yīng)使用含氨芐青霉素的培養(yǎng)基.
(5)圖示過程中將SNAP基因與ETA基因結(jié)合構(gòu)成融合基因,目的是檢測(cè)ETA基因能否表達(dá)及表達(dá)量.

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5.轉(zhuǎn)基因草莓中有能表達(dá)乙肝病毒表面抗原的基因,由此可獲得用來預(yù)防乙肝的一種新型疫苗,其培育過程如圖所示(①至④代表過程,A至C代表結(jié)構(gòu)或細(xì)胞):

(1)圖中由①過程所形成的B叫做基因表達(dá)載體的構(gòu)建.
(2)要檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物的DNA上是否插入了目的基因,檢測(cè)的方法是采用DNA分子雜交技術(shù),如果顯示雜交帶,就表明目的基因已插入染色體DNA中;還要檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄了mRNA,檢測(cè)的方法是采用分子雜交技術(shù);最后要檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì),則用抗原-抗體雜交技術(shù)來檢測(cè).

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6.如圖為某地一株植物在夏季晴天的一晝夜內(nèi)CO2吸收速率的變化情況,以下判斷正確的是(  )
A.該植物進(jìn)行光合作用的時(shí)間區(qū)段是bg
B.植物在a和h時(shí)刻只進(jìn)行細(xì)胞呼吸,不進(jìn)行光合作用
C.影響bc段光合速率的外界因素只有光照強(qiáng)度
D.ce段與fg段光合速率下降的原因相同

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