16．科學(xué)家嘗試使用Cre/loxP位點(diǎn)特異性重組系統(tǒng)，在檢測目的基因?qū)氤晒�，刪除轉(zhuǎn)基因煙草細(xì)胞內(nèi)的抗除草劑基因．其技術(shù)過程如下（圖中的■代表基因前的啟動子），據(jù)圖回答：
（1）loxP是一種只有34個堿基對構(gòu)成的小型DNA片段，是有兩個13個堿基對反向重復(fù)序列和中間間隔的8個堿基對序列共同組成，自身不會表達(dá)，插入質(zhì)粒后也不影響原有基因的表達(dá)，其堿基序列如下：

Cre酶能特異性地識別此序列并在箭頭處切開loxP，其功能類似于基因工程中的限制酶．從遺傳學(xué)角度分析，Cre酶改變質(zhì)粒產(chǎn)生的結(jié)果相當(dāng)于可遺傳變異中的基因重組．
（2）將重組質(zhì)粒導(dǎo)入到植物細(xì)胞中最常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法．作為標(biāo)記基因，抗除草劑基因用于檢測目的基因是否導(dǎo)入成功的原因是抗除草劑基因和目的基因在同一個質(zhì)粒上．
（3）經(jīng)檢測成功后，抗除草劑基因已沒有用途，繼續(xù)留在植物體內(nèi)可能會造成的安全問題是抗除草劑基因可能轉(zhuǎn)移到雜草中．經(jīng)Cre酶處理后，質(zhì)粒中的兩個loxP序列分別被切開后，可得到如上圖右側(cè)的這兩個DNA分子．由于抗除草劑基因前沒有了啟動子的原因，抗除草劑基因不再表達(dá)，之后會在培養(yǎng)過程中消失．
（4）loxP序列是有方向性的．如果經(jīng)Cre酶處理后，發(fā)現(xiàn)抗除草劑基因反向連接在質(zhì)粒一上，則原來質(zhì)粒一中這兩個loxP序列的方向是C．
A．兩個都是正向       B．兩個都是反向
C．一個正向一個反向   D．與方向無關(guān)．

分析 基因工程的基本操作步驟主要包括四步：①目的基因的獲�。虎诨虮磉_(dá)載體的構(gòu)建；③將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞；④目的基因的檢測與鑒定．基因工程的工具有：限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶和運(yùn)載體．基因工程的原理是基因重組．基因表達(dá)載體的組成包括：目的基因、啟動子、終止子、標(biāo)記基因．目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的最常用方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法．標(biāo)記基因的作用是為了鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來．

解答 解：（1）限制酶能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂．Cre酶能特異性地識別此序列并在箭頭處切開loxP，其功能類似于基因工程中的限制酶．從遺傳學(xué)角度分析，Cre酶改變質(zhì)粒產(chǎn)生的結(jié)果相當(dāng)于可遺傳變異中的基因重組．
（2）將重組質(zhì)粒導(dǎo)入到植物細(xì)胞中的方法有：農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法、花粉管通道法，其中最常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法．由于抗除草劑基因和目的基因在同一個質(zhì)粒上，故抗除草劑基因可以用于檢測目的基因是否導(dǎo)入成功．
（3）經(jīng)檢測成功后，抗除草劑基因已沒有用途，繼續(xù)留在植物體內(nèi)可能會造成的安全問題是抗除草劑基因可能轉(zhuǎn)移到雜草中．經(jīng)Cre酶處理后，質(zhì)粒中的兩個loxP序列分別被切開后，可得到如上圖右側(cè)的這兩個DNA分子．基因表達(dá)載體的組成包括：目的基因、啟動子、終止子、標(biāo)記基因．由于抗除草劑基因前沒有了啟動子的原因，因此抗除草劑基因不再表達(dá)，之后會在培養(yǎng)過程中消失．
（4）loxP序列是有方向性的．據(jù)圖分析，如果經(jīng)Cre酶處理后，發(fā)現(xiàn)抗除草劑基因反向連接在質(zhì)粒一上，則原來質(zhì)粒一中這兩個loxP序列的方向是一個正向一個反向．故選：C．
故答案為：
（1）限制　        基因重組
（2）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法   　抗除草劑基因和目的基因在同一個質(zhì)粒上
（3）抗除草劑基因可能轉(zhuǎn)移到雜草中　    抗除草劑基因前沒有了啟動子
（4）C

點(diǎn)評 本題考查基因工程的相關(guān)知識，題目中考查的要點(diǎn)較多，設(shè)計(jì)到多方面的知識，要求學(xué)生對生物學(xué)知識掌握得比較全面．基因工程是考查的重點(diǎn)知識，與細(xì)胞工程、胚胎工程等現(xiàn)代生物技術(shù)都有一定聯(lián)系．復(fù)習(xí)時(shí)可以建立知識框架，幫助記憶和理解．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中生物 來源： 題型：解答題

6．圖Ⅰ、圖Ⅱ分別表示兩項(xiàng)胚胎工程技術(shù)應(yīng)用圖解，請據(jù)圖回答下列問題：

（1）圖Ⅰ中，細(xì)胞E的形成利用了細(xì)胞核移植技術(shù)．圖Ⅰ與圖Ⅱ共同用到的生物工程技術(shù)有動物細(xì)胞培養(yǎng)（早期胚胎培養(yǎng)）、胚胎移植．
（2）圖Ⅱ中，首先要用孕激素對C羊和代孕羊H進(jìn)行同期發(fā)情處理，然后用促性腺激素對C羊進(jìn)行超數(shù)排卵處理獲得大量卵子，選擇處于MⅡ中期的卵母細(xì)胞與獲能精子在體外完成受精得到受精卵F．
（3）細(xì)胞E和F一般在體外培養(yǎng)到桑椹胚或囊胚期即可移植到代孕母體子宮內(nèi)．小羊X和小羊Y比較，小羊Y的顯著特點(diǎn)是性別不確定；兼有C羊和D羊的性狀；出現(xiàn)外源基因的性狀．

查看答案和解析>>

科目：高中生物 來源： 題型：解答題

7．遺傳病已成為威脅人類健康的一個重要因素，請完成下列有關(guān)遺傳病題：
（1）如圖1曲線表示各類遺傳病在人體不同發(fā)育階段的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)，請分析回答：圖中多基因遺傳病的顯著特點(diǎn)是成年人發(fā)病幾率顯著增加．除此之外，多基因遺傳病還具有在群體中發(fā)病率較高的特點(diǎn)．

（2）AS綜合征是一種由于患兒腦細(xì)胞中UBE3A蛋白含量缺乏導(dǎo)致的神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育性遺傳�。�、母方第15號染色體上相關(guān)基因的作用機(jī)理分別如圖2所示．請分析回答以下問題：
①研究表明，人體非神經(jīng)組織中的來自母方或父方的UBE3A基因都可以正常表達(dá)，只在神經(jīng)組織中UBE3A基因表達(dá)才會被抑制，說明該基因的表達(dá)具有選擇性（或答：“組織特異”，“組織選擇”，“細(xì)胞特異”，“細(xì)胞選擇”）性．
②UBE3A蛋白是泛素-蛋白酶體的核心組分之一，后者可特異性“標(biāo)記”P53蛋白并使其降解．由此可知AS綜合征患兒腦細(xì)胞中P53蛋白積累量較多（高）．細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)降解的另一途徑是通過溶酶體（細(xì)胞器）來完成的．
③動物體細(xì)胞中某對同源染色體多出一條的個體稱為“三體”．現(xiàn)產(chǎn)前診斷出一個15號染色體為“三體”的受精卵是由正常卵細(xì)胞與異常精子受精形成的，其UBE3A基因全部正常．該受精卵可隨機(jī)丟失一條15號染色體而完成胚胎發(fā)育，則發(fā)育成AS綜合征患者的幾率是$\frac{1}{3}$（不考慮基因突變，請用分?jǐn)?shù)表示）．為避免生出三體患者，可采用羊水檢查手段進(jìn)行產(chǎn)前診斷．
（3）丙種球蛋白缺乏癥（XLA）是一種伴X染色體隱性遺傳病，某家族中的XLA男性患者在未接受有效治療的前提下，一部分幼年夭折，一部分能活到四、五十歲．請分析出現(xiàn)這種情況可能的原因：該致病基因的表達(dá)受到環(huán)境因素的影響；（其他基因的表達(dá)與該致病基因的表達(dá)相關(guān)或其它合理答案）．

查看答案和解析>>

科目：高中生物 來源： 題型：解答題

4．回答下列有關(guān)基因工程問題．
草甘膦是一種廣譜除草劑，其除草機(jī)制是抑制植物體內(nèi)EPSPS酶的合成，最終導(dǎo)致植物死亡．但是，它的使用有時(shí)也會影響到農(nóng)作物的正常生長．目前，已發(fā)現(xiàn)可以從一種抗草甘膦的大腸桿菌突變株中分離出EPSPS基因，若將該基因轉(zhuǎn)入農(nóng)作物植物細(xì)胞內(nèi)，從而獲得的轉(zhuǎn)基因植物就能耐受高濃度的草甘膦．
（1）如圖1A-F表示6株植物，其中，植物A和D對草甘膦敏感，B和E對草甘膦天然具有抗性，C和F則經(jīng)過了轉(zhuǎn)基因處理，但是否成功還未知．若A-C澆清水，D-F澆的水中含有草甘膦，上述植物中，肯定能健康成長的是ABCE．

（2）圖2所示的酶M和酶N是兩種限制酶，圖中DNA片段只注明了黏性末端處的堿基種類，其它堿基的種類未作注明．

多個片段乙和多個片段丁混合在一起，用DNA連接酶拼接得到環(huán)狀DNA，其中只由兩個DNA片段連接成的環(huán)狀DNA分子有3種．
（3）圖3中A和B分別表示兩段DNA序列．表格分別表示4種限制性核酸內(nèi)切酶的酶切位點(diǎn)．
據(jù)圖：假設(shè)位于EPSPS基因兩側(cè)的DNA序列均如圖A所示，則應(yīng)選擇表格中酶2進(jìn)行酶切；若位于EPSPS基因兩側(cè)的DNA序列分別如圖A和B所示，則應(yīng)選擇表中酶2和3進(jìn)行酶切．

查看答案和解析>>

科目：高中生物 來源： 題型：選擇題

11．如圖表示生物體內(nèi)進(jìn)行的能量釋放、轉(zhuǎn)移和利用過程．下列有關(guān)敘述正確的是（　�。�
A．完成a過程一定伴隨CO2生成
B．人體在劇烈運(yùn)動過程中，肌肉細(xì)胞產(chǎn)生的A中不含CO2
C．O2通過紅細(xì)胞伴隨有c過程的發(fā)生
D．圖中的C物質(zhì)有可能作為直接能源物質(zhì)，用于某些生命活動

查看答案和解析>>

科目：高中生物 來源： 題型：解答題

1．干旱、除草劑等因素都會影響農(nóng)作物產(chǎn)量，科學(xué)家們對此進(jìn)行了研究．
（1）研究發(fā)現(xiàn)，多數(shù)抗旱作物會產(chǎn)生一種代謝產(chǎn)物，調(diào)節(jié)根部細(xì)胞液的滲透壓，此代謝產(chǎn)物在葉肉細(xì)胞中卻很難找到，根本原因是基因選擇性表達(dá)．
（2）圖為用探針檢驗(yàn)?zāi)骋豢购抵参锘蛐偷脑恚嚓P(guān)基因用R和r表示．若被檢植物發(fā)生A現(xiàn)象，不發(fā)生B、C現(xiàn)象，則被檢植物的基因型為RR．圖中用PCR技術(shù)擴(kuò)增R或r基因時(shí)，需要用引物尋找抗旱基因的位置．

（3）EPSPS是葉綠體中的一種酶，能催化芳香族氨基酸合成；草甘膦是一種除草劑，它能競爭性抑制EPSPS的作用，破壞葉綠體結(jié)構(gòu)，使植物死亡，原因是氨基酸合成受阻直接影響蛋白質(zhì)合成．
（4）研究人員利用如圖所示方法成功培育出抗草甘膦大豆，據(jù)圖分析

要測定EPSPS基因是否整合到大豆的某一染色體上，可用DNA分子雜交方法，或直接測定該染色體DNA的堿基（脫氧核苷酸）排列順序（序列）．上述過程③需將胚尖首先放入含農(nóng)桿菌的侵染液中處理，然后再轉(zhuǎn)入到含草甘膦的培養(yǎng)基中篩選出抗性芽，再經(jīng)④過程形成抗草甘膦的大豆植株．

查看答案和解析>>

科目：高中生物 來源： 題型：解答題

8．凝乳酶能催化乳汁凝固，常用于奶酪的生產(chǎn)．為探究溫度對凝乳酶活性的影響，
某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：
①取若干試管，分為A、B、C、D、E、F六組，每組兩支試管，其中一支試管放入2mL凝乳酶，另一支放入2mL乳汁．
②將六組試管分別置于不同溫度水浴15min．
③將每組試管中的凝乳酶和乳汁混合后在原溫度下繼續(xù)水浴，記錄凝乳所需時(shí)間，結(jié)果如表所示．
組別ABCDEF
水浴溫度（℃）102030405060
凝乳時(shí)間（min）不凝7.04.01.54.0不凝
請回答問題：
（1）上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，凝乳所需要的時(shí)間越短，表明酶的活性越高．
（2）A組中乳汁不凝固的原因是低溫導(dǎo)致酶的活性降低．F組中乳汁也不凝固，若將其溫度冷卻至40℃，乳汁將不會（會、不會）凝固，原因是高溫導(dǎo)致酶的空間結(jié)構(gòu)被破壞（高溫導(dǎo)致酶失活）．
（3）通過以上實(shí)驗(yàn)，不能（能、不能）確定凝乳酶的最適溫度是40℃．

查看答案和解析>>

科目：高中生物 來源： 題型：選擇題

5．下列關(guān)于細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的敘述，正確的是（　�。�
A．在動物細(xì)胞有絲分裂間期能觀察到中心體和紡錘體
B．藍(lán)藻能進(jìn)行光合作用，所以體內(nèi)含有葉綠體
C．細(xì)胞膜上存在某種蛋白質(zhì)與其他細(xì)胞膜另一種蛋白質(zhì)特異性結(jié)合來傳遞信息
D．細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄的mRNA可以直接從核孔出來，不消耗能量

查看答案和解析>>

科目：高中生物 來源： 題型：選擇題

6．下列有關(guān)胚胎工程敘述正確的是（　�。�
A．胚胎分割時(shí)分割的份數(shù)越多，移植的成功率越高
B．在培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞時(shí)，培養(yǎng)皿底部的一層胚胎成纖維細(xì)胞有促進(jìn)胚胎干細(xì)胞的生長和分化作用
C．進(jìn)行早期胚胎體外培養(yǎng)時(shí)，需配制不同成分的營養(yǎng)液，以培養(yǎng)不同發(fā)育時(shí)期的胚胎
D．通過胚胎干細(xì)胞核移植，可以培育出與細(xì)胞核供體完全相同的復(fù)制品

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案