2006年10月2日,瑞典皇家科學(xué)院諾貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)宣布將2006年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予兩名美國科學(xué)家安德魯?費(fèi)里和克拉格?米洛,以表彰他們發(fā)現(xiàn)了RNA干擾現(xiàn)象.他們發(fā)現(xiàn)一些RNA小片段能夠使特定的植物基因處于關(guān)閉狀態(tài),這種現(xiàn)象被稱作RNA干擾(RNA Interference簡稱RNAi).番茄又叫西紅柿,雙子葉植物綱,茄科,一年生草本植物,其果實(shí)營養(yǎng)豐富,是一種人們喜愛的果蔬.普通番茄中含有多聚半乳糖醛酸酶基因,控制多聚半乳糖醛酸酶的合成,該酶能夠破壞細(xì)胞壁,使番茄不易儲(chǔ)藏,科學(xué)家通過基因工程的方法,將一種抗多聚半乳糖醛酸酶基因?qū)敕鸭?xì)胞,獲得了抗軟化番茄,保鮮時(shí)間長,口味也更好.主要機(jī)理是采用了RNAi技術(shù),使相關(guān)基因保持沉默.如圖所示:
(1)基因工程實(shí)施的第一步是獲取目的基因,在本例中目的基因是
 

(2)第二步,需進(jìn)行
 
工作,在這一步工作中,需要用
 
、
 
工具.
(3)第三步是
 
.就本題的要求來說,最好采用
 
法將該目的基因整合到番茄細(xì)胞的
 
DNA上,可使目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達(dá).
(4)第四步是
 
,這也是檢查基因工程是否做成功的一步.
考點(diǎn):基因工程的原理及技術(shù)
專題:
分析:基因工程是按照人們的意愿,進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì),并通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù),從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品.其過程包括目的基因的獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞和目的基因的檢測與鑒定.
根據(jù)題意和圖示分析可知:mRNA1和mRNA2的結(jié)合直接阻礙了多聚半乳糖醛酸酶合成時(shí)的翻譯過程,最終使番茄獲得抗軟化的性狀.
解答: 解:(1)基因工程實(shí)施的第一步是獲取目的基因,根據(jù)題意和圖示分析可知:抗軟化番茄的目的基因是抗多聚半乳糖醛酸酶基因.
(2)第二步需進(jìn)行基因表達(dá)載體的構(gòu)建工作,是整個(gè)過程的核心.需要用限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶,將目的基因和運(yùn)載體重組. 一個(gè)完整的基因表達(dá)載體包括:目的基因、啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因.
(3)第三步是將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞.由于受體細(xì)胞是植物番茄細(xì)胞,所以最好采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將該目的基因?qū)氩⒄系椒鸭?xì)胞的染色體DNA上,從而使目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達(dá).
(4)第四步是目的基因的檢測與鑒定.轉(zhuǎn)基因生物的DNA是否插入了目的基因可用DNA分子雜交技術(shù);目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA可用分子雜交技術(shù).
故答案為:
(1)抗多聚半乳糖醛酸酶基因
(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建  限制性核酸內(nèi)切酶  DNA連接酶
(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞   農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法   染色體  
(4)目的基因的檢測與鑒定
點(diǎn)評(píng):本題以圖展示了轉(zhuǎn)基因番茄的培育過程,考查基因工程操作過程的相關(guān)知識(shí),意在考查學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解和掌握情況,難度不大.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中生物 來源: 題型:

奶牛乳腺細(xì)胞所含有的核苷酸中,含有A、U、T的核苷酸共有( 。
A、8種B、6種C、4種D、3種

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科目:高中生物 來源: 題型:

在作DNA親子鑒定時(shí),從測試者的血滴或口腔粘膜細(xì)胞或培育的組織內(nèi)提取DNA,用限制性內(nèi)切酶將DNA樣本切成小段后分離,再使用特別的“探針”去尋找基因.相同的基因會(huì)凝聚在一起,然后利用特別的染料在X光照射下,便會(huì)顯示出由DNA探針凝聚在一起的黑色條碼.每個(gè)人的條碼一半與其母親的條碼吻合,另一半與其父親的條碼吻合.反復(fù)幾次,每一種探針用于尋找DNA不同部位并形成獨(dú)特的條碼,可達(dá)到甚至超過99.9%分辨率.請(qǐng)回答下列問題:
(1)限制性內(nèi)切酶能將DNA樣本切成特定小段,這主要體現(xiàn)酶的
 

(2)特別的“探針”去尋找基因,所利用的原理是
 

(3)試解釋每個(gè)人的條碼一半與母親的條碼吻合,另一半與父親吻合的原因:
 

(4)在DNA鑒定過程中,需大量的DNA,PCR技術(shù)(聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))可以使樣品DNA擴(kuò)增,獲得大量DNA克隆分子,該技術(shù)的原理是利用DNA的半保留復(fù)制,在試管中進(jìn)行DNA的人工復(fù)制(如圖,圖中黑色長方形是引物).在很短的時(shí)間內(nèi)將DNA擴(kuò)增幾百倍甚至幾十億倍,使實(shí)驗(yàn)室所需的遺傳物質(zhì)不再受限于活動(dòng)的生物體.

①A過程表示
 

②“PCR”與人體內(nèi)DNA復(fù)制相比,特殊之處有
 
,
 
(列出兩種).

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科目:高中生物 來源: 題型:

用集合表示種群,群落和生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)系.
 

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科目:高中生物 來源: 題型:

英美三位科學(xué)家在胚胎干細(xì)胞研究方面的“基因靶向”技術(shù)獲得2007年諾貝爾生理學(xué)獎(jiǎng).下圖為某科研小組采用該技術(shù)先將小鼠的棕褐毛色基因?qū)牒谏兎N小鼠的胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)中,再將改造后的胚胎干細(xì)胞移植回囊胚繼續(xù)發(fā)育成小鼠的過程.請(qǐng)據(jù)圖分析回答:

(1)基因工程的核心是表達(dá)載體的構(gòu)建,其目的是
 
;
 

(2)收集的胚胎干細(xì)胞來源于囊胚的
 
部位的細(xì)胞,原因是這些細(xì)胞
 

(3)第三、四步之間必需進(jìn)行的操作是:
 

(4)第五步胚胎移植后要對(duì)受體雌鼠進(jìn)行
 
檢查.
(5)如果胚胎移植成功最終發(fā)育成小鼠,請(qǐng)推測該小鼠體內(nèi)所含毛色基因有
 

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科目:高中生物 來源: 題型:

如表是某地區(qū)森林群落演替過程中相關(guān)量統(tǒng)計(jì),試根據(jù)表中數(shù)據(jù)回答問題:
調(diào)查時(shí)間
調(diào)查項(xiàng)目
1953年 1973年 1984年 1996年
葉面積指數(shù) 2.48 6.61 11.28 17.76
光能截獲。%) 20.3 42.3 88.9 95.9
總初級(jí)生產(chǎn)量(t/hm2?a-1 17.43 55.50 116.61 150.81
凈初級(jí)生產(chǎn)量(t/hm2?a-1 1.50 14.52 23.88 26.00
(1)該地區(qū)生物群落的演替類型屬于
 
,從數(shù)據(jù)分析,在演替過程中群落物種豐富度變化趨勢(shì)是
 

(2)統(tǒng)計(jì)表明隨著群落演替的進(jìn)行,生態(tài)系統(tǒng)光能截獲率變化與葉面指數(shù)的關(guān)系是
 

(3)請(qǐng)?jiān)诖痤}紙的相應(yīng)坐標(biāo)圖中繪出生產(chǎn)者呼吸量與葉面積指數(shù)之間的關(guān)系曲線.
(4)如圖是1953~1996年間該生態(tài)系統(tǒng)生物量(有機(jī)物量)統(tǒng)計(jì)圖,據(jù)圖你可以得出的生物量演變規(guī)律是
 


(5)在對(duì)該地區(qū)某時(shí)間群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)查時(shí),可以采用
 
法對(duì)植物豐富度進(jìn)行調(diào)查,同時(shí)注意調(diào)查不同物種
 
情況,以獲得群落的垂直結(jié)構(gòu).

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科目:高中生物 來源: 題型:

1978年,美國科學(xué)家利用工程技術(shù),將人類胰島素基因拼接到大腸桿菌的DNA分子中,然后通過大腸桿菌的繁殖,生產(chǎn)出了人類胰島素,請(qǐng)回答:
(1)在利用大腸桿菌繁殖生產(chǎn)人類胰島素的過程中,所用的工具酶是
 
、
 
,與運(yùn)載體連接后的DNA分子稱為
 

(2)與原核細(xì)胞的基因相比,人類胰島素基因的編碼區(qū)的主要特點(diǎn)
 
,其非編碼序列包括
 

(3)人類胰島素基因在大腸桿菌體內(nèi)成功表達(dá)的標(biāo)志是
 
,以及表達(dá)的過程是
 

(4)請(qǐng)你寫出兩條人工合成該目的基因的方法:
 
.②
 

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科目:高中生物 來源: 題型:

下列屬于利用基因工程技術(shù)培育的新品種的是( 。
A、耐寒的小黑麥
B、抗棉鈴蟲的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉
C、太空椒
D、試管牛

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科目:高中生物 來源: 題型:

下列有關(guān)共同進(jìn)化的說法,正確的是( 。
A、共同進(jìn)化是指各種生物在生存斗爭中一起進(jìn)化
B、捕食者對(duì)獵物起到選擇的作用,但獵物對(duì)捕食者無此作用
C、生物多樣性的形成,是長期共同進(jìn)化的結(jié)果
D、個(gè)別物種的形成或絕滅對(duì)其他物種的進(jìn)化沒有影響

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同步練習(xí)冊(cè)答案