3．某研究所根據(jù)植物“偏愛”的密碼子設(shè)計(jì)，通過人工合成若干DNA片段，將其拼接成為人胰島素基因，并將該基因置于CaMV35S啟動(dòng)子和果實(shí)專一性啟動(dòng)子2A12的驅(qū)動(dòng)之下，通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)的方法轉(zhuǎn)人番茄中，在番茄的果實(shí)中表達(dá)人胰島素．并且在胰島素一COOH端加上KDEL內(nèi)質(zhì)網(wǎng)滯留序列，避免胰島素在植物細(xì)胞中的降解．回答下列問題：
（1）該科研所使用的人胰島素基因是采用人工合成的方法獲得．要想在體外獲得大量該目的基因的片段，可以采用PCR技術(shù)．該技術(shù)中使用的關(guān)鍵酶是熱穩(wěn)定性DNA聚合酶（或Taq酶）．
（2）根據(jù)上述描述，轉(zhuǎn)基因操作時(shí)所用的載體是農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒，載體上的T-DNA可以轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上．構(gòu)建的基因表達(dá)載體中應(yīng)含有的結(jié)構(gòu)有CaMV35S啟動(dòng)子、終止子、復(fù)制原點(diǎn)、果實(shí)專一性啟動(dòng)子、標(biāo)記基因、目的基因．
（3）如果要檢測(cè)在受體細(xì)胞中是否存在目的基因可采用DNA分子雜交技術(shù)．該技術(shù)中使用的基因探針也可以用來(lái)檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA．
（4）吃這種轉(zhuǎn)基因番茄不能治療人類的I型糖尿病（由體內(nèi)胰島素分泌不足引起），從人體相關(guān)生理分析原因可能是胰島素是蛋白質(zhì)，易被消化道內(nèi)蛋白酶水解成氨基酸，不能起到治療的作用．

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：（1）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)．（2）個(gè)體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等．

解答 解：（1）根據(jù)題干信息“根據(jù)植物‘偏愛’的密碼子設(shè)計(jì)，通過人工合成若干DNA片段，將其拼接成為人胰島素基因，”可知，該科研所使用的人胰島素基因是采用人工合成方法獲得目的基因．PCR技術(shù)可以在體外大量擴(kuò)增目的基因片段．該技術(shù)中使用的關(guān)鍵酶是熱穩(wěn)定性DNA聚合酶（或Taq酶）．
（2）根據(jù)上述描述，轉(zhuǎn)基因操作時(shí)所用的載體是農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒，載體上的T-DNA可以轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上．構(gòu)建的基因表達(dá)載體中應(yīng)含有的結(jié)構(gòu)有CaMV35S啟動(dòng)子、終止子、復(fù)制原點(diǎn)、果實(shí)專一性啟動(dòng)子、標(biāo)記基因、目的基因．
（3）如果要檢測(cè)在受體細(xì)胞中是否存在目的基因可采用DNA分子雜交技術(shù)．該技術(shù)中使用的基因探針也可以用來(lái)檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA．
（4）由于胰島素是蛋白質(zhì)，易被消化道內(nèi)蛋白酶水解成氨基酸，所以口服轉(zhuǎn)基因番茄不能起到治療的作用．
故答案為：
（1）人工合成       PCR       熱穩(wěn)定性DNA聚合酶（或Taq酶）
（2）農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒       T-DNA        標(biāo)記基因、目的基因 
（3）DNA分子雜交       目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA 
（4）胰島素是蛋白質(zhì)，易被消化道內(nèi)蛋白酶水解成氨基酸，不能起到治療的作用

點(diǎn)評(píng) 本題以“利用轉(zhuǎn)基因番茄生產(chǎn)人胰島素的方法”的專利摘要為題材，考查基因工程和植物細(xì)胞工程的相關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)記基因工程的原理及操作步驟，識(shí)記植物組織培養(yǎng)的原理及應(yīng)用，能結(jié)合題中信息準(zhǔn)確答題．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中生物 來(lái)源：2015-2016河北武邑中學(xué)高二下第一次月考（3月）生物卷（解析版） 題型：選擇題

下列物質(zhì)或過程不影響磷酸二酯鍵數(shù)目變化的是（ ）

A、RNA聚合酶、逆轉(zhuǎn)錄酶、Tag酶

B、DNA聚合酶、DNA連接酶、DNA酶

C、遺傳信息的翻譯、PCR中DNA解鏈

D、cDNA文庫(kù)的構(gòu)建、基因突變過程

查看答案和解析>>

科目：高中生物 來(lái)源：2015-2016山西沂州一中高二上期末生物補(bǔ)考試卷（解析版） 題型：選擇題

用樣方法調(diào)查某生物的種群密度時(shí)，取樣的關(guān)鍵是（ ）

A．樣方的大小

B．隨機(jī)取樣

C．五點(diǎn)取樣

D．等距取樣

查看答案和解析>>

科目：高中生物 來(lái)源： 題型：解答題

11．水稻是重要的糧食作物之一．已知高稈（D）對(duì)矮稈（d）是顯性，抗�。≧）對(duì)易感病（r）是顯性，控制上述兩對(duì)性狀的基因分別位于兩對(duì)同源染色體上．現(xiàn)有純合的水稻品種甲（DDRR）和乙（ddrr）．請(qǐng)分析回答：

（1）在圖A所示雜交過程中，F(xiàn)1基因型為DdRr，播種F1，長(zhǎng)出的植株將會(huì)產(chǎn)生基因型為DR、Dr、dR、dr的花粉，將這些花粉進(jìn)行離體培養(yǎng)，獲得單倍體幼苗后再用秋水仙素試劑處理，所得全部植株中能穩(wěn)定遺傳并符合生產(chǎn)要求的個(gè)體理論上占$\frac{1}{4}$，此育種方法與雜交育種相比優(yōu)點(diǎn)是明顯縮短育種年限．
（2）若將圖A中F1與另一水稻品種丙雜交，后代表現(xiàn)型及比例如圖B所示，由此判斷丙的基因型是Ddrr．
（3）運(yùn)用雜交育種的方法培育符合生產(chǎn)要求的新品種時(shí)，按照?qǐng)DA程序得到F2后，應(yīng)通過人工選擇的方式來(lái)逐代淘汰不符合生產(chǎn)要求的個(gè)體．按照現(xiàn)代生物進(jìn)化論的觀點(diǎn)，這種選擇能定向改變種群的基因頻率，導(dǎo)致種群朝著一定的方向進(jìn)化．

查看答案和解析>>

科目：高中生物 來(lái)源： 題型：解答題

18．在番茄中，紅果（A）對(duì)黃果（a）是顯性，現(xiàn)將表現(xiàn)型為紅果或黃果的A、B、C、D、E、F、G 7株番茄進(jìn)行雜交，試驗(yàn)結(jié)果如下表．分析表中結(jié)果回答下列問題：
雜交組合后代紅果植株后代黃果植株
A×B217
C×D025
E×F1919
G×D300
（1）這7株番茄中A的基因型是Aa，G的基因型是AA．
（2）若已知E的基因型是Aa，則F的基因型是aa．
（3）在E與F雜交實(shí)驗(yàn)所獲得的后代中，雜合子占50%，在A與B雜交實(shí)驗(yàn)所獲得的紅果后代中，雜合子所占的比例為$\frac{2}{3}$．
（4）在上述四個(gè)雜交組合所得到的后代中純合紅果植株有7株．

查看答案和解析>>

科目：高中生物 來(lái)源： 題型：解答題

8．圖1表示含有目的基因D的DNA片段長(zhǎng)度（bp即堿基對(duì)）和部分堿基序列，圖2表示一種質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)和部分堿基序列．現(xiàn)有MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ4種限制性核酸內(nèi)切酶，以上四種限制酶切割的堿基序列和酶切位點(diǎn)分別依次為C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG．請(qǐng)回答下列問題：

（1）若用限制酶SmaⅠ完全切割圖1中DNA片段，產(chǎn)生的末端是平末端，其產(chǎn)物長(zhǎng)度為537bp、790bp、661bp．
（2）若圖1中虛線方框內(nèi)的堿基對(duì)被T-A堿基對(duì)替換，那么基因D就突變?yōu)榛騞．從雜合子分離出圖1及其對(duì)應(yīng)的DNA片段，用限制酶SmaⅠ完全切割，產(chǎn)物中共有4種不同DNA片段．
（3）若將圖2中質(zhì)粒和目的基因D通過同種限制酶處理后進(jìn)行，形成重組質(zhì)粒，那么應(yīng)選用的限制酶是BamHI．在導(dǎo)入重組質(zhì)粒后，為了篩選出含重組質(zhì)粒的大腸桿菌，一般需要用添加抗生素B的培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)．

查看答案和解析>>

科目：高中生物 來(lái)源： 題型：解答題

15．人的血清白蛋白（HSA）在臨床上需求量很大，通常從人血中提�。捎诎滩〔《荆℉IV）等人類感染性病原體造成的威脅與日俱增，使人們對(duì)血液制品顧慮重重．應(yīng)用基因工程和克隆技術(shù)，將人的血清白蛋白基因轉(zhuǎn)入奶牛細(xì)胞中，利用牛的乳汁生產(chǎn)血清白蛋白，既提高了產(chǎn)量，又有了安全保障．如圖是利用奶牛乳汁生產(chǎn)人類血清白蛋白的圖解，根據(jù)圖回答：

（1）一般情況下，良種奶牛所產(chǎn)生的能用于體外受精的卵母細(xì)胞往往數(shù)量不足，請(qǐng)舉出一種可以獲得更多卵母細(xì)胞的方法：用促性腺激素處理良種奶牛．能實(shí)現(xiàn)②進(jìn)入③的常用方法是顯微注射法．
（2）圖中①一般經(jīng)胰蛋白酶處理可以得到③，從③到④過程中一般利用未受精的卵母細(xì)胞去核后作為受體細(xì)胞，而不用普通的體細(xì)胞，原因是①卵母細(xì)胞中含有的細(xì)胞質(zhì)成分更能促進(jìn)細(xì)胞核全能性的表達(dá)；②卵母細(xì)胞大，易操作．
（3）過程a是進(jìn)行動(dòng)物早期胚胎的體外培養(yǎng)，培養(yǎng)液中除了含有各種無(wú)機(jī)鹽、維生素、葡萄糖、氨基酸、核苷酸等營(yíng)養(yǎng)成分外，還要添加動(dòng)物血清．
（4）⑥是⑤發(fā)育的后代，那么⑥的遺傳性狀和荷斯坦奶牛最相似，為什么？因?yàn)棰埽òl(fā)育成⑥的最初細(xì)胞）的細(xì)胞核來(lái)自①，細(xì)胞核是細(xì)胞代謝和遺傳性狀的控制中心．
（5）如果②的數(shù)量太少，常用PCR技術(shù)來(lái)擴(kuò)增，要實(shí)現(xiàn)⑥大批量生產(chǎn)血清白蛋白，則要求③的性染色體是XX，利用該方法得到動(dòng)物叫做轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物．

查看答案和解析>>

科目：高中生物 來(lái)源： 題型：選擇題

12．某線性DNA分子含有5000個(gè)堿基對(duì)（bp），先用限制酶a切割，再把得到的產(chǎn)物用限制酶b切割，得到的DNA片段大小如表．限制酶a和b的識(shí)別序列和切割位點(diǎn)如圖所示，下面有關(guān)說(shuō)法中不正確的是（　�。�
a酶切割產(chǎn)物（bp）b酶再次切割產(chǎn)物（bp）
2100；1400；1000；5001900；200；800；600；1000；500
A．在該DNA分子中，a酶與b酶的切割位點(diǎn)均為2個(gè)
B．a酶與b酶切出的黏性末端相同
C．a酶與b酶切斷的化學(xué)鍵相同，都是磷酸二酯鍵
D．用這兩種酶和DNA連接酶對(duì)該DNA分子進(jìn)行反復(fù)切割、連接操作，若干循環(huán)后，一TCTAGG一序列會(huì)明顯增多

查看答案和解析>>

科目：高中生物 來(lái)源： 題型：選擇題

13．有關(guān)原生質(zhì)體的下列敘述中，正確的是（　�。�
①組成原生質(zhì)體的主要生命物質(zhì)是蛋白質(zhì)和核酸  
②原生質(zhì)體包括細(xì)胞膜、液泡膜及兩者之間的原生質(zhì)    
③被脫掉細(xì)胞壁的細(xì)胞是原生質(zhì)體  
④原生質(zhì)體和原生質(zhì)層是同一結(jié)構(gòu)的不同說(shuō)法．
A．①②B．③④C．①③D．①④

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案