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15.草甘膦是一種非選擇性、無殘留滅生性除草劑.科學家從土壤農桿菌變種CP4中分離到抗草甘膦酶的基因,并轉移到無抗草甘膦的大豆中,從而得到新的大豆品種.請回答:
(1)在構建目的基因表達載體時,需用同種限制性核酸內切酶對含編碼抗草甘膦酶基因的DNA和運載體進行酶切.
(2)基因表達載體除了帶有抗草甘膦酶的基因以外,還必須含有啟動子、終止子和標記基因等.
(3)請寫出兩種檢測目的基因是否表達的方法:抗原-抗體雜交法和噴施草甘膦溶液.
(4)在檢測進口大豆是否為轉基因產品時,可用核酸探針進行檢測.核酸探針可以用PCR技術進行基因克隆,此克隆過程是利用DNA復制的原理,利用該技術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 基因工程技術的基本步驟:
(1)目的基因的獲取:方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成.
(2)基因表達載體的構建:是基因工程的核心步驟,基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等.
(3)將目的基因導入受體細胞:根據受體細胞不同,導入的方法也不一樣.將目的基因導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法;將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法;將目的基因導入微生物細胞的方法是感受態(tài)細胞法.
(4)目的基因的檢測與鑒定:分子水平上的檢測:①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術;②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA--分子雜交技術;③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質--抗原-抗體雜交技術.個體水平上的鑒定:抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等.

解答 解:(1)構建基因表達載體時,需用同種限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和運載體,其次需要用DNA連接酶將目的基因與運載體連接形成重組DNA.
(2)基因表達載體的組成包括目的基因(抗草甘膦酶的基因)、啟動子、終止子和標記基因等.
(3)檢測目的基因是否表達的方法:從分子水平上檢測,可采用抗原-抗體雜交法;從個體水平上鑒定,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,其原理是DNA復制;采用PCR技術擴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技術中有高溫變性過程,因此需加入的酶是耐高溫的DNA聚合(Taq)酶.
故答案為:
(1)限制性核酸內切      
(2)標記基因       
(3)抗原-抗體雜交法     噴施草甘膦溶液
(4)PCR     DNA復制    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

點評 本題考查基因工程的相關知識,要求考生識記基因工程的原理、操作步驟,掌握各操作步驟中需要注意的細節(jié);識記PCR技術的概念、原理、條件及過程,能結合所學的知識準確答題.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中生物 來源:2015-2016學年北京市高二上學期期末生物試卷 (解析版) 題型:選擇題

下列關于植物生長素生理作用的敘述中正確的是( )

A.頂端優(yōu)勢是由于側芽生長素的合成受到抑制

B.燕麥胚芽鞘尖端下部生長素的極性運輸與光照方向無關

C.農民最終收獲的草莓與生長素有關而與乙烯無關

D.溫特的實驗中生長素從胚芽鞘尖端基部進入瓊脂塊的方式是主動運輸

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科目:高中生物 來源: 題型:解答題

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

(1)Cas9系統(tǒng)最早在細菌體內發(fā)現(xiàn),是細菌用來抵御噬菌體DNA等外源DNA片段入侵而建立的機制,相當于人類的免疫系統(tǒng).
(2)為敲除Vash2基因,需要設計sgRNA(單鏈向導RNA),由圖可知,sgRNA的一段序列能與Vash2基因進行堿基互補配對.研究者通過顯微注射技術將sgRNA和Cas9mRNA導入小鼠受精卵.在受精卵中,sgRNA可以引導由Cas9mRNA通過翻譯過程產生的Cas9酶在配對區(qū)域定點剪切,使Vash2基因片段Ⅱ(填圖中羅馬數字)發(fā)生缺失從而導致基因突變.
(3)被敲除基因的鼠經胚胎移植,最后獲得44只F0代小鼠,經PCR檢測和基因測序,從中選出1號、3號、5號、39號為陽性高效敲除小鼠.由于是隨機敲除,導致不同個體丟失的基因片段大小不同,具體情況見表
編號敲除的總片段長度(bp)敲除的有效片段長度(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號小鼠和野生雄性鼠交配,得到F1代Vash2雜合子.選擇5號小鼠的原因是:5號小鼠敲除的有效片段長度較大.
(4)F1代小鼠相互交配得到F2代,將F2代小鼠進行Vash2基因PCR電泳檢測,結果如圖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 來源: 題型:解答題

3.一片玉米農田就是一個生態(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自身結構和功能相對穩(wěn)定的能力,與自然生態(tài)系統(tǒng)相比,玉米農田生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性較低.
(2)玉米螟幼蟲能蛀入玉米莖稈和果穗內取食.若調查玉米螟幼蟲的密度,應釆用樣方法.甜菜夜蛾幼蟲也取食玉米,玉米螟和甜菜夜蛾的種間關系是競爭.在我國北方部分地區(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(化學信息)維持各自的繁衍.
(3)取兩份等質量同品種的玉米粉,一份經發(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,依據是玉米饅頭在發(fā)酵時,微生物細胞呼吸消耗了一部分能量.

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科目:高中生物 來源: 題型:解答題

10.人們常采用生物工程技術以獲得需要的生物新品種或新產品.回答下列問題:
(1)培育轉基因生物時常需要構建基因表達載體,該過程中需耍的工具酶有限制性核酸內切酶(限制酶)、DNA連接酶,在構建的基因表達載體中,目的基因的首端必須含有啟動子,將基因表達載體導入到受體細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基因動物,需要對培養(yǎng)到桑椹胚或囊胚階段的胚胎進行分割后轉入到經同期發(fā)情(促性腺激素)處理的受體動物體內.
(3)在抗蟲棉培育過程中,采用愈傷組織細胞作為受體細胞,與采用葉肉細胞相比較,其優(yōu)點是全能性高,將抗蟲基因轉入受體細胞后,還需要采用植物組織培養(yǎng)技術才能獲得抗蟲棉植株.

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科目:高中生物 來源: 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,正常生長一段時間后,A、B兩株內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)基是微生物實驗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)細菌、擴增菌種數量.某研究組開展了氧氣對微生物生長、繁殖的影響實驗,請回答下列問題:
(1)要配制供微生物生長、繁殖的培養(yǎng)基,其中一般都含有水、碳源、氮源和無機鹽等.有些微生物對某些特殊營養(yǎng)物質及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)基接種于滅菌過的LB液體培養(yǎng)基中,進行擴大化培養(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,用酒精擦拭桌面和雙手,在超凈工作臺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,并做標記.
(4)當試管溫度下降到40℃(培養(yǎng)基還是液態(tài))時,用滅菌過的移液器吸取0.1mL的各類微生物懸液加入相應試管中并封口,雙手快速搓動試管,使菌種均勻分布于培養(yǎng)基內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小時后觀察實驗結果,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 來源: 題型:選擇題

4.尿苷在細胞內可以轉化為尿嘧啶核糖核苷酸.如果選用含有3H一尿苷的營養(yǎng)液培養(yǎng)活的小腸黏膜層,幾小時后整個小腸黏膜層上均有放射性出現(xiàn).與這一現(xiàn)象密切相關的過程是( 。
A.DNA復制B.基因突變C.翻譯D.轉錄

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科目:高中生物 來源: 題型:解答題

5.生長激素是治療侏儒癥的特效藥,但人體產生的生長激素的量比較少.利用牛的乳腺生產人的生長激素,可以提高生長激素的生產量,降低生產成本,滿足患者的需求.請回答下列相關問題:
(1)通過mRNA逆轉錄的方法不能(填“能”或“不能”)生產出完整的人類生長激素基因.若要用PCR技術來擴增人生長激素基因,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載體的構建,其目的是使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在且能遺傳給下一代,使目的基因表達和發(fā)揮作用.
(3)采用顯微注射法將重組質粒導入奶牛的受精卵中,然后體外培養(yǎng)到囊胚期(時期),挑選滋養(yǎng)層(部位)的細胞進行性別鑒定,選擇性染色體為XX的胚胎進行胚胎移植.
(4)判斷人的生長激素基因在奶牛體內是否成功表達的方法為抗原-抗體雜交法(或檢測奶牛的乳汁中是否存在人的生長激素).

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