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7.基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术,包括以下几个环节:目的基因的获取→基因表达载体的构建→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定.回答下列相关问题:
(1)在基因工程中,获取目的基因主要有两大途径,即人工合成和从生物材料中分离.如果利用某植物为材料,同时构建cDNA文库和基因组文库,两者相比cDNA文库中含有的基因数目比基因组文库中的少(多/少).
(2)在构建基因表达载体时,经常使用质粒载体作为基因工程的工具,其应具备的基本条件有能够自我复制、具有标记基因、具有一个至多个限制酶切割位点(答出两点即可).除满足上述基本条件外,还需具有启动子和终止子.启动子是RNA聚合酶识别并结合的部位.这一步骤中通常还会利用到DNA连接酶,常见的有E•coliDNA连接酶和T4DNA连接酶,其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是T4DNA连接酶.
(3)将目的基因导入受体细胞时,如果受体为植物细胞,采用最多的方法是农杆菌转化法,如果受体为动物细胞,采用最多的方法是显微注射技术.
(4)最后,要检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因,经常采用的检测方法是DNA分子杂交技术.

分析 基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成.
(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等.
(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样.将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法.
(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术.个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等.

解答 解:(1)在基因工程中,获取目的基因主要有两大途径,即人工合成和从生物材料中分离.cDNA文库和基因文库的比较表:

文库类型cDNA基因组文库
文库大小
基因中启动子
基因中内含子
基因多少某种生物的部分基因某种生物的全部基因
物种间的基因交流可以部分基因可以
由此客家,cDNA文库中含有的基因数目比基因组文库中的少.
(2)作为基因工程的运载体应具备的基本条件有:能够自我复制、具有标记基因、具有一个至多个限制酶切割位点等.除满足上述基本条件外,还需具有启动子和终止子,其中启动子是RNA聚合酶识别并结合的部位.构建基因表达载体时,需要用DNA连接酶将目的基因与运载体连接形成重组DNA,DNA连接酶根据来源不同分为E•coliDNA连接酶和T4DNA连接酶,其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是T4DNA连接酶.
(3)将目的基因导入植物细胞采用农杆菌转化法,将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法.
(4)最后,要检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因,经常采用DNA分子杂交技术.
故答案为:
(1)人工合成    少
(2)能够自我复制、具有标记基因、具有一个至多个限制酶切割位点      RNA聚合     T4DNA连接酶
(3)农杆菌转化法    显微注射技术
(4)DNA分子杂交技术

点评 本题考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的概念、原理、操作工具及操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节,能构建知识网络,再结合所学的知识准确答题,属于考纲识记和理解层次的考查.

练习册系列答案
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科目:高中生物 来源: 题型:选择题

17.下列实验中,有关操作时间的长短对实验现象或结果影响的叙述,正确的是(  )
A.在“质壁分离与复原”的实验中,第二次与第三次观察间隔时间的长短对实验现象的影响相同
B.在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中,解离时间的长短对实验现象的影响相同
C.在“32P标记的噬菌体侵染细菌”的实验中,保温时间过长或过短时上清液检测结果相同
D.用标志重捕法调查种群密度时,两次捕获间隔时间的长短对调查结果的影响相同

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科目:高中生物 来源: 题型:解答题

18.如图为制备多克隆抗体和单克隆抗体的示意图,回答下列问题:

(1)将抗原注射到小鼠体内时,小鼠体内发生了体液免疫过程.图中选用B细胞和骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞,与植物体细胞杂交相比,其特有的融合方法是灭活的病毒.
(2)图中两次筛选的目的不同,其中筛选②过程需进行克隆化培养和抗体检测,目的是筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞.将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养时,需将其置于含95%的空气和5%的CO2的混合气体的培养箱中进行培养.
(3)与多克隆抗体相比,单克隆抗体突出优点在于它的特异性强、灵敏度高,并能大量制备.从目前临床试验来看,单克隆抗体主要用于治疗癌症,例如可以将抗癌细胞的单克隆抗体与放射性同位素、药物等结合,制成“生物导弹”,利用单克隆抗体的导向作用,在原位杀死癌细胞,这样既不损伤正常细胞,又减少了用药剂量.

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科目:高中生物 来源: 题型:解答题

15.我国西部资源开采过度,湿地和草原植被遭到破坏,生物多样性锐减,由此引起生态环境恶化.现在,保护生态环境,实现可持续发展,已经成为西部开发中面临的最紧迫、最艰巨的任务.如图表示一个草原生态系统的营养结构,请据图回答问题:
(1)优良牧草与杂草、毒草之间的关系主要表现为竞争.当草色返青时,“绿色”为食草动物提供了可以采食的信息,体现了信息传递在生态系统中的作用.
(2)采用标志重捕法调查鼠的种群密度,若在第二次捕获过程中,发现有脱落的标记(标记不影响被捕食,脱落的标记仅为鼠被天敌捕食后留下).这种情况下,估算的K值会不变(填“偏高”“降低”或“不变”).
(3)除图中所示生物种群外,该生态系统的生物组成成分还应有分解者,这样才能保证其物质循环的正常进行.无机环境中的碳以二氧化碳形式进入该群落.
(4)生态系统具有一定的自动调节能力.负反馈调节是该调节能力的基础.湿地与果园等人工生态系统相比较,湿地的自我调节能力较强的原因是湿地生态系统生物种类多,营养结构复杂.
(5)西部湿地不仅能储蓄大量水分,还能通过植物蒸腾和水分蒸发,把水分源源不断地送回大气中,从而增加了空气湿度、调节降水,这体现了生物多样性的间接价值.

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科目:高中生物 来源: 题型:选择题

2.在生物学实验中,材料的选择及临时装片制作对于实验能否成功都是非常关键的,下列有关说法均正确的一组是(  )
序号实验课题生物材料装片制作过程
A观察DNA和RNA在细胞中的分布口腔上皮细胞制片→水解→用蒸馏水冲洗→染色
B用显微镜观察叶绿体蔬菜叶上表皮细胞滴清水→加标本→盖盖玻片
C观察植物细胞有丝分裂洋葱根尖2-3cm解离→漂洗→染色→压片
D探究培养液中酵母菌种群数量的变化酵母菌滴稀释后的培养液于计数室→盖盖玻片
A.AB.BC.CD.D

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12.已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒,该病毒表面的A蛋白为主要抗原.疫苗的生产和抗体的制备流程如图1所示.请回答下列问题:

(1)过程①代表的是逆转录,过程③构建A基因重组载体时,启动子和终止子是重新构建的,它们应该能被受体细胞的RNA聚合酶所识别,以便于其催化转录过程.
(2)如图2为A基因的结构示意图,已知Ⅱ区的碱基数是2 000个,其中阴影区域碱基数是800个,空白区域中G和C的总数共有400个,则由该区域能指导蛋白质合成的片段转录产生的mRNA中A和U总数是400个.
(3)在给小鼠皮下注射A蛋白时,要重复注射几次的目的是通过二次免疫,增加小鼠体内的浆细胞数目.
(4)在将X进行扩大培养前,至少需要经过2次筛选,第一次是将杂交瘤细胞筛选出来,第二次是将能分泌所需抗体的杂交瘤细胞筛选出来.
(5)对健康人进行该传染病免疫预防时,可选用图中基因工程生产的A蛋白来制备疫苗.对该传染病疑似患者确诊时,可以从疑似患者体内分离出病毒与已知病毒进行核酸序列比较,或用图中的抗A蛋白的单克隆抗体与分离出的病毒进行特异性检测.

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科目:高中生物 来源: 题型:选择题

19.下列不属于种群内个体特征统计值的是(  )
A.出生率B.年龄结构C.性比率D.种群密度

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科目:高中生物 来源: 题型:选择题

16.栖息在Gough岛的信天翁从1889年以来一直稳定在4000只左右.这种鸟需要9~11年才能达到性成熟,每隔2年繁殖一次,每窝只产一个蛋,亲鸟共同育幼.下列有关叙述错误的是(  )
A.信天翁性成熟的早晚、每次产仔数和每年生殖次数决定其出生率
B.领域行为不会改变信天翁的环境容纳量
C.信天翁的种群存活曲线符合类型Ⅲ(凹形)
D.1889年以来该岛上信天翁种群的生物量保持稳定

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科目:高中生物 来源: 题型:解答题

19.矮牵牛花瓣中色素的合成受多种基因控制,其合成途径如图所示,红色和蓝色混合呈现紫色,途径3不影响途径1、2,但是当中间产物白色物质3的浓度积累到一定的程度时,会转变为途径2中的黄色中间产物,蓝色和黄色混合形成绿色,白色的花瓣中不含有色物质.
A到E代表酶,它们相应的基因可以用同一字母来表示,显性基因有编码酶的功能,隐性等位基因缺乏这种功能,假设这些基因是自由组合的.

(1)矮牵牛花色的遗传,说明基因是通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状.
(2)矮牵牛的花色有6种,基因型为aaBbCcDdee的矮牵牛花色是白色,纯合黄花矮牵牛的基因型有5种.
(3)某个体自交,子代只有红色和黄色,则该个体花色为红.
(4)两个纯合亲本杂交得F1,F1自交得F2,F2的表现型及其比例为9紫色:3绿色:4蓝色,则亲本的表现型是紫色和蓝色或绿色和蓝色.

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同步练习册答案