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17.CpTI蛋白是由豇豆的胰蛋白酶抑制基因(CpTI基因)控制合成的,該蛋白主要存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,具有廣譜的抗蟲特性.但細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中存在大量蛋白酶,使CpTI蛋白降解造成毒性減弱,因而轉(zhuǎn)CpTI基因抗蟲水稻抗蟲能力不十分理想.2008年4月3日《參考消息》報(bào)道,中科院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所朱楨等已培育出一種轉(zhuǎn)SCK基因抗蟲水稻品種,與轉(zhuǎn)CpTI基因抗蟲水稻相比,對害蟲的致死率大大提高.SCK基因是由他們對CpTI基因進(jìn)行修飾而成,SCK基因指導(dǎo)合成的CpTI蛋白被固定在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中,因此轉(zhuǎn)SCK基因水稻對害蟲的致死率大大提高了.
(1)SCK基因水稻細(xì)胞中CpTI蛋白含量高的原因是CpTI蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中,避免了被蛋白酶降解,提高了其積累量.
(2)基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工.
(3)質(zhì)粒DNA分子上有特殊的標(biāo)記基因,如抗生素抗性基因等.標(biāo)記基因的作用是為了鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因(從而將含有目的基因的受體細(xì)胞篩選出來).
(4)為了檢測轉(zhuǎn)基因水稻中SCK基因是否插入到水稻染色體的DNA上,需要采用DNA分子雜交技術(shù),從轉(zhuǎn)基因水稻中提取出DNA,用放射性同位素標(biāo)記的含SCK(目的)基因的DNA片段作探針進(jìn)行檢測;為了鑒定SCK基因?qū)胨炯?xì)胞后,是否賦予了水稻抗蟲特性,在個(gè)體生物學(xué)水平上需要做抗蟲的接種實(shí)驗(yàn),以確定是否具有抗性以及抗性的程度.

分析 基因工程技術(shù)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(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)雱游锛?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)目的基因的檢測與鑒定:分子水平上的檢測:
①檢測轉(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檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù);
③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù).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)CpTI蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中,避免了被蛋白酶降解,提高了CpTI蛋白積累量,導(dǎo)致SCK基因水稻細(xì)胞中CpTI蛋白含量高.
(2)基因工程是在分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工.
(3)質(zhì)粒DNA分子上有特殊的標(biāo)記基因,如抗生素抗性基因等.標(biāo)記基因的作用是為了鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因(從而將含有目的基因的受體細(xì)胞篩選出來)
(4)為了檢測轉(zhuǎn)基因水稻中SCK基因是否插入到水稻染色體的DNA上,需要采用DNA分子雜交技術(shù),即從轉(zhuǎn)基因水稻中提取出DNA,用放射性同位素標(biāo)記的SCK基因作探針進(jìn)行檢測;為了鑒定SCK基因?qū)胨炯?xì)胞后,是否賦予了水稻抗蟲特性,在個(gè)體生物學(xué)水平上需要做抗蟲的接種實(shí)驗(yàn),以確定是否具有抗性以及抗性的程度.
故答案為:
(1)CpTI蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中,避免了被蛋白酶降解,提高了其積累量
(2)DNA分子   
(3)抗生素抗性基因    為了鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因(從而將含有目的基因的受體細(xì)胞篩選出來)
(4)DNA分子雜交      放射性同位素標(biāo)記的含SCK(目的)基因的DNA片段     是否具有抗性以及抗性的程度

點(diǎn)評 本題考查了基因工程的有關(guān)知識,要求考生掌握基因工程中目的基因檢測與鑒定的方法,能夠根據(jù)題意判斷培養(yǎng)基中抗生素的種類,難度不大.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中生物 來源: 題型:選擇題

9.放射性同位素示蹤法是生物學(xué)研究過程中常采用的技術(shù)手段,下面是幾個(gè)放射性同位素示蹤實(shí)驗(yàn),對其結(jié)果的敘述不正確的是(  )
A.小白鼠吸入18O2 后呼出的二氧化碳會含有18O,尿液中也會含有少量的H218O,甚至ADP或Pi中也可能含有18O
B.用含有3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的營養(yǎng)液培養(yǎng)洋蔥的根尖,可以在細(xì)胞核和線粒體處檢測到較強(qiáng)的放射性,而在核糖體處則檢測不到
C.要得到含32P的噬菌體,必須先用含32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌
D.卡爾文通過追蹤檢測CO2和H2O中標(biāo)記的O的去向,最終探明了整個(gè)卡爾文循環(huán)的途徑

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科目:高中生物 來源: 題型:選擇題

8.下列關(guān)于生物遺傳規(guī)律的說法,正確的是(  )
A.基因自由組合定律是基因分離定律的基礎(chǔ)
B.基因型為Aa的個(gè)體連續(xù)自交,后代中純合子所占的比例逐漸增大
C.基因分離定律和基因自由組合定律都發(fā)生在受精作用和個(gè)體發(fā)育中
D.兩對或兩對以上相對性狀的遺傳都遵循基因自由組合定律

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科目:高中生物 來源: 題型:選擇題

5.下列關(guān)于真核生物中基因、染色體和性狀的敘述,正確的是(  )
A.基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段B.一個(gè)DNA分子中只有一個(gè)基因
C.染色體主要分布在細(xì)胞質(zhì)中D.生物體性狀的表現(xiàn)不受環(huán)境影響

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科目:高中生物 來源: 題型:解答題

12.有兩個(gè)同種野生昆蟲種群,一個(gè)種群不論雌雄都為彩背,另一個(gè)種群不論雌雄都為黑背.為確定控制背色這一相對性狀的基因的顯隱關(guān)系及基因所在位置(是位于常染色體還是位于性染色體的Ⅰ、Ⅱ-1、Ⅱ-2片段),遺傳研究小組進(jìn)行了分析和實(shí)驗(yàn).
(1)根據(jù)所學(xué)知識判斷在該昆蟲的Ⅱ-2片段存在(填“存在”或“不存在”)等位基因.通過題中信息分析可知控制背色的基因不位于片段II-1.
(2)研究者從兩個(gè)野生昆蟲種群中選擇多對親本進(jìn)行了雜交實(shí)驗(yàn).
甲組:P♂黑背×♀彩背→F1黑背
乙組:P♀黑背×♂彩背→F1黑背
據(jù)實(shí)驗(yàn)可知:該昆蟲的黑背為顯性(填“顯性”或“隱性”)性狀,還可確定該對等位基因不位于II-2.若基因位于該片段,則甲組后代表現(xiàn)型為雌性全為黑背,雄性全為彩背.
(3)為進(jìn)一步確定基因的位置是位于Ⅰ片段還是位于常染色體,研究者用甲組的昆蟲做了兩個(gè)實(shí)驗(yàn):(表現(xiàn)型包含性別在內(nèi))
丙組:♀F1×♂親代     丁組:♂F1×♀親代
上述兩組實(shí)驗(yàn)中能確定基因位置的是丁組,該組實(shí)驗(yàn)中,若基因位于常染色體上,則子代表現(xiàn)型及比例為黑背雌性:黑背雄性:彩背雌性:彩背雄性=1:1:1:1,若基因位于I片段,則子代表現(xiàn)型及比例為彩背雌性:黑背雄性=1:1;另一組實(shí)驗(yàn)中,無論基因位于I片段還是位于常染色體,子代表現(xiàn)型及比例為黑背雄性:黑背雌性=1:1.

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2.關(guān)于蛋白質(zhì)和核酸的敘述正確的是(  )
A.氨基酸可含有S、P等元素,并且存在于羧基中
B.某種可水解肽鏈末端肽鍵的肽酶最終導(dǎo)致多肽鏈分解為若干短肽
C.DNA和RNA所含有的堿基種類完全不同
D.一個(gè)tRNA分子中只有一個(gè)反密碼子

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8.根據(jù)下面遺傳學(xué)材料,回答下列問題:
Ⅰ、該地區(qū)的人群中有一部分有青光眼,研究發(fā)現(xiàn),原發(fā)性開角型青光眼跟人的ABCA1基因突變有關(guān),ABCA1基因是每個(gè)人都具有的基因,控制細(xì)胞膜上相關(guān)的蛋白的合成,該蛋白參與了多種物質(zhì)的細(xì)胞內(nèi)外的轉(zhuǎn)運(yùn),具有維持人體生理功能正常運(yùn)轉(zhuǎn)的功能,該基因如變異會導(dǎo)致細(xì)胞功能紊亂,進(jìn)而引起疾病的發(fā)生.
Ⅱ、在鷹類中,有一種雕鸮,雕鸮的體色(基因用A、a表示)、條紋的有無(基因用B、b表示)是兩對獨(dú)立遺傳的相對性狀,已知綠色條紋雕鸮與黃色無紋雕鸮交配,F(xiàn)1為綠色無紋和黃色無紋,比例為1:1.當(dāng)F1的綠色無紋雕鸮彼此交配時(shí),其后代(F2)表現(xiàn)型及比例均為綠色無紋:黃色無紋:綠色條紋:黃色條紋=6:3:2:1.
(1)材料Ⅰ說明基因是如何控制生物體性狀的:基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),直接控制生物體的性狀
(2)調(diào)查人類遺傳病的發(fā)病率要在人群(人群、家系)中調(diào)查,調(diào)查時(shí)要做到隨機(jī)取樣
(3)材料Ⅱ依據(jù)F1的綠色無紋雕鸮彼此交配,其后代(F2)表現(xiàn)型及比例,請推測其原因最可能是A基因(控制體色的顯性基因)純合致死.
(4)F2中A基因頻率為$\frac{1}{3}$.
(5)F2中的綠色條紋個(gè)體相互交配后代的表現(xiàn)型及比例為綠色條紋:黃色條紋=2:1.

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4.某植物的光合作用和細(xì)胞呼吸最適溫度分別為25℃和30℃,如圖為該植物處于25℃環(huán)境中隨光照強(qiáng)度變化的實(shí)驗(yàn)結(jié)果.下列敘述錯(cuò)誤的是(  )
A.c點(diǎn)時(shí)植物的CO2產(chǎn)生量為N1+N2
B.b點(diǎn)時(shí)植物才開始進(jìn)行光合作用
C.a點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞的呼破作角受溫度的影響
D.若將溫度升高到30℃時(shí),a點(diǎn)上移,b點(diǎn)右移

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4.專家們認(rèn)為在地震發(fā)生后的三天是黃金救援日,三天期限的依據(jù)來源于人體內(nèi)的水分平衡,地震中的受困者在這段時(shí)間內(nèi)體內(nèi)發(fā)生的變化有(  )
①機(jī)體水的主要來源是物質(zhì)代謝水
②機(jī)體通過調(diào)節(jié)減少排尿量來調(diào)節(jié)體內(nèi)水分的平衡
③體內(nèi)鈉鹽通過調(diào)節(jié)可以保持平衡
④機(jī)體會消耗脂肪和蛋白質(zhì)作為能源物質(zhì).
A.①②③④B.①②④C.②③④D.①③④

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