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【题目】基因敲除是应用 DNA 重组原理发展起来的一门新兴技术。以小鼠为实验动物构建“基因敲除细胞”的过程如下:

第一步:从囊胚中分离出胚胎干细胞(ES),在培养基中扩增。这些细胞中需要改造的基因称为“靶基因”。

第二步:构建基因表达载体。取与靶基因序列同源的目的基因(同源臂),在同源臂上接入新霉素抗性基因等。由于同源臂与靶基因的 DNA 正好配对,所以能像“准星”一样, 将表达载体准确地带到靶基因的位置。

第三步:将表达载体导入胚胎干细胞,并与其内靶基因同源重组,完成胚胎干细胞的基因改造。

第四步:基因改造后的胚胎干细胞增殖、筛选。基本原理如下图所示。

请根据上述资料,回答下列问题:

1)第一步分离出的 ES 细胞具体是由囊胚的_________分离培养获得,上述资料中的靶基因与目的基因的本质区别是_____

2)在把目的基因导入胚胎干细胞前,应首先完成_____,该过程中所需要的工具酶是_____,接入新霉素抗性基因的作用是_________

3)通过该技术获得一只含目的基因的小鼠,通过有性生殖产生的后代________(“是” 或“否”)都含该目的基因,原因是_____

【答案】内细胞团细胞 脱氧核苷酸的排列顺序不同 基因表达载体的构建 限制酶和 DNA 连接酶 作为标记基因,鉴别受体细胞中是否含有目的基因 在形成生殖细胞时,目的基因和靶基因作为等位基因会发生分离

【解析】

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: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;检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;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。

1ES细胞来自早期胚胎(如襄胚的内细胞团)和原始性腺,因此第一步分离出的ES细胞具体是由囊胚的内细胞团分离培养获得。上述资料中的靶基因与目的基因的本质区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同。
2)来自基因工程的操作步骤: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;目的基因的检测与表达。因此,将目的基因导入受体细胞前应先完成基因表达载体的构建,该过程中所需要的工具酶是限制酶和DNA连接酶;接入新霉素抗性基因的作用是作为标记基因,便于筛选。
3)在形成生殖细胞时等位基因(目的基因和靶基因)会发生分离,因此获得的转基因小鼠通过有性生殖产生的后代不都含该目的基因。

练习册系列答案
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科目:高中生物 来源: 题型:

【题目】如图所示为甘蔗某一叶肉细胞内的系列反应过程,下列有关说法正确的是

A. 过程①产生[H],过程②消耗[H],过程③既产生也消耗[H]

B. 过程②只发生在叶绿体基质,过程③只发生在线粒体

C. 过程①消耗CO2产生O2,过程③消耗O2产生C02

D. 若叶肉细胞内过程②的速率大于过程③的速率,则甘蔗的干重就会增加

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科目:高中生物 来源: 题型:

【题目】果蝇的腹部有斑与无斑由位于常染色体上的一对等位基因控制,有斑性状由B基因控制,无斑性状由b基因控制,杂合子在雌雄个体中的表现型不同。红眼与白眼由另一对等位基因(Aa)控制。现用无斑红眼()与有斑红眼()进行杂交,子代的表现型及比例如下表:

表现型

性别

无斑红眼

有斑红眼

无斑白眼

有斑白眼

雌果蝇

6/16

2/16

0

0

雄果蝇

1/16

3/16

1/16

3/16

1)控制眼色的一对等位基因Aa的本质区别是______________

2)亲代有斑红眼()的基因型为_______,若只考虑果蝇腹部斑纹性状,则在雌果蝇中表现为无斑的基因型为____________

3)若想确定F1中有斑果蝇的基因型,现从F1个体中选择亲本进行杂交实验,且预测实验结果为:①若杂交后代雌果蝇均为有斑,则F1中的有斑雄果蝇的基因型为BB;②若杂交后代雌果蝇出现了无斑,则F1中的有斑雄果蝇的基因型为Bb。请利用遗传图解表示上述判断过程:____________________________________________

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【题目】如图表示的是细胞中含有的四种有机物的结构与功能,请据图回答下列问题:

1)图中 A的结构通式是_________A 形成E 的方式为_________

2)图中的B _________

3G 在动物体内是_________;相同质量的G H 相比,_________(填字母)氧含量较低。

4)仅由EF 两种物质构成的生物是_________

5)由C 构成的植物细胞特有的结构物质,该物质是_________

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【题目】某生态系统先后迁入了甲、乙两种群,如图表示两种群数量变化,下列叙述错误的是(

A.t1之前甲种群呈“S”型增长

B.t1时甲种群增长速率最大,t2时甲种群的出生率=死亡率≠0

C.t3时乙种群迁入,与甲种群形成竞争关系,导致甲种群数量减少

D.乙种群的迁入影响了甲种群的K

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【题目】图为核苷酸结构模式图,有关叙述正确的是(

A.m为鸟嘌呤,则b构成的核酸是DNA

B.a为核糖,则b构成的核酸彻底水解产物有8

C.a为脱氧核糖,则b只可能是脱氧核糖核酸

D.m为胸腺嘧啶,则RNA中肯定不含b

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【题目】为研究淹水时KNO3对甜樱桃根呼吸的影响,设四组盆栽甜樱桃,其中一组淹入清水,其余三组分别淹入不同浓度的KNO3溶液,保持液面高出盆土表面,每天定时测定甜樱桃根有氧呼吸速率,结果如图。下列说法中,正确的是(

A.甜樱桃根细胞有氧呼吸生成CO2的场所是细胞质基质和线粒体

B.图中ABC三点中,单位时间内与氧结合的还原氢C点最多

C.淹水时,KNO3溶液对甜樱桃根细胞有氧呼吸速率降低有减缓作用

D.该实验也可以改用CO2的产生量作为检测有氧呼吸速率的指标

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【题目】盐胁迫(植物生长在高盐环境中受到伤害)下植物的各种生命活动都受到不同程度的影响;水杨酸(SA)为一种植物内源信号物质,在调节植物的抗逆性方面具有一定作用,相关研究如下:

[实验一]主要步骤及实验结果(A)、(B)、(CSA单位:mmolL

实验处理

I

II

III

IV

V

浸种12h

去离子水

01SA

02SA

03SA

去离子水

培养

营养液

100mmol/L

NaCl

A

小麦幼苗

生长情况

[实验二]研究外源水杨酸(SA)对盐胁迫下种子萌发和幼苗生长的作用机制的实验结果

1)实验一的实验目的__________________________。其中____________________为对照组。根据实验结果可知,SA可以缓解盐对种子萌发和幼苗生长的胁迫,且据_______________(在选项中选择)结果可知,实验二中NaClSA的浓度分别为________________mmol/L________________mmol/L

A.图(A)Ⅰ组: B..图(B)Ⅱ组

C.图(C)Ⅴ组 D.图(C)Ⅲ组

2)据实验二结果,以下关于SA对盐胁迫下种子萌发和幼苗生长的作用机制的推测,正确的是______

ASA能够显著提高α淀粉酶的活性

BSA能够显著提高β淀粉酶的活性

CSA够缓解盐胁迫吸水能力的下降,使胞内Na+浓度降低,减轻了高浓度Na+的毒害

D.淀粉酶促进淀粉水解成小分子,从而使种子细胞的渗透压升高,吸水能力增强

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【题目】独脚金内酯是近年来新发现的一种植物激素,其具有抑制侧枝生长等作用。

1 细胞分裂素能够促进侧枝生长,在这一功能上,其与独脚金内酯是_____的关系。

2)为了探究这两种激素在调节侧枝生长上的相互作用机制,研究者用细胞分裂素类似物BA 和独脚金内酯类似物 GR24 等试剂,以及独脚金内酯合成突变体和受体突变体豌豆为实验材料进行了研究,实验结果如下图。

①整个实验在光照和温度可控的温室中进行,目的是________________

②实验处理和测量的材料都是豌豆原本不发育的第三侧芽,选择此侧芽的目的是________

③依据实验结果判断,______(填“突变体 1”或“突变体 2”)是独脚金内酯受体突变体,做出此判断的依据是___________

3)研究人员推测独角金内酯能够促进细胞分裂素的降解而抑制侧枝生长,验证此推测还需补充的实验组处理为____

a.野生型豌豆 b 豌豆突变体 1 c 豌豆突变体 2 d.细胞分裂素合成缺陷型豌豆e.用适量 BA 处理 f.用适量 GR24 处理 g.用适量 BA GR24 处理h.检测细胞分裂素含量 i.检测侧枝长度

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