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    3．某研究所根据植物“偏爱”的密码子设计，通过人工合成若干DNA片段，将其拼接成为人胰岛素基因，并将该基因置于CaMV35S启动子和果实专一性启动子2A12的驱动之下，通过农杆菌介导的方法转人番茄中，在番茄的果实中表达人胰岛素．并且在胰岛素一COOH端加上KDEL内质网滞留序列，避免胰岛素在植物细胞中的降解．回答下列问题：
    （1）该科研所使用的人胰岛素基因是采用人工合成的方法获得．要想在体外获得大量该目的基因的片段，可以采用PCR技术．该技术中使用的关键酶是热稳定性DNA聚合酶（或Taq酶）．
    （2）根据上述描述，转基因操作时所用的载体是农杆菌的Ti质粒，载体上的T-DNA可以转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上．构建的基因表达载体中应含有的结构有CaMV35S启动子、终止子、复制原点、果实专一性启动子、标记基因、目的基因．
    （3）如果要检测在受体细胞中是否存在目的基因可采用DNA分子杂交技术．该技术中使用的基因探针也可以用来检测目的基因是否转录出mRNA．
    （4）吃这种转基因番茄不能治疗人类的I型糖尿病（由体内胰岛素分泌不足引起），从人体相关生理分析原因可能是胰岛素是蛋白质，易被消化道内蛋白酶水解成氨基酸，不能起到治疗的作用．

    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：（1）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．（2）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）根据题干信息“根据植物‘偏爱’的密码子设计，通过人工合成若干DNA片段，将其拼接成为人胰岛素基因，”可知，该科研所使用的人胰岛素基因是采用人工合成方法获得目的基因．PCR技术可以在体外大量扩增目的基因片段．该技术中使用的关键酶是热稳定性DNA聚合酶（或Taq酶）．
    （2）根据上述描述，转基因操作时所用的载体是农杆菌的Ti质粒，载体上的T-DNA可以转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上．构建的基因表达载体中应含有的结构有CaMV35S启动子、终止子、复制原点、果实专一性启动子、标记基因、目的基因．
    （3）如果要检测在受体细胞中是否存在目的基因可采用DNA分子杂交技术．该技术中使用的基因探针也可以用来检测目的基因是否转录出mRNA．
    （4）由于胰岛素是蛋白质，易被消化道内蛋白酶水解成氨基酸，所以口服转基因番茄不能起到治疗的作用．
    故答案为：
    （1）人工合成       PCR       热稳定性DNA聚合酶（或Taq酶）
    （2）农杆菌的Ti质粒       T-DNA        标记基因、目的基因 
    （3）DNA分子杂交       目的基因是否转录出mRNA 
    （4）胰岛素是蛋白质，易被消化道内蛋白酶水解成氨基酸，不能起到治疗的作用

    点评 本题以“利用转基因番茄生产人胰岛素的方法”的专利摘要为题材，考查基因工程和植物细胞工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理及操作步骤，识记植物组织培养的原理及应用，能结合题中信息准确答题．

    练习册系列答案
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    A、RNA聚合酶、逆转录酶、Tag酶

    B、DNA聚合酶、DNA连接酶、DNA酶

    C、遗传信息的翻译、PCR中DNA解链

    D、cDNA文库的构建、基因突变过程

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    D．等距取样

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    11．水稻是重要的粮食作物之一．已知高秆（D）对矮秆（d）是显性，抗病（R）对易感病（r）是显性，控制上述两对性状的基因分别位于两对同源染色体上．现有纯合的水稻品种甲（DDRR）和乙（ddrr）．请分析回答：

    （1）在图A所示杂交过程中，F1基因型为DdRr，播种F1，长出的植株将会产生基因型为DR、Dr、dR、dr的花粉，将这些花粉进行离体培养，获得单倍体幼苗后再用秋水仙素试剂处理，所得全部植株中能稳定遗传并符合生产要求的个体理论上占$\frac{1}{4}$，此育种方法与杂交育种相比优点是明显缩短育种年限．
    （2）若将图A中F1与另一水稻品种丙杂交，后代表现型及比例如图B所示，由此判断丙的基因型是Ddrr．
    （3）运用杂交育种的方法培育符合生产要求的新品种时，按照图A程序得到F2后，应通过人工选择的方式来逐代淘汰不符合生产要求的个体．按照现代生物进化论的观点，这种选择能定向改变种群的基因频率，导致种群朝着一定的方向进化．

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    18．在番茄中，红果（A）对黄果（a）是显性，现将表现型为红果或黄果的A、B、C、D、E、F、G 7株番茄进行杂交，试验结果如下表．分析表中结果回答下列问题：
    杂交组合后代红果植株后代黄果植株
    A×B217
    C×D025
    E×F1919
    G×D300
    （1）这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，则F的基因型是aa．
    （3）在E与F杂交实验所获得的后代中，杂合子占50%，在A与B杂交实验所获得的红果后代中，杂合子所占的比例为$\frac{2}{3}$．
    （4）在上述四个杂交组合所得到的后代中纯合红果植株有7株．

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    8．图1表示含有目的基因D的DNA片段长度（bp即碱基对）和部分碱基序列，图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列．现有MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ4种限制性核酸内切酶，以上四种限制酶切割的碱基序列和酶切位点分别依次为C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG．请回答下列问题：

    （1）若用限制酶SmaⅠ完全切割图1中DNA片段，产生的末端是平末端，其产物长度为537bp、790bp、661bp．
    （2）若图1中虚线方框内的碱基对被T-A碱基对替换，那么基因D就突变为基因d．从杂合子分离出图1及其对应的DNA片段，用限制酶SmaⅠ完全切割，产物中共有4种不同DNA片段．
    （3）若将图2中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后进行，形成重组质粒，那么应选用的限制酶是BamHI．在导入重组质粒后，为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，一般需要用添加抗生素B的培养基进行培养．

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    科目：高中生物 来源： 题型：解答题

    15．人的血清白蛋白（HSA）在临床上需求量很大，通常从人血中提取．但由于艾滋病病毒（HIV）等人类感染性病原体造成的威胁与日俱增，使人们对血液制品顾虑重重．应用基因工程和克隆技术，将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中，利用牛的乳汁生产血清白蛋白，既提高了产量，又有了安全保障．如图是利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白的图解，根据图回答：

    （1）一般情况下，良种奶牛所产生的能用于体外受精的卵母细胞往往数量不足，请举出一种可以获得更多卵母细胞的方法：用促性腺激素处理良种奶牛．能实现②进入③的常用方法是显微注射法．
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    （3）过程a是进行动物早期胚胎的体外培养，培养液中除了含有各种无机盐、维生素、葡萄糖、氨基酸、核苷酸等营养成分外，还要添加动物血清．
    （4）⑥是⑤发育的后代，那么⑥的遗传性状和荷斯坦奶牛最相似，为什么？因为④（发育成⑥的最初细胞）的细胞核来自①，细胞核是细胞代谢和遗传性状的控制中心．
    （5）如果②的数量太少，常用PCR技术来扩增，要实现⑥大批量生产血清白蛋白，则要求③的性染色体是XX，利用该方法得到动物叫做转基因克隆动物．

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    12．某线性DNA分子含有5000个碱基对（bp），先用限制酶a切割，再把得到的产物用限制酶b切割，得到的DNA片段大小如表．限制酶a和b的识别序列和切割位点如图所示，下面有关说法中不正确的是（　　）
    a酶切割产物（bp）b酶再次切割产物（bp）
    2100；1400；1000；5001900；200；800；600；1000；500
    A．在该DNA分子中，a酶与b酶的切割位点均为2个
    B．a酶与b酶切出的黏性末端相同
    C．a酶与b酶切断的化学键相同，都是磷酸二酯键
    D．用这两种酶和DNA连接酶对该DNA分子进行反复切割、连接操作，若干循环后，一TCTAGG一序列会明显增多

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    13．有关原生质体的下列叙述中，正确的是（　　）
    ①组成原生质体的主要生命物质是蛋白质和核酸  
    ②原生质体包括细胞膜、液泡膜及两者之间的原生质    
    ③被脱掉细胞壁的细胞是原生质体  
    ④原生质体和原生质层是同一结构的不同说法．
    A．①②B．③④C．①③D．①④

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