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    3．通过基因工程的方法，科学家采用花粉管通道法将毒蛋白基因转入棉花植株并获得成功表达．棉铃虫吃了这种转基因棉花的植株后就会死亡．花粉管通道法是指：利用植物花粉萌发时形成的花粉管通道将毒蛋白基因送入胚囊，进而导入尚不具备细胞壁的合子或早期胚体细胞中，借助天然的种胚系统，形成含有目的基因的种胚．请回答下列问题：
    （1）下列所示的黏性末端是由4种限制性核酸内切酶作用产生的．
    （2）利用花粉管通道法将毒蛋白基因导入棉花细胞，此过程是基因工程操作步骤中的第三步，即将目的基因导入受体细胞．获取目的基因时，如果基因比较小，核苷酸序列又已知，则可以通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成．
    （3）该目的基因在导入受体细胞前需要与载体结合，目前经常使用的载体是质粒．
    （4）基因工程操作的第四步是目的基因的检测与鉴定，其中分子水平的检测又分三步：首先要检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因，采用的技术是DNA分子杂交技术；其次还要检测目的基因是否转出了mRNA，方法同样是采用分子杂交技术；最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是抗原-抗体杂交．

    分析 基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与鉴定．

    解答 解：（1）一种限制酶只能识别一种核苷酸序列，所以图中的四种粘性末端是由四种限制酶切割形成的．
    （2）基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与鉴定．其中目的基因的导入属于第三步；在获取目的基因时，如果目的基因太小，核苷酸序列又已知，则不适合直接获取，可以通过DNA合成仪人工合成．
    （3）基因工程中最常用的运载体是质粒，可以将目的基因导入受体细胞．
    （4）DNA上是否插入了目的基因的检测方法是DNA分子杂交技术；目的基因是否转录出了mRNA的检测方法是分子杂交技术；目的基因是否翻译成蛋白质的检测方法是抗原--抗体杂交技术．
    故答案为：
    （1）4　   
    （2）将目的基因导入受体细胞    　人工合成　   
    （3）质粒 　   
    （4）DNA分子杂交技术     　目的基因是否转出了mRNA    　目的基因是否翻译成蛋白质　   抗原-抗体

    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原理、工具及操作步骤，掌握各步骤中应注意的细节，能结合图中信息答题．

    练习册系列答案
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    科目：高中生物 来源：2015-2016学年江苏省镇江市等校联考高一上期中生物试卷（解析版） 题型：选择题

    （2015•湖南二模）下列模式图表示几种细胞器，有关说法不正确的是（ ）

    A．细胞器A、C、E、F能产生水

    B．细胞器B、F不含磷脂

    C．绿色植物的细胞都含有A、C、D、E、F

    D．A与植物细胞壁的形成有关

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    科目：高中生物 来源：2015-2016学年江苏省盐城市高一上期末生物试卷（解析版） 题型：选择题

    （2008秋•如东县期末）葡萄糖是细胞进行有氧呼吸最常利用的物质．将一只实验小鼠放入含有放射性气体18O2的容器内，18O2进入细胞后，最先出现的放射性化合物是（ ）

    A．二氧化碳 B．丙酮酸 C．乳酸 D．水

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    科目：高中生物 来源： 题型：解答题

    11．阅读如下材料，回答问题：
    材料1：某研究小组对小鼠的肝肿瘤细胞（甲）和正常肝细胞（乙）进行培养．
    材料2：基因敲除是通过一定的途径使机体特定的基因失活或缺失的技术．
    （1）材料1属于细胞工程范畴．制备肝细胞悬浮液时剪碎肝组织，再用胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）处理，肝细胞培养过程中通常在培养液中通入5%的CO2中，其主要作用是维持培养液的pH．为了防止细胞培养过程中细菌的污染，可向培养液中加入适量的抗生素．
    （2）材料2属于基因工程的范畴．将某基因插入到基因表达载体的目的基因中，使目的基因失活（或灭活），通过显微注射技术导入ES细胞中．观察基因敲除前后生物体性状的变化，可以研究目的基因（敲除基因）的功能；敲除抗原决定基因，还可获得适合人体移植的其他动物器官，减弱或消除免疫排斥（或排斥反应）．

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    科目：高中生物 来源： 题型：解答题

    18．如图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病（基因缺陷导致胰岛B细胞不能正常合成胰岛素）的过程设计图解，请据图回答：（其中②是胚胎干细胞）

    （1）图中①是细胞核，④过程常用的方法是显微注射法．
    （2）利用PCR技术快速扩增健康胰岛B细胞基因的过程中，目的基因受热形成单链并与引物结合，在酶的作用下延伸形成DNA，该酶的特点是耐高温．该技术的原理是DNA半保留复制．
    （3）过程④通常用②做受体细胞的原因是这些细胞还未分化，具有全能性，可以定向诱导分化成各类细胞、组织、器官．
    （4）图示治病的方法叫做体外基因治疗，与一般的异体移植相比最大的优点是没有免疫排斥反应．

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    科目：高中生物 来源： 题型：选择题

    7．下列情况中与染色体变异无关的是（　　）
    A．第5号染色体短臂缺失引起的遗传病
    B．第21号染色体多一条的唐氏综合症
    C．同源染色体之间交换了对应部分的结构
    D．用花药培养出了单倍体植株

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    科目：高中生物 来源： 题型：选择题

    14．科学家已经把人的干扰素基因导入家蚕细胞中，并得到高效的表达．此句中的“表达”的含义是指（　　）
    A．家蚕细胞中检测到人干扰素基因的mRNA
    B．家蚕细胞中检测到人干扰素基因
    C．人干扰素基因在家蚕细胞中进行了转录和翻译
    D．家蚕细胞中提取到人干扰素蛋白

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    科目：高中生物 来源： 题型：选择题

    9．下列各对性状中，属于相对性状的是（　　）
    A．玉米叶柄的紫色和叶片的绿色B．棉花的细绒和长绒
    C．羊的长毛和短毛D．豌豆的高茎与蚕豆的矮茎

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    10．图为利用生物技术获得生物新品种的过程示意图．据图回答：

    （1）随着科技发展，获取目的基因的方法也越来越多，如乙图中的“抗虫基因”是利用甲图中的方法获的该方法称为利用PCR技术扩增目的基因．此过程中所使用的酶是Taq酶（耐高温的DNA聚合酶）．除酶外还需要加入引物，其原因是在DNA合成中DNA聚合酶仅仅可以把新的核苷酸加到已有的DNA链上．
    （2）在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因（kanr）常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长．乙图为获得抗虫棉技术的流程．A过程需要的酶有限制酶、、DNA连接酶．图中将目的基因导入植物受体细胞采用的方法是农杆菌转化法．C过的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外，还必须加入卡那霉素．
    （3）离体棉花叶片组织经C、D、E成功地培育出了转基因抗虫植株，此过程涉及的细胞工程技术是植物组织培养，该技术的原理是植物细胞全能性．
    （4）检测目的基因是否转录出mRNA的具体方法是使用目的基因与提取出的mRNA分做分子杂交．
    （5）科学家将植物细胞培养到胚状体（或不定芽、顶芽、腋芽也可），包上人种皮，制成了神奇的人工种子，以便更好地大面积推广培养．

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