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    17．普通番茄细胞中含有多聚半乳糖醛酸酶（简称PG）基因，PG能破坏细胞壁，使番茄软化，不耐贮藏．科学家将抗PG基因导入番茄细胞，培育出了抗软化、保鲜时间长的转基因番茄．如图表示抗PG基因的作用原理，回答下列问题：

    （1）抗PG基因能阻止PG基因表达的翻译过程，使细胞不能合成PG．
    （2）培育抗软化番茄，应先将抗PG基因进行扩增．过程是：抗PG基因受热解链，引物与相应单链结合，在热稳定DNA聚合酶的作用下沿相反方向延伸．该过程在PCR扩增仪中自动完成．
    （3）将抗PG基因插入Ti质粒的T-DNA上构建基因表达载体，通过农杆菌的转化作用将抗PG基因导入番茄细胞，是否成功导入可用DNA分子杂交技术进行检测．
    （4）为避免抗PG基因通过花粉传播进入其他植物，应将抗PG基因导入细胞质（填“细胞核”或“细胞质”）．

    分析 1、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．
    2、基因工程的工具有：限制性核酸内切酶、DNA连接酶和运载体．
    3、基因表达载体的组成包括：目的基因、启动子、终止子、标记基因．
    4、目的基因导入植物细胞的最常用方法是农杆菌转化法．标记基因的作用是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来．

    解答 解：（1）根据题意和图示分析可知：抗PG基因是PG基因的反义基因，抗PG基因产生的mRNA1与PG基因产生的mRNA2互补，形成了双链RNA，阻断了基因表达的翻译过程，因此番茄细胞就不能合成PG．
    （2）培育抗软化番茄，应先将抗PG基因进行扩增．过程是：抗PG基因受热解链，引物与相应单链结合，在热稳定DNA聚合酶的作用下沿相反方向延伸．该过程在PCR扩增仪中自动完成．
    （3）运载体Ti质粒中含有T-DNA（可转移的DNA）序列，可以将目的基因整合到宿主细胞的染色体上．因此，将抗PG基因插入Ti质粒的T-DNA上构建基因表达载体，通过农杆菌的转化作用将抗PG基因导入番茄细胞，是否成功导入可用DNA分子杂交技术进行检测．
    （4）由于植物的花粉中含有细胞核，基本不含细胞质，因此为避免抗PG基因通过花粉传播进入其他植物，应将抗PG基因导入细胞质．
    故答案为：
    （1）翻译      
    （2）引物     热稳定DNA聚合酶（Taq酶）  PCR扩增
    （3）T-DNA    基因表达载体    DNA分子杂交   
    （4）细胞质

    点评 本题考查基因工程的相关知识，题目中考查的要点较多，设计到多方面的知识，要求学生对生物学知识掌握得比较全面．基因工程是考查的重点知识，与细胞工程等现代生物技术都有一定联系．复习时可以建立知识框架，帮助记忆和理解．

    练习册系列答案
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    科目：高中生物 来源： 题型：解答题

    7．溶酶体是动物细胞中一种由膜构成的细胞器，溶酶体是一种动态结构，它不仅在不同类型细胞中形态大小不同，而且在同一类细胞的不同发育阶段也不相同．如图为溶酶体的生成及其作用的过程，据图回答：
    （1）溶酶体是高尔基体（细胞器）断裂产生的，内部含有多种水解酶．
    （2）溶酶体是细胞的“消化车间”，一能分解细胞中的衰老、损伤细胞器；二是侵入细胞的病毒或病菌．
    （3）溶酶体的生成及其作用的过程，说明这些生物膜的组成成分和结构很相似，在结构和功能上紧密联系，进一步体现了细胞内各种结构之间的密切配合．

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    科目：高中生物 来源： 题型：选择题

    8．下列有关实验研究的叙述，错误的是（　　）
    A．调查土壤中小动物类群丰富度，常采用取样器取样的方法
    B．建构种群增长的数字模型，需要对模型进行检验和修正
    C．探究酵母菌细胞呼吸的方式，可用酸性重铬酸钾检测酒精的生成
    D．观察植物细胞的质壁分离与复原现象，未体现对照原则

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    科目：高中生物 来源： 题型：解答题

    5．为了分离和计数土壤中分解尿素的细菌，配制如下培养基进行实验．回答下列问题：
    KH2PO4NaHPO4MgSO4•7H2O葡萄糖尿素琼脂H2O
    1.4g2.1g0.2g10.0g1.0g15.0g1000mL
    （1）从功能上看该培养基是选择培养基；尿素的作用是提供氮源；鉴定尿素是否被分解可加酚红试剂．
    （2）在实验操作过程中，下列材料或用具：①培养细菌用的培养基与培养皿；②玻棒、试管、锥形瓶和吸管；③实验操作者的双手．需要灭菌的是：①和②（填序号）．
    （3）实验操作步骤中若取土样lg，因土壤中细菌密度很大，需要不断加以稀释，将l04～l07倍的稀释液分别吸取0.2mL加入到固体培养基上培养，在对应稀释倍数为106的培养基中统计3个平板上的菌落数．为保证结果准确，一般选择菌落数为30～300的平板进行计数，若3个平板菌落数分别为219、212、256，则每克该土壤样品中的菌株数为1.145×109个．

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    科目：高中生物 来源： 题型：选择题

    12．以下措施中，能有效控制实验误差的是（　　）
    A．探索2，4-D促进插条生根的最适浓度时，先开展预实验
    B．调査人群中红绿色盲的发病率时，在多个患者家系中调查
    C．调查某种植物种群密度时，随机选取多个样方计数并求平均值
    D．探究培养液中酵母菌种群数量的变化时，连续七天，每天在不同培养时间抽样检测

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    科目：高中生物 来源： 题型：解答题

    2．为了调查厦门自来水的质量情况，某研究小组对自来水水样中的细菌含量进行了测定，请回答下列问题：
    （I）在微生物的培养过程中，对培养基灭菌常用的方法是高压蒸汽灭菌．为防止冷凝水影响细菌的生长，需将培养皿倒置培养．
    （2）若小组采用平板划线法分离水样中的细菌，在培养基上共画了5个区域，则至少需要6次灼烧接种环．
    （3）可通过滤膜法检测自来水中大肠杆菌的数量，将已知体积的水过滤后，将滤膜放在培养基上培养．该培养基除了为大肠杆菌的生长繁殖提供水和碳源外，还应提供氮源和无机盐等基本营养成分．
    （4）某同学采用稀释涂布平板法统计菌落数目，菌落分布如图所示，推测该同学可能的操作失误是涂布平板时涂布不均匀．

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    科目：高中生物 来源： 题型：选择题

    9．下列关于种群的叙述，正确的是（　　）
    A．种群密度的大小是决定生物对人类益或害的依据
    B．增长型年龄结构预示着种群数量一定将增长
    C．动物的出生率与性成熟的早晚无关
    D．种群性比率的改变不能降低出生率

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    6．拟南芥超矮生型突变体有激素合成缺陷型和激素不敏感型两种．研究者以野生型和某种超矮生型突变体拟南芥为材料，分别用不同浓度赤霉素和生长素处理，实验结果如图．下列叙述正确的是（　　）
    A．图甲表明，野生型拟南芥的赤霉素浓度始终高于该超矮生型突变体
    B．图乙表明，高浓度的生长素对野生型拟南芥茎的生长具有抑制作用
    C．实验表明，该种超矮生型突变体属于激素不敏感型
    D．实验表明，若用适宜浓度的赤霉素和生长素同时处理，可提高该突变体莲的长度

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    科目：高中生物 来源： 题型：解答题

    7．一对表现型正常的夫妇，生了一个镰刀型细胞贫血症（常染色体隐性遗传病）男性患儿．在他们欲生育第二胎时，医生为该对夫妇实施了体外受精和产前基因诊断．请回答：
    （1）为了获得更多的卵子用于体外受精时，可考虑注射促性腺激素．
    （2）为了使产前基因诊断结果更加明显，要先从胚胎细胞中提取物质DNA进行PCR扩增．PCR扩增前需要知道相关基因的核苷酸序列，以便根据核苷酸序列合成引物．PCR扩增过程需要高温（90℃-95℃）处理，目的是使DNA解旋（变性）；为适应这一处理过程的高温条件，因此需要加入Taq酶（或热稳定DNA聚合酶）．
    （3）PCR扩增后用特定限制酶对扩增产物进行切割．已知正常基因内有一个该酶的切点，而致病基因没有．若胚胎基因型与父母一样，则切割后进行基因检测时应含有3种DNA片段．
    （4）若胚胎基因型为显性纯合子且其哥哥配型相合，则可考虑由第二个孩子提供骨髓治疗其哥哥的镰刀型细胞贫血症．骨髓移植能用于治疗该病的原因是骨髓含有造血干细胞，造血干细胞能分裂分化形成红细胞．

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