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    15．草甘膦是一种非选择性、无残留灭生性除草剂．科学家从土壤农杆菌变种CP4中分离到抗草甘膦酶的基因，并转移到无抗草甘膦的大豆中，从而得到新的大豆品种．请回答：
    （1）在构建目的基因表达载体时，需用同种限制性核酸内切酶对含编码抗草甘膦酶基因的DNA和运载体进行酶切．
    （2）基因表达载体除了带有抗草甘膦酶的基因以外，还必须含有启动子、终止子和标记基因等．
    （3）请写出两种检测目的基因是否表达的方法：抗原-抗体杂交法和喷施草甘膦溶液．
    （4）在检测进口大豆是否为转基因产品时，可用核酸探针进行检测．核酸探针可以用PCR技术进行基因克隆，此克隆过程是利用DNA复制的原理，利用该技术的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，需加入的酶是耐高温的DNA聚合（Taq）酶．

    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：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．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）构建基因表达载体时，需用同种限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体，其次需要用DNA连接酶将目的基因与运载体连接形成重组DNA．
    （2）基因表达载体的组成包括目的基因（抗草甘膦酶的基因）、启动子、终止子和标记基因等．
    （3）检测目的基因是否表达的方法：从分子水平上检测，可采用抗原-抗体杂交法；从个体水平上鉴定，可喷施草甘膦溶液，观察大豆的生存情况．
    （4）基因克隆属于分子水平的克隆，可采用PCR技术，其原理是DNA复制；采用PCR技术扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列；PCR技术中有高温变性过程，因此需加入的酶是耐高温的DNA聚合（Taq）酶．
    故答案为：
    （1）限制性核酸内切      
    （2）标记基因       
    （3）抗原-抗体杂交法     喷施草甘膦溶液
    （4）PCR     DNA复制    要有一段已知目的基因的核苷酸序列     耐高温的DNA聚合（Taq）酶

    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、操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节；识记PCR技术的概念、原理、条件及过程，能结合所学的知识准确答题．

    练习册系列答案
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    科目：高中生物 来源：2015-2016学年北京市高二上学期期末生物试卷 （解析版） 题型：选择题

    下列关于植物生长素生理作用的叙述中正确的是（ ）

    A．顶端优势是由于侧芽生长素的合成受到抑制

    B．燕麦胚芽鞘尖端下部生长素的极性运输与光照方向无关

    C．农民最终收获的草莓与生长素有关而与乙烯无关

    D．温特的实验中生长素从胚芽鞘尖端基部进入琼脂块的方式是主动运输

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    科目：高中生物 来源： 题型：解答题

    6．Vash2基因在肝癌、卵巢癌、乳腺癌等组织中表达程度较高，有促进肿瘤血管生成的作用．为研究其具体作用机制，研究者应用Cas9/sgRNA系统构建了Vash2基因敲除的小鼠模型，该系统作用机理如图1所示．

    （1）Cas9系统最早在细菌体内发现，是细菌用来抵御噬菌体DNA等外源DNA片段入侵而建立的机制，相当于人类的免疫系统．
    （2）为敲除Vash2基因，需要设计sgRNA（单链向导RNA），由图可知，sgRNA的一段序列能与Vash2基因进行碱基互补配对．研究者通过显微注射技术将sgRNA和Cas9mRNA导入小鼠受精卵．在受精卵中，sgRNA可以引导由Cas9mRNA通过翻译过程产生的Cas9酶在配对区域定点剪切，使Vash2基因片段Ⅱ（填图中罗马数字）发生缺失从而导致基因突变．
    （3）被敲除基因的鼠经胚胎移植，最后获得44只F0代小鼠，经PCR检测和基因测序，从中选出1号、3号、5号、39号为阳性高效敲除小鼠．由于是随机敲除，导致不同个体丢失的基因片段大小不同，具体情况见表
    编号敲除的总片段长度（bp）敲除的有效片段长度（bp）
    1（♂）169169
    3（♂）196196
    5（♀）429268
    39（♀）483200
    尽管得到的四只小鼠都是纯合子，但由于丢失片段不同，通常F0代小鼠之间不能相互交配．为了得到能稳定传代的Vash2基因敲除纯合子，研究者从上表中选择5号小鼠和野生雄性鼠交配，得到F1代Vash2杂合子．选择5号小鼠的原因是：5号小鼠敲除的有效片段长度较大．
    （4）F1代小鼠相互交配得到F2代，将F2代小鼠进行Vash2基因PCR电泳检测，结果如图2所示．A、B、C三种小鼠中代表Vash2基因敲除纯合子的是A，这种类型的小鼠在F2代中的比例理论上为25%．

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    科目：高中生物 来源： 题型：解答题

    3．一片玉米农田就是一个生态系统．
    （1）生态系统的稳定性是指生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，与自然生态系统相比，玉米农田生态系统的抵抗力稳定性较低．
    （2）玉米螟幼虫能蛀入玉米茎秆和果穗内取食．若调查玉米螟幼虫的密度，应釆用样方法．甜菜夜蛾幼虫也取食玉米，玉米螟和甜菜夜蛾的种间关系是竞争．在我国北方部分地区，亚洲玉米螟和欧洲玉米螟的分布区出现重叠，两种玉米螟依靠不同的信息素（化学信息）维持各自的繁衍．
    （3）取两份等质量同品种的玉米粉，一份经发酵做玉米馒头，另一份煮玉米粥，这两份食物中所含能量较少的是玉米玉米馒头，依据是玉米馒头在发酵时，微生物细胞呼吸消耗了一部分能量．

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    科目：高中生物 来源： 题型：解答题

    10．人们常采用生物工程技术以获得需要的生物新品种或新产品．回答下列问题：
    （1）培育转基因生物时常需要构建基因表达载体，该过程中需耍的工具酶有限制性核酸内切酶（限制酶）、DNA连接酶，在构建的基因表达载体中，目的基因的首端必须含有启动子，将基因表达载体导入到受体细胞中常用的方法是显微注射法．
    （2）若要培育出多头相同的转基因动物，需要对培养到桑椹胚或囊胚阶段的胚胎进行分割后转入到经同期发情（促性腺激素）处理的受体动物体内．
    （3）在抗虫棉培育过程中，采用愈伤组织细胞作为受体细胞，与采用叶肉细胞相比较，其优点是全能性高，将抗虫基因转入受体细胞后，还需要采用植物组织培养技术才能获得抗虫棉植株．

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    科目：高中生物 来源： 题型：选择题

    20．将A株玉米置于含有18O2的空气中，B株玉米置于含有C18O2的空气中，其它条件适宜，正常生长一段时间后，A、B两株内最先存在的放射性氧的化合物依次为（　　）
    A．二氧化碳和葡萄糖B．水和三碳化合物
    C．水和葡萄糖D．丙酮酸和三碳化合物

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    科目：高中生物 来源： 题型：解答题

    7．LB液体培养基和LB固体培养基是微生物实验室中较常用的一种培养基，其配方为10g蛋白胨、10g/L酵母提取物、5g/L氯化钠等，主要用于培养细菌、扩增菌种数量．某研究组开展了氧气对微生物生长、繁殖的影响实验，请回答下列问题：
    （1）要配制供微生物生长、繁殖的培养基，其中一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等．有些微生物对某些特殊营养物质及pH、氧气等条件有特殊要求．
    （2）将各类微生物用接种环从斜面培养基接种于灭菌过的LB液体培养基中，进行扩大化培养．
    （3）将含有LB固体培养基（LB液体培养基中加15g琼脂粉，刚配好，尚未凝固）的锥形瓶放入高压蒸汽灭菌锅中进行灭菌．灭菌完成后将锥形瓶取出，待温度下降到60℃（不烫手的温度）时，用酒精擦拭桌面和双手，在超净工作台中的酒精灯火焰旁将锥形瓶中的LB培养基分装到一系列试管，并做标记．
    （4）当试管温度下降到40℃（培养基还是液态）时，用灭菌过的移液器吸取0.1mL的各类微生物悬液加入相应试管中并封口，双手快速搓动试管，使菌种均匀分布于培养基内后迅速将封口的试管放置在低温条件下使培养基凝固．
    （5）将上述试管放置于常温条件下培养48小时后观察实验结果，如图中可表示制作果酒的菌种的分布图的是B．

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    科目：高中生物 来源： 题型：选择题

    4．尿苷在细胞内可以转化为尿嘧啶核糖核苷酸．如果选用含有3H一尿苷的营养液培养活的小肠黏膜层，几小时后整个小肠黏膜层上均有放射性出现．与这一现象密切相关的过程是（　　）
    A．DNA复制B．基因突变C．翻译D．转录

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    科目：高中生物 来源： 题型：解答题

    5．生长激素是治疗侏儒症的特效药，但人体产生的生长激素的量比较少．利用牛的乳腺生产人的生长激素，可以提高生长激素的生产量，降低生产成本，满足患者的需求．请回答下列相关问题：
    （1）通过mRNA逆转录的方法不能（填“能”或“不能”）生产出完整的人类生长激素基因．若要用PCR技术来扩增人生长激素基因，其前提条件是要有一段已知目的基因的核苷酸序列用来合成引物，其原料为dATP、dGTP、dCTP、dTTP（或4种脱氧核糖核苷酸）．
    （2）基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建，其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在且能遗传给下一代，使目的基因表达和发挥作用．
    （3）采用显微注射法将重组质粒导入奶牛的受精卵中，然后体外培养到囊胚期（时期），挑选滋养层（部位）的细胞进行性别鉴定，选择性染色体为XX的胚胎进行胚胎移植．
    （4）判断人的生长激素基因在奶牛体内是否成功表达的方法为抗原-抗体杂交法（或检测奶牛的乳汁中是否存在人的生长激素）．

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