[生物——选修3：现代生物科技]

基因工程是在现代生物学、化学和工程学基础上建立和发展起来的，并有赖于微生物学理 论和技术的发展运用．基因工程基本操作流程如下图所示，请据图回答：

（1）质粒通常存在于细菌细胞内，它的化学本质是　　　　　　 ，标记基因的作用是　　　　　　　 　　 ，图中A是　　　　　　 ；在基因工程中，需要在　　 酶的作用下才能完成剪接过程．

(2)在图中基因工程的操作过程中，遵循碱基互补配对原则的步骤有　　　　　 ．（用图中序号表示）．

（3）从分子水平分析不同种生物之间的重组质粒能够拼接成功的主要原因是　　　　 ，外源基因可以正确表达说明了不同生物共用一套____　　 。

（4）研究中发现，番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，导致害虫无法消化食物而被杀死，人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导人玉米体内，玉米获得了与番茄相似的抗虫性状，玉米这种变异的来源是　　　　　　 。

（5）科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，并用基因工程的方法将该基因导入金茶花叶片细胞的染色体DNA上，若培养长成的植株经检测____　　 ，说明抗枯萎病基因已表达，如果把该基因导入叶绿体DNA中，将来产生的配子中　　　　 （填“一定”或“不一定”）含有抗病基因。　

基因工程是在现代生物学、化学和工程学基础上建立和发展起来的，并有赖于微生物学理论和技术的发展运用。基因工程基本操作流程如下图所示，请据图回答：

（1）质粒可存在于细菌细胞内，它的化学本质是        ，标记基因的作用是            ，图中A是       ；在基因工程中，需要在          酶的作用下才能完成剪接过程。
（2）在上图基因工程的操作过程中，遵循碱基互补配对原则的步骤有          。（用图中序号表示）。
（3）研究中发现，番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，导致害虫无法消化食物而被杀死，人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内，玉米获得了与番茄相似的抗虫性状，玉米这种变异的来源是                        。
（4）科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，并用基因工程的方法将该基因导入金茶花叶片细胞的染色体DNA上，经培养长成的植株具备了抗病性，这说明                      。如果把该基因导入叶绿体DNA中，将来产生的配子中       
(填“一定”或“不一定”)含有抗病基因

基因工程是在现代生物学、化学和工程学基础上建立和发展起来的，并有赖于微生物学理论和技术的发展运用。基因工程基本操作流程如下图所示，请据图回答：

（1）质粒可存在于细菌细胞内，它的化学本质是        ，标记基因的作用是            ，图中A是       ；在基因工程中，需要在          酶的作用下才能完成剪接过程。

（2）在上图基因工程的操作过程中，遵循碱基互补配对原则的步骤有          。（用图中序号表示）。

（3）研究中发现，番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，导致害虫无法消化食物而被杀死，人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内，玉米获得了与番茄相似的抗虫性状，玉米这种变异的来源是                        。

（4）科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，并用基因工程的方法将该基因导入金茶花叶片细胞的染色体DNA上，经培养长成的植株具备了抗病性，这说明                      。如果把该基因导入叶绿体DNA中，将来产生的配子中       

(填“一定”或“不一定”)含有抗病基因

基因工程是在现代生物学、化学和工程学基础上建立和发展起来的，并有赖于微生物学理论和技术的发展运用，现在基因工程在动植物育种上有广泛而重要的应用。基因工程基本操作流程如图所示，请据图分析回答：

(1)图中A是　　　　　；最常用的是　　　　；在基因工程中，需要在　　　　　　　　　　酶的作用下才能完成剪接过程。

(2)在上述基因工程的操作过程中，可以遵循碱基互补配对原则的步骤有　　　　　　。(用图解中序号表示)

(3)不同种生物之间的基因移植成功，从分子水平分析，进行基因工程的主要理论依据是　　　　　　　，也说明了生物共用一套　　　　　　　。

(4)研究中发现，番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，导致害虫无法消化食物而被杀死，人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内，玉米获得了与番茄相似的抗虫性状，玉米这种变异的原理是　　　　　　　　　　。

(5)科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，并用基因工程的方法将该基因导入金茶花叶片细胞的染色体DNA上，经培养长成的植株具备了抗病性，这说明。

如果把该基因导入叶绿体DNA中，将来产生的配子中　　　　(选填“一定”或“不一定”)含有抗病基因。

I（12分）下图A～D段表示某细菌质粒的某基因，B表示RNA聚合酶结合位点。

   （1）请在图下方的方框内用箭头表示出RNA聚合酶在C上的移动方向。为使目的基因直接表达，目的基因插入的最佳位点是图中的      处（填数字序号）。

   （2）在大规模生产中，需要将选育的工程菌菌种经过多次扩大培养，再进行接种，扩大培养应选用      期的细菌；从物理性质看，应选用         培养基。

   （3）研究中发现，番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，导致害虫无法消化食物而被杀死，人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内，玉米获得了与番茄相似的抗虫性状，玉米这种变异的来源是        。

   （4）科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，并用基因工程的方法将该基因导入金茶花叶片细胞的染色体DNA上，经培养长成的植株具备了抗病性，这说明        。如果把该基因导入叶绿体DNA中，将来产生的配子中      （填“一定”或“不_定”）含有该抗病基因。

Ⅱ．（8分）报春花的花色表现为白色（只含白色素）和黄色（含黄色锦葵色素）一对相对性状，由两对等位基因（A和a，B和b）共同控制，显性基因A控制以白色素为前体物合成黄色锦葵色素的代谢过程，但当显性基因B存在时可抑制其表达（生化机制如下图所示）。’据此回答：

   （1）开黄花的纯合报春花植株的基因型可能是         ，开白花的纯种植株的基因型是      。

   （2）通过本图解说明基因与控制的性状之间的关系是         。

   （3）为了培育出能稳定遗传的黄色品种，某同学用开白花的纯种植株设计了如下实验：

    I．选择基因型为_________的两个品种进行杂交，得到F₁种子；

    Ⅱ．F₁种子种下得F₁植株，F₁自交得F₂种子；

    III． F₂种子种下得F₂植株，F₂自交，并选择开黄色花植株的种子混合留种；

    Ⅳ．重复步骤Ⅲ若干代，直到后代不出现性状分离为止。

   （4）①若F₁植株能产生比例相等的四种配子，说明这两对等位基因遵循的遗传定律是    定律。

②F₂植株中开黄花和白花之比为    ，在这些开黄花的植株上所结的种子中黄色纯合子占________。

③实验步骤III中，F₂种子种下得F₂植株，并选择混合种植F₂中开黄色花植株，使其自由交配，则F₃中A基因频率为           

I（12分）下图A～D段表示某细菌质粒的某基因，B表示RNA聚合酶结合位点。
（1）请在图下方的方框内用箭头表示出RNA聚合酶在C上的移动方向。为使目的基因直接表达，目的基因插入的最佳位点是图中的     处（填数字序号）。

（2）在大规模生产中，需要将选育的工程菌菌种经过多次扩大培养，再进行接种，扩大培养应选用     期的细菌；从物理性质看，应选用        培养基。
（3）研究中发现，番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，导致害虫无法消化食物而被杀死，人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内，玉米获得了与番茄相似的抗虫性状，玉米这种变异的来源是       。
（4）科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，并用基因工程的方法将该基因导入金茶花叶片细胞的染色体DNA上，经培养长成的植株具备了抗病性，这说明       。如果把该基因导入叶绿体DNA中，将来产生的配子中     （填“一定”或“不_定”）含有该抗病基因。
Ⅱ．（8分）报春花的花色表现为白色（只含白色素）和黄色（含黄色锦葵色素）一对相对性状，由两对等位基因（A和a，B和b）共同控制，显性基因A控制以白色素为前体物合成黄色锦葵色素的代谢过程，但当显性基因B存在时可抑制其表达（生化机制如下图所示）。’据此回答：

（1）开黄花的纯合报春花植株的基因型可能是        ，开白花的纯种植株的基因型是     。
（2）通过本图解说明基因与控制的性状之间的关系是        。
（3）为了培育出能稳定遗传的黄色品种，某同学用开白花的纯种植株设计了如下实验：
I．选择基因型为_________的两个品种进行杂交，得到F₁种子；
   Ⅱ．F₁种子种下得F₁植株，F₁自交得F₂种子；
III． F₂种子种下得F₂植株，F₂自交，并选择开黄色花植株的种子混合留种；
Ⅳ．重复步骤Ⅲ若干代，直到后代不出现性状分离为止。
（4）①若F₁植株能产生比例相等的四种配子，说明这两对等位基因遵循的遗传定律是   定律。
②F₂植株中开黄花和白花之比为   ，在这些开黄花的植株上所结的种子中黄色纯合子占________。
③实验步骤III中，F₂种子种下得F₂植株，并选择混合种植F₂中开黄色花植株，使其自由交配，则F₃中A基因频率为           

基因工程是在现代生物学、化学和工程学基础上建立和发展起来的，并有赖于微生物学理论和技术的发展运用，现在基因工程在动植物育种上有广泛而重要的应用。基因工程基本操作流程如图所示，请据图分析回答：

(1)图中A是__________，最常用的是________；在基因工程中，需要在___________酶的作用下才能完成剪接过程。

(2)不同种生物之间的基因移植成功，从分子水平上分析，进行基因工程的主要理论依据是________________________________________________________________________，也说明了生物共用一套______________。

(3)研究中发现，番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，导致害虫无法消化食物而被杀死，人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内，玉米获得了与番茄相似的抗虫性状，玉米这种变异的来源是________________。

(4)科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，并用基因工程的方法将该基因导入金茶花叶片细胞的染色体DNA上，经培养长成的植株具备了抗病性，这说明________。如果把该基因导入叶绿体DNA中，将来产生的配子中________(填“一定”或“不一定”)含有抗病基因。

I．玉米是雌雄同株异花植物。已知宽叶（A）对窄叶（a）为显性，苗期时就能识别出来。根据生产实践获知，杂交种（Aa）表现为高产，分别比显性纯合品种和隐性品种的产量高12%、20%。某科研小组在培育杂交种时，将纯种宽时玉米和纯种窄叶玉米进行了间行均匀种植，但由于错过了人工传粉的时机，结果导致玉米在自然状态下授粉（设同株异花授粉与品种间异株异花授粉几率相同）。
请结合所学知识分析回答：   
（1）按照上述栽种方式，两个品种玉米授粉方式共计有           种。收获的种子（胚）中杂合子占            ；若用上述自然授粉收获的种子用于次年种植，预计产量将比单独种植杂交种减少            ％。
（2）培育杂交种时，如果人工除去宽叶植株的雄花花序，收获     （宽叶、窄叶）植株上的种子即为杂交种。
（3）玉米花叶病是由花叶病毒引起的，苗期时出现黄绿相间条纹状叶。已知抗花叶病（b）为隐性。现有纯种宽叶不抗病与纯种窄叶抗病两个玉米品种，用部分纯种杂交后得到F₁，请利用F₁设计一个杂交组合，以获得高产且抗花叶病的植株（用遗传图解和必要的文字表达）。
II．下图表示利用胚胎干细胞（ES细胞）所作的一系列研究，请据图分析回答：
（1）过程I将胚胎干细胞置于Y射线灭活的鼠胎儿成纤维细胞的饲养层上培养，能维持细胞            的状态，培养时加入抗生素的目的是              。
（2）过程II将带有遗传标记的ES细胞注入早期胚胎的囊胚腔，通过组织化学染色，用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响的因素，这项研究利用了胚胎干细胞具有   的特点。
（3）过程Ⅲ中褐毛基因可能随机地插入到胚胎干细胞的DNA中，这些细胞有的能发育成转基因小鼠，有的却死亡。褐毛基因插入后导致有些胚胎干细胞死亡的最可能原因是            。
（4）过程Ⅳ得到的小鼠畸胎瘤中里面全是软骨、神经管和横纹肌等人类组织和器官。该过程研究的意义在于解决临床上                   等问题。

I．玉米是雌雄同株异花植物。已知宽叶（A）对窄叶（a）为显性，苗期时就能识别出来。根据生产实践获知，杂交种（Aa）表现为高产，分别比显性纯合品种和隐性品种的产量高12%、20%。某科研小组在培育杂交种时，将纯种宽时玉米和纯种窄叶玉米进行了间行均匀种植，但由于错过了人工传粉的时机，结果导致玉米在自然状态下授粉（设同株异花授粉与品种间异株异花授粉几率相同）。

请结合所学知识分析回答：   

（1）按照上述栽种方式，两个品种玉米授粉方式共计有            种。收获的种子（胚）中杂合子占             ；若用上述自然授粉收获的种子用于次年种植，预计产量将比单独种植杂交种减少             ％。

（2）培育杂交种时，如果人工除去宽叶植株的雄花花序，收获      （宽叶、窄叶）植株上的种子即为杂交种。

（3）玉米花叶病是由花叶病毒引起的，苗期时出现黄绿相间条纹状叶。已知抗花叶病（b）为隐性。现有纯种宽叶不抗病与纯种窄叶抗病两个玉米品种，用部分纯种杂交后得到F₁，请利用F₁设计一个杂交组合，以获得高产且抗花叶病的植株（用遗传图解和必要的文字表达）。

II．下图表示利用胚胎干细胞（ES细胞）所作的一系列研究，请据图分析回答：

（1）过程I将胚胎干细胞置于Y射线灭活的鼠胎儿成纤维细胞的饲养层上培养，能维持细胞             的状态，培养时加入抗生素的目的是               。

（2）过程II将带有遗传标记的ES细胞注入早期胚胎的囊胚腔，通过组织化学染色，用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响的因素，这项研究利用了胚胎干细胞具有    的特点。

（3）过程Ⅲ中褐毛基因可能随机地插入到胚胎干细胞的DNA中，这些细胞有的能发育成转基因小鼠，有的却死亡。褐毛基因插入后导致有些胚胎干细胞死亡的最可能原因是             。

（4）过程Ⅳ得到的小鼠畸胎瘤中里面全是软骨、神经管和横纹肌等人类组织和器官。该过程研究的意义在于解决临床上                    等问题。