11.(2010上海高考,39)农业科技工作者在烟草中找到了一抗病基因,现采用基因工程技术将该基因转入棉花,培育抗病棉花品系。请回答下列问题。

(1)要获得该抗病基因,可采用_______________________、_______________________等方法。为了能把该抗病基因转入到棉花细胞中,常用的载体是_______________________。

(2)要使载体与该抗病基因连接,首先应使用_______________________进行切割。假如载体被切割后,得到的分子末端序列为,则能与该载体连接的抗病基因分子末端是_______________。

 (3)切割完成后,采用___________________________酶将载体与该抗病基因连接,连接后得到的DNA分子称为__________________________。

(4)再将连接得到的DNA分子导入农杆菌,然后用该杆菌去_____________棉花细胞,利用植物细胞具有的_____________性进行组织培养,从培养出的植株中_____________出抗病的棉花。

(5)该抗病基因在棉花细胞中表达的产物是( )

A.淀粉            B.脂类

C.蛋白质           D.核酸

(6)转基因棉花获得的_____________________________是由该表达产物来体现的。

解析:该题考查了科学工作者获得抗虫棉的操作过程。抗虫棉是通过基因工程技术获得的。基因工程可以分为四个步骤:一是提取目的基因,二是目的基因与运载体结合,三是将目的基因导入受体细胞,四是目的基因的检测与表达。提取目的基因主要有两条途径:一是从供体细胞的DNA中直接分离基因,二是人工合成,人工合成目的基因有两种方法:一是通过mRNA→单链DNA→双链DNA;二是根据蛋白质氨基酸序列→mRNA序列→推测出结构基因核苷酸序列→通过化学方法人工合成。

整个操作过程需要用到许多工具。将目的基因与运载体用同一种限制性内切酶进行切割,可以切出互补的黏性末端;DNA连接酶能够使目的基因与运载体连接在一起,此时叫重组DNA分子;常用的运载体有细菌的质粒、噬菌体和动植物病毒等。抗虫棉培育过程中所用的运载体是细菌的质粒,将重组DNA分子导入细菌,然后让细菌再去感染棉花细胞,最后经检测与筛选,从而获得抗虫的棉花新品种。抗虫基因表达的产物是蛋白质,使棉花体现出抗虫性状。

答案:(1)从细胞中分离 化学方法人工合成 Ti质粒 (2)限制性内切酶(限制酶) A (3)DNA连接 重组DNA (4)感染 全能 筛选(选择) (5)C (6)抗病性状

7.(经典回放)昆虫学家用人工诱变的方法使昆虫产生基因突变,导致酯酶活性升高,该酶可催化分解有机磷农药。近年来已将昆虫控制酯酶合成的基因分离出来,通过生物工程技术将它导入细菌体内,并与细菌内的DNA分子结合,经这样处理的细菌仍能分裂繁殖。请根据上述资料回答:

(1)人工诱变在生产实践中已得到广泛应用,因为它能提高______________,通过人工选择获得______________。

(2)酯酶的化学本质是______________,基因控制酯酶合成要经过______________和______________两个过程。

(3)通过生物工程产生的细菌,其后代同样能分泌酯酶,这是由于__________________________________________。

(4)请你具体说出一项上述科研成果的实际应用:____________________________。

解析:(1)在自然状态下,生物基因突变的频率是很低的,但用人工的方法(物理因素有:X射线、γ射线、紫外线、激光等;化学因素有:秋水仙素、硫酸二乙酯等)处理生物,能大大地提高其变异频率,并从中选育出对人类有利的突变性状。

(2)大多数酶的化学本质是蛋白质,酯酶就属此类,蛋白质合成需要转录、翻译两个过程。

(3)生物工程能将“目的基因”整合到细菌DNA分子中,并随细菌DNA分子的复制而复制(在细胞的前后代传递),并在后代中能表达。

(4)酯酶能分解有机磷农药,将通过基因工程产生的含酯酶的细菌放入污水中,能分解水中的有机磷农药,降低农药对环境的污染。

答案:(1)基因突变频率 人们所需要的突变性状 (2)蛋白质 转录 翻译 (3)控制酯酶合成的基因,随着细菌DNA分子的复制而复制,并在后代中表达 ?(4)用?于降解水中的有机磷农药,以保护环境

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