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11.利用基因工程技术培育马铃薯新品种,目前已经取得丰硕成果.请根据教材所学知识回答下列问题:
(1)马铃薯易患多种疾病,导致其产量不高.通过导入抗病基因并使其表达可以提高马钤薯产量,基因工程中使用最多的抗病基因是病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因.
(2)马铃薯是双子叶植物,常用土壤农杆菌转化法(方法)将目的基因导入马铃薯受体细胞中.构建好的基因表达载体基本结构包括目的基因、标记基因、启动子、终止子、复制原点等五部分.
(3)科学家还培育出抗除草剂的转基因马铃薯,其设计方法:修饰除草剂作用的靶蛋白,使其对除草剂不敏感(填“敏感”或“不敏感”),或使靶蛋白过量表达,植物吸收除草剂后仍能正常代谢.
(4)将目的基因导入受体细胞后,还需对转基因植物进行目的基因的检测与鉴定.

分析 基因工程的四个步骤:
①目的基因的获取:常用的方法有从基因文库中获取、逆转录法、PCR技术扩增、化学合成法等.
②基因表达载体的构建:常用同种限制酶切割运载体和目的基因之后,用DNA连接酶连接.一般包括目的基因、标记基因、启动子和终止子.
③将目的基因导入受体细胞:植物细胞常用的有农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法;动物常用显微注射法;微生物常用钙离子处理法.
④目的基因的检测与表达:分子水平的检测有DNA分子杂交技术检测目的基因存在、分子杂交技术检测是否转录、抗原抗体杂交技术检测基因是否表达,还有个体水平的检测等.

解答 解:(1)通过导入抗病基因并使其表达可以提高马钤薯产量,基因工程中使用最多的抗病基因是病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因.
(2)马铃薯是双子叶植物,常用土壤农杆菌转化法将目的基因导入马铃薯受体细胞中.构建好的基因表达载体基本结构包括目的基因、标记基因、启动子、终止子、复制原点等五部分.
(3)除草剂只能作用于杂草,不能作用于马铃薯,因此需要修饰除草剂作用的靶蛋白,使其对除草剂不敏感(抵抗),或使靶蛋白过量表达,植物吸收除草剂后仍能正常代谢.
(4)将目的基因导入受体细胞后,还需对转基因植物进行目的基因的检测与鉴定.
故答案为:
(1)病毒外壳蛋白基因  
(2)土壤农杆菌转化法    启动子     终止子       复制原点
(3)不敏感       正常代谢
(4)目的基因的检测与鉴定

点评 本题主要考查与基因工程相关的知识,要求考生能够识记基因工程的操作程序,识记基因表达载体的组成;识记目的基因的检测与表达的方法等,再根据所学知识进行相关判断.

练习册系列答案
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19.黄瓜是我国重要的蔬菜作物,果实苦味是影响黄瓜品质的重要因素之一.P1为新发  现的黄瓜果实苦味纯合品系,科研人员对其进行了遗传学研究.
(1)将P1与其他的纯合黄瓜品系进行杂交得F1,再自交得到F2.结果如表:
 杂交组合 F1F2 
果实苦味 果实不苦 
 P1×P2(果实苦味) 果实苦味 192株 0株
 P1×P3(果实不苦)  果实苦味 137株 47株
 P1×P4(果实苦味)  果实苦味 154株 11株
分析上述结果可知,果实苦味、不苦性状由两对等位基因控制,遵循基因自由组合定律,若检测F1个体的基因组成,应将其与P3品系进行杂交.
(2)控制果皮光泽、果皮绿色深浅、刺瘤密稀性状的基因,分别位于黄瓜的4、6、7号染色体上.为确定P1所携带的果实苦味基因与染色体的位置关系,研究人员进一步分析了P1与P3的杂交后代,由如表的结果可推测,控制P1果实苦味的基因位于7号染色体上,判断的依据是性状组合③F1的测交结果为1:6:6:1(12:71:69:13),可推测F1产生的四种配子的比例不是1:1:1:1,两对等位基因不遵循基因自由组合定律,因此位于一对同源染色体上. 
      P1×P3性状组合F1的测交结果 
①果实苦皮有光×果不苦皮无光 果实苦皮有光
40株
果不苦皮有光
42株 
果实苦皮无光
41株 
 果不苦皮无光
45株
②果实苦皮浅绿×果不苦皮深绿 果实苦皮深绿
41株
 果不苦皮深绿
44株
果实苦皮浅绿
40株 
 果不苦皮浅绿
43株
③果实苦刺瘤稀×果不苦刺瘤密 果实苦刺瘤密
12株
果不苦刺瘤密
74株 
 果实苦刺瘤稀
69株
 果不苦刺瘤稀
13株
(3)为选育品质优良的果实无苦味黄瓜,研究人员进行了分子水平的鉴定.STR是DNA分子上的重复序列,重复次数在黄瓜的不同个体间有差异,可作为苦味基因的分子标记.利用PCR技术,扩增P1和P3杂交后代F2中不同植株的STR,以此检测苦味基因.根据电泳检测的图谱分析,应该选取F2中13、15、16用于后续培养.

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