题目内容

科学家在水稻基因组中发现了一种特殊的营养基因，为了对其进行扩增，有人设计了两种不同的扩增方法。一种是将该DNA片段用限制酶切割下来，导入细菌细胞中，然后通过培养细菌进行体内扩增；另外一种方法是利用PCR技术进行体外扩增。

(1)方法1的过程如下：

第一步：用限制酶将目的基因切割下来，插入到含有特异性抗生素标记基因的质粒中。

第二步：将重组质粒导入受体菌，利用添加特异性抗生素的培养基对受体菌进行筛选。

第三步：对筛选得到的受体菌进行培养、扩增。

第四步：从培养得到的受体菌中分离纯化目标DNA片段。

①筛选的标准是看在该培养基上受体菌________，其原理是________________________

________________________________________________________________________。

②请举出一种影响培养效果的因素，并简要说明其原理：____________________________________________________________________________。

(2)根据方法2回答下列问题：

①PCR技术的关键是要能制备得到耐高温的________酶，该酶的功能是__________________________________。

②PCR中加入的引物有______种，加入引物的作用是____________________________。

③PCR技术的原理是_____________________________________________。

 

(1)①能否生长　只有含有重组质粒的细菌(即含有目的基因的细菌)才含有特异性抗性基因，才能在添加特异性抗生素的培养基上生长

②培养温度，温度影响细菌体内酶的活性(或培养的气体条件，氧气和二氧化碳的含量会影响细菌的代谢)(2)①DNA聚合　催化脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键②2　作为DNA复制的起点(3)DNA双链复制

练习册系列答案
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“人类基因组计划”是一个庞大的工程，参加这项计划的有美、英、日、法、德和中国科学家，这项计划的目标是绘制四张图，每张图都涉及到人类一个染色体组，大约3～5万个基因。2000年6月26日，六国科学家向全世界宣布：“人类基因组草图”的绘制已经全部完成。它的实际内容是人类24条染色体上的30亿个碱基对的测序工作已经完成，其准确率达90％以上，2001年1月，六国科学家又宣布“人类基因组精图”绘制完成。不久前，中国科学家宣布：我国在世界上第一次完成“水稻基因组”的全部测序工作。

(1)“人类基因组计划”需要测定人类的24条染色体的基因和碱基顺序，试指出这24条染色体是         ，为什么不测定23条，因为                              。

(2)若水稻的体细胞中含24条染色体，则“水稻基因组”测定的染色体是         条。

(3)DNA分子只含有4种脱氧核苷酸，能构成人的3～5万个基因的原因是         。

(4)科学发现：人类蛋白质有61%与果蝇同源，43％与线虫同源，46％与酵母菌同源，这一事实可以从           水平说明生物之间存在                           关系。

水稻种子中70%的磷以植酸形式存在，植酸容易与蛋白质结合排出体外，是多种动物的抗营养因子，而植酸酶可降解植酸。科学家研究发现酵母菌中含有植酸酶，设想将酵母菌的植酸酶基因导入水稻，培育低植酸转基因水稻品种。下图是获取植酸酶基因的流程，结合所学知识及相关信息回答下列问题：

（1）图中基因组文库              cDNA文库（填“大于”或者“小于”），B过程需要的酶是                    。

（2）为获得大量的目的基因，可以用         技术进行扩增，其原理是             ，该过程中需要以图中的          或         为模板，所用酶的显著特点是       。

（3）植酸酶基因能在水稻体内稳定遗传的关键是                    ，可以用                 技术进行检验。科学家想获得活性更高的植酸酶，首先要设计预期             ，再推测应有的氨基酸序列，最终对       进行修饰，这是基因工程的延伸----蛋白质工程。

（4）植物基因工程硕果累累，请列举出两方面的应用

①                                                                        ；

②                                                                         。

“人类基因组计划”是一个庞大的工程，参加这项计划的有美、英、日、法、德和中国科学家，这项计划的目标是绘制四张图，每张图都涉及到人类一个染色体组，大约3～5万个基因。2000年6月26日，六国科学家向全世界宣布：“人类基因组草图”的绘制已经全部完成。它的实际内容是人类24条染色体上的30亿个碱基对的测序工作已经完成，其准确率达90％以上，2001年1月，六国科学家又宣布“人类基因组精图”绘制完成。不久前，中国科学家宣布：我国在世界上第一次完成“水稻基因组”的全部测序工作。
(1)“人类基因组计划”需要测定人类的24条染色体的基因和碱基顺序，试指出这24条染色体是        ，为什么不测定23条，因为                             。
(2)若水稻的体细胞中含24条染色体，则“水稻基因组”测定的染色体是        条。
(3)DNA分子只含有4种脱氧核苷酸，能构成人的3～5万个基因的原因是        。
(4)科学发现：人类蛋白质有61%与果蝇同源，43％与线虫同源，46％与酵母菌同源，这一事实可以从          水平说明生物之间存在                          关系。

[生物─选修3现代生物技术专题]（15分）
资料一：华中农大的水稻（2N=24）科研团队从本世纪初就开始提出“少投入、多产出、保护环境”的水稻“第二次绿色革命”战略目标，构想通过整合目前国内外最新的水稻分子生物学的研究成果，采用现代生物技术与传统育种手段相结合的策略，对水稻抗病虫、抗旱抗逆、营养高效利用、高产、优质等五大性状进行全面改良，培育水稻新品种“绿色超级稻”。
据张启发院士介绍，“绿色超级稻”的基本目标是在不断提高产量、改良品质的基础上，实现基本不打农药、显著少施化肥、节水抗旱。它可有效缓解我国经济快速发展对资源的需求与环境可持续发展的尖锐矛盾，促进我国农业产业化结构调整和升级。2001年，中国科学家成功完成世界上第一张籼稻全基因组物理图谱；2005年，有三位科学家分别从不同层面和角度思考了同一个问题，即“水稻育种的长远、可持续发展”。现在“绿色超级稻”的育种工作正在进行中。
（1）所谓的传统育种方法是指：             ，             ，             。按张教授的设想，所要选用的现代生物技术很可能是                   ，这项技术的最大优势是能                                  。
（2）若对水稻基因组测序，要测13条染色体上的基因序列？         （对，不对）。
资料二：2009年10月，我国自主研发的转基因抗虫水稻“华恢1号”获得农业部颁发的安全证书。下图表示该抗虫水稻主要培育流程，据图回答：

（3）④过程应用的主要生物技术是              。
（4）杀虫基因（crylA）是人们根据几种Bt毒蛋白的分子结构，设计并人工合成的，这属于          工程技术范畴。

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