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19.生长激素是一种由垂体分泌的蛋白质类激素,缺乏生长激素会导致侏儒症.传统制药工业是从猪脑中提取这类激素,产量很低.基因工程以细菌为受体细胞,将人生长激素基因导入其中,细菌增殖并表达产物.示意如图:

(1)A与D分别是质粒、重组质粒.A在基因工程中称为运载体.获得B与C需要限制酶酶,过程④需要DNA连接酶酶.
(2)C在基因工程中称为目的基因.为什么不能直接将C注入细菌体内?为了让目的基因在受体细胞内稳定的存在、复制并表达.过程⑤是将质粒导入受体细菌,过程⑥筛选的必要性是因为导入到受体细胞中的可能是普通质粒.
(3)过程⑦通过细菌的分裂增殖获得大量的工程菌,产物的表达是通过转录、翻译过程完成.

分析 1、基因工程的基本工具:“分子手术刀”--限制性核酸内切酶(限制酶)、“分子缝合针”--DNA连接酶、“分子运输车”--载体.
2、载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存.
②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入.
③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择.
3、目的基因的检测和表达
①首先要检测 转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因,方法是采用 DNA分子杂交技术.
②其次还要检测 目的基因是否转录出了mRNA,方法是采用用标记的目的基因作探针与 mRNA杂交.
③最后检测 目的基因是否翻译成蛋白质,方法是从转基因生物中提取 蛋白质,用相应的 抗体进行抗原-抗体杂交.
④有时还需进行 个体生物学水平的鉴定.如 转基因抗虫植物是否出现抗虫性状.

解答 解:(1)A分析图解可知,A为小型环状DNA,此为质粒;质粒和目的基因利用利用限制酶和DNA连接酶作用构建重组质粒,即图中D表示重组质粒.质粒在基因工程中称为运载体.
(2)C在基因工程中称为 目的基因.由于,目的基因在受体细胞中不能稳定存在并表达,因此需要将目的基因与运载体结合后才能导入受体细胞,而不能直接将C注入细菌体内.过程⑤是将质粒导入受体细菌,由于导入受体细胞的可能是普通质粒、也可能是重组质粒,因此必须要进行筛选.
(3)过程⑦通过细菌的分裂增殖获得大量的工程菌,产物的表达就是基因的表达,基因的表达包括转录和翻译两个步骤.
故答案为:
(1)质粒、重组质粒    运载体     限制酶     DNA连接酶
(2)目的基因    为了让目的基因在受体细胞内稳定的存在、复制并表达     导入到受体细胞中的可能是普通质粒
(3)转录、翻译

点评 本题考查了基因工程的有关知识,要求考生能够识记基因工程的相关操作步骤,识记基因工程的工具,并能够结合题干信息确定字母和属于表示的结构名称和生理过程,再结合题干信息答题.

练习册系列答案
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7.科学家用植物细胞杂交方法,将番茄的原生质体和马铃薯的原生质体融合,成功地培育出了“番茄-马铃薯”杂种植株,如图1所示,其中①~⑤表示过程,英文字母表示细胞、组织或植株.育种工作者还利用番茄进行了如下三组实验如图2.据图回答下列问题:

(1)实现过程②的技术是原生质体融合,在此之前使用纤维素酶和果胶酶处理细胞以除去细胞壁.过程③原生质体经过细胞壁再生,与此密切相关的细胞器为高尔基体(线粒体).
(2)过程②后,在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的叶绿体存在,这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志.
(3)若番茄细胞内有m条染色体,马铃薯细胞含n条染色体,则“番茄-马铃薯”细胞内含m+n条染色体;若杂种细胞培育成为“番茄-马铃薯”植株为四倍体,则此杂种植株的花粉经离体培育得到的植株属于单倍体植株.
(4)如果形成c细胞的a、b细胞都是番茄细胞,那么更简单的得到番茄植株f的处理方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗.
(5)若杂种植株在有丝分裂在过程中,仅保留番茄的染色体而马铃薯的染色体会不断丢失,采用特异性引物对番茄和马铃薯基因组DNA进行PCR扩增,得到两亲本的差异性条带,可用于杂种植株的鉴定.图3是用该引物对双亲及4棵再生植株1~4进行PCR扩增的结果.据图判断,再生植株1~4中一定是杂种植株的有(多选)1、2、4.

(6)图2Ⅰ过程培育植物体A主要应用了植物组织培养技术技术.
(7)用红果多室(Yymm)番茄植株的花粉进行Ⅱ、Ⅲ有关实验,则Ⅱ过程中,培育植物体B的方法(Ⅱ)称为单倍体育种.植物体C的基因型有YYmm或Yymm或yymm.(细胞A为两两融合细胞,写出具体的基因型.)
(8)三种育种得到的植物体A、B、C中一定为纯合体的是植物体B.

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