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7.基因治疗是指将外源正常基因导入靶细胞,以纠正或补偿因基因缺陷和异常引起的疾病,以达到治疗目的.干扰素基因缺陷的小鼠不能产生成熟的淋巴细胞,科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对干扰素基因缺失的小鼠进行了基因治疗.请回答相关问题:
(1)为使干扰素基因在小鼠细胞中高效表达,需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入表达载体的启动子和终止子之间,这个过程需要:限制酶和DNA连接酶 酶.构建的表达载体,应该要有标记基因,它的作用是:鉴别和筛选出含有目的基因的受体细胞
(2)在构建含干扰素基因的表达载体前,可利用PCR技术对目的基因进行扩增,该技术需在Taq酶(热稳定性DNA聚合酶)酶的作用下延伸脱氧核苷酸链.将干扰素基因导入ES细胞常用的方法是显微注射法.
(3)为检测干扰素基因的表达情况,可采用抗原-抗体杂交方法,若有杂交的,表明已成功合成了干扰素.

分析 基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成.
(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等.
(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样.将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法.
(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术.个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等.

解答 解:(1)基因表达载体的组成包括:目的基因、标记基因、启动子、终止子.来自cDNA文库的基因是通过逆转录得到的,无启动子和终止子等,将其插入在表达载体的启动子和终止子之间才能构成完整的基因并在受体细胞内表达.构建基因表达载体时,首先要用限制酶切割外源DNA分子和运载体,其次要用DNA连接酶将目的基因与运载体连接形成重组DNA分子;标记基因的作用是鉴别和筛选出含有目的基因的受体细胞.
(2)PCR技术可在体外大量扩增目的基因;该技术需在Taq酶(热稳定性DNA聚合酶) 的作用下延伸脱氧核苷酸链.将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法.
(3)为检测目的基因是否表达,可采用抗原-抗体杂交法.
故答案为:
(1)启动子  终止子  限制酶和DNA连接酶    鉴别和筛选出含有目的基因的受体细胞
(2)PCR   Taq酶(热稳定性DNA聚合酶)   显微注射法    
(3)抗原-抗体杂交

点评 本题考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的概念、原理、操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节,能结合所学的知识准确答题.

练习册系列答案
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15.某雌雄异株植物为XY型性别决定,该植物花色(红、紫、白)由两对独立遗传的基因控制,其中A、a基因位于常染色体上.A、B基因共存时植株开紫花;仅有A基因而没有B基因时植株开红花;没有A基因时,不管有无B基因植株都开白花.现将杂合红花雌株与纯合紫花雄株杂交,子代雄株全开红花,雌株全开紫花.
(1)等位基因B、b位于X染色体上,请用遗传图解解释上述杂交结果(不必写出配子).

(2)研究者用射线照射亲本雄紫花的花粉并授于亲本雌红花的个体上,发现在F1代雄花中出现了1株白花.镜检表明,其原因是射线照射导致一条染色体上载有基因A的区段缺失,这种变异属于染色体结构变异.F1雄白花植株的基因型为aXbY,该个体能产生4种类型的配子.
(3)镜检时最好选择F1代雄白花植株正在进行减数分裂的细胞观察和比较染色体,原因是减数分裂同源染色体联会时,便于比较二者的异同.
(4)用杂交方法也能验证上述变异类型,原理是:虽然一条染色体区段缺失不影响个体生存,但是当两条染色体均缺失相同区段时则有致死效应.请补充完成以下杂交实验方案:
①选F1雄白花植株与纯合的雌红花植株杂交,得到种子(F2代);
②F2代雌植株与F1雄白花植株杂交,得到种子(F3代);
③种植F3,观察统计F3代植株的花色及比例.
结果分析:若F3代植株中红花:白花为4:1时,即可验证上述变异类型.
16.某农场种植的H品种玉米自交后代中,发现了叶片颜色为黄绿色的变异植株.此变异植株因光合作用不足,在开花前死亡.请分析回答:

(1)有研究者提出:玉米叶片为黄绿色的原因是叶绿素含量减少.取等质量的黄绿色叶片和正常的绿色叶片,分别加入无水乙醇(丙酮)作为提取液,研磨、过滤得到滤液;再用纸层析法分离滤液中的色素.若黄绿色叶片色素分离的实验结果如图1中的乙(甲,乙)所示,则说明上述假设成立.
(2)研究者对上述变异有两种假设:
假设1:与叶绿素合成相关的酶的基因(M基因)发生了基因突变;
假设2:叶片黄绿色是由于“含M基因”的染色体片段丢失所致.
研究者让H品种玉米进行单株自交,其中某株玉米所结种子再种植,子一代中叶片黄绿色有123株,叶片绿色有363株.
①上述性状分离结果可用假设1和2(填1、2或1和2)解释.
②若假设1成立,则叶片黄绿色变异为隐性(显性,隐性)突变.检测该变异是否由单基因突变引起不能用测交实验,理由是.
③假设2所述的变异属于染色体结构变异.若在上述H品种玉米植株的幼嫩花药中观察到如图2染色体图象,此时细胞处于减数第一次分裂的前(或四分体)期.则证明假设2可能成立.
(3)若绿色玉米种植在缺乏镁元素的土壤中,也会出现黄绿色玉米植株,此现象属于(属于/不属于)变异.

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