题目内容

18．如图所示为农作物新品种的育种方式：

（1）图示育种方式涉及到的生物工程技术有：基因工程、植物组织培养、植物体细胞杂交．
（2）②③过程分别为：脱分化、再分化．
（3）⑤过程中常用的载体是质粒；⑤过程表示的基因操作步骤是将目的基因导入受体细胞．
（4）在构建的基因表达载体时，启动子位于目的基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位．要确定抗虫基因导入受体细胞后，是否能稳定遗传并表达，请写出在个体水平上的鉴定过程让害虫侵食棉花的叶子，观察害虫是否死亡．
（5）上述育种与传统杂交育种相比，突出优点是打破生殖隔离、克服了远缘杂交不亲和的障碍，周期短、实现遗传物质的定向改变．

分析 分析题图：图示为农作物新品种的育种方式，其中①表示植物体细胞融合；②表示脱分化过程；③表示再分化过程；④表示胚状体包裹人工薄膜形成人工种子；⑤表示采用基因工程技术将目的基因导入受体细胞．

解答 解：（1）图中⑤过程涉及到基因工程，①过程为植物体细胞杂交，两者都需要植物组织培养技术的支持．
（2）图中②为脱分化的过程，可获得愈伤组织，然后经过③再分化而得到胚状体．
（3）基因工程中常用的载体为质粒；⑤过程是将目的基因导入到某种植物受体细胞中．
（4）启动子是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，作用是驱动基因转录（出mRNA）．要确定抗虫基因导入受体细胞后，是否能稳定遗传并表达，可以让害虫侵食棉花的叶子，观察害虫是否死亡．
（5）与传统的杂交育种相比，基因工程育种和植物体细胞杂交育种的优点：打破生殖隔离、实现遗传物质的定向改变、克服了远缘杂交不亲和的障碍，周期短．
故答案为：
（1）基因工程、植物组织培养、植物体细胞杂交
（2）脱分化、再分化
（3）质粒　将目的基因导入受体细胞
（4）启动子RNA聚合酶让害虫侵食棉花的叶子，观察害虫是否死亡
（5）打破生殖隔离、克服了远缘杂交不亲和的障碍，周期短、实现遗传物质的定向改变

点评 本题结合图解，考查基因工程和植物细胞工程的相关知识，要求考生识记基因工程的操作步骤；识记植物组织培养的过程及应用；识记植物体细胞杂交技术的过程及意义，能结合图中信息准确答题．

练习册系列答案
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（2010•北京）保护生物多样性是实现人类社会可持续发展的基础．下列对生物多样性的理解正确的是（ ）

A．生物多样性的丰富程度与自然选择无关

B．群落演替过程中的生物多样性逐渐降低

C．物种多样性比较高的生态系统相对稳定

D．遗传多样性较低的种群适应环境能力强
11．下列关于基因工程的叙述，正确的是（　　）
A．基因工程经常以抗菌素抗性基因为目的基因，人工合成目的基因不用限制性内切酶
B．细菌质粒、病毒是基因工程常用的运载体
C．通常用一种限制性内切酶处理目的基因DNA，用另一种处理运载体DNA
D．为育成抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体细胞
8．SRY-PCR是对移植前的人胚胎进行性别鉴定的技术．基本操作程序如下：
（1）从被测胚胎的滋养层中取出几个细胞．
（2）以Y染色体上SRY基因（性别决定基因）的一段序列作引物，用被测胚胎DNA作模板进行PCR扩增．根据SRY基因序列设计的引物长度一般为20～24个核苷酸，其不宜过短的原因主要是防止引物随机结合．两种引物中G+C的含量相差不宜过大，原因主要是G+C的含量差别过大，低温复性温度难以统一．
（3）最后可用放射性同位素标记的含有SRY基因的特异性DNA序列作探针，利用DNA分子杂交技术检测扩增产物．如果某早期胚胎检测结果为阳性，则可判断该胚胎发育成的个体性别是雄性．若该技术岗位上的操作人员为男性，要求一定要戴好手套、口罩和工作帽等，主要原因是男操作员的RY基因可能污染样品．
14．基因工程基本操作流程如图，请据图分析回答：
（1）图中A是目的基因（外源基因）；在基因工程中，需要在限制性核酸内切酶和DNA连接 酶的作用下才能完成剪接过程．
（2）在如图基因工程的操作过程中，遵循碱基互补配对原则的步骤有②④．（用图中序号表示）
（3）从分子水平分析不同种生物之间的基因移植成功的主要原因是不同生物DNA分子具有相同的双螺旋结构，这也说明了不同生物共用一套遗传密码．
（4）Bcl-2基因是细胞凋亡抑制基因，用PCR技术可以检测该基因转录水平，进而了解该基因与不同胚胎时期细胞凋亡的关系．在PCR过程中可检测出cDNA中Bcl-2cDNA的分子数，进而计算总mRNA中Bcl-2mRNA的分子数，从而反映出Bcl-2基因的转录水平．①图中X表示逆转录过程．
②从基因组数据库中查询Bcl-2mRNA的核苷酸序列，以便根据这一序列设计合成引物用于PCR扩增，PCR扩增过程第一轮循环的模板是Bcl-2cDNA．在获得单链模板的方式上，PCR扩增与体内DNA复制不同，前者通过高温解开双链，后者通过解旋酶解开双链．
（5）将基因表达载体导入受体的受精卵中常用显微注射法，在培育转基因植物常用农杆菌转化法，农杆菌的作用是农杆菌可感染植物，将目的基因转移到受体细胞中．
（6）研究中发现，番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，导致害虫无法消化食物而被杀死，人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内，玉米获得了与番茄相似的抗虫性状，玉米这种变异的来源是基因重组．
3．下列对基因工程的理解，正确的是（　　）
①可按照人们的意愿，定向改造生物遗传特性的工程；
②对基因进行人为删减或增添某些碱基；
③是体外进行的人为的基因重组；
④在实验室内，利用相关的酶和原料合成DNA；
⑤主要技术为体外DNA重组技术和转基因技术；
⑥在DNA分子水平上进行操作；
⑦一旦成功，便可遗传．
A．①②③④⑤⑥B．①③④⑤⑥⑦C．①③⑤⑥⑦D．①②③⑤⑥⑦
10．我国基因工程药物的研制和生产发展迅猛，如图是利用基因工程方法生产重组人生长激素的示意图．图中质粒表示基因工程中经常选用的载体-pBR322质粒，Ampr表示青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因．根据上图回答下列问题（限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ切割形成的末端均不相同）：

（1）过程②必需的酶是逆转录酶，这种获取目的基因的方式是人工合成，除此之外目的基因的获取方法还有从基因文库中获取，PCR扩增．过程④必需的酶是DNA连接酶．⑤过程中为提高成功率，常用CaCl2溶液处理大肠杆菌．基因工程中载体除了质粒还有动植物病毒、噬菌体．
（2）如果用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ对质粒pBR322进行切割，用一种酶、两种酶和三种酶分别切割时，则形成的DNA片段共9种，其中含有完整四环素抗性基因的DNA片段的比例是$\frac{1}{3}$．
（3）如果只用限制酶PstI切割目的基因和质粒pBR322，完成过程④、⑤后，将三角瓶内的大肠杆菌（不含Ampr、Tetr抗性质粒）先接种到甲培养基上，形成菌落后用无菌牙签挑取甲上的单个菌落，分别接种到乙和丙两个培养基的相同位置上，一段时间后，菌落的生长状况如图所示．接种到甲培养基上的目的是筛选含四环素抗性基因的大肠杆菌，含有目的基因的大肠杆菌在乙、丙培养基上的存活状态分别是死亡，存活．
6．大豆子叶颜色（BB表现为深绿，Bb表现为浅绿，bb呈黄色，幼苗阶段死亡）和花叶病的抗性（抗病、不抗病分别由R、r基因控制）遗传的实验结果如下表：
组合母本父本F1的表现型及植株数
一子叶深绿不抗病子叶浅绿抗病子叶深绿抗病220株，子叶浅绿抗病217株
二子叶深绿不抗病子叶浅绿抗病子叶深绿抗病110株，子叶深绿不抗病109株，
子叶浅绿抗病108株，子叶浅绿不抗病113株
下列叙述正确的是（　　）
A．组合一和组合二父本的基因型相同
B．F1的子叶浅绿抗病植株自交，在F2的成熟植株中表现型的种类有4种，比例为9：3：3：1
C．用子叶深绿与子叶浅绿植株杂交得F1，F1随机交配得到的F2成熟群体中，子叶深绿与浅绿的比例为3：2
D．在最短的时间内选育出纯合的子叶深绿抗病大豆最好用与组合二的父本基因型相同的植株自交
7．己知玉米A_C_R_的种子为有色籽粒，其他均为无色．一株有色籽粒的玉米M 同三个植株杂交，结果如下：
①M×aaccRR→50%有色种子；②M×aaCCrr→25%有色种子；③M×AAccrr→50%有色种子，则这个有色植株M 的基因型是（　　）
A．AACcRrB．AaCcRRC．AaCcRrD．AaCCRr

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