题目内容

14．下列是有关基因工程和细胞工程的问题，请据图分析回答．

科学家通过基因工程，成功培育出能抗棉铃虫的棉花植株--抗虫棉，其过程大致如图所示．
（1）细菌的基因之所以能“嫁接”到棉花细胞内，原因是组成细菌和植物的DNA分子的空间结构和化学组成相同．细菌的基因到棉花细胞内能“表达”，说明不同生物共用一套遗传密码．
（2）为在短时间内大量获得目的基因，可用PCR技术扩增的方法，其原理是DNA复制．
（3）目的基因获取之后，需要进行基因表达载体的构建，其组成必须有启动子、目的基因、终止子以及标记基因等．此步骤是基因工程的核心．
（4）Ti质粒是农杆菌中的一种质粒，其上有T-DNA，把目的基因插入Ti质粒的T-DNA中是利用了T-DNA的可转移特点．“转基因抗虫棉”抗害虫的遗传信息传递过程可表示为抗虫基因→RNA→毒蛋白．
（5）上述过程中，将目的基因导入棉花细胞内使用了农杆菌转化法，这种导入方法较经济、有效．目的基因能否在棉株体内表达其遗传特性还需要通过检测才能知道，检测采用的方法是分子杂交技术、抗原-抗体杂交技术．
（6）在抗虫棉培育过程中，受体细胞如果采用愈伤组织细胞，与采用叶肉细胞相比较，其优点是全能性高，该过程采用的技术是植物组织培养．
（7）某棉农在食用该抗虫棉种子压榨的棉籽油炒芹菜后，出现鼻塞流涕，皮肤骚痒难忍症状．停用一段时间后这些症状会自然消失，该现象很可能是过敏反应．

分析 1、基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取，②基因表达载体的构建，③将目的基因导入受体细胞，④目的基因的检测与鉴定．其中核心步骤为基因表达载体的构建；其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用．
2、农杆菌转化法：
①农杆菌特点：易感染双子叶植物和裸子植物，对单子叶植物没有感染力；Ti质粒的T-DNA可转移至受体细胞，并整合到受体细胞的染色体上．
②转化：目的基因插人Ti质粒的T-DNA上$\stackrel{转入}{→}$农杆菌→导入植物细胞→目的基因整合到植物细胞染色体上→目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达．

解答 解：（1）细菌的基因之所以能“嫁接”到棉花细胞内，原因是：①组成细菌和植物的DNA分子的空间结构和化学组成相同，②有互补的碱基序列．细菌的基因到棉花细胞内能“表达”，说明不同生物共用一套遗传密码．
（2）为在短时间内大量获得目的基因，可用PCR技术进行扩增，其原理是DNA复制．
（3）目的基因获取之后，需要进行基因工程的核心步骤，即基因表达载体的构建；其组成必须有启动子、终止子、目的基因和标记基因等．
（4）Ti质粒是农杆菌中的一种质粒，其上有T-DNA，把目的基因插入Ti质粒的T-DNA中是利用了T-DNA的可转移特点．“转基因抗虫棉”抗害虫的遗传信息传递过程包括转录和翻译两个过程，可表示为抗虫基因$\stackrel{转录}{→}$RNA$\stackrel{翻译}{→}$毒蛋白．
（5）上述过程中，将目的基因导入棉花细胞内使用了农杆菌转化法，这种导入方法较经济、有效．目的基因能否在棉株体内稳定维持和表达其遗传特性的关键是目的基因是否插入到受体细胞染色体DNA上，还需要通过检测才能知道，检测采用的方法是DNA分子杂交技术和分子杂交技术．
（6）在抗虫棉培育过程中，受体细胞如果采用愈伤组织细胞，与采用叶肉细胞相比较，其优点是全能性高，该过程采用的技术是植物组织培养．
（7）某棉农在食用该抗虫棉种子压榨的棉籽油炒芹菜后，出现鼻塞流涕，皮肤骚痒难忍症状．停用一段时间后这些症状会自然消失，该现象很可能是过敏反应．
故答案为：
（1）组成细菌和植物的DNA分子的空间结构和化学组成相同 不同生物共用一套遗传密码
（2）PCR技术     DNA复制
（3）基因表达载体的构建    启动子    终止子
（4）可转移    抗虫基因→RNA→毒蛋白
（5）农杆菌转化      分子杂交技术      抗原-抗体杂交技术
（6）全能性高   植物组织培养
（7）过敏反应

点评 本题结合转基因抗虫棉的培养过程图，考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理、工具及操作步骤，掌握各步骤中应注意的细节，能结合图中信息答题．

练习册系列答案
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4．为了实现废物资源化，人类正努力将废纸中的纤维转化为一种新的资源--乙醇，其基本流程如图所示，请回答相关问题：
（1）自然界中①环节需要的产酶微生物大多分布在富含纤维素的环境中．在上述环境中进行土壤取样，样品首先要通过选择培养来增加纤维素分解菌的浓度．
（2）将用液体培养基选择培养得到的微生物需采用稀释涂布平板法法接种到以纤维素为碳源、并加入刚果红的培养基上，筛选周围有透明圈的菌落．
（3）以上步骤只是对目的微生物进行了初步的筛选，为了确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行的实验．确定了所需要的微生物后，就可进行图中③环节，以获得进行酒精发酵的原料．
（4）生产中可以满足④环节的常见菌种是酵母菌，⑤环节要保证无氧条件才能发酵产生乙醇．
5．某人饥饿时遇到寒冷刺激，体温下降会表现出面色苍白，全身颤抖．则有关叙述错误的是（　　）
A．该个体血糖浓度降低，细胞产热不足以维持正常体温
B．该个体感觉饥寒交迫的中枢不在下丘脑
C．调节过程中促甲状腺激素、胰高血糖素等多种激素分泌会增加
D．调节过程中几乎所有的细胞都被调动起来抵御寒冷，调节过程中只有神经调节
2．现有从生物体内提取出的五种有机物A、B、C、D、E，它们之间的转化关系如图所示．已知A物质代表糖类；B物质可控制C物质的合成；B物质和E物质的基本单位中，含有某些种类的A物质；A物质在代谢中产生的某些中间产物--丙酮酸，可以转化为C物质的基本单位；体内过多的A、C物质可以转化为D物质．请分析回答：
（1）指出物质名称：
B．DNA；C．蛋白质；D．脂肪；E．RNA．
（2）组成物质B、E的基本单位共有8种，其中组成物质B的基本单位中的A物质是脱氧核糖
（3）列举两种对生命活动具有调节作用的C物质：①胰岛素；②生长激素．
（4）相同质量的物质A、C、D氧化分解，吸收氧气最多的是D．
（5）实验得到的C可用双缩脲试剂鉴定，呈现紫色．
9．下列关于RNA的叙述，正确的是（　　）
A．化学本质为RNA的核酶只能在细胞核内发挥作用
B．在翻译时，mRNA上有多少个密码子就有多少个转运RNA与之对应
C．线粒体中含有mRNA、tRNA和rRNA
D．基因转录形成的mRNA经加工后部分形成tRNA和rRNA
19．如图1表示某生物细胞分裂的不同时期每条染色体上DNA含量的变化；图2表示该生物细胞分裂不同时期的细胞图象（字母E、e代表染色体上的基因）．图3表示细胞分裂过程中可能的染色体数和染色体中DNA分子数目．请据图回答问题：

（1）图1中AB段形成的原因是DNA复制，CD段变化发生在减数第二次分裂后期或有丝分裂后期．
（2）图2中，乙细胞中含有2对同源染色体，甲所示细胞分裂的前一阶段，细胞中染色体排列的特点是全部染色体的着丝点排列在细胞中央赤道板上
（3）图2中，乙细胞处于图1中的BC段，对应于图3中的B．
6．请回答基因指导蛋白质合成过程的有关问题．
（1）某mRNA的一段碱基序列为CUAGAA，则其DNA模板链相应的碱基序列为GATCTT，此mRNA的该段包含2个密码子．
（2）真核细胞的mRNA在细胞核中合成后进入细胞质，与合成蛋白质的细胞器核糖体结合，以mRNA为模板，以游离氨基酸为原料合成蛋白质．
3．如图表示细胞内蛋白质合成后的去向和定位，其中①～⑦表示细胞结构，甲～丁表示结构中的物质．请据图回答：
（1）①～⑦中，具有双层膜的是⑤⑥⑦（填序号），不含有磷脂分子的结构是①．
（2）[⑦]线粒体是为细胞生命活动提供能量的主要场所，[③]高尔基体是动植物细胞中都有但功能不同的细胞器．
（3）若图左侧表示胰岛B细胞合成、分泌胰岛素的过程，则乙、丙、丁三种物质中最可能发挥胰岛素功能的是丁．

下列关于生物学科学研究和实验方法的描述中，正确的是（ ）

A．马铃薯块茎捣碎后的提取液检测不出蛋白质

B．用35S标记的噬菌体侵染细菌能证明DNA是遗传物质

C．设计探究酶的专一性实验中，自变量可设置酶的种类不同或者底物不同

D．孟德尔在杂交实验中提出的“雌雄配子随机结合”属于“假说一演绎”的推理内容

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