基因工程技术在培育抗旱植物用于发展沙漠农业和沙漠改造方面显示了良好的前景.荷兰一家公司将大肠杆菌中的海藻糖合成酶基因导入植物中并获得有效表达.使“工程植物增强耐旱性和耐寒性. (1)根据材料中表达.使“工程植物增强耐旱性.耐寒性的基本操作步骤是: ① ② .③ .④ . (2)基因表达的含义 . (3)写出酶基因在植物体题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

基因工程技术在培育抗旱植物用于发展沙漠农业和沙漠改造方面显示了良好的前景，荷兰一家公司将大肠杆菌中的海藻糖合成酶基因导入植物(如甜菜、马铃薯等)中并获得有效表达，使“工程植物”增强耐旱性和耐寒性。

(1)根据材料中表达，使“工程植物”增强耐旱性、耐寒性的基本操作步骤是：

① ② ，③ ，④ 。

(2)基因表达的含义。

(3)写出酶基因在植物体内的表达过程：。（2分）

(4)基因工程操作中的工具是、、。

【答案】

海藻糖合成基因的获取构建基因表达载体将目的基因导入受体细胞目的基因检测与鉴定基因通过转录、翻译合成蛋白质，体现出相应的性状酶基因m RNA海藻糖合成酶限制酶 DNA连接酶载体

【解析】

试题分析：(1)基因工程的操作步骤为：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。

(2)基因表达是指细胞在生命过程中，把储存在DNA顺序中遗传信息经过转录和翻译，转变成具有生物活性的蛋白质分子。

(3)基因表达包括基因的转录和蛋白质的合成。

(4)基因工程操作中的工具是限制酶、DNA连接酶、载体。

考点：基因工程的基本操作程序和基本工具

点评：本题通过基因工程应用于增强植物的抗逆性，综合考查了基因工程的基本操作程序、DNA重组技术的基本工具和基因工程的原理等知识，属于对识记、理解层次的考查，属于中档题。

练习册系列答案

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番茄营养丰富，是人们喜爱的一类果蔬。但普通番茄细胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因，控制细胞产生多聚半乳糖醛酸酶，该酶能破坏细胞壁，使番茄软化，不耐贮藏。为满足人们的生产生活需要，科学家们通过基因工程技术，培育出了抗软化、保鲜时间长的番茄新品种(操作流程如图)。请回答：（7分）

(1)将目的基因插入质粒得到重组DNA，操作过程所需的酶是。

(2) 在番茄新品种的培育过程中，将目的基因导入受体细胞的方法叫做。

(3)从图中可见，mRNAl和mRNA2的结合直接导致了无法合成，最终使番茄获得了抗软化的性状。

(4)普通番茄细胞导人目的基因后，先要接种到诱导培养基上培养，经脱分化过程后得到

，再诱导出试管苗，然后进一步培养成正常植株。

(5)目的基因能否在番茄细胞内稳定遗传的关键是。可采

用方法检测目的基因是否转录出了mRNA2。

(6)与杂交育种相比，基因工程育种的优点有。

（07江苏卷）选做题

本题有A、B两题，请任选一题在答题卡指定位置作答，并把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑。

B题．很久以前科学家在土壤中发现了某种细菌能制造一种对昆虫有毒的蛋白质，当时许多人就想把编码这一蛋白质的基因(抗虫基因)转移到农作物中，以降低昆虫对农作物造成的危害。20世纪90年代，美国科学家采用基因工程技术首次培育出抗虫玉米新品种。下图为这一转基因玉米的主要培育过程。

(1)获得特定目的基因的途径除了从该细菌中直接分离抗虫基因外，还可以。将目的基因与运载体结合时必须用酶和DNA连接酶。在基因工程中，常用的运载体有等，而作为运载体必须具备相应的条件，例如应具有以便进行筛选。

(2)由转基因玉米细胞经过形成愈伤组织，然后发育成胚状体和试管苗。若要制备转基因玉米的人工种子，可选择上述实验过程中的再包裹合适的等。

2007年诺贝尔生理学或医学奖授予马里奥·卡佩基等三位科学家，以表彰他们“在涉及胚胎干细胞和哺乳动物DNA重组方面的一系列突破性发现”。这些发现导致了“基因敲除”技术（通常叫基因打靶）的出现，利用这一技术可以准确地“敲除”DNA分子上的特定基因，从而为研究基因功能开辟了新途径。该技术的过程大致如下：
第一步：分离胚胎干细胞。从小鼠囊胚中分离出胚胎干细胞，在培养基中扩增。这些细胞中需要改造的基因称为“靶基因”。
第二步：突变DNA的体外构建。获取与靶基因同源的DNA片断，利用基因工程技术在该DNA片段上插入neo^R基因（新霉素抗性基因），使该片段上的靶基因失活。
第三步：突变DNA与靶基因互换。将体外构建的突变DNA转移入胚胎干细胞，再通过同源互换，用失活靶基因取代两个正常靶基因中的一个，完成对胚胎干细胞的基因改造。
第四步：将第三步处理后的胚胎干细胞，转移到添加新霉素的培养基中筛选培养。
其基本原理如下图所示：
请根据上述资料，回答下列问题：
⑴“基因敲除技术”以胚胎干细胞作为对象是因为胚胎干细胞具有                    性。
⑵在第三步中，涉及的变异类型是                      。
⑶在靶基因中插入neo^R基因的目的是                                               。
⑷假设经过上图表示的过程，研究者成功获得一枚“敲除”一个靶基因的胚胎干细胞，并培育成一只雌性克隆小鼠，则：
①该克隆小鼠的后代是否都含有neo^R基因，为什么?________，________________________
____    ____________________________________________________________________。
②该克隆小鼠     （填“是”或“否”）已经满足研究者对靶基因进行功能研究的需要？如果是，说明理由。如果否，简述如何利用上述小鼠才能获得符合需要的小鼠。理由或简述如何才能获得符合需要的小鼠：
                                                                            。
③若该克隆雌鼠与普通小鼠交配，理论上该克隆雌鼠产下的F₁中抗新霉素小鼠与不抗新霉素小鼠的比例为_________。若该克隆雌鼠产下的后代小鼠足以满足实验要求，请以F₁为实验材料，设计一实验方案，通过一代杂交实验，来确定新霉素抗性基因是导入到常染色体，还是导入到X染色体上。（要求写出用来杂交的F₁性状及杂交后一代的性状及相应结论）。
杂交方案：____    _______________ __________________ _____________________；
结果和结论：
_________________________________________________________________________ _
_________________________________________________________________________ _
_________________________________________________________________________ _
_____________________________________________________________________________。

（7分）

很久以前科学家在土壤中发现了某种细菌能制造一种对昆虫有毒的蛋白质，当时许多人就想把编码这一蛋白质的基因(抗虫基因)转移到农作物中，以降低昆虫对农作物造成的危害。20世纪90年代，美国科学家采用基因工程技术首次培育出抗虫玉米新品种。下图为这一转基因玉米的主要培育过程。

（1）获得特定目的基因的途径除了从该细菌中直接分离抗虫基因外，还可以______。将目的基因与载体结合时必须用同种限制酶和。在基因工程中，常用的载体有_____________等，而作为载体必须具备相应的条件，例如应具有_____________以便进行筛选。

（2）由转基因玉米细胞经过_____________形成愈伤组织，然后发育成胚状体和试管苗。若要制备转基因玉米的人工种子，可选择上述实验过程中的_____________再包裹合适的_____________等。

番茄营养丰富，是人们喜爱的一类果蔬。但普通番茄细胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因，控制细胞产生多聚半乳糖醛酸酶，该酶能破坏细胞壁，使番茄软化，不耐贮藏。为满足人们的生产生活需要，科学家们通过基因工程技术，培育出了抗软化、保鲜时间长的番茄新品种。操作流程如图，请据图回答。

（1）抗多聚半乳糖醛酸酶基因在该实验中是作为___________基因。质粒分子经SmaI酶切割前后，分别含有___________个游离的磷酸基团。图中通过过程①形成重组DNA，需要的工具酶有___________和___________。

（2）将重组DNA导人普通番茄细胞，通常采用的方法是___________。由于土壤农杆菌的重组DNA中含有___________的DNA，它可将抗多聚半乳糖醛酸酶基因整合到受体细胞染色体DNA上。除图中所示方法以外，将目的基因导入植物细胞还有花粉管通道法和___________。

（3）从图中可见，mRNA1和___________的结合直接阻碍了多聚半乳糖醛酸酶合成时的___________过程，最终使番茄获得抗软化的性状。

（4）图中培养②和培养③过程能顺利完成，通常主要取决于培养基成分中的___________种类和其浓度配比；要快速繁殖转基因抗软化番茄檀株，目前常用的生物学技术是植物组织培养技术，该技术的原理是___________。

（5）为防止转基因番茄通过花粉将抗多聚半乳糖醛酸酶基因传播给其它植物而造成“基因污染”，可将抗多聚半乳糖醛酸酶基因导人到番茄植物细胞的___________（结构）的DNA中，从而使目的基因不会通过花粉传递而在下一代中显现出来。

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