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8.科學家嘗試使用Cre/loxP位點特異性重組系統,在檢測目的基因導入成功后,刪除轉基因煙草細胞內的抗除草劑基因.其技術過程如下(圖中的■代表基因前的啟動子),據圖回答:


(1)loxP是一種只有34個堿基對構成的小型DNA片段,是有兩個13個堿基對反向重復序列和中間間隔的8個堿基對序列共同組成,自身不會表達,插入質粒后也不影響原有基因的表達,其堿基序列如圖:

Cre酶能特異性地識別此序列并在箭頭處切開loxP,其功能類似于基因工程中的限制酶.從遺傳學角度分析,Cre酶改變質粒產生的結果相當于可遺傳變異中的基因重組.
(2)將重組質粒導入到植物細胞中最常用的方法是農桿菌轉化法.作為標記基因,抗除草劑基因用于檢測目的基因是否導入成功的原理是抗除草劑基因和目的基因在同一個質粒上.
(3)經檢測成功后,抗除草劑基因已沒有用途,繼續(xù)留在植物體內可能會造成的安全問題是抗除草劑基因可能轉移到雜草中.經Cre酶處理后,質粒中的兩個loxP序列分別被切開后,可得到如上圖右側的這兩個DNA分子.由于抗除草劑基因前沒有了啟動子的原因,抗除草劑基因不再表達,之后會在培養(yǎng)過程中消失.
(4)loxP序列是有方向性的.如果經Cre酶處理后,發(fā)現抗除草劑基因反向連接在質粒一上,則原來質粒一中這兩個loxP序列的方向是C.
A.兩個都是正向   B.兩個都是反向   C.一個正向一個反向   D.與方向無關.

分析 基因工程的基本操作步驟主要包括四步:①目的基因的獲取;②基因表達載體的構建;③將目的基因導入受體細胞;④目的基因的檢測與鑒定.基因工程的工具有:限制性核酸內切酶、DNA連接酶和運載體.基因工程的原理是基因重組.基因表達載體的組成包括:目的基因、啟動子、終止子、標記基因.目的基因導入植物細胞的最常用方法是農桿菌轉化法.標記基因的作用是為了鑒定受體細胞中是否含有目的基因,從而將含有目的基因的細胞篩選出來.

解答 解:(1)限制酶能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列,并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂.Cre酶能特異性地識別此序列并在箭頭處切開loxP,其功能類似于基因工程中的限制酶.從遺傳學角度分析,Cre酶改變質粒產生的結果相當于可遺傳變異中的基因重組.
(2)將重組質粒導入到植物細胞中的方法有:農桿菌轉化法、基因槍法、花粉管通道法,其中最常用的方法是農桿菌轉化法.由于抗除草劑基因和目的基因在同一個質粒上,故抗除草劑基因可以用于檢測目的基因是否導入成功.
(3)經檢測成功后,抗除草劑基因已沒有用途,繼續(xù)留在植物體內可能會造成的安全問題是抗除草劑基因可能轉移到雜草中.經Cre酶處理后,質粒中的兩個loxP序列分別被切開后,可得到如上圖右側的這兩個DNA分子.基因表達載體的組成包括:目的基因、啟動子、終止子、標記基因.由于抗除草劑基因前沒有了啟動子的原因,因此抗除草劑基因不再表達,之后會在培養(yǎng)過程中消失.
(4)loxP序列是有方向性的.據圖分析,如果經Cre酶處理后,發(fā)現抗除草劑基因反向連接在質粒一上,則原來質粒一中這兩個loxP序列的方向是一個正向一個反向.故選:C.
故答案為:
(1)限制酶         基因重組
(2)農桿菌轉化法    抗除草劑基因和目的基因在同一個質粒上
(3)抗除草劑基因可能轉移到雜草中     抗除草劑基因前沒有了啟動子
(4)C

點評 本題考查基因工程的相關知識,題目中考查的要點較多,設計到多方面的知識,要求學生對生物學知識掌握得比較全面.基因工程是考查的重點知識,與細胞工程、胚胎工程等現代生物技術都有一定聯系.復習時可以建立知識框架,幫助記憶和理解.

練習冊系列答案
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18.根據下列二倍體動物細胞分裂示意圖回答問題:
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19.下列有關圖形所表達的生物學含義的敘述正確的是( 。
A.
圖表示洋蔥表皮細胞質壁分離過程中細胞液濃度的變化
B.
圖中a階段X射線照射可 誘發(fā)突變
C.
圖表示二倍體生物細胞的某種分裂方式,該細胞中沒同源染色體,有兩個染色體組
D.
圖中曲線可知,害蟲數量減少可導致蜘蛛數量增加

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16.雄性藍孔雀尾屏很大,使其逃避天敵的能力下降.但這一特性對雌孔雀具有吸引力,使大尾屏個體的交配機會增加,并使該特性代代保留.下列相關敘述中,錯誤的是( 。
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B.種群在繁衍過程中,個體有新老交替,基因代代相傳
C.生物進化過程的實質在于保存對環(huán)境更適應的性狀
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3.治療性克隆是將病人的體細胞獲得的胚胎干細胞定向誘導分化成病人所需要的體細胞、組織等進行移植,以取代和修復患者已喪失功能的結構.下列敘述正確的是( 。
A.治療性克隆不以個體的出生為目標
B.胚胎干細胞只能取自于囊胚或桑椹胚
C.可使用核移植技術及胚胎培養(yǎng)技術獲得早期胚胎
D.定向誘導分化的實質是基因人為控制下的選擇性表達

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13.下面的簡式表示植物組織培養(yǎng)的大致過程,據此判斷不正確的是( 。
①$\stackrel{脫分化}{→}$②$\stackrel{再分化}{→}$③→④
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B.若①是二倍體植物的花粉,則④是單倍體植株,經染色體加倍后可得到穩(wěn)定遺傳的品種
C.若①是人參細胞,對②進行擴大培養(yǎng)可提高細胞產物人參皂甙的產量
D.若①是具有雜種優(yōu)勢的農作物細胞,則用③進行繁育會發(fā)生性狀分離

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20.如圖是溫度對a、b、c三種酶活性影響的曲線圖.下列敘述正確的是( 。
A.c酶的最適溫度為37℃左右
B.b酶的最適溫度高于a酶的最適溫度
C.該圖反映了實驗的兩個自變量,一個因變量
D.該實驗過程不需要考慮pH值

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17.如圖為動物體穩(wěn)態(tài)調節(jié)的相關示意圖,A、B、C和①一⑥表示結構,請據圖回答下列問題.

(l)圖甲中,②表示傳出神經.若刺激a處產生興奮,則興奮部位的膜兩側電位表現為內正外負,電流表的指針變化是不偏轉(“偏轉1次”、“偏轉2次”、“不偏轉”).
(2)圖乙所示結構是圖甲中[③]處的亞顯微結構模式圖,與C形成直接有關的細胞器是高爾基體.圖乙中信號傳遞的方向只能由AB的原因是神經遞質只能由突觸前膜釋放,作用于突觸后膜上的受體.
(3)若圖丙表示人體水鹽平衡調節(jié)的部分活動,圖中的某細胞為腎小管和集合管細胞,則凰中的分泌細胞位于下丘腦,分泌物是抗利尿激素;若圖丙表示人體部分免疫過程,某細胞為B淋巴細胞,則分泌細胞是T細胞,分泌物是淋巴因子.

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9.生態(tài)系統的主要功能是( 。
A.能量流動、物質循環(huán)和信息傳遞B.能量循環(huán)、物質流動和信息傳遞
C.能量積累、物質合成和信息流動D.能量釋放、物質分解和信息流動

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