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C.抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传递到近缘作物,从而造成基因污染 D.转基因棉花是否具有抗虫特性是通过检测棉花对抗生素抗性来确定的 答案 D
解析 抗虫基因的提取和运输都需要工具酶(限制酶和DNA连接酶)和载体,故A正确;一种氨基酸可以由几种不同的密码子编码,且增加的碱基对可能位于非编码区或内含子中,所以DNA分子中增加一个碱基对,不一定影响蛋白质的功能,故B正确;转基因作物可通过花粉将外源基因传递到近缘作物,从而造成基因污染,故C正确;转基因棉花是否具有抗虫特性,应该直接用害虫来食用棉花叶片,做毒性检测,抗生素抗性检测往往用于对标记基因进行检测,以确定外源基因是否导入受体细胞,故D错误。 5.下面是获得抗虫棉的技术流程示意图。有关叙述错误的是( )
A.基因表达载体构建过程中需要限制酶和DNA连接酶 B.图中愈伤组织分化产生的再生植株的基因型一般都相同 C.卡那霉素抗性基因中含有相关限制酶的识别和切割位点 D.转基因抗虫棉有性生殖产生的部分后代不能稳定保持抗虫性状 答案 C
解析 基因表达载体构建过程中需要限制酶对目的基因和载体进行切割,需要DNA连接酶将目的基因和载体进行连接,A正确;愈伤组织分化产生的再生植株的基因型不发生突变的话都是一样的,B正确;卡那霉素抗性基因中不能含有限制酶的识别和切割位点,否则破坏了抗性基因,C错误;进行有性生殖会发生基因重组,部分后代抗虫性状不能稳定遗传,D正确。
6.下列有关蛋白质工程的说法错误的有几项( )
①蛋白质工程无需构建基因表达载体 ②通过蛋白质工程改造后的蛋白质有的仍是天然的蛋白质 ③蛋白质工程需要用到限制酶和DNA连接酶 ④蛋白质工程是在蛋白质分子水平上改造蛋白质的 A.1 B.2 C.3 D.4 答案 C
解析 ①蛋白质工程是指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行基因改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需要,其核心是基因工程,故蛋白质工程需要构建基因表达载体,①错误;②通过蛋白质工程,可产生自然界没有的蛋白质,②错误;③蛋白质工程的核心是基因工程,故蛋白质工程需要用到限制酶和DNA连接酶,③正确;④对蛋白质结构的改造是通过改造基因来实现的,所以蛋白质工程是在基因水平上改造蛋白质,④错误,故C正确。
7.科学家为提高玉米中赖氨酸含量,计划将天冬氨酸激酶的第352位的苏氨酸变成异亮氨酸,将二氢吡啶二羧酸合成酶中第104 位的氨基酸由天冬酰胺变成异亮氨酸,就可以使玉米叶片和种子中的游离赖氨酸含量分别提高5倍和2倍。下列对蛋白质的改造,操作正确的是( ) A.直接通过分子水平改造蛋白质
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B.直接改造相应的mRNA C.对相应的基因进行操作 D.重新合成新的基因 答案 C
解析 蛋白质工程的目的是对蛋白质进行改造,从而使蛋白质功能可以满足人们需求。而蛋白质功能与其高级结构密切相关,蛋白质高级结构又非常复杂,所以直接对蛋白质改造非常困难,而蛋白质是由基因控制合成的,对基因进行操作却容易得多。另外,改造后的基因可以遗传,如对蛋白质直接改造,即使成功也不能遗传。 8.下列关于基因工程技术的叙述,正确的是( )
A.切割质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别6个核苷酸序列 B.PCR反应中温度的周期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应 C.载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因
D.抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达 答案 D
解析 限制酶的识别序列多数为6个核苷酸序列,也有少数为4、5或8个核苷酸序列的,A错误;DNA聚合酶只能催化脱氧核苷酸合成DNA片段,不能催化其他反应,B错误;控制抗生素合成的基因不在质粒上,通常采用载体质粒上的抗生素抗性基因作为筛选标记基因,C错误;抗虫基因成功插入到植物细胞染色体上后,是否能正常表达,还需要其他控制元件如启动子、终止子等控制,D正确。
9.某重点实验室课题研究组欲将一株野生杂草的抗病基因转移给一双子叶农作物。该农作物含有高茎基因,植株过高容易倒伏,科学家欲通过基因工程操作抑制高茎基因的表达。基于上述目的科学家进行了基因工程的相关操作,结合所学知识分析下列问题:
(1)课题研究组已经获得了抗性基因,在体外大量扩增该目的基因需采用________技术,该技术的基本反应过程:目的基因受热变性后解链为单链,____________与单链相应互补序列结合,然后在________________的作用下进行延伸。
(2)基因工程操作的核心是____________________,该过程用到的工具酶有________________。本研究中,欲将目的基因转入受体细胞,常采用__________________法。 答案 (1)PCR 引物 Taq酶(热稳定性DNA聚合酶) (2)基因表达载体的构建 DNA连接酶和限制酶 农杆菌转化
解析 (1)体外大量扩增目的基因需采用PCR技术,该技术的基本反应过程:目的基因受热变性后解链为单链,引物与单链相应互补序列结合,然后在Taq酶(热稳定性DNA聚合酶)的作用下进行延伸。
(2)基因工程操作的核心是基因表达载体的构建,该过程用到的工具酶有DNA连接酶和限制酶。将目的基因转入植物细胞常采用农杆菌转化法。
10.菊天牛是菊花的主要害虫之一。科研人员将抗虫基因转入菊花,培育出抗虫菊花。下图是获得转基因菊花的技术流程,请据图回答:
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注:卡那霉素抗性基因(Kan)作为标记基因,菊花叶片对卡那霉素高度敏感。
(1)为了促进土壤农杆菌吸收重组质粒,可用__________处理土壤农杆菌,使其处于感受态。
(2)将重组质粒导入土壤农杆菌的目的是利用农杆菌能够_________________________的特点,使目的基因进入受体细胞中,并插入到菊花细胞的________________上,最终形成转基因植株。
(3)将愈伤组织转移到添加一定浓度植物激素和________的培养基中,在适宜条件下进行培养,筛选转基因菊花。
(4)用PCR方法检测转基因菊花是否含有目的基因时,需根据____________________的核苷酸序列设计特异引物,以____________________为模板进行第一轮扩增。
(5)将转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料以适当比例混合后饲喂菊天牛2龄幼虫,实验结果如下表所示。
组别 实验组 转基因植株1 转基因植株2 对照组
①对照组应饲喂等量的_____________________________。
②据表分析,________________________差异显著,说明转基因菊花对菊天牛2龄幼虫有较强的毒杀作用。 答案 (1)Ca(或CaCl2溶液) (2)感染菊花(或植物)细胞,并将T-DNA转移至受体细胞 染色体DNA (3)卡那霉素 (4)抗虫基因(目的基因) 转基因菊花的DNA(或含目的基因的菊花DNA) (5)①非转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料混合物 ②实验组与对照组死亡率
解析 (1)通常用Ca处理细菌,使之处于感受态。(2)根据农杆菌的Ti质粒中的T-DNA可以整合到受体细胞的染色体DNA上的特点,通常用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞。(3)基因表达载体的构建中,需要标记基因,根据题意可知该标记基因为卡那霉素抗性基因,因此需要在加入卡那霉素的培养基中选择出成功转入目的基因的菊花。(5)实验设计遵循对照原则,因此对照组应该加入非转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料混合物;根据实验组比对照组的死亡率高,说明转基因菊花对菊天牛2龄幼虫有较强的毒杀作用。
2+
2+
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死亡率(%) 60.00 53.33 13.33
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