10．多聚半乳糖醛酸酶（PG）能降解果膠使細(xì)胞壁破損．成熟的番茄果實(shí)中，PG合成顯著增加，能使果實(shí)變紅變軟，但不利于保鮮．利用基因工程減少PG基因的表達(dá)，可延長果實(shí)保質(zhì)期．科學(xué)家將PG基因反向接到Ti質(zhì)粒上，導(dǎo)入番茄細(xì)胞中，得到轉(zhuǎn)基因番茄，具體操作流程如圖．據(jù)圖回答下列問題：

（1）若已獲取PG的mRNA，可通過逆轉(zhuǎn)錄法方法獲取PG基因．PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因的前提是有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根據(jù)這一序列合成引物．
（2）該質(zhì)粒含14000堿基對(duì)（14kb），若同時(shí)使用兩種限制酶切割，產(chǎn)生的片段有5kb、7.5kb、1.5kb，則只用限制酶BamHⅠ切割時(shí)產(chǎn)生的片段長度分別是7.5kb和6.5kb．
（3）用含目的基因的農(nóng)桿菌感染番茄原生質(zhì)體后，可用含有卡那霉素的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選．如果想通過實(shí)驗(yàn)鑒別細(xì)胞壁是否再生，可將其置于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的蔗糖溶液中，觀察細(xì)胞是否發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象進(jìn)行判斷．
（4）由于導(dǎo)入的目的基因能轉(zhuǎn)錄出反義RNA，且能與天然的PG基因轉(zhuǎn)錄的mRNA（正常的mRNA）互補(bǔ)結(jié)合，因此可抑制PG基因的正常表達(dá)，使番茄果實(shí)的保質(zhì)期延長．

分析 基因工程技術(shù)的基本步驟：
（1）目的基因的獲�。悍椒ㄓ袕幕蛭膸熘蝎@取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成．
（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等．
（3）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣．將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法．
（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù)；②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)．個(gè)體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等．

解答 解：（1）若已獲取PG的mRNA，可通過逆轉(zhuǎn)錄法獲取PG基因．PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因的前提是有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根據(jù)這一序列合成引物．
（2）該質(zhì)粒含14000堿基對(duì)（14kb），若同時(shí)使用兩種限制酶切割，產(chǎn)生的片段有5kb、7.5kb、1.5kb，則只用限制酶BamHⅠ切割時(shí)產(chǎn)生的片段長度分別是7.5kb和5+1.5=6.5kb．
（3）由圖可知，重組質(zhì)粒中含卡那霉素抗性基因而四環(huán)素抗性基因被破壞，因此用含目的基因的農(nóng)桿菌感染番茄原生質(zhì)體后，可用含有卡那霉素的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選．之后，還需將其置于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3g/ml的蔗糖溶液中，觀察細(xì)胞細(xì)胞是否發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象來鑒別細(xì)胞壁是否再生．
（4）由于導(dǎo)入的目的基因能轉(zhuǎn)錄出反義RNA，且能與天然的PG基因轉(zhuǎn)錄的mRNA互補(bǔ)結(jié)合，因此可抑制PG基因的正常表達(dá)．
故答案為：
（1）逆轉(zhuǎn)錄法　有一段已知目的基因的核苷酸序列      
（2）7.5kb  6.5kb
（3）卡那霉素　是否發(fā)生質(zhì)壁分離    
（4）天然的PG基因轉(zhuǎn)錄的mRNA（正常的mRNA）

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合轉(zhuǎn)基因番茄形成的流程圖，考查基因工程、植物組織培養(yǎng)等知識(shí)，要求考生掌基因工程的原理和具體操作步驟，認(rèn)真分析轉(zhuǎn)基因番茄形成的流程圖，理解轉(zhuǎn)基因番茄的保質(zhì)期時(shí)間長的原因，能結(jié)合圖中信息準(zhǔn)確答題．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中生物 來源：2015-2016學(xué)年貴州省高二上學(xué)期期中生物試卷（解析版） 題型：選擇題

在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中植物生長素已被廣泛使用．下列各項(xiàng)中與植物生長素應(yīng)用無關(guān)的是（ ）

A．培育無子番茄 B．棉花保蕾、保鈴

C．延長種子壽命 D．促進(jìn)插枝生根

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科目：高中生物 來源： 題型：解答題

1．在紫色洋蔥表皮細(xì)胞臨時(shí)裝片的蓋玻片一側(cè)滴加質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液后，出現(xiàn)了如圖所示的情形，請(qǐng)據(jù)圖回答下面的問題．
（1）此細(xì)胞發(fā)生了質(zhì)壁分離現(xiàn)象，是細(xì)胞滲透失水的結(jié)果．
（2）圖中②的結(jié)構(gòu)名稱是細(xì)胞膜，②④⑤共同構(gòu)成了原生質(zhì)層．
（3）圖中⑦充滿了蔗糖溶液，其濃度略小于0.3g/mL．
（4）將此細(xì)胞置于清水中，⑥的體積會(huì)變大，是由于細(xì)胞滲透吸水的結(jié)果．

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科目：高中生物 來源： 題型：選擇題

18．下列有關(guān)真核生物基因的說法，正確的是（　　）
①基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段
②基因的基本單位是核糖核苷酸
③基因存在于細(xì)胞核、核糖體等結(jié)構(gòu)
④基因在染色體上呈線性排列
⑤基因的多樣性不僅和堿基排列順序有關(guān)，也和其空間結(jié)構(gòu)有關(guān)
⑥D(zhuǎn)NA分子每一個(gè)片段都是個(gè)基因
⑦基因的分子結(jié)構(gòu)首先由摩爾根發(fā)現(xiàn)．
A．兩種B．三種C．四種D．五種

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科目：高中生物 來源： 題型：選擇題

5．動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器是指（　�。�
A．利用微生物發(fā)酵原理生產(chǎn)乳汁代用品的發(fā)酵罐
B．通過細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)動(dòng)物乳腺細(xì)胞獲得其細(xì)胞產(chǎn)物的培養(yǎng)設(shè)備
C．乳汁中含有表達(dá)產(chǎn)物的轉(zhuǎn)基因哺乳動(dòng)物
D．安裝在哺乳動(dòng)物乳腺中的監(jiān)測儀器，用于研究乳汁中某些物質(zhì)生成途徑

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科目：高中生物 來源： 題型：解答題

15．如圖所示A、B、C、D表示某雄性哺乳動(dòng)物（2n）在有性生殖過程中不同時(shí)期的細(xì)胞，a、b、c、d表示某四種結(jié)構(gòu)或物質(zhì)在不同時(shí)期的數(shù)量變化．

（1）若a表示細(xì)胞數(shù)目的變化，根據(jù)a、b、c、d在不同時(shí)期的數(shù)量變化規(guī)律，請(qǐng)判斷b、c、d分別是指什么結(jié)構(gòu)或物質(zhì)：bDNA分子；c染色體；d染色單體．
（2）A可能表示的細(xì)胞是精原細(xì)胞．
（3）B→C過程中，c變化的原因是同源染色體的分離．
（4）可能不含Y染色體的細(xì)胞是C、D （用字母表示）．

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科目：高中生物 來源： 題型：選擇題

2．老年人的頭發(fā)因黑色素合成減少而變白，主要是因?yàn)樗ダ霞?xì)胞內(nèi)（　�。�
A．色素逐漸積累B．酪氨酸酶活性降低
C．水分減少D．呼吸速率減慢

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科目：高中生物 來源： 題型：選擇題

19．如圖中①②曲線分別表示一個(gè)HIV感染者體內(nèi)HIV濃度與T細(xì)胞數(shù)量變化過程，以下分析不正確的是（　�。�
A．艾滋病人群患惡性腫瘤的比率高于健康人
B．感染初期人體免疫系統(tǒng)可以催毀大多數(shù)HIV病毒
C．艾滋病患者死亡的直接死因是體液免疫功能完全喪失
D．據(jù)圖分析，不經(jīng)治療，HIV感染者感染后通常最多存活9到10年

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科目：高中生物 來源： 題型：解答題

20．圖1為生產(chǎn)HIV單克隆抗體的過程，圖2為運(yùn)用基因工程技術(shù)生產(chǎn)HIV疫苗的操作簡要路徑． 據(jù)圖分析回答．

（1）艾滋病患者體內(nèi)的抗體含量較少，難以應(yīng)對(duì)抗原，其原因是T細(xì)胞受損產(chǎn)生的淋巴因子減少，導(dǎo)致B細(xì)胞增殖分化能力減弱，漿細(xì)胞量減少（B細(xì)胞產(chǎn)生抗體的免疫機(jī)制激發(fā)需要T細(xì)胞產(chǎn)生的淋巴因子作用）．
（2）圖1過程①的生物技術(shù)稱為細(xì)胞融合技術(shù)；可以承擔(dān)上述免疫細(xì)胞的有漿細(xì)胞和記憶（B）細(xì)胞（寫出兩種）．
（3）用圖1獲得的抗體注射獲得免疫HIV的功能，免疫學(xué)上稱為免疫治療；用圖2方法生產(chǎn)的疫苗進(jìn)行接種，相比用圖1獲得的抗體注射，優(yōu)勢是抗原可以刺激B細(xì)胞產(chǎn)生記憶細(xì)胞，較長時(shí)間維持較高抗體濃度．．
（4）用圖2方法生產(chǎn)的疫苗接種，具有一定的HIV防疫作用，但不能治愈HIV感染者，從免疫學(xué)角度分析，不能治愈的主要原因是HIV寄生于細(xì)胞內(nèi)，抗體只能應(yīng)對(duì)內(nèi)環(huán)境體液中的病毒．
（5）圖2中的過程②常用兩種限制酶酶切的優(yōu)點(diǎn)是防止自身環(huán)化和實(shí)現(xiàn)定向連接；若用X、Y兩種限制酶作用于圖2中的DNA片段，并進(jìn)行電泳分析，其結(jié)果如圖3．請(qǐng)畫出該DNA片段上兩種酶的酶切位置．

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