20．隨著水體富營養(yǎng)化日趨嚴重，淡水湖泊藻類水華頻繁發(fā)生，人們正在利用基因工程進一步解析“聚磷基因”和“硝化基因”，將這兩種基因重組后導入大腸桿菌中，從而使廢水中過高的N、P得到有效的去除，降低水體的富營養(yǎng)化．請回答下列有關基因工程和生態(tài)工程的相關問題．
（1）人們獲取聚磷基因和硝化基因的方法通常有人工合成、PCR和從基因文庫獲�。�
（2）利用聚磷基因和硝化基因構(gòu)建基因表達載體時，常用的工具酶是DNA連接酶和限制性核酸內(nèi)切酶，它們作用的化學鍵名稱是磷酸二酯鍵．
（3）重組DNA導入前，通常用CaCl2溶液溶液對大腸桿菌進行處理．
（4）要從根本上解決水體污染，還需將城市污水進行回收利用，實現(xiàn)廢物資源化，這體現(xiàn)了生態(tài)工程的物質(zhì)循環(huán)再生原理．

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)擴增和人工合成．
（2）基因表達載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等．
（3）將目的基因?qū)胧荏w細胞：根據(jù)受體細胞不同，導入的方法也不一樣．將目的基因?qū)胫参锛毎姆椒ㄓ修r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)雱游锛毎钣行У姆椒ㄊ秋@微注射法；將目的基因?qū)胛⑸锛毎姆椒ㄊ歉惺軕B(tài)細胞法．
（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)．個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等．

解答 解：（1）基因工程中，獲取目的基因的方法通常有人工合成、PCR和從基因文庫中獲�。�
（2）構(gòu)建基因表達載體時，首先要用限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和運載體，然后再用DNA連接酶將目的基因和運載體連接形成重組DNA分子．這兩種酶作用的化學鍵都是磷酸二酯鍵．
（3）將目的基因?qū)胛⑸锛毎麜r，常用感受態(tài)細胞法，即將重組DNA導入前，通常用CaCl2溶液溶液對大腸桿菌進行處理，使之處于易于吸收周圍環(huán)境中DNA分子的感受態(tài)．
（4）要從根本上解決水體污染，還需將城市污水進行回收利用，實現(xiàn)廢物資源化，這體現(xiàn)了生態(tài)工程的物質(zhì)循環(huán)再生原理．
故答案為：
（1）PCR    從基因文庫獲取
（2）DNA連接酶和限制性核酸內(nèi)切酶    磷酸二酯鍵
（3）CaCl2溶液
（4）物質(zhì)循環(huán)再生原理

點評 本題考查基因工程的相關知識，要求考生識記基因工程的原理及操作步驟，掌握各操作步驟中的相關細節(jié)，能結(jié)合所學的知識準確答題，屬于考綱識記和理解層次的考查．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中生物 來源： 題型：解答題

13．氨基丁酸（GABA）作為哺乳動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)中廣泛分布的神經(jīng)遞質(zhì)，在控制疼痛方面 的作用不容忽視，其作用機理如圖所示．請回答有關問題：

（1）神經(jīng)沖動從突觸前神經(jīng)細胞傳遞到突觸后神經(jīng)細胞的過程中，信號轉(zhuǎn)換是電信號-化學信號-電信號．
（2）GABA在突觸前神經(jīng)細胞內(nèi)合成后，貯存在突觸小泡內(nèi)，以防止被細胞溶膠內(nèi)其它酶系所破壞．當興奮抵達神經(jīng)末梢時，GABA通過釋放，并與位于圖中上的GABA受體結(jié)合．該受體是膜上某些離子的通道，當GABA與受體結(jié)合后，通道開啟，使陰離子內(nèi)流，從而抑制突觸后神 經(jīng)細胞 （靜息電位、動作電位）的產(chǎn)生．
（3）釋放的GABA可被體內(nèi)氨基丁酸轉(zhuǎn)氨酶降解而失活．研究發(fā)現(xiàn)癲癇病人體內(nèi)GABA的量不正常，若將氨基丁酸轉(zhuǎn)氨酶的抑制劑作為藥物施用于病人，可緩解病情．這是由于該藥物抑制氨越丁酸轉(zhuǎn)氨酚的活怡，使GABA分解速率降低，從而可抑制癲癇病人異常興奮的形成．
（4）圖中麻醉劑分子嵌入的結(jié)構(gòu)是GABA受體，它的嵌入起到了與GABA-樣的功能，從而可延長 （縮短、延長）該離子通道打開的持續(xù)時間，產(chǎn)生麻醉效果．
（5）研究表明：焦慮、緊張等精神因素會使T細胞活性下降，從而導致機體對病毒、真菌的抵抗能力和對腫瘤細胞的監(jiān)控能力降低，據(jù)此推測，圖中相當于T細胞的是突觸后神經(jīng)細胞（突觸前神經(jīng)細胞、突觸后神經(jīng)細胞）．

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科目：高中生物 來源： 題型：解答題

11．圖甲為有絲分裂過程中的一個細胞中的DNA（不含細胞質(zhì)中的DNA）含量變化曲線，圖乙為洋蔥根尖分生區(qū)細胞有絲分裂的系列圖象，順序已打亂，其中A、B、C、D、E、F為圖象時期代號，請據(jù)圖回答：

（1）觀察有絲分裂實驗中，制作洋蔥根尖臨時裝片的基本過程是解離-漂洗-染色-制片．
（2）觀察中發(fā)現(xiàn)大多數(shù)細胞處于圖乙C（填字母）所示時期，原因是有絲分裂間期的時間遠大于分裂期．
（3）圖甲中可表示為一個完整的細胞周期的是g-n段，染色單體在圖甲e-f（l-m）段消失，在圖甲b-c（i-j）段形成．
（4）研究染色體數(shù)目和形態(tài)最好的是圖甲中的d-e（k-l）段，圖乙中的（填字母）D時期．
（5）在圖甲中ab時間段內(nèi)細胞發(fā)生的主要變化是DNA的復制，
（6）完成該細胞中染色體變化曲線圖丙．（正常體細胞中的染色體數(shù)為2N）．
．

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科目：高中生物 來源： 題型：選擇題

8．埃博拉病毒（EBV）是一種單鏈RNA病毒，其引起人類發(fā)生的埃博拉出血熱（EBHF）是當今世界上最致命的病毒性出血熱，目前該病毒已造成超過4000人死亡，是一種人畜共患的病原體，下列有關敘述，正確的是（　�。�
A．該病毒中含有5種堿基和8種核苷酸
B．該病毒中一定含有20種氨基酸
C．該病毒的增殖過程需細胞提供四種脫氧核苷酸和ATP
D．該病毒中只含有蛋白質(zhì)和核酸兩種大分子物質(zhì)

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科目：高中生物 來源： 題型：選擇題

15．人類多指基因（T）對正常指（t）為顯性，白化基因（a）對正常（A）為隱形，都在常染色體上，人類多指基因（T）對正常指（t）為顯性，白化基因（a）對正常（A）為隱形，都在常染色體上，而且都是對立遺傳．一個家庭中，父親是多指，母親正常，他們有有一個患白化病但手指正常的孩子，則下一個孩子只有一種病的幾率分別是（　　）
A．$\frac{1}{2}$B．$\frac{3}{4}$C．$\frac{1}{4}$D．$\frac{1}{8}$

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科目：高中生物 來源： 題型：解答題

5．如圖為某同學根據(jù)相關知識點構(gòu)建的知識模型圖，回答下列問題：

（1）若A為裸巖階段，C為森林階段，這屬于群落的初生演替．在此過程中，物種的豐富度會增加  （填“增加”或“減少”），生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力會增強（填“增強”或“減弱”）．
（2）若B表示食草動物，則A屬于第一營養(yǎng)級．若C增加1kg，則至少需要消耗A25kg．
（3）若B表示生物群落，A、c表示大氣中的C02庫，則完成B→C過程的生理作用是呼吸作用．
（4）若A表示日照，B表示盛開的梨花，C表示被花香吸引的昆蟲，則在A→B、B→C之間傳遞的信息種類依次是物理信息、化學信息．

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科目：高中生物 來源： 題型：解答題

12．豌豆子葉黃色（Y）對綠色（y）為顯性，圓粒種子（R）對皺粒種子（r）為顯性：用黃色圓粒和綠色圓粒的豌豆作為親本進行雜交，F(xiàn)1代四種表現(xiàn)型及比例為：黃色圓粒：黃色皺粒：綠色圓粒：綠色皺粒=3：1：3：1．請回答下列問題．
（1）親本的基因型為YyRr、yyRr．
（2）F1代基因型不同于親本的比例是_$\frac{1}{2}$，F(xiàn)1代中純合子占的比例是$\frac{1}{4}$．
（3）用F1中的一株黃色圓粒豌豆植株與綠色皺粒豌豆植株雜交，后代的表現(xiàn)型及比例接近于黃色圓粒：黃色皺粒：綠色圓粒：綠色皺粒=1：1：1：1或黃色圓粒：綠色圓粒=1：1．
（4）用親本的黃色圓粒豌豆自交，后代有4種表現(xiàn)型，9種基因型；后代中純種的黃色圓粒豌豆占全部黃色圓粒豌豆的比例是$\frac{1}{9}$．

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科目：高中生物 來源： 題型：選擇題

9．酵母菌和醋酸菌異化作用的類型分別是（　�。�
①需氧型　②厭氧型�、奂嫘詤捬跣停�
A．①③B．③①C．②①D．②③

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科目：高中生物 來源： 題型：解答題

7．水稻動態(tài)株型與正常株型是一對相對性狀．動態(tài)株型主要特征是生長前期長出的葉片與莖稈夾角較大，葉片伸展較平展，生長后期長出的葉片直立（與莖稈夾角較�。�，使株型緊湊，呈寶塔形，而正常株型前后期長出的葉片都較直立．動態(tài)株型產(chǎn)量比正常株型高20%．為研究這對相對性狀的遺傳規(guī)律，科學家做了以下實驗，結(jié)果如表所示．
組別雜交組合總株數(shù)表現(xiàn)型
動態(tài)株型正常株型
A動態(tài)株型×動態(tài)株型1841840
B正常株型×正常株型1920192
C動態(tài)株型（♀）×正常株型（♂）1731730
D動態(tài)株型（♂）×正常株型（♀）1621620
EC組的F1自交390290100
FC組的F1×正常株型405200205
根據(jù)以上信息回答下列問題：
（1）動態(tài)株型產(chǎn)量高于正常株型，原因是：動態(tài)株型在生長前期，葉較平展，有利于獲得更多的陽光；生長后期，葉直立，在開花期時株型緊湊，呈寶塔形，上部葉片既能接受較多的光照，也能減少對下部葉片的遮蔭，使下部（平展）葉片也能接受較多的光能．生長前期和后期均能提高光能利用率，有利于高產(chǎn)．
（2）表中屬于正交與反交的雜交組合是C、D兩組，因水稻是兩性花，為避免自花傳粉，需人工去雄．正交與反交的結(jié)果說明動態(tài)株型與正常株型這一對相對性狀是受細胞核基因控制的．理由是正交和反交產(chǎn)生的子代具有相同的一種表現(xiàn)型，不符合母系遺傳的特點．
（3）由C組和D組雜交結(jié)果可以說明動態(tài)株型為顯性，還可通過分析E組的子代比例判斷顯性與隱性．
（4）E組的子代具有兩種表現(xiàn)型，此遺傳現(xiàn)象稱之為性狀分離．
（5）F組的雜交方式稱為測交．因為一方為隱性，產(chǎn)生的配子只有隱性基因，不改變子代的表現(xiàn)型，子代表現(xiàn)型的類型及比例即為F1產(chǎn)生的配子的類型及比例．此特點可用于間接驗證基因的分離定律．

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