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基因工程是在现代生物学、化学和工程学基础上建立和发展起来的,并有赖于微生物学理论和技术的发展运用。基因工程基本操作流程如下图所示,请据图回答:

(1)甲是_________,完成图中剪接过程需要_________酶的作用。

(2)在上述过程中,遵循碱基互补原则的步骤有:_________。(用图解中字母表示)

(3)不同种生物之间的基因能拼接成功,从分子结构角度分析是因为:_________,目的基因在不同的生物细胞中能正确表达,说明了不同生物共用_________。

(4)研究发现,番茄体内有一种酶可以抑制害虫的消化功能,现科学家已成功地分离出这种基因并导入到玉米的体细胞中,培育出了具有与番茄相似抗虫性状的玉米植株,在此过程中使用了哪些现代生物科技手段?_________,而玉米这种变异的来源属_________(基因突变,基因重组,染色体变异)。

(5)在培育转基因植物时,我国科学家发明了一种“花粉管通道法”,就是利用植物受精后花粉萌发形成的花粉管通道,将DNA分子注入胚囊中,此过程相当于基因工程操作中的步骤。若把目的基因导入该植物的叶绿体DNA中,则其产生的配子中_________(填“一定”或“不一定”)含有该基因。

答案

参考答案:

(1)运载体;限制性内切酶和DNA连接

(2)A、C

(3)不同生物的DNA分子都为双螺旋结构:一套遗传密码

(4)基因工程、植物组织培养(缺一不得分);基因重组

(5)将目的基因导入受体细胞;不一定

解析:(1)图示转基因操作中,首先是将目的基因与运载体拼接为重组DNA,然后导入受体细胞的。在拼接的过程中,需要限制性内切酶切割目的基因与运载体,还需要通过DNA连接酶将目的基因与运载体切点相邻的脱氧核苷酸缝合起来。(2)在转基因过程中,过程A拼接形成重组DNA时,由于限制性内切酶切割后的DNA与运载体通常会留下黏性末端,在DNA连接酶进行“缝合”前,首先需要通过碱基互补配对的原则进行结合。此外,过程C扩增和筛选的过程,包含了DNA复制的过程,遵循碱基互补配对原则。(3)不同种生物的DNA间所以能够进行拼接,在于不同生物的DNA都具有共同的双螺结构,目的基因能够在不同的生物体中得以表达,缘于在表达过程中生物体所用的遗传密码是相同的。(4)培育出了具有与番茄相似抗虫性状的玉米植株,使用了基因工程、植物组织培养等技术。转基因是将外源的基因接入受体细胞DNA中,从而使受体的基因组成发生改变,因此这种变异属于基因重组的范畴。(5)在培育转基因植物时,我国科学家发明了一种“花粉管通道法”,就是利用植物受精后花粉萌发形成的花粉管通道,将DNA分子注入胚囊中,此过程相当于基因工程操作中的将目的基因导入受体细胞。若把目的基因导入该植物的叶绿体DNA中,则其产生的配子中不一定含有该基因。

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