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热点七 现代生物科技专题
1.将Bt毒蛋白基因导入水稻细胞内培养出的水稻可以抗三化螟虫害。请回答下列相关问题:
(1)PCR技术可对基因工程中已获得的目的基因进行大量扩增,该技术的基本过程是:目的基因DNA受热变性后解链为单链,________与单链相应互补序列结合,在DNA聚合酶的作用下进行互补链的合成,如此重复循环多次。扩增过程中温度呈“升温→降温→升温”的周期性变化,其中第二次升温的目的是__________________,扩增仪中需要加入的原料是________。
(2)将目的基因导入植物细胞常用的方法是________________。目的基因是否插入到受体细胞的DNA上,是__________________________________的关键。可以用______________________技术检测转基因植物是否表达出Bt毒蛋白。要检测转基因水稻是否具有抗虫的性状,还要进行个体生物学水平的鉴定,具体的操作是__________________________________。
(3)转基因抗虫水稻产量比普通水稻产量高出6%,除此之外,转基因水稻还有______________________________的优势。
答案 (1)引物 让热稳定DNA聚合酶在此温度下延伸子链(答“让热稳定DNA聚合酶在此温度下发挥作用”或“让子链延伸”都可得分) dNTP(答“dATP、dTTP、dGTP、dCTP”可得分,答“四种脱氧核苷酸”不得分)
(2)农杆菌转化法 目的基因能否在受体细胞中稳定遗传的关键 抗原—抗体杂交 进行三化螟的接种实验,看是否具有抗虫特性
(3)减少农药的使用,减轻环境污染
解析 (1)PCR技术是在体外进行DNA扩增的技术,即可对基因工程中已经获得的目的基因进行大量扩增。该技术的基本过程是:目的基因DNA受热变性后解链为单链,添加的DNA片段——引物与单链相应互补序列结合,在DNA聚合酶的作用下进行互补链的合成,如此重复循环多次。扩增过程中温度需要控制成“升温—降温—升温”的周期性变化,其中第二次升温的目的是让热稳定DNA聚合酶在此温度下发挥作用合成对应的互补链,与模板链形成新的DNA分子。扩增仪中需要加入的原料是dNTP,包括dATP、dTTP、dGTP、dCTP。
(2)将目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法。检测受体细胞的DNA上是否插入了目的基因,是目的基因能否在受体细胞中稳定遗传的关键。用抗原—抗体杂交技术可以检测转基因植物是否表达出Bt毒蛋白。要检测转基因水稻是否具有抗虫的性状,还要进行个体生物学水平的鉴定,具体的操作是在抗虫棉上接种害虫,观察害虫的存活情况。
(3)作为转基因水稻,可以抵抗三化螟等虫害,减少农药的施用,保护了环境,还提高产量。
2.(2019·唐山一模)传统的人工繁殖兰花的方法是分株繁殖和用种子播种,随着科学技术的进步,人们开始采用“组织培养繁殖兰花”。
(1)植物组织培养是在________和人工控制条件下,将________的植物组织、器官、细胞,培养在人工配制的________上,诱导其产生________、丛芽,最终形成完整植株的过程。
(2)兰花的叶肉细胞之所以能培养为新个体,是因为细胞中含有__________,具有发育成完整个体的潜能,这种潜能叫______________。
(3)有人想到利用植物体细胞杂交技术解决兰花生根速度慢、幼苗生存能力弱的好办法,但操作后得到的“韭菜—兰花”,并没有预想中的“繁殖容易,香气浓郁”,可能的原因是______________________;培育该杂种植物的过程中,遗传物质的传递________(填“遵循”或“不遵循”)孟德尔遗传规律。
答案 (1)无菌 离体 培养基 愈伤组织
(2)本物种的全部遗传信息 细胞的全能性
(3)两个物种之间的基因相互影响,导致某些基因无法正常表达 不遵循
解析 (1)植物组织培养就是在无菌和人工控制的条件下,将离体的植物器官、组织、细胞,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整的植株。
(2)兰花的叶肉细胞能够培养为新个体,是因为兰花的叶肉细胞中含有本物种的全部遗传信息,具有发育成完整个体的潜能,即具有细胞的全能性。
(3)根据题意分析,利用植物体细胞杂交技术获得的“韭菜—兰花”并没有预想中的“繁殖容易,香气浓郁”,可能是因为两个物种之间的基因相互影响,导致某些基因无法正常表达;在植物体细胞杂交过程中没有发生减数分裂,而孟德尔遗传规律发生在减数分裂过程中。
3.下图为农作物新品种的育种方式,请回答:
(1)过程①常用的化学诱导剂是________。植物体细胞杂交形成的新细胞的特点是_________________________