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【生物——选修3：现代生物科技专题】CpTI蛋白是由豇豆的胰蛋白酶抑制基因（CpTI基因）控制合成的，该蛋白主要存在于细胞质基质中，具有广谱的抗虫特性。但细胞质基质中存在大量蛋白酶，使CpTI蛋白降解造成毒性减弱，因而转CpTI基因抗虫水稻抗虫能力不十分理想。2008年4月3日《参考消息》报道，中科院遗传与发育生物学研究所朱桢等已培育出一种转SCK基因抗虫水稻品种，与转CpTI基因抗虫水稻相比，对害虫的致死率大大提高。SCK基因是由他们对CpTI基因进行修饰而成，SCK基因指导合成的CpTI蛋白被固定在内质网中，因此转SCK基因水稻对害虫的致死率大大提高了。
（1）SCK基因水稻细胞中CpTI蛋白含量高的原因是_______________。
（2）基因工程是在____________水平上进行设计和施工。
（3）质粒DNA分子上有特殊的标记基因，如________等。标记基因的作用是_____________。
（4）为了检测转基因水稻中SCK基因是否插入到水稻染色体的DNA上，需要采用___________技术，从转基因水稻中提取出DNA，用 ___ 作探针进行检测；为了鉴定SCK基因导入水稻细胞后，是否赋予了水稻抗虫特性，在个体生物学水平上需要做抗虫的接种实验，以确定________________________。
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豇豆对多种害虫具有抗虫能力，根本原因是豇豆体内具有胰蛋白酶抑制剂基因(CpTI基因)。科学家将其转移到水稻体内后，却发现效果不理想，主要原因是CpTI蛋白质的积累量不足。经过在体外对CpTI基因进行了修饰后，CpTI蛋白质在水稻中的积累量就得到了提高。其修饰和表达过程如下图所示：
请根据以上材料，回答下列问题：
(1)一种植物出现的优良抗逆性状，在自然状态下很难转移到其他种类的植物体内，主要是因为存在 。
(2)“信号肽”序列及“内质网滞留信号”序列的基本组成单位是 ，此基因工程的核心是 。
(3)如果想在短时间内得到大量的CpTI基因可以采用 技术。
(4)如果种植上述转基因水稻，它所携带的目的基因可以通过花粉传递给近缘物种，造成“基因污染”。把目的基因导入 中，根据母系遗传的特点，就可以避免“基因污染”。
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豇豆对多种害虫具有抗虫能力，根本原因是豇豆体内具有胰蛋白酶抑制剂基因（CPTI基因）。科学家将其转移到水稻体内后，却发现效果不佳，主要原因是CPTI蛋白质的积累量不足。经过在体外对CPTI基因进行了修饰后，CPTI蛋白质在水稻中的积累量就得到了提高。以下说法正确的是（ ）
A．该过程中，所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体
B．水稻产生的蛋白质可能对某些人会造成过敏反应
C．修饰的结果是使该目的基因在受体细胞内得以表达
D．若水稻转基因成功，一定可以在后代中检测到该基因
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[生物－选修3：现代生物科技专题]（10分）研究发现，转基因抗虫植物能杀死昆虫的原理是该基因控制合成的蛋白质被昆虫取食后，在消化道中被蛋白酶水解后产生具有毒性的活性肽，与昆虫细胞上的受体结合，使渗透压失衡，导致昆虫死亡。下图表示利用细菌中抗虫基因获取抗虫玉米的部分过程。其中①—⑧表示操作流程，a、b表示分子，c—e表示培养过程,其中d过程表示细菌与玉米细胞混合培养。(括号内填编号，横线上填字母或文字)
(1)在图示的过程中，涉及到的生物技术包括基因工程和 ____ __。
(2)在图示过程中，需要用到限制酶的是流程 [ ]
(3)在流程⑤中，细菌不断分裂产生更多细菌，该步骤的主要目的是___________。
(4)从细胞、个体水平判断该基因工程成功的依据分别是 ___ 、 ____ 。
(5)结合题意，分析美国批准种植该转基因抗虫玉米的生物学原理：____________。
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[生物－选修3：现代生物技术专题]（15分）
研究发现，转基因抗虫植物能杀死昆虫的原理是该基因控制合成的蛋白质被昆虫食用后，在消化道中被蛋白酶水解后产生具有毒性的活性肽，与昆虫细胞上的受体结合，使渗透压失衡，导致昆虫死亡。下图表示利用细菌中抗虫基因获取抗虫玉米的部分过程。其中①—⑧表示操作流程，a、b表示分子，c—e表示培养过程,其中d过程表示细菌与玉米细胞混合培养。(括号内填编号，横线上填字母或文字)
(1)在图示的过程中，涉及到的生物技术包括______、______。
(2)在图示过程中，需要用到限制酶的是流程 [ ]；导入目的基因的步骤是流程[ ]。
(3)在流程⑤中，细菌不断分裂产生更多细菌，该步骤的主要目的是___________。
(4)在图示过程中，涉及脱分化和再分化的是流程[ ]，脱分化和再分化培养基的本质差异是_________。
(5)从细胞、个体水平判断该基因工程成功的依据分别是 ___ 、 ____ 。
(6) 结合题意，分析美国批准种植该转基因抗虫玉米的生物学原理：____________。
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豇豆能抵抗多种害虫的根本原因是体内具有胰蛋白酶抑制剂基因（CpTI基因）。科学家将其转移到水稻体内后，却发现效果不佳，主要原因是CpTI蛋白质的积累量不足。经过在体外对CpTI基因进行了修饰后，CpTI蛋白质在水稻中的积累量就得到了提高。修饰和表达过程如图所示。请根据以上材料，回答下列问题：
（1）CpTI基因是该基因工程中的________基因。“信号肽”序列及“内质网滞留信号”序列的基本单位是四种脱氧核苷酸，在①过程中，首先要用________切开，暴露出黏性末端，再用 连接。
（2）在该基因工程中，供体细胞和受体细胞分别是________、________。
（3）检测修饰后的CpTI基因是否表达的最好方法是________。
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(24 分）
I.(每空2分,共20分)豇豆具有抵抗多种害虫的根本原因是体内具有胰蛋白酶抑制剂基因(CpTI基因）。科学家将其转移到小麦体内后，却发现效果不佳，主要原因是CpTI蛋白质的轵累量不足。经过在体外对CpTI基因进行了修饰后,CpTI蛋白质在小麦中的积累量就得到了提高。修饰和表达过程如图所示:根据以上材料,回答下列问题：
(1) 在体外对CpTI基因进行修饰时添加的“信号肽”序列及“内质网滞留信号”序列的基本单位是______,它们是基因的______ (选择：非编码区/编码区）。
(2) 在①过程中,首先要用______切割，暴露出黏性末端，再用______连接。
(3) 检測修饰后的CpTI基因是否表达的最简单方法是： ______
(4) 下图表示转基因小麦细胞内目的基因遗传信息表达的过程,根据所学的生物学知识回答：：
①图2中方框内所示结构是______的一部分,图中的2和3分别表示的是______。.
②图2表示的过程是图1中哪种物质控制哪种物质的合成？ ___ (从①一⑤中选择作答)。
③若该多肽合成到图1示UCU决定的氨基酸后就终止合成,则导致合成结束的终止密码子是______。
④若图1的①所示的分子中目的基因编码区有999个碱基对,则由它所控制形成的信使RNA中含有的密码子个数和合成的蛋白质中氨基酸种类最多不超过()
A. 166 和 55 B. 166 和 20 C. 333 和 111 D. 333 和 20‘
II.(每空1分.共4分）利用生态系统中物质循环和能量流动的原理，走“可持续发展”道路是人类的必然选择。下图是某人工鱼塘生态系统能量流动图解(能量单位为:J/cm2 • a)。请回答：
(1)图中A代表 ______，为保证各营养级都有较髙的输出量,随营养级的升高,输入的有机物应增多,原因是______
(2) 该生态系统中生产者固定的总能量是______J/cm2 • a0
(3) 由于某种因素使得生产者短时间内大量减少,一段时间后又恢复到原来水平,说明生态系统具有______能力。
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【生物——选修3 现代生物科技专题】(15分)
（1）目的基因主要是指 的基因，也可以是一些具有 的因子。
（2） 是基因工程的核心，cDNA文库属于 基因文库，
（3）科研人员利用蛋白质工程合成速效胰岛素，该技术的实验流程为：
① 其中，流程A是 ，流程B是 。
② 与基因工程相比较，蛋白质工程的优点是： 。
③ 由图可知，要改造蛋白质结构，最终是通过改造基因来实现的。请说明原因：
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豇豆cpti基因控制合成的胰蛋白醇抑割剂（CpTI）具有广谱抗虫的特点，研究人员将cpti基因转入水稻中，从而获得了转基因抗虫水稻，基本操作过程如下图：
（1）可通过__________方法获取ctpi基因，外源基因能够在受体细胞内表达出相应蛋白是因为__________。
（2）B阶段，首先用CaC12处理农杆菌，使其处于易接受重组质粒的__________；然后通过选择性培养基，利用重组质粒中的__________，将转入重组质粒的农杆菌筛选出来，C阶段，最好选用水稻的__________为外植体以获得愈伤组织。
A幼嫩的种子 B.叶片 C.幼嫩的胚 D.煮饭的大米
（3）用害虫感染方法，若E表现出显著的__________，可确认目的基因已成功插入到水稻细胞的染色体上并表达。经分子水平检测，已知E的体细胞核中插入了2个cpti基因，种植E并使其自交，在子代含cpti基因的水稻中，自交不发生性状分离的个体占__________（写出所有可能的比例）。
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【生物一一选修3:现代生物科技专题】某些适应寒冷环境的生物，能够产生一类抑制冰晶生长（能降低水溶液冰点的大分子）的蛋白质，即抗冻蛋白。科学家利用昆虫抗冻蛋白（AFPS）基因的异源表达，现已成功地提高了双子叶植物——烟草的抗冻能力。请分析回答下列相关问题：
（1）为使抗冻蛋白基因在烟草细胞中高效表达，需要把来自cDNA文库的抗冻蛋白基因片段正确插入基因表达载体的 和 之间。
（2）利用PCR技术扩增DNA时，需要在反应体系中添加的有机物质有 、 、4种脱氧核糖核苷酸和DNA模板，扩增过程可以在PCR扩增仪中完成。
（3）将AFPS基因导人烟草细胞中，常用 法，此操作过程中使用的载体是 。若要检测烟草是否产生了抗冻蛋白，一般采用 法检测杂交带。
（4）假如用得到的二倍体转基因抗冻植株自交，子代中杭冻与不抗冻植株的数量比为15:1,可推测该杭冻基因整合到了 （填“一对同源染色体的一条上”“两条非同源染色体上．”或“一对同源染色体的两条上”）。
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