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...

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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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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苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白（Bt）与豇豆胰蛋白酶抑制剂（CpTI）杀虫机理不同。在转Bt基因作物种植区，发现棉铃虫种群抗性基因频率显著上升。科学家尝试用转双基因烟草对2龄幼虫进行多代抗性筛选。以下叙述错误的是

A. 利用DNA分子杂交技术不能检测烟草植株的抗虫性状

B. 单基因抗性筛选与双基因抗性筛选导致棉铃虫种群基因库不同

C. 种植转双基因烟草可避免棉铃虫产生抗性基因

D. 转基因植物的培育和种植应考虑可能造成的生态风险

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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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棉铃虫是严重危害棉花的一种害虫。科研工作者发现了苏云金芽孢杆菌中的毒蛋白基因B和豇豆中的胰蛋白酶抑制剂基因D，均可导致棉铃虫死亡。现将B和D基因同时导入棉花的一条染色体上获得抗虫棉。棉花的短果枝由基因A控制，研究者获得了多个基因型为AaBD的短果枝抗虫棉植株，AaBD植株自交得到F1(不考虑减数分裂时的交叉互换）。下列说法错误的是（　　 ）

A.若F1表现型比例为9:3:3:1，则果枝基因和抗虫基因分别位于两对同源染色体上

B.若F1中短果枝抗虫：长果枝不抗虫=3:1，则B、D基因与A基因位于同一条染色体上

C.若F1中短果枝抗虫：短果枝不抗虫：长果枝抗虫=2:1:1，基因型为AaBD的短果枝抗虫棉植株产生配子的基因型为A和aBD

D.若F1中长果枝不抗虫植株比例为1/16，则基因型为AaBD的短果枝抗虫棉植株产生配子的基因型为AB、AD、aB、aD

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科学家发现植物对害虫有特殊的“防御能力”。羽扇豆的叶片被昆虫咬伤后，一种由18个氨基酸组成的多肽——系统素会被释放出来，与受体结合，活化蛋白酶抑制基因，抑制害虫的蛋白酶活性，限制植物蛋白的降解，从而阻止害虫取食繁殖。下列关于系统素的描述正确的是

A. 系统素能抑制植物体内与蛋白酶有关的基因的表达

B. 系统素的合成与分泌与核糖体、内质网和液泡有直接关系

C. 系统素相当于植物体内的“抗体”，能与外来的“抗原”发生特异性的结合

D. 系统素能与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应

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科学家发现植物对害虫有特殊的“防御能力”。羽扇豆的叶片被昆虫咬伤后，一种由18个氨基酸组成的多肽——系统素会被释放出来，与受体结合，活化蛋白酶抑制基因，抑制害虫的蛋白酶活性，限制植物蛋白的降解，从而阻止害虫取食繁殖。下列关于系统素的描述正确的是

A．系统素能抑制植物体内与蛋白酶有关的基因的表达

B．系统素的合成与分泌与核糖体、内质网和液泡有直接关系

C．系统素相当于植物体内的“抗体”，能与外来的“抗原”发生特异性的结合

D．系统素能与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应

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