【題目】玉米自交系(遺傳穩(wěn)定的育種材料)B具有高產(chǎn)、抗病等優(yōu)良性質(zhì),但難以直接培育成轉(zhuǎn)基因植株,為使其獲得抗除草劑性狀,需依次進行步驟I、II試驗。
Ⅰ.獲得抗除草劑轉(zhuǎn)基因玉米自交系A(chǔ),技術(shù)路線如下圖。
(1)為防止酶切產(chǎn)物自身環(huán)化,構(gòu)建表達載體需用2種限制酶,選擇的原則是____(單選)。
①Ti質(zhì)粒內(nèi),每種限制酶只有一個切割位點
②G基因編碼蛋白質(zhì)的序列中,每種限制酶只有一個切割位點
③酶切后,G基因形成的兩個黏性末端序列不相同
④酶切后,Ti質(zhì)粒形成的兩個黏性末端序列相同
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
(2)下表是4種玉米自交系幼胚組織培養(yǎng)不同階段的結(jié)果。據(jù)表可知,細胞脫分化時使用的激素是____________,自交系__________的幼胚最適合培養(yǎng)成愈傷組織作為轉(zhuǎn)化受體。
(3)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化愈傷組織時,T-DNA攜帶插入其內(nèi)的片段轉(zhuǎn)移到受體細胞。篩選轉(zhuǎn)化的愈傷組織,需使用含_____________________的選擇培養(yǎng)基。
(4)轉(zhuǎn)化過程中,愈傷組織表面常殘留農(nóng)桿菌,導致未轉(zhuǎn)化愈傷組織也可能在選擇培養(yǎng)基上生長。含有內(nèi)含子的報告基因只能在真核生物中正確表達,其產(chǎn)物能催化無色物質(zhì)K呈現(xiàn)藍色。用K分別處理以下愈傷組織,出現(xiàn)藍色的是_______________(多選)。
A.無農(nóng)桿菌附著的未轉(zhuǎn)化愈傷組織
B.無農(nóng)桿菌附著的轉(zhuǎn)化愈傷組織
C.農(nóng)桿菌附著的未轉(zhuǎn)化愈傷組織
D.農(nóng)桿菌附著的轉(zhuǎn)化愈傷組織
(5)組織培養(yǎng)獲得的轉(zhuǎn)基因植株(核DNA中僅插入一個G基因)進行自交,在子代含G基因的植株中,純合子占_____________。繼續(xù)篩選,最終選育出抗除草劑純合自交系A(chǔ)。
(6)下表是鑒定含G基因植株的4種方法。請預測同一后代群體中,4種方法檢出的含G基因植株的比例,從小到大依次是_____________________________________。
方法 檢測對象 檢測目標 檢出的含G基因植株的比例 |
PCR擴增 基因組DNA G基因 x1 分子雜交 總mRNA G基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物 x2 抗原-抗體雜交 總蛋白質(zhì) G基因編碼的蛋白質(zhì) x3 噴灑除草劑 幼苗 抗除草劑幼苗 x4 |
II.通過回交使自交系B獲得抗除草劑性狀
(7)抗除草劑自交系A(chǔ)(GG)與自交系B雜交產(chǎn)生F1,然后進行多輪回交(下圖)。自交系B作為親本多次回交的目的是使后代______________。
對Hn繼續(xù)篩選,最終選育出高產(chǎn)、抗病、抗除草劑等優(yōu)良性狀的玉米自交系。
【答案】A2,4-D乙除草劑BD1/3X4,X3,X2,X1積累越來越多自交系B的遺傳物質(zhì)/優(yōu)良性狀
【解析】
1、構(gòu)建基因表達載體時需要同一種限制酶切割目的基因和運載體,用DNA連接酶鏈接。為防止酶切產(chǎn)物自身環(huán)化,切割目的基因兩端常用兩種酶分別切割。
2、據(jù)表中信息可知:細胞脫分化時使用的激素是2,4-D.比較甲、乙、丙、丁4中自交體系,發(fā)現(xiàn)自交系乙芽的分化率、根的誘導率都較高,因此自交系乙的幼胚最適合培養(yǎng)成愈傷組織作為轉(zhuǎn)化受體。
3、轉(zhuǎn)化愈傷組織有含有內(nèi)含子的報告基因,可產(chǎn)生該基因表達產(chǎn)物,能催化無色物質(zhì)K呈現(xiàn)藍色,即K處理該愈傷組織能呈現(xiàn)藍色。
4、轉(zhuǎn)基因植株(核DNA中僅插入一個G基因)的基因型為G_,進行自交,子代的基因型及比例為1/4GG、2/4G_、1/4_ _,其中含G基因的植株為GG、G_。
5、目的基因的檢測和表達:(1)首先要檢測轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因,方法是采用 DNA分子雜交技術(shù);(2)其次還要檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA,方法是采用標記的目的基因作探針與 mRNA雜交;(3)最后檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì),方法是從轉(zhuǎn)基因生物中提取蛋白質(zhì),用相應的抗體進行抗原-抗體雜交。
(1)如果用一種限制酶來切割目的基因兩端和質(zhì)粒時,目的基因兩端會出現(xiàn)相同的末端.這樣在構(gòu)建基因表達載體時,會出現(xiàn)3種情況:目的基因-目的基因、目的基因-運載體、運載體-運載體,這樣會出現(xiàn)自身環(huán)化現(xiàn)象,因此為防止酶切產(chǎn)物自身環(huán)化,構(gòu)建表達載體需用2種限制酶,這樣切出的目的基因G兩端的黏性末端不同;同時質(zhì)粒中一定要保證每種限制酶只有一個切點,去掉一段Ti質(zhì)粒中的DNA,得到的切割Ti質(zhì)粒也同樣具有兩個不同的黏性末端。故選:A。
(2)高度分化的植物細胞脫分化可產(chǎn)生愈傷組織,據(jù)表中信息可知:細胞脫分化時使用的激素是2,4-D。比較甲、乙、丙、丁4種自交體系,發(fā)現(xiàn)自交系乙芽的分化率、根的誘導率都較高,因此自交系乙的幼胚最適合培養(yǎng)成愈傷組織作為轉(zhuǎn)化受體。
(3)實驗最終想使玉米自交系(遺傳穩(wěn)定的育種材料)B為獲得抗除草劑性狀,可以使用含除草劑的選擇培養(yǎng)基,篩選轉(zhuǎn)化的愈傷組織,如果能存活,說明獲取具有抗除草劑的性狀的愈傷組織。
(4)未轉(zhuǎn)化愈傷組織沒有含有內(nèi)含子的報告基因,因此不能產(chǎn)生能催化無色物質(zhì)K呈現(xiàn)藍色的物質(zhì),A錯誤;轉(zhuǎn)化愈傷組織有含有內(nèi)含子的報告基因,可產(chǎn)生該基因表達產(chǎn)物,能催化無色物質(zhì)K呈現(xiàn)藍色,即K處理該愈傷組織能呈現(xiàn)藍色,B正確;農(nóng)桿菌附著的未轉(zhuǎn)化愈傷組織能在選擇性培養(yǎng)基上正常生長,但不含有內(nèi)含子的報告基因,因此不能產(chǎn)生能催化無色物質(zhì)K呈現(xiàn)藍色的物質(zhì),C錯誤;農(nóng)桿菌附著的轉(zhuǎn)化愈傷組織能在選擇性培養(yǎng)基上正常生長,并含有含有內(nèi)含子的報告基因,能產(chǎn)生能催化無色物質(zhì)K呈現(xiàn)藍色的物質(zhì),故K處理該愈傷組織能呈現(xiàn)藍色,D正確。
(5)組織培養(yǎng)獲得的轉(zhuǎn)基因植株(核DNA中僅插入一個G基因)進行自交,即G_的基因型植株自交,在子代中含G基因的植株有兩種:GG:G_=1:2中,其中純合子(GG)占1/3。繼續(xù)篩選,最終選育出抗除草劑純合自交系A。
(6)因為基因組DNA中含有G基因,PCR擴增可以快速大量復制DNA,所以X1最大,因為在細胞中,轉(zhuǎn)錄與翻譯不是一個過程,所以轉(zhuǎn)錄出的mRNA要比翻譯出的蛋白質(zhì)多,所以X2比X3大,蛋白質(zhì)并不一定全部發(fā)揮作用,所以X4 最小。
(7)在育種中,回交的方法主要用來加強雜種個體中某一親本的性狀表現(xiàn),在本題中自交系B作為親本回交的目的是使后代積累越來越多自交系B的優(yōu)良性狀。
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【題目】下圖是兩種細胞中主要遺傳信息的表達過程,據(jù)圖分析,下列相關(guān)說法錯誤的是
A. 甲沒有核膜圍成的細胞核,所以轉(zhuǎn)錄翻譯同時發(fā)生在同一空間內(nèi)
B. 乙細胞的基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA需要通過核孔才能進入細胞質(zhì)
C. 兩種表達過程均主要由線粒體提供能量,由細胞質(zhì)提供原料
D. 若合成某條肽鏈時脫去了100個水分子,則該肽鏈中至少含有102個氧原子
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【題目】瘦素是動物成熟脂肪細胞分泌的一種蛋白質(zhì)激素,與肥胖密切相關(guān).其部分作用機制如下圖所示(“+”為促進)
(1)當體重增加,血漿中瘦素增加導致神經(jīng)肽Y含量_________,減少攝食。 正常情況下,瘦素和神經(jīng)肽Y的含量總是保持相對穩(wěn)定,是因為存在_____________ 調(diào)節(jié)機制。
(2)臨床上發(fā)現(xiàn)多數(shù)肥胖癥患者體內(nèi)瘦素水平高于正常人。瘦素增多,卻不能阻止肥胖的發(fā)生,從激素作用的機理角度分析,你覺得最可能的原因是_________________。
(3)某科研人員研究了光周期和高脂飲食對高山姬鼠代謝狀況的影響,將實驗鼠分為長光照低脂肪食物、長光照高脂肪食物、短光照低脂肪食物、短光照高脂肪食物四個處理組。飼養(yǎng)7周后測量體重、瘦素水平等指標,據(jù)圖分析,影響高山姬鼠瘦素分泌水平的主要因素是____。另有數(shù)據(jù)表明,高脂飲食條件下,長日照組和短日照組每天攝入能量基本相同,但前者體重增長大于后者。其原因可能是短光照下,通過激素的調(diào)節(jié)作用,姬鼠抵抗高脂食物誘導的肥胖,呼吸作用中更多能量轉(zhuǎn)化為_____形式,以有利于高山姬鼠冬季條件下生存。
(4)通過小鼠實驗表明瘦素還能作用于下丘腦的相關(guān)神經(jīng)元調(diào)節(jié)攝食行為,其作用過程如下圖所示。請問,圖中共有________________條反射弧,若c神經(jīng)元釋放的神經(jīng)遞質(zhì)引起突觸后膜抑制,則突觸后膜接受這種遞質(zhì)后的內(nèi)外膜電位是__________。
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【題目】下圖表示某些植物激素間的相互作用關(guān)系,圖中①-③表示不同的植物激素,請回答下列問題:
(1)科學家在對黃化豌豆幼苗切段的實驗研究中發(fā)現(xiàn),②的濃度增高到一定值時,就會促進切段中③的合成。而③含量的增高,反過來又抑制了②促進切段細胞伸長的作用,以上實例說明植物激素調(diào)節(jié)也存在
_______________調(diào)節(jié)機制,圖中①②③表示的植物激素分別是_________、__________、____________。激素②由_________(物質(zhì))經(jīng)過一系列反應轉(zhuǎn)變而來,它的主要合成部位除幼芽和幼葉外,還有______。
(2)以上說明植物的生命活動不只受一種刺激的調(diào)節(jié),而是__________________________________。
(3)用圖中植物激素②③之間的關(guān)系,解釋水平放置時,根出現(xiàn)向地性的原因:___________________________。
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【題目】下列是生物學技術(shù)制備抗體的兩個途徑模式簡圖。
(1)上述制備抗體1和2過程中用到的現(xiàn)代生物技術(shù)手段主要有___________。
(2)在制備抗體1的過程中,先給小鼠注射一種純化的抗原蛋白,一段時間后,從小鼠的_________(免疫器官)中獲取B淋巴細胞,將獲得的細胞與________細胞融合,再經(jīng)過篩選、檢測,最終可獲得所需的Y細胞。獲得Y細胞后,常用的培養(yǎng)方法是培養(yǎng)液中體外培養(yǎng)和_____________。
(3)抗體2制備過程中,將mRNA逆轉(zhuǎn)錄為cDNA再進行PCR擴增被稱為RT-PCR技術(shù),RT-PCR過程需要的酶有______________。將V1基因與普通質(zhì)粒經(jīng)某種限制酶切割連接并成功導入大腸桿菌細胞后,發(fā)現(xiàn)仍有部分細胞不能表達出抗體2,最可能的原因是_______________。為避免上述情況發(fā)生,最好用____________ (用“1或2作答”)種限制酶切割V1基因與普通質(zhì)粒。
(4)事實上,用上述方法生產(chǎn)的抗體1與抗體2的氨基酸排列順序相同,兩者的空間結(jié)構(gòu)往往不同,請分析原因:___________________。
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【題目】已知西瓜紅瓤(R)對黃瓤(r)為顯性。第一年將黃瓤西瓜種子種下,發(fā)芽后用秋水仙素處理,得到四倍體西瓜植株。以該四倍體植株作母本,二倍體純合紅瓤西瓜為父本進行雜交,并獲得三倍體植株,開花后再授以純合紅瓤二倍體西瓜的成熟花粉,所結(jié)無籽西瓜瓤的顏色和基因型分別是( )
A. 紅瓤、RRr B. 紅瓤、Rrr
C. 紅瓤、RRR D. 黃瓤、rrr
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【題目】下列有關(guān)原核細胞與真核細胞的敘述中,錯誤的是( )
A.藍藻和水綿細胞中都含有核糖體
B.結(jié)核桿菌和青霉菌細胞中都有染色體
C.最大的區(qū)別是原核細胞沒有由核膜包圍的細胞核
D.原核細胞與真核細胞都有細胞膜、細胞質(zhì)以及核糖體、DNA
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【題目】請結(jié)合所學知識及圖中有關(guān)信息,回答動物生命活動調(diào)節(jié)相關(guān)的問題。
(1)當神經(jīng)細胞處于靜息狀態(tài)時,則細胞膜內(nèi)的電位是________(正、負或零)電位。
(2)在反射弧中決定神經(jīng)沖動單向傳導的結(jié)構(gòu)是______________。
(3)德國科學家Mellor的學生用蛙的坐骨神經(jīng)—腓腸肌標本做了一個非常簡單的實驗(如乙圖),從而測量出坐骨神經(jīng)沖動的傳導速度。
①從神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)角度來看,坐骨神經(jīng)屬于神經(jīng)元的_____部分。
②刺激1至肌肉發(fā)生收縮,測得所需時間為3×10-3s,刺激2至肌肉發(fā)生收縮,測得所需時間為2×10-3s,刺激點離肌肉中心距離分別為13 cm和10 cm。坐骨神經(jīng)沖動的傳導速度是________m/s。
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