【題目】在天宮二號(hào)上進(jìn)行的擬南芥培育實(shí)驗(yàn)中,為監(jiān)控植物的開花過程,科研人員給擬南芥安裝了“追蹤器”,即利用控制植物開花基因相同的“啟動(dòng)子”(啟動(dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別、結(jié)合和開始轉(zhuǎn)錄的一段DNA序列,決定基因的轉(zhuǎn)錄與否)帶動(dòng)綠色熒光蛋白(GFP)基因在微重力條件下表達(dá)并獲得實(shí)時(shí)熒光圖像。轉(zhuǎn)基因擬南芥植物在構(gòu)建過程中首先需分別構(gòu)建植株A和植株B,安裝“追蹤器”和構(gòu)建植株A過程如圖1所示。

1據(jù)圖1分析,圖中步驟①進(jìn)行的切割,選擇的限制酶是

A.EcoRⅠ酶B.HindⅢ酶

C.EcoRⅠ酶和HindⅢ酶D.HindⅢ酶和BamHⅠ

2獲得轉(zhuǎn)基因擬南芥植株A的基因工程目的基因是___________;受體細(xì)胞是___________;蚬こ滩襟E④是___________。

3在步驟⑤中,讓含重組Ti質(zhì)粒1的農(nóng)桿菌侵入擬南芥愈傷組織而非擬南芥葉肉細(xì)胞的主要原因是______________________;步驟⑥主要運(yùn)用的技術(shù)是____________。

科研人員進(jìn)一步構(gòu)建植株B,構(gòu)建過程如圖2所示,圖2中啟動(dòng)子序列與圖1中相同。

4已知步驟⑤為農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。因?yàn)?/span>Ti質(zhì)粒既有在細(xì)菌中表達(dá)的基因,同時(shí)又有在高等植物中表達(dá)的基因,所以需要將重組質(zhì)粒2Ti質(zhì)粒重組后,再導(dǎo)入受體細(xì)胞。下列關(guān)于所選Ti質(zhì)粒的說(shuō)法正確的是

A.Ti質(zhì)粒本身應(yīng)具有綠色熒光蛋白基因

B.Ti質(zhì)粒本身應(yīng)具有植物開花基因

C.Ti質(zhì)粒為雙鏈閉環(huán)DNA分子

D.Ti質(zhì)粒的受體細(xì)胞應(yīng)為農(nóng)桿菌細(xì)胞

5科研人員對(duì)重組質(zhì)粒2直接進(jìn)行基因測(cè)序,以篩選獲得重組質(zhì)粒2。除此方法外,利用圖2所給信息,試舉出其他篩選重組質(zhì)粒2的方法。____________________________________。

6科研人員成功獲得植株A和植株B后,如何獲得純合轉(zhuǎn)基因擬南芥植株?純合轉(zhuǎn)基因擬南芥植株有何優(yōu)點(diǎn)?________________________________________________。

【答案】

1D

2綠色熒光蛋白基因 擬南芥愈傷組織細(xì)胞 篩選含重組Ti質(zhì)粒1的農(nóng)桿菌

3愈傷組織的全能性較強(qiáng),更容易組織培養(yǎng)成功,葉肉細(xì)胞高度分化 植物組織培養(yǎng)技術(shù)

4CD

5將重組質(zhì)粒2導(dǎo)入大腸桿菌(其他合適的受體細(xì)胞也可),能在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng),不能在含四環(huán)素或含卡那霉素的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)的為重組質(zhì)粒2

6科研人員成功獲得植株A和植株B后,再通過雜交及純合體篩選試驗(yàn)(經(jīng)過純合體篩選獲得的植株親本性狀能夠穩(wěn)定遺傳),進(jìn)而獲得純合轉(zhuǎn)基因擬南芥植株。

轉(zhuǎn)基因擬南芥植株的優(yōu)點(diǎn):因?yàn)橛孟嗤膯?dòng)子,所以當(dāng)要開花的時(shí)候,開花基因會(huì)表達(dá),而熒光蛋白基因也會(huì)表達(dá),科學(xué)家能夠通過監(jiān)控實(shí)時(shí)熒光圖像,監(jiān)控?cái)M南芥植株的開花過程,操作方便,信息準(zhǔn)確

【解析】

分析圖1可知,①將目的基因?qū)胭|(zhì)粒;②構(gòu)建重組Ti質(zhì)粒;③將重組Ti質(zhì)粒導(dǎo)入農(nóng)桿菌細(xì)胞;④篩選含重組Ti質(zhì)粒1的農(nóng)桿菌;⑤導(dǎo)入受體細(xì)胞(農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法);⑥植物組織培養(yǎng)。

1分析圖1可知,EcoRⅠ酶會(huì)破壞GFP基因,A、C錯(cuò)誤;HindⅢ酶單獨(dú)切割,不能獲得啟動(dòng)子序列,B錯(cuò)誤;要獲得GFP基因和啟動(dòng)子序列,需要HindⅢ酶和BamHⅠ酶共同切割,D正確。

故選D。

2根據(jù)圖1分析可知,通過基因工程獲得轉(zhuǎn)基因擬南芥植株A的目的基因是,具有與植物開花基因相同“啟動(dòng)子”的綠色熒光蛋白基因;由⑤過程可知,受體細(xì)胞是擬南芥愈傷組織細(xì)胞;基因工程步驟④是篩選含重組Ti質(zhì)粒1的農(nóng)桿菌。

3在步驟⑤中,以擬南芥的愈傷組織作受體細(xì)胞,是因?yàn)橛鷤M織的全能性較強(qiáng),更容易通過組織培養(yǎng)形成轉(zhuǎn)基因植株,葉肉細(xì)胞高度分化,全能性不易表達(dá);步驟⑥是將擬南芥愈傷組織通過再分化形成植株A,利用了植物組織培養(yǎng)技術(shù)。

4A、由圖1可知,綠色熒光蛋白基因位于質(zhì)粒1上,Ti質(zhì)粒本身不具有該基因,A錯(cuò)誤;

B、由圖2可知,植物開花基因?yàn)槟康幕颍?/span>Ti質(zhì)粒本身不具有該基因,B錯(cuò)誤;

C、Ti質(zhì)粒是獨(dú)立于細(xì)菌擬核之外的小型雙鏈閉環(huán)DNA分子,C正確;

D、由過程③可知,Ti質(zhì)粒的受體細(xì)胞應(yīng)為農(nóng)桿菌細(xì)胞,D正確。

故選CD。

5當(dāng)質(zhì)粒2中插入啟動(dòng)子序列和開花基因后,Tcr基因和Kan基因被破壞,Ampr基因正常,所以可以將重組質(zhì)粒2導(dǎo)入大腸桿菌,并分別在含氨芐青霉素、四環(huán)素、卡那霉素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)大腸桿菌,篩選出能在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng),而不能在含四環(huán)素或含卡那霉素的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)的,即為重組質(zhì)粒2。

6將成功獲得的植株A和植株B進(jìn)行雜交,篩選出后代能夠穩(wěn)定遺傳的親本個(gè)體,進(jìn)而獲得純合轉(zhuǎn)基因擬南芥植株。因?yàn)闊晒獾鞍谆蚝烷_花基因用了相同的啟動(dòng)子,所以當(dāng)擬南芥植株要開花時(shí),熒光蛋白基因和開花基因會(huì)一起表達(dá),科學(xué)家能夠通過監(jiān)控實(shí)時(shí)熒光圖像,監(jiān)控?cái)M南芥植株的開花過程,操作方便,信息準(zhǔn)確。

本題結(jié)合擬南芥的太空培育實(shí)驗(yàn),主要考查基因工程和植物組織培養(yǎng)的相關(guān)知識(shí),掌握基因工程的操作方法和原理是解題的關(guān)鍵。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】下列關(guān)于光合作用和呼吸作用的敘述,正確的是

A. 光合作用和呼吸作用總是同時(shí)進(jìn)行

B. 光合作用形成的糖類能在呼吸作用中被利用

C. 光合作用產(chǎn)生的ATP主要用于呼吸作用

D. 光合作用與呼吸作用分別在葉肉細(xì)胞和根細(xì)胞中進(jìn)行

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A.用一定的電流刺激a點(diǎn),甲發(fā)生一次偏轉(zhuǎn),乙發(fā)生兩次偏轉(zhuǎn)

B.圖中共有3個(gè)完整的突觸

C.b點(diǎn)施加一強(qiáng)刺激,則該點(diǎn)的膜電位變?yōu)閮?nèi)正外負(fù),并在f點(diǎn)可測(cè)到電位變化

D.e點(diǎn)施加一強(qiáng)刺激,則a、b點(diǎn)都不會(huì)測(cè)到電位變化

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A.具有同源染色體的細(xì)胞只有②③

B.動(dòng)物睪丸中可能同時(shí)出現(xiàn)以上細(xì)胞

C.①③所示過程都不含姐妹染色單體

D.①②③均有8個(gè)染色單體

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【題目】已知玉米籽粒黃色對(duì)紅色為顯性,非甜對(duì)甜為顯性。純合的黃色非甜玉米與紅色甜玉米雜交得到F1 ,F1自交或測(cè)交,預(yù)期結(jié)果正確的是(

A.自交結(jié)果中黃色與紅色比例31,非甜與甜比例31

B.自交結(jié)果中黃色非甜與紅色甜比例31

C.測(cè)交結(jié)果為紅色甜:黃色非甜:紅色非甜:黃色甜為9331

D.測(cè)交結(jié)果為紅色與黃色比例11,非甜與甜比例11

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【題目】根據(jù)某家庭遺傳病的系譜回答(其等位基因用A、a表示)

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21、5的基因型分別為____________、_________________。

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【題目】夏季晴朗的一天,某種綠色植物葉片光合作用強(qiáng)度(以 O2 的釋放量表示)的曲線圖如 下,據(jù)圖分析下列敘述正確的是(

A.曲線 a 點(diǎn)開始進(jìn)行光合作用

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C.曲線 b~c 段與 d~e 段下降的原因相同

D.該植物在 e 點(diǎn)有機(jī)物積累里最多

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A.痢疾內(nèi)變形蟲體內(nèi)不存在雙層膜的細(xì)胞結(jié)構(gòu)

B.痢疾內(nèi)變形蟲細(xì)胞膜上具有蛋白酶的載體

C.痢疾內(nèi)變形蟲胞吞腸壁細(xì)胞不需要消耗能量

D.痢疾內(nèi)變形蟲蛋白酶的合成和加工需要內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體參與

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A.菌種M N 可通過人工誘變和選擇性培養(yǎng)篩選獲得

B. PEG 誘導(dǎo)融合之前需要去除菌種 M N 的細(xì)胞壁

C.在培養(yǎng)基X 中添加組氨酸和色氨酸以篩選出雜種融合菌

D.從培養(yǎng)基X 中分離出的雜種融合菌P 對(duì)兩種氨基酸均不依賴

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同步練習(xí)冊(cè)答案