【題目】突變體是研究功能基因組的前提,轉(zhuǎn)座子是基因組中可以移動(dòng)的DNA序列?蒲腥藛T將玉米轉(zhuǎn)座子進(jìn)行改造,改造后的 Ac 轉(zhuǎn)座子能夠合成轉(zhuǎn)座酶,但是由于缺失兩端的轉(zhuǎn)座序列而喪失轉(zhuǎn)移能力。Ds 轉(zhuǎn)座子不能合成轉(zhuǎn)座酶,因此單獨(dú)存在時(shí)也不能發(fā)生轉(zhuǎn)移,只有同時(shí)存在 Ac 和Ds 時(shí),Ds才能以一定的頻率從原位點(diǎn)切離插入到任意新位點(diǎn)中,同時(shí)使功能基因得以破壞或恢復(fù),F(xiàn)將玉米轉(zhuǎn)座子引入到水稻的 DNA中,構(gòu)建水稻突變體庫(kù),并從中篩選到穩(wěn)定遺傳的矮桿突變株,實(shí)驗(yàn)流程如下圖。
含酚類化合物
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)科研人員將Ac 和Ds 分別導(dǎo)入水稻細(xì)胞,獲得Ac 和Ds 的轉(zhuǎn)化植株。首先將構(gòu)建的Ac 轉(zhuǎn)座載體和 Ds 轉(zhuǎn)座載體分別與①_______混合培養(yǎng)。取水稻未成熟種子,消毒后接種于含有植物激素的②_________培養(yǎng)基上,誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織。因愈傷組織具有分化程度③_____,分裂④_____特點(diǎn),常作為基因工程的理想受體材料。將完成轉(zhuǎn)化的愈傷組織接種于含有⑤_____的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選,培養(yǎng)后獲得抗性植株,即 F0 代。
(2)為了便于對(duì)轉(zhuǎn)座突變體的功能基因進(jìn)行研究和定位,篩選 T-DNA 單拷貝插入,但沒(méi)有表型突變的 Ac和Ds 轉(zhuǎn)基因植株F0,雜交獲得 F1 代。通過(guò) PCR 技術(shù)從中篩選出目標(biāo) F1 植株(轉(zhuǎn)座子插入法構(gòu)建的突變體庫(kù)中的植株),理論上目標(biāo) F1 植株占 F1 個(gè)體總數(shù)的 _____。請(qǐng)從下圖中任選一種目標(biāo) F1 ______(填A或B),[請(qǐng)將圖畫(huà)在答題紙上]畫(huà)出其相應(yīng)親本 F0 植株的基因組成及在染色體的位置_____。
(3)目標(biāo) F1 代植株自交獲得 F2 代,可在苗期噴灑除草劑篩選轉(zhuǎn)座突變體,理由是_____。
(4)科研人員在眾多轉(zhuǎn)座突變體中發(fā)現(xiàn)一矮桿突變株,讓其自交并篩選僅含有 Ds 而無(wú) Ac 的植株,目的是_____,并用Ds 做標(biāo)簽在基因組中定位且分離出矮桿基因。
【答案】農(nóng)桿菌 蔗糖、大量元素、微量元素、維生素類、瓊脂、水 低 旺盛 潮霉素 1/4 A(或B) Ds未發(fā)生轉(zhuǎn)座時(shí)除草劑抗性基因不能正常表達(dá),只有在Ds發(fā)生轉(zhuǎn)座后,除草劑抗性基因才會(huì)表達(dá) 使矮桿突變的性狀可以穩(wěn)定遺傳
【解析】
基因工程技術(shù)的基本步驟:
(1)目的基因的獲。夯蛭膸(kù)中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成;
(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建:基因工程的核心步驟,基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等;
(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞:根據(jù)受體細(xì)胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法;將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法;將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法;
(4)目的基因的檢測(cè)與鑒定:
分子水平上的檢測(cè):
①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù);
②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù);
③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。
個(gè)體水平上的鑒定:抗蟲(chóng)鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。
(1)識(shí)圖分析可知,圖中構(gòu)建的基因表達(dá)載體用到了Ti質(zhì)粒,據(jù)此推測(cè)導(dǎo)入受體細(xì)胞選擇的是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,因此首先將構(gòu)建的Ac轉(zhuǎn)座載體和Ds轉(zhuǎn)座載體分別與農(nóng)桿菌混合培養(yǎng);植物組織培養(yǎng)需要的條件,培養(yǎng)基中除了含有植物激素外,還需要一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),包括:蔗糖、大量元素、微量元素、維生素類、瓊脂、水,誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織;愈傷組織是高度液泡化、無(wú)定型狀態(tài)的薄壁細(xì)胞,因此其具有分化程度低、分裂能力強(qiáng)的特點(diǎn),常作為基因工程的理想受體材料;構(gòu)建的基因表達(dá)載體中都含有潮霉素抗性基因作為標(biāo)記基因,因此完成轉(zhuǎn)化的愈傷組織細(xì)胞具有潮霉素抗性,可以將其接種于含有潮霉素的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選,培養(yǎng)后獲得抗性植株,即F0代。
(2)為了便于對(duì)轉(zhuǎn)座突變體的功能基因進(jìn)行研究和定位,篩選T-DNA單拷貝插入,但沒(méi)有表型突變的Ac和Ds轉(zhuǎn)基因植株F0,即只有Ac插入到一條染色體上的植株F0和只有Ds插入到另外一條染色體(與Ac插入染色體為同源染色體或者非同源染色體上)上的植株F0,則植株F0的基因型如圖:(分別插入到不同植株的非同源染色體上)或(分別插入到不同植株的同源染色體上),二者雜交獲得F1代,通過(guò)PCR技術(shù)從中篩選出目標(biāo)F1植株(轉(zhuǎn)座子插入法構(gòu)建的突變體庫(kù)中的植株),則F1植株的基因型為:,那么理論上目標(biāo)F1植株占F1個(gè)體總數(shù)的1/4。
(3)構(gòu)建的含有Ds的基因的表達(dá)載體中,Ds基因插入到除草劑抗性基因中,轉(zhuǎn)化得到植株F0后,經(jīng)過(guò)雜交篩選得到目標(biāo)F1代植株,根據(jù)題意,同時(shí)存在Ac和Ds時(shí),Ds才能以一定的頻率從原位點(diǎn)切離插入到任意新位點(diǎn)中,同時(shí)使功能基因得以破壞或恢復(fù),因此目標(biāo)F1代植株自交獲得F2代,Ds未發(fā)生轉(zhuǎn)座時(shí)除草劑抗性基因不能正常表達(dá),只有在Ds發(fā)生轉(zhuǎn)座后,除草劑抗性基因才會(huì)表達(dá),故可在苗期噴灑除草劑篩選轉(zhuǎn)座突變體。
(4)Ac轉(zhuǎn)座子能夠合成轉(zhuǎn)座酶,但是由于缺失兩端的轉(zhuǎn)座序列而喪失轉(zhuǎn)移能力。Ds轉(zhuǎn)座子不能合成轉(zhuǎn)座酶,因此單獨(dú)存在時(shí)也不能發(fā)生轉(zhuǎn)移,在眾多轉(zhuǎn)座突變體中發(fā)現(xiàn)一矮桿突變株,讓其自交并篩選僅含有Ds而無(wú)Ac的植株,則該植株的Ds基因不能轉(zhuǎn)移,那么使矮桿突變的性狀可以穩(wěn)定遺傳。
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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:
【題目】基因組編輯技術(shù)是研究基因生物功能的重要手段,下圖是對(duì)某生物B基因進(jìn)行定點(diǎn)編輯的過(guò)程,該過(guò)程中用sgRNA可指引核酸內(nèi)切酶Cas9結(jié)合到特定的切割位點(diǎn),相關(guān)說(shuō)法不正確的是
A. 靶基因部分序列與sgRNA通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則進(jìn)行配對(duì)
B. 核酸內(nèi)切酶Cas9可斷裂脫氧核糖核苷酸之間的磷酸二酯鍵
C. 被編輯后的B基因與編輯前的B基因互稱為非等位基因
D. 通過(guò)破壞B基因后生物體的功能變化可推測(cè)B基因的功能
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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:
【題目】人血清白蛋白(HSA)具有重要的醫(yī)用價(jià)值?蒲腥藛T通過(guò)生物工程技術(shù)獲得轉(zhuǎn)HSA基因奶牛,并通過(guò)乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)HSA,其主要技術(shù)流程如下圖所示:
回答下列問(wèn)題:
(1)如上圖所示,供核的牛胎兒成纖維細(xì)胞通常選用傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞,其原因是 _______________________________________________________________。
(2)SRY-PCR法性別鑒定的基本程序是:提取牛胎兒成纖維細(xì)胞的DNA,經(jīng)PCR反應(yīng)體系擴(kuò)增SRY基因(Y染色體上特有的性別決定基因)片段,然后對(duì)擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行檢測(cè)。
要大量獲得SRY基因,PCR擴(kuò)增時(shí)需要加入兩種引物:__________________(選填“引物I”、“引物II”、“引物III”、“引物IV”),原因是DNA聚合酶只能從核苷酸鏈的______________(2分,選填“5’端”或“3’端”)開(kāi)始延伸DNA鏈,用兩種引物才能確保______________。除引物外,PCR反應(yīng)體系中還包含緩沖液、模板DNA、____________和 ____________等成分。通過(guò)SRY-PCR法進(jìn)行性別鑒定,可獲得更多的轉(zhuǎn)HSA基因________牛,以便其通過(guò)乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)人血清白蛋白。
(3)在胚胎移植操作中,應(yīng)對(duì)供體和受體母牛進(jìn)行_____________處理,目的是使供體和受體處于相同的生理狀態(tài),使胚胎在移植前后所處的生理環(huán)境保持一致。由此可見(jiàn),胚胎移植的實(shí)質(zhì)是_____________________________________________。
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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:
【題目】為研究稻螟蟲(chóng)種群數(shù)量變化規(guī)律,某地區(qū)將鴨子引入農(nóng)田捕食稻螟蟲(chóng),結(jié)果僅需2000只鴨就能對(duì)4000畝地里的稻螟蟲(chóng)進(jìn)行有效控制。據(jù)此建立了如圖所示的兩個(gè)模型甲、乙,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.決定該地區(qū)稻螟蟲(chóng)種群密度變化的因素有出生率、死亡率和遷入率、遷出率
B.甲圖曲線變化反映了鴨和稻螟蟲(chóng)間存在捕食關(guān)系
C.乙圖AB段,稻螟蟲(chóng)初始數(shù)量為N0,且每天增加3%,t天后種群數(shù)量為N0×0.03t
D.通過(guò)鴨子捕食稻螟蟲(chóng)屬于生物防治方法,可以減少農(nóng)藥使用對(duì)環(huán)境造成的污染
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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:
【題目】大豆子葉顏色(表現(xiàn)為深綠,表現(xiàn)為淺綠,呈黃色幼苗階段死亡)和花葉病的抗性(抗病、不抗病分別由、基因控制)遺傳的兩組雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:
實(shí)驗(yàn)一:子葉深綠不抗。♀)×子葉淺綠抗。♂)→F1:子葉深綠抗。鹤尤~淺綠抗病=1:1
實(shí)驗(yàn)二:子葉深綠不抗。♀)×子葉淺綠抗病(♂)→F1:子葉深綠抗。鹤尤~深綠不抗病:子葉淺綠抗。鹤尤~淺綠不抗病=1:1:1:1
根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析判斷下列敘述,錯(cuò)誤的是( )
A. 實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二中父本的基因型不同
B. F1的子葉淺綠抗病植株自交,在F2的成熟植株中四種表現(xiàn)型的分離比為1:2:3:6
C. 用子葉深綠與子葉淺綠植株雜交得F1,F1隨機(jī)交配得到F2成熟群體中,基因的頻率為0.75
D. 在短時(shí)間內(nèi)選育出純合的子葉深綠抗病大豆新品種常規(guī)的育種方法,最好用與實(shí)驗(yàn)一的父本基因型相同的植株自交
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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖表示某自然生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式圖,下列說(shuō)法正確的是
A. 圖中的組分1、2、3即可構(gòu)成一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)
B. 如果組分1是生產(chǎn)者,那么組分1代表的一定是真核生物
C. 能量只能通過(guò)組分2輸出該生態(tài)系統(tǒng)
D. 在該生態(tài)系統(tǒng)中,組分1、2、3是緊密聯(lián)系,缺一不可的
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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:
【題目】下圖是一個(gè)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)模式圖,關(guān)于該系統(tǒng)的敘述,錯(cuò)誤的是
A. 微生物也能利用農(nóng)作物通過(guò)光合作用儲(chǔ)存的能量
B. 沼氣池中的微生物也是該生態(tài)系統(tǒng)的分解者
C. 沼渣、沼液作為肥料還田,使能量能夠循環(huán)利用
D. 多途徑利用農(nóng)作物可提高該系統(tǒng)的能量利用率
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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:
【題目】下圖為人體內(nèi)的效應(yīng)B細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖。請(qǐng)據(jù)圖回答:
(1)該細(xì)胞是由 經(jīng)抗原刺激增殖、分化形成的,由該細(xì)胞參與的特異性免疫稱為 免疫。
(2)多數(shù)情況下,抗原與該細(xì)胞產(chǎn)生的 結(jié)合后會(huì)發(fā)生進(jìn)一步變化,如形成細(xì)胞團(tuán)或沉淀,進(jìn)而被 吞噬消化。
(3)該細(xì)胞產(chǎn)生的免疫活性物質(zhì)對(duì)寄生在寄主細(xì)胞內(nèi)的抗原不能發(fā)揮免疫作用。消滅該類抗原的途徑:首先是 與宿主細(xì)胞密切接觸,使宿主細(xì)胞 ,抗原失去寄生的基礎(chǔ),然后再由該細(xì)胞發(fā)揮免疫效應(yīng)。
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