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10.Bt毒蛋白基因是从苏云金芽孢杆菌中分离出来的抗虫基因,因其表达产物Bt毒蛋白具有杀虫效果好、安全、高效等优点而成为应用最为广泛的基因.请回答下列有关转基因抗虫植物的问题:
(1)要从苏云金芽孢杆菌中获取Bt毒蛋白基因,可根据Bt毒蛋白基因的部分已知序列,设计特异性引物(对),再利用PCR技术扩增出Bt毒蛋白基因.
(2)构建重组质粒时,常用Ti质粒作为载体,是因为Ti质粒上具有T-DNA(可移动的DNA),它能把目的基因整合到受体细胞(植株细胞)的染色体DNA上.这种将基因表达载体导入受体细胞的方法是农杆菌转化法.
(3)要确定抗虫基因导入棉花细胞后,是否赋予了棉花抗虫特性,在个体水平上还需要做抗虫接种实验;若要检测具有抗虫基因的棉花是否产生了相应毒蛋白,在分子水平上可利用抗原-抗体杂交方法进行检测.
(4)目前,转基因植物的安全性问题是社会争论的热点.如有些人认为转基因植物的种植会威胁环境安全;但也有人认为转基因植物的种植减少了农药的使用,有利于减轻污染.面对转基因技术的利弊,我们应持有的正确做法是趋利避害,不能因噎废食.

分析 基因工程的基本操作步骤主要包括四步:①目的基因的获取②基因表达载体的构建③将目的基因导入受体细胞④目的基因的检测与鉴定.
目的基因的检测与鉴定
1.分子水平上的检测  
  ①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术
  ②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术
  ③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术
2.个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等.
(例:用虫食用棉花,观察其存活情况,来鉴定棉花是否具有抗虫特性.)

解答 解:(1)要从苏云金芽孢杆菌中获取Bt毒蛋白基因,扩增目的基因利用PCR技术,该技术需要引物,可根据Bt毒蛋白基因的部分已知序列,设计特异性引物(对).
(2)构建重组质粒时,常用Ti质粒作为载体,是因为Ti质粒上具有T-DNA(可移动的DNA),它能把目的基因整合到受体细胞(植株细胞)的染色体DNA上.这种将基因表达载体导入受体细胞的方法是农杆菌转化法.
(3)要确定抗虫基因导入棉花细胞后,是否赋予了棉花抗虫特性,在个体水平上还需要做抗虫接种实验;若要检测具有抗虫基因的棉花是否产生了相应毒蛋白,在分子水平上可利用抗原-抗体杂交方法进行检测.
(4)如有些人认为转基因植物的种植会威胁环境安全;但也有人认为转基因植物的种植减少了农药的使用,有利于减轻污染.面对转基因技术的利弊,我们应持有的正确做法是趋利避害,不能因噎废食.
故答案为:
(1)引物(对)   PCR
(2)T-DNA(可移动的DNA)   染色体DNA     农杆菌转化法
(3)抗虫接种    抗原-抗体杂交
(4)农药     趋利避害,不能因噎废食

点评 本题考查了基因工程的有关知识,要求考生能够识记基因工程的操作步骤;区分识记目的基因导入受体细胞的不同方法;掌握目的基因检测与鉴定的方法;明确抗虫植物研究的生态学意义.

练习册系列答案
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科目:高中生物 来源: 题型:解答题

20.自交不亲和性是指某一植物的雌雄两性机能正常,但不能进行自花传粉或同一品系内异花传粉的现象.如某品种烟草为二倍体雌雄同株植物,却无法自交产生后代.请回答问题:
(1)烟草的自交不亲和性是由位于一对同源染色体上的复等位基因(S1、S2…S15)控制,以上复等位基因的出现是基因突变的结果,同时也体现了该变异具有多方向性特点.
(2)烟草的花粉只有通过花粉管伸长(花粉管由花粉萌发产生)输送到卵细胞所在处,才能完成受精.下表为不亲和基因的作用机制:
亲本组合S3S4♂×S1S2S1S2自交S1S2♂×S1S3
花粉管萌发情况基因型为S3和S4的花粉,其花粉管都能伸长基因型为S1和S2的花粉,其花粉管均不能伸长只有基因型为S2花粉,其花粉管能伸长
将基因型为S1S4的花粉授于基因型为S2S4的烟草,则子代的基因型为S1S2和S1S4;若将上述亲本进行反交,子代的基因型为S1S2和S2S4.自然条件下,烟草不存在S系列基因的纯合个体,分析原因是如果花粉所含S基因与母本的任何一个S基因种类相同,花粉管就不能伸长完成受精.
(3)科学家将某抗病基因M成功导入基因型为S2S4的烟草体细胞,经植物组织培养后获得成熟的抗病植株.如图,已知M基因成功导入到S2所在II号染色体上,但不清楚具体位置.现以该植株为父本(父本或母本),与基因型为S1S2的个体杂交,根据子代中的抗病个体的比例确定M基因的具体位置.
Ⅰ.若后代中抗病个体占50%,则说明M基因插入到S2基因中使该基因失活.
Ⅱ.若后代中抗病个体占0,则说明M基因插入到S2基因之外的其它部位.

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科目:高中生物 来源: 题型:选择题

1.如图为不同浓度的生长素对同一植物不同器官的作用关系曲线图,下列分析正确的是(  )
A.若图中三种器官是根、茎、芽,则乙曲线对应的器官是茎
B.探索生长素促进插条生根的最适浓度时,必须设置清水处理的对照组
C.具有顶端优势的植株,若顶芽的生长素浓度为a,则侧芽的浓度一定大于b
D.向光生长的植株,若向光侧的生长素浓度为a,则背光侧的浓度可能为b

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科目:高中生物 来源: 题型:解答题

18.为了研究A和B两个植物物种对温度变化的反应,科学家将这两种植物的叶片以不同的温度处理,然后测定其光合作用和呼吸作用的速率,对照实验则在30℃进行.研究结果如图所示:

(1)据图所知超出55°C时,物种A的呼吸作用便会受抑制?多余空格
(2)对两个物种而言,哪个过程(光合作用还是呼吸作用)对温度较为敏感?光合作用.
(3)指出在高温时导致光合作用和呼吸作用受抑制的两个原因.①气孔在高温时关闭,影响气体交换;②高温使光合作用及呼吸作用中的酶变性.
(4)指出导致物种B受热致死的临界温度.举出一项实验证据支持你的答案.52℃在这一温度呼吸作用速率会降至零,显示细胞死亡.
(5)水果和蔬菜在生长季节内长期处于不致死的高温影响下,甜度会较低.参考本研究的结果,解释产生这种现象的生理础.在不致死的高温下,光合作用速率下降,呼吸作用速率较高,糖的净产量减少,故蔬菜、水果储存的糖份较少.

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科目:高中生物 来源: 题型:解答题

5.红火蚁是一种营社会性生活的昆虫,原分布于南美洲,现已成为世界性的外来危害物种,2011年我国华南地区也陆续出现蚁情.请回答问题:
(1)红火蚁入侵华南某地后,由于缺少天敌、食物充足、气候适宜而迅速蔓延,短期内呈现出“J”型增长.
(2)乙酰胆碱是一种神经递质,能引起肌细胞收缩,发挥作用后会被乙酰胆碱酯酶水解.辛硫磷是一种有机磷杀虫剂.下表为实验测定的不同品级红火蚁的乙酰胆碱酯酶活性和辛硫磷致死剂量的平均值.
品级乙酰胆碱酯酶的活性[nmol/(min•头)]辛硫磷的致死剂量(ug/mL)
工蚁0.231.04
兵蚁0.352.06
有翅雄蚁0.057.38
有翅雌蚁14.8959.39
蚁后8.317.81
同一蚁巢中所有各品级的红火蚁统称为一个种群.喷洒辛硫磷后,红火蚁因肌肉持续收缩而死亡,推测辛硫磷可能的杀虫机理是抑制乙酰胆碱酯酶活性,使乙酰胆碱难以被分解,突出后膜持续兴奋最终导致肌肉持续收缩.有同学认为,乙酰胆碱酯酶活性越高的红火蚁,需要施加的辛硫磷剂量越大,据表分析这个实验结论是否正确?并说明理由不正确,因为有翅雄蚁的乙酰胆碱酯酶活性最低,但其致死剂量却很高.
(3)若红火蚁种群死亡率如图中曲线Ⅱ,出生率如曲线Ⅰ,则该种群的个体总数达到其生活环境的容纳量的时间是C点.(填图中字母)
(4)在适宜温度、湿度等信息因素作用下,蚁后释放性信息素吸引同种雄蚁前来交配产卵,而这种性信息素不能引起其他种类的蚂蚁的反应,这说明不同种类的蚂蚁之间依靠性信息素来维持不同物种之间的生殖隔离.

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科目:高中生物 来源: 题型:选择题

15.通过下列生物实验操作能达到实验目的是(  )
A.在植物体细胞杂交中加入灭活的病毒诱导原生质体融合
B.在接种酵母菌的新鲜葡萄汁中通入无菌空气制作果酒
C.研究温度对酶活性的影响时将酶和反应物分别保温后再混合
D.鉴定DNA时向DNA溶液中加入二苯胺摇匀后观察溶液颜色变化

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科目:高中生物 来源: 题型:选择题

2.二倍体水毛茛黄花基因q1中丢失3个相邻碱基对后形成基因q2,导致其编码的蛋白质中氨基酸序列发生了改变,下列叙述正确的是(  )
A.正常情况下q1和q2可存在于同一个配子中
B.利用光学显微镜可观测到q2的长度较q1
C.突变后翻译时碱基互补配对原则发生了改变
D.突变后水毛茛的花色性状不一定发生改变

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科目:高中生物 来源: 题型:填空题

19.近年“开荒种地”备受城市市民宠爱,城郊的某荒地上,人们正在进行除草、治虫、施肥等生产活动,回答下列问题:
(1)城郊荒地发展为菜地的过程属于群落次生演替,人类活动对该过程的影响是改变演替的方向和速度.
(2)害虫捕食农作物,在生态系统中属于消费者,消费者包括植食性动物、肉食性动物、寄生动物、真菌和病毒等.
(3)某生物小组用捕鼠笼对某块菜地上的田鼠进行了标志重捕,如标记的个体易被菜地上的蛇捕食,则调查的结果将会偏大(填“偏大”“偏小”或“不变”).进一步研究田鼠的性状发现,灰毛田鼠中纯合子与杂合子的比例为1:2,而灰毛田鼠和黄毛田鼠的比例为3:1,则灰毛基因频率为$\frac{1}{6}$.

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科目:高中生物 来源: 题型:解答题

20.在某严格自花传粉的二倍体植物中,发现甲、乙两类矮生突变体(如图所示),矮化植株无A基因,矮化程度与a基因的数量呈正相关.丙为花粉不育突变体,含b基因的花粉败育.请回答下列问题:

(1)甲类变异属于基因突变,乙类变异是在甲类变异的基础上,染色体的结构发生了重复.
(2)乙减数分裂产生2种花粉,在分裂前期,一个四分体中最多带有4个a基因.
(3)甲的自交后代只有一种表现型,乙的自交后代中(各类型配子和植株的成活率相同),F1有3种矮化类型,F2植株矮化程度由低到高,数量比为3:2:3.
(4)为鉴定丙的花粉败育基因b是否和a基因位于同源染色体上,进行如下杂交实验:丙(♀)与甲(♂)杂交得F1.再以F1做父本 (父本,母本)与甲回交.
①若F2中,表现型及比例为全为矮化,则基因b、a位于同源染色体上.
②若F2中,表现型及比例为正常:矮化=1:1,则基因b、a位于非同源染色体上.

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