【题目】水稻的雄性不育植株是野生型水稻的隐性突变体(正常基因M突变为m)。雄性不育植株不能产生可育花粉,但能产生正常雌配子。
(1)水稻的花为两性花,自花授粉并结种子。在杂交育种时,雄性不育植株的优点是无需进行________,大大减轻了杂交操作的工作量。
(2)我国科研人员将紧密连锁不发生交换的三个基因M、P和R(P是与花粉代谢有关的基因,R为红色荧光蛋白基因)与Ti质粒连接,构建________,通过__________法转入雄性不育水稻植株细胞中,获得转基因植株,如下图所示。
(3)向雄性不育植株转入M基因的目的是让转基因植株_________。转基因植株自交后代中,雄性不育植株为_______荧光植株,由无荧光植株和红色荧光植株的性状分离比为_____分析,P基因的功能是_______。
(4)雄性不育植株不能通过自交将雄性不育的特性传递给它的子代,而育种工作者构建出的转基因植株的特点是________________。
(5)以转基因植株自交产生的雄性不育植株为母本,以其它水稻品种为父本进行杂交,获得杂交稻。转基因植株中的M、P和R基因不会随着这种杂交稻的花粉扩散,这是由于转基因植株__________,因此保证了雄性不育植株和杂交稻不含M、P和R基因。
【答案】 去雄 重组DNA 农杆菌转化 雄配子可育 无 1:1 使带有P基因的花粉败育 自交后既产生雄性不育植株,用于育种,也可产生转基因植株用于保持该品系 紧密连锁的M、P和R基因不会发生交换(即M、R基因不会出现在没有P基因的花粉中);而且含有P基因的花粉是失活的
【解析】试题分析:本题是对基因工程、杂交育种、遗传的基本定律的综合考查,意在考查学生的识记能力和理解所学知识要点,把握知识间内在联系,形成知识网络结构的能力。需要学生从材料中获取相关的生物学信息,并能运用这些信息,结合所学知识解决相关的生物学问题。能正确分析题图,从图中提取信息准确答题。解答本题要求学生识记基因工程的操作步骤及各步骤中需要注意的细节,识记基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等;识记将目的基因导入受体细胞,根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
(1)雄性不育植株不能产生可育花粉,但能产生正常雌配子。因此在杂交育种时,雄性不育植株的优点是无需进行去雄,大大减轻了杂交操作的工作量。
(2)我国科研人员将紧密连锁不发生交换的三个基因M、P和R(P是与花粉代谢有关的基因,R为红色荧光蛋白基因)与Ti质粒连接,构建重组DNA。将目的基因导入受体细胞,受体细胞不同,导入的方法也不一样,导入植物细胞(雄性不育水稻植株)常用农杆菌转化法。
(3)由题意可知M是正常可育基因,因此向雄性不育植株转入M基因的目的是让转基因植株的雄配子可育。由于转基因植株自交后,产生的雄性不育植株的基因型为mm,无红色荧光蛋白基因,不会表达出相应的荧光蛋白进而不会出现荧光,因此雄性不育植株为无荧光植株,正常情况下,转基因植株自交产生的无荧光植株与红色荧光植株的比值为1:3,由无荧光植株和红色荧光植株的性状分离比为1:1分析,P基因的功能是使带有P基因的花粉败育。
(4)雄性不育植株不能通过自交将雄性不育的特性传递给它的子代,而育种工作者构建出的转基因植株的特点是自交后既产生雄性不育植株,用于育种,也可产生转基因植株用于保持该品系。
(5)以转基因植株自交产生的雄性不育植株为母本,以其它水稻品种为父本进行杂交,获得杂交稻。转基因植株中的M、P和R基因不会随着这种杂交稻的花粉扩散,这是由于转基因植株紧密连锁的M、P和R基因不会发生交换(即M、R基因不会出现在没有P基因的花粉中);而且含有P基因的花粉是失活的,因此保证了雄性不育植株和杂交稻不含M、P和R基因。
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【题目】下列关于染色质和染色体的叙述中,不正确的是
A. 染色质是指细胞核内容易被碱性染料染成深色的物质
B. 染色质主要由DNA和蛋白质组成
C. 染色质和染色体分别存在于细胞分裂间期和分裂期
D. 染色体主要由RNA和蛋白质组成
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【题目】乙肝病毒是一种DNA病毒。中国的乙肝病毒携带者约占总人口的10%。我国科学家通过基因工程生产出乙型肝炎病毒疫苗,为预防乙肝提供了有力的保障。回答下列问题:
(1)乙肝病毒专一侵染肝细胞的原因是_____________。
(2)乙肝病毒的基因组可编码的蛋白质及功能如下:Core蛋白是外壳蛋白;Pre-core与抑制宿主的免疫反应有关;X蛋白与病毒复制有关;S蛋白是病毒的包膜蛋白,与病毒进入细胞有关。通过基因工程生产的乙肝疫苗的有效成分是上述病毒蛋白中的___________________。
(3)通过基因工程生产乙肝疫苗的过程如图所示:
a.若要获得大量的目的基因,可采用PCR技术进行体外扩增,该技术中使用的引物有__________种,其作用是_________________。
b.在①②过程中需使用的工具酶是____________。②过程中常用的载体是__________。
c.为提高②过程的转化效率,常采用的方法是_____________。
(4)使用酵母菌作为受体菌生产乙肝疫苗的效果更好,从细胞结构的角度分析,原因是___________。
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【题目】如图是某生态系统的食物网示意图,甲~庚代表不同的生物,箭头表示能量流动的方向和食物联系。下列叙述正确的是( )
A. 此食物网中有六条食物链,丁占有四个不同的营养级
B. 戊接受的太阳能是流经此生态系统的总能量
C. 丙可利用的总能量小于乙和丁可利用的总能量之和
D. 向此生态系统大量引入外来物种,可增强该系统的稳定性
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【题目】某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶(Amy)基因a,通过基因工程的方法,将基因a与载体结合后导入马铃薯植株中,经检测发现Amy在成熟块茎细胞中存在。下列有关这一过程的叙述错误的是
A. 获取基因a的限制酶的作用部位是图中的①
B. 基因a进入马铃薯细胞后,可随马铃薯DNA分子的复制而复制,传给子代细胞
C. 连接基因a与载体的DNA连接酶的作用部位是图中的②
D. 通过该技术人类实现了定向改造马铃薯的遗传性状
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【题目】丙泊酚是用于全身麻醉的药物,体外实验表明丙泊酚会诱导神经元的凋亡。近年来,人们发现雌二醇具有神经保护作用。因此,雌二醇是否能有效缓解丙泊酚的神经毒性受到科研人员的广泛关注。
(1)雌二醇是主要由________(器官)分泌的一种雌激素,其化学本质为________。
(2)科研人员将体外培养的神经元分为三组:a组为对照组,b组用丙泊酚处理,c组用丙泊酚和雌二醇处理。
①在光学显微镜下观察并比较三组神经元的______,发现与a组比较,b组神经元胞体立体感消失、轮廓不清、轴突断裂,一些神经元已经死亡。与b组比较,c组则得到了明显改善。
②PI是一种DNA染料,只有细胞坏死或处于凋亡晚期时,才能进入细胞,使DNA染色;Annexin V则只与凋亡早期细胞结合。上述各组细胞用PI和Armexin V进行相同的处理后,用流式细胞仪测定三组神经元,结果如下图所示(每个点代表了1个细胞)。
图中数据显示,b组中B4、B2象限代表的_________细胞明显较a组多,且c组较b组显著减少;同时,a组和c组中B3象限代表的__________细胞也明显较b组多。
(3)研究表明,雌二醇有效缓解丙泊酚诱导的神经元凋亡的机制可能与某种信号通路中磷酸化的蛋白A(P-A)的含量有关。科研人员在体外培养神经元的实验中检测了不同处理时细胞内蛋白A和p-A的含量,得到下图所示结果。
①在信号通路中,p-A由蛋白A接受高能化合物中的__________基团而活化,推测雌二醇和丙泊酚的作用与该活化过程相关。
②该实验结果表明_______________。
(4)请根据上述研究,提出一条缓解丙泊酚副作用的有效措施。_______________________。
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【题目】下图甲是兴趣小组利用两种微生物分泌的纤维素酶进行相关研究的结果,图乙为50℃时酶B催化纤维素分解随时间变化曲线。请回答下列问题:
(1)据图甲分析酶A和酶B中__________________受高温条件的影响更大。高温条件下,酶容易失活,其原因是高温使酶_______________________。
(2)酶A和酶B能够将纤维素最终分解成__________________,该产物可与__________________试剂在加热时生成砖红色沉淀。
(3)若改用等量的酶A进行图乙对应的实验,请在图乙中画出底物浓度随时间变化的大致曲线。(请在答题卡上相应位置作图)_______
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【题目】下列有关基因工程操作的正确顺序是( )
①目的基因的检测和表达
②目的基因与运载体结合
③将目的基因导入受体细胞
④提取目的基因
A. ①②③④ B. ④③②①
C. ④②③① D. ③④②①
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