口蹄疫是由口蹄疫病毒引起的一种偶蹄动物传染病,目前常用接种弱毒疫苗的方法预防。疫苗的主要成分是该病毒的一种结构蛋白VPI。科学家尝试利用转基因番茄来生产口蹄疫疫苗,过程如下图1所示。图2表示目的基因与pZHZ1质粒构建重组质粒的过程,E、F、G、H分别为A、B、C、D四种不同限制酶的酶切位点。请据图回答。
(1)口蹄疫病毒的遗传物质为RNA,要获得VPI基因可通过 方法获得。
(2)如图2所示,若限制酶A、B切割出的黏性末端完全不同,那么用这种双酶切的方法构建重组质粒的优点是 。
(3)已知质粒pZHZ1的长度为3.7kb,(1kb=1000对碱基)其中EF区域长度为0.2kb,GE区域长度为0.8kb,FH区域长度为0.5kb。现分别用限制酶C、D切割重组质粒pZHZ2样品,结果被酶C切割成1.6kb和3.1kb两个片段,被酶D切割成1.2kb和3.5kb两个片段。据酶切结果判断VPI基因大小为 kb,并将目的基因内部的酶C、酶D切割位点用相应的字母标注在下图对应位置。
(每小格代表0.1kb)
(4)过程③为了促进土壤农杆菌吸收重组质粒,可用___________处理土壤农杆菌,使其处于感受态。
(5)过程⑥的培养基中除了加入各种必需营养物质和一定浓度的植物激素外,还需要添加 筛选出含有重组质粒的叶片小段。
(6)用PCR方法检测转基因番茄是否含有目的基因时,需根据________________的核苷酸序列设计特异引物,若其中一种引物共用了31个,则含目的基因的番茄DNA最多扩增了__ __次。
(1)逆转录
(2)保证了目的基因和质粒的定向连接
(3)1.2kb
(4)Ca2+(或“CaCl2”)
(5)卡那霉素
(6)VPI基因(目的基因) 5
【解析】
试题分析:
(1)由于口蹄疫病毒的遗传物质为RNA,欲获得目的基因必须以RNA为模板合成DHA,该过程属于逆转录。
(2)由于两种限制酶切割出的末端不同,切出的质粒和目的基因不会自己连接成环状,在目的基因连接到切开质粒时也能保证插入部位和方向的准确性。
(3)原质粒(3.7kb)中EF段0.2kb、FH点0.5kb、GE段0.8kb,则HG段为2.2kb,依据重组质粒切割后的数据分祈,目的基因替换EF段后总长度为4.7kb,因此目的基因的长度为1.2kb。由于酶C切割后形成1.6kb和3.1kb两个片段,故目的基因中酶C的切点距离已知的切点G的距离为1.6kb,同理可以推知,酶D的切点距离已知的切点H的距离为1.2kb,根据原来酶C和酶D的两个切点之间的距离为0.8+0.5+1.2=2.5(kb),则目的基因内部的两个切点之间的距离为:1.2+1.6—2.5=0.3(kb),则可以在图上标出两个切点的位置。
(4)为了便于细菌吸收重组质粒,可以使用钙离子(氯化钙溶液)处理,使之成为感受态细胞。
(5)植物组织培养需加入生长素和细胞分裂素以调节分裂和分化;导入的重组质粒上有抗卡那霉素基因,可以在含卡那霉素的培养基上生存,因此培养基中添加卡那霉素可以筛选出导入重组质粒的细菌。
(6)利用PCR技术扩增法检测转基因番茄中是否有目的基因时,需要根据目的基因的核苷酸序列设计引物;由于其中的一种引物使用了31个,那么最后得到的子代DNA应该为32个,根据DNA复制的有关知识,可以推知共复制了5次。
考点:本题考查基因工程的有关知识,意在考查考生识图能力和理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力;能从课外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;综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题。
科目:高中生物 来源:2015届辽宁沈阳东北育才学校高二下期期中考试生物卷(解析版) 题型:选择题
为研究培养基成分对马铃薯叶肉原生质体培养的影响,科学家完成下表所示的实验,培养条件相同且适宜原生质体存活,实验结果如下图所示,下列分析错误的是( )
A.纤维二糖有助于愈伤组织形成
B.纤维二糖提高了细胞分化能力
C.实验中所用的马铃薯叶肉原生质体不含有细胞壁
D.培养基还需要添加适当比例的生长素和细胞分裂素
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科目:高中生物 来源:2015届贵州黎平四中高二下期期中考试生物卷(解析版) 题型:选择题
据图判断,下列叙述不符合生态学原理的是
A.物质经过了多级利用,实现了良性循环
B.每一级生产环节都获得产品,提高了生态经济效益
C.由于食物链延长,能量逐级损耗,系统总能量利用效率降低
D.由于各级产物都可以利用,减少了废物和污染
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科目:高中生物 来源:2015届贵州省贵阳市高三8月月考理综试卷(解析版) 题型:综合题
(10分)某稻田生态系统中,水稻长势喜人,农民正忙着进行除草、治虫、施肥等生产活动。根据生态学的原理,分析回答下列问题:
(1) 流入该稻田生态系统的总能量是 ,水稻和杂草的种间关系是 。
(2) 从能量流动的角度分析,农民除草、治虫的目的是 。
(3) 从物质循环的角度分析,稻田生态系统中要不断施加氮肥,主要原因是 。
(4) 水稻收获后,农田弃耕,很快就变成了杂草和昆虫的乐园。农田的这种群落演替类型属于 。
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科目:高中生物 来源:2015届贵州省贵阳市高三8月月考理综试卷(解析版) 题型:选择题
有关生物实验的叙述,合理的是
A.观察线粒体时,利用健那绿染液可将线粒体染成蓝绿色
B.探究温度对酶活性的影响时,可选择过氧化氢溶液作为反应的底物
C.胡萝卜可作为检测生物组织中还原糖的实验材料
D.探究生长素类似物促进植物插条生根的最适浓度时,不需要进行预实验
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科目:高中生物 来源:2015届福建高二下期期末三校联考生物卷(解析版) 题型:选择题
试管动物、转基因动物和克隆动物技术中都有的环节有( )
①转基因 ②核移植 ③体外受精 ④动物细胞培养 ⑤胚胎移植
A.①③ B.①④ C.②⑤ D.④⑤
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科目:高中生物 来源:2015届福建高二下期期末三校联考生物卷(解析版) 题型:选择题
梅花鹿胚胎移植试验的主要流程如下。下列相关叙述正确的是( )
①供体超数排卵→②配种→③胚胎收集→④______→⑤胚胎移植→子代梅花鹿。
A.①过程需要注射有关激素,目的是获得更多的卵原细胞并完成减数分裂
B.③过程是以哺乳动物早期胚胎与子宫建立了组织上的联系为前提
C.④过程是“对胚胎进行质量检查”,可移植的胚胎应发育到囊胚或原肠胚
D.⑤过程成功率的高低主要决定于供、受体生理状况的一致性
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科目:高中生物 来源:2015届福建高二下期期末三校联考生物卷(解析版) 题型:选择题
下列关于有机化合物的叙述,错误的是 ( )
A.一条由n个氨基酸组成的肽链中含有的羧基数目和氧原子数目至少为1和n
B.由足量的三种的氨基酸构成的三肽最多有27种
C.质量相同的脂肪比糖类含能量多,却不是生物体利用的主要能源物质
D.细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质不一定是同一种蛋白质
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科目:高中生物 来源:2015届福建莆田九中高二下期期中测试生物卷(解析版) 题型:选择题
下列四个选项中,肯定没有采用植物组织培养技术的一项是 ( )
A.花药离体培养得到单倍体植株
B.细胞工程培育“番茄——马铃薯”杂种植株
C.基因工程培育的抗棉铃虫的棉花植株
D.秋水仙素处理萌发的种子或幼苗得到多倍体植株
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