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【题目】我国科学家培育抗虫棉的流程如图所示。回答下列有关问题。

l)基因工程中用到的基本工具酶是____________________。细菌的基因能整合到棉花细胞的DNA上并在棉花细胞中表达的原因是______________________________

2)①过程是指____________________,该过程所依据的原理是____________________,常用于调节该过程的植物激素有________________________________________

3)若要检测Bt毒蛋白基因在棉花细胞中是否完全表达,在分子水平上的检测方法是_____________________

4)为了保持抗虫性状,可利用抗虫棉的体细胞脱分化产生愈伤组织,然后进一步制造人工种子。人工种子的结构包括____________________

【答案】限制性核酸内切酶(或限制酶)、DNA连接酶 不同生物的DNA结构相似,且生物界共用一套密码子 植物组织培养 植物细胞具有全能性 生长素、细胞分裂素 抗原——抗体杂交 胚状体、人造胚乳和人工种皮

【解析】

基因工程技术的基本步骤:

1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。

2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。

3)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。

4)目的基因的检测与鉴定: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。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。

1)基因工程的基本工具是限制性核酸内切酶(简称限制酶)、DNA连接酶和基因运载体,其中属于工具酶的是限制性核酸内切酶和DNA连接酶;生物的DNA分子都由四种脱氧核苷酸构成,具有双螺旋结构,所以异源DNA片段可以进行连接,并且生物界共用一套密码子,基因的表达机制相同,所以一种生物的基因可以在另一种生物的细胞中表达。

2)①过程为植物的组织培养,其依据的原理是植物细胞具有全能性,该过程包括脱分化和再分化两个阶段。诱导脱分化和再分化的植物激素主要是生长素和细胞分裂素,生长素/细胞分裂素的值适中,促进愈伤组织形成;生长素/细胞分裂素的值高,促进根分化,抑制芽形成;生长素/细胞分裂素的值低,促进芽分化,抑制根形成。

3)如果毒蛋白基因在棉花细胞中完全表达,则棉花细胞中能合成毒蛋白,使棉花植株具有抗虫性状,所以在分子水平上,采用抗原抗体杂交的方法,使用特异的抗体检测棉花细胞中是否存在毒蛋白,能确认毒蛋白基因在棉花细胞中是否完全表达。

4)人工种子是用愈伤组织培养成的胚状体,加入人造胚乳,再用人工种皮包裹而成的。

练习册系列答案
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【题目】下图为需氧呼吸的3个阶段示意图,其中①~③表示过程,a~c表示物质。下列叙述正确的是(

A.①过程发生在线粒体基质B.②过程有水生成和消耗

C.③过程将有机物中的能量转化为aD.bc分别是CO2O2

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【题目】某男子表现型正常,但其一条14号和一条21号染色体相互连接形成一条异常染色体,如图甲。减数分裂时异常染色体的联会如图乙,配对的三条染色体中,任意配对的两条染色体分离时,另一条染色体随机移向细胞任一级。下列叙述正确的是

A.图甲所示的变异属于基因重组

B.观察异常染色体应选择处于分裂间期的细胞

C.如不考虑其他染色体,理论上该男子产生的精子类型有8种

D.该男子与正常女子婚配能生育染色体组成正常的后代

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【题目】阅读下面的材料,完成(1)~(5)题。

科研人员建立了一种新的靶向基因敲除技术——TALEN技术(原理见下图)。TALEN技术使用的基因敲除工具是由DNA识别域和核酸内切酶两个部分组成的蛋白质。科学家发现了一种细菌蛋白质(TALE),它的二连氨基酸(NINGHDNN,其中字母NIGHD分别代表了一种氨基酸)与四种碱基(AGCT)有恒定的对应关系:NI识别ANG识别THD识别CNN识别GFokⅠ是一种形成二聚体后具有核酸内切酶活性的蛋白单体。因此,可以利用TALE作为DNA识别域,用FokⅠ二聚体定点切断DNA

科学家发现水稻植株无论是否具有光周期敏感蛋白基因P,在短日照条件下均表现为雄性可育。在长日照条件下,具有光周期敏感蛋白的水稻才能雄性可育。基因P只在单倍体花粉细胞中表达,使其能够合成淀粉。科研人员使用TALEN技术对水稻基因P进行靶向敲除,以得到光敏雄性不育水稻新品种。

1)在TALEN技术的设计中,选择使用FokⅠ单体而不直接使用FokⅠ二聚体,这样能减少对DNA__________切割,保证了基因敲除的靶向性。为了让TALEN技术能用于各种不同生物、不同基因的敲除,没有与TALE蛋白结合的FokⅠ二聚体对DNA的切割应__________(选填具有不具有)类似于限制酶的限制性

2)若TALE蛋白左臂所识别的基因P的序列为“-TGACC-” ,则TALE蛋白左臂对应的二连氨基酸序列应为__________。用这种方法,可以确定TALE蛋白的氨基酸序列,进而人工合成TALE蛋白基因。然后将TALE蛋白基因与__________基因进行融合,得到融合基因。

3)科研人员用图2所示的质粒为载体,其中的潮霉素抗性作为标记基因,作用是__________。应选用__________酶将该质粒与融合基因构建为重组质粒,并将融合基因设法导入到水稻愈伤组织中,再利用__________技术获得T0代植株。

4)由于基因靶向敲除成功的概率比较低,所以科研人员培育T0代植株时应保证__________日照条件,待其自花受粉得到T1代,再将T1代植株__________,并在开花期随机选择一部分植株的花粉进行鉴定,鉴定方法是__________。若观察到某植株的花粉全部未被染成蓝色,则该植株为所需的纯合光敏雄性不育新品种。

5)与传统的雄性不育水稻品种相比,光敏雄性不育新品种的优势在于它能实现自交繁殖并保留雄性不育特性,这是因为__________

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【题目】20196月,北京大兴国际机场三线并廊建设工程、高速绿色通道建设工程完成,形成“穿过森林去机场”的大美景观,其中的“幻彩森林”搭配四季各具代表色彩的植物,达到“北段夏槐繁茂、中段秋红飒爽、南段青松守望”的效果。回答下列问题。

1)“秋红”的原因是____________________________________________________。松“青”与叶绿体中某色素的合成有关,组成该色素的必需元素除CHO外,还有___________

2)若晴朗的上空出现了日全食,与正常日照时相比,植物叶肉细胞中C3的合成速率_____(填“上升”“下降”或“基本不变”)。

3)如图表示某种条件下幼苗置于透明密闭容器中氧气相对含量在一昼夜的变化,若该幼苗长期处于该条件下,__________(填“能”或“不能”)正常生长,理由是_______________

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【题目】下图示哺乳动物(或人体)激素分泌的调节过程,图中腺体代表甲状腺,①至⑤表示五个过程。据图回答:

1)图中过程①分泌的激素名称是_________________

2)人突然进入寒冷环境后,首先加强的是过程 ______(填序号),过程③分泌的激素使组织细胞代谢______________,增加产热。同时皮肤血管_______________,以减少机体散热,维持体温恒定。

3)当过程③分泌的激素在血液中的含量达到一定值后过程_______________加强(填序号),这种调节作用在生理学上叫做____________________

4)人体长期缺碘将会导致甲状腺增生(俗称大脖子病),这是因为缺碘会造成______________分泌不足,导致过程____________________(填序号)加强所致。

5)垂体还能分泌与甲状腺激素有协同作用的___________________激素,促进人体正常的生长发育。

6)甲状腺激素的生理作用_______________________________________

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【题目】以长势相同的豌豆幼苗为实验材料探究单侧光对幼苗生长的影响,实验结果如图所示,甲、乙为实验组向光侧和背光侧幼茎的生长情况。据图分析下列叙述错误的是

A.对照组应照射与实验组强度相同的均匀光照

B.乙侧因受到抑制而使生长停滞,幼苗向乙侧弯曲

C.甲为背光侧,伸长区的IAA浓度比对照组伸长区的高

D.实验组的IAA在芽尖既有极性运输又有侧向运输

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【题目】科研人员对某草原一种哺乳动物的种群进行研究,得出了与种群密度相关的出生率和死亡率的变化,如图所示。有关此图的叙述不正确的是

A.该生物的种群增长曲线呈S

B.D点时种群达到环境容纳的最大量,此时种内斗争最激烈

C.要合理地利用该动物资源,应将该种群的密度控制在D点时的水平

D.死亡率逐渐增加的原因是食物、空间、天敌以及传染病等因素的限制

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【题目】某同学想利用以下方法来区分质量分数为15%的蔗糖溶液和质量分数为30%的麦芽糖溶液,其中不能直接辨别的是

A.用斐林试剂在5065 ℃下水浴加热来辨别

B.用如图所示的渗透系统来辨别

C.用这两种溶液做质壁分离实验,通过质壁分离情况来辨别

D.利用蔗糖酶或麦芽糖酶来辨别

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同步练习册答案