【题目】为探究M基因的功能,科研人员将克隆得到的M基因导入拟南芥植株(自交繁殖),流程如图所示。回答下列问题:
(1)通过过程a、b,采用______________________法来获得大量的M基因,过程b中需先加热至90~95 ℃,然后冷却至55~60 ℃,冷却的目的是_________。
(2)为获得转基因植物,采用农杆菌转化法侵染拟南芥的花序。基本过程如下:
①过程d:将重组质粒导入大肠杆菌,其目的是______________。
②过程e:将重组质粒导入农杆菌,再将含有重组质粒的农杆菌离心、富集,得到含有M基因的农杆菌液。
③过程f:在拟南芥植株产生大量花序时,将其花表面部分在农杆菌悬浮液中浸泡20~30 s,3~4周后得到转化拟南芥植株的种子(T0)。浸泡之前,需先剪去已经长成的角果(这些角果将来可发育成种子),原因是_____________________________________________________。
④将收获的拟南芥T0种子,播种在含有___________的培养基上,能健康生长的幼苗含有___________________。
(3)采用农杆菌花序侵染的方法转化,一般只能将目标片段整合到一条DNA上。若要获得M基因稳定的突变体,需___________筛选出能稳定遗传的突变体。
【答案】反转录法(逆转录法)和PCR 使引物结合到互补DNA链上 获取大量重组质粒(让目的基因扩增) 这些已受精的角果将来结的种子是非转基因的 卡那霉素 M(目的)基因 将T0代连续自交
【解析】
基因工程的基本操作程序
第一步:目的基因的获取:原核基因采取直接分离获得,真核基因是人工合成,人工合成目的基因的常用方法有反转录法和化学合成法、PCR技术扩增目的基因。
第二步:基因表达载体的构建。
第三步:将目的基因导入受体细胞,常用的转化方法:
将目的基因导入植物细胞:采用最多的方法是农杆菌转化法;
将目的基因导入动物细胞:最常用的方法是显微注射技术。
第四步:目的基因的检测和表达。
(1)图中a是利用RNA合成DNA分子,是逆转录法获得目的基因;b是大量扩增目的基因,是PCR技术,PCR技术的操作在90℃下使模板DNA变性、解链→50℃下复性(引物与DNA模板链结合)→72℃下引物链延伸(形成新的脱氧核苷酸链),所以冷却的目的是使引物结合到互补DNA链上。
(2)①为了让目的进大量扩增,所以需要将重组质粒导入大肠杆菌,伴随大肠杆菌的增殖而不断增多;
③已受精的角果将来结的种子是非转基因的,所以为了获得转基因的种子,需要先剪去已经长成的角果。
④由于质粒上含有卡拉霉素抗性基因,所以需要将收获的拟南芥T0种子播种在含有卡拉霉素的的培养基上;能健康生长的幼苗含有质粒,由于质粒和目的基因连接,所以幼苗含有目的基因或M基因。
(3)农杆菌花序侵染的方法转化,一般只能将目标片段整合到一条DNA上,所以要获得M基因稳定的突变体,需要将T0不断自交获得纯合子。
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【题目】激动素(KT)是一种细胞分裂素类植物生长调节剂。为探究激动素对侧芽生长的影响,将生长状态一致的豌豆幼苗随机分为三组,编号①②③,实验处理及统计的侧芽长度如下图所示。请回答下列问题:
(1)自然状态下,顶芽优先生长,侧芽生长受抑制的现象叫________。这一现象能体现生长素作用的________性。
(2)仅根据③组实验结果能否证明激动素对侧芽生长有促进作用?如果能,请说明判断理由;如果不能,还应该增加什么实验处理组与③组相互对照,并写出预期的实验结果。______________________
(3)植物生长是植物体内各种激素共同调节的结果,但从根本上说是基因组在一定时间和空间上___________的结果。
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【题目】为研究CO2浓度对水稻光合作用的影响,某实验小组测定自然环境中的CO2浓度和高浓度CO2对水稻净光合速率的变化如图所示(不考虑高浓度CO2对pH的影响),请回答:
(l)叶绿体是光合作用的场所,因为它内部巨大的膜表面分布_________________。
(2)图中B应该对应曲线__________。依据是_____________________。
(3) 比较曲线①和②的9:30 - 11:30的净光合速率,可得出的结论是_____________。
(4)温度在一天中会发生变化,若要测定水稻一天中某一时段的光合速率,还要测定水稻的__________,若在白天进行该过程,需采取_____________措施。
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【题目】如图所示为某动物卵原细胞中染色体组成情况,该卵原细胞经减数分裂产生3个极体和1个卵细胞,其中一个极体的染色体组成是1、3,则卵原细胞中染色体组成是
A.1、3或2、4B.1、3C.1、4或2、3D.2、4
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【题目】HgCl2是一种影响ATP水解的代谢抑制剂,为探究主动运输与HgCl2的关系,科研人员进行了甲、乙、丙、丁四组实验(“+”表示加入,“-”表示不加入),相关叙述合理的是
组别 | 实验材料 | 蒸馏水 | KH2PO4溶液| | HgCl2溶液 | 实验结果 |
甲 | 幼嫩胡萝卜片 | + | + | - | |
乙 | 幼嫩胡萝卜片 | - | + | + | |
丙 | 成熟胡萝卜片 | + | + | - | |
丁 | 成熟胡萝卜片 | - | + | + |
A. 实验的自变量为蒸馏水HgCl2溶液的有无
B. 与丙组相比,甲组吸收HgCl2较少与其细胞内线粒体、核糖体数量较少有关
C. 实验结果表明,幼嫩组织对磷酸盐的吸收能力大于成熟组织
D. 本实验的目的是探究HgCl2对细胞吸收磷酸盐的影响
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【题目】下图中的A表示某雄性动物的体细胞,B、C分别表示处于不同分裂状态的细胞图像。下列相关叙述中正确的是( )
A.图中的细胞增殖方式只有减数分裂
B.正常情况下,一个A细胞通过②、③过程产生的F、E细胞均含有两种
C.基因的分离定律和自由组合定律发生于图中的②过程中
D.图中的细胞增殖过程中可能会发生基因突变和基因重组,但不会发生染色体变异
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【题目】人在饥饿时或遇到寒冷刺激,机体会进行一系列稳态调节活动。下列相关叙述正确的是( )
A.寒冷直接刺激下丘脑,引起了骨骼肌收缩,会出现全身颤抖
B.参与这一稳态调节的有脊髓、垂体、下丘脑、甲状腺、胰腺等器官
C.饥饿时胰高血糖素水平升高,促进肌糖原的分解使血糖升高
D.皮肤毛细血管舒张,减少热量散失,人体会表现出面色苍白
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【题目】下图代表正常情况下肌细胞与人体内环境之间的物质交换,X、Y、Z表示三种细胞外液。下列叙述错误的是( )
A.X、Y化学成分的主要差异是蛋白质含量不同
B.X中的小部分物质通过Z进入Y
C.肌细胞的代谢产物会导致X的pH明显降低
D.若饮食过咸,则X、Y、Z的渗透压都可能升高
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【题目】DDT是一种有机氯农药,化学结构稳定,在环境中不易降解,作为杀虫剂具有广谱杀虫、药效强劲持久、容易生产等诸多优点。然而大规模使用DDT对以游隼为代表的猛禽来说,却是一场噩梦的开始。
(1)DDT作为杀虫剂使用,却通过生物富集现象在顶级捕食者游隼体内的脂肪中大量积累。游隼除南极洲外均有分布,研究发现,世界各分布区的游隼体内均有不同程度的DDT积累,这反映出生态系统的物质循环具有____________________。
(2)DDT对游隼的影响表现在:其代谢产物DDE会阻碍一种酶的正常功能,该酶在鸟类蛋壳的形成中发挥重要的作用。所以,富集DDT的鸟类,会产生不正常的薄壳蛋,在孵化过程中无法承受亲鸟的体重而碎裂,导致游隼种群的__________下降,进而影响游隼种群的__________。
(3)某研究小组尝试研究游隼种群的能量流动,请在下图中补全方框中①、②所表示的能量。①表示____________________,②表示____________________。
同游隼种群一样,每个营养级都有能量损耗(散失)导致能量逐级递减,请结合上图写出种群能量损耗的主要途径____________________。
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