【题目】Bt基因即苏云金芽胞杆菌基因,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转杀虫基因。下图为培育转Bt基因抗虫棉幼苗的基本操作过程,请分析回答:
(1)Bt基因可从构建的Bt基因组文库中获取,也可以从其cDNA文库中获取。从前者获取的Bt基因_______ ,(含有/不含有)启动子。
(2)若利用PCR技术从cDNA文库中获取Bt基因(基因序列未知),需根据Bt蛋白中的氨基酸序列设计引物,引物的序列可以有多种,原因是_____________________________ 。在PCR体系中需加入其中的_______(全部/任意1种/其中2种)引物。若Bt基因序列已知,则引物的序列通常为_______种。
(3)在构建基因表达载体的过程中,为了方便筛选含有目的基因的细胞,作为运载体的Ti质粒应含有_______,Ti质粒中能帮助目的基因整合到宿主细胞染色体上的序列称为_______ 。
【答案】含有 一种氨基酸可能有多种密码子,对应生物DNA碱基序列就会有多种 全部 2 标记基因 T-DNA(可转移DNA)
【解析】
1、基因工程的基本操作流程:获取目的基因→构建表达载体→导入受体细胞→得到转基因生物→目的基因检测与鉴定
2、两种基因文库的主要区别:
文库类型 | cDNA文库 | 基因组文库 |
文库大小 | 小 | 大 |
基因中启动子(具有启动作用的DNA片段) | 无 | 有 |
基因中内含子(位于编码蛋白质序列内的非编码DNA片段) | 无 | 有 |
基因多少 | 某种生物的部分基因 | 某种生物的全部基因 |
物种间的基因交流 | 可以 | 部分基因可以 |
(1)某种生物的基因组文库包含了这种生物的所有基因。因此,从Bt基因组文库中获取的Bt基因含有启动子。
(2)根据Bt蛋白中的氨基酸序列设计引物,首先要根据基因表达过程推知基因的碱基序列。由于一种氨基酸可能有多种密码子,对应生物DNA碱基序列就会有多种。因此,根据Bt蛋白中的氨基酸序列设计的引物序列会有多种。多种引物中只有两种引物与单链相应互补序列结合,因此,若基因序列未知,在PCR体系中需加入其中的全部引物;若基因序列已知,则通常每条单链对应一种引物,引物的序列为2种。
(3)一个基因表达载体包含目的基因、启动子、终止子、标记基因等,标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的受体细胞筛选出来。因此在构建基因表达载体的过程中,为了方便筛选含有目的基因的细胞,作为运载体的Ti质粒应含有标记基因。农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA(可转移的DNA)可帮助目的基因整合到宿主细胞染色体上。
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【题目】已知某二倍体昆虫的性别决定方式为XY型,分析并回答下列问题:
(1)该昆虫某一正在分裂的细胞中含有2条Y染色体,则此细胞处于____________期,此时细胞中含有____个染色体组。
(2)该昆虫的灰身与黑身、红眼与紫红眼分别由基因B(b)、D(d)控制。与雄虫不同,雌虫均为黑身。为研究其遗传机制,选取两亲代雌雄个体随机交配,其后代表现情况如下表:
亲代 | F1表现型及数量 | ||||
灰身紫红眼 | 灰身红眼 | 黑身紫红眼 | 黑身红眼 | ||
雌性 | 黑身紫红眼 | 192 | 95 | ||
雄性 | 灰身紫红眼 | 143 | 72 | 49 | 24 |
①灰身与黑身中,显性性状为________。
②F1黑身紫红眼雄性个体的基因型为________,让其与亲代雌性个体回交,理论上,其子代黑身红眼个体中杂合子比例为________。
③请用遗传图解表示上述回交实验。_______
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【题目】Bt 毒素是由苏云金芽胞杆菌产生的一种毒蛋白,对多种昆虫具有较强的杀伤力,而对人和其它脊椎动物没有毒性。
(1)以Bt毒蛋白为有效成分的农药长期使用,会导致害虫种群____,使药效减弱直至丧失,无法在生产中继续使用。
(2)以家蚕为材料,研究昆虫抗药性遗传特性。测定生命力大致相同的多品种家蚕幼虫致死50%的Bt浓度(LC50),结果如下:
家蚕品种 | A | B | C | D | E | F | G | H |
LC50(mg/L) | 59.4 | 37.5 | 94.2 | 118.6 | 118.6 | 118.7 | 129.0 | >375 |
①研究人员欲选择敏感型和抗药型家蚕为亲本进行杂交实验,据上表结果,最好选择家蚕品种是_______。
②杂交实验及结果如下表:
亲本 | 实验一 ♀抗药型×♂敏感型 | 实验二 ♀敏感型×♂抗药型 | 实验三 实验一的F1×抗药型 | 实验四 实验二F1×敏感型 | 实验五 实验一F1自交 | 实验六 实验二F1自交 | |
子代 | 抗药型 | 0 | 0 | 67 | 0 | 37 | 34 |
敏感型 | 80 | 80 | 83 | 150 | 113 | 116 |
实验一和实验二的结果表明,家蚕抗药型是由位于_____染色体上的_____性基因控制的;实验___ 的结果表明,F1产生两种配子且比例为1:1
(3)Bt毒蛋白与家蚕幼虫的中肠细胞特异性受体结合,使细胞膜穿孔,细胞裂解,幼虫死亡。为从分子水平上阐明家蚕产生抗药性的原因,研究人员从实验一亲本_____细胞中提取总RNA,获取cDNA,测定亲本受体基因碱基序列如图。
起始密码子 | 终止密码子 | 酪氨酸密码子 |
AUG/GUG | UAA/UAG | UAU/UAC |
从分子水平推测家蚕抗药性产生的原因____________________________
(4)依据Bt受体基因设计的靶向sgRNA,可以与限制酶Cas9结合,定点切除受体基因的39个核苷酸。sgRNA 和 Cas9 mRNA 的混合物注射到______型家蚕受精卵中,若其发育成的家蚕幼虫表现为________,则进一步证明上述推测成立。
(5)基因编辑技术能精确靶向修饰生物体基因组特定位点,人为改造生物体的遗传信息。请从利弊两方面说明该技术的应用是一把“双刃剑”__________
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【题目】如图所示为不同条件下的同种酶促反应速率变化曲线,下列有关叙述,错误的是
A.影响AB段反应速率的主要因素是底物的浓度
B.影响BC段反应速率的主要限制因素是酶量
C.温度导致了酶促反应Ⅰ和Ⅱ的速率不同
D.曲线Ⅰ显示,该酶促反应的最适温度为37 ℃
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【题目】在常温下进行下列实验,不能发生颜色变化的是( )
A. 用吡罗红处理 RNA B. 用碘液处理淀粉溶液
C. 在唾液中加入双缩脲试剂 D. 在葡萄糖溶液中加入斐林试剂
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【题目】兰花是常见的观赏植物。生物兴趣小组采集到相同数量的春兰、建兰和墨兰种子,在相同且适宜的条件下培养一年,其初次长花时间和花期如下表所示。下列叙述正确的是
A. 春兰、建兰和墨兰的种群基因库有部分相同
B. 春兰、建兰和墨兰花期的差异体现出群落的多样性
C. 表中信息能推出春兰、建兰和墨兰间不存在生殖隔离
D. 春兰、建兰和墨兰差异的根本来源是突变和基因重组
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【题目】下表为某人血液化验的两项结果,据此分析,最不可能发生的是( )
A. 血糖含量高于正常值
B. 身体将来有发胖的趋势
C. 促甲状腺激素分泌减少
D. 神经系统的兴奋性增强
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【题目】某生物兴趣小组为研究某植物生长发育过程中植物激素间的共同作用,进行了相关实验.如图为去掉其顶芽前后,侧芽部位生长素和细胞分裂素的浓度变化及侧芽长度变化坐标曲线图,据图
(1)激素甲是_______.激素乙的生理作用是_______。
(2)据图分析可推知:高浓度的生长素对侧芽萌动起的作用是____(“促进”或“抑制”),高浓度的细胞分裂素对侧芽萌动起的作用是____(“促进”或“抑制”)。
(3)为研究根向地生长与生长素和乙烯的关系,该兴趣小组又做了这样的实验:将该植物的根尖放在含不同浓度生长素的培养液中,并加入少量蔗糖做能源。发现在这些培养液中出现了乙烯,且生长素浓度较高,乙烯的浓度也越高,根尖生长所受的抑制也越强。
①该实验的因变量有______和______。
②为使实验严谨,还需要另设对照组,对照组的处理是_____________________。
③据此实验结果可推知水平放置的植物根向重力生长的原因可能是:近地侧生长素浓度高,诱导产生________,从而_____________。
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【题目】磷酸转运器是叶绿体膜上的重要结构,可将暗反应过程中产生的磷酸丙糖运出,同时将释放的Pi运回。Pi和磷酸丙糖通过磷酸转运器的运输,严格按照1:1的反向交换方式进行,如下图所示。下列叙述正确的是()
A. 光合色素吸收、传递和转换光能后激发A的进入
B. 叶绿体基质中的CO2直接被光反应产生的[H]还原
C. 磷酸转运器运输Pi会造成叶绿体基质中的Pi堆积
D. 磷酸转运器可协调蔗糖合成速率与CO2固定速率
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