题目列表(包括答案和解析)
(13分)土壤农杆菌是一种能引起双子叶植物产生冠瘿瘤的土壤细菌,它带有一个大的质粒叫Ti质粒,它是携带细菌DNA向宿主植物基因组转化所需信息的重要片段,只有T—DNA片段才转入植物细胞的基因组。结构及转化过程如图所示,回答相关问题:
(1)从细胞结构的特点与复杂程度看,土壤农杆菌属于 细胞,其质粒是能够自主 的环状 分子,Ti质粒作为转基因技术的基因表达载体,除了标记基因和目的基因外,还必须具有______________、______________。
(2)为了使某种植物具有抗旱性状而又不引起植物产生冠瘿瘤,需对Ti质粒进行修饰,即祛除瘤基因,将抗旱基因转移至 ,然后在一定条件下将外植体在含 的稀释培养基上培养,此时修饰的T—DNA转入植物细胞并整合到植物基因组中。
(3)将上述外植体置于一个含有某种抗生素的合适培养基中进行筛选,该培养基从功能上看应属于_________培养基,发生转化的外植体开始增殖,经
过程形成愈伤组织,再通过_________________过程产生不定芽和体细胞胚,最终长出整个植物。
(4)基因转化是否成功应对转基因植物进行鉴定,在性状水平上鉴定的方法是____________________________________________________________________。在蛋白质水平进行检测的方法是从转基因植株提取蛋白质,进行 ,判断是否产生杂交带。
(5)为获得纯合的转基因植株,还需要对转基因植株进行严格的 。
土壤农杆菌是一种能引起双子叶植物产生冠瘿瘤的土壤细菌,它带有一个大的质粒叫Ti质粒,它是携带细菌DNA向宿主植物基因组转化所需信息的重要片段,只有T—DNA片段才转入植物细胞的基因组。结构及转化过程如图所示,回答相关问题:
(1)从细胞结构的特点与复杂程度看,土壤农杆菌属于 细胞,其质粒是能够自主 的环状 分子,Ti质粒作为转基因技术的基因表达载体,除了标记基因和目的基因外,还必须具有______________、______________。
(2)为了使某种植物具有抗旱性状而又不引起植物产生冠瘿瘤,需对Ti质粒进行修饰,即祛除瘤基因,将抗旱基因转移至 ,然后在一定条件下将外植体在含 的稀释培养基上培养,此时修饰的T—DNA转入植物细胞并整合到植物基因组中。
(3)将上述外植体置于一个含有某种抗生素的合适培养基中进行筛选,该培养基从功能上看应属于_________培养基,发生转化的外植体开始增殖,经
过程形成愈伤组织,再通过_________________过程产生不定芽和体细胞胚,最终长出整个植物。
(4)基因转化是否成功应对转基因植物进行鉴定,在性状水平上鉴定的方法是____________________________________________________________________。在蛋白质水平进行检测的方法是从转基因植株提取蛋白质,进行 ,判断是否产生杂交带。
(5)为获得纯合的转基因植株,还需要对转基因植株进行严格的 。
番茄果实成熟过程中,某种酶(PG)开始合成并显著增加,促使果实变红变软。但不利于长途运输和长期保鲜。科学家利用反义RNA技术(见图解),可有效解决此问题。该技术的核心是,从番茄体细胞中获得指导PG合成的信使RNA,继而以该信使RNA为模板人工合成反义基因并将之导入离体番茄体细胞,经组织培养获得完整植株。新植株在果实发育过程中,反义基因经转录产生的反义RNA与细胞原有mRNA(靶mRNA)互补形或双链RNA,阻止靶mRNA进一步翻译形成PG,从而达到抑制果实成熟的目的。请结合图解回答:
(1)若要将人工合成的完整反义基因克隆出成百上千的反义基因,可用 (写出中文名称)技术实现体外快速扩增。
(2)假设PCR反应中的初始只有一个DNA作为模板, n轮循环的产物中含有模板DNA链的DNA分子有 个、含有人工合成的DNA引物的DNA分子有 个。若DNA分子中共含900个碱基对,碱基数量满足:(A+T)/(G+C)=1/2,经5次循环,至少需要向试管中加入 个腺嘌呤脱氧核苷酸(不考虑引物所对应的片段)。
(3)PCR反应中所用到的酶是 ,其具有 的特性。
(4)普通番茄细胞导入目的基因后,先要接种到诱导培养基上培养,脱分化后得到 ,再转接到分化培养基上,诱导出试管苗,然后进一步培养成正常植株。
47.(7分)番茄果实成熟过程中,某种酶(PG)开始合成并显著增加,促使果实变红变软。但不利于长途运输和长期保鲜。科学家利用反义RNA技术(见图解),可有效解决此问题。该技术的核心是,从番茄体细胞中获得指导PG合成的信使RNA,继而以该信使RNA为模板人工合成反义基因并将之导入离体番茄体细胞,经组织培养获得完整植株。新植株在果实发育过程中,反义基因经转录产生的反义RNA与细胞原有mRNA(靶mRNA)互补形或双链RNA,阻止靶mRNA进一步翻译形成PG,从而达到抑制果实成熟的目的。请结合图解回答:
(1)若要将人工合成的完整反义基因克隆出成百上千的反义基因,可用 (写出中文名称)技术实现体外快速扩增。
(2)假设PCR反应中的初始只有一个DNA作为模板, n轮循环的产物中含有模板DNA链的DNA分子有 个、含有人工合成的DNA引物的DNA分子有 个。若DNA分子中共含900个碱基对,碱基数量满足:(A+T)/(G+C)=1/2,经5次循环,至少需要向试管中加入 个腺嘌呤脱氧核苷酸(不考虑引物所对应的片段)。
(3)PCR反应中所用到的酶是 ,其具有 的特性。
(4)普通番茄细胞导入目的基因后,先要接种到诱导培养基上培养,脱分化后得到 ,再转接到分化培养基上,诱导出试管苗,然后进一步培养成正常植株。
(16分)玉米的光合效率较水稻的高,这与玉米中磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)有很大的关系。如何将玉米的这一种酶转移到水稻等植物上一直是植物生物学家的研究课题之一。但实践证明,常规杂交育种手段很难如愿以偿。最近,有人利用土壤农杆菌介导法,将完整的玉米PEPC基因导入到了水稻的基因组中,为快速改良水稻的光合作用效率,提高粮食作物产量开辟了新途径。
(1)玉米和水稻很难利用常规杂交手段杂交是因为 。
(2)获得PEPC基因后,将其导入土壤农杆菌的质粒中,获得重组质粒需要的工具酶是 ,请在下框中补充某DNA片段并画出切割形成黏性末端的过程示意图。
(3)导入完成后得到的土壤农杆菌,实际上只有少数导入了重组质粒,可根据质粒中含有的 筛选出成功导入了重组质粒的土壤农杆菌。
(4)用含有重组质粒的土壤农杆菌感染水稻细胞,即使感染成功,PEPC基因通过一定途径整合到水稻的基因组中,但不一定会表达,原因最可能是 。
A.玉米和水稻不共用一套密码子
B.水稻中缺乏合成PEPC的氨基酸
C.PEPC基因受到水稻基因组中相邻基因的影响
D.整合到水稻基因组中的PEPC基因被水稻的某种酶破坏了
(5)PEPC基因在水稻细胞中成功表达的标志是 。
如目的基因完成了表达 ,则其表达过程可表示为 。
(6)得到PEPC基因成功表达的水稻细胞后,科研人员常采用 方法获得转基因水稻植株。
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