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【生物——选修3:现代生物科技专题】为增加油菜种子的含油量,科研人员将转运肽基因与酶D基因相连,导人油菜细胞并获得了转基因油菜品种。

1研究人采用PCR技术获取酶D基因和转运肽基因,该技术是利用            的原理,使相应基因呈指数增加。所含三种限制酶XbaI、ClaI、SacI的切点如图所示,则用        

2将上述融合基因插人上图所示Ti质粒的          中,构建基因表达载体并导人农杆菌中。为了获得含融合基因的单菌落,应进行的操作是              。随后再利用液体培养基将该单菌落振荡培养,可以得到用于转化的侵染液。

3剪取油菜的叶片放人侵染液中一段时间,此过程的目的是              ,进一步筛选后获得转基因油菜细胞,依据              的原理,可将其培育成转基因油菜植株。

4               法可检测转基因油菜植株中的融合基因是否成功表达。

 

(1)DNA双链复制 ClaⅠ DNA连接 (2)T-DNA(1分) 将获得的农杆菌接种在含四环素的固体培养基上培养 (3)利用农杆菌将融合基因导入油菜细胞 细胞具有全能性 (4)抗原—抗体杂交 【解析】(1)PCR技术的原理是DNA双链复制。提取转运肽基因需要XbaI和ClaI,提取酶D基因需要ClaI和SacI,其中由ClaI切割形成的基因末端是相同的,故用ClaⅠ和DNA连接酶处理两个基因后,可得到两基因相连的融合基因。 (2)利用农杆菌转化法导入目的基因,需要将目的基因插入农杆菌的Ti质粒的T-DNA中,所以构建基因表达载体需要将上述的融合基因插入Ti质粒的T-DNA中。重组Ti质粒上面有四环素抗性基因,所以筛选含有融合基因的单菌落需要将获得的农杆菌接种在含四环素的固体培养基上培养。 (3)剪取油菜的叶片放人侵染液中一段时间,此过程的目的是利用农杆菌将融合基因导入油菜细胞。进一步筛选后获得转基因油菜细胞植物组织培养技术培育成转基因油菜植株,该过程依据的原理是植物细胞具有全能性。 (4)基因表达的产物是蛋白质,故用抗原—抗体杂交法可检测转基因油菜植株中的融合基因是否成功表达。 【考点定位】基因工程的原理及技术 【名师点睛】点拨归纳 1.确定限制酶的种类 (1)根据目的基因两端的限制酶切点确定限制酶的种类 ①应选择切点位于目的基因两端的限制酶,如图甲可选择PstⅠ。 ②不能选择切点位于目的基因内部的限制酶,如图甲不能选择SmaⅠ。 ③为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接,也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒,如图甲也可选择用PstⅠ和EcoRⅠ两种限制酶(但要确保质粒上也有这两种酶的切点)。 (2)根据质粒的特点确定限制酶的种类 ①所选限制酶要与切割目的基因的限制酶相一致,以确保具有相同的黏性末端。 ②质粒作为载体必须具备标记基因等,所以所选择的限制酶尽量不要破坏这些结构,如图乙中限制酶SmaⅠ会破坏标记基因;如果所选酶的切点不止一个,则切割重组后可能丢失某些片段,若丢失的片段含复制起点区,则切割重组后的片段进入受体细胞后不能自主复制。 2.载体上标记基因的标记原理 载体上的标记基因一般是一些抗生素的抗性基因。目的基因要转入的受体细胞没有抵抗相关抗生素的能力。当含有抗生素抗性基因的载体进入受体细胞后,抗性基因在受体细胞内表达,使受体细胞能够抵抗相应抗生素,所以在受体细胞的培养体系中加入该种抗生素就可以只保留转入载体的受体细胞,原理如下图所示: 3.基因工程中的几种检测方法    
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考点分析:
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为探究“某品牌酸奶中乳酸菌数量及其对抗生素耐药性情况”,某同学进行了如下实验:请分析回答下列问题:

⑴配制的乳酸菌培养基除了含有水、碳源、氮源和无机盐等主要营养成分外,还应加入适量的______和琼脂。在培养基各成分溶化与灭菌之间,要进行的操作是_____________

⑵接种微生物的方法有很多,图1中过程③所示的方法为________。用该方法统计样本菌落数时,同时需要做A、B、C三个培养皿,原因是_________________ 。用该方法统计样本菌落数后,所得数据需要乘以10n后,才可表示酸奶样品中的乳酸菌的数量(单位:个/ml),这里的n=_______

⑶请完善“检测乳酸菌对青霉素、四环素耐药性”的实验操作步骤:

步骤1:分别取______________加入三组无菌培养皿中,再加入灭菌并冷却到________℃左右的培养基,立即混匀,静置凝固成平板。

步骤2:向三组培养基中分别接种待检测的乳酸菌菌种。

步骤3:将接种后的三组培养基和一个________都置于适宜温度等条件下培养一定时间,观察比较培养基中菌落生长情况。

 

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果蝇的红眼对白眼为显性性状由一对等位基因控制,位于X染色体上,回答下列相关问题:

1果蝇的遗传物质是           ,想要测定果蝇基因组的全部DNA序列,需要测定果蝇的          条染色体。

2白眼雌果蝇和红眼雄果蝇交配,子代出现一只白眼雌果蝇,推测可能发生的变异类型为      。某同学想用显微镜观察进一步确定该白眼雌果蝇的变异类型,你认为是否可行?             如果可行,推测观察结果和结论;如果不可行,请说明理由           

 

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如图所示为某生态系统的能量流动图解,据图回答下列问题:

图中数字为能量数值,单位是J•cm-2•a-1

1图中                      填字母在碳循环中起关键作用,碳元素在A和B之间以      的形式进行传递。

2B与C之间的能量传递效率为                   ,据图分析,能量传递效率不能达到百分之百的原因是              

3在生活中,可将植物秸秆、动物粪便等放人沼气池,产生的沼气可作为燃料,请从能量流动的角度分析,简述这种做法的意义是               

 

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如图表示动物甲状腺激素的分泌过程,请据图回答下列问题:

1据图可知,甲状腺激素的分泌存在           调节和反馈调节,甲状腺激素的靶细胞包括                  。若给小鼠饲喂含③的食物,其对缺氧的敏感性将              填“提高”、“不变”或“下降”

2弥漫性甲状腺肿是由于机体产生某种抗体,导致患者体内③含量比正常人多,其原因主要是该抗体与甲状腺细胞的            结合,发挥与           填激素名称相同的生理作用。弥漫性甲状腺肿在免疫学上属于             病。

3垂体是动物重要的内分泌腺,不仅能分泌促甲状腺激素等激素来调节其它内分泌腺的活动,还可以分泌

激素;垂体还能储存、释放来自下丘脑的             ,该激素能促进肾小管、集合管对水的重吸收,进而调节水盐平衡。

 

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某兴趣小组做了如下实验实验过程中温度适宜,02、C02在水中的溶解量忽略不计

步骤一:摘取生长旺盛的菠菜叶,在叶上用打孔器打出直径为lcm的小圆形叶片30片;

步骤二:通过一定方法使小圆形叶片内部的气体全部逸出,然后放人黑暗处盛有蒸馏水的烧杯中待用,此时叶片全部沉在水底;

步骤三:另取3个烧杯,分别倒人20mlC02缓冲液维持实验过程中C02浓度相对稳定,然后各放人10片小圆形叶片;

步骤四:分别对这3个实验装置给予强、中、弱光照,观察并记录实验结果。

请回答下列有关问题:

1本实验的目的是探究                 ,实验结果的观察指标是                

2将步骤二中的烧杯置于光照强度等均适宜的条件下,结果发现小圆形叶片仍然全部沉在水底,试分析其原因是          

3在生产中除了可通过适当增加光照强度来增加光合作用强度外,还可以通过调节               等措施来增加光合作用强度至少回答两点。常见的衡量光合作用强度的指标有:植物单位时间内

                          

 

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