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近年来,科学家利用基因工程技术创造出许多优良品种或产品。下图为获得抗除草剂转基因...

近年来,科学家利用基因工程技术创造出许多优良品种或产品。下图为获得抗除草剂转基因玉米的技术路线,其中含有内含子的报告基因只能在真核生物中正确表达,其产物能催化无色物质K呈现蓝色。请回答以下问题:

1)获得抗除草剂转基因玉米的过程中核心步骤是______________

2)为防止酶切产物自身环化,需使用______________种限制酶,分别对含除草剂抗性基因GDNA片段和Ti-质粒上的_______________(填“报告基因”、“T-DNA”、“氨苄青霉素抗性基因”)进行酶切。

3)为提高转化成功率,常用含______________的溶液处理土壤农杆菌,使其成为感受态细胞。转化成功的农杆菌应在含_________________的培养基上进行筛选1

4)农杆菌细胞内“报告基因”表达后______________(填“能”或“不能”)能催化无色物质K呈现蓝色,原因是_____________________________

5)农杆菌转化愈伤组织的过程中,愈伤组织表面常残留农杆菌,会导致未转化的愈伤组织可能在含除草剂的培养基中生长。所以进行过程筛选2时,应在培养基中加入____,并挑选_______________的植物细胞,进行______________获得抗除草剂转基因玉米幼苗。

 

基因表达载体构建 2 T-DNA Ca2+ 氨苄青霉素 不能 报告基因中的内含子转录产生的RNA序列在农杆菌中不能被切除,导致农杆菌内“报告基因”翻译的蛋白质结构不同,不具相应的酶活性,无法催化无色物质K呈现蓝色 除草剂和物质K 愈伤组织细胞内呈显蓝色 植物组织培养 【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)获得抗除草剂转基因玉米采用的是基因工程技术,该技术的核心步骤是基因表达载体构建。 (2)为防止酶切产物自身环化,需使用2种限制酶,分别对含除草剂抗性基因G的DNA片段和Ti-质粒上的T-DNA进行酶切(农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上)。 (3)将目的基因导入微生物细胞时,需要用Ca2+处理土壤农杆菌,使其成为感受态细胞。由图可知,标记基因是氨苄青霉素抗性基因,因此转化成功的农杆菌应在含氨苄青霉素的培养基上进行筛选1。 (4)含有内含子的报告基因只能在真核生物中正确表达,其产物能催化无色物质K呈现蓝色,而农杆菌是原核生物,报告基因中的内含子转录产生的RNA序列在农杆菌中不能被切除,导致农杆菌内“报告基因”翻译的蛋白质结构不同,不具相应的酶活性,无法催化无色物质K呈现蓝色,因此农杆菌细胞内“报告基因”不能正确表达,其表达后不能催化无色物质K呈现蓝色。 (5)农杆菌转化愈伤组织的过程中,愈伤组织表面常残留农杆菌,会导致未转化的愈伤组织可能在含除草剂的培养基中生长。又由于农杆菌细胞内“报告基因”不能正确表达,其表达后不能催化无色物质K呈现蓝色,所以进行过程筛选2时,应在培养基中加入除草剂和物质K,并挑选愈伤组织细胞内呈显蓝色的植物细胞,进行植物组织培养获得抗除草剂转基因玉米幼苗。
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考点分析:
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传统食品发酵、环境污染治理等过程中都会有多种微生物的参与,在进行微生物培养过程中,为培养的微生物提供合适的营养和环境条件以及确保无处不在的其他微生物无法混入是操作过程中两个需要重点注意的问题。

1)酸奶制作时常用的菌种是___________,培养该菌种时在培养基中除了加入所需的4种基本营养成分外还需要添加___________

2)进行倒平板操作时,倒平板的温度一般在50℃左右适宜,温度过高会烫手,温度过低__________。平板划线法不适合进行计数,只适用于微生物的提纯,并且在已划线的平板中__________区域的菌种最纯。

3)不同的微生物培养的温度和时间往往不同,在培养箱中培养时细菌培养温度__________(填“高于”“低于”或“等于”)霉菌培养温度,培养时间_________(填“长于”或“短于”)霉菌培养时间。

4)尿素分解菌经X射线照射后不能正常生长,添加某种维生素后才能正常生长,原因最可能是_________________________________________

5)若长期使用杀虫剂S(一种有机磷农药)可造成其在土壤中严重残留,而木霉能有效将其降解,若欲从该土壤中分离出木霉,该实验过程中“选择培养”这一步___________(填“可以”或“不可以”)省略。

6)为了保持菌种的纯净,需要对菌种进行保藏,长期保存菌种可以采用__________的方法,放在__________℃冷冻箱中保存。

 

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某种昆虫的有眼与无眼、斑翅与正常翅、直刚毛与焦刚毛分别由基因 Aa)、Bb)、Dd)控制。某小组用一只无眼正常翅直刚毛雌性个体与一只有眼正常翅直刚毛雄性个体杂交,杂交子代的表现型及比例如图所示。假定不发生染色体变异和基因突变,据图回答下列问题:

1)根据杂交结果判断,显性性状有_______________(填“能”或 “不能”)确定 Aa)、Bb)这两对基因的遗传是否遵循自由组合定律。若基因 Aa 只位于 X 染色体上,F1代中雄性个体出现 4 种表现型的原因是______________(只考虑 Aa)、Dd)两对基因的遗传情况)。

2)若三对基因位于三对同源染色体上,则母本的基因型为__________。选择 F1 代中有眼直刚毛正常翅雌雄个体随机交配后,若 F2 中有____________种表现型,则说明无眼性状为隐性,其中无眼焦刚毛斑翅所占比例为__________

3)若显性基因 A 控制有眼性状,基因 A 的外显率为 75%,即具有 A 基因的个体只有 75%是有眼,其余 25%的个体为无眼。现将一对昆虫杂交,F1 有眼:无眼=97F1自由交配获得的 F2中有眼和无眼的比例为__________

 

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哺乳动物的生殖活动与光照周期有着密切关系,如图表示光暗信号通过视网膜松果体途径对雄性动物生殖的调控过程。请回答相关问题:


 

1)在光暗信号调节的反射弧中,效应器是_____________。松果体细胞的作用是将_____________转变为激素信号,从而将神经调节与体液调节紧密联系起来。

2)在下丘脑垂体睾丸控制雄激素分泌的调节过程中,由于______________调节机制使得血液中雄激素的含量不至于过高。

3)若要证明褪黑素对睾丸分泌雄激素具有促进作用,实验设计如下:

步骤一:取发育状况相同的雄性成年小鼠20只,随机分为甲(实验组)、乙(对照组)两组,两组小鼠均切除垂体。

步骤二:甲、乙两组小鼠再切除松果体,然后进行不同处理。甲、乙两组处理分别是_______________________

步骤三:两组小鼠在相同且适宜条件下培养一段时间。

步骤四:每隔一段时间,_______________,对所得数据进行统计处理和分析。

 

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有研究表明已痊愈的新型肺炎患者体内会出现相应抗体,且抗体的作用会持续半年或者更长时间。请根据所学回答问题:

1)抗体的化学本质为__________,在细胞内的____________(细胞器名称)中合成。

2)若采用细胞工程技术生产新型冠状病毒(COVID-19)的单克隆抗体,则需要从已痊愈的志愿者体内获得一定量的__________细胞,并将其与小鼠的__________细胞进行融合。

3)融合后的细胞经筛选后还需要进行__________处理,并通过__________检测才能获得所需的杂交瘤细胞。

4)该杂交瘤细胞可通过____________________的方式进一步增殖培养,其所产生的单克隆抗体具有的优点是__________

5S蛋白是新冠病毒入侵人体的关键外壳蛋白,如同新冠病毒进入人体细胞的钥匙。我国陈薇院士团队将新冠病毒的S蛋白基因整合到腺病毒载体上。这种整合实现了将腺病毒装扮成新冠病毒的样子,人体的免疫系统更容易对它产生抗体。且这种抗体对于真正的新冠病毒同样有攻击作用,并且人体的免疫系统可以长时间记忆这项技能。

①陈薇院土团队所采用的技术路线属于__________技术;

②该技术路线能引起人体免疫系统对新型冠状病毒(COVID-19)产生长时间记忆的原因是____________________

 

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将一定数量某新品种植株置于密闭容器中(日光照射、呼吸强度不变),一昼夜不同时间段测得植株吸收或释放的气体量(mmol/h),结果如图所示。请据图回答问题:

1)上午7时测得的O2吸收量和CO2释放量均为0,此时装置内植株光合作用速率__________mmol/h。就叶片而言,光合速率__________(填“大于”“小于”或“等于”)呼吸速率。

2)图中各时间点测得的气体释放量和吸收量均相等,其原因是____________

3)与13时相比,16时植物吸收的CO2比较少,主要的环境影响因素是___________

4)提取该植物绿叶中色素做分离实验时,判断色素在层析液中溶解度的大小可通过观察滤纸条上的__________来反映。

 

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