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(16分)回答下面生物育种过程的相关问题 Ⅰ基因工程常用的受体菌——土壤农杆菌能...

(16分)回答下面生物育种过程的相关问题

基因工程常用的受体菌——土壤农杆菌能将自身Ti质粒的T-DNA整合到植物染色体DNA上(每条染色体上可整合1或2个T-DNA,不影响同源染色体联会),诱发植物形成肿瘤。T-DNA 中含有植物生长素合成酶基因(S)和细胞分裂素合成酶基因(R)满分5 manfen5.com,它们的表达与否能影响相应植物激素的含量,进而调节肿瘤组织的生长与分化。请回答下列问题。

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(1)Ti质粒的化学本质是                。植物形成的肿瘤组织实质是愈伤组织,所以植物组织形成肿瘤的过程叫              

(2)清除刚形成的肿瘤组织中的土壤农杆菌,将肿瘤组织转移到     培养基培养,可以产生转基因植株。如果培养基中两种植物激素含量比例适中,若肿瘤组织分化形成            ,表明T-DNA片段中的R基因表达,S基因未表达。

(3)如果将抗虫基因插入T-DNA片段内,通过上述过程得到的转基因植株抗虫基因成功表达的标志是植株             

(4)假设开始的每个细胞都成功导入了两个抗虫基因,且它们的T-DNA都连接到染色体上,抗虫基因在染色体上的分布会影响抗虫性状在后代中的表现,让这样的植物(雌雄同体)自交,它们产生的F1植株抗虫与不抗虫的性状分离比可能有     种。

为了快速培育抗某种除草剂的水稻,育种工作者综合应用了多种育种方法,过程如下,请回答:

(1)从对该种除草剂敏感的二倍体水稻植株上取花药离体培养,诱导成________幼苗。

(2)用γ射线照射上述幼苗,然后用该除草剂喷洒其幼叶,结果大部分叶片变黄,仅有个别幼叶的小片组织保持绿色,表明这部分组织具有__________________。

(3)取该部分绿色组织再进行组织培养,诱导植株再生后,用秋水仙素处理幼苗,获得纯合______(“二倍体”或“四倍体”),移栽到大田后,在苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性。

(4)对抗性的遗传基础做进一步研究,可以选用抗性植株与纯合敏感型植株杂交,如果________,表明抗性是隐性性状。F1自交,若F2的性状分离比为63(敏感)1(抗性),初步推测                   

 

(除注明外,每空2分,共16分)) Ⅰ(1)DNA(或脱氧核糖核酸) (1分) 脱分化(或去分化) (1分) (2)MS(组织培养) (1分) 生芽瘤 (3)表现了抗虫性状(1分) (4)3 Ⅱ(1)单倍体 (1分) (2)抗该除草剂的能力 (3)二倍体 (1分) (4)F1都是敏感型 该抗性植株中有三个基因发生了突变(或抗性性状由三对基因控制),且它们位于非同源染色体上(只要答出线上内容就得分) 【解析】 试题分析:Ⅰ(1) Ti质粒的化学本质是DNA(或脱氧核糖核酸)。植物形成的肿瘤组织实质是愈伤组织,所以植物组织形成肿瘤的过程叫脱分化(或去分化)。 (2) 基因工程的操作环境是在生物体外,将含有目的基因的离体是组织细胞培养成转基因植物,需借助植物组织培养技术,该技术常用的培养基为MS培养基,因此需将清除土壤农杆菌的肿瘤组织转移到MS培养基培养,以产生转基因植株。题图显示:T-DNA片段中的R基因表达、S基因未表达会形成生芽瘤,所以如果培养基中两种植物激素含量比例适中,若肿瘤组织分化形成生芽瘤,则表明T-DNA片段中的R基因表达,S基因未表达。 (3) 转基因植株抗虫基因成功表达的标志是植株表现了抗虫性状。 (4)依题意“每条染色体上可整合1或2个T-DNA、不影响同源染色体联会”可知:若每个细胞都成功导入了两个抗虫基因,且它们的T-DNA都连接到染色体上,则成功导入的两个抗虫基因有3种情况:①分别整合到一对同源染色体的两条染色体上,②分别整合到两条非同源染色体上,③均整合到同一条染色体上,在上述3种情况下,让这样的植物(雌雄同体)自交,它们产生的F1植株抗虫与不抗虫的性状分离比依次为1:0、15:1、3:1,即可能有3种。 Ⅱ(1)单倍体育种常用的方法是花药离体培养,所以从对该种除草剂敏感的二倍体水稻植株上取花药离体培养,诱导成的幼苗为单倍体。 (2) 用γ射线照射上述幼苗,然后用该除草剂喷洒其幼叶,结果大部分叶片变黄,仅有个别幼叶的小片组织保持绿色,表明这部分组织具有抗该除草剂的能力。 (3) 取该部分绿色组织再进行组织培养,诱导植株再生后,用秋水仙素处理幼苗,获得纯合二倍体。 (4) 如果抗性是隐性性状,则选用抗性植株与纯合敏感型植株杂交,F1都是敏感型。F1自交,若F2的性状分离比为63(敏感)∶1(抗性),即抗性在F2中占1/64=(1/4)3,说明该抗性性状由三对基因控制,且它们位于非同源染色体上。 考点:本题考查基因工程、植物组织培养、遗传的基本规律、生物育种的相关知识,意在考查学生能从题图中提取有效信息并结合这些信息,运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确结论的能力。  
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考点分析:
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(10分)青蒿素是从黄花蒿茎叶中提取的具有高抗疟活性的脂类化合物,但提取量较低,内生青霉菌是位于黄花蒿体内的一类微生物,为研究不同处理的内生青霉菌对黄花蒿组培苗生长以及青蒿素合成的影响,设计实验流程及检测结果如下:

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(1)图中茎段通过脱分化过程形成        

(2)过程中振荡培养基的目的是                        

(3)从对照实验的严密性来说,过程中接种到各组培养基上的组培苗应      ,以避免实验材料对实验结果的干扰;且为保证实验数据的真实可靠     

(4)据表中结果分析,从提高青蒿素的产量看,第3组处理效果最佳,原因可能是     

(5)由上述实验及青霉菌的营养方式推断,内生青霉菌与黄花蒿之间在长期的协同进化中形成了

              关系。

 

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(10分)研究发现,高等动物的神经、内分泌和免疫调节之间具有极为密切的联系,构成维持机体稳态的重要网络,完成生命活动的调节,如图所示。请分析回答下列问题。

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(1)图中可以看出,在机体受到突然的刺激(急性应激)时,通过下丘脑-垂体-肾上腺的作用,对__________

  __________________等免疫细胞的功能产生明显的_________作用,甚至引起某些疾病。这是应激调节免疫功能的主要途径之一,它成为免疫调节中一条重要的负反馈调节通路。由此可以说明,在紧张、恐惧、焦虑、高度压力等刺激下,人体会因             患上癌症。

图中也可以看出,一些免疫应答产生的免疫活性因子能与神经细胞膜上的_________结合,激活周围感觉神经元,引起        内流,产生兴奋,并将兴奋传到相关神经中枢。

研究发现,某些传出神经元通过类似          的结构连接各类免疫细胞,神经中枢接受感觉神经元传递的信号后,再通过传出神经元的末梢释放出_________信号来调节这些免疫细胞的免疫应答能力。

(4)综上,神经、内分泌系统和免疫系统能通过不同的方式识别和应对机体内外的危险。神经、内分泌系统通过释放_________________调节机体的生命活动和病原体感染的免疫应答水平;免疫系统则通过产生__________________消灭进入人体的抗原以及人体产生的异常细胞,还可通过一定的过程影响神经、内分泌系统的活性,从而构成了复杂的神经-体液-免疫调节网络。

 

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(12分)为了探究光合作用产物的运输路径,某人设计如下实验:

第一步:将一植株保留一叶片(a)和一幼嫩果实(c),b为叶片和果实连接的茎。

第二步:把处理好的植株放入一透明小室,并放到光合作用最适的温度和光照强度下培养。

第三步:向小室充入一定量14CO2 ,密封小室,立即用仪器测定abc三处的放射性物质含量并记录。

第四步:将测得的数据绘制成曲线图如右图。请回答下列问题。

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光合作用光反应为暗反应提供的能还原C3的物质是      

(2)14C在光合作用过程中的转移途径是                  

叶片放射性含量在t0—t1下降的原因是:                   和运输速率基本不变。

果实放射性含量达到的S2       (“是”或“否”)能表示果实从b得到的放射性有机物总量,因为                   

(5)如果适当提高温度,图中S1的值将       (填“增大”或“缩小”)。

(6)假定实验过程中植株的呼吸速率不变,t0时刻小室内CO2浓度能满足光合作用需要,现要比较t0和t1时刻叶片的总光合速率大小:(填“>”或“<”或“”)

t0—t1时间段,小室内CO2浓度升高,则t0时刻叶片的光合速率    t1时刻叶片的光合速率;

t0—t1时间段,小室内CO2浓度降低,t1时刻小室内CO2浓度仍能满足植株光合作用需要,则t0时刻叶片的光合速率    t1时刻叶片的光合速率;

t0—t1时间段,小室内CO2浓度降低,t1时刻小室内CO2浓度不能满足植株光合作用需要,则t0时刻叶片的光合速率    t1时刻叶片的光合速率。

 

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图甲表示某城市利用河流净化污水的基本原理,图乙表示污水从A处流入河流后不同地方几种相对数值的变化情况。结合所学知识分析,判断下列选项错误的是

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A.该河流生态系统的能量流入来源是藻类等植物固定的全部太阳能

B.若排放的是化肥厂的污水(含大量无机N、P),则首先增加的是藻类

C.图乙AB段水体浑浊,但CD段清澈见底,依赖于该河流的自我调节能力

D.图乙BC段藻类大量繁殖的主要原因是细菌分解有机物产生的无机盐离子增多

 

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下图为巨噬细胞炎症反应的新机制研究,巨噬细胞受细菌感染或细菌脂多糖LPS刺激后,升高血管内皮生长因子受体3(VEGFR-3)和信号分子VEGF-C的表达。最终可以实现抑制TLR4-NF-kB介导的炎症反应,降低细菌感染导致的败血症的发生。结合下图,相关分析错误的是:

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A.VEGFR-3的化学本质最可能是糖蛋白,细菌的脂多糖LPS属于抗原

B.抑制TLR4-NF-kB介导的炎症反应是通过抑制NF-kB的表达来实现

C.若该细胞通过产生的溶菌酶直接杀死细菌,则该过程属于特异性免疫

D.抑制TLR4-NF-kB介导的炎症反应存在VEGFR-3和VEGF-C的反馈

 

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