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自然界中紫堇大多为单瓣花,偶见重瓣花。人们发现所有的重瓣花的紫堇都不育(雌、 雄...

自然界中紫堇大多为单瓣花,偶见重瓣花。人们发现所有的重瓣花的紫堇都不育(雌、 雄蕊发育不完善)。为解决重瓣花紫堇的不育问题,科研人员利用基因工程技术将蓝色单瓣花的可育基因转入到重瓣花的植株中,即对重瓣花紫堇进行了改良,其基本流程如图。请分析回答下列问题:

(1)在构建重组质粒时,应选用___________两种限制酶对_____________进行切割,以保证重组DNA序列的唯一性。质粒在该项技术中作为运载体的原因是:能在宿主细胞内_________;具有_________,以便与外源基因连接等。

(2)将重组质粒导入紫堇茎尖细胞最常用的方法是___________,这种方法在操作时要注意将目的基因插入___________质粒的___________上,进而使目的基因能够在宿主细胞内稳定遗传和表达。

(3)将导入目的基因的紫堇茎尖细胞培养成完整植株,需要在培养基中添加适当比例的___________________激素以促进细胞的增殖分化,该过程的理论依据是______________________

(4)组织培养获得的转基因紫堇植株(核DNA中间插入一个W基因)进行自交,在子代含W基因的植株中,纯合子占__________________。继续筛选,最终选育出纯合重瓣花紫堇。

 

BamHⅠ和SmaⅠ 质粒和含蓝色单瓣花可育基因W的(目的基因)DNA片段 复制并稳定保存 多个限制酶切点 农杆菌转化法 Ti T-DNA 生长素 细胞分裂素 植物细胞具有全能性 1/3 【解析】 据图分析,该过程涉及基因工程和植物组织培养,包括获取目的基因(蓝色单瓣花的可育基因),基因表达载体的构建,用农杆菌转化法将目的基因导入重瓣花的植株茎尖细胞,再经诱导培养成转基因紫堇。 (1)含目的基因的DNA片段和质粒均含有EcoRⅠ、BamHⅠ和SmaⅠ三种限制酶的酶切位点,若使用限制酶EcoRⅠ会将目的基因切断,BamHⅠ和SmaⅠ位于目的基因的两侧,故构建重组质粒时,为了保证重组DNA序列的唯一性,应选用BamHⅠ和SmaⅠ两种限制酶对质粒和含蓝色单瓣花可育基因W的(目的基因)DNA片段进行切割。质粒能在宿主细胞内复制并稳定保存;具有多个限制酶切点,以便与外源基因连接等特点,故选为基因工程中的运载体。 (2)将重组质粒导入植物体细胞的方法有农杆菌转化法、花粉管通道法、基因枪法,最常用的方法是农杆菌转化法,这种方法在操作时要注意将目的基因插入农杆菌Ti质粒的T-DNA上,进而使目的基因在细胞内稳定遗传和表达。 (3)将导入目的基因的紫堇茎尖细胞培养成完整植株,需要利用植物组织培养技术,植物组织培养的培养基中需添加适当比例的细胞分裂素和生长素以促进细胞的增殖分化,将茎尖细胞诱导发育成完整个体利用了植物细胞具有全能性的特点。 (4)转基因紫堇植株由于核DNA中间插入一个W基因,所以该转基因植株属于杂合子,相当于Ww(w表示未插入W基因),故其自交后含W基因的植株中纯合子占1/3。
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在20世纪初,科学家用植物体细胞杂交方法,将白菜的原生质体和甘蓝的原生质体融合,成功地培育出了 “白菜——甘蓝”杂种植株,据图回答下列问题:

(1)植物体细胞杂交技术的原理有______________________。过程中所用的化学诱导剂一般是__________ ,过程b完成的标志是_____________

(2)在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中,与植物组织培养技术相同的过程为_____________,过程c涉及的分裂方式为__________________________

形成了白菜—甘蓝植株是否可育?_____________。如果用传统的杂交方法不能产生可育后代,原因是____________________________________________________

(3)在植物组织培养过程中,愈伤组织的成功诱导是至关重要的步骤。科学家研究了植物生长调节剂对某药用植物愈伤组织诱导的影响,实验结果如下表:

培养基编号

2,4-D/mg·L-1

6—BA/mg·L-1

愈伤组织诱导率(%)

L1

1.0

0

65.41

L2

2.0

0

68.76

L3

3.0

0

91.01

L4

3.0

0.2

54.48

L5

3.0

0.5

57.35

L6

3.0

1.0

51.71

 

 

注:愈伤组织诱导率(%)=产生愈伤组织的外植体数/接种外植体总数×lOO%。

①从上表可以知道,在基本培养基中添加较高浓度的_____________有利于形成愈伤组织,而添加__________则不利于愈伤组织的形成。

②在上述研究的基础上,为了探究光照对愈伤组织形成的影响:应将已经消毒过的外植体平均分为甲、乙两组,分别接种到________(填培养基编号)培养基上;甲组置于___________环境,乙组置于________环境,其它条件相同且适宜;培养一段时间后,分别计算甲、乙两组中愈伤组织诱导率。

 

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下图为科学家在实验室中培养“人造牛肉”的简要过程。相关叙述正确的是

A. 用胃蛋白酶处理牛肌肉组织,获得分裂能力强的肌肉母细胞

B. 生物反应器内应控制适宜的温度,并冲入纯氧保证细胞呼吸

C. 培养液中的支架提供了更多的细胞吸附面积,有利于细胞贴壁生长

D. “人造牛肉”的培养有利于牛肉的工厂化生产,但环境污染严重

 

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下图列举了几种植物的育种方式,下列有关叙述正确的是

A. 甲过程中诱导细胞融合的方法有物理、化学和病毒三种

B. 通过丁种方式可以获得脱毒苗,培养过程中c常常取用茎尖的原因是细胞具有全能性

C. 乙方式中射线处理后就可以获得大量的有利性状的材料

D. 甲、丙两种育种方式与传统杂交育种相比,其优点是能克服不同物种间远缘杂交的不亲和性

 

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下列有关蛋白质工程的说法错误的有( )

蛋白质工程无需构建基因表达载体

通过蛋白质工程改造后的蛋白质有的仍是天然的蛋白质

蛋白质工程需要用到限制酶和DNA连接酶

蛋白质工程是在蛋白质分子水平上改造蛋白质的

A. 1 B. 2 C. 3 D. 4

 

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为获得纯合高蔓抗病番茄植株,采用了下图所示的方法;图中两对相对性状独立遗传。据图分析,不正确的是

A. 过程①的自交代数越多,纯合高蔓抗病植株的比例越高

B. 过程②可以取任一植株的适宜花药作培养材料

C. 过程③包括脱分化和再分化两个过程

D. 图中筛选过程不会改变抗病基因频率

 

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