【題目】鈣依賴蛋白激酶(CDPK)在植物的信號傳導(dǎo)和提高植物抗性方面發(fā)揮著重要作用,科學(xué)家通過將CDPK基因?qū)霐M南芥中,來獲得具有抗性的新品種。下圖為某種質(zhì)粒表達(dá)載體和含CDPK基因的DNA片段示意圖,圖中標(biāo)記了限制酶的切割位點;卮鹣铝袉栴}:

1)基因工程中所用的目的基因可以人工合成,也可以從基因文庫中獲得。基因文庫包括___________________________。為了使CDPK基因插入質(zhì)粒中,應(yīng)選取________________兩種限制性核酸內(nèi)切酶分別切割質(zhì)粒和含目的基因的DNA片段。

2)將獲取的CDPK基因進行PCR擴增,目前在PCR反應(yīng)中使用Taq酶而不使用大腸桿菌DNA聚合酶的主要原因是________________________________________________。

3)圖中所示的質(zhì)粒為Ti質(zhì)粒,操作過程中需要把CDFK基因插入到質(zhì)粒的T-DNA片段中,T-DNA片段在轉(zhuǎn)化中的作用是______________________________________________。為了檢測CDPK基因是否導(dǎo)入成功,可以用________________________________作探針檢測CDPK基因是否導(dǎo)入擬南芥細(xì)胞,導(dǎo)入成功的標(biāo)志是_________________________

4)為研究CDPK基因表達(dá)載體對擬南芥的遺傳轉(zhuǎn)化的影響,將轉(zhuǎn)化后的擬南芥植株生長成熟后,采集其種子,播種于含________________________MS培養(yǎng)基中進行抗性篩選。

【答案】基因組文庫和cDNA文庫 XbalSmall Taq酶熱穩(wěn)定性高,而大腸桿菌DNA聚合酶在高溫下會失活 T-DNA片段能攜帶CDPK基因整合到受體細(xì)胞的染色體DNA 放射性同位素標(biāo)記的含有CDPK基因的DNA片段 顯示出雜交帶 卡那霉素

【解析】

分析題圖:CDPK基因為目的基因,卡那霉素抗性基因為標(biāo)記基因。質(zhì)粒上和含CDPK基因的DNA片段中含有的酶切位點相同,其中EcoRⅠ的識別位點位于質(zhì)粒上的卡那霉素抗性基因的內(nèi)部,HindIII的識別位點位于CDPK基因的內(nèi)部。CDPK基因的左側(cè)有SmaⅠEcoRⅠ的識別位點,右側(cè)有Xbal I的識別位點。

(1) 基因文庫包括基因組文庫和cDNA文庫。分析題圖可知:質(zhì)粒上和含CDPK基因的DNA片段中含有的酶切位點相同。CDPK基因為目的基因,卡那霉素抗性基因為標(biāo)記基因。若使用EcoRⅠ切割,則會破壞質(zhì)粒中的卡那霉素抗性基因;若使用HindIII切割,則會破壞CDPK基因。CDPK基因的兩端分別含有XbalSmalI的識別位點,若用XbalSmalI切割含CDPK基因的DNA片段和質(zhì)粒,則能保持CDPK基因和卡那霉素抗性基因結(jié)構(gòu)的完整性。所以為了使CDPK基因插入質(zhì)粒中,應(yīng)選取XbalSmall兩種限制性核酸內(nèi)切酶分別切割質(zhì)粒和含目的基因的DNA片段。

(2) 利用PCR技術(shù)擴增CDPK基因(目的基因)的過程是在較高溫度下進行的,Taq酶熱穩(wěn)定性高,而大腸桿菌DNA聚合酶在高溫下會失活,所以目前在PCR反應(yīng)中使用Taq酶而不使用大腸桿菌DNA聚合酶。

(3) 質(zhì)粒的T-DNA片段在轉(zhuǎn)化中的作用是:T-DNA片段能攜帶CDPK基因整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上。檢測CDPK基因是否導(dǎo)入成功,應(yīng)采用DNA分子雜交技術(shù),在該技術(shù)中,需用放射性同位素標(biāo)記的含有CDPK基因的DNA片段作探針。如果顯示出雜交帶,則標(biāo)志著導(dǎo)入成功。

(4) 因此項基因工程中的標(biāo)記基因為卡那霉素抗性基因,所以應(yīng)將轉(zhuǎn)化后的擬南芥植株生長成熟后,采集其種子,播種于含卡那霉素的MS培養(yǎng)基中進行抗性篩選。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】植物的生長發(fā)育和產(chǎn)量在很大程度上取決于種子的質(zhì)量。糖類是生命活動的主要能源物質(zhì),為植物生長、發(fā)育提供必需的能量,是一切生命活動的基礎(chǔ)。有學(xué)者研究了小麥種子萌發(fā)過程中還原糖和總糖含量的變化,欲為科學(xué)調(diào)控小麥種子萌發(fā)提供理論依據(jù)。

實驗方法和步驟:將新鮮的、經(jīng)過篩選的小麥種子放入培養(yǎng)箱中,小麥種子吸水4小時后開始前芽,至44小時,進入幼苗生長階段。各種糖含量的測定在小麥種子吸水4小時后開始,之后,每隔4小時測定一次,持續(xù)到44小時為止。測定結(jié)果:見下圖。

請回答:

1)植物體內(nèi)的糖類按照是否能夠水解及水解產(chǎn)物分為_____________________三類。

2)檢測還原性糖可用__________試劑,此試劑與還原糖反應(yīng)的現(xiàn)象是________________。

3)根據(jù)上圖檢測結(jié)果分析:

①小麥種子萌發(fā)12小時后,還原糖的量_____________;發(fā)生這一變化與種子萌發(fā)12小時后___________增強,使____________消耗迅速增加密切相關(guān)。

②種子萌發(fā)20小時后,蔗糖含量下降的原因是_________________________________。

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【題目】某實驗室保存有野生型和一些突變型果蠅。果蠅的部分隱性突變基因及其在染色體上的位置如圖所示;卮鹣铝袉栴}。

1)白眼基因與粗糙眼基因在遺傳時遵循_____________定律,判斷依據(jù)是________

2)果蠅的白眼與色素缺陷有關(guān),由此可體現(xiàn)基因控制性狀的途徑是_____________。

3)果蠅的黑體是一種隱性突變體,已知黑體基因不在2號和4號染色體上。設(shè)計實驗嘗試判斷黑體基因位于X染色體上還是3號染色體上,簡要寫出實驗思路和結(jié)果分析。_____

(可供選擇的親本有:黑體雌性和雄性,灰體雌性和雄性)

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】下圖為真核細(xì)胞DNA復(fù)制過程模式圖,相關(guān)分析錯誤的是(

A.圖示生命活動中可同時發(fā)生氫鍵的斷裂和形成

B.圖示體現(xiàn)了邊解旋邊復(fù)制及半保留復(fù)制的特點

C.在復(fù)制完成后,甲、乙可在有絲分裂后期、減數(shù)第二次分裂后期分開

D.將該模板DNA置于15N培養(yǎng)液中復(fù)制3次后,含15N的脫氧核苷酸鏈占3/4

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】如圖所示細(xì)胞中與基因有關(guān)的物質(zhì)或結(jié)構(gòu),請分析并回答:

(1)細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)是[ ]______

(2)遺傳物質(zhì)的主要載體是[ ]______,基因和a的關(guān)系是______

(3)c和b的關(guān)系是______,b被徹底水解后的產(chǎn)物是______(填字母).

(4)如果基因存在于______上,則其遺傳方式與性別相關(guān)聯(lián),這就是______.這種遺傳方式既遵循______定律,又有特殊性.

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】某突變型水稻葉片的葉綠素含量約為野生型的一半,但固定CO2酶的活性顯著高于野生型。下圖是在光合作用最適溫度(25℃)大氣CO2濃度、不同光照強度條件下測得的兩者CO2吸收速率曲線;卮鹣铝袉栴}。

1)光照強度低于C時,突變型水稻的光反應(yīng)強度___________(填“高于”“低于”或“等于”)野生型,其原因是_______________________________

2)光照強度低于C時,限制突變型水稻光合速率的主要環(huán)境因素是______________;光照強度大于C時,限制野生型光合速率的主要環(huán)境因素是_______________。

3)突變型水稻在光照強度為B時,葉肉細(xì)胞的光合速率_____________(填“大于”“小于”或“等于”)葉肉細(xì)胞的呼吸作用速率

4)在光照強度為C的條件下,給野生型水稻提供CO2H218O,合成的淀粉中含有18O,出現(xiàn)此結(jié)果的原因是____________________________________________。

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】某種鳥的羽色受兩對等位基因控制,其中Aa,B、b基因分布如圖1所示;A控制藍(lán)色物質(zhì)的合成,基因B控制黃色物質(zhì)的合成,白色個體不含顯性基因,其遺傳機理如圖2所示。回答下列問題:

(1)A、aB、b間的遺傳_______(遵循或不遵循)基因的自由組合定律,理由是___________________。

(2)藍(lán)羽色雄鳥的基因型可能是____________,該鳥種群中,綠羽色鳥的基因型有___________種。

(3)現(xiàn)用已知基因型為BbZAW的綠羽色雌鳥和基因型為BbZAZa綠羽色雄鳥雜交,子代雌鳥的表現(xiàn)型及其比例為:______,子代綠羽色雄鳥中純合子所占的比例為_________。

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【題目】檢測發(fā)現(xiàn),酵母菌與葡萄糖混合液吸收O2和CO2放出的體積比6:7,其原因是( )

A. 有1/4的酵母菌進行有氧呼吸B. 有1/3的酵母菌進行有氧呼吸

C. 有1/2的酵母菌進行有氧呼吸D. 有2/3的酵母菌進行有氧呼吸

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】下圖表示某處于平衡狀態(tài)的生物種群因某些變化導(dǎo)致種群中生物個體數(shù)量改變的四種情形。有關(guān)產(chǎn)生這些變化的原因的分析中,不正確的是( )

A. 若圖①所示為草原生態(tài)系統(tǒng)中某羊群,則 a 點后的變化原因可能是過度放牧

B. 若圖②所示為某湖泊中草魚的數(shù)量,則 b 點后的變化原因就是草魚的繁殖能力增強

C. 圖③中 c 點后發(fā)生的變化表明生態(tài)系統(tǒng)的抵抗外來干擾的能力有一定限度

D. 圖④曲線可用于指導(dǎo)滅蟲,如果將害蟲消滅在起始階段,才能達(dá)到理想效果

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