【題目】回答下列(一)、(二)小題

(一)研究小組從土壤中分離胞外脲酶高產(chǎn)菌株的過程如下:

1)尿素固體培養(yǎng)基的配制:將葡萄糖、NaCI、K2HPO4、酚紅、水和凝固劑___________按配方配置好_________,加入三角瓶并用封口膜封口后用__________法滅菌。待冷卻至60℃時(shí),加入經(jīng)____處理的尿素溶液,搖動(dòng),混勻后倒平板。

2)從___________環(huán)境中采集土樣,用無菌水等梯度稀釋,接種到平板。培養(yǎng)皿在37℃恒溫培養(yǎng)箱中倒置培養(yǎng)24h后,用接種環(huán)挑選___________的菌落,接種到液體培養(yǎng)基中,并震蕩培養(yǎng)48h

3)將培養(yǎng)液離心,取___________測定脲酶活性。得到的脲酶可用圖___________法固定化以利于連續(xù)使用。

(二)擬利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將北極海魚的抗凍基因轉(zhuǎn)入番茄,以提高番茄的抗凍能力,請(qǐng)回答:

1)將含抗凍基因的DNA和農(nóng)桿菌的___________用相應(yīng)的限制性核酸內(nèi)切酶切割,形成___________,再用DNA連接酶連接獲得重組質(zhì)粒。

2)將重組質(zhì)粒與經(jīng)___________處理的農(nóng)桿菌在離心管中混合,在離心管中加入液體培養(yǎng)基,置于___________中慢速培養(yǎng)一段時(shí)間,使農(nóng)桿菌恢復(fù)正常狀態(tài)。選用的農(nóng)桿菌應(yīng)是限制性核酸內(nèi)切酶缺陷型菌株,原因是_________________________________

3)用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法獲得含抗凍基因的番茄細(xì)胞后,經(jīng)脫分化形成愈傷組織,再通過調(diào)節(jié)培養(yǎng)基中的___________誘導(dǎo)再生出新植株。

4)請(qǐng)簡要描述個(gè)體水平檢測轉(zhuǎn)基因番茄是否成功表達(dá)的實(shí)驗(yàn)思路:______________________

【答案】瓊脂糖 調(diào)節(jié)pH 高壓蒸汽滅菌 G6玻璃砂漏斗/過濾滅菌 有哺乳動(dòng)物排泄物的 紅色環(huán)帶直徑與菌落直徑的比值較大 上清液 交聯(lián)法 Ti質(zhì)粒 相同粘性末端 CaCl2 搖床 防止限制性核酸內(nèi)切酶將目的基因剪切 營養(yǎng)物質(zhì)和植物生長調(diào)節(jié)劑(植物激素)配比 將轉(zhuǎn)基因番茄和正常番茄置于低溫環(huán)境下,比較轉(zhuǎn)基因番茄是否具有抗凍性狀

【解析】

(一)細(xì)菌合成的脲酶將尿素分解成氨,氨會(huì)使培養(yǎng)基的堿性增強(qiáng)。在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑培養(yǎng)細(xì)菌,若指示劑變紅,可確定該種細(xì)菌能夠產(chǎn)生脲酶,并分解尿素。

(二)基因工程技術(shù)的基本步驟:
1)目的基因的獲。悍椒ㄓ袕幕蛭膸熘蝎@取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。
2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建:是基因工程的核心步驟,基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等。
3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞:根據(jù)受體細(xì)胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法;將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法;將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法。
4)目的基因的檢測與鑒定:分子水平上的檢測:①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù);②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù);③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。個(gè)體水平上的鑒定:抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

(一)(1)瓊脂糖可作為固體培養(yǎng)基中的凝固劑。對(duì)培養(yǎng)基應(yīng)先調(diào)節(jié)pH,后高壓蒸汽滅菌法滅菌。待冷卻至60℃時(shí),加入經(jīng)G6玻璃砂漏斗/過濾滅菌處理的尿素溶液,搖動(dòng),混勻后倒平板。

2)脲酶將尿素分解成氨,哺乳動(dòng)物排泄物中含有尿素,因此從土壤中分離胞外脲酶高產(chǎn)菌株時(shí),應(yīng)從有哺乳動(dòng)物排泄物的環(huán)境中采集土樣,用無菌水等梯度稀釋,接種到平板。脲酶將尿素分解成氨,氨會(huì)使培養(yǎng)基的堿性增強(qiáng),加入酚紅指示劑,指示劑會(huì)變紅。因此用接種環(huán)挑選紅色環(huán)帶直徑與菌落直徑的比值較大的菌落。

3)脲酶是細(xì)胞分泌物,離心后在上清液中。因此將培養(yǎng)液離心,取上清液測定脲酶活性。圖示為交聯(lián)法固定酶。

(二)(1)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法的原理:農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞,并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上。根據(jù)農(nóng)桿菌的這一特點(diǎn),如果將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的T-DNA上,通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用,就可以把目的基因整合到植物細(xì)胞中染色體的DNA上。構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí),首先將含抗凍基因的DNA和農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒用相應(yīng)的限制性核酸內(nèi)切酶切割,形成相同黏性末端,再用DNA連接酶連接獲得重組質(zhì)粒。
2)將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞常采用感受態(tài)細(xì)胞法,將重組質(zhì)粒與經(jīng)CaCl2處理的農(nóng)桿菌在離心管中混合,在離心管中加入液體培養(yǎng)基,置于搖床中慢速培養(yǎng)一段時(shí)間,使農(nóng)桿菌恢復(fù)正常狀態(tài)。選用的農(nóng)桿菌應(yīng)是限制性核酸內(nèi)切酶缺陷型菌株,防止限制性核酸內(nèi)切酶將目的基因剪切。
3)用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法獲得含抗凍基因的番茄細(xì)胞后,經(jīng)脫分化形成愈傷組織,再通過調(diào)節(jié)培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質(zhì)和植物生長調(diào)節(jié)劑(植物激素)配比誘導(dǎo)再生出新植株。
4)從個(gè)體水平檢測轉(zhuǎn)基因番茄是否成功表達(dá)的實(shí)驗(yàn)思路:將轉(zhuǎn)基因番茄和正常番茄置于低溫環(huán)境下,比較轉(zhuǎn)基因番茄是否具有抗凍性狀。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】某二倍體植物的非糯性與糯性是一對(duì)相對(duì)性狀,分別受核基因Ww控制。該植物葉的顏色受核基因和質(zhì)基因(受精卵的質(zhì)基因全部來自于卵細(xì)胞)共同控制(如圖)。核基因G控制花斑葉,g控制綠葉。質(zhì)基因?yàn)?/span>Y時(shí),葉片為花斑葉;質(zhì)基因?yàn)?/span>N時(shí),葉片為綠色。細(xì)胞核或細(xì)胞質(zhì)有花斑葉基因時(shí)葉片為花斑葉,但G基因和Y基因同時(shí)存在時(shí),由于產(chǎn)物相互干擾,最終均不能發(fā)揮作用,葉片為綠色。

1)該植物同源四倍體種子大、產(chǎn)量高,獲得同源四倍體的常用方法是_______________。將純合的同源四倍體非糯性與糯性雜交,F2代個(gè)體非糯性與糯性的比例接近35:1,非糯性與糯性性狀的遺傳遵循的遺傳規(guī)律是_____________。請(qǐng)解釋F2代個(gè)體非糯性與糯性的比例接近35:1的原因______________

2)花斑葉植株的基因型可能為:__________________________________________。

3)育種工作者在種植綠葉品系Ngg)時(shí),偶然發(fā)現(xiàn)了一株花斑葉植株,假設(shè)為基因突變所致,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究該花斑葉植株基因突變發(fā)生的位置及其基因型,說明實(shí)驗(yàn)思路即可_________________

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】某生物個(gè)體減數(shù)分裂過程中,聯(lián)會(huì)的兩條同源染色體中,有一條染色體總是從中部凸出形成環(huán)(如圖)有關(guān)分析不正確的是(

A.圖中染色體可能發(fā)生了缺失

B.此時(shí)聯(lián)會(huì)的染色體中共有2個(gè)DNA分子

C.圖中染色體可發(fā)生基因重組

D.圖中所示形狀可通過光學(xué)顯微鏡檢出

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】下圖表示病原體侵入人體后機(jī)體發(fā)生的特異性免疫過程,ae表示各免疫細(xì)胞。下列敘述正確的是(

A.a是巨噬細(xì)胞,能特異性識(shí)別病原體并將其吞噬消化

B.b是輔助性T淋巴細(xì)胞,能分泌蛋白質(zhì)促進(jìn)c增殖分化

C.cd、e細(xì)胞表面都有針對(duì)同一種抗原的特異性抗原受體

D.圖中所有免疫細(xì)胞表面都有MHC分子,可用于識(shí)別抗原分子

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】下列圖甲為北溫帶某一湖泊的垂直結(jié)構(gòu)示意圖,圖乙為某陸地生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題:

1)圖甲表示___________(“夏”或“冬”)季該湖泊的垂直結(jié)構(gòu)示意圖,其自上而下可分為AB、CD四層,其中B代表___________層,D層主要發(fā)生___________過程。

2)圖乙的食物網(wǎng)中鷹屬于第___________營養(yǎng)級(jí)。兔子同化能量的去向,除去流向狐和鷹的能量,還包括___________的能量。

3)用___________法調(diào)查兔的種群數(shù)量,若兔被標(biāo)記后被鷹捕食,則該種群的估測數(shù)值會(huì)___________。

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】為探究赤霉素(GA3)和生長素(IAA)的作用效果,研究人員利用不同濃度的GA3溶液和IAA溶液處理30cm長的豌豆莖段,觀察其對(duì)豌豆莖段的影響結(jié)果如圖所示。下列說法正確的是(

A.促進(jìn)植物生長的激素除生長素、赤霉素外,還有細(xì)胞分裂素

B.圖中的b曲線說明生長素作用具有兩重性

C.赤霉素不僅能促進(jìn)果實(shí)發(fā)育,還可延長植物種子的貯藏時(shí)間

D.赤霉素與生長素混合使用比單獨(dú)使用生長素對(duì)促進(jìn)莖的生長的效果要好

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】豌豆(2n=14)等農(nóng)作物,因雜交去雄工作很不方便,給育種帶來很大的麻煩?茖W(xué)家培育出一種如圖所示的三體新品系,該三體植株在減數(shù)第一次分裂后期:染色體Ⅰ和Ⅱ分離,染色體Ⅲ因結(jié)構(gòu)特殊隨機(jī)分配。染色體數(shù)目異常的花粉無授粉能力;雄性可育(M)對(duì)雄性不育(m)為顯性(雄性不育指植株不能產(chǎn)生花粉);橢圓粒種子(R)對(duì)長粒種子(r)為顯性。請(qǐng)回答下列問題(不考慮交叉互換):

1)欲測定豌豆基因組的全部DNA序列,需要對(duì)____________條染色體的DNA進(jìn)行測序。

2)該三體植株中處于減數(shù)第二次分裂后期細(xì)胞中染色體數(shù)為____________條。

3)自然狀態(tài)之下該三體植株產(chǎn)生的具有授粉能力的花粉基因型是____________,F1雄性可育植株基因型是____________F2的表現(xiàn)型及比例為____________。

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】長毛兔的毛色由常染色體上的兩對(duì)基因AaBb控制,關(guān)系如圖,回答下列問題。

現(xiàn)有四種純合長毛兔甲、乙、丙、丁進(jìn)行雜交,已知丙的基因型為aaBB,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表:

親本組合

F1

F2

實(shí)驗(yàn)一

×

灰:黃:黑:白=9331

實(shí)驗(yàn)二

×

黃:白=31

1)這兩對(duì)等位基因位于____________對(duì)同源染色體上,控制黃色的基因是____________,丁的基因型為____________。

2)在純合灰兔中偶然出現(xiàn)一只銀色雄兔(戊其毛色非常具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值,現(xiàn)讓其與乙雜交,結(jié)果如下:

親本組合

F1

F2

實(shí)驗(yàn)三

×

銀:灰=11

F1銀兔隨機(jī)交配 銀:黃=31

F1灰兔隨機(jī)交配 灰:黃=31

有人推測戊的銀色性狀是純合灰兔AABBB基因突變成更加顯性的B+基因所致,請(qǐng)回答此人判斷不是A基因突變成更加顯性的A+基因的理由是____________。

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】2020年初巴基斯坦、印度出現(xiàn)蝗災(zāi),蝗蟲數(shù)量多達(dá)4000億,FAO(聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織)提醒中國注意蝗災(zāi)的可能威脅。

1)造成此次蝗災(zāi)的是沙漠飛蝗,它有散居型(Solitarious Phase)和群居型(Gregarious Phase)兩種形態(tài)(如圖),這里的散居型和群居型體現(xiàn)的是種群的__________特征。

2)研究表明,散居型蝗蟲密度增大時(shí)便相互攻擊,使彼此的后肢某部位受到強(qiáng)烈刺激,體內(nèi)就會(huì)大量釋放集群信息素”5-羥色胺,并引起基因組表達(dá)發(fā)生改變,從而使散居型蝗蟲個(gè)體表現(xiàn)出聚集行為并轉(zhuǎn)化為群居型。種群密度加大后,5-羥色胺釋放更多,種群密度進(jìn)一步加大,這種調(diào)節(jié)屬于______調(diào)節(jié)。

3)散居型與群居型蝗蟲形態(tài)和習(xí)性差別很大,如只有群居型個(gè)體才可產(chǎn)生具揮發(fā)性的苯乙腈(可轉(zhuǎn)化成劇毒氫氰酸)來警告鳥類。根據(jù)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論,請(qǐng)問蝗蟲的這種變化能不能為蝗蟲的進(jìn)化提供新的原材料?________你的理由是_______________________________。

4)只有群居型蝗蟲才會(huì)造成“飛蝗蔽空日無色,野老田中淚垂血”的嚴(yán)重災(zāi)害,使生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能遭到破壞,生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是指____________________________。

5)粉紅椋鳥號(hào)稱“蝗蟲收割機(jī)”食量驚人,主要捕食_____型蝗蟲。一只粉紅椋鳥每天攝入蝗蟲約180只(約含能量2870KJ),正常情況下從中獲取的能量值_________(填大于或等于或小于)574KJ。(相鄰營養(yǎng)級(jí)間的傳遞效率在10%-20%之間)

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