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杨树是重要的经济树种,但其害虫很多,利用基因工程培育抗虫杨树是害虫防治的有效手段...

杨树是重要的经济树种,但其害虫很多,利用基因工程培育抗虫杨树是害虫防治的有效手段。胰蛋白酶抑制剂能干扰昆虫的代谢,引起昆虫死亡,但对人体无害。科学家将马铃薯胰蛋白酶抑制剂基因(Pin-Ⅱ)通过农杆菌导入杨树细胞,培育成了抗虫杨树。图1表示含目的基因的DNA分子片段,图2表示质粒,其中Apr表示氨苄青霉素抗性基因,Ner表示新霉素抗性基因,复制原点是质粒DNA复制的起点,使其能在受体细胞中存在和遗传。箭头表示识别序列完全不同的4种限制酶的酶切位点。

1)利用农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA,就可以使目的基因插入到杨树细胞的__________上,使目的基因的遗传特性得以维持稳定和表达。

2)为使目的基因与质粒高效重组,最好选用__________(限制酶)作用于含目的基因的DNA和质粒,然后在________酶的作用下形成重组质粒。

3)成功导入重组质粒的农杆菌在分别含有氨苄青霉素和新霉素的培养基上生长状况是_________

4)用转基因杨树叶片喂养某种杨树害虫,发现害虫死亡率显著增加。试从分子水平写出转基因杨树和非转基因杨树的叶片细胞的不同点________________(至少答出两条)。

 

染色体DNA EcoRI和PstI DNA连接酶 前者不可以生长,后者可以生长 比较转基因和非转基因两种杨树的叶片细胞,转基因杨树细胞中含有胰蛋白酶抑制剂基因、胰蛋白酶抑制剂的mRNA、胰蛋白酶抑制剂 【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)利用农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA,就可以使目的基因插入到杨树细胞的染色体DNA上,使目的基因的遗传特性得以维持稳定和表达。 (2)为使目的基因与质粒高效重组,最好选用EcoR I和Pst I作用于含目的基因的DNA和质粒,然后在DNA连接酶的作用下形成重组质粒。 (3)重组质粒构建过程中用EcoR I和Pst I进行切割,Pst I会破坏氨苄青霉素抗性基因,所以质粒上保留完整的标记基因是新霉素抗性基因,所以成功导入重组质粒的细胞会表现为不抗氨苄青霉素,抗新霉素,故成功导入重组质粒的农杆菌在含有氨苄青霉素培养基上不能生长,在含新霉素培养基上可以生长。 (4)用转基因杨树叶片喂养某种杨树害虫,发现害虫死亡率显著增加。从分子水平比较转基因和非基因杨树的叶片细胞的三个不同点是比较转基因和非基因两种杨树的叶片细胞,转基因杨树细胞中含有胰蛋白酶抑制剂基因、胰蛋白酶抑制剂的mRNA、胰蛋白酶抑制剂。
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考点分析:
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蝗虫为杂食性害虫,主要取食小麦、玉米、高粱、水稻等禾本科植物,但对甘薯、马铃薯、麻类及田菁等均不取食。蝗虫分为卵、若虫、成虫三个发育时期。卵孵化为跳蝻(蝗虫的若虫),跳蝻经过一个月的时间完成四次蜕皮,最终完成翅膀的发育羽化为成虫。回答下列问题:

1)为预测蝗虫的种群密度,科研人员常采用______________法调查蝗虫的卵。

2)蝗灾已成为草原农牧业生产中的重大灾害之一。图甲表示草原上四种主要蝗虫的种群密度对牧草产量(牧草产量=牧草补偿量—蝗虫取食量)的影响;图乙为农业部门对某次“亚洲小车蝗”引发的蝗灾及其防治过程中蝗虫种群密度的调查结果。

①由图甲可知,该实验的自变量是_____________。当狭翅雏蝗种群密度小于5只·m2时,随狭翅雏蝗种群密度增大,牧草产量增加,说明蝗虫只有达到一定量才会导致蝗灾,因为生态系统具有______________

②根据图乙分析,农业工作者在图中a点对应时间开始进行了农药防治,从种群特征考虑,致使“亚洲小车蝗”种群密度发生ab变化的直接原因是_________;随农药使用次数的增多,防治效果变差;图中_________点对应时间开始引入了害虫的天敌进行生物防治,防治效果持久而稳定。

3)草原上不同地段分布着种类和密度不同的牧草,在水平方向上它们通常呈________分布。草原上的植被能防风固沙、保持水土,对于缓解相邻地区的沙尘天气有一定的作用,这体现了生物多样性的________价值。

 

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某自然保护区地震后,据不完全统计,植被毁损达到30%以上。下图1为该地区人为干预下恢复过程的能量流动图[单位为103kJ/m2·a]。图2表示碳循环模式用图,其中ABCD表示生态系统的成分,①②③为特定的生理过程。请回答:

1)如图1所示,输入该生态系统的能量是_________,第二营养级到第三营养级的能量传递效率为______________

2)在图2中,②过程中碳元素主要以_______形式传递。图1中的肉食动物对应图2中的________(用字母表示)。

3)每种生物在生长发育过程中不断地与其他生物进行着信息交流,体现了信息传递在生态系统中的作用是_____________________

4)随着时间的推移,地震毁损的自然保护区内生物的种类和数量不断恢复,该过程属于__________(填“初生”或“次生”)演替。

 

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某兴趣小组开展24-D对小麦胚芽鞘(幼苗)伸长影响的实验。首先通过图1所示的方法取得胚芽鞘切段,浸入蒸馏水中1小时,然后分别转人不同浓度的24-D溶液(实验组)和含糖的磷酸盐缓冲液(对照组)中。在23℃的条件下,避光振荡培养24小时后,逐一测量切段长度(取每组平均值),实验进行两次,测得结果见图2。请分析回答:

1)切段浸泡在蒸溜水中的目的是减少______________对实验结果的影响。24-D应溶解于______________中,以得到5种不同浓度的24-D溶液。

2)图2中,浓度为01mg·L1时实验二所得数据与实验一偏差较大,在做原始记录时对该数据应_______用(填“舍弃”、“修改”或“如实填写”)。为检验该浓度下相关数据的可靠性,还应_______

3)根据图2数据分析,能否验证生长素作用的两重性?_______,原因是________

 

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吸食毒品会严重危害人体健康,破坏人体的正常生理机能。中脑边缘多巴胺系统是脑的“奖赏通路”,通过多巴胺兴奋此处的神经元,传递到脑的“奖赏中枢”使人感到愉悦,因而多巴胺被认为是引发“奖赏”的神经递质。目前可卡因是最强的天然中枢兴奋剂,吸毒者把可卡因称作“快乐客”。图1是神经递质多巴胺的释放和转运机理,MNDA为细胞膜上的结构。研究表明,毒品可卡因能干扰多巴胺的回收,并导致体内T细胞数目下降,请据图分析回答下列问题:

1MNDA的作用是_____________________________

2)由图1可知可卡因的作用机理是__________,导致突触间隙中多巴胺含量___________,从而增强并延长对脑的刺激,产生“快感”。这一过程可以用图2_________(填“x”“y”或“z”)曲线表示。

3)吸毒成瘾的原因可能是:长期吸食可卡因,使突触后膜上的MNDA_________(填“增多”、“减少”或“不变”),一旦停止吸食,突触后膜的多巴胺作用效应会减弱,吸毒者需要吸入更大剂量的毒品,从而造成对毒品的依赖。吸毒“瘾君子”未吸食毒品时,精神萎靡,体内__________(激素)的含量减少。

4)吸食可卡因的吸毒者容易受细菌、病毒感染而患病,原因是__________

 

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蓝莓富含花青素,对人体有增强视力、消除眼睛疲劳、消脂减肥、解酒护肝等功效。利用,蓝莓可生产蓝莓果汁、蓝莓酒、蓝莓醋、蓝莓果酱等。下列叙述不正确的是(   

A.蓝莓酒发酵过程中应严格控制无氧条件,以保证酵母菌只进行无氧呼吸

B.发酵产生的果醋和泡菜都呈酸味,但形成酸味的物质不同

C.制作蓝莓酒和蓝莓醋时所需控制的最适温度不同

D.在制作蓝莓醋时,高压蒸汽灭菌后的果酒需冷却后才能接种醋酸菌

 

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