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科学家通过基因工程,成功利用非转基因棉A植株培育出抗虫转基因棉B植株,其过程如下...

科学家通过基因工程,成功利用非转基因棉A植株培育出抗虫转基因棉B植株,其过程如下图所示。

回答下列问题:

1)获取抗虫转基因棉B植株的操作程序主要包括四个步骤,其中核心步骤是____。启动子是一段特殊结构的DNA片段,它是____识别和结合的部位。

2)研究人员发明了一种新的基因转化法——农杆菌介导喷花转基因法,即将农杆菌悬浮液用微型喷壶均匀喷洒于棉花柱头和花药等器官上,该方法集合了农杆菌转化法和___ 两种转化法的优点。结合上图,分析其与农杆菌转化法相比,具有的优势是________

3)通过对Bt蛋白质三维结构图及氨基酸序列进行分析,发现若将该蛋白质结构中一段由14个氨基酸组成的螺旋结构缺失,结构变化后的Bt蛋白质能使棉铃虫具有更高的致死率。若要根据蛋白质工程的原理设计实验对Bt蛋白进行改造,以提高其致死率,实验设计思路是____

4)若要确认该改造的Bt基因是否在再生植株中正确表达,应检测此再生植株中该基因的____,如果检测结果呈阳性,再在田间试验中检测植株的____是否得到提高。

 

基因表达载体的构建 RNA聚合酶 花粉管通道法 不需要经过植物组织培养,转化成功后可直接获得种子 参照密码子表,找到合成该14个氨基酸的碱基对序列所在的某因位置,将这些碱某对序列进行缺失处理 表达产物(mRNA和蛋白质) 抗虫性 【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)获取抗虫转基因棉B植株需要采用基因工程技术,该技术的核心步骤是基因表达载体的构建;启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位。 (2)农杆菌介导喷花转基因法是指将农杆菌悬浮液用微型喷壶均匀喷洒于棉花柱头和花药等器官上,可以使目的基因顺着花粉管进入胚囊中,所以该方法集合了农杆菌转化法和花粉管通道法两种转化法的优点。 该方法可以直接形成受精卵,所以具有的优势是不需要经过植物组织培养,转化成功后可直接获得种子。 (3)蛋白质工程的基本途径:从预期的蛋白质功能出发,设计预期的蛋白质结构,推测应有的氨基酸序列,找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)以上是蛋白质工程特有的途径;以下按照基因工程的一般步骤进行。 再根据题干信息“将该蛋白质结构中一段由14个氨基酸组成的螺旋结构缺失,结构变化后的Bt蛋白质能使棉铃虫具有更高的致死率”可知,要根据蛋白质工程的原理对Bt蛋白进行改造,以提高其致死率,可参照密码子表,找到合成该14个氨基酸的碱基对序列所在的基因位置,将这些碱基对序列进行缺失处理。 (4)若要确认该改造的Bt基因是否在再生植株中正确表达,应检测此再生植株中该基因的表达产物,如果检测结果呈阳性,说明该基因已经成功表达,还可再从个体水平上进行鉴定,即在田间试验中检测植株的抗虫性是否得到提高。
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考点分析:
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草莓中因含有果胶物质,制得的果汁易产生浑浊、沉淀等现象,影响产品的质量。某研究小组进行了果胶酶用量对草莓果汁澄清效果影响的研究,其操作流程如下。

操作流程:草莓清洗破碎过滤离心分离原汁果胶酶处理实验分析

回答下列问题:

1)果胶酶可以将果胶分解成可溶性的____,使浑浊的果汁变得澄清。为探究45℃时果胶酶的活性,在混合前,需对装有果胶酶和草莓原汁的试管分别进行_______处理。

2)如图是利用配制好的固定浓度的果胶酶,以蒸馏水作为参照,测定不同酶液用量下草莓原汁的澄清度(精密仪器检测,用透光率衡量)。据图分析,在果汁生产中,果胶酶的使用剂量为0. 015mLkg-1比较适宜,判断的理由是____

3)当果胶酶剂量由0.07mLkg-1升至0.1mLkg-1时,透光率反而从97%下降至87%。有研究表明:此时果汁明显变浑浊是加入的果胶酶所致。请设计实验来验证这一结论,要求简要写出实验思路和预期结果______________

4)在工业生产中还可以将果胶酶进行固定化处理。一般来说,果胶酶更适合采用____法和______法固定化。与传统使用果胶酶相比,该处理的优点是 ________(答出两点即可)。

 

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某种植物花瓣色素的合成途径如图所示。已知酶①的合成受等位基因A/aA基因的控制,酶②的合成受等位基因B/bb基因的控制,酶③的合成受等位基因Dd的控制,上述三对基因独立遗传。酶①和酶③对白色底物的利用能力相同,且蓝色和黄色同时存在时花瓣表现为绿色,蓝色和红色同时存在时花瓣表现为紫色。

回答下列问题:

1)已知任意黄花植株自交均无法得到蓝花子代,推测酶③的合成受____(填“基因D”或“基因d”)的控制,原因是____。若某植株自交得到的子代表现型及比例为绿花:黄花:紫花:红花=9331,则该亲本植株的表现型及基因型分别是____

2)假设另外一对独立遗传的基因E/eE基因控制合成酶④,酶④与酶①的功能相同,但酶④存在时,酶③不能发挥作用。结合现有结论,在考虑基因E/e的情况下,植物种群中纯合红花植株的基因型最多有____种。选取基因型为AAbbDDEEAAbbddee的植株杂交得到F1F1自交得F2F2中红花植株的比例为 ___

 

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在肯尼亚草原上,举腹蚁居住在金合欢树的空心刺状叶中,取食小叶叶尖富含蛋白质的组织-Beltian小体。举腹蚁常常为金合欢树清除其他的遮光植物枝叶,驱赶长颈鹿等植食性动物。长颈鹿细长的舌头有厚皮质,还能灵巧地避开叶刺;金合欢树叶被啃食后,会产生有苦味的单宁酸,同时释放一种气体告知周围的金合欢树分泌单宁酸。长颈鹿尝到苦味后,迅速逆风寻找还未接收到信号的金合欢树。回答下列问题:

l)除了捕食关系外,举腹蚁与金合欢树的种间关系还有____。金合欢树的叶刺向长颈鹿传递的信息类型是____信息。

2)金合欢树叶被啃食后产生的单宁酸让动物有强烈的恶心感,植食性动物会转食其他植物,这说明生态系统中的信息传递具有____作用。上述物种在相互影响中发展,进化出了适应性的特征或行为的现象称为____

3)环境保护者曾为了保护一棵有18000多年的金合欢树,用栅栏将它隔绝起来,以防止大象、长颈鹿等大型动物啃食。一段时间后,金合欢树叶分泌Beltian小体减少,最终死亡了。从种间关系的角度出发,你在保护生物多样性上得到了什么启示?____

 

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延髓位于脑干与脊髓之间,主要调节内脏活动。下图为动脉压力反射示意图,当血压升高时,动脉血管壁上的压力感受器产生兴奋,引起副交感神经活动增强,交感神经活动减弱,导致心率减慢,血压下降;反之,则心率加快,血压回升。该过程对动脉血压进行快速调节起着重要作用。

回答下列问题:

l)据图,动脉压力反射弧的神经中枢位于________,一般来说,反射弧中神经中枢的功能是____

2)心脏离体实验中,电刺激副交感神经或用乙酰胆碱溶液灌注心脏都会引起心率减慢,而上述实验现象又能被乙酰胆碱受体的阻断剂(阿托品)终止,以上实验说明了:在电刺激下____

3)像心脏一样,人体许多内脏器官也同时接受交感神经与副交感神经的双重支配,其作用效应相互拮抗,以适应不断变化的环境。请从物质基础和结构基础两个方面说明,交感神经与副交感神经支配同一器官产生了不同效应的原因是________

 

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高等植物的光合作用经常受到外界环境条件(外因)和内部因素(内因)的影响而发生变化。为研究内因对光合作用的影响,研究人员以苹果枝条为材料,A组在叶柄的上、下两处对枝条进行环割处理(如图甲所示),切断韧皮部使有机物不能向外输出,B组不作处理,测定图示中叶片光合作用强度的变化,结果如图乙所示。若不考虑环割对叶片呼吸速率的影响,回答下列问题:

15 -7时,随着光照强度的增强,在类囊体的薄膜上生成速率加快的物质有___________(至少答两个);13 -15时,A组叶片中有机物含量的变化是________

27时以后,相同时刻环割处理的A组光合速率比B组小,由此可以得出的结论是________

3)实验结果表明,无论环割与否,A组和B组叶片的光合作用强度均会出现两个峰值,且下午的峰值比上午的峰值低。针对下午的峰值比上午峰值低这一现象,试从影响光合作用的外因和内因两个不同角度,分别作出合理的解释________

 

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