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SNP是基因组水平上由单个核苷酸的变异引起的DNA序列多态性。科研人员利用SNP...

SNP是基因组水平上由单个核苷酸的变异引起的DNA序列多态性。科研人员利用SNP对拟南芥抗盐突变体的抗盐基因进行定位。

(1)SNP在拟南芥基因组中广泛存在,在不同DNA分子及同一DNA分子的不同部位存在大量SNP位点,某些SNP在个体间差异稳定,可作为DNA上特定位置的遗____

(2)研究者用化学诱变剂处理野生型拟南芥,处理后的拟南芥自交得到的子代中抗盐:不抗盐=1:3,据此判断抗盐为____性状。

(3)为进一步得到除抗盐基因突变外,其他基因均与野生型相同的抗盐突变体(记为m),可采用下面的杂交育种方案。

步骤一:抗盐突变体与野生型杂交;

步骤二____

步骤三:____

步骤四:多次重复步骤一一步骤三。

(4)为确定抗盐基因在Ⅱ号还是Ⅲ号染色体上,研究者用抗盐突变体m与另一野生型植株B杂交,用分别位于两对染色体上的SNP1和SNP2(见下图)进行基因定位。

①将m和B进行杂交,得到的F1,植株自交。将F1植株所结种子播种于____的选择培养基上培养,得到F2抗盐植株。

②分别检测F2抗盐植株个体的SNPI和SNP2,若全部个体的SNP1检测结果为____

SNP2检测结果SNP2m和SNP2B的比例约为_____,则抗盐基因在Ⅱ号染色体上,且与SNP1m不发生交叉互换。

(5)研究者通过上述方法确定抗盐基因在某染色体上,为进一步精确定位基因位置,选择该染色体上8个不同的SNP,得到与抗盐基因发生交叉互换的概率,如下表。据表判断,抗盐基因位于____SNP位置附近,作出判断所依据的原理是_________________

(6)结合本研究,请例举SNP在医学领域可能的应用前景___________

 

标记 隐性 得到的F1自交 筛选抗盐突变体 含(一定浓度)盐 均为SNP1m 1:1 -6 抗盐基因与SNP的距离越近,发生交叉互换的概率越小 用于亲子鉴定、遗传病筛查等 【解析】 根据题意,SNP是基因组水平上由单个核苷酸的变异引起的DNA序列多态性,利用SNP对拟南芥抗盐突变体的抗盐基因进行定位研究,由此推测SNP可以作为DNA上特定位置的遗传标记的作用。 常见显隐性性状的判断方法:(1)根据概念进行判断:具有一对相对性状的纯合子亲本杂交,子一代所表现出来的性状即为显性性状,则亲本的另一性状即为隐性性状;(2)根据性状分离现象判断:具有相同性状的亲本相交,如果子一代发生性状分离的现象,说明亲本具备的性状为显性性状,子代新出现的性状为隐性性状;(3)根据性状分离比判断:具有相同性状的亲本相交,如果子一代发生性状分离的现象,且分离比接近3:1,则占3的 性状为显性性状,占1的性状为隐性性状。 (1)根据题意,在不同DNA分子及同一DNA分子的不同部位存在大量SNP位点,某些SNP在个体间差异稳定,根据这种差异性可以作为DNA上特定位置的遗传标记的作用,将某些特定基因筛选出来。 (2)分析题意可知,突变后的拟南芥自交得到的子代中抗盐:不抗盐=1:3,据此分离比可以判断抗盐为隐性性状。 (3)根据题意,杂交育种的目的是得到除抗盐基因突变外,其他基因均与野生型相同的抗盐突变体;则育种方案如下: 步骤一:抗盐突变体与野生型杂交; 步骤二:杂交后得到的F1进行自交; 步骤三:从F1自交得到的后代中筛选抗盐突变体再连续自交; 步骤四:多次重复步骤一一步骤三,根据基因的分离定律使得后代的性状不断纯化。 从而最终得到除抗盐基因突变外,其他基因均与野生型相同的抗盐突变体。 (4)分析题意可知,该实验的目的是利用位于两对染色体上的SNP1和SNP2进行基因定位,判断抗盐基因在Ⅱ号还是Ⅲ号染色体上。实验方案如下: 用抗盐突变体m与另一野生型植株B杂交,用分别位于两对染色体上的SNP1和SNP2进行基因定位,①将m和B进行杂交,得到的F1,F1植株自交。由于自交得到的后代中含有耐盐植株,将F1植株所结种子播种于含盐的选择培养基上培养,筛选得到F2抗盐植株。②分别检测F2抗盐植株个体的SNPI和SNP2,按照基因的分离定律,若全部个体的SNP1检测结果均为SNP1m, SNP2检测结果SNP2m和SNP2B的比例约为1:1,说明抗盐基因在Ⅱ号染色体上,且抗盐基因与SNP1m不发生交叉互换。 (5)根据题意,为进一步精确定位基因位置,选择该染色体上8个不同的SNP,得到与抗盐基因发生交叉互换的概率,分析表格中交叉互换的概率的可知,抗盐基因与SNP的距离越近,发生交叉互换的概率越小,故抗盐基因应该位于-6SNP位置附近。 (6)根据题目中的研究可知,SNP可以作为DNA上特定位置的遗传标记的作用,因此可以用于亲子鉴定或者遗传病筛查等方面。
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考点分析:
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千岛湖是1960年为建设水电站而筑坝蓄水形成的大型人工湖,人工湖构建以来气候变化相对稳定,1998、1999年发生大面积藻类水华。为探究这次水华爆发的原因,研究者分析并调查了影响藻类数量变动的主要环境因素,结果如下图。

(1)图1所示箭头所指方向____(能、不能)表示能量流动的方向,鲢鱼、鳙鱼与浮游动物的关系是______

(2)藻类水华的发生通常被认为是N、P污染导致水体富营养化的结果。水体富营养化后,水中含氧量降低,原因一是藻类大量增生,由于藻类的____,导致夜间水体中含氧量明显下降;另一原因是,藻类大量死亡,导致____(填“需氧型”、“厌氧型”)微生物的大量繁殖,使水体含氧量进一步减少。水中含氧量降低和藻类分泌的毒素都会引起水生动物死亡,加剧水体的污染,形成_____(正反馈、负反馈),最终导致生态系统崩溃。

(3)分析图2发现,“水体富营养化”学说不能很好解释1998、1999年千岛湖水华发生的原因,依据是_______

表1不同年份鲢鱼、鳙鱼数量相对值

年份

鲢鱼、鳙鱼

银鱼

1993-1997

6.66

5.43

1998-1999

2.16

7.72

 

 

 

(4)由表1、图1、2综合分析,湖中鲢、鳙主要捕食_____,由于渔业的过度捕捞以及银鱼数量的增加可能会导致_____,使藻类数量增加,最终导致了水华的发生。

(5)由于千岛湖是人工湖泊,发育时间较短,因此生态系统的_____简单,稳定性较差。千岛湖水华现象警示我们,要降低人工湖泊水华发生的频率,可以采用_____措施。

 

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科研人员以蚕豆为实验材料研究甲醇对植物光合作用的影响。

1)用两种不同浓度的甲醇溶液处理蚕豆,一段时间后处理组与未处理组植株上典型叶片的大小如图1所示。实验结果表明,浓度为________的甲醇可促进蚕豆叶片生长,因此选取此浓度甲醇进行系列实验。

2)研究发现,喷施甲醇能够提高叶片的光合速率,且气孔开放程度显著增大,推测甲醇处理增加了_______量,使_________中进行的暗反应的速率提高。

3)为深入研究甲醇促进气孔开放的作用机理,研究者提取甲醇处理前与处理2h6 h后叶片细胞中的蛋白,用__________方法特异性检测F蛋白(一种调节气孔的蛋白)的表达量,结果如图2所示。实验结果说明,甲醇处理可______________________

4)已有研究表明F蛋白可与细胞膜上H+-ATP酶(可转运H+)结合。研究者制备了膜上含H+-ATP酶的细胞膜小囊泡,并在小囊泡内加入特定荧光染料,质子与荧光染料结合可引起荧光猝灭。在含有上述小囊泡的体系中加入ATPH+,测定小囊泡内特定荧光的吸光值,得到图3所示结果。

①体系中加入ATP的作用是______

②由实验结果可知,甲醇处理6h组吸光值比未处理组降低了约_____倍。

5)综合(3)、(4)研究结果,推测甲醇处理_______,从而改变保卫细胞的渗透压,导致气孔开放程度增大。

 

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菊天牛是菊花的主要害虫之一。科研人员将抗虫基因转入菊花,培育出抗虫菊花。下图是获得转基因菊花的技术流程,请据图回答:

注:卡那霉素抗性基因(Kanr)作为标记基因,菊花叶片对卡那霉素高度敏感。

(1)为了促进土壤农杆菌吸收重组质粒,可用__________处理土壤农杆菌,使其处于感受态。

(2)将重组质粒导入土壤农杆菌的目的是利用农杆菌能够_________________________的特点,使目的基因进入受体细胞中,并插入到菊花细胞的________________上,最终形成转基因植株。

(3)将愈伤组织转移到添加一定浓度植物激素和________的培养基中,在适宜条件下进行培养,筛选转基因菊花。

(4)用PCR方法检测转基因菊花是否含有目的基因时,需根据____________________的核苷酸序列设计特异引物,以____________________为模板进行第一轮扩增。

(5)将转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料以适当比例混合后饲喂菊天牛2龄幼虫,实验结果如下表所示。

①对照组应饲喂等量的_____________________________

②据表分析,________________________差异显著,说明转基因菊花对菊天牛2龄幼虫有较强的毒杀作用。

 

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流行性感冒(流感)由流感病毒引起,传播速度快、波及范围广,严重时可致人死亡。

(1)流感病毒必须在________内增殖,当侵染人呼吸道上皮细胞时,会经过________、穿入、脱壳、生物合成和成熟释放等几个阶段。

(2)流感病毒的抗原刺激人体免疫系统,使B细胞增殖分化为________细胞,后者能产生特异性抗体。

(3)HA和NA是流感病毒表面的两种糖蛋白,甲型流感病毒的HA、NA氨基酸序列的变异频率非常高,导致每年流行的病毒毒株可能不同。每年要根据流行预测进行预防接种的免疫学原理是_______

(4)研究者通过实验观察NA抗体对病毒侵染细胞的抑制作用。主要实验材料包括:感染流感病毒后63天、21天的两位康复者的NA抗体(分别为D63、D21)、对照抗体、流感病毒和易感细胞。

①实验的主要步骤依次是:培养易感细胞、________(选择并排序)等。

a.将抗体分别与流感病毒混合

b.将各混合物加入同一细胞培养瓶

c.将各混合物分别加入不同细胞培养瓶

d.检测NA抗体与易感细胞的结合率

e.检测培养物中病毒的增殖量

f.检测细胞对病毒的损伤程度

②图中实验结果表明,这两位康复者均产生了抗NA的抗体,其中对流感病毒抑制效果较好的抗体是________。选用的对照抗体应不能与________特异性结合。

③依据本实验结果提出疫苗研制的思路_________________

(5)若你已被确诊为流感患者,请例举具体的应对措施 __________

 

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下列为达成实验目的而进行的相应实验操作,不正确的是(  

选项

实验目的

实验操作

A

观察花生子叶细胞中的脂肪颗粒

用苏丹Ⅲ染色后,再用酒精洗去浮色

B

除去粗提DNA中的蛋白质杂质

将析出物置于二苯胺试剂中并加热

C

观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂

依次进行解离、漂洗、染色、制片

D

诱导外植体脱分化为愈伤组织

MS培养基中添加所需植物激素

 

 

A.A B.B C.C D.D

 

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