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据“中国科学报”2019年11月7日报道,研究人员选择了在植物中一类为MADS-...

据“中国科学报”2019117日报道,研究人员选择了在植物中一类为MADS-box的基因,并在其中选择了一种基因(zmm28)来改造玉米植株。研究小组将zmm28与一个新的启动子融合,后者是一段控制基因激活时间的DNA。一般当玉米开始开花时,zmm28就会启动。而增加的启动子能够比自然发生更早地启动zmm28,并且在开花后继续促进基因的作用。研究人员在48种玉米品种中测试该种转基因的表现,结果表明其产量增加了8%~10%。回答下列问题:

1)研究人员在培育过程中,首先将zmm28与一个新的启动子融合一种新基因,该过程中所需的酶有______________________________;若获得的新基因较少,可利用____________________使其扩增,若该1个新基因经过5次循环,则需要消耗缓冲液中__________个引物。

2)然后用所得的新基因构建基因表达载体,在构建的基因表达载体中,还必须有____________________,将zmm28基因插入到质粒的T-DNA上的目的是________________________________________

3)将上述含有新基因的重组表达载体导入玉米细胞中最常用的方法是____________________。将导入了新基因的玉米细胞离体培养成完整转基因玉米植株,该过程利用的原理是____________________

4)研究人员发现,该转基因玉米植株叶子比普通玉米的要稍大一些,这说明该转基因玉米增产是通过______________________________实现的。

 

限制性核酸内切酶和DNA连接酶 PCR技术 62 终止子和标记基因 使znm28基因进入玉米细胞,并整合到玉米细胞染色体的DNA上,使zmm28的遗传特性得以稳定维持和表达 基因枪法(农杆菌转化法) 植物细胞的全能性 增大叶面积,增加光合作用效率 【解析】 (1)基因工程的基本工具:限制酶、DNA连接酶、载体;(2)PCR技术扩增目的基因:原理:DNA双链复制,过程:第一步:加热至90~95℃DNA解链;第二步:冷却到55~60℃,引物结合到互补DNA链;第三步:加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。(3)基因表达载体的组成:目的基因、启动子、终止子、标记基因等;将目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法。 (1)将zmm28与一个新的启动子融合一种新基因,该过程中所需的工具酶有限制酶和DNA连接酶;若获得的新基因较少,可利用PCR技术使其扩增,扩增过程中所需引物的公式=2×(2n-1),n代表扩增循环的次数,若该1个新基因经过5次循环,则需要消耗缓冲液中2×(25-1)=62个引物。 (2)图中所给信息中包括了启动子和目的基因,而在构建基因表达载体时还需终止子和标记基因;T-DNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上,所以将zmm28基因插入到质粒的T-DNA上的目的是使znm28基因进入玉米细胞,并整合到玉米细胞染色体的DNA上,使zmm28的遗传特性得以稳定维持和表达。 (3)玉米是单子叶植物,将目的基因导入单子叶植物最常用的方法是基因枪法,将导入了新基因的玉米细胞离体培养成完整转基因玉米植株,该技术是植物组织培养技术,该过程利用的原理是植物细胞的全能性。 (4)该转基因玉米植株叶子比普通玉米的要稍大一些,这说明该转基因玉米的叶面积增大,会增加光合作用效率,所以该转基因玉米增产是通过增大叶面积,增加光合作用效率来实现的。
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考点分析:
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果粒是将苹果等水果采用一定的方法加工制成的小颗粒,果粒除了可直接食用外还可作为配料加入酸奶等食品中。酸奶中的果粒必须符合以下质量标准:①果粒含量高;②正常的黏稠度。但大部分果粒经高温处理或机械泵出后成型果粒量少,且果粒硬度不够,这势必会影响下一步的生产。果胶酯酶可将果粒的组织结构损坏减到最小,最大限度地提高成型果粒的含量。根据以上内容回答下列问题:

1)果胶酯酶作为一种果粒加工助剂,它能将果胶分解成可溶性的_______________________

2)在果粒制作时按2ml/kg水果的量加入酶制剂,加热至4045℃缓慢搅拌处理1015 min,最后加热到90-92℃再冷却罐装。在此过程中按“2 mL酶/Kg果”的量加入酶的意义在于____________________;此用量的确定思路是:当酶的用量增加到该数值后,再增加酶量,___________不再增加;搅拌处理要在40-45℃温度下进行的原因是____________,最后升温到9092℃再冷却罐装的目的是____________

3)果粒上残留的酶制剂,食用后通常________(会、不会)影响人体健康,理由是________________

 

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玉米为一年生雌雄同株异花授粉植物,野生型为纯合子。研究人员在种植—批经过太空诱变处理的玉米种子时,发现了两株雄花发育不全的植株(编号甲、乙),表现为雄性不育。

(1)为确定甲株雄性不育性状出现的原因,研究人员先用______________,得到F1,发现F1没有出现雄性不育株。这一结果______________(填“能”或“不能”)排除雄性不育性状是由环境因素导致的。再用F1交得到F2,发现F2的表现型及比例为______________,由此可判断雄性不育性状是由细胞核中的一对基因发生隐性突变导致的。

(2)用乙株重复上述实验,结果与甲株完全一致。甲乙两株雄性不育性状是否由同一对基因控制的呢?请设计实验解决这一问题,要求简要写出①实验思路、②结果分析。

 

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生态农业“田园综合体”是集现代农业、休闲旅游、田园社区为一体的乡村可持续性综合发展新模式。打造以种植采摘、特色养殖和休闲度假为一体的多功能生态农业是振兴乡村经济的重要举措。请结合生态学原理回答:

1)区别生态农业群落和传统农业群落的重要特征是______________

2)生态农业往往选择将玉米、小麦等农作物进行轮作,主要目的是_____________________

3)“生态养鱼”是一种高效经济的生态模式,但往往由于鱼塘范围有限,投放适宜的鱼苗才能获得较好的经济效益。下表为供选择的鱼苗食性,回答下列问题: 

类别

青鱼

鲢鱼

鳙鱼

鲤鱼

食物

螺蛳

浮游植物

浮游动物

杂食

 

a.你认为最适宜投放的是__________,因为___________________。(从食性、食物链及能量等方面说明)。

b.雄蚊可通过感知雌蚊扇动翅膀发出的声波来辨别雌蚊的方位前去交配。鱼塘边,蚊子会叮咬垂钓者,为了降低其繁殖数量,请根据上述信息设计一个降低雄蚊种群数量的方案:_____________________

 

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细胞因子(如TNF-a等)是由免疫细胞和某些非免疫细胞合成分泌的一类具有广泛生物学活性的蛋白质。甲类细胞因子促进B细胞增殖分化,促进免疫炎症反应,乙类细胞因子则抑制免疫炎症反应,这两类细胞因子相互作用,共同维持免疫应答的稳态。为研究类风湿性关节炎(RA)的发生与上述两类细胞因子的关系,分别测定了多例健康志愿者和RA患者血清中四种细胞因子的平均含量如下图。请分析回答:

1)组成细胞因子的基本单位是________。其中甲类细胞因子可影响____(“体液”或“细胞”)免疫。

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3)从免疫学的角度来看,RA属于自身免疫病,自身免疫病指____________________

 

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“唤醒沉睡的种子,调控幼苗的生长。引来繁花缀满枝,瓜熟蒂落也有时。”据此回答:

1)题干中描述的现象说明在植物的生长发育的过程中,_________________。其中“唤醒沉睡的种子”的激素是___________

2)植物的矮化特性通常是由体内赤霉素的生物合成途径受阻导致的。请利用某种矮化植株幼苗设计实验来确定该植物的矮化特性是否与赤霉素合成不足有关,写出实验思路及预期结果和结论。__________________________

 

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