【題目】為了研究擬南芥的基因A、B在減數(shù)分裂中的功能,研究人員開展了如下實(shí)驗(yàn)。
(1)通過_________法將含卡那霉素抗性基因的T-DNA插入到野生型(AABB)擬南芥基因組中,在含_________的培養(yǎng)基中培養(yǎng),篩選得到基因型分別為AaBB和AABb的單突變體。
(2)將上述得到的兩種單突變體雜交得到F1,F1中具有卡那霉素抗性的植株占_____。將具有卡那霉素抗性的F1分單株種植,收獲F2單獨(dú)統(tǒng)計(jì),若F2中抗性:不抗性=15:1,則說明F1的基因型為_____, 其F2抗性植株中純合子的比例為_____。
(3)F2中各植株的莖葉相似,無法區(qū)分。為進(jìn)一步篩選得到F2中的突變體純合子,提取F2抗性植株的葉片DNA,分別用引物“P1+ P3”組合及“P2+P3”組合進(jìn)行PCR,檢測(cè)是否擴(kuò)增,鑒定原理如下圖所示。(插入T-DNA的A基因過大,不能完成PCR)若_________,則相應(yīng)植株為抗性純合子aa。依據(jù)同樣的原理,可得到bb。
(4)下圖為兩種突變體擬南芥減數(shù)分裂過程中的染色體行為變化。據(jù)圖推測(cè),基因A和B的突變會(huì)導(dǎo)致減數(shù)分裂發(fā)生的變化分別是_________和_________。
【答案】農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化 卡那霉素 3/4 AaBb 1/5 僅P1+P3能夠完成擴(kuò)增 A突變導(dǎo)致減數(shù)第二次分裂時(shí)細(xì)胞質(zhì)無法分裂 B突變導(dǎo)致減數(shù)第一次分裂時(shí)同源染色體無法聯(lián)會(huì)
【解析】
1、PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因
(1)原理:DNA雙鏈復(fù)制
(2)過程:第一步:加熱至90~95℃DNA解鏈;第二步:冷卻到55~60℃,引物結(jié)合到互補(bǔ)DNA鏈;第三步:加熱至70~75℃,熱穩(wěn)定DNA聚合酶從引物起始互補(bǔ)鏈的合成。
2、常用的轉(zhuǎn)化方法:
將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞:采用最多的方法是 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,其次還有基因槍法和 花粉管通道法等。
將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞:最常用的方法是顯微注射技術(shù),此方法的受體細(xì)胞多是受精卵。
將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞:先用 Ca2+處理細(xì)胞,使其成為感受態(tài)細(xì)胞,再將重組表達(dá)載體DNA分子溶于緩沖液中與感受態(tài)細(xì)胞混合,在一定的溫度下促進(jìn)感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子,完成轉(zhuǎn)化過程。
3、自由組合定律:控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的;在形成配子時(shí),決定同一性狀的成對(duì)的遺傳因子彼此分離,決定不同性狀的遺傳因子自由組合。
(1)將重組質(zhì)粒插入植物基因組常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,由于T-DNA含有卡那霉素抗性基因,所以在含卡那霉素的培養(yǎng)基中,可以篩選出個(gè)體。
(2)a和b都是抗性基因,親代基因型分別為AaBB和AABb,所以雜交后,F1代基因型及比例為1AABB:1AABb:1AaBB:1AaBb,所以含抗性基因a或b的比例為3/4,如果F2中抗性:不抗性=15:1,符合9:3:3:1,說明F1的基因型是AaBb,遵循自由組合定律。不含抗性基因的個(gè)體基因型為AABB,抗性個(gè)體中純合子只有aabb、AAbb、aaBB,比例為1/5。
(3)P1是代表T-DNA的引物,如果能夠擴(kuò)增說明該細(xì)胞中目的基因已經(jīng)轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞,而P2是A基因的引物,因此如果僅P1+P3能夠完成擴(kuò)增說明該細(xì)胞含有目的基因aa。
(4)從圖中看出aaBB(A基因發(fā)生了突變)在減數(shù)第一次分裂時(shí),同源染色體聯(lián)會(huì),但減數(shù)第二次分裂時(shí)細(xì)胞質(zhì)無法分裂,導(dǎo)致形成的配子染色體數(shù)目加倍,而AAbb突變體(B基因發(fā)生突變)是減數(shù)第一次分裂時(shí)同源染色體無法聯(lián)會(huì)。
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科目:高中生物 來源: 題型:
【題目】某哺乳動(dòng)物的基因型為AABbEe,如圖是該動(dòng)物一個(gè)精原細(xì)胞在產(chǎn)生精子過程中某時(shí)期的示意圖,以下有關(guān)說法錯(cuò)誤的是( )
A. 圖示細(xì)胞中,a基因應(yīng)該來源于交叉互換或基因突變
B. 圖示細(xì)胞為次級(jí)精母細(xì)胞,該細(xì)胞中含2個(gè)染色體組
C. 基因B/b與基因E/e之間的遺傳遵循自由組合定律
D. 該精原細(xì)胞產(chǎn)生的精子細(xì)胞基因型有ABe、aBe、AbE
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科目:高中生物 來源: 題型:
【題目】某些植物細(xì)胞利用如圖中的①將細(xì)胞內(nèi)的H+運(yùn)出,導(dǎo)致細(xì)胞外H+濃度較高;如圖中的②能夠依靠H+濃度差把H+和蔗糖分子運(yùn)入細(xì)胞。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A.①和②都是載體蛋白
B.H+以主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞竭\(yùn)出細(xì)胞
C.蔗糖被運(yùn)進(jìn)細(xì)胞的過程不消耗ATP
D.H+被運(yùn)出細(xì)胞的速率只受能量的限制
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科目:高中生物 來源: 題型:
【題目】現(xiàn)有DNA分子的兩條單鏈均只含有14N(表示為14N14N)的大腸桿菌,在含15N的培養(yǎng)基中繁殖三代,則理論上DNA分子的組成類型和比例分別是
A.14N15N和15N15N,1:3B.14N15N 和15N15N,3:1
C.15N15N和14N14N,1:3D.14N15N和14N14N,3:1
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科目:高中生物 來源: 題型:
【題目】兒茶素(C)是從茶葉中提取的一種天然多酚類化合物,有一定的抗菌作用,但作用較弱。研究人員用稀土離子Yb3+對(duì)兒茶素(C)進(jìn)行化學(xué)修飾,形成配合物Yb3+-C,并探究其抗菌效果和機(jī)理。
(1)細(xì)菌的細(xì)胞膜以_____________為基本支架,兒茶素(C)與細(xì)胞膜的親和力強(qiáng),可以穿過細(xì)胞膜。稀土離子Yb3+可與細(xì)菌內(nèi)的某些酶發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合而降低酶的活性,也可水解磷酸二酯鍵進(jìn)而損傷細(xì)菌的遺傳物質(zhì)_______。但稀土離子與細(xì)胞的親和力較弱,難以到達(dá)作用靶點(diǎn),影響了其抗菌活性。
(2)為了確定配合物中Yb3+:C的最佳摩爾比,研究人員利用_________方法將金黃色葡萄球菌接種到培養(yǎng)基上,培養(yǎng)基的成分應(yīng)包括_________、水、無機(jī)鹽等。待培養(yǎng)基布滿菌落后,用不同摩爾比的Yb3+-C配合物處理濾紙片,將其置于培養(yǎng)基中(見下圖)一段時(shí)間后,比較濾紙片周圍___________的直徑,結(jié)果顯示Yb3+:C的最佳摩爾比為________。
編號(hào) | Yb3+:C的摩爾比 |
1 | 1:1 |
2 | 1:2 |
3 | 1:3 |
4 | 1:4 |
5 | 1:5 |
(3)將金黃色葡萄球菌制成菌懸液,分別加入等量的C、Yb3+和最佳摩爾比的Yb3+-C,測(cè)定24h內(nèi)金黃色葡萄球菌存活數(shù)量變化(A600值越大,細(xì)菌數(shù)量越多),結(jié)果見下表。
時(shí)間 組別 A600 | 0h | 2h | 4h | 8h | 16h | 24h |
對(duì)照組 | 0.40 | 0.40 | 0.38 | 0.35 | 0.35 | 0.35 |
C處理 | 0.40 | 0.12 | 0.13 | 0.07 | 0.02 | 0.01 |
Yb3+處理 | 0.40 | 0.14 | 0.11 | 0.04 | 0.02 | 0.01 |
Yb3+-C處理 | 0.40 | 0.02 | 0.01 | 0.01 | 0.01 | 0.01 |
由此得出的結(jié)論是________________________。
(4)為探究配合物Yb3+-C 的抗菌機(jī)理,研究人利用透射電鏡觀察了各組金黃色葡萄球菌細(xì)胞內(nèi)的超微結(jié)構(gòu),結(jié)果如下圖。
結(jié)果顯示:
(a)未加抗菌劑:細(xì)菌菌體較小,其細(xì)胞質(zhì)分布均勻;
(b)C處理:細(xì)胞壁和細(xì)胞膜等結(jié)構(gòu)不光滑,略顯粗糙;
(c)Yb3+ 處理:細(xì)胞質(zhì)出現(xiàn)較明顯的固縮及空泡化現(xiàn)象;
(d)Yb3+-C 處理:細(xì)胞壁及細(xì)胞膜等結(jié)構(gòu)發(fā)生破裂,細(xì)胞質(zhì)出現(xiàn)了嚴(yán)重的固縮及空泡化現(xiàn)象。
由此可見,兒茶素(C)和Yb3+作用的主要位點(diǎn)分別是_______、_______,推測(cè)Yb3+ -C具有更強(qiáng)抗菌作用的機(jī)理是_____________。
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【題目】福橘是我國(guó)的傳統(tǒng)名果,科研人員以航天搭載的福橘莖尖為材料,進(jìn)行了研究。請(qǐng)回答問題:
(1)福橘莖尖經(jīng)組織培養(yǎng)后可形成完整的植株,原因是植物細(xì)胞具有_________性。此過程發(fā)生了細(xì)胞的增殖和_________。
(2)為探索航天搭載對(duì)細(xì)胞有絲分裂的影響,科研人員對(duì)組織培養(yǎng)的福橘莖尖細(xì)胞進(jìn)行顯微觀察。
①制作莖尖臨時(shí)裝片需要經(jīng)過_________、漂洗、染色和制片等步驟。
②觀察時(shí)拍攝的兩幅顯微照片如圖。照片a和b中的細(xì)胞分別處于有絲分裂的_________期和后期。正常情況下,染色體會(huì)先移至細(xì)胞中央赤道板附近,之后著絲點(diǎn)分裂,_________分開,兩條子染色體移向兩極。
③圖中箭頭所指位置出現(xiàn)了落后的染色體。有絲分裂過程中,染色體在_________的牽引下運(yùn)動(dòng),平均分配到細(xì)胞兩極,落后染色體的出現(xiàn)很可能是該結(jié)構(gòu)異常導(dǎo)致的。
(3)研究人員發(fā)現(xiàn),變異后的細(xì)胞常會(huì)出現(xiàn)染色質(zhì)凝集等現(xiàn)象,最終自動(dòng)死亡,這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞_________。因此,若要保留更多的變異類型,還需進(jìn)一步探索適當(dāng)?shù)姆椒ā?/span>
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科目:高中生物 來源: 題型:
【題目】如圖是細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)模式圖,分析錯(cuò)誤的是( )
A.細(xì)胞核是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心
B.在細(xì)胞分裂過程中③和⑤會(huì)周期性的消失與重現(xiàn)
C.當(dāng)細(xì)胞核體積增大,④收縮,染色加深時(shí),該細(xì)胞代謝旺盛
D.②也有選擇性,RNA可以通過,但DNA不能通過
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【題目】人體免疫反應(yīng)是機(jī)體識(shí)別“自己”、排除“非己”的過程,下列有關(guān)曲線中,哪一項(xiàng)最有可能是錯(cuò)誤的
A.B.
C.D.
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【題目】某雌雄異株的二倍體植株,其花色有紅色和白色兩種。選一株白花雌株和一株白花雄株作為親本進(jìn)行雜交,F1中白花:紅花=3:1。不考慮變異和X、Y染色體的同源區(qū)段,欲判斷控制花色性狀的基因數(shù)量和位置;卮鹣铝袉栴}:
(1)若花色由一對(duì)等位基因控制,要判斷基因位于常染色體還是X染色體,還需統(tǒng)計(jì)____________________。
(2)若花色由兩對(duì)等位基因(A/a、B/b)共同控制,且兩對(duì)基因位于同一對(duì)常染色體上。請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)明親本植株的基因情況。____________,并結(jié)合F1的性狀分離比,分析在群體中基因型和表現(xiàn)型的兩種對(duì)應(yīng)情況:________________________________________。
(3)為進(jìn)一步確定(2)題中基因型和表現(xiàn)型是哪種對(duì)應(yīng)情況,可選用F1中植株進(jìn)行一次雜交實(shí)驗(yàn),寫出實(shí)驗(yàn)思路、預(yù)期結(jié)果及結(jié)論。
實(shí)驗(yàn)思路:_________
預(yù)期結(jié)果及結(jié)論:_________
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