【題目】為了增加菊花花色類型,研究者從其他植物中克隆出花色基因C(圖1),擬將其與質(zhì)粒(圖2)重組,再借助農(nóng)桿菌導(dǎo)入菊花中。請回答問題:

1)科學(xué)家是利用RT-PCR技術(shù)(mRNA逆轉(zhuǎn)錄為cDNA再進(jìn)行PCR擴(kuò)增),獲得花色基因C,RT-PCR過程需要的酶有_____。在進(jìn)行PCR擴(kuò)增時(shí)需要設(shè)計(jì)___種引物。

2)將基因C與質(zhì)粒(圖2)重組,需要用到的酶有_____。本實(shí)驗(yàn)中,對質(zhì)粒進(jìn)行酶切時(shí),只能單一酶切,不能雙酶切,原因是____________________。與雙酶切相比,單一酶切存在的缺點(diǎn)是________________(答出兩點(diǎn))。

3)把重組質(zhì)粒導(dǎo)入菊花細(xì)胞中,借助了農(nóng)桿菌,選用農(nóng)桿菌的原因是___________

4)在實(shí)驗(yàn)操作過程中,篩選被轉(zhuǎn)化的菊花細(xì)胞應(yīng)在培養(yǎng)基中添加_________。如要檢測基因C是否整合到菊花染色體的DNA上,應(yīng)采用__________技術(shù)。

【答案】逆轉(zhuǎn)錄酶和Taq酶(熱穩(wěn)定的DNA聚合酶) 2 EcoRIDNA連接酶 基因C只有EcoRI的酶切位點(diǎn),當(dāng)質(zhì)粒被同一種酶切割后產(chǎn)生同樣的末端,基因C才能和質(zhì)粒連接成環(huán)狀 目的基因會(huì)自身連接、載體會(huì)自身連接、目的基因與運(yùn)載體反向連接(任意兩點(diǎn)) 能感染菊花細(xì)胞、農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒上的T-DNA可以轉(zhuǎn)移至菊花細(xì)胞,且能整合到菊花細(xì)胞染色體DNA 潮霉素 DNA分子雜交

【解析】

1、有關(guān)PCR技術(shù)的相關(guān)知識(shí):

1)概念:PCR全稱為聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng),是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA的核酸合成技術(shù)。

2)原理:DNA復(fù)制。

3)前提條件:要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一對引物。

4)過程:①高溫變性:DNA解旋過程;②低溫復(fù)性:引物結(jié)合到互補(bǔ)鏈DNA上;③中溫延伸:合成子鏈。PCR擴(kuò)增中雙鏈DNA解開不需要解旋酶,高溫條件下氫鍵可自動(dòng)解開。

2、基因工程技術(shù)的基本步驟:

1)目的基因的獲取:方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。

2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建:是基因工程的核心步驟,基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等。

3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞:根據(jù)受體細(xì)胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法;將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法;將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法。

4)目的基因的檢測與鑒定:分子水平上的檢測:①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù);②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA—分子雜交技術(shù);③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。個(gè)體水平上的鑒定:抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

1)根據(jù)題意可知,RT-PCR技術(shù)是mRNA逆轉(zhuǎn)錄為cDNA再進(jìn)行PCR擴(kuò)增的過程,其中逆轉(zhuǎn)錄過程需要逆轉(zhuǎn)錄酶,而PCR技術(shù)需要Taq酶(熱穩(wěn)定的DNA聚合酶)的催化。在進(jìn)行PCR擴(kuò)增時(shí)需要設(shè)計(jì)兩種引物。

2)將基因C與質(zhì)粒重組,需要用到的酶有EcoRIDNA連接酶。本實(shí)驗(yàn)中,對質(zhì)粒進(jìn)行酶切時(shí),只能單一酶切,不能雙酶切,原因是基因C只有EcoRI的酶切位點(diǎn),當(dāng)質(zhì)粒被同一種酶切割后產(chǎn)生同樣的末端,基因C才能和質(zhì)粒連接成環(huán)狀。與雙酶切相比,單一酶切存在的缺點(diǎn)是目的基因會(huì)自身連接、載體會(huì)自身連接、目的基因與運(yùn)載體反向連接。

3)借助了農(nóng)桿菌把重組質(zhì)粒導(dǎo)入到植物細(xì)胞,因?yàn)檗r(nóng)桿菌能感染菊花細(xì)胞、農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒上的T-DNA可以轉(zhuǎn)移至菊花細(xì)胞,且能整合到菊花細(xì)胞染色體DNA上。

4)圖2中顯示標(biāo)記基因是潮霉素抗性基因,因此可在培養(yǎng)基中添加潮霉素,篩選被轉(zhuǎn)化的菊花細(xì)胞。檢測目的基因是否導(dǎo)入受體的細(xì)胞常用DNA分子雜交技術(shù)。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】某研究小組利用同種植物的盆栽苗進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。首先將該盆栽苗分為甲、乙兩組,甲組置于高CO2濃度(5000μL CO2· L-1)下,乙組置于自然空氣CO2濃度(360μL CO L-1 )下,其它條件保持相同且適宜,培養(yǎng)9-10天后,再把甲乙兩組都放在自然空氣CO2濃度條件下,測定兩組植物在不同光強(qiáng)下的光合速率,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示。請回答下列問題:

1)該實(shí)驗(yàn)的目的是______________________________________________。

2)光強(qiáng)為100 μmolm-2-s1 時(shí),兩組都有氣體向外界釋放,甲、乙兩組釋放的氣體分別來自于___________________(填細(xì)胞器名稱)。其中甲組的判斷理由是:_________________

3)從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,甲組總光合速率始終明顯低于乙組,判斷的依據(jù)是:_____________。

4)播種甲組植株產(chǎn)生的種子,得到的盆栽苗按照乙組的條件培養(yǎng),再測定植株葉片隨光照強(qiáng)度變化的光合作用強(qiáng)度,得到的曲線與乙組的相同。根據(jù)這一結(jié)果能夠得到的初步結(jié)論是 ____________。

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】如圖為生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的部分過程。下列敘述不正確的是(  )

A. ①中的能量來自生產(chǎn)者的同化作用

B. 分解者利用的能量一定比a小

C. b為初級消費(fèi)者用于生長、發(fā)育和繁殖的能量

D. 應(yīng)在a處加上細(xì)胞呼吸散失的熱能箭頭

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】試管苗的光合作用能力較弱,需要逐步適應(yīng)外界環(huán)境才能往大田移栽。研究人員進(jìn)行了“改變植物組織培養(yǎng)條件縮短試管苗適應(yīng)過程”的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)在適宜溫度下進(jìn)行,圖甲和圖乙表示其中的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。請回答:

1)試管苗能夠進(jìn)行光合作用,是因?yàn)槠浜?/span>______(填光合色素),這些光合色素的功能是___________。

2)光飽和點(diǎn)是指植物達(dá)到最大光合速率時(shí)的最小光照強(qiáng)度。據(jù)甲圖分析,與不添加蔗糖相比,試管苗在添加蔗糖的培養(yǎng)基中光飽和點(diǎn)更______(“高”或“低”)。當(dāng)試管苗處于光飽和點(diǎn)時(shí),光照強(qiáng)度繼續(xù)增加,光合速率不能提高,此時(shí)限制其光合速率最主要的外界因素是___________。

3)圖乙是試管苗在密閉、無糖培養(yǎng)基條件下測得的24h內(nèi)CO2濃度變化曲線。圖中b-cCO2濃度升高緩慢是因?yàn)?/span>_________,c-dCO2濃度急劇下降是因?yàn)樵嚬苊?/span>_________。若d點(diǎn)時(shí)打開培養(yǎng)瓶,短時(shí)間內(nèi)試管苗的葉肉細(xì)胞的葉綠體中C3化合物含量_______。

4)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果推知,采用________________的措施可縮短試管苗的適應(yīng)過程。

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】圖所示為種群在理想環(huán)境中呈“J”型增長,在有環(huán)境阻力條件下,呈“S”型增長。下列關(guān)于種群在某環(huán)境中數(shù)量增長曲線的敘述,正確的是(  )

A. 當(dāng)種群數(shù)量達(dá)到e點(diǎn)后,種群數(shù)量增長速率為0

B. 種群增長過程中出現(xiàn)環(huán)境阻力是在d點(diǎn)之后

C. 圖中陰影部分表示克服環(huán)境阻力生存下來的個(gè)體數(shù)量

D. 若該種群在c點(diǎn)時(shí)數(shù)量為100,則該種群的K值為400

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】某患者血液化驗(yàn)的部分結(jié)果如下表

據(jù)此推斷該患者體內(nèi)最可能發(fā)生的是

A.胰高血糖素分泌量增加,胰島素分泌量減少

B.靜息狀態(tài)時(shí),神經(jīng)纖維膜內(nèi)外電位差增大

C.肌肉興奮性增強(qiáng),會(huì)出現(xiàn)持續(xù)抽搐等癥狀

D.抗利尿激素釋放增加,腎小管對水的重吸收減少

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】如圖所示,甘氨酸能使突觸后膜的 Cl- 通道開放,使 Cl- 內(nèi)流,可使突觸后膜的膜外正電位更高。有關(guān)甘氨酸的敘述中正確的是

A.使下一個(gè)神經(jīng)元興奮或抑制B.甘氨酸能與突觸后膜上的受體結(jié)合

C.突觸能完成化學(xué)信號-電信號-化學(xué)信號轉(zhuǎn)變D.甘氨酸不屬于神經(jīng)遞質(zhì)

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】根據(jù)人體免疫的相關(guān)概念圖回答問題:

(1)填寫圖中字母所代表的細(xì)胞名稱完成概念圖:

[a]________,[b]________,[c]________[d]______。

(2)c能產(chǎn)生______,d能與靶細(xì)胞密切接觸從而使其裂解并釋放抗原。

(3)當(dāng)相同的抗原再次侵入人體后,________可以迅速增殖分化,產(chǎn)生更強(qiáng)的免疫效應(yīng),消滅該抗原。

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】細(xì)胞內(nèi)受損后的線粒體釋放的信號蛋白,會(huì)引發(fā)細(xì)胞非正常死亡。下圖示細(xì)胞通過“自噬作用”及時(shí)清除受損線粒體及其釋放的信號蛋白的過程,下列說法錯(cuò)誤的是

A. 自噬體由兩層磷脂雙分子層構(gòu)成

B. 自噬作用清除受損細(xì)胞器,維持細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)態(tài)

C. 自噬體將水解產(chǎn)物排出體外,以促進(jìn)受損細(xì)胞凋亡

D. 溶酶體與自噬體融合的過程體現(xiàn)了生物膜具有一定的流動(dòng)性

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