为了有效控制水稻害虫的危害,中国农业科学院和华中农业大学合作,成功地获得了转Bt基因的二倍体水稻。该基因来源于苏云金芽孢杆菌,基因的表达产物Bt毒蛋白具有良好的杀虫效果。请回答:
(1)若知道Bt毒蛋白的氨基酸序列,则可以推测出Bt基因的核苷酸序列,但推测出的核苷酸序列并不是唯一的,其原因是 。在已知Bt基因的核苷酸序列之后,再通过 方法获取目的基因。
(2)获得Bt基因后,在体外可以通过 技术进行扩增,该技术需要的条件是 、酶、dNTP、模板,其中的酶是 。然后构建基因表达载体,基因表达载体中除了具的基因、启动子和终止子之外,还需具有 。
(3)将Bt基因导入水稻细胞中时不宜采用农杆菌转化法,最可能的原因是 。
(4)可采用抗虫接种实验的方法,在 水平上鉴定Bt基因在受体植株内是否成功表达。
(1)密码子具有简并性 人工合成
(2)PCR 引物 Taq DNA聚合酶 标记基因和复制原点
(3)水稻是单子叶植物,而农杆菌对单子叶植物没有感染能力
(4)个体
【分析】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。
【解答】(1)若知道Bt毒蛋白的氨基酸序列,则可以推测出Bt基因的核苷酸序列,但由于密码子具有简并性,因此推测出的核苷酸序列并不是唯一的。在已知Bt基因的核苷酸序列之后,再通过人工合成
方法获取目的基因。
(2)体外扩增目的基因可采用PCR技术,该技术需要的条件是引物、酶、dNTP、模板,其中的酶是Taq DNA聚合酶。基因表达载体的组成包括目的基因、启动子、终止子、标记基因和复制原点。
(3)将Bt基因导入水稻细胞中时不宜采用农杆菌转化法,最可能的原因是水稻是单子叶植物,而农杆菌对单子叶植物没有感染能力。
(4)抗虫接种实验属于个体水平上的鉴定。
【点评】本题考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的概念、原理及操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节,能结合所学的知识准确答题。
“树橘柚者,食之则甘,嗅之则香”,每年的l0月,正是柑橘大量上市的季节.橘子全身都是宝:不仅果肉的营养价值高,药用价值较高,其皮、核、络、叶都是“地道药材”.请回答下列问题:
(1)常采用压榨法提取橘皮精油.若采取水蒸气蒸馏法提取,橘皮精油的有效成分会发生 ;若采用水中蒸馏法又会产生 的问题.如图是提取橘皮精油的实验流程示意图.图中①过程处理的作用是 ,③过程一般加入相当于橘皮质量0.25%的小苏打和5%的硫酸钠,其目的是 .
(2)若想利用橘子生产果酒需要用到酵母菌.酵母菌需要在 (填“有氧”或“无氧”)条件下才能进行酒精发酵.果汁发酵后是否有酒精产生,可以用 来检验.
(3)若想利用橘子生产果醋需要用到醋酸菌.醋酸菌的最适生长温度为 .当 都充足时,醋酸菌可将柑橘汁中的糖分解成醋酸.
(1)部分水解 原料焦糊 破坏细胞结构,分解果胶,防止橘皮压榨时滑脱,提高出油率 使橘皮精油易于与水分离
(2)无氧 酸性重铬酸钾
(3)30~35℃氧气和糖源
【分析】1、橘皮精油无色透明,主要储存在橘皮部分,由于橘皮精油的有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解,又会产生原料焦糊问题,所以一般采用压榨法提取,其提取过程为:石灰水浸泡→漂洗→压榨→过滤→静置→再次过滤→橘皮精油.
2、参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型.果酒制作的原理:
(1)在有氧条件下,反应式如下:C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量;
(2)在无氧条件下,反应式如下:C6H12O62CO2+2C2H5OH+能量.
3、参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型.果醋制作的原理:
当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸.
当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸.
【解答】(1)若采取水蒸气蒸馏法提取,橘皮精油的有效成分会发生部分水解;若采用水中蒸馏法又会产生原料焦糊的问题.如图是提取橘皮精油的实验流程示意图.图中①过程处理的作用是破坏细胞结构,分解果胶,防止橘皮压榨时滑脱,提高出油率,③过程一般加入相当于橘皮质量0.25%的小苏打和5%的硫酸钠,其目的是使橘皮精油易于与水分离.
(2)酵母菌需要在无氧条件下才能进行酒精发酵.在酸性条件下,橙色重铬酸钾和酒精反应呈灰绿色.故果汁发酵后是否有酒精产生,可以用酸性重铬酸钾来检验.
(3)醋酸菌的最适生长温度为30~35℃.当氧气和糖源都充足时,醋酸菌可将柑橘汁中的糖分解成醋酸.
【点评】本题考查提取芳香油,果酒果醋的制作等实验知识.对于此类试题,需要考生注意的细节较多,如实验的原理、实验采用的方法、实验步骤等,需要考生在平时的学习过程中注意积累.
某自花传粉的植物,染色体数为6条,花的颜色由两对等位基因控制,A基因能控制灰色素(H1)的合成,B基因能控制灰色素(H2)的合成,两种灰色素同时存在时能生成黑色素(图1)。该植物的宽叶和窄叶由一对等位基因(D和d)控制,宽叶对窄叶是显性。研究发现等位基因A和a、D 和d分别位于1、2号染色体上(图2)。不考虑交叉互换和基因突变,请回答:
(1)做人工杂交实验时,为保证花粉来自父本,需要在自花传粉前对母本 。
(2)现有两株灰色花的植株做亲本,杂交后代都是黑色花,那么两个亲本的基因型分别是 和 。
(3)为确定等位基因B和b的位置,可以选择表现型为黑花宽叶和白花窄叶纯合亲本杂交获得F1,F1自交得F2,统计F2的表现型及比例。
①若F2的表现型的比例为9:3:3:1,请标出等位基因B和b在染色体上的位置。
②若F2的表现型的比例为27:18:9:6:3:1,请标出等位基因B和b在染色体上的位置。
(1)人工去雄
(2)AAbb aaBB
(3)
【分析】基因自由组合定律的内容及实质
1、自由组合定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
2、实质
(1)位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。
(2)在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
3、适用条件:
(1)有性生殖的真核生物。
(2)细胞核内染色体上的基因。
(3)两对或两对以上位于非同源染色体上的非等位基因。
4、细胞学基础:基因的自由组合定律发生在减数第一次分裂后期。
5、应用:
(l)指导杂交育种,把优良性状重组在一起。
(2)为遗传病的预测和诊断提供理沦依据。
【解答】(1)做人工杂交实验时,需要在自花传粉前、花未成熟时对母本进行人工去雄,以保证花粉来自父本。
(2)已知A基因能控制灰色素(H1)的合成,B基因能控制灰色素(H2)的合成,两种灰色素同时存在时能生成黑色素,据此推知,两株灰色花的植株做亲本,若杂交后代都是黑色花(A_B_),则这两个亲本的基因型分别是AAbb和 aaBB。
(3)依题意可知:黑花宽叶(AABBDD)和白花窄叶(aabbdd)纯合亲本杂交,F1的基因型为AaBbDd。
①若等位基因B和b位于1号染色体上,且A和B连锁、a和b连锁,则F1产生的配子种类及其比例为ABD:ABd:abD:abd=1:1:1:1,F1自交所得F2的表现型及比例黑花宽叶(9A_B_D_):黑花窄叶(3A_B_dd _):白花宽叶(3aabbD_):白花窄叶(1aabbdd)=9:3:3:1.若等位基因B和b位于2号染色体上,且B和D连锁、b和d连锁,则F1产生的配子种类及其比例为ABD:aBD:Abd:abd=1:1:1:1,F1自交所得F2的表现型及比例黑花宽叶(9A_B_D_):灰花宽叶(3aaB_D_):灰花窄叶(3A_bbdd):白花窄叶(1aabbdd)=9:3:3:1。
②若等位基因B和b位于3号染色体上,则3对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律,F1自交所得F2的表现型及比例黑花宽叶(27A_B_D_):灰花宽叶(9A_bb_D_+9aaB_D_):黑花窄叶(9A_B_dd _):灰花窄叶(3A_bbdd+3aaB_dd):白花宽叶(3aabbD_):白花窄叶(1aabbdd)=27:18:9:6:3:1。
【点评】该题考查学生对基因的自由组合定律、基因的连锁和交换定律等相关知识的理解和掌握情况,以及对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力。
如图1是横放的洋葱根尖结构示意图,A、B、C分别表示根尖上三个部位的细胞结构;图2表示一段时间后根尖的生长状况。据图回答下列问题:
(1)根尖中生长素相在A与B之间的运输方向是 ,这种运输方式属于 (填“主动运输”或“被动运输”)。
(2)为了探究图2中D侧生长速度快于E侧主要是由于细胞体积的增大还是由于细胞数目的增多,可将此处制成临时装片进行对比观察。
①将制好的临时装片置于显微镜下观察,无论使用低倍显微镜还是高倍显微镜都不能找到处于分裂期的细胞,原因是 。
②若两侧细胞的大小基本相同,则弯曲生长主要是由于 ;若 ,则弯曲生长主要是由于 。
(1)从A到B 主动运输
(2)①此处为伸长区,细胞已停止分裂
②细胞数目的增多 D侧细胞明显大于E侧细胞 细胞体积的增大
【分析】据图分析,A、B、C分别代表分生区、伸长区、成熟区(或根毛区)细胞;D处远地侧,E处近地侧,E处生长素浓度高,生长速度慢,D处生长素浓度低,生长速度快,体现两重性。
生长素相对集中地分布于分生组织中,通过极性运输从形态学上端运输到形态学下端,促进伸长区细胞的伸长生长,这种运输方式属于主动运输,在成熟组织中,生长素可以进行非极性运输。
【解答】(1)A、B、C分别代表分生区、伸长区、成熟区(或根毛区)细胞。生长素相对集中地分布于分生组织中,通过极性运输从形态学上端运输到形态学下端,促进伸长区细胞的伸长生长,即运输方向是从A到B,这种运输方式属于主动运输。
(2)①将制好的临时装片置于显微镜下观察,无论使用低倍显微镜还是高倍显微镜都不能找到处于分裂期的细胞,原因是此处为伸长区,细胞已停止分裂。
②若两侧细胞的大小基本相同,则弯曲生长主要是由于细胞数目的增多;若D侧细胞明显大于E侧细胞,则弯曲生长主要是由于 细胞体积的增大。
【点评】本题主要考查生长素的运输和生理作用,意在考查考生分析和理解能力,难度不大。
大麦种子萌发时,胚产生的赤霉素(GA)转运到糊粉层后,诱导相关酶的合成进而调节相关的代谢过程,促进种子萌发。如图所示,请回答:
(1)大麦种子萌发时,胚发育所需的营养物质主要由 提供。
(2)淀粉酶催化淀粉水解的原理是 。
(3)为研究淀粉酶的来源,研究者为萌发的种子提供14C标记的氨基酸,结果发现α﹣淀粉酶有放射性,而β﹣淀粉酶都没有放射性。这表明种子萌发过程中新合成的是 (填“α﹣淀粉酶”或“β﹣淀粉酶”)。
(4)若要验证糊粉层是合成蛋白酶的场所,可选取 和 的去胚大麦种子,分别用 处理,检测是否产生蛋白酶。
(1)胚乳
(2)降低化学反应的活化能
(3)α﹣淀粉酶
(4)有糊粉层 无糊粉层 等量适宜浓度的赤霉素溶液
【分析】1、种子萌发过程中淀粉酶活化,淀粉水解形成葡萄糖;种子萌发过程中细胞代谢旺盛,呼吸作用消耗的葡萄糖增加,细胞分裂速度加快,需要更多的葡萄糖建构细胞;
2、分析题图可知,β﹣淀粉酶在由钝化到活化过程中是在蛋白酶的作用下完成的蛋白质催化蛋白质水解,部分肽键断裂;
3、氨基酸是蛋白质合成的原料,为萌发的种子提供14C标记的氨基酸,发现α﹣淀粉酶有放射性,说明α﹣淀粉酶是种子萌发过程中新合成的,而而β﹣淀粉酶都没有放射性,说明β﹣淀粉酶不是种子萌发过程中新合成的,是种子中已存在的;
4、本实验的目的是验证糊粉层是合成α﹣淀粉酶的场所,实验的自变量是有无糊粉层,赤霉素溶液的浓度和用量是无关变量。
【解答】(1)大麦种子的淀粉主要储存在胚乳中,大麦种子萌发时,胚发育所需的营养物质主要由胚乳提供。
(2)淀粉酶催化淀粉水解的原理是降低化学反应的活化能。
(3)氨基酸是蛋白质合成的原料,为萌发的种子提供14C标记的氨基酸,发现α﹣淀粉酶有放射性,说明α﹣淀粉酶是种子萌发过程中新合成的,而而β﹣淀粉酶都没有放射性,说明β﹣淀粉酶不是种子萌发过程中新合成的,是种子中已存在的。
(4)要验证糊粉层是合成α﹣淀粉酶的场所,可选取有糊粉层和无糊粉层的去胚大麦种子,用 等量适宜浓度的赤霉素溶液处理,检测是否产生α﹣淀粉酶。
【点评】分析题图对于种子萌发过程中细胞代谢的过程的理解,结合所学知识解释生物现象的能力是本题考查的重点。
本卷还有7题,登录并加入会员即可免费使用哦~
该作品由: 用户南其杞分享上传
可圈可点是一个信息分享及获取的平台。不确保部分用户上传资料的来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系 可圈可点 ,我们核实后将及时进行处理。