玉米中赖氨酸的含量较低,原因是赖氨酸合成过程中,天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶的活性受细胞内赖氨酸浓度的影响。为此,有人提出,将天冬氨酸激酶第352位苏氨酸变成异亮氨酸,将二氢吡啶二羧酸合成酶第104位天冬氨酸变成异亮氨酸,使玉米叶片和种子游离的赖氨酸分别提高5倍和2倍。请回答:
(1).上述材料中,赖氨酸的高产,是通过蛋白质工程来实现的,它通过基因修饰或合成,对现有蛋白质改造后形成的。除此外,还可通过 育种,获得赖氨酸的高产,它是在 等物理因素或亚硝酸、碱基类似物等化学因素下改变基因的碱基对排列顺序,经选育而得。
(2).在基因改造时,需要用到2种工具酶。其中一种酶,如:E•coli DNA连接酶,T4DNA连接酶,后者可以缝合双链DNA片段的 末端。除工具酶外,还需要的工具有 。
(3).将改造后的基因导入玉米时,常用 法,它与常见的双子叶植物的导入方法不同。导入目的基因后,是否可以稳定维持和表达其遗传特性,还需要进行检测与鉴定,检测对象有
(填一种合理的对象)。有时还要进行个体生物学水平的鉴定。
(4).进行上述基因改造后的玉米体细胞,通过 技术得到高产赖氨酸的玉米植株。有人认为转基因植物可以通过花粉传播,会使周围植物受到基因污染,为此,他们建议导入的目的基因需整合在受体的 上,而不是染色体。
15分 ,除标注外,各2分
(1)诱变 紫外线,电离辐射等(任一)
(2) 黏性和平(末端) 运载体或质粒
(3)基因枪 DNA或目的基因、目的基因转录出的mRNA、目的基因表达出的蛋白质
(4)植物组织培养 线粒体和叶绿体(任一)
可遗传变异 | 不可遗传变异 | |
遗传物质是否变化 | 发生改变 | 不发生改变 |
遗传情况 | 变异能遗传,其性状能在后代中重新出现 | 变异不能遗传,其性状仅限于当代 |
应用价值 | 是育种的原始材料,能从中选育出人们所需要的新类型;生物进化的主要原因 | 无育种价值,但在生产上可应用优良环境以影响性状的表现来获取高产 |
无子番茄和无子西瓜的成因比较:
原理 | 化学试剂 | 无子原因 | 能否遗传 | |
无子西瓜 | 染色体变异 | 秋水仙素 | 联会紊乱不能产生配子 | 能,后代仍无子 |
无子番茄 | 生长素促进果实发育 | 生长素 | 未受精 | 不能,后代有子 |
知识拓展:
1、生物进化的实质是种群基因频率改变。任何基因频率的改变,不论其变化大小如何,都属于进化范围。 2、新物种形成,则必须当基因频率的改变在突破种的界限、形成生殖隔离后,方可成立。因此生殖隔离是新物种形成的标志。
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