乙烯具有促进果实成熟的作用,ACC氧化酶和ACC合成酶是番茄细胞合成乙烯的两个关键酶。利用反义DNA技术(原理如图1),可以抑制这两个基因的表达,从而使番茄具有耐储存、宜运输的优点,下图2为融合ACC氧化酶基因和ACC合成酶基因的反义表达载体的结构示意图。
(1)图2中的2A11为特异性启动子,则该2A11应在番茄的___ (器官)中启动基因的转录。
(2)从番茄成熟果实中提取___ 为模板,利用反转录法合成ACC氧化酶基因和ACC合成酶基因,以进行拼接构成融合基因。
(3)合成出的ACC氧化酶基因两端分别含限制酶BamHⅠ和XbaⅠ的酶切位点,ACC合成酶基因两端含SacⅠ和XbaⅠ的酶切位点,用限制酶___ 对上述两个基因进行酶切,再串联成融合基因,相应的Ti质粒应用限制酶___ 进行切割,确保融合基因能够插入载体中。
(4)为了实现图1中反义基因的效果,应将融合基因___ (正向/反向)插入在启动子2A11的下游即可构成反义融合基因。将图中表达载体与农杆菌菌液混合后,接种在含有___ 的培养基中,可筛选出含有反义融合基因的农杆菌,再利用农杆菌转化法获得转基因番茄。
(5)在检测番茄细胞中是否存在反义融合基因时,___ (填能/不能)用放射性物质标记的ACC氧化(合成)酶基因片段做探针进行检测,理由是___ 。
(1)图2中的2A11为特异性启动子,则该2A11应在番茄的
(2)从番茄成熟果实中提取
(3)合成出的ACC氧化酶基因两端分别含限制酶BamHⅠ和XbaⅠ的酶切位点,ACC合成酶基因两端含SacⅠ和XbaⅠ的酶切位点,用限制酶
(4)为了实现图1中反义基因的效果,应将融合基因
(5)在检测番茄细胞中是否存在反义融合基因时,
更新时间:2020-05-30 02:48:06
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【推荐1】为应对干旱、高盐、低温等不利环境因素,植物在长期进化过程中形成了一系列胁迫响应机制。基因在响应上述非生物胁迫时具有重要作用。为了探究基因(水稻的基因之一)是否与水稻的干旱耐受性相关,研究人员通过转基因技术得到了三个基因过表达株系(T4、T8、T11),并对转基因植株进行了抗逆性实验,部分结果如图1、2所示。图3为水稻气孔开闭机制示意图,当组成气孔的细胞——保卫细胞吸水时,气孔打开,反之气孔关闭。据此分析回答下列问题:
(1)上述实验中,通过构建过表达株系来探究基因响应干旱胁迫的机制,体现了自变量控制的_______ (“加法”或“减法”)原理。
(2)干旱胁迫下,测得野生型水稻植株的气孔开放度下降,导致CO2吸收速率_____ , _____ 速率下降,最终光合速率下降。研究发现,干旱严重时,细胞内水分亏损还会导致叶绿体超微结构破坏,使得类囊体薄膜上的_______ 减少,从而直接影响光反应。
(3)已知可溶性糖可作为细胞的渗透调节物质,结合实验结果推测,过表达株系水稻抗旱性比野生型的_______ ,原因可能是________ ,从而确保光合作用的正常进行。
(4)植物在响应干旱胁迫的过程中,_____ (填主要相关植物激素)的含量会增加以促进气孔关闭。综合上述实验可说明,植物生长发育的调控,是由激素调节、_____ 调控和_______ 调节共同完成的。
(1)上述实验中,通过构建过表达株系来探究基因响应干旱胁迫的机制,体现了自变量控制的
(2)干旱胁迫下,测得野生型水稻植株的气孔开放度下降,导致CO2吸收速率
(3)已知可溶性糖可作为细胞的渗透调节物质,结合实验结果推测,过表达株系水稻抗旱性比野生型的
(4)植物在响应干旱胁迫的过程中,
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【推荐2】研究表明,生长素(IAA)在植物体内所起的作用有多种。叶的脱落是由于叶柄基部或靠近基部的细胞发生变化,形成了支持力量薄弱的离层。回答下列问题:
注:a曲线表示施用部位在离层近基端;b曲线表示施用部位在离层远基端。
(1)IAA的中文名称为________________ ,在幼嫩的芽、叶和发育中的种子等部位,IAA可由____________ 经过一系列反应转变而成。
(2)生长素的作用与其浓度密切相关。去除顶芽后,侧芽附近的生长素浓度会__________ ,侧芽萌动、加快生长,从而解除___________ 。这说明生长素的作用具有___________ 的特点。
(3)一定浓度范围内的生长素能够促进芽长成叶,实验证明,叶的脱落也与生长素密切相关。据图可知,IAA对叶脱落的效应与___________________________________________ 有关。
(4)脱落酸在器官的脱落过程中起重要作用。由图可知,当生长素的施用部位在离层远基端时,生长素与脱落酸在叶脱落时的关系表现为___________________ 作用,且随生长素浓度的____________ (填“升高”或“降低”)这种关系更明显。
注:a曲线表示施用部位在离层近基端;b曲线表示施用部位在离层远基端。
(1)IAA的中文名称为
(2)生长素的作用与其浓度密切相关。去除顶芽后,侧芽附近的生长素浓度会
(3)一定浓度范围内的生长素能够促进芽长成叶,实验证明,叶的脱落也与生长素密切相关。据图可知,IAA对叶脱落的效应与
(4)脱落酸在器官的脱落过程中起重要作用。由图可知,当生长素的施用部位在离层远基端时,生长素与脱落酸在叶脱落时的关系表现为
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【推荐3】香蕉是一种热带水果,成熟的果实不易保鲜、不耐冷藏,因此香蕉一般在未成熟时采摘。下图是采摘后的香蕉在果实成熟过程中,呼吸速率和乙烯(C2H4)含量的变化。
(1)根据上图推测,乙烯通过_________ 促进香蒸果实的成熟。
(2)有人要验证上述推测,利用一种乙烯抑制剂设计了下面的实验:
①采摘后的香蕉均分为两组,实验组需要在采摘后的第_________ 天之前用乙烯抑制剂进行熏蒸处理,对照组___________ 。
②检测两组香蕉的___________ ,如果实验组___________ ,则支持上述推测。
(1)根据上图推测,乙烯通过
(2)有人要验证上述推测,利用一种乙烯抑制剂设计了下面的实验:
①采摘后的香蕉均分为两组,实验组需要在采摘后的第
②检测两组香蕉的
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【推荐1】拟南芥的AtCORI5a基因是一个受低温等因素诱导表达的基因,它的表达产物AtCORI5a蛋白是拟南芥获得耐寒性不可或缺的一种防冷冻蛋白。研究人员拟将AtCORI5a基因作为目的基因培育抗冻的番茄新品种。请回答下列问题:
(1)已知AtCORI5a基因所在的DNA分子上有3个某种限制酶切割位点(见图1中箭头),现有若干个由PCR扩增得到的上述DNA片段,若在每个DNA分子上至少有1个酶切位点被该酶切断,则理论上最多能产生的长度不同的DNA片段种类数是_________ 种。DNA分子经限制酶切割后形成的DNA片段末端通常有______________________________ 两种形式。
(2)图2是研究人员构建的能够表达AtCORI5a基因的表达载体,已知nptⅡ基因能赋予受体细胞抗卡那霉素的能力,它的作用是__________________________ ;Pons 表示启动子,其作用是__________________________________ 。将该表达载体导入番茄细胞常用的方法是____________ 。
(3)获得转AtCORI5a基因番茄细胞后,需使用_____________ 技术才能获得转基因植株,在此过程中需调控_____________________ 等激素的浓度和比例。实验后,若某人想获得转AtCORl5a基因的抗冻番茄—马铃薯杂种植株,则需使用的技术是_________________ 。
(1)已知AtCORI5a基因所在的DNA分子上有3个某种限制酶切割位点(见图1中箭头),现有若干个由PCR扩增得到的上述DNA片段,若在每个DNA分子上至少有1个酶切位点被该酶切断,则理论上最多能产生的长度不同的DNA片段种类数是
(2)图2是研究人员构建的能够表达AtCORI5a基因的表达载体,已知nptⅡ基因能赋予受体细胞抗卡那霉素的能力,它的作用是
(3)获得转AtCORI5a基因番茄细胞后,需使用
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【推荐2】dMAb技术是一种通过DNA编码产生单克隆抗体的技术,比传统的单克隆抗体制备方法有更多的发展潜力。下图是dMAb技术在埃博拉病毒感染疾病的临床研究中的操作流程。
(1)通过抗体结构1和结构2的________ 序列,人工合成目的基因1、2,然后利用_________ 方法获得大量目的基因1、2。
(2)如图所示,使用___________ 酶将目的基因1、2与质粒结合,形成表达载体,利用_______ 方法导入患者细胞。
(3)患者体内的_____________ 细胞中表达出单克隆抗体,经___________ 运输与埃博拉病毒结合。
(4)与传统利用杂交瘤细胞产生单克隆抗体的技术相比,dMAb技术在抗体的制备上有何优势_________ 。(请列举两点)
(1)通过抗体结构1和结构2的
(2)如图所示,使用
(3)患者体内的
(4)与传统利用杂交瘤细胞产生单克隆抗体的技术相比,dMAb技术在抗体的制备上有何优势
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【推荐3】美国食品药品管理局于2018年5月24日宣布,经过基因改造的黄金大米可以安全食用。据此,饱受非议的黄金大米终于得到公众的认可。已知维生素A缺乏会导致夜盲症,β一胡萝卜素会在体内转变成维生素A。黄金大米是通过基因工程向水稻细胞转入三种酶基因(如图38),其中的酶A基因和酶B基因可使水稻胚乳富含β-胡萝卜素而呈现金黄色。回答下列问题:
(1)已知酶A基因来自细菌,酶B基因来自玉米,酶D基因来自其他植物。图示三种基因的本质区别是_____________________ 。构建上述基因组合,需用到的酶是______________________ 。
(2)提取农杆菌的Ti质粒,将上述结构导入Ti质粒的相关片段中就可整合到水稻染色体DNA上,原因是Ti质粒上的___________ 可转移到受体细胞,并且整合到受体细胞染色体DNA上。已知农杆菌对多数单子叶植物没有感染能力,需在人工受伤的水稻细胞上涂抹___________ 化合物。
(3)将成功导入上述基因的水稻细胞置于培养基上培养,经过___________ 两个过程可获得幼苗,幼苗在长大成熟后,所结种子的胚乳将富含___________ 。细菌与植物之间实现转基因技术的成功,说明了____________________________________________ 。 (答出合理一条即可)
(1)已知酶A基因来自细菌,酶B基因来自玉米,酶D基因来自其他植物。图示三种基因的本质区别是
(2)提取农杆菌的Ti质粒,将上述结构导入Ti质粒的相关片段中就可整合到水稻染色体DNA上,原因是Ti质粒上的
(3)将成功导入上述基因的水稻细胞置于培养基上培养,经过
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解题方法
【推荐1】据统计,全世界约40%土壤缺铁,植物缺铁黄化已成为世界性营养失调问题,缺铁还引起抗氧化酶活性下降,引起磷脂分子发生过氧化反应,产生丙二醛(MDA)。有科学家以盘菜幼苗为材料,利用营养液进行缺铁(0.1μmol·L-1)和正常供铁(100μmol·L-1)处理20d,取顶端完全展开叶探讨缺铁对盘菜幼苗叶片的光合色素、光合特性的影响。结果如下表所示。请回答下列相关问题:
(1)盘菜幼苗中与光合作用有关的酶分布在叶绿体的________ 。
(2)根据表中信息,缺铁会导致盘菜幼苗净光合速率降低,推测原因可能是________ (至少写出两点原因)。同时,据研究结果表明盘菜的光合效率下降主要是由_____ (填“气孔因子”或“非气孔因子”)引起的。
(3)有的植物工厂完全依靠人工光源补光,据表推测,培养缺铁盘菜幼苗时,若要维持盘菜幼苗的光合作用与呼吸作用的平衡,需要的光照强度____ (填“较高”或“较低”),理由是____ 。
(4)S-腺苷甲硫氨酸合成酶(SAMS)是裙带菜体内参与一些激素合成过程中的重要酶。研究表明,裙带菜受到缺铁胁迫时S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因(MXSAMS2)表达量增加,从而适应缺铁胁迫。据此信息结合所学知识,请就快速获得大量的抗缺铁盘菜设计你的实验思路_____ 。
处理 | 净光合速率/(μmol·m-2·s-1) | 叶绿素/(mg。g-1) | 类胡萝卜素/(μmol·m-2·s-1) | 光补偿点/(μmol·m-2·s-1) | 气孔导度/(μmol·m-2·s-1) | 胞间CO2浓度/(μmol·m-2·s-1) | MDA |
缺铁 | 6.26 | 0.22 | 0.22 | 25.3 | 0.11 | 284 | 14.18 |
正常供铁 | 15.4 | 0.35 | 0.2 | 20.9 | 0.18 | 224 | 7.27 |
(2)根据表中信息,缺铁会导致盘菜幼苗净光合速率降低,推测原因可能是
(3)有的植物工厂完全依靠人工光源补光,据表推测,培养缺铁盘菜幼苗时,若要维持盘菜幼苗的光合作用与呼吸作用的平衡,需要的光照强度
(4)S-腺苷甲硫氨酸合成酶(SAMS)是裙带菜体内参与一些激素合成过程中的重要酶。研究表明,裙带菜受到缺铁胁迫时S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因(MXSAMS2)表达量增加,从而适应缺铁胁迫。据此信息结合所学知识,请就快速获得大量的抗缺铁盘菜设计你的实验思路
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【推荐2】降钙素是一种多肽类激素,临床上用于治疗骨质疏松症等。人的降钙素活性很低,半衰期较短。某科学机构为了研发一种活性高、半衰期长的新型降钙素,从预期新型降钙素的功能出发,推测相应的脱氧核苷酸序列,并人工合成了两条DNA单链,两条链通过18个碱基对形成部分双链DNA片段,再利用Klenow酶补平,获得双链DNA,过程如下图:
在此过程中发现,合成较长的核苷酸单链易产生缺失碱基的现象。分析回答下列问题。
(1)Klenow酶是一种________ 酶。
(2)获得的双链DNA经EcoRⅠ(识别序列和切割位点-G↓AATTC-)和BamHⅠ(识别序列和切割位点-G↓GATCC-)双酶切后插入到大肠杆菌质粒中,筛选含重组质粒的大肠杆菌并进行DNA测序验证。
①大肠杆菌是理想的受体细胞,这是因为它__________________________ 。
②设计EcoRⅠ和BamHⅠ双酶切的目的是____________________________ 。
③要进行重组质粒的鉴定和选择,需要大肠杆菌质粒中含有________ 。
(3)经DNA测序表明,最初获得的多个重组质粒,均未发现完全正确的基因序列,最可能的原因是___________________________________________________ 。
(4)上述制备该新型降钙素,运用的现代生物工程技术是_________________ 。
在此过程中发现,合成较长的核苷酸单链易产生缺失碱基的现象。分析回答下列问题。
(1)Klenow酶是一种
(2)获得的双链DNA经EcoRⅠ(识别序列和切割位点-G↓AATTC-)和BamHⅠ(识别序列和切割位点-G↓GATCC-)双酶切后插入到大肠杆菌质粒中,筛选含重组质粒的大肠杆菌并进行DNA测序验证。
①大肠杆菌是理想的受体细胞,这是因为它
②设计EcoRⅠ和BamHⅠ双酶切的目的是
③要进行重组质粒的鉴定和选择,需要大肠杆菌质粒中含有
(3)经DNA测序表明,最初获得的多个重组质粒,均未发现完全正确的基因序列,最可能的原因是
(4)上述制备该新型降钙素,运用的现代生物工程技术是
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【推荐3】氮是植物生长必不可少的一种元素,为了让植物能够拥有固氮超能力,科学家一直在尝试用已经发现的固氮基因改造植物基因组,但目前还没有获得植物界固氮“超人”。2018某研究团队报道通过基因工程方法,将一种蓝细菌中20多个固氮基因,转移到另一种不能固氮但能进行光合作用的蓝细菌中,让后者获得了固氮能力。回答下列问题:
(1)1967年,罗思和海林斯基发现细菌拟核DNA之外的质粒具有____________________ 特点,这一发现为基因转移找到一种运载工具。
(2)构建含固氮基因的重组质粒,需要用____________ 酶,并且将固氮基因置于____________ 和__________ 之间,其中后者位于基因的首端,它的作用是________________________________________________ 。
(3)若将含固氮基因的重组质粒导入蓝细菌,通常用 处理使蓝细菌处于感受态,目的是_________________________________ 。
(4)固氮酶基因在植物中是否翻译成蛋白质,检测的方法是_____________________ 。一些研究发现,某些转基因植物可以表达个别或全部固氮酶基因,但它们并没有表现出固氮能力。某些转基因植物没有表现出固氮能力,可能的原因是___________________________________ 。
(1)1967年,罗思和海林斯基发现细菌拟核DNA之外的质粒具有
(2)构建含固氮基因的重组质粒,需要用
(3)若将含固氮基因的重组质粒导入蓝细菌,通常用 处理使蓝细菌处于感受态,目的是
(4)固氮酶基因在植物中是否翻译成蛋白质,检测的方法是
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【推荐1】为研究干旱胁迫基因LEA和VOC对甘蓝型油菜油脂的积累机制,科研人员构建了两个基因表达载体。其中基因LEA与荧光素酶基因(Luc) 构建成基因表达载体甲,基因VOC和标记基因构建成基因表达载体乙,相关序列及酶切位点如图所示。箭头表示转录方向。
(1)利用PCR扩增LEA基因时,需要在引物的______ (填“3’端”或“5’端”)添加限制酶识别序列,添加序列对应的限制酶是________ , 选择上述酶的依据是_______ 。
(2)为了构建基因表达载体甲,依据图中已知碱基序列,在PCR扩增仪中加入的引物的碱基序列为____ 。
(3)乙酰-CoA羧化酶基因(AC)是油脂合成过程的关键酶基因,甘油三酯酯酶基因( ATGL)是油脂分解过程的关键酶基因。将基因表达载体甲、乙分别导入植物细胞培养成转基因植物A、B,在干旱胁迫的环境下培养两种转基因植物和正常植物,分别检测植物体内AC和ATGL基因的表达水平,结果如下图。
①在分子水平上,用________ 方法检测AC酶和ATGL酶的含量可得到上述结果。
②基于以上研究,干旱胁迫基因LEA和VOC在甘蓝型油菜油脂积累中的机制是____ 。
(1)利用PCR扩增LEA基因时,需要在引物的
(2)为了构建基因表达载体甲,依据图中已知碱基序列,在PCR扩增仪中加入的引物的碱基序列为
(3)乙酰-CoA羧化酶基因(AC)是油脂合成过程的关键酶基因,甘油三酯酯酶基因( ATGL)是油脂分解过程的关键酶基因。将基因表达载体甲、乙分别导入植物细胞培养成转基因植物A、B,在干旱胁迫的环境下培养两种转基因植物和正常植物,分别检测植物体内AC和ATGL基因的表达水平,结果如下图。
①在分子水平上,用
②基于以上研究,干旱胁迫基因LEA和VOC在甘蓝型油菜油脂积累中的机制是
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【推荐2】为了增加油菜种子的含油量,研究人员尝试将酶D基因与转运肽基因相连,一起导入油菜细胞并获得了转基因油菜品种。回答下列问题。
(1)三种限制酶(ClaI、SacI、XbaI)的切点 如图所示,则用________ 酶处理两个基因后,可得到_______ (填图中字母)端相连的融合基因。
(2)将上述融合基因插入如图所示Ti质粒的T-DNA中,构建_______ 并导入农杆菌中。将获得的农杆菌接种在含_______ 的固体平板上培养得到含融合基因的单菌落,再利用液体培养基振荡培养,得到用于转化的侵染液。
(3)剪取油菜的叶片放入侵染液中一段时间,此过程的目的是________ ,进一步筛选后获得转基因油菜细胞。
(4)用________ 法可检测转基因油菜细胞中的融合基因是否成功表达。
(1)三种限制酶(ClaI、SacI、XbaI)的切点 如图所示,则用
(2)将上述融合基因插入如图所示Ti质粒的T-DNA中,构建
(3)剪取油菜的叶片放入侵染液中一段时间,此过程的目的是
(4)用
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【推荐3】1979年,科学家将鼠体内的能够产生胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子重组,并且在大肠杆菌中发现了胰岛素。如下图,请据图回答:
(1)图2、5、3、7表示通过_________ 的途径,获得____________ 的过程。
(2)图中3代表_______ ,在它的作用下将______ 和_______ 切成_________ 末端。
(3)经9______ 的作用将7、6“缝合”形成8_______ DNA分子。8往往含有________ 基因,以便将来检测。
(4)图中10表示将____________ 的过程,为使此过程顺利进行,一般须将11用_______ (物质名称)处理,以使11处于____________ 。
(5)12表示8随大肠杆菌的繁殖而进行____________ 。
(6)如在大肠杆菌细胞内发现了胰岛素,说明_____________ 。
(1)图2、5、3、7表示通过
(2)图中3代表
(3)经9
(4)图中10表示将
(5)12表示8随大肠杆菌的繁殖而进行
(6)如在大肠杆菌细胞内发现了胰岛素,说明
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