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题型:非选择题-解答题 难度:0.4 引用次数:523 题号:18196566
研究人员以拟南芥为实验材料开展遗传研究时,发现拟南芥细胞中存在着9—顺式—环氧类胡萝卜素双加氧酶(NCED)基因、转录因子NGA1基因等与抗旱性状相关的基因,将上述基因通过基因工程转入水稻细胞内,获得了抗旱性较强的水稻新品种。
(1)为探索与干旱诱导相关的基因,研究人员做了如下探究:将野生型拟南芥进行干旱处理,发现叶片中脱落酸(ABA)含量增高,气孔开度减小,水分散失减少。继续探究发现,NCED是ABA合成过程中的关键酶,NCED基因超量表达的拟南芥抗旱性明显增强。已知NGA1基因的表达产物可作用于NCED基因的启动子,NGA1基因敲除突变体植株对干旱敏感。推测NGA1基因参与植物抗旱的机理是______
(2)为实现在不破坏拟南芥细胞结构的基础上通过PCR技术原位扩增NCED基因,科研人员先通过化学固定保持细胞的形态结构,然后借助膜结构的通透性,使_______(PCR扩增时需要的成分)进入细胞核中,以NCED基因为模板进行原位扩增。若要通过原位扩增的方式获得大量NCED基因对应的cDNA,则应在固定细胞形态结构后,先使DNA酶进入细胞核中发挥作用,然后以NCED基因转录出的mRNA为模板合成cDNA,再进一步扩增获得大量cDNA.上述过程中先使用DNA酶处理的原因是_______
(3)用农杆菌转化法将NCED基因转入水稻细胞时,需先将NCED基因插入到______,该过程需用两种限制酶同时切割NCED基因和运载体,目的是______。将重组质粒转入农杆菌,再将含重组质粒的农杆菌与取自新鲜水稻的圆形小叶片共培养,控制培养基中______(填激素)的使用比例,通过植物组织培养获得多株转基因水稻。欲通过对照实验的方法在个体水平上判断转基因技术成功与否,实验设计思路是______

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非选择题-解答题 | 较难 (0.4)
【推荐1】DNA复制时,子链的合成与延伸需要RNA引物引导,引物的3'羟基端作为新合成子链的起始。图1、图2分别为真核细胞DNA复制过程及结束阶段示意图,每条链5'→3'的方向由箭头指示,粗线代表母链(a链和b链),细线代表新生链(滞后链和前导链)。

(1)图1中,滞后链延伸的方向和DNA解旋酶的移动方向______(相同/相反);前导链的合成需要_______(一个/多个)RNA引物。
(2)DNA复制结束阶段,需去除引物并填补相应缺口。由于新生链延伸只能沿5'→3'方向进行,导致图2中___(编号选填)处的引物去除后,缺口无法填补,造成DNA缩短。
端粒位于真核生物染色体两端,是由若干串联的DNA重复序列(四膜虫: 5'-TTGGGG-3';哺乳动物:5'-TTAGGG-3')和蛋白质形成的复合体。端粒重复序列随着细胞分裂次数的增加而不断减少,导致端粒缩短;当端粒不能再缩短时,细胞就无法继续分裂并开始凋亡。而细胞中存在的端粒酶则可以合成并延伸端粒。图7为真核生物四膜虫端粒合成延伸过程。

(3).四膜虫的一个端粒重复序列所含氢键数____(大于/等于/小于)人类的一个端粒重复序列所含氢键数。正常情况下,人类有丝分裂中期的一个细胞中,含有____个端粒。
(4)端粒重复序列修复使用的原料是(1)__,端粒酶的作用与(2)______类似。(编号选填)
①脱氧核苷三磷酸   ②核糖核苷三磷酸   ③逆转录酶   ④DNA聚合酶   ⑤RNA聚合酶
(5)下列有关端粒的叙述中,正确的是______。
A.端粒酶对维持染色体DNA的完整性起重要作用
B.人类的少数细胞如造血干细胞,端粒酶活性较高
C.人体大部分细胞因缺乏端粒酶基因,故不能延伸端粒
D.癌细胞内可能存在延伸端粒的机制,使其能够无限增殖
2024-04-11更新 | 266次组卷
非选择题-解答题 | 较难 (0.4)
【推荐2】亮氨酸脱氢酶是一种广泛存在于生物体内并参与多种支链氨基酸合成的酶。有研究表明,在亮氨酸脱氢酶基因原有启动子(PHpaⅡ)之后加上信号肽(引导新合成的蛋白质向分泌通路转移的一段肽链)序列,可能提高亮氨酸脱氢酶产量。科研人员进一步研究双启动子(PHpaⅡ、PamyQ)及双启动子后再分别添加信号肽序列对亮氨酸脱氢酶产量的影响,主要实验流程如下图。请回答下列问题。
   
(1)启动子是段有特殊序列结构的DNA片段,是____结合的部位。
(2)在PCR的过程中需要添加引物,引物的作用是____。从下列引物P1、P2、P8与P4中选取,过程①中添加的对引物是____
   
(3)过程②中,启动子PamyQ能与质粒1连接的分子基础是____。将重组质粒1导入枯草杆菌前先用Ca2+处理受体细胞——枯草杆菌,其主要目的是____
(4)通过过程④构建了含双启动子和信号肽序列的重组质粒2,但发现添加信号肽序列后亮氨酸脱氢酶产量并未提高,其原因可能有____
①信号肽序列含终止密码子编码序列
②信号肽序列影响了启动子转录成相应的mRNA
③信号肽序列表达产物使亮氨酸脱氢酶分泌路径发生改变,不能正确分泌到胞外
④信号肽未被切取,改变了亮氨酸脱氢酶的氨基酸序列
2024-01-04更新 | 257次组卷
非选择题-解答题 | 较难 (0.4)
【推荐3】水稻是一种盐敏感型作物,盐碱胁迫会抑制水稻的生长。S-腺苷甲硫氨酸(简称SAM)在调节植物生长发育、提高植物抗逆性等方面具有重要作用。研究人员对野生大豆进行盐胁迫处理后,克隆出SAM合成酶基因(简称SAMS基因),构建了SAMS基因的植物表达载体,以农杆菌介导法侵染水稻愈伤组织,从而培养出转基因水稻株系。
【SAMS基因的PCR扩增】
提取野生大豆DNA,采用PCR方法获取SAMS基因,反应程序如图所示。

(1)已知PCR的一条引物序列为5′-AGATGGCAGAGACATTCCT-3′,写出对应的SAMS基因序列:____________________
(2)关于图中PCR的反应程序,下列叙述正确的是(       
A.图中步骤①为变性,步骤②为退火
B.预变性过程可促进模板DNA边解旋边复制
C.后延伸过程可使目的基因的扩增更加充分
D.延伸过程无需引物参与即可完成半保留复制

(3)PCR中使用的聚合酶属于(       
A.以DNA为模板的RNA聚合酶
B.以RNA为模板的RNA聚合酶
C.以DNA为模板的DNA聚合酶
D.以RNA为模板的DNA聚合酶

(4)研究人员将步骤②的温度t1分别设置为50℃、 52℃、54℃、56℃和 58℃,进行了五组实验,结合PCR产物电泳检测结果分析,上图中t1温度应设置为________

   

【SAMS基因的表达载体构建】
将扩增的SAMS基因片段与质粒pBI121重组,构建出表达载体pBIS。

   

(5)为构建表达载体,需要用限制酶对质粒pBI121进行酶切,结合图和下表分析,应选择的限制酶最佳组合是_______________________________
Xho I5' C↓TCGAG 3'Sal I5' G↓TCGAC 3'
BamH I5' G↓GATCC 3'EcoR I5' G↓AATTC 3'
注:↓表示限制酶的切割位点
【表达载体pBIS的转化】
用农杆菌介导法对构建的表达载体pBIS进行转化,过程如下图。

   

(6)上述过程的受体细胞为(       
A.野生大豆细胞B.农杆菌EHA105菌株
C.含SAMS基因的农杆菌D.水稻愈伤组织细胞

(7)步骤I-III中需要用固体培养的有___________,筛选时应加入试剂_________
【水稻抗性苗耐盐碱性分析】
选取长势一致的野生型和转基因水稻幼苗,分别用含有0和200mmol·L1 NaHCO3(pH8.4)的溶液浇灌,进行盐碱胁迫处理15d,持续观察植株生长状态,并在第15天测定存活率和相对含水量,存活率=存活株数/总株数×100%,相对含水量= (鲜重-干重)/鲜重×100%。结果如图。

   

(8)结合图,分析野生大豆的SAMS基因能否提高水稻的耐盐碱性?______________
2024-04-12更新 | 255次组卷
共计 平均难度:一般