现有从不同植物体获取的抗寒基因——COR基因(图2)和该基因的超强启动子(图1)。某生物课题小组欲利用图3质粒构建超强表达载体并转入农杆菌,然后侵染番茄愈伤组织细胞,进而培育耐低温番茄植株。回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/3/3fcf1c19-affe-4d7e-9739-a08699267239.png?resizew=351)
(1)要将启动子与目的基因正确连接,在扩增启动子时,需要在引物1和引物2的5'端添加的序列对应的限制酶分别是____ 。
(2)启动子与目的基因连接后,插入质粒时应先用____ 切割质粒,然后对限制酶进行灭活再与添加了启动子的目的基因连接,目的是____ 。
(3)为了筛选出含有重组表达载体的受体细胞,需要先后在添加了____ 的培养基上培养受体细胞。
(4)导入重组表达载体的番茄愈伤组织细胞,需要经过____ 技术培育成个体,然后对其进行____ 水平和____ 水平的鉴定。
(5)培养转基因植物时,为了避免外源基因通过花粉传播进入其他植物导致基因污染,可采取的措施是:____ 。
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(1)要将启动子与目的基因正确连接,在扩增启动子时,需要在引物1和引物2的5'端添加的序列对应的限制酶分别是
(2)启动子与目的基因连接后,插入质粒时应先用
(3)为了筛选出含有重组表达载体的受体细胞,需要先后在添加了
(4)导入重组表达载体的番茄愈伤组织细胞,需要经过
(5)培养转基因植物时,为了避免外源基因通过花粉传播进入其他植物导致基因污染,可采取的措施是:
更新时间:2024-04-04 22:12:07
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】调查显示,病毒性传染病严重危害山羊健康,且多种病原体混合感染的情况较普遍。干扰素是对抗病毒感染中发挥重要作用的蛋白质,因此通过疫苗接种控制传染病暴发流行的同时,积极研究广谱、高效、安全的干扰素对山羊病毒性传染病的防治有着十分现实的意义,其基本流程如下。
(1)获取干扰素基因:从下列①~⑧项中选择合适选项填入空格处,使方案可行。
①肝细胞的总RNA;②单核细胞的所有DNA;③引物;④RNA酶抑制剂;
⑤逆转录酶;⑥dNTP;⑦TaqDNA聚合酶;⑧DNA连接酶
设计方案:获取___________ 作为模板,同时还需要的实验材料或试剂有___________ 。
(2)构建重组表达载体:将获得的含目的基因的DNA片段(不含限制酶的识别序列)进行PCR,利用的引物序列如下:
引物1:5'-CATGCCATGGCAGGCTGCCACCTGCCTCACATCCA-3';
引物2:5'-CGGTACCTTCAGTCCTTCCTCTGGATCT-3'。
经大量扩增后,用限制酶NcoI(5'-C↓CATGG-3')对获得的含目的基因的DNA片段进行酶切,目的基因的DNA片段上有___________ 个黏性末端,理由是___________ 。作为表达载体的质粒上,除了标记基因和多个限制酶的识别序列外,还需要有___________ (写2种即可)。质粒与目的基因用合适的限制酶处理后进行拼接。
(3)大肠杆菌的转化和表达:将大肠杆菌放于低温、低浓度的___________ 溶液中,成为感受态细胞,再将大肠杆菌与重组DNA分子混合,最后进行短暂的___________ 处理,使外源DNA转入大肠杆菌,然后将重组菌在适宜条件下,诱导其表达干扰素,最后进行产物分离保存。
(4)干扰素的抗病毒活性检测:先将一种山羊的肾细胞接种于多孔板,培养至单层贴壁细胞,再将其随机均分为6组(A~F),其中C~F组加入不同浓度的干扰素,A~F组置于适宜条件下培养24小时后,___________ 组加入病毒,其中以___________ 组为阳性对照,每隔12小时观察细胞病变情况。结果是A组细胞大小形态正常,贴壁良好,B组细胞逐渐出现坏死脱落,C~F组的细胞不同程度的少量坏死脱落,而且___________ ,由此可见,干扰素能以浓度依赖的方式显著抑制病毒诱导的细胞病变。
(1)获取干扰素基因:从下列①~⑧项中选择合适选项填入空格处,使方案可行。
①肝细胞的总RNA;②单核细胞的所有DNA;③引物;④RNA酶抑制剂;
⑤逆转录酶;⑥dNTP;⑦TaqDNA聚合酶;⑧DNA连接酶
设计方案:获取
(2)构建重组表达载体:将获得的含目的基因的DNA片段(不含限制酶的识别序列)进行PCR,利用的引物序列如下:
引物1:5'-CATGCCATGGCAGGCTGCCACCTGCCTCACATCCA-3';
引物2:5'-CGGTACCTTCAGTCCTTCCTCTGGATCT-3'。
经大量扩增后,用限制酶NcoI(5'-C↓CATGG-3')对获得的含目的基因的DNA片段进行酶切,目的基因的DNA片段上有
(3)大肠杆菌的转化和表达:将大肠杆菌放于低温、低浓度的
(4)干扰素的抗病毒活性检测:先将一种山羊的肾细胞接种于多孔板,培养至单层贴壁细胞,再将其随机均分为6组(A~F),其中C~F组加入不同浓度的干扰素,A~F组置于适宜条件下培养24小时后,
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(0.4)
名校
解题方法
【推荐2】CRM1是一种核转运蛋白,由CRM1基因控制产生,转运含有NES序列的货物蛋白。科学研究发现,肿瘤细胞中CRM1基因过度表达,含有NES序列的肿瘤抑制因子被过量地转运至细胞质,使得它们无法在细胞核内发挥正常功能,会促进肿瘤的发生及生长。为探究CRM1的运输机制及肿瘤的治疗,科学家进行了相关研究。请回答下列问题:
(1)研究人员利用PCR技术大量扩增CRM1基因,需要根据______ 设计两种引物,引物的作用是_______ 。
(2)CRM1C528S是CRM1突变体,不具有运输能力,GST-NES为某种肿瘤抑制因子,RanGTP蛋白可能与货物蛋白的转运有关,研究人员利用上述物质设计实验进行跨膜模拟,结果发现只有③组实现了对GST-NES的跨膜转运,据此可推断________ 。
(3)科学家利用计算机成功筛选出了与货物蛋白结构相似的小分子KPT,并将其制备成抑制肿瘤细胞药物,推测KPT的作用机理是________ 。请设计实验验证上述推论,写出实验思路和预期结果。(材料:肿瘤小鼠模型若干只、正常小鼠模型若干只、小分子KPT。注:药物处理方法与肿瘤的具体检测方法不做要求)实验思路:__________ 。预期结果:__________ 。
(1)研究人员利用PCR技术大量扩增CRM1基因,需要根据
(2)CRM1C528S是CRM1突变体,不具有运输能力,GST-NES为某种肿瘤抑制因子,RanGTP蛋白可能与货物蛋白的转运有关,研究人员利用上述物质设计实验进行跨膜模拟,结果发现只有③组实现了对GST-NES的跨膜转运,据此可推断
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(3)科学家利用计算机成功筛选出了与货物蛋白结构相似的小分子KPT,并将其制备成抑制肿瘤细胞药物,推测KPT的作用机理是
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非选择题-实验题
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(0.4)
名校
【推荐3】神经系统、内分泌系统和免疫系统之间存在着相互调节,研究表明过度紧张、焦虑等刺激不仅会导致毛囊细胞数量减少引起脱发,也会导致黑色素细胞减少引起头发变白。利用黑色小鼠进行研究得出的相关调节机制如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/16/c33af055-c039-4da2-aa38-4ca4c8beab58.png?resizew=823)
(1)下丘脑通过垂体调节肾上腺分泌 G 的体液调节方式为____ 。
(2)研究发现,NE主要通过过程②影响 MesC,过程①作用很小。过程①的NE作用很小的原因可能是____ 、____ 、____ 。(答出3种原因即可)
(3)肾上腺分泌的G通过体液运输作用于靶细胞,调控相关基因表达,参与血糖调节,还具有免疫抑制作用。地塞米松(DEX)是糖皮质激素类药物,DEX作为抗炎药用于临床治疗已有多年历史,但长期服用DEX会引发糖尿病,研究人员就此机制进行了研究。
①用DEX和RU486(糖皮质激素受体拮抗剂)处理小鼠,提取肝细胞RNA进行检测,结果发现K蛋白的基因表达情况如下图1所示。该结果表明____ 。
②用DEX处理小鼠和体外培养的小鼠肝细胞,均检测到肝细胞糖异生(非糖物质转化为葡萄糖的过程)关键基因P转录水平提高。为研究K蛋白调控P基因转录的作用位点,获取了P基因-729~+82bp区域的不同片段以及突变片段,将其连接到荧光素酶基因(Luc)上游并转入高表达K基因的细胞系中,检测荧光强度,结果如下图2。由图2结果推测,K蛋白结合在P基因的-174~+82bp区域,依据是____ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/16/30b401ce-dbcf-4d0d-84c7-b0a840c3ad95.png?resizew=279)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/16/6f28a78f-b808-4357-8f14-1ad8b6e7248b.png?resizew=283)
③分离①中小鼠肝脏细胞核物质,分别加入抗K蛋白抗体(A)和无关抗体(B),用超声波破碎DNA(与抗体蛋白质结合区不易被超声波破碎),进行免疫沉淀实验。以沉淀下来的DNA为模板,根据P基因-729~-174、-174~+82bp区域序列分别设计引物进行PCR,电泳结果支持②的结论。请在下图3中补充PCR扩增后的电泳检测结果:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/16/b55df118-bf62-4f6c-9510-0c02271be46f.png?resizew=340)
____ 。
④综合上述研究,推测长期服用DEX引发糖尿病的分子机制____ 。
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(1)下丘脑通过垂体调节肾上腺分泌 G 的体液调节方式为
(2)研究发现,NE主要通过过程②影响 MesC,过程①作用很小。过程①的NE作用很小的原因可能是
(3)肾上腺分泌的G通过体液运输作用于靶细胞,调控相关基因表达,参与血糖调节,还具有免疫抑制作用。地塞米松(DEX)是糖皮质激素类药物,DEX作为抗炎药用于临床治疗已有多年历史,但长期服用DEX会引发糖尿病,研究人员就此机制进行了研究。
①用DEX和RU486(糖皮质激素受体拮抗剂)处理小鼠,提取肝细胞RNA进行检测,结果发现K蛋白的基因表达情况如下图1所示。该结果表明
②用DEX处理小鼠和体外培养的小鼠肝细胞,均检测到肝细胞糖异生(非糖物质转化为葡萄糖的过程)关键基因P转录水平提高。为研究K蛋白调控P基因转录的作用位点,获取了P基因-729~+82bp区域的不同片段以及突变片段,将其连接到荧光素酶基因(Luc)上游并转入高表达K基因的细胞系中,检测荧光强度,结果如下图2。由图2结果推测,K蛋白结合在P基因的-174~+82bp区域,依据是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/16/30b401ce-dbcf-4d0d-84c7-b0a840c3ad95.png?resizew=279)
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③分离①中小鼠肝脏细胞核物质,分别加入抗K蛋白抗体(A)和无关抗体(B),用超声波破碎DNA(与抗体蛋白质结合区不易被超声波破碎),进行免疫沉淀实验。以沉淀下来的DNA为模板,根据P基因-729~-174、-174~+82bp区域序列分别设计引物进行PCR,电泳结果支持②的结论。请在下图3中补充PCR扩增后的电泳检测结果:
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④综合上述研究,推测长期服用DEX引发糖尿病的分子机制
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非选择题-实验题
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(0.4)
解题方法
【推荐1】学习以下材料,回答(1)~(5)题。
碳同化途径的工程化改造
烟草是转基因研究的模式生物。烟草的光合速率受RuBP羧化-氧化酶(R酶)催化效率和胞内CO2浓度服制。R酶由大亚基(RL)和小亚基(RS)组成,RL蛋白和RS蛋白分别由叶绿体rl基因和细胞核rs基因编码,大小亚基在叶绿体中组装形成R酶。R酶既能催化C5羧化形成C3,也能催化C5氧化为C2,进入线粒体分解为CO2,R酶催化的反应类型取决于其周围的CO2和O2浓度。玉米等植物已经进化出CCM机制,叶绿体中R酶周围积累CO2以增强羧化和抑制氧化。研究人员尝试在烟草中替换R酶,并构建CCM途径。
H+菌是一种自养型细菌。H+菌的羧基体由多种蛋白构成,蛋白外壳包裹着R酶和碳酸酐酶(CA)。H菌的R酶由大亚基(CL)和小亚基(CS)组成,催化效率高,CA可维持CO2和HCO3-的平衡。科研人员构建了含有H +菌羧基体基因的表达载体,将其导入烟草叶绿体中,通过同源重组的方式将原有的rl基因替换。通过透射显微镜观察到转基因烟草叶绿体中存在完整的羧基体。提取烟草叶绿体总蛋白,电泳结果如图1。
进一步检测转基因烟草的光合速率远低于野生型。为寻找原因,科研人员检测了转基因烟草的离体羧基体的羧化效率和CO2亲和力,发现二者均与H菌无显著差异。基于上述研究,科研人员推测需要构建有效的CO2浓缩途径,进一步完善烟草CCM机制,为提高农作物产量奠定基础。___ 。
(2)请结合文中信息,完善羧基体中的反应式,写出酶①和酶②的名称:___ 、___ 。
(4)CA还可催化CO2和水形成H2CO3产生H+和HCO3-,科研人员进行羧基体CA活性的测定实验:在反应体系中加入缓冲液(pH=8)并通入CO2,两组实验分别加入羧基体、CA,并设置空白对照,测定pH值,计算各组pH值变化速率。实验结果是___ ,证明羧基体中CA活性不是限制转基因烟草光合速率的原因。
(5)二氧化碳不易通过扩散作用穿过羧基体蛋白外壳。对图2中转基因烟草的叶绿体进行改造,实现提升羧基体中CO2浓度的目的。请写出改造方案___ 。
碳同化途径的工程化改造
烟草是转基因研究的模式生物。烟草的光合速率受RuBP羧化-氧化酶(R酶)催化效率和胞内CO2浓度服制。R酶由大亚基(RL)和小亚基(RS)组成,RL蛋白和RS蛋白分别由叶绿体rl基因和细胞核rs基因编码,大小亚基在叶绿体中组装形成R酶。R酶既能催化C5羧化形成C3,也能催化C5氧化为C2,进入线粒体分解为CO2,R酶催化的反应类型取决于其周围的CO2和O2浓度。玉米等植物已经进化出CCM机制,叶绿体中R酶周围积累CO2以增强羧化和抑制氧化。研究人员尝试在烟草中替换R酶,并构建CCM途径。
H+菌是一种自养型细菌。H+菌的羧基体由多种蛋白构成,蛋白外壳包裹着R酶和碳酸酐酶(CA)。H菌的R酶由大亚基(CL)和小亚基(CS)组成,催化效率高,CA可维持CO2和HCO3-的平衡。科研人员构建了含有H +菌羧基体基因的表达载体,将其导入烟草叶绿体中,通过同源重组的方式将原有的rl基因替换。通过透射显微镜观察到转基因烟草叶绿体中存在完整的羧基体。提取烟草叶绿体总蛋白,电泳结果如图1。
进一步检测转基因烟草的光合速率远低于野生型。为寻找原因,科研人员检测了转基因烟草的离体羧基体的羧化效率和CO2亲和力,发现二者均与H菌无显著差异。基于上述研究,科研人员推测需要构建有效的CO2浓缩途径,进一步完善烟草CCM机制,为提高农作物产量奠定基础。
(2)请结合文中信息,完善羧基体中的反应式,写出酶①和酶②的名称:
A.转基因烟草叶绿体中rl基因全部被表达载体上的基因替换 |
B.导入含羧基体基因的表达载体可导致叶绿体中RS蛋白含量减少 |
C.RL和CL蛋白大小相同,可使用特异性抗体区分 |
D.转基因烟草羧基体中R酶的大小亚基分别是CL和CS |
(4)CA还可催化CO2和水形成H2CO3产生H+和HCO3-,科研人员进行羧基体CA活性的测定实验:在反应体系中加入缓冲液(pH=8)并通入CO2,两组实验分别加入羧基体、CA,并设置空白对照,测定pH值,计算各组pH值变化速率。实验结果是
(5)二氧化碳不易通过扩散作用穿过羧基体蛋白外壳。对图2中转基因烟草的叶绿体进行改造,实现提升羧基体中CO2浓度的目的。请写出改造方案
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(0.4)
真题
【推荐2】蛋白酶抑制剂基因转化是作物抗虫育种的新途径。某研究团队将胰蛋白酶抑制剂(NaPI)和胰凝乳蛋白酶抑制剂(StPinlA)的基因单独或共同转化棉花,获得了转基因植株。回答下列问题:
(1)蛋白酶抑制剂的抗虫机制是________ 。
(2)________ 是实施基因工程的核心。
(3)利用农杆菌转化法时,必须将目的基因插入到质粒的________ 上,此方法的不足之处是________ 。
(4)为检测目的基因在受体细胞基因组中的整合及其转录和翻译,可采用的检测技术有________ (写出两点即可)。
(5)确认抗虫基因在受体细胞中稳定表达后,还需进一步做抗虫的________ 以鉴定其抗性程度。下图为三种不同遗传操作产生的转基因棉花抗虫实验结果,据结果分析________ (填“NaPI”或“StPinlA”或“NaPI+StPinlA”)转基因棉花的抗虫效果最佳,其原因是________ 。________ 。导致昆虫朝着一定的方向不断进化。提此推测,胰蛋白酶抑制剂转基因作物长期选择后,某些害虫具有了抗胰蛋白酶抑制剂的能力,其分子机制可能是________ (写出两点即可)。
(1)蛋白酶抑制剂的抗虫机制是
(2)
(3)利用农杆菌转化法时,必须将目的基因插入到质粒的
(4)为检测目的基因在受体细胞基因组中的整合及其转录和翻译,可采用的检测技术有
(5)确认抗虫基因在受体细胞中稳定表达后,还需进一步做抗虫的
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(0.4)
【推荐3】草甘膦是一种常用非选择性除草剂,一种农杆菌中的基因E编码抗草甘膦的酶,利用基因工程技术将基因E转入大豆中,以提高大豆对草甘膦的忍耐能力,请回答:
(1)从农杆菌中提取含有基因E的DNA,用限制性核酸内切酶分别切割含基因E的DNA和农杆菌的______ ,然后用DNA连接酶连接,形成重组DNA分子并导入农杆菌。为了提高重组DNA形成的效率,除了考虑目的基因和载体的质量与浓度外,还需要考虑的主要因素有______ 。
(2)将______ 后的大豆胚尖浸泡在含有E基因的农杆菌溶液中,一段时间后取出并转移到加有适当配比生长调节剂的培养基上,脱分化形成愈伤组织,为提高形成愈伤组织能力,可以对大豆胚尖进行适当的______ 刺激处理。
(3)除了用(2)中方法得到转基因大豆外,也可以将上述愈伤组织进行液体悬浮培养,分散成______ 丰富、液泡小而细胞核大的单细胞,这种单细胞依次经细胞团、球形胚、心形胚和______ ,最后再生出完整的植株。
(4)为判断本研究是否达到预期目的,可比较转基因大豆和非转基因大豆的______ 性状。
(1)从农杆菌中提取含有基因E的DNA,用限制性核酸内切酶分别切割含基因E的DNA和农杆菌的
(2)将
(3)除了用(2)中方法得到转基因大豆外,也可以将上述愈伤组织进行液体悬浮培养,分散成
(4)为判断本研究是否达到预期目的,可比较转基因大豆和非转基因大豆的
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(0.4)
名校
解题方法
【推荐1】土壤盐碱化问题已经成为全球性难题,培育耐盐碱农作物是解决人类粮食安全和农业发展的重要途径。
(1)为研究高粱盐碱响应通路中相关基因AT1的作用,研究人员构建过表达植株(AT1-OE)。如图,为了使目的基因定向拼接到质粒中,应选用限制酶______________ 同时切割图中质粒和目的基因,构建重组质粒并转入农杆菌。_____________ 。
(3)筛选T-DNA成功转入的愈伤组织时,使用既能杀死原核细胞,又能杀死真核细胞的潮霉素,效果优于仅能杀死原核细胞的抗生素(如卡那霉素),原因是_____________ 。进一步筛选获得所需愈伤组织,并再生成完整植株。同时构建AT1基因敲除植株(AT1-KO)。
(4)检测植株在高碱土壤中的幼苗长势和作物产量,结果发现:相比野生型植株,基因敲除植植株(AT1-KO)_____________ ,过表达植株(AT1-OE)表型相反,说明AT1在高粱碱胁迫的响应过程中起负调控作用。高碱条件下,植物细胞内H2O2含量升高,推测AT1可能与运输H2O2的通道蛋白PIP2有相互作用。细胞内过量的H2O2积累会导致氧化应激,从而导致植物细胞死亡,降低植物存活率。研究显示PIP2磷酸化能够促进H2O2外排。综合上述信息,解释敲除AT1基因能显著提高植株耐盐碱性的原因是_____________ 。
(1)为研究高粱盐碱响应通路中相关基因AT1的作用,研究人员构建过表达植株(AT1-OE)。如图,为了使目的基因定向拼接到质粒中,应选用限制酶
(3)筛选T-DNA成功转入的愈伤组织时,使用既能杀死原核细胞,又能杀死真核细胞的潮霉素,效果优于仅能杀死原核细胞的抗生素(如卡那霉素),原因是
(4)检测植株在高碱土壤中的幼苗长势和作物产量,结果发现:相比野生型植株,基因敲除植植株(AT1-KO)
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(0.4)
名校
【推荐2】多聚半乳糖醛酸酶(PG)能降解果胶使细胞壁破损。成熟的番茄果实中,PG合成显著增加,能使果实变红变软,但不利于保鲜。利用基因工程减少PG基因的表达,可延长果实保质期.科学家将PG基因反向接到Ti质粒上,导入番茄细胞中,得到转基因番茄,具体操作流程如图。据图回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/18/be5304d3-f9aa-432f-81c6-3a83ee56476c.png?resizew=757)
(1)若已获取PG的mRNA,可通过____________ 获取PG基因。
(2)用含目的基因的农杆菌感染番茄原生质体后,可用含有__________________ 的培养基进行筛选,理由是___________________ 。之后,还需将其置于质量分数为0.3g/ml的蔗糖溶液中,观察细胞___________ 现象来鉴别细胞壁是否再生。
(3)由于导入的目的基因能转录出反义RNA,且能与______________________ 互补结合,因此可抑制PG基因的正常表达.若_____________________________ ,则可确定转基因番茄培育成功。
(4)将转入反向链接PG基因的番茄细胞培育成完整的植株,需要用________ 技术;其中,愈伤组织经_____________________ 形成完整植株,此过程除营养物质外还必须向培养基中添加_________________ 。
(5)某地开展以转基因番茄种植为核心的生态农业建设,利用其秸秆发酵制酒,酒糟喂牛,牛粪和一些番茄的叶片等做沼气池的原料,沼气用于燃烧,沼渣肥田提高番茄产量,该生态系统主要利用的生态农业原理有_____________________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/18/be5304d3-f9aa-432f-81c6-3a83ee56476c.png?resizew=757)
(1)若已获取PG的mRNA,可通过
(2)用含目的基因的农杆菌感染番茄原生质体后,可用含有
(3)由于导入的目的基因能转录出反义RNA,且能与
(4)将转入反向链接PG基因的番茄细胞培育成完整的植株,需要用
(5)某地开展以转基因番茄种植为核心的生态农业建设,利用其秸秆发酵制酒,酒糟喂牛,牛粪和一些番茄的叶片等做沼气池的原料,沼气用于燃烧,沼渣肥田提高番茄产量,该生态系统主要利用的生态农业原理有
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(0.4)
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【推荐3】红景天中的HMA3基因能编码Cd转运蛋白,科研人员将红景天中的HMA3基因转入栾树,以实现栾树的定向改良,使其增强对Cd的富集能力,从而更有效治理Cd污染。实验的主要流程如下,其中Hygr为潮霉素抗性基因,Kanr为卡拉霉素抗性基因,请回答:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/2/4/3167383101857792/3167683095855104/STEM/d64c104206084069b4149c08753a8a5d.png?resizew=426)
(1)重组质粒的构建、扩增、保存
① 从红景天细胞中提取总RNA为模板,进行RTPCR。其中PCR的反应条件:98 ℃10 s,55 ℃30 s,72 ℃1 min,35个循环,其中55 ℃30 s过程称为________ 。若模板双链cDNA的数量为a个,经过35个循环需要消耗引物的数量是________ 。
② 为构建Cd转运蛋白与绿色荧光蛋白(GFP)的融合蛋白,需确保目的基因与质粒正确连接。构建重组质粒时用________ 酶切PCR纯化产物(已添加相应酶切位点)及Ti质粒,然后通过DNA连接酶进行连接制备重组质粒,并依次转入大肠杆菌和农杆菌。
(2)栾树愈伤组织的诱导
切割无菌苗将其茎段插入愈伤组织培养基,培养基应添加__________________ (填植物激素的名称),放入培养箱,经过21 d的黑暗诱导,茎段经________ 形成愈伤组织。
(3)农杆菌介导转化体系的建立
将农杆菌单克隆菌株对栾树愈伤组织进行侵染转化,并用添加________ 的培养基筛选出转化成功的愈伤组织,将愈伤组织继续培养成完整植株。待幼苗长出较为发达的根系后进行移栽炼苗,炼苗的目的是_________ 。
(4)原生质体制备及目的基因的检测和鉴定
①取4 g筛选后愈伤组织,用镊子轻轻捣碎,冲洗。用滤网过滤溶液,将愈伤组织转移至含__________ 的酶解液中处理一段时间获得原生质体。
②在激光共聚焦下观测到细胞膜发出绿色荧光。在本研究中选择GFP与Cd转运蛋白构建融合蛋白的目的是______________ 。若要从个体生物学水平上进行目的基因的检测与鉴定,则可以检测比较转基因栾树与野生型栾树________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/2/4/3167383101857792/3167683095855104/STEM/d64c104206084069b4149c08753a8a5d.png?resizew=426)
(1)重组质粒的构建、扩增、保存
① 从红景天细胞中提取总RNA为模板,进行RTPCR。其中PCR的反应条件:98 ℃10 s,55 ℃30 s,72 ℃1 min,35个循环,其中55 ℃30 s过程称为
② 为构建Cd转运蛋白与绿色荧光蛋白(GFP)的融合蛋白,需确保目的基因与质粒正确连接。构建重组质粒时用
(2)栾树愈伤组织的诱导
切割无菌苗将其茎段插入愈伤组织培养基,培养基应添加
(3)农杆菌介导转化体系的建立
将农杆菌单克隆菌株对栾树愈伤组织进行侵染转化,并用添加
(4)原生质体制备及目的基因的检测和鉴定
①取4 g筛选后愈伤组织,用镊子轻轻捣碎,冲洗。用滤网过滤溶液,将愈伤组织转移至含
②在激光共聚焦下观测到细胞膜发出绿色荧光。在本研究中选择GFP与Cd转运蛋白构建融合蛋白的目的是
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(0.4)
【推荐1】崧蓝是常用中药板蓝根和大青叶的主要基原植物,有清热解毒、凉血利咽的功效,可防治病毒性感染。在各地广为栽培,但常因除草剂的侵害,造成质量和产量下降。链霉菌中的bar基因序列未知,其编码的乙酰转移酶能使除草剂的活性成分草丁膦失活,拟利用基因工程技术将bar基因导入崧蓝中,以获得抗除草剂的崧蓝植株。回答下列问题;
(1)为获取bar基因,需将链霉菌基因组DNA借助载体、微生物等所形成的____________ 中的所有基因进行表达,并用乙酰转移酶为抗原所制备出的灵敏度高的__________ 来检测表达产物。在该制备过程中,需从已免疫的小鼠___________ (填一器官名称)中提取B淋巴细胞,并与骨髓瘤细胞共同培养,过程中需采用__________ 等方法诱导其融合(答出⒉点即可)。
(2)如图1和图2为各种限制酶的识别序列在质粒、含目的基因的DNA片段上的分布情况。在构建表达载体时,为防止DNA片段反向拼接和自身环化,需用限制酶____________ (填BamHI、HindⅢ、EcoRI、Smal中的一种或几种)同时处理Ti质粒和含目的基因的DNA片段,并用__________ 进行连接。为提高形成重组DNA的成功率,除上述处理外,还可以采用改变温度和PH等环境条件、提高DNA连接酶的浓度、提高目的基因的浓度、____________ (写出两种方法即可)____________ 以利于重组质粒进入农杆菌细胞;利用含重组质粒的农杆菌侵染崧蓝的叶片时,Ti质粒上的____________ 可以携带bar基因整合到崧蓝叶片细胞的染色体DNA上;将叶片转移到固体培养基上培养,培养基中加入抗生素的作用是____________ ,再转移到含有___________ 培养基上,筛选出已经转化的崧蓝细胞。
(4)取被侵染的崧蓝叶片组织接种到MS培养基中培养,经过___________ 或体细胞胚发生途径形成转基因植株,该过程中利用了____________ 原理。为检验bar基因是否表达,在分子水平上可用___________ 来检测其转录产物。
(1)为获取bar基因,需将链霉菌基因组DNA借助载体、微生物等所形成的
(2)如图1和图2为各种限制酶的识别序列在质粒、含目的基因的DNA片段上的分布情况。在构建表达载体时,为防止DNA片段反向拼接和自身环化,需用限制酶
(4)取被侵染的崧蓝叶片组织接种到MS培养基中培养,经过
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(0.4)
名校
【推荐2】甲、乙两名同学分别以某种植物的绿色叶片和白色花瓣为材料,利用植物组织培养技术繁殖该植物。回答下列问题:
(1)以该植物的绿色叶片和白色花瓣作为外植体,在一定条件下进行组织培养,均能获得试管苗,其原理是__________________________________________ 。
(2)甲、乙同学在诱导愈伤组织所用的培养基中,均加入一定量的蔗糖,蔗糖水解后可得到__________ 。若要用细胞作为材料进行培养获得幼苗,该细胞应具备的条件是____________ (填“具有完整的细胞核”“具有叶绿体”或“已转入抗性基因”)。
(3)在植物组织培养过程中,愈伤组织的成功诱导至关重要,科学家研究了植物生长调节剂对某药用植株愈伤组织的影响,实验结果如下表:
①诱导形成愈伤组织________ (填“需要”或“不需要”)光照的条件。
②从上表可以得出的结论是_______________________________________________________ 。
(4)若该种植物是一种杂合体的名贵花卉,要快速获得与原植株基因型和表现型都相同的该种花卉,可用组织培养方法繁殖,在培养时一般不采用经减数分裂得到的花粉粒作为外植体,原因是___________________________________ 。
(1)以该植物的绿色叶片和白色花瓣作为外植体,在一定条件下进行组织培养,均能获得试管苗,其原理是
(2)甲、乙同学在诱导愈伤组织所用的培养基中,均加入一定量的蔗糖,蔗糖水解后可得到
(3)在植物组织培养过程中,愈伤组织的成功诱导至关重要,科学家研究了植物生长调节剂对某药用植株愈伤组织的影响,实验结果如下表:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/9/17/2034503665639424/2038717156343808/STEM/0ff9f878c8294997aa9216d176ff987f.png?resizew=548)
①诱导形成愈伤组织
②从上表可以得出的结论是
(4)若该种植物是一种杂合体的名贵花卉,要快速获得与原植株基因型和表现型都相同的该种花卉,可用组织培养方法繁殖,在培养时一般不采用经减数分裂得到的花粉粒作为外植体,原因是
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(0.4)
名校
【推荐3】赖氨酸是人类和哺乳动物的必需氨基酸之一,机体不能自身合成,必须从食物中补充。
(1)全世界每年对赖氨酸有巨大的需求,主要通过谷氨酸棒状杆菌等微生物生产。这种通过微生物生产赖氨酸的技术属于。
(2)在谷类食物如高粱中赖氨酸含量很低。天冬氨酸激酶(AK)和二氢吡啶羧酸合酶(DHPS)是赖氨酸合成途径中两种重要的酶,并协同控制植物中游离赖氨酸的合成速率。图1为野生高粱细胞内赖氨酸合成与分解的部分过程,其中LKR和SDH是赖氨酸分解代谢的关键酶。图2示天冬氨酸结构式。由天冬氨酸转变为赖氨酸,是改变了天冬氨酸结构式中的
A.赖氨酸在LKR催化下被分解
B.过多的赖氨酸抑制AK活性
C.赖氨酸在SDH催化下被分解
D.过多的赖氨酸抑制DHPS活性
细菌基因编码的AK和DHPS对赖氨酸浓度不敏感。科学家把来源于细菌的外源AK基因和DHPS基因与胚乳特异性启动子导入高粱,获得游离赖氨酸含量显著增加的转基因高粱植株。
(3)为了获得大量目的基因,一般可采用PCR。PCR的基本程序是
①延伸 ②退火 ③切割 ④变性
(4)将含目的基因的表达载体导入高粱细胞,常采用的方法是
(5)从转基因高粱植株中提取mRNA,逆转录得到cDNA,再进行PCR扩增并对扩增产物进行凝胶电泳,结果如图3所示。转基因植株
(6)请结合图1和题干等相关知识,从基因工程或者从蛋白质工程方面考虑,再提出一种提高高粱赖氨酸含量的思路。
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