马铃薯一旦被病毒侵染就终身带毒。为探索马铃薯脱毒的最佳方法,研究人员开展马铃薯茎尖热处理的脱毒效果研究,实验主要流程如下。请分析回答问题:
实验主要流程:①马铃薯茎尖置于液氮中30min后,解冻→②处理茎尖在恢复培养基培养,长出根芽→③取茎尖培养获得试管苗→④取低温处理的茎尖,再培养至生根,取茎尖在36、38、40℃下每天热处理4、5、6h,连续30d→⑤取茎尖进行培养获得试管苗→⑥脱毒苗病毒检测及脱毒率计算。
(1)获得脱毒马铃薯的主要技术是_______ ,选择茎尖作外植体的原因是_______ 。马铃薯薯种一般带毒,病毒能在种薯间代代相传不断积累,其原因是_______ 。
(2)从物理形态看,植物组织培养基属于_______ 培养基。茎尖培养获得试管苗需要经过_______ 两个阶段。
(3)步骤4中的实验自变量是_______ ,共设置________ 个处理组。
(4)实验室采用RT-PCR技术进行马铃薯病毒检测,即先提取_______ ,再经_______ 合成cDNA,cDNA电泳结果如下图。根据实验结果,最佳处理条件是_______ 。
实验主要流程:①马铃薯茎尖置于液氮中30min后,解冻→②处理茎尖在恢复培养基培养,长出根芽→③取茎尖培养获得试管苗→④取低温处理的茎尖,再培养至生根,取茎尖在36、38、40℃下每天热处理4、5、6h,连续30d→⑤取茎尖进行培养获得试管苗→⑥脱毒苗病毒检测及脱毒率计算。
(1)获得脱毒马铃薯的主要技术是
(2)从物理形态看,植物组织培养基属于
(3)步骤4中的实验自变量是
(4)实验室采用RT-PCR技术进行马铃薯病毒检测,即先提取
更新时间:2024-05-10 08:44:55
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【推荐1】GA3是一种由C、H、O三种元素构成的与赤霉素作用类似的植物生长调节剂,能促进茎伸长和种子萌发。GA3的广泛施用会导致其在土壤中残留,研究小组从长期施用GA3农田的土壤中筛选出了能降解GA3的菌株。据图回答下列问题:
(1)过程②是将稀释的含有降解GA3的菌株接种到甲瓶培养液中,这样做的目的是__________ 。
(2)乙培养基中含有的唯一的碳源应该是__________ ,所以从培养基的功能看,乙培养基属于__________ 。
(3)过程③将菌种接种到乙培养基上通常采用的方法是__________ 上。接种时需要将涂布器通过__________ ,目的是__________ 。
(4)图中获得纯培养物的过程⑤称为__________ 。
(1)过程②是将稀释的含有降解GA3的菌株接种到甲瓶培养液中,这样做的目的是
(2)乙培养基中含有的唯一的碳源应该是
(3)过程③将菌种接种到乙培养基上通常采用的方法是
(4)图中获得纯培养物的过程⑤称为
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【推荐2】科研人员对四川汶川高山森林的土壤微生物进行分离和鉴定,欲从中筛选出多种功能性降解菌,根据实验流程,回答相关问题:
→→→
(1)下表是富集培养基的配方:
从物理性质判断,上述培养基为_________ 培养基,富集培养的作用是:_____________________________ 。
(2)研究人员要想获得某种微生物,优先考虑从相应的土壤中获取,其原因是:________________________ 。
在菌落的分离纯化培养过程中采用___________ 法进行菌落的分离计数,并根据菌落的特征进行初步的分类。
(3)将分离出的菌株点到油脂培养基上,油脂水解产生的脂肪酸使培养基的pH降低,培养基中的中性指示剂从淡红色变为深红色,在菌落周围形成深红色的水解圈,水解圈越大,则红色斑点越多,可依据_______ 初步判断菌株降解油脂的能力。
(4)在无菌操作台上,使用经灭菌的牙签挑取少量菌体分别涂抹在滴有1滴3%H2O2的载玻片上,可根据肉眼观察_______________________ ,简单判断该菌种分解H2O2的能力。
→→→
(1)下表是富集培养基的配方:
马铃薯 | 200 g/L |
蔗糖 | 20 g/L |
pH | 7.2 |
从物理性质判断,上述培养基为
(2)研究人员要想获得某种微生物,优先考虑从相应的土壤中获取,其原因是:
在菌落的分离纯化培养过程中采用
(3)将分离出的菌株点到油脂培养基上,油脂水解产生的脂肪酸使培养基的pH降低,培养基中的中性指示剂从淡红色变为深红色,在菌落周围形成深红色的水解圈,水解圈越大,则红色斑点越多,可依据
(4)在无菌操作台上,使用经灭菌的牙签挑取少量菌体分别涂抹在滴有1滴3%H2O2的载玻片上,可根据肉眼观察
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【推荐3】塑料制品方便人们生活的同时,也造成了短时期难以降解的“白色污染”。研究人员欲比较肠杆菌YT1和芽孢杆菌YP1两类细菌降解塑料(主要成分为聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)等,两类细菌主要降解PE)的能力,并通过基因工程拼接黄粉虫肠道内菌株WZ的降解PVC的胞外酶基因CD3D,培育降解塑料的“超级菌”。
(1)菌株的筛选。配置固体培养基,接种菌株后表层覆盖0.1mm厚度的PE塑料。分组实验结果如图所示:
①在筛选分解PE塑料能力大小的菌株时,应将两类菌株接种到以______ 为唯一碳源的培养基,从功能上讲,该培养基属于____________ 。
②筛选分解PE塑料能力强的菌株不能直接以降解圈的大小为指标,其原因是________________________ 。培养基3中接种混合培养后的YP1,其降解圈直径明显加大,其原因可能是________________________ 。
(2)培育“超级菌”。对菌株WZ改造后的CD3D基因进行研究,把CD3D基因和His标签基因(His标签由6个组氨酸组成)连接起来构建融合基因,并构建重组基因表达载体,图2为载体、CD3D基因的结构、不同限制酶的识别序列及切割位点,欲将标签基因连接在CD3D基因编码区的末端,已知组氨酸的密码子为CAU,终止密码子为UAG。
限制酶识别序列及切割位点:MunI:CAATTG; XhoI:CTCGAG; BcoRI: G↓AATTC;Sal I:G↓TCGAC
①写出His的基因编码链的碱基序列5′______ 3′。
②为构建融合基因并将其插入载体,科研人员设计了一对与CD3D基因编码区两端序列互补配对的引物,设计时需在引物______ (填“A”或“B”)的5′端增加相应的限制酶识别序列和His基因的编码序列,请写出该引物开头的12个碱基序列:5′______ 3′。
(1)菌株的筛选。配置固体培养基,接种菌株后表层覆盖0.1mm厚度的PE塑料。分组实验结果如图所示:
培养基及接种菌株 | 培养基1 | 培养基2 | 培养基3 |
单独培养并接种YT1 | 单独培养并接种YP1 | 混合培养YT1和YP1后,选取YP1接种 | |
降解圈(直径D/mm) | 3.5 | 1.8 | 4.2 |
②筛选分解PE塑料能力强的菌株不能直接以降解圈的大小为指标,其原因是
(2)培育“超级菌”。对菌株WZ改造后的CD3D基因进行研究,把CD3D基因和His标签基因(His标签由6个组氨酸组成)连接起来构建融合基因,并构建重组基因表达载体,图2为载体、CD3D基因的结构、不同限制酶的识别序列及切割位点,欲将标签基因连接在CD3D基因编码区的末端,已知组氨酸的密码子为CAU,终止密码子为UAG。
限制酶识别序列及切割位点:MunI:CAATTG; XhoI:CTCGAG; BcoRI: G↓AATTC;Sal I:G↓TCGAC
①写出His的基因编码链的碱基序列5′
②为构建融合基因并将其插入载体,科研人员设计了一对与CD3D基因编码区两端序列互补配对的引物,设计时需在引物
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【推荐1】组织培养某植物中发现,有一个MS培养基中没有加入杠杆激素(生长素和细胞分裂素)的培养瓶中也长出了与加有杠杆激素的培养瓶中一样的愈伤组织,瓶中还长出了一些某种真菌的菌落。
(1)回顾操作过程,操作环境的消毒过程、培养基和器具的灭菌过程应该没有问题,可能是对外植体的____ 处理和接种外植体环节没有____ 进行严格的无菌操作。
(2)研究人员没有放弃这难得的机遇,初步做出一个假设,继续进行实验:他们就地取材,在MS培养基上采用______ 法纯化培养该真菌。再增设一组实验,具体做法是,在MS培养基中加入经湿热灭菌处理的该种真菌,再接种外植体,其他环境条件与正常组织培养相同,观察能否培养出正常的愈伤组织。预测结果:如果产生了正常的愈伤组织,支持该假设。如果没有产生愈伤组织,不支持假设。他们做的假设是:_____ 。
(3)去该植物生长地考察发现,根系发达的植物土壤中该真菌的密度很大。据此推测该植物和该真菌的种间关系很可能是______ 。
(4)设想将它们融合培育成一种新的植物。先在一定浓度的蔗糖溶液中加入某些酶处理植物,制备出所需的原生质体,真菌也做类似的处理。再经过______ (化学法)诱导融合,利用____ 技术,最终长成新的植物体。
(1)回顾操作过程,操作环境的消毒过程、培养基和器具的灭菌过程应该没有问题,可能是对外植体的
(2)研究人员没有放弃这难得的机遇,初步做出一个假设,继续进行实验:他们就地取材,在MS培养基上采用
(3)去该植物生长地考察发现,根系发达的植物土壤中该真菌的密度很大。据此推测该植物和该真菌的种间关系很可能是
(4)设想将它们融合培育成一种新的植物。先在一定浓度的蔗糖溶液中加入某些酶处理植物,制备出所需的原生质体,真菌也做类似的处理。再经过
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【推荐2】随着对植物组织培养技术的深入研究,其操作流程不断改进和完善,该技术在我们的生产和生活中的应用越来越普遍。如图是将胡萝卜的某组织通过植物组织培养技术培养成植株的简化流程。请回答下列有关问题:
(1)图中①②过程分别是______ ,两过程所用的培养基存在不同之处,主要是______ 。
(2)从细胞水平看,图中③过程主要是通过______ 两个步骤来完成的。图中全过程表明,分化的植物细胞仍具有全能性,其原因是:______ 。
(3)植物组织培养技术的应用越来越广泛,例如利用该技术培育无病毒草莓苗,一般选取茎尖或根尖作为外植体,其原因是______ 。请列举该技术的其他应用:______ (列举两类)。
(1)图中①②过程分别是
(2)从细胞水平看,图中③过程主要是通过
(3)植物组织培养技术的应用越来越广泛,例如利用该技术培育无病毒草莓苗,一般选取茎尖或根尖作为外植体,其原因是
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【推荐3】下图是花药培养产生花粉植株的两种途径,回答下列相关问题:
(1)通过花药培养产生花粉植株,该过程依据的生物学原理是_________________ ,图示两种产生花粉植株的途径并没有绝对的界限,主要取决于培养基中_________________ 。
(2)选材时,从花粉发育来看,一般选择处于___________ 期的花粉培育成功率较高。确定花粉发育时期最常用的方法是_________________ 。
(3)材料消毒过程中用到的试剂有_________________ 、质量分数为0.1%的氯化汞溶液、无菌水。
(4)消毒后的花蕾要在________ 条件下接种到培养基上,培养过程不需要光照,同时要控制好温度。
(5)在配制用于植物组织培养的MS培养基时,往往需要加入适量的蔗糖,理由是___________________________________________ 。
(1)通过花药培养产生花粉植株,该过程依据的生物学原理是
(2)选材时,从花粉发育来看,一般选择处于
(3)材料消毒过程中用到的试剂有
(4)消毒后的花蕾要在
(5)在配制用于植物组织培养的MS培养基时,往往需要加入适量的蔗糖,理由是
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解题方法
【推荐1】抗凝血酶Ⅲ在人体中主要由肝脏合成,是存在于血浆中的一种重要的抗凝血因子。研究者将人的抗凝血酶Ⅲ基因导入奶山羊细胞,获得乳汁中含有大量人抗凝血酶Ⅲ的转基因克隆奶山羊。已知β-酪蛋白广泛存在于哺乳动物的乳汁中。回答下列问题:
(1)获取人抗凝血酶Ⅲ基因:从人的肝细胞中提取mRNA,再通过___ 获取cDNA,利用PCR扩增目的基因。根据人抗凝血酶Ⅲ基因上游及下游的碱基序列,设计2种特异性引物,在PCR过程中,两个引物是___ 的结合位点,也是子链延伸的起点,dNTP在此过程中的作用是___ 。
(2)基因表达载体的构建:重组人抗凝血酶Ⅲ基因表达载体由山羊β-酪蛋白基因启动子、人抗凝血酶Ⅲ基因、标记基因和终止子等结构组成,其中___ 决定了人抗凝血酶Ⅲ基因只能在山羊乳腺细胞中特异性表达。
(3)成纤维细胞的转化:取幼龄雌性动物的组织,经酶处理后获得成纤维细胞悬液,放在动物细胞培养液中培养,从幼龄动物取材的原因是___ 。然后用___ 法将基因表达载体导入成纤维细胞。
(4)转基因奶山羊的获得:从奶山羊中获取卵母细胞,将阳性转基因成纤维细胞注入___ ,通过电融合法使两细胞融合,供体核进入卵母细胞,形成重构胚。常通过___ (填物理方法)激活重构胚,培养获得早期胚胎,胚胎移植前,需要用孕激素对受体母羊进行同期发情处理。
(5)克隆羊的鉴定:取少量克隆羊组织细胞提取DNA,将用___ 处理后的产物进行电泳,检测目的基因是否成功导入。待克隆羊成年并产奶,收集奶样,可用___ 技术鉴定克隆羊是否成功表达人抗凝血酶Ⅲ。若最终获得的抗凝血酶Ⅲ不能很好地发挥其功能,可利用___ 工程进行改造。
(1)获取人抗凝血酶Ⅲ基因:从人的肝细胞中提取mRNA,再通过
(2)基因表达载体的构建:重组人抗凝血酶Ⅲ基因表达载体由山羊β-酪蛋白基因启动子、人抗凝血酶Ⅲ基因、标记基因和终止子等结构组成,其中
(3)成纤维细胞的转化:取幼龄雌性动物的组织,经酶处理后获得成纤维细胞悬液,放在动物细胞培养液中培养,从幼龄动物取材的原因是
(4)转基因奶山羊的获得:从奶山羊中获取卵母细胞,将阳性转基因成纤维细胞注入
(5)克隆羊的鉴定:取少量克隆羊组织细胞提取DNA,将用
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【推荐2】干燥综合征(SS)是一种自身免疫病,患者血清中存在多种抗体, 其中SSB抗体特异性最强。科研人员为生产SSB抗体的检测试剂,利用基因工程获得重组SSB蛋白,流程如下,请回答:
(1)利用RNA 通过①过程获得cDNA 需要________ 酶,从而获得 SSB基因,SSB基因通过PCR扩增,其延伸阶段需要___________ 酶的参与,而且在缓冲液中添加_______________ 以便激活该酶的活性。 目的基因片段扩增n代,共需要________ 个引物。
(2)PCR循环之前,常要进行次预变性,预变性的目的是增加_________________ 的概率,用PCR方法扩增目的基因时____________ (填“必须”或“不必”)知道基因的全部序列。
(3)为与PET41a质粒连接,获得的目的基因A 两端要含有________ (写出限制酶名称)酶切位点。DNA 连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成的化学键是_______ 。为了提高获得重组DNA的效率,除了考虑适宜的外界条件外,还需考虑_______________ 。(至少两点)
(4)获得含 SSB基因的重组质粒后,进行如下实验切割原质粒和重组质粒,获得片段大小见表格(1kb=1000碱基对),分析数据,计算可得SSB基因的长度为________ 。与人基因组文库中的SSB基因相比,通过①过程获得的SSB基因结构特点________ (填“有”或“无”)启动子、终止子和内含子等非编码序列。
(5)②过程目的是将重组质粒转入到用____ 处理过的大肠杆菌内,并接种于添加______ 的培养基上,收集菌落进行鉴定,将阳性菌落进一步纯化后再将菌体________ 处理,筛选得到重组SSB蛋白。
(1)利用RNA 通过①过程获得cDNA 需要
(2)PCR循环之前,常要进行次预变性,预变性的目的是增加
(3)为与PET41a质粒连接,获得的目的基因A 两端要含有
(4)获得含 SSB基因的重组质粒后,进行如下实验切割原质粒和重组质粒,获得片段大小见表格(1kb=1000碱基对),分析数据,计算可得SSB基因的长度为
限制酶 | EcoRI | BanHI 和 XhoI |
原质粒 | 8.1kb | 2.7kb、5.4kb |
重组质粒 | 3.4kb、5.0kb | 未做该处理 |
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【推荐3】我国科学家屠呦呦因青蒿素的研究荣获2015年诺贝尔生理学和医学奖。青蒿素是目前世界上最有效的治疗疟疾药物,为青蒿植株的代谢产物,其化学本质是一种萜类化合物,其生物合成途径如图1所示。正常青蒿植株的青蒿素产量很低,难以满足临床需求,科学家为了提高青蒿素产量,将棉花中的FPP合成酶基因导入了青蒿植株并让其成功表达,获得了高产青蒿植株,过程如图2所示。
(1)研究人员从棉花基因文库中获取FPP合成酶基因后,可以采用________ 技术对该目的基因进行大量扩增,该技术除了需要提供模板和游离的脱氧核苷酸外,还需要提供__________ 、________________________ 等条件。在基因工程中通常选择细菌质粒作为运载体,原因之一是____________________________ ;如果某质粒由1000个核苷酸组成,核苷酸平均分子量为a,则该质粒的质量为____________ 。
(2)图2中的①为_____________ ,形成过程中需要____________________ 等酶;棉花FPP合成酶基因能够和质粒连接成①的主要原因是_____________________________ 。
(3)若②不能在含有抗生素Kan的培养基上生存,则原因是_________________ 。
(4)由题意可知,除了通过提高FPP的含量来提高青蒿素的产量外,还可以通过哪些途径来提高青蒿素的产量?(试举一例)________________________________ 。
(1)研究人员从棉花基因文库中获取FPP合成酶基因后,可以采用
(2)图2中的①为
(3)若②不能在含有抗生素Kan的培养基上生存,则原因是
(4)由题意可知,除了通过提高FPP的含量来提高青蒿素的产量外,还可以通过哪些途径来提高青蒿素的产量?(试举一例)
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【推荐1】下图是植物细胞杂交过程示意图,请据图回答:
(1)自然条件下,番茄和马铃薯不能进行杂交,原因是__________________ 。
(2)植物体细胞杂交技术的核心步骤是__________________ ,人工诱导②过程的物理方法有_________ 、电融合法等。若利用此技术生产治疗癌症的抗癌药物——紫杉醇,培养进行到_________ (填字母编号)即可。
(3)与过程③密切相关的具有单层膜结构的细胞器为_________ 。在④⑤培养过程中,除了提供水分、无机盐、糖类、维生素及氨基酸外,往往还需要在培养基中加_________ ,最终得到的杂种植株_________ (可育/不可育)。
(1)自然条件下,番茄和马铃薯不能进行杂交,原因是
(2)植物体细胞杂交技术的核心步骤是
(3)与过程③密切相关的具有单层膜结构的细胞器为
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【推荐2】番茄和马铃薯同属于茄科植物,如图所示为科学家利用番茄叶细胞和马铃薯叶细胞杂交培育“番茄一马铃薯”植株的过程,请回答下列问题。
(1)图中①②过程使用了纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,以便获得植物_________ 。在动物细胞培养中,可用_________ 酶处理剪碎的动物组织,使细胞相互分离。
(2)过程③发生细胞融合时常使用的化学药剂是_________ ,与该过程不相同的是动物细 胞融合的方法中可以使用_________ 。
(3)过程⑤、⑥的名称分别是_________ ,⑥过程的发生其实质是_________ 。
(4)过程⑤一⑦应用了_________ 技术获得完整植株,该过程的原理是_________ 。
(1)图中①②过程使用了纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,以便获得植物
(2)过程③发生细胞融合时常使用的化学药剂是
(3)过程⑤、⑥的名称分别是
(4)过程⑤一⑦应用了
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【推荐3】传统的人工繁殖兰花的方法是分株繁殖和种子繁殖,随着科学技术的进步,人们开始采用“组织培养繁殖兰花”,如下图所示。
(1)图中①过程为________ ,②与④相比分化程度________ ,全能性________ 。
(2)兰花的叶肉细胞之所以能培养为新个体,是因为细胞中含有________________ ,具有发育成完整个体的潜能。
(3)图中③与①过程相比较,培养基中各种激素的种类________ (填“相同”或“不同”,下同),各种激素的含量________ 。
(4)有人利用植物体细胞杂交技术解决兰花生根速度慢、幼苗生存能力弱的问题,但操作后得到的“韭菜—兰花”并没有预想中的“繁殖容易,香气浓郁”,可能的原因是___________________ 。
(5)若①是花药,经过组织培养可获得____________ 植株,继续对其使用________ 处理可获得正常植株,该过程称为______________________ 。
(1)图中①过程为
(2)兰花的叶肉细胞之所以能培养为新个体,是因为细胞中含有
(3)图中③与①过程相比较,培养基中各种激素的种类
(4)有人利用植物体细胞杂交技术解决兰花生根速度慢、幼苗生存能力弱的问题,但操作后得到的“韭菜—兰花”并没有预想中的“繁殖容易,香气浓郁”,可能的原因是
(5)若①是花药,经过组织培养可获得
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