萤火虫发光是体内荧光素酶催化一系列反应所产生的现象。如果荧光素酶存在于植物体内,也可使植物体发光。一直以来荧光素酶的惟一来源是从萤火虫腹部提取。但加利福尼亚大学的一组科学家成功地通过转基因工程实现了将荧光素酶基因导入到大肠杆菌体内,并在大肠杆菌体内产生荧光素酶。请你根据已有的知识回答下列有关问题:
(1)在此转基因工程中,目的基因是
(2)在上述过程中需要多种酶的参与,其中包括限制性核酸内切酶和
(3)将此目的基因导入到大肠杆菌体内需要载体的帮助。下列各项是选取载体时必须考虑的是 (多选)。
A.能够在宿主细胞内复制并稳定保存 B.具有特定的限制酶切割位点
C.具有与目的基因相同的碱基片段 D.具有某些标记基因
(4)本实验中将目的基因导入大肠杆菌的载体可以是 (多选)。
A.质粒 B.动物病毒 C.噬菌体 D.植物病毒
(5)在此转基因工程中,将体外重组DNA导入大肠杆菌体内,并使其在细胞内维持稳定和表达的过程称为 。最常用的方法是首先用 处理大肠杆菌,目的是 。
(6)目的基因是否导入受体细胞,用 技术来检测。目的基因是否表达出相应的蛋白质,除了通过大肠杆菌是否发光来确定外,还可以通过 特异性反应来判断。
回答下列遗传和变异的相关问题:
(1)若果蝇中B、b基因位于X染色体上,b是隐性致死基因(导致隐性的受精卵不能发育,但Xb的配子有活性)。能否选择出雌雄果蝇杂交,使后代只有雌性?________。请根据亲代和子代的基因型说明理由:___________________________________________。
(2)遗传学上将染色体上某一区段及其带有的基因一起丢失引起的变异叫缺失,缺失杂合子的生活力降低但能存活,缺失纯合子常导致个体死亡。现有一红眼雄果蝇XBY与一白眼雌果蝇XbXb杂交,子代中出现一只白眼雌果蝇。请采用两种方法判断这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成的,还是由于基因突变引起的。
方法一:取该果蝇有分裂能力的细胞制成装片,显微镜下观察__________。若_____________,可能是基因突变引起的;反之,可能是染色体缺失引起的。
方法二:选该白眼雌果蝇与___________________杂交,若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数的比为_________,则这只白眼雌果蝇的出现是由于基因突变引起的;若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数的比为_________,则这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成的。
如图甲为某种绿色植物叶片的气孔结构示意图,中间两个呈肾形的细胞称为保卫细胞,它可调节气孔的开闭。图乙表示在适宜的光照、CO2浓度等条件下,某植物在不同温度下的净光合作用速率和呼吸作用速率曲线。请回答:
(1)图甲中两个细胞贴近部分细胞壁较厚,伸缩性较小,外侧较薄。图中箭头表示水分流动的总方向,水分以自由扩散方式进入保卫细胞,此时气孔________________(填“开放”或“关闭”),叶肉细胞消耗C5的速率 ________________________(填.“增大”或“减小”)。
(2)从乙图中可以看出,光合作用速率最大时的温度为 ____________ ℃。假设每天光照12小时,温度保持在25 cC, 该植物能否正常生长?为什么? ____________。
(3)气孔开放程度可以用气孔导度表示,气孔导度越大,说明气孔开放程度越大。据表中数据,较高C02浓度有利于植物幼苗度过干旱环境,主要原因是 ____________。
如图是真核细胞内呼吸作用过程的图解,请据图回答有关问题:
(1)物质X是_______,它可以通过植物的_______作用产生。
(2)物质Y可使溴麝香草酚蓝水溶液发生的颜色变化为由蓝色变成绿色再变成________。②和⑤过程中物质Y产生的场所分别是________。
(3)人体内不能进行________(填序号)过程,原因是
。
(4)在细胞呼吸过程中,实现的能量转换是有机物中稳定的化学能转换成________。
(5)花盆里的土壤板结后,需要及时松土,其目的是促进________(填序号)过程的进行,从而产生大量能量,有利于________的吸收。
(12分)由于日本福岛核电站发生核物质泄露,我国政府禁止从日本12个都县进口食品、食用农产品及饲料。请回答下列有关问题:
(1)核电站泄露的高浓度放射性物质可能直接导致高等生物产生的变异有______________,亲代这些变异会通过____________细胞遗传给后代。
(2)核泄漏发生后,放射性物质主要通过生态系统的____________(途径)在生物个体之间传递。由于生态系统的物质循环具有_________特点,所以其他国家也检测到了微量的放射性物质。
(3)某研究小组对生活在核电站周边的小鼠进行了遗传研究。小鼠尾长的长尾与短尾(由基因A、a控制),尾形的弯曲与正常(由基因B、b控制)各为一对相对性状。研究人员以多只基因型相同的雌鼠作母本,多只基因型相同的雄鼠作父本,杂交所得F1的表现型及其比例如图所示。请分析回答:
①小鼠长尾与短尾这一相对性状中,_________是显性性状。
②控制小鼠尾长和尾形的基因分别位于_________染色体和_________染色体上,这两对基因的遗传_________(符合、不符合)自由组合定律。
③母本通过减数分裂产生卵细胞的基因型有______________。
④写出Fl长尾弯曲尾个体可能的基因型: ______________________________。
(6分)美国某研究小组对人类癌变机理研究发现:抑癌基因邻近的基因合成了反义RNA,反义RNA可以与抑癌基因转录形成的mRNA形成杂交分子,从而阻断抑癌基因的表达,使细胞癌变,如图所示。请据图回答下列问题:
(1)①过程在遗传学上称为____________,在人类细胞的____________中进行。
(2)②过程需要的转运工具是______________。
(3)如果邻近基因合成了反义RNA,细胞中出现杂交分子,则图中____ (填序号)过程将被抑制。与邻近基因或抑癌基因相比,杂交分子中特有的碱基对是______。
(4)抑癌基因的主要作用是______________。