水稻种子中70%的磷以植酸形式存在,植酸容易与蛋白质结合排出体外,是多种动物的抗营养因子,而植酸酶可降解植酸。科学家研究发现酵母菌中含有植酸酶,设想将酵母菌的植酸酶基因导入水稻,培育低植酸转基因水稻品种。下图是获取植酸酶基因的流程,结合所学知识及相关信息回答下列问题:
(1)图中基因组文库 cDNA文库(填“大于”或者“小于”),B过程需要的酶是 。
(2)为获得大量的目的基因,可以用 技术进行扩增,其原理是 ,该过程中需要以图中的 或 为模板,所用酶的显著特点是 。
(3)植酸酶基因能在水稻体内稳定遗传的关键是 ,可以用 技术进行检验。科学家想获得活性更高的植酸酶,首先要设计预期 ,再推测应有的氨基酸序列,最终对 进行修饰,这是基因工程的延伸----蛋白质工程。
(4)植物基因工程硕果累累,请列举出两方面的应用
① ;
② 。
科学家已成功将人a一抗胰蛋白酶基因导入山羊,可通过转基因山羊分泌的乳汁来产人抗胰蛋白酶。培育该转基因山羊的基本过程如下:
(1)为了鉴别人抗胰蛋白酶基因是否导人山羊受精卵中,基因表达载体中须含有________。
(2)将基因表达载体导入山羊受精卵的最常用有效的方法是________。
(3)山羊受精卵一般要培养到________阶段,才能植入母体。
(4)早期胚胎植入母体的技术称为________。
(5)要检测转基因山羊分泌的乳汁是否含有人抗胰蛋白酶,可采用____________方法。
西葫芦果实的形状由两对基因(A和a,B和b)控制,这两对基因位于非同源染色体上。A_B_型西葫芦结扁盘形果实;A_bb或aaB_型西葫芦结圆球形果实;aabb型西葫芦结长圆形果实。现让两株圆球形西葫芦杂交,得F1植株(数量足够多)。请回答下列问题。
(1)若F1植株中共结有圆球形和长圆形两种西葫芦,则亲本西葫芦的基因型为:____________________
(2)若全部F1植株皆结圆球形西葫芦,能否判断亲本西葫芦为纯合子?为什么? ________________________________________________________________________
(3)请完成下列实验方案以验证控制西葫芦果实形状的两对等位基因遵循自由组合定律。
实验方案:
①选取结____形西葫芦与结____形西葫芦的纯合亲本进行杂交,获得F1植株。
②F1植株自交,获得F2植株。观察记录F2中的表现型及比例。
预期结果:F2中的表现型及比例为____________________。
农业生产上,常用2,4—D作除草剂除去小麦田里的马齿苋(一种双子叶植物)。
(1)2,4—D是一种人工合成的生长素类似物,其生理作用表现出____性;一般在____浓度时,能抑制马齿苋生长。
(2)不同植物对2,4—D的反应敏感程度不同,其中对2,4—D反应敏感程度较高的植物是______(小麦/马齿苋)。
(3)由于对2,4—D影响马齿苋生长的情况所知不多,若要确定2,4—D溶液杀死马齿苋的最低浓度,可先设计一组________________的预实验进行摸索,以便在预实验的基础上设计细致的实验。在预实验中控制无关变量非常重要,请举出一个无关变量:________________________。
苹果压汁加工时,容易发生褐变而影响果汁的品质。苹果汁褐变是指在有氧条件下,细胞内的多酚氧化酶氧化多酚化合物,以至生成褐色物质而引起的现象。请分析回答:
(1)刚压榨的苹果汁置于冰箱(4℃)中可延缓褐变,其原因是____________________。
(2)削皮后的苹果也易发生褐变,请提出一种对削皮苹果既能暂时保鲜又能延缓褐变的简便方法(冰箱保存除外)。____________ 。
(3)生产中发现:成熟苹果压汁加工时,褐变程度轻于未成熟苹果。某研究小组提出下列两种实验假设以解释此现象的产生原因。请完成下列实验:
假设一:苹果成熟过程中多酚化合物含量逐渐降低,而多酚氧化酶含量相对稳定。
假设二:苹果成熟过程中多酚氧化酶含量逐渐降低,而多酚化合物含量相对稳定。
供选实验材料:未成熟苹果,成熟苹果,多酚氧化酶溶液,多酚化合物溶液,蒸馏水等
实验步骤:
第一步:选取____(未成熟/成熟)苹果,压榨制成苹果汁,静置一段时间,待用。
第二步:取A、B两支试管,分别加入等量的苹果汁,观察并记录褐色深浅程度。
第三步:往A试管中加入适量的多酚氧化酶溶液,振荡混合均匀;往B试管中加入____________,振荡混合均匀。
第四步:分别观察比较A、B试管苹果汁加试剂前后褐色深浅变化情况。
预期结果及结论:若A试管苹果汁________________,B试管苹果汁________________,则假设一成立。
2008年诺贝尔化学奖授予了三位在研究绿色荧光蛋白(GFP)方面做出突出贡献的科学家。绿色荧光蛋白能在蓝光或紫外光的激发下发出荧光,这样借助GFP发出的荧光就可以跟踪蛋白质在细胞内部的移动情况,帮助推断蛋白质的功能。GFP基因可作为目的基因用于培育绿色荧光小鼠,下图表示培育绿色荧光小鼠的基本流程:请根据上述材料回答下列问题:
(1)过程①必需用到的工具酶是__________________。
(2)过程②将基因表达载体导入小鼠受精卵时,采用最多也最有效的方法是____________。然后还可以通过____________技术来检测绿色荧光蛋白基因是否已导入成功。
(3)在进行过程④前,利用______技术可以获得数目更多且基因型相同的绿色荧光小鼠。
(4)GFP基因与目的基因一起构建到载体上不影响目的基因的表达,也不影响由目的基因控制合成的蛋白质的结构与功能,且对细胞无毒性作用,因此GFP基因可以运用作为基因表达载体上的______。