质粒能成功转入植韧细胞,并将质粒上的一部分外源DNA整合到植物的DNA中。 下图表示利用质粒进行转化获得抗除草剂大豆的过程。请据图分析回答:
(1)④过程应用的主要生物技术是 ,该技术的理论依据是 。关键步骤是利用含有一定营养和激素的培养基诱导植物细胞进行________和_________。
(2)过程②需要通过 使质粒与目的基因切口黏合。
(3)组建理想的载体需要对天然的质粒进行改造。下图是天然土壤农杆菌Ti质粒结构示意图(示部分基因及部分限制性内切酶作用位点),据图分析:
若用限制酶I分别切割改造过的理想质粒和带有抗除草剂基因的DNA分子,并构成重组Ti质粒。分别以含四环素和卡那霉素的培养基培养已成功导入抗虫基因的水稻胚细胞,观察到的细胞生长的现象是 _____________________________________________。
(4)若限制酶Ⅱ切割DNA分子后形成的粘性末端为序列,则该酶识别的核苷酸序列是
葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质。人体细胞膜上分布有葡萄糖转运体家族(简称G,包括G1、G2、G3、G4等多种转运体)。
(1)G在细胞中的合成,经过加工后,分布到细胞膜上。
(2)由图分析可知,葡萄糖通过的方式运输进入上述两种细胞。研究表明,G1分布于大部分成体组织细胞,其中红细胞含量较丰富。G2主要分布于肝脏和胰岛B细胞。两种转运体中,G1与葡萄糖的亲和力,保障红细胞在血糖浓度时也能以较高速率从细胞外液摄入葡萄糖。当血糖浓度增加至餐后水平(10mmol/L)后,与红细胞相比,肝脏细胞增加很多,此时肝脏细胞摄入的葡萄糖作为储存起来。同时,血糖浓度的增加,也会引起胰岛B细胞分泌增多。
(3)研究表明,G3分布于脑内神经元细胞膜上,G4主要在肌肉和脂肪细胞表达。人体不同的组织细胞膜上分布的G的种类和数量不同,这种差异既保障了不同的体细胞独立调控葡萄糖的,又维持了同一时刻机体的浓度的稳定。
(4)肿瘤细胞代谢率高,与正常细胞相比,其细胞膜上G1的含量。临床医学上可用G1含量作为预后指标。
【生物—现代生物科技专题】一对表现型正常的夫妇,生了一个β地中海贫血症患儿。在他们欲生育第二胎时,发现妻子的双侧输卵管完全堵塞,不能完成体内受精。医生为该夫妇实施了体外受精和产前基因诊断,最终喜获一健康女婴。请回答:
(1)哺乳动物的体外受精主要包括________ 、________、_____ 等主要步骤。
(2)在对胎儿进行β地中海贫血症的产前基因诊断时,要先从羊水中的胎儿细胞提取DNA进行PCR扩增,然后用限制酶对扩增产物进行切割,产生多个片段的酶切产物,再根据不同长度的酶切产物在电泳时移动的速率不同,形成不同的电泳条带进行判断。
①PCR扩增与体内DNA复制过程中,解旋的方法不同,前者通过__________解开双链,后者通过________解开双链。
②一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,大多数限制酶的识别序列由______个核苷酸组成。DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式,即黏性末端和平末端。当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA的两条链分别切开时,产生的是______。
③利用PCR扩增目的基因也是目的基因获取的方法之一,除此以外,目的基因还可以从基因文库中获取,基因文库包含________ 和________ 等类型,后者的基因中含有启动子。
④基因诊断的主要原理是_____________。
【生物—生物技术实践】
Ⅰ.葡萄发酵可产生葡萄酒,如图是甲、乙、丙三位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中,在温度等适宜的条件下进行发酵,如图所示。发酵过程中,每隔一段时间均需排气一次。
据图分析,甲和丙同学的操作有误,其中甲同学的错误是 ;丙同学的错误是 ,上述发酵过程结束后,甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是、、。
Ⅱ.下图是月季花药离体培养产生花粉植株的两种途径,请据图回答有关问题:
(1)选用的材料合适与否是成功诱导出花粉植株的重要因素,一般来说选用单核期的花粉可提高成功率,原因是。上图中花药经脱分化产生胚状体还是愈伤组织主要取决于培养基中。
(2)基因型为AaBb(两对基因自由组合)的二倍体月季,用它的花药进行离体培养,在获得由花粉发育成的单倍体植株的同时,也得到一些二倍体植株。可能的原因是。对花药离体培养过程中得到的幼胚,用0.2%—0.4%的秋水仙素进行处理,得到了许多染色体数目增加一倍的植株。其中,两对性状均为显性的基因型是。
果蝇3号常染色体上有裂翅基因。为培育果蝇新品系,研究人员进行如下杂交实验(以下均不考虑交叉互换)。
(1)将某裂翅果蝇与非裂翅果蝇杂交,F1表现型比例为裂翅:非裂翅=1:1,F1非裂翅果蝇自交,F2均为非裂翅,由此可推测出裂翅性状由性基因控制。F1裂翅果蝇自交后代中,裂翅与非裂翅比例接近2:1的原因最可能是。
(2)将裂翅品系的果蝇自交,后代均为裂翅而无非裂翅,这是因为3号染色体上还存在另一基因(b),且隐性纯合致死,所以此裂翅品系的果蝇虽然均为,但自交后代不出现性状分离,因此裂翅基因能一直保留下来。
(3)果蝇的2号染色体上有卷翅基因D和另一基因E(纯合致死)。卷翅品系的果蝇自交后代均为卷翅,与上述裂翅品系果蝇遗传特点相似。利用裂翅品系和卷翅品系杂交培育裂卷翅果蝇品系,F1基因型及表现型如下图甲所示。
欲培育出图乙所示的裂卷翅果蝇,可从图甲所示F1中选择合适的果蝇进行杂交。若从F1中选与裂卷翅果蝇杂交,理论上应产生四种表现型的子代,但实际上没有裂卷翅果蝇。推测可能是F1裂卷翅果蝇产生的含有基因的配子死亡,无法产生相应的后代。若从F1中选表现型为与
的果蝇杂交,子代裂卷翅果蝇有种基因型,其中包含图乙所示裂卷翅果蝇,进而培养出新品系。
(4)分析可知,欲保留果蝇某致死基因且自交后代该基因频率一直不变,还需保留与该基因在上的另一致死基因。
玉米是重要的粮食作物和重要的饲料来源,也是全世界总产量最高的粮食作物。下图为玉米秸秆综合利用的一种途径,其中数字表示某地块的玉米秸杆综合利用时各生物同化的总能量,据图回答:
(1)输入该生态系统的能量主要是,加快生态系统的物质循环是图中的,该生态系统容易遭到破坏的原因是__________________。
(2)图中生物可构成的食物链(网)是,食物链和食物网是生态系统的渠道。
(3)研究生态系统的能量流动一般将视为一个整体进行研究。从生态系统营养结构考虑,从家畜到食物菌的能量流动效率为。
(4)与秸秆直接还田相比,图示还田方式的优点是①,②。