甲磺酸乙酯(EMs)能使DNA序列中G—C对转换成A—T对。育种专家将番茄种子用EMS溶液浸泡后种植,通常可获得株高等性状变异的多种植株。请回答下列问题:
(1)用EMS浸泡种子是为了提高 ,某一性状出现多种变异类型,说明变异具有 。
(2)诱变选育出的番茄植株还可通过PCR方法进行检测,通常该植株根、茎和叶都可作为检测材料,这是因为 。
(3)番茄(2n=24)的株高正常(A)对矮生(a)为显性,在♀AA×♂aa杂交中,若部分A基因所在的染色体在减数第二次分裂时不分离;则理论上产生的全部雌配子染色体数目为 ,这种情况下,杂交后代的株高表现型是 。
(4)有人认为赤霉素能提高物质X的活性,导致细胞伸长。某科技小组的同学想通过实验验证该种说法的可信度,从而确认赤霉素使番茄株高增加的机理。请帮助该小组同学完成以下实验设计,并回答下列问题:
①分别测定正常与矮生番茄植株的赤霉素含量、物质X含量和株高。
② .
③一段时间后,测定处理后的植株的相应指标,进行统计和分析。
如果处理后的植株的三项指标与未处理的正常植株的相应指标 ,而与 差异显著,则说明赤霉素能提高物质x的活性,使株高增加。科学家发现,在物质X的作用下,葡萄糖脱水缩合形成大分子物质的量会增加,那么该过程的生成物最可能参与构成植物细胞的 (写细胞结构),从而使细胞伸长,植株增高。
科学家将鱼抗冻蛋白基因转入番茄,使番茄的耐寒能力大大提高,可以在相对寒冷的环境中生长。质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、HindⅢ、AluⅠ等四种限制酶切割位点,下图是转基因抗冻番茄培育过程的示意图(ampr为抗氨苄青霉素基因),其中①~④是转基因抗冻番茄培育过程中的相关步骤,Ⅰ、Ⅱ表示相关结构或细胞。请据图作答:
(1)在构建基因表达载体时,可用一种或者多种限制酶进行切割。为了避免目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接,在此实例中,应该选用限制酶________分别对____进行切割,切割后产生的DNA片段分别为、种。
(2)培养基中的氨苄青霉素会抑制番茄愈伤组织细胞的生长,要利用该培养基筛选已导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄细胞,应使基因表达载体Ⅰ中含有__________作为标记基因。
(3)研究人员通常采用__________法将鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞内。通常采用________技术,在分子水平检测目的基因是否翻译形成了相应的蛋白质。
下面是以小鼠为对象进行的研究工作,请分析回答问题。
(1)进行小鼠胚胎工程操作时,首先在光控周期下(光照14h,黑暗10h)饲养成年雌鼠,并注射促进性腺激素,目的是。然后从雌鼠输卵管中取出卵子,在一定条件下培养成熟;并从雄鼠附睾中取出精子,在一定条件下培养一段时间,目的是。再在37℃,5%CO2条件下,精卵共同作用4h,冲洗后继续培养。定时在显微镜下观察胚胎的变化,第5天右以看到胚胎发生收缩,细胞间隙扩大,接着胚胎内部出现裂隙,这是胚胎_________期开始的标志。
(2)如果体外受精后,在精核与卵核融合之前,用微型吸管除雄核,再用细胞松弛素B处理(作用类似于用秋水仙素处理植物细胞),处理后的受精卵可发育成小鼠。这种方法在动物新品种选育中的显著优点是。
(3)如果将小鼠甲的体细胞核移入小鼠乙的去核卵细胞中,由重组细胞发育成小鼠丙,则小鼠丙的基因来源于。
(4)如果将外源基因导入小鼠受精卵,则外源基因可能随机插入到小鼠受精卵DNA中。这种受精卵有的可发育成转基因小鼠,有的却死亡。请分析因外源基因插入导致受精卵死亡的最可能原因。
(11分)下图是二倍体植物组织培养的简略表示。据此回答:
脱分化再分化
①— — →②— — →③——→④
(1)①表示 _____________,它能被培养成为④的根本原因是 。
(2)②表示 ,它与①相比分化程度 ,全能性 。
(3)若①是花药,则④是_________________,继续对其使用 处理可获得
正常植株,该育种方式称为____________________,属于生殖。
(4)若利用此项技术制造治疗烫伤、割伤的药物——紫草素,培养将进行到(填编号) 。
1990年,在经过了长期的审查后,美国NIH(美国国立卫生研究所)终于批准了对一名患有严重复合型免疫缺陷症的4岁女孩实施基因治疗。腺苷酸脱氨酶是免疫系统完成正常功能必需的酶,临床患者先天腺苷酸脱氨酶(ada)基因缺乏,导致她患重症联合免疫缺陷病(SCID)。因此,她不能抵抗任何微生物的感染,只能在无菌条件下生活。运用现代生物技术进行治疗后,患者的免疫功能得到了很大的修复。下图表示治疗SCID的过程,请据图回答下列问题
(1)在这个实例中充当“分子运输车”的是________,目的基因是________,目的基因的受体细胞是________。
(2)要获得携带人正常ada基因的细菌,需要的工具包括________、 ________、______
(3)人的ada基因与胰岛素基因相比,其主要差别是________。
(4)如果科学家通过基因工程技术,成功改造了某女性血友病患者的造血干细胞,使其凝血功能全部恢复正常。写出该女性的卵原细胞在治疗前后的基因型:(正常基因为H,血友病基因为h)________ 、________ 。
(5)如果该女性在恢复正常后,与一正常男性结婚,所生子女的表现型为________ (在下列选项中选择正确的一项),并说明理由:________________________。
A.子、女儿全部正常
B.儿子、女儿中各一半正常
C.儿子全部患病、女儿全部正常
D.儿子全部正常、女儿全部患病
(每空1分,共8分)下图为两种单基因遗传病的系谱图,已知个体6不带有甲病的致病基因。(甲病基因用B、b,乙病基因用A、a)
(1)甲病是位于__________染色体上的__________性基因控制的遗传病。
(2)乙病是位于__________染色体上的__________性基因控制的遗传病。做出此判断的理由是______________________________。
(3)个体5的基因型为__________,个体6的基因型为____________________。
(4)若允许3和4再生一个孩子,2种病都不患的机率是__________。