利用PCR技术扩增目的基因是目的基因获取的常用方法之一。现有目的基因“X基因”,它是DNA分子上一个有遗传效应的片段,若要用PCR技术特异性地拷贝“X基因”,需在PCR反应中加入两种引物,两种引物及其与模板链的结合位置如图1所示。经4轮循环后产物中有五种不同的DNA分子,如图2所示。
(1)获取目的基因是实施基因工程的第一步,基因工程的核心步骤是 ,基因工程的原理是 。目的基因的获取除利用PCR技术扩增外,还可以从基因文库中获取。基因文库包含____和____等类型,前者的基因中含有启动子。。
(2)PCR的原理是____。PCR扩增的过程一般是:95℃下使模板DNA变性、解链→55℃下复性(引物与DNA模板链结合)→72℃下引物链延伸(形成新的脱氧核苷酸链)。变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的____,该过程在细胞内也可利用____酶实现。复性过程中引物与DNA模板链的结合是依靠 完成。在采用常规PCR方法扩增目的基因的过程中,使用的DNA聚合酶不同于一般生物体内的DNA聚合酶,其最主要的特点是
。 (3)至少需要循环一~轮,图2所示的五种不同的DNA分子在产物中才都会出现。经4轮循环后,图中④、⑤所示的DNA分子数分别占DNA分子总数的比例为 和 。
(现代生物科技)阅读下列材料,回答下列问题:材料一:山东曹县的5头克隆牛为我国首批本土克隆牛,扬名世界。2004年这批奶牛都已做妈妈了。其中“多多”一年产了8000多公斤奶,与供体牛相当,所有的克隆牛犊与代孕母牛没有遗传关系。材料二:2006年4月26日,携带了抗疯牛病基因的体细胞在淄博诞生,这是世界上第一头抗疯牛病转基因体细胞克隆雌性牛。材料三:2006年9月9日长沙,中国首例胚胎移植试管婴儿和湖南首例试管婴儿双双被大学录取。
(1)中国克隆牛培育过程中用到的细胞工程技术有_______________、_______________和_______________。
(2)胚胎移植时期的胚是_______________。
(3)克隆的奶牛产奶时参与的细胞器有_______________。
(4)抗疯牛病基因在牛细胞内表达是通过_______________来实现的。
(5)试管婴儿与供胚胎移植试管婴儿的生殖方式是_______________。
(6)克隆、转基因能否成功都可以用_______________检测。
(生物技术实践)果胶酶作用于一定量的某种物质(底物),在温度和pH保持在最适宜的条件下,生成物与反应时间的关系如下图。请回答下列问题:
(1)该酶包括_______________等,作用的底物是_______________,生成产物是_____________________________________________。
(2)在35分钟后,曲线变为水平,这是因为_____________________________________________。
(3)若果胶酶浓度和其他条件不变,反应液pH由1逐渐升高到10,则酶催化反应的速度将_______________,原因是_____________________________________________﹍﹍﹍。
(4)下图能正确表示果胶酶对底物的分解速度和温度关系的是______________________________。
动物在寒冷环境中,机体会发生一系列反应,根据所学知识,回答下列问题:
(1)受到寒冷刺激,兴奋在神经细胞膜内外的电位变化是由_____________变为____________;同时引起甲状腺激素分泌增多,这属于神经调节中的____________反射。
(2)当体内甲状腺激素合成量过多时,则会引起下丘脑分泌的____________激素和垂体分泌的____________激素减少,从而使甲状腺激素含量下降,这是一种____________调节,是人体维持____________的一个重要途径。
(3)人穿衣太少,会打寒颤,产热量成倍增加,骨胳肌产热主要是通过有氧呼吸完成的,写出有氧呼吸反应式____________。
(4)将一只青蛙和小白鼠,分别放在500mL也密闭的玻璃罩中,并由25℃移至4℃的环境中,哪个存活时间更长些____________,原因是____________。
现代考古证实,玉米起源于一种生长在5000多年前,墨西哥米切肯洲巴尔萨河流域的野生黍类,这种黍类变异性较强,经过墨西哥人数千年的培养,成为今天拥有数百个品种的玉米。大约在16世纪中期,中国开始引进玉米,中国的玉米栽培面积和总产量均居世界第2位。请回答下列问题:
(1)墨西哥人将野生黍类培育出符合人们需要的不同于野生黍类的玉米物种一般要经过__________________________三个基本环节。
(2)根据玉米光合作用的生理特点可以推测玉米原产地的光照特点和地域特点分别是______________________。
(3)玉米属单性花,雌雄同株的植物,雄蕊位于植株的顶端,雌蕊着生在叶腑部位。现将纯种高茎玉米(AA)与矮茎玉米(aa)间行种植,且雌雄蕊都能同时成熟,则高茎玉米和矮茎玉米的种子中胚乳基因型分别是______________________。
(4)叶面积指数是指地表单位面积上植物叶片的面积数量。在一定范围内随顺面积指数的增大,光合作用的产量增加。但当玉米叶面积指数过大时,光合作用产量反而降低的原因是______________________。
(5)紧凑型玉米表现出高光效型,茎叶夹角小,叶片挺直上冲,叶片透光性非常好,可以高密度种植,但种植过密也会导致减产,这是因为______________________。
(6)玉米种子中胚乳占种子体积的五分之四,内含丰富的营养物质,某同学想探究玉米种子萌发时胚发育的营养物质是否来自胚乳,设计了如下实验进行探究,请你将下列实验步骤填写完整,预测实验结果并得出相应的结论:
I、实验步骤
第一步:取30粒完整饱满的玉米种子,用水浸泡。
第二步:将吸水充分的玉米种子分为A、B、C三组。①②③
第三步:①将A组的玉米种子切除一半胚乳(不得伤及胚)
②B组______________________________________________________
③C组______________________________________________________
第四步:______________________________________________________
第五步:检测并记录A、B、C三组幼苗的生长情况。
II、预测结果并得出相应结论
①______________________________________________________
②______________________________________________________
III、没有胚乳的玉米种子,如果给予胚发育所需全部营养物质和适宜的外界条件。胚同样也能正常发育,运用______________________________方法,就可以得到证明。
下图是某高等生物细胞局部结构模式图。请分析回答:
(1)一般可认为该图细胞处在________时期,图中有________个染色体组,如果1代表Y染色体,则形成该细胞的场所是________;该生物细胞中,染色体数最多有________条。
(2)该生物的同化作用类型是________。
(3)如果a上某点有基因B,a’上相应位点的基因是b,发生这种变化的原因是________。
(4)要鉴定图中1的主要成分,理论上选用的鉴定试剂是______。