科学家将人的生长激素基因与大肠杆菌的DNA分子进行重组,并成功地在大肠杆菌中得以表达。但在进行基因工程的操作过程中,需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒,便于重组和筛选。已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是-G↓GATTC-,限制酶Ⅱ的识别序列和切点是-↓GATC-,请据图回答:
(1)过程①所需要的酶是 。
(2)在构建基因表达载体的过程中,应用限制酶 切割质粒,用限制酶 切割目的基因。用限制酶切 割目的基因和载体后形成的黏性末端通过 原则进行连接。人的基因之所以能与大肠杆菌的DNA分子进行重组,原因是 。
(3)在过程③中一般将受体大肠杆菌用 进行处理,以增大 的通透性,使含有目的基因的重组质粒容易进入受体细胞。
(4)将得到的大肠杆菌B涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上,得到如图a所示的结果(圆点表示菌落),该结果说明能够生长的大肠杆菌中已导入了 ,反之则没有导入;再将灭菌绒布按到培养基a上,使绒布表面沾上菌落,然后将绒布按到含四环素的培养基上培养,得到如图b所示的结果(圆圈表示与图a中培养基上对照无菌落的位置)。与图b圆圈相对应的图a中的菌落表现型是 ,这些大肠杆菌中导入了 。
棉花的纤维有白色的,也有紫色的;植株有因高酚而抗虫的,也有低酚不抗虫的,控制这两对性状的基因分别位于不同的同源染色体上,彩色棉作为一种具有天然颜色的特殊棉花,它不需要染色就可制成各种原色棉布,低酚棉是一种特殊类型的棉花品种,具有棉纤维酚含量低,对人体皮肤无负影响的优点,但低酚棉由于酚含量低,使得低酚棉的抗虫能力普遍下降。现有白色低酚不抗虫棉及紫色高酚抗虫棉的两种纯合品种,欲培育出紫色低酚抗虫棉品种。某育种机构设计的育种方案如图所示,请回答该方案中的相关问题:
(1)从理论上讲,F2群体中的基因型、表现型及其中纯种依次为_______________ 种。截止F2的这一阶段在育种工作上经常采用,它依据的遗传原理是 ______________。
(2)要制备出所需要的转基因细胞,作为其中的受体细胞应从表现型为的棉株上获得,而作为所用的目的基因,一般应先在细胞外形成 _______________再导入受体细胞,为检测目的基因是否导入,一般是通过 _______________是否表达予以确定。
(3)由转基因细胞培育紫色低酚抗虫棉的过程,所采用的生物工程技术为 _____________ ;其理论依据是
(4)用此方案培育的这种品种不一定是纯合体,若要快速获得紫色低酚抗虫棉的纯合体,可通过 _________育种,具体操作方法是:。
(7分)回答下列有关遗传和变异的问题。
(1)从人类遗传病的类型来分析,冠心病、哮喘是受控制的人类遗传病。
(2)“眼耳肾综合症”是一种罕见的遗传病.其遗传有明显的选择性,即:母亲患病,子女都可能患病,而父亲患病则只有女儿患病。据此可以判断出该病的遗传方式为,人群中男女患病的情况是。
(3)某种鸟类体色(基因用A、a表示)、条纹的有无(基因用B、b表示)是两对独立遗传的相对性状,下表是三组相关杂交实验情况。请分析回答问题。
①根据组杂交实验结果,可判断这两对性状中的显性性状分别是。
②第3组杂交实验后代比例为2:1,请推测其原因最可能是。
根据这种判断,若第二组后代中绿色无纹个体自由交配,F2的表现型及其比例应为
。
在牧草中,白花三叶草有两个稳定遗传的品种,叶片内含氰(HCN)的和不含氰的。现已研究查明,白花三叶草的叶片内的氰化物是经下列生化途径产生的:基因D、H分别决定产氰糖苷酶和氰酸酶的合成,d、h无此功能。现有两个不产氰的品种杂交,F1全部产氰,F1自交得F2,F2中有产氰的,也有不产氰的,将F2各表现型的叶片的提取液作实验,实验时在提取液中分别加入含氰苷酶和氰酸酶,然后观察产氰的情况,结果记录于下表:
叶片 |
表现型 |
提取液 |
提取液中加入含氰糖苷 |
提取液中加入氰酸酶 |
叶片Ⅰ |
产氰 |
含氰 |
产氰 |
产氰 |
叶片Ⅱ |
不产氰 |
不含氰 |
不产氰 |
产氰 |
叶片Ⅲ |
不产氰 |
不含氰 |
产氰 |
不产氰 |
叶片Ⅳ |
不产氰 |
不含氰 |
不产氰 |
不产氰 |
据表回答问题:
(1)由生化途径可以看出基因与生物性状的关系是:①。
② .
(2)两个不产氰亲本的基因型是;在F2中产氰和不产氰的理论比为。
(3)叶片Ⅱ叶肉细胞中缺乏酶,叶片Ⅲ可能的基因是;
(4)从代谢的角度考虑,怎样使叶片Ⅳ的提取液产氰?。
下图为现代生物进化理论的概念图,请据图回答相关问题:
(1)②导致①改变的内因是生物的和,它为生物进化提供原材料。
(2)图中③指,③的观点没有提出隔离是物种形成的必要条件,隔离是指不同种群的个体在自然条件下基因不能自由交流的现象,也就是物种形成必须要有隔离。
(3)④指的多样性。
(4)某植物种群中基因型AA的个体占20%,基因型aa的个体占50%。倘若人为舍弃隐性性状类型仅保留显性性状的基因型,令其自交,则自交一代中基因型AA的个体占,aa基因型的个体占,此时种群中A的基因频率为,经这种人工选择作用,该种群是否发生了进化?原因是。
DNA分子双螺旋结构模型提出之后,人们又去探究DNA是如何传递遗传信息的.当时推测可能有如图A所示的三种方式.1958年,Meslson和Stahl用密度梯度离心的方法,追踪由15N标记的DNA亲本链的去向,实验过程是:在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA分子均为14N﹣DNA(对照),在氮源为15N﹣DNA的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA均为15N﹣DNA(亲代),将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上,再连续繁殖两代(子代I和子代Ⅱ)后离心得到如图B所示的结果.请依据上述材料回答问题:
(1)如果与对照相比,子代I离心后能分辨出轻和重两条密度带,则说明DNA传递遗传信息的方式是.如果子代I离心后只有1条中等密度带,则可以排除DNA传递遗传信息的方式是.
如果子代I离心后只有1条中等密度带,再继续做子代Ⅱ的DNA密度鉴定:
①若子代Ⅱ离心后可以分出中、轻两条密度带,则可以确定DNA传递遗传信息的方式是.
②若子代Ⅱ离心后不能分出中、轻两条密度带,则可以确定DNA传递遗传信息的方式是的可能.
(2)他们观测的实验数据如下:梯度离心DNA浮力密度(g/ml)表
世代 |
实验 |
对照 |
亲代 |
1.724 |
1.710 |
子Ⅰ代 |
1.717 |
1.710 |
子Ⅱ代 |
(![]() ![]() |
1.710 |
子Ⅲ代 |
(![]() ![]() |
1.710 |
分析实验数据可知:实验结果与当初推测的DNA三种可能复制方式中的 半保留复制 方式相吻合.