(10分)苏云金杆菌(Bt)能产生具有杀虫能力的毒素蛋白。下图是转Bt毒素蛋白基因植物的培育过程示意图(ampt为抗氨苄青霉素基因),据图回答下列问题。
(1)将图中①的DNA用HindⅢ、BamHⅠ完全酶切后,反应管中有________种DNA片段。
(2)图中②表示HindⅢ与BamHⅠ酶切、DNA连接酶连接的过程,此过程可获得________种重组质粒;如果换用BstⅠ与BamHⅠ酶切,目的基因与质粒连接后可获得________种重组质粒。
(3)目的基因插入质粒后,不能影响质粒的________。
(4)图中③的Ti质粒调控合成的vir蛋白,可以协助带有目的基因的T-DNA导入植物细胞,并防止植物细胞中________对T-DNA的降解。
(5)已知转基因植物中毒素蛋白只结合某些昆虫肠上皮细胞表面的特异受体,使细胞膜穿孔,肠细胞裂解,昆虫死亡。而该毒素蛋白对人类的风险相对较小,原因是人类肠上皮细胞_______。
(6)生产上常将上述转基因作物与非转基因作物混合播种,其目的是降低害虫种群中的________基因频率的增长速率。
玉米的抗锈病和易感锈病是一对相对性状。某科研小组对玉米(属于风媒花类型)实验田调查发现抗锈病品种所占比例为84%,该玉米品种留种,第二年种植后发现有性状分离现象。请回答以下问题:
(1) 推测该实验田中的抗锈病纯合体和杂合体的基因型频率分别是_____________。
(2) 科研人员第三年在原种圃内选择100~200株生长良好的抗锈病植株___________,这样做的目的是提高________的比例,如此重复连续多代可培育出优良的遗传性稳定的抗锈病玉米品种。
(3) 造成玉米减产的另一重要是其易受棉铃虫危害,损失很大,科学家利用基因工程向玉米中转入了苏云金芽孢杆菌Bt晶体毒素蛋白基因,培育出了抗虫玉米。
①请列举至少两个原因说明Bt基因能在玉米细胞中成功表达的原因:
② 如果要将上述两种已分别纯化的玉米培育既抗锈病又抗虫的纯合玉米新品种(两对基因分别位与非同源染色体上),请选择亲本并写出杂交育种过程(抗锈病和易感锈病性状可用T、t表示;抗虫和非抗虫性状由B、b表示)。
Ⅰ.科学研究表明:精神因素(焦虑、紧张等的心理应激)会使T细胞活性下降,对病毒、真菌感染的抵抗能力和对肿瘤细胞的监控能力下降,还间接引起机体生成抗体的能力降低。以下是其机理的简单示意图,请据图回答:
(1)由图可知,精神因素(焦虑、紧张等的心理应激)可通过神经系统调节免疫器官或免疫细胞的活动,也可通过内分泌系统调节免疫器官或免疫细胞的活动。
(2)精神因素使T细胞活性下降,引起机体生成抗体能力降低的可能原因是。
(3)维持机体稳态离不开细胞间的信息交流,动物细胞间进行信息交流的途径有:一是激素、神经递质、淋巴因子、H+等信息分子实现信息交流;二是通过实现信息交流,如吞噬细胞将抗原呈递给辅助性T细胞。
(4)由图可知,人体内环境的是通过三大系统共同协调完成的。
Ⅱ. 有同学听说对柿子的催熟除了用乙烯之外,用一定浓度的酒精也可起到相应的效果。该同学希望通过一次实验,探究酒精对柿子的催熟效应和不同浓度的酒精(高浓度、中等浓度、低浓度)酒精的效应差异。材料如下:同批未成熟的柿子若干,蒸馏水和酒精(无水乙醇)。器材:略。
(1)实验步骤如下:
(2)结果与结论
【生物—生物技术实践】(本题共15分)
多聚半乳糖醛酸酶(PG)能降解果胶使细胞壁破损。番茄果实成熟中,PG合成显著增加,能使果实变红变软,但不利于保鲜。利用基因工程的方法减少PG基因的表达,可延长果实保质期。科学家将PG基因反向接到Ti质粒上,导入到番茄细胞中,得到转基因番茄。请据图22 回答:
(1)(每空2分)提取目的基因
①若已获取PG的mRNA,可通过获取PG基因。
②在该基因上游加结构A可确保基因的反向转录,结构A上应具有结合位点。得到的目的基因两侧需人工合成BamHI黏性末端。已知BamHI的识别序列如图23-甲所示,请在图23-乙相应位置上,画出目的基因两侧的黏性末端。
③重组质粒转化到大肠杆菌中的目的是。
(2)用含目的基因的农杆菌感染番茄原生质体后,可用含有的培养基进行筛选,与此同时,为能更好地达到培养目的,还需在培养基中加入。培养24~48h后取样,在质量分数为25%的蔗糖溶液中,观察细胞现象来鉴别细胞壁是否再生。
(3)由于导入的目的基因能转录反义RNA,且能与互补结合,抑制PG基因的正常表达。若转基因番茄的保质期比非转基因番茄,则可确定转基因番茄成功。
(4)获得的转基因番茄产生的种子不一定保留目的基因,科研人员常采用方法使子代保持转基因的优良性状。
【生物—生物技术实践】(本题共15分)
某中学杨老师自制大蒜提取液,希望这种简便、经济的提取液能够高效的杀灭餐具上的细菌,杨老师完成了下面的探究实验:
(1)制作提取液:杨老师将大蒜榨汁后制成提取液,具体做法如下表所示。请根据表中数据,在表中的括号内填出1#提取液应加入的冷开水量:
大蒜提取液编号 |
1# |
2# |
大蒜(g) |
350 |
350 |
冷开水(mL) |
() |
880 |
无色食醋(mL) |
/ |
20 |
(2)使用方法:将餐具浸泡在提取液中10min后取出冲洗。
(3)样品抽取:将经过处理的滤纸贴在餐具表面1min,然后再将滤纸放到50ml无菌水中,充分振荡后制成原液。再取1ml原液加入ml无菌水中摇匀制成10倍稀释液。
(4)分离及培养:用分离法分离细菌。分别取1ml原液和10倍稀释液,分别加到伊红-美蓝培养基中,用灭菌、消毒后的(用具),将原液和稀释液均匀涂布到整个平板上。每个浓度各做三个培养皿,其目的是。本实验另设1ml无菌水涂布在未接种的培养皿为空白对照,原因是排除。最后在37℃培养48h。
(5)观察记录:在下面的空白处,设计1#提取液实验组的观察记录表:
(6)结果分析:统计数据,得到消毒前后的菌落总数变化(单位cfu/cm2,每平方厘米样品中含有的细菌群落总数)(每空2分)
总份数 |
<1 |
1-10 |
10-102 |
102-103 |
103-104 |
>104 |
||
1#提取液 |
消毒前 |
30 |
0 |
0 |
0 |
3 |
18 |
9 |
消毒后 |
30 |
14 |
12 |
4 |
0 |
0 |
0 |
|
2#提取液 |
消毒前 |
33 |
2 |
0 |
0 |
3 |
12 |
16 |
消毒后 |
33 |
19 |
10 |
4 |
0 |
0 |
0 |
根据消毒前后的数据可知:
2#提取液效果高于1#,分析可能的原因:。
请你给杨老师提出需要进一步研究的问题:。
某科研小组做了一系列生理实验,将小鼠依次置于2 5℃、0℃、2 5℃环境,每一环境中均生活1 5 min,从开始到结束,每隔5 min测一次皮肤血流量、血液中促甲状腺激素、甲状腺激素的含量,共测10次,假设测量过程不影响激素的分泌,测量结果(相对值)如下表:
(1)据题中所给信息可知,进入0℃环境时,首先增加的是哪项生理指标:(填表1中字母),它代表的是;表1中C项代表的是。
(2)实验过程中,能调节小鼠产热量的生理指标是(填表1中字母)-,
能调节小鼠散热量的生理指标是(填表1中字母)。
其中表1中A的分泌受激素、激素的调节。
(3)设人在20℃的环境中的产热速率为a1,散热速率为b1,进入0℃的环境20分钟后的产热速率为a2,散热速率为b2,以下有关产热速率与散热速率的大小比较,正确的是( )
A.a1="b1" a2="b2" B.a1<a2 b1<b2
C.a1<b1 a2<b2D.A、B两项都对