花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病,野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化,并丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合,以获得抗黑腐病杂种植株。流程如下图。
据图回答下列问题:
(1)过程①所需的酶是 。
(2)过程②后,在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的 存在,这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。
(3)原生质体经过 再生,进而分裂和脱分化形成愈伤组织。
(4)若分析再生植株的染色体变异类型,应剪取再生植株和 植株的根尖,通过 、 、染色和制片等过程制成装片,然后在显微镜下观察比较染色体的形态和数目。
(5)采用特异性引物对花椰菜和黑芥基因组DNA 进行PCR 扩增,得到两亲本的差异性条带,可用于杂种植株的鉴定。下图是用该引物对双亲及再生植株1—4 进行PCR 扩增的结果。据图判断,再生植株1—4 中一定是杂种植株的有 。
(6)对杂种植株进行 接种实验,可筛选出具有高抗性的杂种植株。
(28分) 下图为农业上两种不同育种途径,请回答:
(1)→ 和
所示的途径依次表示______育种和______育种。其中的______育种最为理想,其优越性在于______。
(2)图中A和B处理的手段依次为_________和_____________。
(3)从F1和F4连续多代自交的目的是提高_____________的含量;从F2才开始逐步进行人工选择是因为_____________。
(4)日常生产中,还有其他的育种方式。如果想要获得根茎粗壮果实硕大但结实率较低且成熟期较晚的品种,应采用的育种方法是_____________
(5)育种工作者从混合栽培有二倍体和四倍体的温室中随机取出一植物A。为鉴定A为哪一品种,以下是某同学设计的部分实验方案,请完善实验方案并回答相关问题。
①实验步骤:
第一步:取A植株的根尖,分别制作细胞有丝分裂临时装片。
第二步:用显微镜观察并记录装片中有丝分裂____________期的_________数目。
②结果预测及结论:
如果______________________________________________________,A为二倍体。
如果______________________________________________________,A为四倍体。
若没有显微镜,也可用遗传学知识鉴定A为哪一品种,请完善以下步骤:
用A植株与正常二倍体植物杂交,看后代是否可育,若_______________________,则A为二倍体,若______________________________,则A为四倍体。
(12分) 近年来,一种原产于南美,被称为“植物杀手”的藤本植物——薇甘菊正在我国大肆扩散,对本地生物多样性和农业生产造成了巨大威胁。
(1)薇甘菊生长具有趋光性,很容易向上层生长、扩展,并象被子一样把树木全部覆盖,致使成片的植物枯死。受侵害的植物大量死亡的主要原因是:被薇甘菊缠绕覆盖的植物____________________________。从生态学角度看,薇甘菊是生态系统成分中的________________________。薇甘菊与受其侵害的植物之间的关系是______________。
(2)薇甘菊在土壤潮湿疏松、有机质丰富、阳光充足的环境中,生长特别迅速。但不耐阴和土壤贫瘠。由此可见,限制薇甘菊生长的主要非生物因素是____________________。
(3)薇甘菊与我们常见的菊花虽然同属菊科,但不是同一个物种。支持这一判断的最重要的依据是:自然条件下,他们之间存在着____________________。
(4)对薇甘菊进行种群密度取样调查时,常采用______________________。
(5)薇甘菊除了可以产生种子外,还可以通过每个枝条,另生成新的植株,这种生殖方式称为____________________。
(6)如果下图表示薇甘菊所在生态系统碳循环示意图,已知D为大气,那么在此生态系统中各成分中A为__________,B为__________,碳元素在A、B之间的流动是以___________________形式进行的。进入此生态系统的总能量是____________________,在流动过程中具__________________特点。
(12分) 遗传性乳光牙患者由于牙本质发育不良导致牙釉质易碎裂。通过对该致病基因的遗传定位检查,发现正常基因第45位原决定谷氨酰胺的一对碱基发生改变,引起该基因编码的蛋白质合成终止导致患病。已知谷氨酰胺的密码子(CAA、CAC),终止密码(UAA、UAG、UGA)。请分析回答:
(1)正常基因中发生突变的碱基对是。
(2)与正常基因控制合成的蛋白质相比,乳光牙致病基因控制合成的蛋白质相对分子质量,(减少、不变或增加)进而使该蛋白质的功能丧失。
(3)现有一乳光牙遗传病家族系谱图(已知控制乳光牙基因用A、a表示):
①乳光牙致病基因位于染色体上的_______性遗传病。
②产生乳光牙的根本原因是,若Ⅱ3和一正常男性结婚,则生一个患病男孩的可能性是。
③若Ⅱ3又患色盲,她和一正常男性结婚,则生一个正常男孩的可能性是。
(8分) 分析以下图解,回答下列问题:
(1)图中构成D的四种碱基的中文名称分别是,G表示。
(2)H是遗传物质的主要载体, E在H上呈排列,1个H含有个F。
(3)在F的复制过程中,碱基之间的打开,双螺旋链解开成为两条单链,并以每一条单链为模板,采用复制方式合成子代F分子。
(4)某基因中的一段序列为……TAT GAG CTC GTGATA……,据下表提供的遗传密码推测其编码的氨基酸序列:。
| 密码子 |
CAC |
UAU |
AUA |
CUC |
GUG |
UCC |
GAG |
| 氨基酸 |
组氨酸 |
酪氨酸 |
异亮氨酸 |
亮氨酸 |
缬氨酸 |
丝氨酸 |
谷氨酸 |
(5)一条多肽链中有氨基酸1000个,则作为合成该多肽的模板信使RNA和用来转录信使RNA的DNA分子分别至少要有核苷酸多少个()
| A.3000个和3000个 | B.1000个和2000个 |
| C.3000个和6000个 | D.2000个和4000个 |
(11)、科学家将外源目的基因与大肠杆菌的质粒进行重组,并在大肠杆菌中成功表达。下图表示构建重组质粒和筛选含目的基因的大肠杆菌的过程。请据图回答问题:
(1)步骤①和②中常用的工具酶是
和。
(2)图中质粒上有抗氨苄青霉素和抗四环素两个标记基因,经过①和②步骤后,有些质粒上的基因内插入了外源目的基因,形成重组质粒,由于目的基因的分隔使得该抗性基因失活。
(3)步骤③是
的过程,为了促进该过程,应该用处理大肠杆菌。
(4)步骤④:将三角瓶内的大肠杆菌接种到含四环素的培养基C上培养,目的是筛选
,能在C中生长的大肠杆菌有种。
(5)步骤⑤:用无菌牙签挑取C上的单个菌落,分别接种到D(含氨苄青霉素和四环素)
和E(含四环素)两个培养基的相同位置上,一段时间后,菌落的生长状况如图所示,含目的基因的菌落位于(D、E)上。请在图中相应的位置上圈出含目的基因的菌落。