自1973年博耶和科恩成功地使外源基因在原核细胞中表达开始,基因工程正式问世了,人们对DNA的关注也越来越多。分析并回答下列问题:
(1)从生物组织中提取DNA时,若要获取含有DNA的滤液,需破碎细胞;若为鸡的成熟红细胞,可以加入一定量的蒸馏水,原因是细胞________而涨破;若为植物细胞可以加入一定量的洗涤剂。
(2)利用DNA和RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异,可以将它们分离。如DNA的溶解度在NaCl溶液浓度为________时最小,可以使DNA与其他杂质初步分离。
(3)为了纯化提取的DNA,可以用95%的酒精去除滤液中的杂质。其原理是DNA不溶于酒精溶液,但细胞中的某些物质却可以溶于酒精溶液,可以推测溶于酒精中的物质可能有________。
(4)一般DNA的鉴定试剂为________,沸水浴后溶液中有DNA则颜色为________。
图是三种微生物在不同条件下的生长速率曲线,请据图回答:
(1)甲、乙、丙三条曲线对比说明_______________________________________________。
(2)曲线乙中的B点表示__________________________________;AB段表明__________________________________;BC段表明__________________________________。造成这种现象的原因是____________________________________________。
将10 mL酵母菌液放在适宜的温度下培养,并于不同时间内等量均匀取样4次,分别测定样品中的酵母菌的数量和pH,结果如下表。请分析回答:
样品 |
酵母菌的数量(个/立方毫米) |
pH |
1 |
1 210 |
4.8 |
2 |
820 |
5.4 |
3 |
1 210 |
3.7 |
4 |
1 000 |
5.0 |
(1)表中样品的取样先后次序为______。
(2)对酵母菌而言,10 mL的该培养液的总数K值为______。
(3)若第5次均匀取样时,样品中的酵母菌数量为760个/立方毫米,产生这一结果的原因是________________________________________________。
解析:本题的命题思想是要求学生学会用实验方法计算并分析种群数量增长的限制因素。
在某一特定的植物基因工程中,用土壤农杆菌中的Ti质粒作为运载体。把目的基因重组入Ti质粒上的T-DNA片段中,再将重组的T-DNA插入植物细胞的染色体DNA中。
(1)科学家在进行上述基因操作时,要用同一种 分别切割质粒和目的基因,质粒的黏性末端与目的基因DNA片段的黏性末端就可通过 而黏合。
(2)将携带抗除草剂基因的重组Ti质粒导入二倍体油菜细胞,经培养、筛选获得一株有抗除草剂特性的转基因植株。经分析,该植株含有一个携带目的基因的T-DNA片段,因此可以把它看作是杂合子。理论上,在该转基因植株自交F1代中,仍具有抗除草剂特性的植株占总数的 ,
(3)种植上述转基因油菜,它所携带的目的基因可以通过花粉传递给近缘物种,造成“基因污染”。如果把目的基因导入叶绿体DNA中,就可以避免“基因污染”,原因是
。
已知鸡的成熟红细胞合成β珠蛋白,胰岛细胞合成胰岛素。用编码上述两种蛋白质的基因作探针,分别对两种细胞中提取的总DNA片段进行杂交,结果显示为实验一;分别对两种细胞中提取的总RNA片段进行杂交,结果显示为实验二:
实验一细胞总DNA |
实验二细胞总RNA |
|||
成熟红细胞 |
胰岛细胞 |
成熟红细胞 |
胰岛细胞 |
|
β珠蛋白基因 |
+ |
+ |
+ |
一 |
胰岛素基因 |
+ |
+ |
一 |
+ |
注:+为阳性结果;一为阴性结果
(1)实验一结果表明:。
实验二结果表明:。
(2)试分析:成熟红细胞合成β珠蛋白而不合成胰岛素的原因是:。
(3)在实验二的DNA分子探针杂交实验中碱基配对的原则是。
(4)试判断:合成蛋白质的遗传密码是否在探针上,并说明理由:
科学家通过基因工程培育抗虫棉时,需要从苏云金芽孢杆菌中提取出抗虫基因,“放入”棉花的细胞中与棉花的DNA结合起来并发挥作用,请回答下列有关问题:
(1)从苏云金芽孢杆菌中切割抗虫基因所用的工具是___ ______,此工具主要存在于___________中,其特点是_______________________。
(2)苏云金芽孢杆菌一个DNA分子上有许多基因,获得抗虫基因常采用的方法是“鸟枪法”。具体做法是:用________________酶将苏云金芽孢杆菌的____________切成许多片段,然后将这些片段_________,再通过_________转入不同的受体细胞,让它们在各个受体细胞中大量_________,从中找出含有目的基因的细胞,再用一定的方法把_____________分离出来。
(3)进行基因操作一般要经过的四个步骤是_______________、_____________、____________、_____________。