正当中国各界激烈争论转基因水稻安全问题之际,在菲律宾首都马尼拉郊外的一片稻田里,一种被称为“金色大米”的转基因水稻已经悄然收获。这种转基因大米可以帮助人们补充每天必需的维生素A。由于含有可以生成维生素A的β一胡萝卜素.它呈现金黄色泽,故称“金色大米”。(摘自20l0年4月<新世纪>周刊) “金色大米”的培育流程如图所示.请回答下列问题。(已知酶I的识别序列和切点是一G ↓ GATCC一.酶II的识别序列和切点是一↓ GATC—)。
(1)图中a、b所示获得目的基因的方法是 ,培育“金色大米”的基因工程操作四步曲中,其核心是 。图中c称作 ,它的构成除了复制原点、目的基因外,还必须有 、 、 等。
(2)据图分析,在构建c的过程中,目的基因用 (限制酶Ⅰ或限制酶Ⅱ)进行了切割。检验重组载体导入能否成功需要利用 作为标记基因。
(3)过程e运用了细胞工程中的 技术,该技术的理论依据是 ;在该技术应用的过程中,关键步骤是利用含有一定营养和激素的培养基诱导植物细胞进行 和 。
(4)若希望该转基因水稻生产的“金色大米”含维生素A含量更高、效果更好,则需要通过 工程手段对合成维生素A的相关目的基因进行设计。
I.玉米籽粒黄色和白色是一对相对性状,发现黄色基因T与白色基因t是位于9号染色体上的一对等位基因,已知无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用。现有基因型为Tt的黄色籽粒植株A,其细胞中9号染色体如下图所示。
(1)为了确定植株A的T基因位于正常染色体还是异常染色体上,让其进行自交产生F1。如果F1表现型及比例为 ,则说明T基因位于异常染色体上。
(2)以植株A为父本,正常的白色籽粒植株为母本杂交产生的F1中,发现了一株黄色籽粒植株B,其染色体及基因组成如上右图所示。该植株的出现可能是由于亲本中的 本减数分裂过程中 未分离造成的。
II.下图是一个尿黑酸症(D对d显性)家族系谱图,请回答:
(3)该致病基因在 染色体上 遗传,Ⅲ11的基因型是 ,如果Ⅱ4已经怀孕,为了判断胎儿是否患病,可采取的有效手段是 (遗传咨询、B超检查、基因检测)。
下图甲在密封的试管内放一新鲜叶片和CO2缓冲液,试管内气体体积的变化可根据毛细刻度管内红色液滴的移动距离测得。在不同强度的光照条件下,测得的气体体积变化如图乙所示。
(1)10klx光照强度时,叶肉细胞中产生ATP的场所是 ,在叶绿体中ATP和NADPH的转移途径是 。此时,限制光合作用的主要环境因素是 。
(2)若此时图甲植物光照强度为5 klx,则1 h光合作用产生的气体量为 mL。若此状态下植物叶片的呼吸熵(CO2/O2)为0.7(呼吸时产生的CO2和消耗的O2的比值),那么植物光合作用除自身呼吸提供的CO2外,还需从外界吸收 mL CO2。
(生物膜系统在细胞的生命活动中作用极为重要。回答下列问题:
(1)构成生物膜基本支架的物质是 ,其形成双分子层的原因是这种分子同时具有 。
(2)细胞膜是细胞生命活动的边界,其功能包括将细胞与外界环境分隔开、进行细胞间信息交流和 。若要制备细胞膜,通常不选植物细胞的原因是__ __,实验时可将哺乳动物的红细胞置于__ __中使其涨破而得到细胞膜。
(3)细胞中有许多结构通过增加膜面积来增加__ ,保证多种反应能够在膜上更快进行,比如叶绿体的__ __。
蝴蝶为ZW性别决定的二倍体(染色体为2N),自然界中蝴蝶翅的颜色有白色和灰色两种,由等位基因A/a控制。研究者进行如下杂交实验:
回答下列问题:
(1)若要研究该蝴蝶的基因组,需要测定____条染色体上DNA的序列。
(2)通过杂交实验可以确定,A/a位于____染色体上。
(3)杂交组合一的F1随机交配得到F2,选出F2中的灰翅个体再随机交配得到的子代表现型及比例为____,
(4)研究人员发现基因B的产物能够抑制A基因表达,所以将一个B基因导入基因型为aa的受精卵的染色体上,受精卵发育成蝴蝶甲。
①若甲为雌性,将其与纯合灰翅杂交,子代表现型及比例可能有____种情况,若子代表现型及比例为____,则B基因导入了W染色体上。
②若甲为雄性,能否通过一次杂交确定B基因是导入性染色体还是常染色体上? 若能,请写出所选雌性个体基因型及判断依据;若不能,请说明原因。
苏云金杆菌能够形成一种毒性很强的蛋白质晶体,使棉铃虫等害虫瘫痪致死。1993年我国科学家成功培育出抗棉铃虫的转基因抗虫棉,基本流程如图所示。回答下列问题:
(1)苏云金杆菌与棉花在细胞结构方面的统一性体现在哪些方面? (至少写两方面),培育抗虫棉时的运载体除质粒外,还可以采用____。
(2)培育得到的抗虫棉在产生配子的过程中,两个Bt基因分别移向细胞两极的时期是____。
(3)抗虫棉的推广对环境的保护作用体现在____,但当有科学家提出将Bt基因在粮食、蔬菜作物推广,却遭到强烈反对,最可能的反对理由具体是____。