牧草中的白花三叶草有叶片内含氰(HCN)和不含氰的两个稳定遗传的品种。研究证实,白花三叶草叶片内的氰化物是经下图所示的代谢途径产生,染色体上的基因D、H分别决定产氰糖苷酶和氰酸酶的合成,两种酶在氰的形成过程中先后发挥作用,基因d、h无此功能。某研究小组用甲、乙两个不产氰的牧草品种杂交,F1全部产氰,F1自交得F2。将F2植株的叶片提取液进行了实验研究,发现F2植株有四种品系,如下表所示:
(1)该实例说明基因可以通过 过程,进而控制生物体的性状。
(2)根据研究结果判断,D基因和H基因位于 (填同一或不同)对同源染色体上,品系Ⅲ的基因型可能为 。
(3)该杂交方案的F2植株中,约有 的植株自交后代都能产氢,四种品系中的 植株自交后代都不能产氢。
(4) 利用基因工程方法可提高该牧草的抗旱性。首先,将大麦的抗旱基因HVA插入到农杆菌中的Ti质粒上转移至植物细胞,并整合到植物细胞的 上,然后采用 技术获得抗旱牧草植株,形成稳定遗传的新品种。
(5)有科学研究认为,转基因作物所携带的外源基因可以通过花粉传递给近缘物种,可能造成__________。
(每空1分,10分)某二倍体植物是杂合体,图为其花药中未成熟花粉在适宜的培养基上培养产生完整植株的过程。据图回答:
⑴图中①表示的是该花粉培养过程中的__________过程,②表示的是过程,X代表的是。
⑵图中从愈伤组织形成完整植株的途径有两条,具体通过那一条途径主要取决于培养基成分中激素的种类及其浓度配比,最后获得的来源于为成熟花粉的完整植株都称为植株(甲)。未成熟花粉经培养能形成完整植株,说明为成熟花粉具有。
⑶对植株进行______________________,才能使其结实产生后代(乙),否则植株甲只有通过无性繁殖的方式才能产生后代(丙)。乙、丙两种植株中,能产生可育花粉的是植株,该植株群体中每一植株产生可育花粉的基因组成种类数为种,该群体植株产生可育花粉的基因组成种类数为种。这种育种方式的优势是,从而开辟育种新途径。
(每空2分,12分)科学家将鼠体内的能够产生胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子重组,并且在大肠杆菌中发现了胰岛素。如图所示,请据图回答:
(1)图中[2]、[5]、[3]、[7]是获得________________的过程。
(2)图中[3]代表____,经[9]_____的作用将[7][6]“缝合”形成[8]重组DNA分子。
(3)图中[10]表示将________________的过程。
(4)[11]表示[8]随大肠杆菌的繁殖而进行________。
(5)如在大肠杆菌细胞内发现了胰岛素,说明_____________________________。
通过基因工程技术克隆细胞膜上乙酰胆碱(一种神经递质)受体基因的操作过程如下图,请分析回答问题。
(1)获得上图中的mRNA最佳材料是__________细胞。
(2)完成过程①②必不可少的酶是__________。
(3)构建的基因表达载体上除了目的基因、标记基因外,还要有_________、__________。
(4)探针筛选的目的是_____________。
科学家发现家蝇幼虫体内有一种抗肿瘤蛋白,具有抗癌的奇特疗效。它能对肿瘤产生特异性的抑制,并能增强机体的免疫力。下图所示为通过基因工程技术生产这种蛋白质的方法,请回答下列问题:
(1)图中C过程是基因工程的核心步骤。此步骤的目的是_____ ______,
(2)把B导入大肠杆菌过程,用大肠杆菌作为受体细胞的优点是_____________________。
(3)经检测抗肿瘤基因已经成功导入受体细胞。为了检测目的基因是否转录,需要从受体细胞提取____________,用______________法检测;为了检测目的基因是否翻译,需要从受体细胞提取蛋白质,用___________法检测。
土壤农杆菌是一种能引起双子叶植物产生冠瘿瘤的土壤细菌,它带有Ti质粒。Ti质粒是携带细菌DNA向宿主植物基因组转化所需信息的重要片段,其上只有T—DNA片段才能转入植物细胞的基因组。Ti质粒的结构及转化过程如图所示,请分析并回答:
(1)为了使某种植物具有抗旱性状而又不引起植物产生冠瘿瘤,需对Ti质粒进行修饰,即去除瘤基因,将抗旱基因转移至片段,然后在一定条件下将外植体在含土壤农杆菌的稀释培养基上培养,此时修饰的Ti质粒的相应片段可转入植物细胞并整合到植物基因组中。以上过程需要的工具酶有。
(2)将上述外植体置于一个含有的选择培养基中进行筛选,发生转化的外植体开始增殖,形成后,通过产生不定芽再长出整个植物。
(3)基因转化是否成功应对转基因植物进行鉴定,可以直接在个体水平对上述转基因植物与非转基因植物的性能进行比较。