玉米的抗病和不抗病(基因为A、a)、高秆和矮秆(基因为B、b)是两对独立遗传的相对性状。现有不抗病矮秆玉米种子(甲),研究人员欲培育抗病高秆玉米,进行以下实验:
取适量的甲,用合适剂量的γ射线照射后种植,在后代中观察到白化苗4株、抗病矮秆1株(乙)和不抗病高秆1株(丙)。将乙与丙杂交,F1中出现抗病高秆、抗病矮秆、不抗病高秆和不抗病矮秆。选取F1中抗病高秆植株上的花药进行离体培养获得幼苗,经秋水仙素处理后选出纯合二倍体的抗病高秆植株(丁)。
另一实验表明,以甲和丁为亲本进行杂交,子一代均为抗病高秆。
请回答:
(1)对上述1株白化苗的研究发现,控制其叶绿素合成的基因缺失了一段DNA,因此该基因不能正常 ,功能丧失,无法合成叶绿素,表明该白化苗的变异具有 的特点,该变异类型属于 。
(2)上述培育抗病高秆玉米的实验运用了 、单倍体育种和杂交育种技术,其中杂交育种技术依据的原理是 。花药离体培养中,可通过诱导愈伤组织分化出芽、根获得再生植株,也可通过诱导分化成 获得再生植株。
(3)从基因组成看,乙与丙植株杂交的F1中抗病高秆植株能产生 种配子。
(4)请用遗传图解表示乙与丙植株杂交得到F1的过程。
生产中为防治病虫害而大量使用农药,使农产品以及农业生态环境中农药残留严重超标。针对该现状,我国科学家经过多年研究,首创了农药残留微生物降解技术。通过筛选高效农药残留降解菌株,来清除土壤、水体、农产品中的有机污染物。其中有机磷降解菌降解甲基对硫磷(一种含氮有机农药)的效果达100%。
(1)在筛选过程中,应将土壤样品稀释液接种于以____________为唯一氮源的固体培养基上。
(2)获得纯净培养物的关键是________________________,接种前通常应将培养皿进行_______灭菌,培养基进行__________灭菌。
(3)纯化菌种时,整个操作过程都应在___________附近进行。
互花米草是一种滩涂草本盐沼植物,对水淹的生态环境有很强的适应能力,曾被称为“保滩护堤、促淤造陆的最佳植物”。某科研小组以“探究互花米草体内自由水与结合水的比值和潮汐水淹时间的关系”为课题,设计了如下实验:
① 选取同一海滩的互花米草幼苗分别栽种于多个沙盆中。
② 将长势相同、生长良好的互花米草幼苗平均分成5组,分别每天以0h、5h、6h、12h和24h进行水淹处理。
③ 在处理50d后,采集整株植株并测定其自由水与结合水的含量,计算自由水与结合水的比值。如曲线甲所示。
分析实验过程及实验结果,回答以下问题:
(1)在该实验中,________是影响结果的条件。
(2)为了能最大程度地模拟互花米草水淹的生态环境,在进行水淹处理时,实验用水应为_______水,来源于________。
(3)自由水与结合水的比值和植物的代谢能力及抗逆性有着密切的关系。根据实验结果可知,互花米草在水淹时间为________h/d的环境下,抗逆性最强;在水淹时间为________h/d的环境下,代谢活动最旺盛。
世界上第一只克隆绵羊“多利”的培育程序如右图所示。请看图后回答:
(1)写出图中 a 、b 所指的细胞工程名称: a:,b:
(2)实施细胞工程a 时,所需的受体细胞大多采用动物卵细胞的原因是:___________________。
(3)“多利”面部的毛色是,请根据遗传学原理说明判断的原因是:______________。
(4)继植物组织培养之后,克隆绵羊的培育成功,证明动物细胞也具有_________。
科学家通过杂交瘤细胞培养生产单克隆抗体的过程如图所示。请回答:
(1)生产单克隆抗体一般不直接培养B淋巴细胞,主要原因是__________________________。
(2)图①中将______________注入小鼠体内,而后从小鼠脾脏中获得B淋巴细胞。
(3)在单克隆抗体制备过程中之所以选用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞,是因为它们融合后的杂交瘤细胞具有____________________________________________的特性。
(4)单克隆抗体制备过程运用了___________和____________的动物细胞工程技术手段。
(5)细胞培养过程中,培养液需添加一定量的,以防止杂菌污染;在含5%CO2的培养箱中进行培养时CO2的主要作用是。
(6)除上述过程获得抗体外,再写出一种目前应用动物组织和细胞培养技术生产的生物制品:_________________。
降钙素是一种多肽类激素,临床上用于治疗骨质疏松症等。人的降钙素活性很低,半衰期较短。某科学机构为了研发一种活性高、半衰期长的新型降钙素,从预期新型降钙素的功能出发,推测相应的脱氧核苷酸序列,并人工合成了两条72个碱基的DNA单链,两条链通过18个碱基对形成部分双链DNA片段,再利用Klenow酶补平,获得双链DNA,过程如下图。
在此过程中发现,合成较长的核苷酸单链易产生缺失碱基的现象。分析回答下列问题:
(1)Klenow酶是一种___________酶,合成的双链DNA有___________个碱基对。
(2)获得的双链DNA经EcoRⅠ(识别序列和切割位点-G↓AATTC-)和BamHⅠ(识别序列和切割位点-G↓GATCC-)双酶切后插入到大肠杆菌质粒中,筛选含重组质粒的大肠杆菌并进行DNA测序验证。
①大肠杆菌是理想的受体细胞,这是因为它______________。
②设计EcoRⅠ和BamHⅠ双酶切的目的是__________________。
③要进行重组质粒的鉴定和选择,需要大肠杆菌质粒中含有_______。
(3)经DNA测序表明,最初获得的多个重组质粒,均未发现完全正确的基因序列,最可能的原因是______________。
(4)上述制备该新型降钙素,运用的现代生物工程技术是__________。