草甘膦是一种广谱除草剂,其除草机制是抑制植物体内EPSPS酶的合成,最终导致植物死亡。但是,它的使用有时也会影响到植物的正常生长。目前,已发现可以从一种抗草甘膦的大肠杆菌突变株中分离出EPSPS基因,若将该基因转入植物细胞内,从而获得的转基因植物就能耐受高浓度的草甘膦。取6株植物,其中,植物A和D对草甘膦敏感,B和E对草甘膦天然具有抗性,C和F则经过了转基因处理,但是是否成功还未知。图1为4种限制酶的识别序列和酶切位点,图2为含有目的基因的DNA片段及其具有的限制酶切点。据图回答下列问题:
(1)若A-C浇清水,D-F浇的水中含有草甘膦,上述植物中,肯定能健康成长的是 。
(2)一个完整的基因表达载体除了目的基因、复制原点、启动子和终止子外,还应包括 。若需利用酶切法获得目的基因,最应选择的限制酶是 和 。
(3)假设EPSPS基因已被成功转移到植物F中,但植物F仍没有表现出抗性,分析可能的原因
。
(4)下图甲是某目的基因(4.0kb,1kb=1000对碱基)与大肠杆菌pUC18质粒(2.7kb)重组的示意图。图中Ap′是抗氨苄青霉素基因,lacZ是显色基因,其上的EcoRI识别位点位于目的基因插入位点的右侧,其控制合成的物质能使菌落呈现蓝色。(图乙中深色圆点即为蓝色菌落)
①图乙的培养基中含有氨苄青霉素,请判断图乙中所出现的白色和蓝色两种菌落中,何种会含有重组质粒。 。
②现用EcoRI酶切重组成功的质粒(重组质粒上目的基因的插入位点与EcoRI的识别位点之间的碱基对忽略不计),酶切后进行电泳观察,会出现长度为 kb的片段。
λ噬菌体有极强的侵染能力,并能在细菌中快速地进行DNA的复制,最终导致细菌破裂(称为溶菌状态),或者整合到细菌基因组中潜伏起来,不产生子代噬菌体(称为溶原状态)。在转基因技术中常用λ噬菌体构建基因克隆载体,使其在受体细菌中大量扩增外源DNA,进而构建基因文库。相关操作如图。请分析回答相关问题。
(1)组装噬菌体时,可被噬菌体蛋白质包装的DNA长度约为36~51 kb,则λgt10载体可插入的外源DNA的长度范围为________,为获得较大的插入能力,在改造载体时可删除噬菌体DNA组成中的________序列以缩短其长度。
(2)λ噬菌体DNA上通常没有合适的标记基因,故人工改造时需加装合适的标记基因,如图中λgt10载体中的imm434基因。该基因编码一种阻止λ噬菌体进入溶菌状态的阻遏物。可见,构建基因克隆载体时,外源DNA的插入位置是imm434基因________(填“之中”或“之外”)。培养后处于________状态表明已成功导入目的基因。
(3)包装用的蛋白质与DNA相比,特有的化学元素是________,若对其进行标记并做侵染实验,可获得的结论是_______________________________________________________________。
(4)举一例生物界中与溶原状态相似的现象:_______________________________________________________________。
(5)分离纯化噬菌体重组DNA时,将经培养10 h左右的大肠杆菌—噬菌体的培养液超速离心,从________部位获得噬菌体。苯酚抽提,释放噬菌体重组DNA。最后,需用乙醇析出DNA,该操作依据的原理是_______________________________________________________________。
科学家在研究DNA分子复制方式时进行了如下的实验研究(已知培养用的细菌大约每20 min分裂一次,产生子代,实验结果见相关图示):
实验一:
实验二:
实验三:
(1)实验一、实验二的作用是_______________________________________________________________。
(2)从实验三结果C、D看DNA复制________(是/不是)半保留复制。
(3)如果实验三的结果都为E,据此可判断DNA分子的复制方式________(是/不是)半保留复制。
(4)如果DNA的复制方式是半保留复制,与结果D相比,结果E密度带的数量和位置________,宽度不同的是________带。
图①~③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。请回答下列问题。
(1)细胞中过程②发生的主要场所是________。
(2)已知过程②的α链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%,α链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占29%、19%,则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为________。
(3)由于基因中一个碱基对发生替换,而导致过程③合成的肽链中第8位氨基酸由异亮氨酸(密码子有AUU、AUC、AUA)变成苏氨酸(密码子有ACU、ACC、ACA、ACG),则该基因的这个碱基对替换情况是________。
(4)在人体内成熟红细胞、浆细胞、记忆细胞、效应T细胞中,能发生过程②、③而不能发生过程①的细胞是________。
(5)人体不同组织细胞的相同DNA进行过程②时启用的起始点________(在“都相同”、“都不同”、“不完全相同”中选择),其原因是________________________________________________________________。
Ⅰ.兔子皮下脂肪的颜色受一对等位基因(A和a)的控制。研究人员选择纯种亲本进行了如下两组杂交实验,请分析回答问题。
(1)控制兔子皮下脂肪颜色的基因位于________染色体上,________是显性性状。F2性状表现说明家兔皮下脂肪颜色的表现是________共同作用的结果。
(2)兔子体内某一基因控制合成的蛋白质可以催化黄色素分解,说明这一基因是通过控制________来控制生物性状的。
Ⅱ.将①、②两个植株杂交,得到种子③,再做进一步处理,如图所示,分析并回答以下问题:
(1)由③到④的育种过程依据的主要原理是________。
(2)判断⑤与⑥是两个物种的依据是看是否存在________隔离。
(3)③到⑦的过程常用的方法是________,由③到⑨这种育种方法最大的优点是________________。
二倍体动物缺失一条染色体称为单体。大多数单体动物不能存活,但在黑腹果蝇中,点状染色体(Ⅳ号染色体)缺失一条可以存活,而且能够繁殖后代。
(1)形成单体的变异属于________,若要研究某雄性单体果蝇的基因组,则需测定________条染色体上的碱基序列。
(2)果蝇群体中存在无眼个体,无眼基因位于常染色体上,将无眼果蝇个体与纯合野生型个体交配,子代的表现型及比例见表:
无眼 |
野生型 |
|
F1 |
0 |
85 |
F2 |
79 |
245 |
据此判断,显性性状为________,理由是_______________________________________________________________。
(3)根据上述判断结果,可利用正常无眼果蝇与野生型(纯合)单体果蝇交配,探究无眼基因是否位于Ⅳ号染色体上。请完成以下实验设计:
实验步骤:
①让正常无眼果蝇与野生型(纯合)单体果蝇交配,获得子代;
②统计子代的________________,并记录。
实验结果预测及结论:
①若子代中出现________,则说明无眼基因位于Ⅳ号染色体上;
②若子代全为________,说明无眼基因不位于Ⅳ号染色体上。