【生物—选修1:生物技术实践】回答下列有关基因工程问题。
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农作物的正常生长。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,若将该基因转入农作物植物细胞内,从而获得的转基因植物就能耐受高浓度的草甘膦。
(1)下图A-F表示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。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)限制酶是基因工程必需的工具酶,其特性是_____________________________________________,主要从_______________中提取。
图所示的酶M和酶N是两种限制酶,图中DNA片段只注明了黏性末端处的碱基种类,其它碱基的种类未作注明。
酶M特异性剪切的DNA片段是___________,则酶N特异性剪切的DNA片段是 ____________________。
多个片段乙和多个片段丁混合在一起,用DNA连接酶拼接得到环状DNA,其中只由两个DNA片段连接成的环状DNA分子有 ____________种。
图的A和B分别表示两段DNA序列。表格分别表示4种限制性核酸内切酶的酶切位点。
(3)据图:假设位于EPSPS基因两侧的DNA序列均如图A所示,则应选择表格中酶__________进行酶切;若位于EPSPS基因两侧的DNA序列分别如图A和B所示,则应选择表中酶__________进行酶切。
(4)假设大肠杆菌突变菌株甲中EPSPS基因的右侧序列如图B所示,请在方框内画出经酶切后产生的两个末端的碱基序列。
图甲是目的基因EPSPS(4.0kb,1kb=1000对碱基)与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,其控制合成某种酶能将无色染料X-gal变成蓝色,最终能在含无色染料X-gal的培养基上将含该基因的菌落染成蓝色。(图乙中深色圆点即为蓝色菌落)
(5)将处理后的目的基因EPSPS与pUC18质粒、DNA连接酶混合后,再与某菌种混合,若要从混合物中筛选出含EPSPS基因的菌株,在图三十二乙的培养基中必须加入________________________。请判断图乙中所出现的白色和蓝色两种菌落中,何种颜色菌落会含有重组质粒___________。
(6)现用EcoRI酶切质粒,酶切后进行电泳观察,若出现长度为_________kb和_______________kb的片段,则可以判断该质粒已与目的基因重组成功。(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)。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,分析可能的原因是______________________________________________。
成熟的植物细胞在较高浓度的外界溶液中,会发生质壁分离现象,下图a是发生质壁分离的植物细胞,图b是显微镜下观察的某一时刻的图像。请据图回答下列问题:
(1)图a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和_________________的分离,后者的结构包括[ ]和[ ]以及二者之间的细胞质。
(2)植物细胞发生质壁分离所需的外界条件是____________,植物细胞自身应具备的结构特点是______________________。
(3)图b是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片,此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系是____________。
(4)将形状、大小相同的红心萝卜A和红心萝卜B幼根各5段,分别放在不同浓度的蔗糖溶液(甲~戊)中,一段时间后,取出红心萝卜的幼根称重,结果如图c所示,据图分析:
①红心萝卜A比红心萝卜B的细胞液浓度____________。
②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水,一段时间后红心萝卜A的细胞液浓度会____________。
如图为细胞膜的结构模型示意图,请据图回答:
(1)细胞膜的外侧是_________,判断依据是[ ]___________只存在于细胞膜的外侧。
(2)细胞膜的基本支架是_____________;细胞膜的流动性是由 _________和 _________共同决定的(填图中数字)。
(3)人体红细胞中钾的浓度远比血浆中高,这说明红细胞逆浓度梯度吸收钾,体现了细胞膜________________的功能特点。
(4)在制备纯净的细胞膜时,科学家往往选取________________________________细胞作为材料,原因是________________________________________________________________。
下列是两种细胞的亚显微结构示意图,请据图回答:
(1)图一中抗体的单体是___________。抗体合成和分泌的途径是__________(填序号)。
(2)图一中含有双层膜的细胞器是_________,图二中含有DNA的结构有_____。(填序号)
(3)图二中结构④具有____________________的功能。
(4)图二细胞中与能量转换有关的细胞器是_____________,与脂质合成有关的细胞器是__________,图一、图二中细胞都含有,但功能却不一样的细胞器是__________。(填图二中的序号)
下面是对高中生物教材上的一些实验的分析,请完成:
(1)还原糖的鉴定要选择合适的材料,现有苹果、梨、、西瓜、番茄、甘蔗五种材料,适用该实验的材料为________________。
(2)观察线粒体的形态常用________________作为染色剂。
(3)科学家在研究分泌蛋白的合成和分泌时,用到的方法是________________
(4)“观察DNA和RNA在细胞中的分布”的实验中利用______________将细胞染色。实验过程中将人口腔上皮细胞浸到质量分数为0. 9%的NaCl溶液中的目的是________________。
(10分)某雌雄同株植物花的颜色由两对基因(A和a,B和b)控制,A基因控制色素合成(AA和Aa的效应相同),B为修饰基因,淡化颜色的深度(BB和Bb的效应不同)。其基因型和表现型的对应关系见下表,请回答下列问题.
基因组合 |
ABb |
Abb |
ABB或aa |
植物颜色 |
粉色 |
红色 |
白色 |
纯合白色植株和纯合红色植株做亲本杂交,子一代全都是粉色植株。请写出可能出现这种杂交结果的亲本基因型组合:。若不知两对基因(A和a,B和b)是在同一对同源染色体上,还是在两对同源染色体上,某课题小组选用了AaBb粉色植株自交进行探究。
①实验假设:这两对基因在染色体上的位置存在三种类型,如下图所示,请你在图示方框中的染色体上标出基因在染色体上的位置(竖线表示染色体,用黑点表示基因在染色体上的位点)。
②实验步骤:
第一步:粉色植株自交。
第二步:观察并统计子代植株花的颜色和比例。
③实验可能的结果(不考虑交叉互换)及相应的结论:
a.若子代植株花色为, 则两对基因在一对同源染色体上,符合上图第一种类型。
b.若子代植株花色为,则两对基因在两对同源染色体上,符合上图第二种类型。
c.若子代植株花色为,则两对基因在一对同源染色体上,符合上图第三种类型。