【生物-现代生物科技专题】
是一种神经营养因子。对损伤的神经细胞具有营养和保护作用。研究人员构建了含基因的表达载体(如图1所示),并导入到大鼠神经干细胞中,用于干细胞基因治疗的研究。请回答:
(1)在分离和培养大鼠神经干细胞的过程中,使用胰蛋白酶的目的是。
(2)构建含基因的表达载体时,需选择图1中的限制酶进行酶切。
(3)经酶切后的载体和基因进行连接,连接产物经筛选得到的载体主要有三种:单个载体自连、基因与载体正向连接、基因与载体反向连接(如图1所示)。为鉴定这3种连接方式,选择酶和酶对筛选的载体进行双酶切,并对酶切后的片段进行电泳分析,结果如图2所示。图中第泳道显示所鉴定的载体是正向连接的。
(4)将正向连接的表达载体导入神经干细胞后,为了检测基因是否成功表达,可用相应的与提取的蛋白质杂交。当培养的神经干细胞达到一定的密度时,需进行培养以得到更多数量的细胞,用于神经干细胞移植治疗实验。
玉米是一种主要的农作物,为了提高玉米的产量,科学家做了大量的研究工作。如图是关于玉米培养的过程,请据图回答
(1)取玉米幼苗的茎尖进行,如图A→C,发育成植株D,取D的花药进行离体培养成幼苗,从育种方式上分析,属于,如图E→F,经秋水仙素处理后发育成植株G;从生殖方式上分析,A→D属于生殖;从细胞分裂方式上分析,E→F过程中进行了分裂。
(2)A→C的过程常用的植物激素有。
(3)用E→G途径育种的优点是。
(4)若想培育出一种新的玉米品种,可以采用育种方式;若想培育出一种能抗虫的玉米新品种,可以采用育种;若想培育出一种地上结玉米,地下结马铃薯的植株,可以利用技术。
在20世纪初,科学家用植物细胞杂交方法,将番茄(二倍体)的原生质体和马铃薯(四倍体)的原生质体融合,成功地培育出了“番茄马铃薯”杂种植株,如下图,其中①——⑤表示过程,英文字母表示细胞、组织或植株。据图回答下列问题:
(1)这项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于。
(2)若番茄细胞内有m条染色体,马铃薯细胞含n条染色体,则“番茄—马铃薯”细胞内含______条染色体;“番茄—马铃薯”植株为倍体,该植株进行有性生殖时,是否可育?_________。
(3)实现过程②的技术是_______,在此之前已除去细胞壁。
(4)在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中,依据的原理是__________________,若利用此技术生产治疗癌症的抗癌药物——紫杉醇,培养将进行到_______阶段(填字母编号),若培育人工种子,应进行到阶段(填字母编号),若培育无毒苗,应用植物的
进行培养(填文字)。
胰岛素是治疗糖尿病的重要药物。如图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图,请据图作答。
(1)能否利用人的皮肤细胞来完成①过程?,为什么?。
(2)为使过程⑧更易进行,可用处理D的细胞壁。D细胞一般选用大肠杆菌或枯草杆菌的原因是。
(3)下图A~D段表示质粒的某片段,若B表示启动子,为使目的基因直接表达,目的基因C插入的最佳位点是图中的处(填数字序号)。
(4)基因工程其他方面的应用,如被用于培育转胰蛋白酶抑制剂基因的蔬菜,但若对该蔬菜处理不当,可能给人体带来的负面影响是
。
在培育转基因植物的研究中,卡那霉素抗性基因(kanr)常作为标记基因,只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。下图为获得抗虫棉的技术流程。请据图回答:
(1)A过程需要的酶有和。
(2)B过程及其结果体现了质粒作为载体必须具备的两个条件是。
(3)C过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外,还必须加入。
(4)如果利用DNA分子杂交原理对再生植株进行检测,D过程应该用作为探针。
(5)若将该转基因植株的花药在卡那霉素培养基上作离体培养,则获得的再生植株群体中抗卡那霉素型植株占%。
水稻是重要的农作物,科学育种能改良水稻性状,提高产量。甲硫磺酸乙酯(EMS )能使鸟嘌呤(G)变为7 - 乙基鸟嘌呤,这种鸟嘌呤不与胞嘧啶(C)配对而与胸腺嘧啶(T)配对,从而使DNA 序列中G-C 对转换成G-T对。育种专家为获得更多的变异水稻类型,常先将水稻种子用EMS 溶液浸泡,再在大田种植,通过选育可获得株高、抗病、穗形、叶色等性状变异的多种植株。
(1)下图表示水稻一个基因片段的部分碱基序列。若用EMS溶液浸泡处理水稻种子后,该DNA序列中所有鸟嘌呤(G)均变为7-乙基鸟嘌呤。请在答题卡相应方框的空白处,绘出该基因片段经复制后所形成的两个DNA分子(片段)的碱基序列。
(2)用EMS浸泡种子是为了提高基因突变的频率,某一性状出现多种变异类型,说明变异具有▲ 。水稻矮秆是一种优良性状,某纯种高秆水稻种子经EMS 溶液浸泡处理,种植后植株仍表现为高秆,但其自交后代中出现了一定数量的矮秆植株。请简述该矮秆植株形成的原因▲ 。
(3)已知水稻的抗病(B)对不抗病(b)为显性,假定现有三个水稻纯合品种:矮秆易染病、高秆易染病、高秆抗病(控制水稻株高的基因用A、a表示)。请你选用其中的亲本在较短时间内选育出矮秆抗病的新品种,用遗传图解表示选育过程,并作简要说明。
(4)如果你选育的矮秆抗病的新品种在生产上使用多年后,有少数植株表现为高秆,另有少数植株表现为不抗病,你应采取何种方法,去除这两种类型的植株,使后代一致表现矮秆抗病的特征?