水体氮、磷富营养化常引起藻类大量繁殖,出现“水华”、“赤潮”或“绿潮”现请回答下列问题:
(1)“水华”主要是蓝藻,“赤潮”主要是甲藻和硅藻,“绿潮”主要是绿藻,这些藻类在细胞结构上最主要的区别是 。藻类细胞以 方式吸收NO3-、PO43-。
(2)某沿海地区连续7年爆发大规模的浒苔(大型绿藻),某科研小组对浒苔进行了研究,结果如下:
表:不同光照水平下浒苔的浮沉状况
烧杯编号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
光照强度(lx) |
0 |
70 |
270 |
470 |
浒苔沉浮状况 |
沉入烧杯底部 |
沉入烧杯底部 |
悬于水中 |
浮于水面 |
曲线:浒苔光照强度与O2吸收、释放量的关系
①验前需要对浒苔进行抽气处理,目的是 ;浒苔的沉浮状况,与细胞的 (生理活动)有关。
②表中3、4号烧杯的光照强度,与上图中的 段对应。
③实验结果表明,当日照强度弱时的明显危害是,水体中 浓度会明显降低。
棉铃虫是一种严重危害棉花的害虫。我国科学家发现一种生活在棉铃虫消化道内的苏云金芽孢杆菌能分泌一种毒蛋白使棉铃虫致死,而此毒蛋白对人畜无害。通过基因工程的方法,我国已将该毒蛋白基因移入棉株细胞内并实现成功表达,由于棉铃虫吃了这种转基因棉花的植株后就会死亡。所以该棉花新品种在1998年推广后,已取得了很好的经济效益。请根据上述材料完成下列问题:
(1)害虫在喷洒农药进行化学防治后抗药性增强是 的结果。
(2)毒蛋白对人畜无害,但能使棉铃虫致死,从蛋白质的特性看,蛋白质具有 性。
(3)“转基因抗虫棉”抵抗害虫的遗传信息表达过程可以表示为 。
(4)“转基因抗虫棉”的抗虫变异,属于可遗传变异类型中的 。
(5)该项科技成果在环境保护上的重要作用是 。
(6)科学家预言,此种“转基因抗虫棉”独立种植若干代以后,也将出现不抗虫的植株,此种现象来源于 。
(7)题中“毒蛋白基因移入棉花植株内并实现成功表达”中的“成功表达”含义是指 。
(8)与杂交育种、诱变育种相比,通过基因工程培育新品种的主要优点是 。
(9)在培育“转基因抗虫棉”的基因操作中,所用的基因的“剪刀”是 ,基因的“针线”是 ,基因的“运载工具”是 。
(10)转基因技术有利有弊,请各举一例加以说明:
有利方面: 。
有害方面: 。
随着科学技术的发展,化学农药产品和品种逐年增加,但害虫的抗药性也不断增强,对农作物的危害仍然很严重。针对这些情况,科学家开展了“转基因抗虫棉”的科技攻关研究,成功地将抗虫基因导入棉花细胞中,得到的棉花新品种对棉铃虫的毒杀效果高达80%以上,请完成下列问题:
(1)抗虫棉的获得属于( )
A.细胞工程 |
B.酶工程 |
C.基因工程 |
D.发酵工程 |
(2)苏云金芽孢杆菌的抗虫基因之所以能“嫁接”到棉花中去,原因是__________________________________________;它能够在棉花细胞中发挥作用,说明生物共用一套____________________________。
(3)该项科技成果在环境保护上的重要作用是___________________________。
(4)科学家预言,此种“转基因抗虫棉”独立种植若干年以后,也将出现不抗虫的植株,此现象的发生可能是______________的结果。
大量实验数据表明转Bt植物除含有Bt杀虫蛋白质外,与传统植物在营养物质含量等方面实质性等同。试验证明Bt杀虫毒素对哺乳动物没有伤害,因为哺乳动物肠道细胞表面无Bt晶体蛋白受体,且Bt晶体蛋白质前体在昆虫肠道碱性条件下才能转变成杀虫活性的毒蛋白,而哺乳动物肠道呈酸性,不存在转变条件。Bt基因是从苏云金芽孢杆菌细胞内提取的Bt毒蛋白基因,它控制合成的蛋白质对棉铃虫有较强的抗性。
根据上述材料完成问题:
(1)材料中所指的“实质性等同”是什么?
(2)请指出转Bt植物推广的好处。(至少两项)
(3)转Bt植物合成的Bt晶体蛋白前体杀伤昆虫的原因是什么?
(4)Bt毒蛋白基因与棉花细胞内基因的最大区别是什么?
(5)从苏云金芽孢杆菌中提取Bt基因的常用方法是什么?最常用的工具酶是什么?
在重组DNA的模拟操作中,下图甲、乙分别模拟两种DNA片段的碱基序列,已知E·coli限制酶专一识别GAATTC序列,并选G—A之间作为切点进行切割。
……CTATCCATGAATTCGGCATAC……
……GATAGGTACTTAAGCCGTATG……
甲
……TCCTAGAATTCTATGAATTCCATAC……
……AGGATCTTAAGATACTTAAGGTATG……
乙
(1)图甲模拟碱基序列,图乙模拟碱基序列。
(2)在上图中用箭头标出E·coli限制酶的作用部位。
(3)写出甲、乙经E·coli限制酶切割后形成的黏性末端。
(4)写出经DNA连接酶连接后形成的重组DNA分子的碱基序列。
生物学家通过基因工程培育出了能够通过乳房生物反应器生产的人的血清蛋白。(1)在基因工程的操作中,目的基因是从何获取的? 。
(2)“分子手术刀”是。
(3)“分子缝合针”是。
(4)“分子运输车”是。
(5)操作步骤:从人的获取目的基因;目的基因与结合构建基因表达载体;在基因表达载体中还应插入和终止子。然后把基因表达载体导入牛的,通过发育形成的牛体细胞都含人的,成熟的牛产的奶中含有,证明基因操作成功。
(6)人的基因在牛体内能够表达,说明人和牛。