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【题目】[生物--选修3:现代生物科技专题]
番木瓜有较高的营养价值和医用价值,但极易感染番木瓜环斑病毒(PRV)。科研人员通过现代生物技术大量培育抗病毒番木瓜并获得其中的有效成分,请根据所学知识回答下列问题:
(1)PRV是一种RNA病毒,科研人员提取该病毒的核酸,经反转录得到PRV CP基因(目的基因),利用目的基因构建______________,其中的终止子能使______________过程在所需要的地方停下来。将目的基因导入番木瓜细胞时,常用______________法,该方法需将目的基因插入到___________的T-DNA上,目的基因在番木瓜细胞中表达后,使受体细胞能有效抵抗PRV的侵染。
(2)要获得抗PRV番木瓜植株,需在___________的人工控制条件下,将受体细胞培养在人工配置的培养基上,给予适宜条件,诱导其产生______________、丛芽,最终形成完整的植株。
(3)为了检测目的基因是否表达,需从转基因番木瓜中提取蛋白质,用相应的抗体进行检测,该方法称为
_____________法。
(4)上述生物技术包括转基因技术和植物细胞工程中的______________技术。
【答案】 基因表达载体 转录 农杆菌转化 Ti质粒 无菌 愈伤组织 抗原-抗体杂交 植物组织培养
【解析】试题分析:将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样.将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
(1)基因工程的操作步骤中需要利用目的基因构建基因表达载体,其中的终止子能使转录过程在所需要的地方停下来.将目的基因导入植物细胞时,常用农杆菌转化法,该方法需将目的基因插入到Ti质粒的T﹣DNA上,目的基因在番木瓜细胞中表达后,使受体细胞能有效抵抗PRV的侵染。
(2)要获得抗PRV番木瓜植株,需要将番木瓜细胞培养成植株,即进行植物组织培养,该技术需在无菌的人工控制条件下,将受体细胞培养在人工配置的培养基上,给予适宜条件,诱导其产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整的植株。
(3)为了检测目的基因是否表达,需从转基因番木瓜中提取蛋白质,用相应的抗体进行检测,该方法称抗原﹣抗体杂交法。
(4)上述生物技术包括转基因技术和植物细胞工程中的植物组织培养技术。
【题目】小麦旗叶是小麦植株中最顶端的一片叶子,旗叶的寿命虽然只有40天左右,但对小麦籽粒的形成非常重要,小麦籽粒成熟过程中积累的糖类约50%来自旗叶。
(1)研究人员对小麦旗叶发育过程中的光合作用效率进行研究,测定其不同发育阶段净光合速率及相关指标的变化,结果如下表(注:“…”表示未测数据)。
发育时期 | 叶面积 (最大面积的1%) | 总叶绿素含量 (mg/g·fw) | 气孔相对开放度 (%) | 净光合速率 (μmolCO2/m2·s) |
A新叶展开前 | 20 | … | … | -2.7 |
B新叶展开中 | 86 | 1.2 | 5.6 | 1.8 |
C新叶已成熟 | 100 | 12.7 | 100 | 5.9 |
B时期的净光合速率较低,原因可能是吸收___________和_____________影响光合作用过程。
(2)去掉一部分正在发育的籽粒,旗叶中有机物含量增加,一段时间后旗叶的光合速率会____________(上升/下降),推测其原因是由于去掉一部分正在发育的籽粒后,旗叶光合产物的____________降低,进而在叶片中积累。
(3)小麦旗叶因叶面积大、细胞中叶绿体数目较多,叶绿体中基粒数量多,对小麦籽粒的产量有着决定性的作用。科研人员认为,在小麦的灌浆过程中,小麦胚乳中的淀粉主要由旗叶提供。请补充完成以下科研实验设计思路并加以验证。
①在小麦的灌浆期,将旗叶和其它叶片分别包在密闭的透明袋中,分别通入充足的___________和_____________并始终保持25℃及给予合适的光照的条件。
②将小麦培养至籽粒成熟时期收获籽粒。
③检测、测定籽粒胚乳中含14C的淀粉及所有淀粉的含量并计算比例。
预测结果:如果__________________________,则证明科研人员的认识是正确的。
【题目】植物各器官生长发育消耗的有机物都是通过叶光合作用合成。研究人员在不同条件下,对某一时刻番茄叶肉细胞中叶绿素a和叶绿素b含量的比值、C3的最大消耗速率及有机物含量的影响进行了研究,实验结果如下表所示(土壤含水量是指土壤最大含水量 的百分比)。请回答下列问题:
光照 强度 | 土壤含水量 (%) | 叶绿素a含量与叶绿素 b含量的比值 | C3的最大消耗速率 (μmol m-2s-1) | 有机物含量 (gL-1) |
正常光 | 80 | 4. 46 | 31.7 | 1.9 |
40 | 3. 97 | 25.4 | 1.6 | |
弱光 | 80 | 4.07 | 11.2 | 1.2 |
40 | 3. 73 | 11.8 | 1.4 |
(1)叶肉细胞中的叶绿素a和叶绿素b分布在________________上,在通过纸层析法分离色素时表中所列色素在滤纸条上形成的色素带依次呈_______________色。秋天当叶片逐渐由绿变黄后,叶绿体中是否还有色素____________。
(2)据表中数据可知,弱光下叶肉细胞中____________(色素名称)的相对含量有所升高,但是C3的最大消耗速率却明显降低,究其原因是弱光下产生的____________ (填物质名称)减少限制了暗反应。
(3)当土壤含水量为40%时,植物表现为缺水,此时,弱光条件下其叶肉细胞中的有机物含量反而多于土壤含水量为80%时,从水分供应角度分析原因可能是_____________________。
(4)叶肉细胞的净光合作用等于光合作用合成的有机物减去叶肉细胞呼吸作用消耗的有机物。表中所示有机物含量是否是叶肉细胞净光合作用____________,说明理由________________________。