题目内容

【题目】回答下列(一)、(二)小题:

(一)请回答与微生物培养和植物组织培养有关的问题:

1)高压蒸汽灭菌是常见的无菌操作。在对培养基进行高压蒸汽灭菌时,发现灭菌锅内压力达到1kg/cm2而温度未达到121℃,为同时达到设定的温度和压力要求,此时应该___________(填操作过程)。利用果酒制作果醋时,___________(填或者不能)对果酒进行高压蒸汽灭菌。

2)制作泡菜时,蔬菜入坛前在开水中浸1 min和坛内加入一些___________以减少发酵时间。测定泡菜汁样品液亚硝酸盐的含量时,如果错将光照波长550nm变成450nmOD值会变___________

3)在超净台内接种目标菌种时,紫外灯应该关闭,这是因为___________(至少写出两点)。

4)在配制MS培养基时,常先配成母液后用时稀释,这样做的优点是___________。在对菊花茎段进行组织培养时,一般先选用___________培养基。

(二)回答与基因工程和植物克隆有关的问题:

科研工作者将TaNHX2基因转移到某植物细胞内,获得了转基因耐盐植株新品种。下图是获取的含有目的基因的DNA片断,Sau3AⅠ、 EcoRⅠ、 BamhⅠ三种限制性核酸内切酶的识别序列分别是↓GATCG↓AATTCG↓GATCC,质粒上各有一个Sau3AⅠ和 ECoRⅠ的酶切位点。请分析回答问题:

1)若用BamH Ⅰ切割图中所示的DNA片段获得了目的基因,则需选用___________酶切割质粒,以便构建重组质粒,该方案的缺陷是会出现目的基因和质粒的自我环化以及___________。故切割图中所示DNA片段的最佳方案是选用___________酶。实验中酶作用的强弱可用___________表示。

2)将获得的重组质粒导入原生质体,导入方法有农杆菌转化法和___________。原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇,其作用是___________。原生质体经过细胞壁再生,进而分裂和脱分化形成___________

3)为了从个体水平检测成果,需要进行的操作是___________

【答案】将锅内气体放尽后重新加热 不能 腌制过的泡菜汁 可以防止因紫外线照射引起菌种变异,又可以避免紫外线对人体的伤害 在配制培养基时可以减小加入微量物质时出现的误差 生芽(发芽) Sau3AI 目的基因在质粒上的连接方向不确定 EcoRI BamHI 酶活性 显微注射法 维持一定的渗透压,保持原生质体的形态 愈伤组织 将转基因植株种植在盐碱地,观察其生长状况

【解析】

消毒和灭菌

消毒

灭菌

概念

使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物(不包芽孢和孢子)

使用强烈的理化因素杀死物体内外所用的微生物(包括芽孢和孢子)

常用方法

煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法、紫外线消毒法

灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌

适用对象

操作空间、某些液体、双手等

接种环、接种针、玻璃器皿、培养基等

基因工程技术的基本步骤:

1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。

2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。

3)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。

4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。

(一)(1)在对培养基进行高压蒸汽灭菌时,发现灭菌锅内压力达到1kg/cm2而温度未达到121℃,为同时达到设定的温度和压力要求,此时应该将锅内气体放尽后重新加热。利用果酒制作果醋时,不能对果酒进行高压蒸汽灭菌,否则会杀死菌种。

2)泡菜汁中含有已经扩增的一定量的发酵菌种,所以在制作泡菜时,蔬菜入坛前在开水中浸1min和坛内加入一些腌制过的泡菜汁以减少发酵时间。测定泡菜汁样品液亚硝酸盐的含量时,如果错将光照波长550nm变成450nmOD值会变小。

3)在超净台内接种目标菌种时,紫外灯应该关闭,这是因为可以防止因紫外线照射引起菌种变异,又可以避免紫外线对人体的伤害。

4)在配制MS培养基时,常先配成母液后用时稀释,这样在配制培养基时可以减小加入微量物质时出现的误差;在对菊花茎段进行组织培养时,一般先选用生芽(发芽)培养基。

(二)(1)根据各种限制酶的识别序列及切割位点可知,限制酶BamHⅠ切割形成的黏性末端与限制酶Sau3AI切割形成的黏性末端相同,因此若用BamHⅠ切割图中所示的DNA片段获得了目的基因,则需选用Sau3AI酶切割质粒,以便构建重组质粒;

用一种酶切割目的基因或质粒,导致目的基因或质粒两端的黏性末端相同,这样会出现目的基因和质粒的自我环化以及目的基因在质粒上的连接方向不确定;因此,切割质粒应该用Sau3AⅠ和EcoRⅠ酶,而切割图中DNA片段需要用EcoRIBamHI酶;实验中酶作用的强弱可用酶活性表示。

2)将获得的重组质粒导入原生质体,导入方法有农杆菌转化法和显微注射法;原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇,其作用是维持一定的渗透压,保持原生质体的形态;原生质体经过细胞壁再生,进而分裂和脱分化形成愈伤组织。

3)从个体水平检测成果的方法是将转基因植株种植在盐碱地,观察其生长状况。

练习册系列答案
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(1)由图一推测,在光照强度以及其他环境因素均相同的情况下,状态③比状态①的光合作用强度_____(强/弱/相等)。关于NPQ机制从开启到缓慢关闭过程中的一系列生理变化中,导致上述差异的内部原因主要是:__________

(2)科学研究者研发了一种转基因烟草(VPZ),相比野生烟草(WT)其在由强光转为弱光后NPQ机制关闭的时间缩短。图二为分别在恒定光强和波动光强下测得的两种烟草的CO2最大固定速率。

①农作物一半的光合作用是在有各种阴影时进行的。结合图一推断,同样环境条件下VPZ的产量比WT的产量_____(高/低)

②由图二分析可知,转基因烟草(VPZ)相比野生烟草(WT)的优势是:_____

(3)如图三所示装置是研究光合作用和呼吸作用常用的实验装置之一(实验室除自变量外其他条件相同且适宜)。若A内为水培阳生植物,请用多套该装置设计实验初步估测A植物的光补偿点大小(已知实验所用光照强度分别为200Lux、500Lux、800Lux、1100Lux、1400Lux、1700Lux,用液滴移动的距离来表示气体变化量)写出实验设计思路,并从数学模型角度进行结果分析。_____

【题目】油菜属于二倍体植物,具有两性花,其育性正常和雄性不育这一对相对性状由等位基因A1A2A3控制,其显隐性关系为A1>A2>A3。油菜的育性杂合植株表现出明显的杂种优势,其油菜籽产量远高于育性正常品系,但这种优势无法在自交后代中保持。现有少量育性正常品系1、雄性不育系和育性正常品系3三个品系的种子,基因型分别为A1A1A2A2A3A3,回答下列问题。

1)请以上述三个品系为材料设计实验,验证A1A2A3基因之间的显隐性关系_________

2)去雄是杂交育种的关键步骤,但人工去雄耗时费力,在生产上不具有可操作性。利用上述雄性不育系(雄蕊异常,肉眼可辨)进行杂交育种制备可育杂交种子(YF1)的大致过程如下。

①让上述雄性不育系与品系3杂交,获得F1全为雄性不育株;再让F1与品系3杂交,获得F2;然后继续选择F2中雄性不育株与品系3杂交,获得F3;如此连续杂交n次,获得大量种子。

②将最后获得的上述种子种成母本行,将基因型为_______的品系种成父本行,用于制备YF1

③在油菜刚开花时,拔除母本行中具有育性正常的植株,然后父本行与母本行杂交,获得兼具两种品系优良性状的可育杂交种子YF1,供农业生产使用。

结合育种过程分析回答:

a.步骤①中,连续杂交获得的Fn中雄性不育株所结种子的基因型及比例为________

b.步骤②中,父本行品系的基因型为________

c.步骤③中,若不拔除育性正常植株,得到的种子给农户种植后,会导致油菜籽减产,原因是____________________________。制备的可育杂交种子(YF1)的基因型为_____________

3)上述育种过程中拔除育性正常植株,只能在油菜刚开花时(传粉前)通过观察雄蕊发育情况加以辨别,且操作时间短,易出现错辨漏拔等问题。有人设想:“利用油菜植株开花前长期、稳定表现的某一直观性状,对雄性不育植株加以辨别”,请用控制该性状的基因(E)及其与A基因的位置关系,展示此设想_____________

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