题目内容
1.如图为培育转基因小鼠的部分过程示意图.请回答下列问题:(1)若需在短时间内获得较多的目的基因,通常采用PCR技术.若需在短时间内获得较多的
转基因小鼠,可以将处于桑椹胚或囊胚期的早期胚胎进行胚胎分割移植.
(2)目的基因不能直接、单独注入A细胞的原因是目的基因不能在受体细胞稳定存在(并遗传给下一代)和表达,因此需要构建含有目的基因的表达载体(或重组质粒).
(3)图中的A细胞通常为受精卵细胞,将目的基因导入该细胞常用的方法是显微注射法.
(3)小鼠出生后可用其尾巴进行DNA检测,通过DNA分子杂交方法,检测出携带目的基因的小鼠.至于目的基因是否合成相应的蛋白质,可从转基因小鼠中提取蛋白质,并用相应的抗体进行抗原-抗体杂交,若有杂交带出现,则表明小鼠体内的目的基因已表达.
(4)在目的基因导入小鼠的A细胞时,目的基因可能随机地插入到该细胞的DNA中.这些细胞有的能发育成转基因小鼠,有的却死亡.请分析目的基因插入后导致有些A细胞死亡的最可能原因外源基因的插入使受精卵内生命活动必需的某些基因不能正常表达.
分析 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.
解答 解:(1)体外扩增DNA(基因)应用PCR技术.来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此要在短时间内获得较多的转基因小鼠,可采用胚胎分割移植技术,一般选项发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚进行切割.
(2)由于目的基因不能在受体细胞稳定存在(并遗传给下一代)和表达,因此将目的基因导入受体细胞前需要构建基因表达载体.
(3)将目的基因导入受体细胞,如受体细胞是动物细胞常用受精卵,导入的方法是显微注射法.
(4)检测外源基因是否导入受体细胞用DNA分子杂交技术,检测目的基因是否成功表达蛋白质采用抗原-抗体杂交技术,如出现杂交带,则表明已表达.
(5)外源基因导入使小鼠死亡,可能是小鼠发育所必需的蛋白质不存在,即这些基因可能被破坏不能正常表达.
答案:
(1)PCR 桑椹胚或囊胚期 胚胎分割移植
(2)目的基因不能在受体细胞稳定存在(并遗传给下一代)和表达 表达载体(或重组质粒)
(3)受精卵 显微注射法
(4)DNA分子杂交 抗原-抗体 已表达
(5)外源基因的插入使受精卵内生命活动必需的某些基因不能正常表达
点评 本题考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的原理及操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节问题,能结合所学的知识准确答题,属于考纲识记和理解层次的考查.
| A. | 拉马克认为生物是由神创造的,但也是能够进化的 | |
| B. | 拉马克认为生存斗争是生物进化的动力 | |
| C. | 达尔文认为获得性遗传是生物进化的主要原因 | |
| D. | 达尔文认为“适者生存,不适者被淘汰” |
| 项目 | 灌草丛 | 针阔叶 混交林 | 常绿阔 叶林 | 针叶林 |
| 生产者固定有机物的量[t/(hm2•a)] | 17.43 | 116.61 | 150.81 | 55.50 |
| 总呼吸量[t/(hm2•a)] | 15.93 | 92.73 | 124.81 | 40.98 |
| 叶面积指数 | 2.48 | 11.28 | 17.76 | 6.63 |
| 植被干物质的量(t/hm2) | 6.65 | 377.52 | 398.57 | 184.74 |
下列有关说法正确的是( )
| A. | 该地区群落演替过程中,其叶面积指数逐渐减小 | |
| B. | 该地区群落演替过程中,前期的干物质量增长迅速,后期增长缓慢 | |
| C. | 四个群落中灌草丛和常绿阔叶林有垂直结构,其余两个群落则没有 | |
| D. | 植被干物质的量只与群落中植被的光合作用、呼吸作用有关 |
(1)科学家所用的这种生物技术叫做植物组织培养.
(2)B过程称为脱分化,C过程所用的培养基中应含有的植物激素的种类包括细胞分裂素和生长素,二者在含量上的关系是细胞分裂素量大于生长素量.
(3)通过B过程产生的愈伤组织的细胞与根的韧皮部细胞在染色体的数目和染色体上所含的遗传物质是否相同?两者都相同,二类细胞的形态结构是否相同?不同,全能性较高的是愈伤组织的细胞.
(4)培养过程中,在培养基上需加入蔗糖,培养时需要照光.那么,培养的植物到底是自养型还是异养型?光的作用是什么?对于上述疑问,某研究性学习小组进行了下列实验:一组在培养基中加30%的蔗糖,另一组不加蔗糖.接种后,每组再分成两个小组,分别在光下和暗中培养.1个月后,观察植物体生长、分化情况,结果为下表:
| 培养条件 | 加蔗糖 | 不加蔗糖 |
| 光 | 正常生长,分化 | 不生长,死亡 |
| 暗 | 只生长,不分化 | 不生长,死亡 |
| A. | 选用生长旺盛的嫩枝 | |
| B. | 离体状态并且具有完整细胞核的细胞 | |
| C. | 导入外源基因 | |
| D. | 一定的营养物质和激素 |
(1)农作物在缺水初期叶片气孔会自动关闭,以减小水分散失,同时也会影响自身光合作用的暗反应,造成光合作用减弱.
(2)在干旱地区,用银灰色的塑料薄膜覆盖土地,可以有效减少(土壤)水分的蒸发.而且,由于塑料薄膜的反光效应可增强植株中下部叶片光合作用的光反应,从而提高产量.
| 叶片 | 表面积(mm2) | 体积(mm3) | 表皮厚度(um) |
| A | 292 | 64 | 14 |
| B | 144 | 63 | 24 |
| C | 301 | 62 | 15 |
| D | 593 | 121 | 13 |
(4)据悉,我国科学家正在积极寻找荒漠植物甘草的一系列抗旱基因.通过生物工程技术培育出多种抗旱农作物已为期不远,这也体现了生物多样性的_潜在使用价值.
(5)杂草对环境的适应性比农作物大,在干旱情况下,极易出现草荒.现有一种在玉米幼苗期通过叶面喷洒可以有效杀灭双子叶植物杂草的除草剂,图中B点对应浓度适宜做除草剂.
(6)云南省等地秋冬春连旱,气温较高,虫卵和病菌容易越冬,估计病虫害爆发的可能性非常大,转Bt毒蛋白基因的抗虫作物也不可能一劳永逸地解决虫害问题,因为昆虫会进化(或产生抗性).
| A. | 胚胎分割--得到性别不同的个体 | B. | 茎尖分生组织培养--获得脱毒苗 | ||
| C. | 转基因技术--乳腺生物反应器 | D. | 蛋白质工程--获得新的蛋白质 |