题目内容
【题目】我们日常吃的大米中铁含量极低,科研人员通过基因工程等技术,培育出了铁含量比普通大米高60%的转基因水稻,改良了稻米的营养品质。下面为培育转基因水稻过程示意图,请回答:
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(1)在上述工程中,铁结合蛋白基因称为_________,利用PCR技术扩增铁结合蛋白基因时,需要在反应体系中添加的有机物质是铁蛋白基因、_________、___________、dNTP和PCR反应缓冲液,扩增过程在PCR扩增仪中完成。
(2)将铁结合蛋白基因导入水稻体内,需要操作的核心步骤是______________,此步骤最常用的工具是_____________________。
(3)将含有重组Ti质粒的农杆菌与水稻愈伤组织共同培养时,通过培养基2的筛选培养,可以获得______________;培养基3与培养基2的主要区别是______________________。
(4)检测培育转基因水稻的目的是否达到,需要检测转基因水稻_________________。
【答案】目的基因 引物 Taq酶(热稳定DNA聚合酶) 构建基因表达载体 限制性核酸内切酶、DNA连接酶、载体 含有重组质粒的愈伤组织 生长素和细胞分裂素的浓度比例 种子中铁含量
【解析】
基因工程是狭义的遗传工程,基因工程的基本原理是让人们感兴趣的基因(即目的基因)在宿主细胞中稳定高效地表达。为了实现基因工程的目标,通常要有多种工具酶、目的基因、载体和宿主细胞等基本要素,并按照一定的程序进行操作,它包括目的基因的获得、重组DNA的形成,重组DNA导入受体细胞也称(宿主)细胞、筛选含有目的基因的受体细胞和目的基因的表达等几个方面。
(1)在上述工程中,铁结合蛋白基因称为目的基因,利用PCR技术扩增铁结合蛋白基因时,需要在反应体系中添加的有机物质是铁蛋白基因、引物、Taq酶(热稳定DNA聚合酶)、dNTP和PCR反应缓冲液,扩增过程在PCR扩增仪中完成。
(2)将铁结合蛋白基因导入水稻体内,需要操作的核心步骤是构建基因表达载体,此步骤最常用的工具是限制性核酸内切酶(切割目的基因和载体)、DNA连接酶(连接目的基因和载体)、载体。
(3)培养基2是对含重组质粒的愈伤组织进行筛选,通过培养基2的培养,可以获得含有重组质粒的愈伤组织;培养基3与培养基2的主要区别是生长素和细胞分裂素的浓度比例,以适应不同阶段激素的需要。
(4)检测培育转基因水稻的目的是否达到,需要检测转基因水稻种子中铁含量,若铁含量较高,则成功表达。
【题目】大豆花叶病毒会严重降低大豆的产量和品质。为预防抗病大豆品种乙的抗病能力减弱,科研人员用EMS诱变感病大豆,获得新的抗病品种甲。科研人员利用甲、乙两个品种对抗性遗传进行研究。
(1)因为基因突变具有______性,结果是产生一个或多个__________。EMS诱变后,非入选大豆植株可能含有不利的基因,需要及时处理掉这些植株。
(2)利用甲、乙两品种大豆进行杂交试验,结果如表
组别 | 亲本组 | F1 | F2 | ||
抗病 | 易感 | 抗病 | 易感 | ||
实验一 | 甲×易感 | 0 | 18 | 113 | 345 |
实验二 | 乙×易感 | 15 | 0 | 256 | 81 |
据表分析,甲、乙两品种抗病性状依次为________、________性性状。
(3)已知品种乙的抗性基因位于14号染色体上,为探究品种甲抗性基因的位置,科研人员设计如下杂交实验:甲乙杂交,F1自交,统计F2性状分离比。
①预期一:若F1均抗病,F2抗病:易感为13:3,说明两品种抗病性状的遗传是由______对等位基因控制的,且位于____________染色体上。F2抗病植株中纯合子所占比例_________。
②预期二:若F1、F2均抗病,说明甲、乙两品种抗性基因可能是__________________或同一对染色体上不发生交叉互换的两个突变基因。
(4)SSR是DNA中的简单重复序列,非同源染色体上的SSR不同,不同品种的同源染色体上的SSR也不同,常用于染色体特异性标记。科研人员扩增出实验一若干个体中的SSR序列,用于确定甲品系抗性基因的位置,电泳结果如图所示:
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注:F2中的1、4、7表现抗病,其余表现易感。
图中结果说明甲品系抗性基因在______号染色体上,依据是__________________________。