14.变异链球菌在牙面的粘附、集聚是龋齿发生的先决条件,转基因可食防龋疫苗是通过基因工程技术,将变异链球菌中与龋齿发生密切相关的抗原基因(PAcA基因)转入植物的表达载体中,利用植物生物反应器生产的可食用基因工程疫苗.
(1)转基因植物的制备:
单一使用PAcA基因,机体免疫应答不理想,霍乱毒素中有增强机体免疫应答的氨基酸序列(CTB),将CTB基因与PAcA基因连接成嵌合(PAcA-CTB)基因,作为抗原目的基因与Ti质粒的T-DNA拼接,并用农杆菌转化法导入离体的黄瓜叶肉细胞中,经植物组织培养获得转基因植株.
(2)转基因植株目的基因的PCR鉴定:已知PAcA-CTB基因部分序列如下
5′---CCGTGT…ATGCCT---3′
3′---GGCACA…TACGGA---5′
根据上述序列选择引物BD(填字母)进行PCR.
A.引物:5′-GGCACA-3′
B.引物:5′-AGGCAT-3′
C.引物:5′-CCGUGU-3′
D.引物:5′-CCGTGT-3′
反应结束后,电泳检测PCR产物,结果如图(1来自未转化植株,2是含PAcA-CTB基因的质粒,3-10来自转基因植物),从结果可以看出,3、5、8、9、10号植物含有PAcA-CTB基因.

(3)对上述含PAcA-CTB基因的植株进一步研究,发现其中一些植株体细胞中含两个PAcA-CTB基因(用字母A表示,基因间无累加效应).为了确定这两个基因与染色体的位置关系,研究人员单独种植每株黄瓜,将同一植株上雄花花粉授到雌花柱头上,通过子一代表现型及其分离比进行分析:
①若F1中疫苗植株:非疫苗植株=15:1,则PAcA-CTB基因位于非同源染色体上,基因与染色体的位置关系如图甲所示.

②若F1中疫苗植株:非疫苗植株=3:1,则两个基因位于(同)一条染色体上,图乙中(也可画在另一对染色体上),请在图乙中标出基因.
③若F1全为疫苗植株,则两个基因位于(一对)同源染色体上,图丙中(也可画在另一对染色体上),请在图丙中标出基因.
(4)上述三种基因与染色体的位置关系适于进行推广种植的是两个基因位于(一对)同源染色体上的植株.多年后,若出现了非疫苗植株,请写出一种可能的变异类型及产生的原因基因突变,A基因突变为a;
基因重组,四分体时期姐妹染色单体交叉互换使两个A基因位于同一条染色体上;
染色体变异,染色体缺失使A基因缺失;或染色体倒位、染色体易位.
12.在全球气候变暖的大背景下,2016年我国多地出现极端高温天气.高温热害会导致作物产量下降,甚至死亡.

(1)高温热害导致作物产量下降的原因可能是气孔关闭、光合色素含量降低、酶活性下降.
(2)研究人员发现高温还能诱导细胞产生自由基从而影响到膜的稳定性.从图1中数据可以看出,高温均会诱导自由基产生,极端高温自由基产生速率随时间的延长而逐渐增加,中度高温自由基的产生速率与对照比在7d前无明显差异,但在 7d后会缓慢上升.据此推测,自由基的产生和积累对膜稳定性的影响,可能是自由基攻击膜成分中的磷脂分子或蛋白质分子,使膜的结构和功能受到破坏.
(3)欲探究高温热害造成的损伤是否可逆,研究人员又进行了如下实验:
将植株幼苗在中度高温、极端高温条件进行处理,并分别在处理的第1、3、5、7、9、11 天转入正常温度条件进行恢复生长,测定各处理恢复5d 后的净光合速率,得到图2数据:由图2中数据表明,中度高温对作物造成的损伤在7d内可恢复,极端高温对作物造成的损伤在3d内可恢复.
(4)通过进一步研究发现,高温热害初期,可通过外施一定浓度的Ca2+来缓解高温热害对作物减产的影响,请你结合实验(2)、(3)的结论,进行解释短时间高温条件造成的损伤是可逆(可恢复)的;Ca2+可能是通过减少自由基的产生与积累来维持膜(结构和功能)的稳定性.
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