(技能应用题)科学家利用细胞工程培育了“白菜-甘蓝”杂种植株,如下图所示,请根据图回答下列问题:
(1)
图中A、B的制备,需要去除细胞壁,此时要用到________酶和________酶;从本质上讲,“白菜椄世丁痹又种仓昃哂械男宰词-________的结果。
(2)
在________作用下形成C细胞,杂种细胞D生成的标志是形成________;由D形成E的过程称为________,由D→F这项技术的生物学基础是________;由E形成F的过程中细胞的增殖方式为_________。
(3)
若“白菜椄世丁痹又种仓晡?谋短澹?蚋弥仓甑幕ǚ劬?胩迮嘌?玫降闹仓晔-________倍体,若用秋水仙素处理该花粉培养得到的植株,则培育成的植株是________。(选“纯合子”或“杂合子”)
(4)
“白菜椄世丁痹又种仓甑氖秤貌糠质且叮??兑资芾コ嫖:Χ?跋觳?浚?蒲Ъ矣掷?没?蚬こ膛嘤?龃?锌钩婊?虻摹鞍撞耍?世丁敝仓辏?肽闵杓剖笛椋?觳獯酥仓甑目钩婊?蚴欠癖泶铩?/P>
①取昆虫幼虫放到带有抗虫基因的“白菜-甘蓝”植株甲上,再取等量的、生活状态基本一致的昆虫幼虫放在________植株乙上。
②适宜条件下培养一段时间后,分别观察昆虫幼虫的生活情况。
③若________,说明甲植株的抗虫基因未得到表达;若________,说明甲植株的抗虫基因得到表达。
(5)
在大面积种植带有抗虫基因的“白菜-甘蓝”的同时,间隔种植普通“白菜-甘蓝”或其他蔬菜,供昆虫幼虫取食这种做法的主要目的是
A.
维持“白菜椄世丁辈说氐奈镏侄嘌??/P>
B.
减缓昆虫幼虫抗性基因频率增加的速度
C.
使食虫鸟有虫可食
D.
维持菜地生态系统中的能量流动
(基础达标题)请回答下列有关植物组织培养的几个问题:
(1)离体植物组织和细胞培养常用的一种培养基是________,其主要成分中的大量元素有________,培养中常用的两种植物激素是________和________,两者使用时的________、________、________等,都会影响实验的结果。
(2)植物组织培养的一般步骤为________。
(3)图示植物组织培养的部分过程:
①过程是________,②过程是________,A是________。
(4)组织培养过程中还需要维持一定的外界条件,一是要有适宜的________,二是________。
(思维拓展题)酵母菌的维生素、蛋白质含量高,可生产食品和药品等。科学家将大麦细胞的LTPl基因植入啤酒酵母菌中,获得的啤酒酵母菌种可产生LTPl蛋白,并酿出泡沫丰富的啤酒。基本的操作过程如下:
(1)该技术改变了酵母菌的性状,这在可遗传变异的来源中属于________。
(2)从大麦细胞中可直接分离获得LTPl基因,还可采用________方法获得目的基因。本操作中为了将LTPl基因导入酵母菌细胞内,所用的运载体是________。一个基因表达载体的组成,除了目的基因外,还必须有启动子、________以及标记基因。
(3)要使运载体与LTPl基因连接,首先应使用________进行切割。假如运载体被切割后,得到的分子末端序列为,这种类型的末端称作________末端。下列能与该运载体连接的LTPl基因分子末端是________。
(4)切割完成后采用________酶将运载体LTPl基因连接,该种酶能够恢复被切开的两个核苷酸之间的________键。连接后得到的DNA分子称为________。
(5)此操作中可以分别用含有青霉素、四环素的两种选择培养基进行筛选,则有“C”进入的酵母菌在选择培养基上的生长情况是________。
(6)检测LTPl基因在啤酒酵母菌中是否表达,除了看啤酒泡沫丰富与否外,还可以检验转基因啤酒酶母菌能否产生________。
(7)大麦中的LTPl基因能够在酵母菌中正确表达,这说明了它们共用一套________。
(8)在转基因生物安全性方面,人们在食物安全、生物安全和________安全三个方面发生了激烈的争论。
(思维拓展题)聚合酶链式反应(PCR技术)是在实验室中以少量样品DNA制备大量DNA的生化技术,反应系统中包括微量样品DNA、DNA聚合酶、引物、足量的四种脱氧核苷酸及ATP等。反应中新合成的DNA又可以作为下一轮反应的模板,故DNA数以指数方式扩增,其简要过程如图所示。
(1)若把一个用15N标记的某个DNA样品,以14N的脱氧核苷酸为原料,经过PCR仪五次循环后,将产生________个DNA分子,其中含14N标记的DNA分子占全部DNA总数的比例为________。在研究15N标记的一个DNA分子中,发现有35%腺嘌呤,则由15N标记的这个分子中的一条链上,鸟嘌呤含量的最大值可占此链碱基数的________。
(2)分别以不同生物的DNA样品为模板合成的各个新DNA之间存在差异,这些差异是________。
(3)请指出PCR技术与转录过程的三个不同之处:
①__________________________。
②_________________________。
③_________________________。
(知识迁移题)PCR技术是把某一DNA片段在体外经酶的作用,合成许多相同片段的一种方法,利用它能快速而特异地扩增任何要求的目的基因或DNA分子片段;电泳技术则是在外电场作用下,利用分子携带的净电荷不同,把待测分子的混合物放在一定的介质(如琼脂糖凝胶)中进行分离和分析的实验技术,利用它可分离氨基酸、多肽、蛋白质、核苷酸、核酸等物质和做亲子鉴定。下图是电泳装置及相应电泳结果。请回答下列有关问题:
(1)电泳和叶绿体色素分离采用的纸层析法比较,后者使用的介质是________;电泳过程中分子的迁移速率除与本身所带净电荷的多少有关外,你认为还受什么因素影响(至少列出两种)?________。
(2)PCR技术能把某一DNA片段进行扩增,依据的原理是________。
(3)图3是把含有21个氨基酸的多肽进行水解得到的氨基酸混合物进行电泳的结果,故可推知该多肽由________种氨基酸构成。
(4)图4通过提取某小孩和其母亲以及待测定的四位男性的DNA,分别由酶处理后,生成若干DNA片段,并扩增得到的混合物,然后进行电泳得到的一组DNA指纹图谱。请分析,在F1~F4中谁最可能是该小孩真正的生物学父亲?为什么?________。
(思维拓展题)在进行DNA粗提取实验时,为得到含DNA的黏稠物,某同学进行了如下操作:
(1)指出并改正上述实验操作中的错误:________,________,________。
(2)要进一步提取DNA时,需加入冷却的酒精,其作用是________和________。
(3)由于鸡血较难找到,某学生试图用人血代替,结果没有成功,其原因最可能是________。
(4)为鉴定所得到的丝状物的主要成分为DNA,可滴加________试剂,沸水浴,如果出现________现象,则该丝状物的主要成分为DNA。
(实践应用题)果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一。果胶酶能够分解果胶,瓦解植物细胞壁及胞间层,在果汁生产中应用果胶酶可以提高出汁率和澄清度。请你帮助完成以下有关果胶酶在果汁生产中的实验课题。
实验用具和材料:磨浆机、烧杯、试管、量筒、刀片、玻璃棒、漏斗、纱布等;苹果、质量分数为2%的果胶酶溶液、蒸馏水等。
实验目的:验证果胶酶在果汁生产中的作用。
实验方法及步骤:
(1)将苹果洗净去皮,用________制成苹果泥,加入适量蒸馏水备用。
(2)取两个100 mL洁净烧杯,编号为1、2,按相应程序进行操作,请完成表中未填写的内容。
(3)取出两个烧杯,同时进行________。观察并比较________,记录结果。
实验结果的预测及结论:________,说明果胶酶对果胶的水解具有催化作用。
(材料信息题)阅读材料,回答下列问题:
科学家从悬浮培养的单细胞、离体花粉或胚囊中,通过植物组织培养技术获得胚状结构(胚状体),胚状体不同于一般的种子胚,是由非合子细胞分化形成的类似于胚的结构物,所以又称“体细胞胚”或“花粉胚”。胚状体在一定的条件下,可以通过胚胎发育过程形成植株。将其包埋在一个能提供营养的胶质中,外包裹上人造种皮,便制成了“人工种子”。人工种子的概念是1978年在加拿大举行的第四届国际植物组织、细胞培养会议上首次提出来的。目前,我国科学家利用植物组织培养技术已在烟草、水稻、小麦和玉米等植物上成功诱导出胚状体,而美、日、法等各国正着手将人工种子市场化、商品化。
(1)简要归纳“离体的细胞”进行植物组织培养获得胚状体的过程。
____________________________。
(2)“人工种子”大体由胚状体、包埋胚状体的胶质以及人造种皮等三部分组成。包埋胚状体的胶质中富含营养物质,这是因为________;为了满足胚状体代谢的需求,“人造种皮”必须具有良好的________性能。
(3)由“人工种子”萌发出的植株是否可育?________。
(4)写出“人工种子”商品化的意义(两项):________。
(5)培育胚状体利用了________这一项生物技术。在该过程中培养基中需要添加________和________两种激素,还需要对培养基进行严格的________。
(6)利用“人工种子”繁殖后代属于________。
(7)该项技术的成功应用,反映了细胞的________性。
(知识迁移题)尿素是一种重要的农业肥料,但若不经细菌的分解,就不能更好地被植物利用。生活在土壤中的微生物种类和数量繁多,同学们试图探究土壤中微生物对尿素是否有分解作用,设计了以下实验,并成功筛选到能高效降解尿素的细菌(目的菌)。培养基成分如表所示,实验步骤如图所示。
请分析回答问题:
(1)此培养基能否用于植物组织培养?________,理由是________。
(2)培养基中加入尿素的目的是筛选________,这种培养基属于________培养基。
(3)“目的菌”生长所需的氮源和碳源分别来自培养基中的________和________,实验需要振荡培养,原因是________。
(4)转为固体培养时,常采用________的方法接种,获得单菌落后继续筛选。
(5)下列材料或用具中:①培养细菌用的培养基与培养皿 ②玻棒、试管、锥形瓶和吸管 ③实验操作者的双手
需要灭菌的是________;需要消毒的是________(填序号)。
(6)在进行分离分解尿素的细菌实验时,A同学从培养基上筛选出大约150个菌落,而其他同学只筛选出大约50个菌落。A同学的实验结果产生的原因可能有________(填序号)。
①由于土样不同 ②由于培养基污染 ③由于操作失误 ④没有设置对照
(7)简述土壤中可分解尿素细菌的鉴定方法及原理:________。
(8)实验结束后,使用过的培养基应该进行________处理后,才能倒掉。
分别称取2 g蛋白胨、1 g NaCl、1 g牛肉膏和4 g琼脂。将蛋白胨、NaCl和牛肉膏放入烧杯内,加200 mL蒸馏水,用玻璃棒搅匀后,放在酒精灯上加热。当牛肉膏和蛋白胨熔化后,加入琼脂,用微火继续加热至琼脂熔化,补充水至200 mL,用0.1 mol/L的NaOH溶液和HCl溶液将pH调至7.0~7.2。分别对培养基和培养皿进行高压蒸汽灭菌,当培养基的温度降至50℃左右时,倒入培养皿冷却至室温,分别进行以下处理:
A组:开盖,在空气中暴露10秒;
B组:用手指接触培养基10秒;
C组:用硬币接触培养基10秒;
D组:用滤纸擦一下课桌,再接触培养基10秒;
E组:不打开盖。
将处理完毕后的培养基置于35℃的恒温箱中培养2~3天,观察每个培养基中细菌的生长情况。请分析回答下列问题:
(1)你认为该实验的题目为________。
(2)此次配制的培养基按照物理性质进行分类,应该被称为________,如果按照化学性质进行分类应该为________。
(3)该培养基含有微生物所需要的________等营养要素。
(4)实验中有三处特别强调控制温度,请简要说明其原因:
对培养基和培养皿进行高压蒸汽灭菌:________。
当培养基冷却至室温:______________________。
35℃的恒温箱中培养:______________________。
(5)菌落的数目表示细菌个数,数值一般会________,主要是因为________。该实验的实验组为________,对照组为________。