3.(10分)利用微生物分解玉米淀粉生产糖浆,具有广阔的应用前景。但现在野生菌株对淀粉的转化效率低,某同学尝试对其进行改造,以活得高效菌株。

  (1)实验步骤:

①配置________________________(固体、半固体、液体)培养基,该培养基的碳源应为____________________

②将______________________接入已灭菌的培养基平板上。

③立即用适当剂量的紫外线照射,其目的是__________________________

④菌落形成后,加入碘液,观察菌落周围培养基的颜色变化和变化范围的大小。周围出现_______________________现象的菌落即为初选菌落。经分离、纯化后即可达到实验目的。

  (2)若已得到二株变异菌株Ⅰ和Ⅱ,其淀粉转化率较高。经测定菌株Ⅰ淀粉酶人催化活性高,菌体Ⅱ的淀粉酶蛋白含量高。经进一步研究发现,突变发生在淀粉酶基因的编码区或非编码区,可推测出菌株Ⅰ的突变发生在________________区,菌株Ⅱ的突变发生在__________区。

    答案:

  (1)①固体  玉米淀粉

②野生菌株

③对野生菌株进行诱变

④浅色范围大

  (2)编码  非编码

    解析:

  (1)利用微生物分解玉米淀粉生产糖浆,首先一步应是配制固体培养基,其碳源是玉米淀粉;其次要将野生菌株接种到培养基上;用紫外线照射的目的是对野生菌株进行诱变处理;加碘液是为了检验淀粉有没有被分解,如果颜色变浅,说明淀粉被分解了,这种菌落即为初选菌落。

  (2)依题意,菌株Ⅰ淀粉酶的催化活性高,说明该突变发生在编码区,菌株Ⅱ淀粉酶的蛋白含量高,说明该突变发生在非编码区。

1.(16分)小鼠基因敲除技术获得2007年诺贝尔奖,该技术采用基因工程、细胞工程、杂交等手段使小鼠体内的某一基因失去功能,以研究基因在生物个体发育和病理过程中的作用。例如现有基因型为BB的小鼠,要敲除基因B,可先用体外合成的突变基因b取代正常基因B,使BB细胞改变为Bb细胞,最终培育成为基因敲除小鼠。

  (1)基因敲除过程中外源基因是否导入受体细胞,可利用重组质粒上的____________检测。如果被敲除的是小鼠抑癌基因,则可能导致细胞内的_________________被激活,使小鼠细胞发生癌变。

  (2)通过基因敲除,得到一只AABb小鼠。假设棕毛基因A、白毛基因a、褐齿基因B和黄齿基因b均位于常染色体上,现要得到白毛黄齿新类型小鼠,用来与AABb小鼠杂交的纯合亲本的基因型是_____________,杂交子代的基因型是________。让F1代中双杂合基因型的雌雄小鼠相互交配,子代中带有b基因个体的概率是______________________。不带B基因个体的概率是___________________

  (3)在上述F1代中只考虑齿色这对性状,假设这对性状的遗传属X染色体伴性遗传,则表现黄齿个体的性别是___________,这一代中具有这种性别的个体基因是___________

    答案:

  (1)标记基因;原癌基因

  (2)aaBB;AaBb;12/16(3/4);4/16(1/4)

  (3)雄性(♂);XBY、XbY

    解析:

  (1)作为质粒的一个条件之一就是要具有标记基因,以检测外源基因是否导入受体细胞。

癌变的产生就是原癌基因由抑制态变激活态。

  (2)根据题意AABb基因敲除小鼠的表现型是棕毛褐齿,现要得到白毛黄齿新类型小鼠(aabb),应选取用与AABb小鼠杂交的纯合亲本的基因型是,用图解表示:

    亲本:AABb X ―――

 

子代:aabb

    则此亲本必含有a基因,而又是纯合的基因型只能为aabb或aaBB,而aabb是要培育的新品种不可能有,所以只用选用基因型为aaBB的亲本,

    亲本:AABb X aaBB

 

子一代:1/2AaBb  1/2 AaBB

    F1代中双杂合基因型AaBb的雌雄小鼠相互交配即自交,由于是常染色体遗传,即Bb自交后代的基因型及比例为:1/4BB、2/4Bb、1/4bb,带有b基因个体的概率是3/4,不带B基因个体的概率是1/4。(只考虑B和b这一对基因的计算,用基因分离定律)

    也可两对同时计算用自由组合定律,AaBb自交得1/4AAX1/4BB、1/4AAX2/4Bb、1/4AAX1/4bb、2/4AaX1/4BB、2/4AaX2/4Bb、24AaX1/4bb、1/4aaX1/4BB、1/4aaX2/4Bb、1/4aaX1/4bb、可得带有b基因个体的概率是12/16,不带B基因个体的概率是4/16。

  (3)假设齿色性状的遗传属X染色体伴性遗传,则亲本都为褐齿,基因型为XBXb 和 XBY,则F1代的基因型为XBXb、XBXB、XBY、XbY,其中XbY为黄齿是雄性个体,雄性个体基因还有XBY。 

    此题考查学生对两大遗传定律的理解与掌握情况及基因工程的有关知识。

5.突变的不定向性(多方向性)

   一个基因可以向不同的方向发生突变,产生一个以上的等位基因。如控制小鼠毛色的灰色基因(A y)可突变成黄色基因(AY),也可突变成黑色基因(a)。

核心考点整合
 
 
 

    基因突变的概念、原因

 DNA--------------→DNA

     ↓ 

↓差错--→

脱氧核苷酸种类、数量、排列顺序改变

碱基对替换、增添、缺失

基因结构发生改变

遗传信息改变

产生等位基因(A=a1 a2 ….)

总结提升
 
 

基因突变和基因重组:

项目
基因突变
基因重组


本质
基因分子结构发生改变.产生了新基因.出现了新性状
原有基因的重新组合,产生了新的基因型,使性状重新组合
原因
一定的外界或内部因素的作用下,由于基因复制时碱基种类、数目、排列顺序发生改变,使基因结构发生改变
减数分裂过程中.同源染色体非姐妹染色单体间交叉互换或非同源染色体之间的自由组合
时间
有丝分裂间期和减数第一次分裂间期
减数第一次分裂的四分体时期和减数第一次分裂后期


条件
外界条件剧变和内部因素的相互作用
不同个体之间的杂交,有性生殖过程中的减数分裂和受精作用
意义
生物变异的主要来源.也是生物进化的重要因素之一;通过诱变育种培育新品种
是生物产生变异的重要因素;通过杂交育种,使性状重组,可培育优良品种
可能性
可能性很小
非常普遍
联系
使生物产生可遗传的变异,在长期进化过程中通过基因突变产生新基因,为基因重组提供大量可供自由组合的新基因,基因突变是基因重组的基础。
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