- 现代生物技术在育种上的应用
- 共87题
分析下面有关基因工程应用的材料,从基因工程的原理分析相关问题:
材料1 有人把蚕的DNA分离出来,用一种酶“剪切”下制造丝蛋白的基因,再从细菌细胞中提取一种叫“质粒”的DNA分子,把它和丝蛋白基因拼接在一起再送回细菌细胞中,结果,此细菌具有了生产蚕丝的本领。
材料2 法国科学家发现,玉米、烟草等植物含有类似人体血红蛋白的基因,如加入铁原子,就可以制造出人的血红蛋白,从而由植物提供医疗中所需要的人体血液。
材料3 瑞士科学家找到了一种与果蝇眼睛形成有关的基因,将此基因注入果蝇幼虫不同细胞以后,果蝇的翅和其他部位都长出了眼睛。这为人造“器官”供移植使用提供了可能。
材料4 1991年,我国复旦大学遗传所科学家成功地进行了世界上首例用基因疗法治疗血友病的临床实验;我国科学家还通过将高等动物生长激素基因移入泥鳅的受精卵,获得比普通泥鳅重三倍的大泥鳅。
材料5 江苏农科院开展“转基因抗虫棉”的科技攻关研究,成功地将有关基因导入棉花细胞中,得到的棉花新品种对棉铃虫等害虫毒杀效果高达80%~100%。
(1)所有这些实验统称为______工程,所有这些实验的结果,有没有生成前所未有的新型蛋白质?_____。
(2)材料1的细菌具有生产蚕丝的本领,说明________。
(3)材料2中由玉米、烟草的基因生产人类血红蛋白为什么要加入铁原子?______。植物中含类似人类血红蛋白的基因,从进化上看,说明_________。
(4)瑞士科学家的实验说明________;我国“863”计划15周年成果展览中类似的实例是________。
(5)人类基因组计划(HGP)测定了人体中_______条染色体的基因序列,材料4中血友病基因疗法中有关的染色体是________染色体;我国科学家培育出的大泥鳅称为________产品,你认为此类产品的研究推广应做到__________。
(6)“转基因抗虫棉”抗害虫的遗传信息传递可以表示为________,该项科技成果在环境保护上的重要作用是__________。
正确答案
(1)基因 没有
(2)蚕的丝蛋白基因在细菌体内得以表达,不同生物共用一套遗传密码
(3)人类的血红蛋白是一种含铁的特殊蛋白质 不同生物之间具有一定的亲缘关系
(4)简单的基因可控制较为复杂的器官地形成 人耳鼠、克隆牛
(5)24 X 转基因 积极探索和研究,经过长期的实验以后再决定是否推行,以免破坏生态平衡
(6) DNA→RNA→蛋白质 减轻农药对环境的污染
在培育转基因植物的研究中,卡那霉素抗性基因(kan)常作为标记基因,只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。下图为获得抗虫棉的技术流程。请据图回答:
(1)A过程需要的酶有________________。
(2)B过程及其结果体现了质粒作为运载体必须具备的两个条件是_________、_________。
(3)C过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外,还必须加入________________。
(4)如果利用DNA分子杂交原理对再生植株进行检测,D过程应该用____________________作为探针。
(5)科学家发现转基因植株的卡那霉素抗性基因的传递符合孟德尔遗传规律。
①.将转基因植株与______杂交,其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为1:1。
②.若该转基因植株自交,则其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为________。
③.若将该转基因植株的花药在卡那霉素培养基上作离体培养,则获得的再生植株群体中抗卡那霉素型植株占_________%。
正确答案
(1)限制性内切酶和DNA连接酶
(2)具有标记基因 能在宿主细胞中复制并稳定保存
(3)卡那霉素
(4)放射性同位素(或荧光分子)标记的抗虫基因
(5)①.非转基因植株 ②.3:1 ③.100
下图表示利用基因工程培育抗虫棉过程。请据图回答下列有关问题。
(1)若限制酶I的识别序列和切点是-↓GATC-,限制酶Ⅱ的识别序列和切点是-G↓GATCC-,那么在①过程中,应用限制酶____切割质粒,用限制酶____切割抗虫基因。
(2)将通过②过程得到的大肠杆菌涂布在含有____的培养基上,若能够生长说明已导入了普通质粒或重组质粒,反之则说明没有导人。
(3)要确定抗虫基因导入后,是否能稳定遗传并表达,需进行检测和鉴定工作,则在个体水平上的鉴定过程可简述为:____________。经筛选分析,该植株细胞中含有一个携带抗虫基因的DNA片段,因此可以把它看做是杂合子。理论上,该转基因植株自交产生的F1代中,仍具有抗虫特性的植株占总数的____。
(4)⑤过程所用的现代生物技术称为______,从遗传学角度来看,根细胞通过⑤过程,能形成棉植株的根本原因是根细胞具有____。
正确答案
(1)Ⅱ Ⅰ(Ⅰ和Ⅱ)
(2)四环素
(3)让害虫吞食转基因棉花的叶片,观察害虫的存活情况,以确定其是否具有抗虫性状 3/4
(4)植物组织培养 发育成完整个体的全部遗传物质
科学家应用生物技术培育出了一种抗虫棉,它能产生毒素,杀死害虫,目前正在大面积推广种植。科学家还研究了害虫的遗传基础,发现不抗毒素对抗毒素为显性(此处分别用B和b表示)。
据此回答:
(1)种植抗虫棉,有利于生态环境保护,这是因为__________________。
(2)棉田不抗毒素害虫的基因型为______________;抗毒素害虫的基因型为______________。
(3)不抗毒素害虫与抗毒素害虫杂交,则子代的基因型为______________。
正确答案
(1)可以不用或少用农药
(2)BB,Bb bb
(3)bb,Bb
小麦育种专家李振声被授予2006年中国最高科技奖,其主要成果是将偃麦草与普通小麦杂交,育成了具有相对稳定的抗病性、高产、稳产、优质的小麦新品种—小偃6号。小麦与偃麦草的杂交属于远缘杂交。
(1)普通小麦(六倍体、配子中的染色体数为21)与偃麦草(二倍体)杂交所得的F1不育,其原因是_________________________。要使其可育,可采取的方法是______________________。在普通小麦♀AA×♂aa的杂交中,若A基因所在的同源染色体在减数第一次分裂时不分离,产生的雌配子染色体数目为_________,这种情况下,杂交后代的基因型可能是___________。
(2)把偃麦草基因导入小麦体内需要_________酶和_________酶。假若将偃麦草某基因成功导入小麦的一条染色体上,该新品种小麦自交后代能稳定遗传的比例为___________。
正确答案
(1)F1在减数分裂过程中会紊乱,形成可育配子的概率很小 使用一定浓度的秋水仙素对幼苗或正在发芽的种子进行处理,使其染色体数目加倍 22或20 AAa或a
(2)限制性核酸内切 DNA连接 1/2
(附加题)根据以下材料,分析回答下列问题:
近些年来,棉铃虫在我国大面积爆发成灾,造成巨大的经济损失;随之而来,化学农药的产量和种类也在逐年增加,但害虫的抗药性也在不断增强。针对这种情况,我国科学家采用基因工程技术,开展了“转基因抗虫棉”的研究,成功地将细菌的毒蛋白基因导入到棉花细胞中,从而使棉花植株的细胞内能合成这种毒蛋白。以后棉铃虫再啃食这种棉花时,就会摄入毒蛋白,虽吃得很饱,但不能消化,最后只能慢慢饿死。这就是转基因抗虫棉不易受到害虫侵害的原因。
(1) 质粒广泛地存在于细菌细胞中,是一种很小的环状DNA分子,是基因工程中最常用的___________。
(2) 在将质粒导入细菌时,一般要用_________处理细菌,以增大__________。细菌的基因能在棉花体内获得表达说明生物共用一套__________。
(3) 培育转基因棉花过程中_________(能/否)用棉花体细胞作受体细胞,为什么?______。培育转基因棉花除需基因工程技术外,还需________技术。利用基因工程技术育种,相比传统的杂交育种方法,其优点主要表现为______________。
(4) 科学家预言,“转基因抗虫棉”独立种植若干代以后,将出现不抗虫的植株,此现象来源于______________。
正确答案
(1)运载体
(2)CaCl2 细胞壁的通透性 遗传密码
(3)能 因为植物体细胞具有全能性 细胞工程 目的性强并打破远源杂交不亲和性
(4)基因突变
水稻种子中70%的磷以植酸形式存在。植酸易同铁、钙等金属离子或蛋白质结合排出体外,是多种动物的抗营养因子;同时,排出的大量磷进入水体易引起水华。
(1)磷元素除了形成植酸外,还可以出现在下列__________分子或结构中(多选)。
A.核糖 B.ATP C.核糖体 D.核膜
(2)种植芦苇能有效抑制水华的发生,表明芦苇与引起水华的藻类关系是___________。
(3)植酸酶可降解植酸,在谷物类饲料中添加植酸酶可提高饲料的_______利用率。
(4)酵母菌中植酸酶的活性较高。下图是从不同类型酵母菌的发酵液中提取植酸酶的工艺流程。
据图回答:
①.植酸酶___________(Ⅰ/Ⅱ)属于分泌蛋白。
②.若植酸酶Ⅰ和Ⅱ的肽链组成不同,其差异体现在____________。
③.提纯的植酸酶需做活性条件测定,下图为测定结果。图中的自变量可为__________(答一种);因变量可以通过测定__________来表示。
(5)为从根本上解决水稻中的高植酸问题,可将植酸酶基因导入水稻,培育低植酸转基因水稻品种。下图是获取植酸酶基因的流程。
据图回答:
①.图中基因组文库_____________(小于/等于/大于)cDNA文库。
②.B过程需要的酶是_________;A、C过程中___________(可以/不可以)使用同一种探针筛选含目的基因的菌株。
③.目的基因I和Ⅱ除从构建的文库中分离外,还可以分别利用图中_______和_______为模板直接进行PCR扩增,该过程中所用酶的显著特点是_________________。
(6)已获得的转植酸酶基因水稻品系植酸含量低,但易感病。下图为选育低植酸抗病水稻品种的过程。图中两对相对性状分别由两对基因控制,并独立遗传。
采用上图育种过程,需从__________代开始筛选,经筛选淘汰后,在选留的植株中低植酸抗病纯合体所占的比例是__________。选留植株多代自交,经筛选可获得低植酸抗病性状稳定的品种。
正确答案
(1)B、C、D
(2)竞争关系
(3)营养成分
(4)①.Ⅰ ②.氨基酸的种类、数量和排列顺序不同 ③.温度(或pH) 单位时间内植酸的降解量(或植酸降解产物的生成量)
(5)①.大于 ②.逆转录酶 可以 ③.DNA cDNA 耐高温
(6)F2 1/9
扫码查看完整答案与解析