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非选择题-解答题 较难0.4 引用2 组卷301
GA3ox能催化合成有活性的赤霉素,而GA2ox则能钝化有活性的赤霉素。MD为野生型矮牵牛品种;712-15和712-26是转入了GA3ox基因、GA2ox基因中同一种基因的矮牵牛品种,但在基因组中插入的位置不同。在相同环境下种植,三种品种的株高差异如下图。

(1)GA3ox和GA2ox都只能催化特定的化学反应,体现了酶具有_____的特性。赤霉素是重要的植物激素,植物激素在植物的______和对环境的______过程中发挥着重要作用。
(2)据图分析,712-15品种和712-26品种都是转入了______(填“GA3ox”或“GA2ox”)基因,但两者的株高却有显著差异,表明______
(3)有人猜测,株高的调控是通过蛋白P41与蛋白P42或蛋白P45结合实现的。为此,研究者利用酵母双杂交技术进行了探究,实验方案及结果如下图所示。

(注:1.Trp、Leu、Ade、His均为营养物质,“-”表示培养基中缺乏该物质;2.AD与BD不能结合,若共表达的蛋白结合则能使酵母菌合成Ade和His。)
①在将重组质粒导入酵母细胞之前,应使用构建重组质粒时所用到的相同限制酶处理待检重组质粒,如果在电泳后能得到_______________条DNA带,则表明质粒发生了重组,可用于转基因实验。
②在图示实验中,只要转入AD和BD,酵母均能合成_______________(在Trp、Leu、Ade、His中选择)。该实验的结论是_______________
(4)为确认上述技术方案得到的结论正确,研究者欲利用荧光素酶互补技术进行验证。实验思路如下:
步骤Ⅰ.设法获得下列转基因的农杆菌菌液:
a.转Cluc/Nluc农杆菌                                   b.转RA1-Cluc/ST1-Nluc农杆菌。   
c.转 P41-Cluc/P42-Nluc农杆菌                      d.转 P41-Cluc/P45-Nluc农杆菌。
e.转 Cluc/P42-Nluc农杆菌                            f.转 Cluc/P45-Nluc农杆菌;
g.转 P41-Cluc/Nluc农杆菌
提示:Cluc和Nluc是荧光素酶的两个片段,本身不能结合,若共表达的蛋白结合则能使荧光素发光;RA1和ST1是已知能结合的两种蛋白。
步骤Ⅱ.将本氏烟叶片分为4个区,下图中用虚线示意分隔。将a~f菌液按下列方案注入到本氏烟叶片的分区:

步骤Ⅲ.让烟草生长3~4天,然后取下叶片,放在白纸上,在完全避光条件下喷上荧光素。请回答:
①补充步骤Ⅱ中的设计_____________(要求在每个圆圈中填写a~f中的其中一个字母)。
②预期实验结果________________(要求在你认为会发出荧光的分区上画上阴影线)。
2020高三·北京·专题练习
知识点:酶的特性其他植物激素的产生、分布和功能验证性实验与探究性实验基因工程的操作程序综合 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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赤霉素是广泛存在的一类植物激素,科研人员进行了系列实验,研究赤霉素对矮牵牛株高的影响。
(1)赤霉素是植物生长发育过程中起_____作用的重要激素。除激素外,植物生长发育还受_____调控和环境因素的影响。
(2)GA3ox能催化合成有活性的赤霉素,而GA2ox则能钝化有活性的赤霉素。MD为野生型矮牵牛品种:712-15和712-26是转入了GA3ox基因、GA2ox基因中同一个基因的矮牵牛品种,但在基因组中插入的位置不同。三种品种的株高差异如图。该实验需在_____(填“相同”或“不同”)环境下进行,据图分析,712-15品种和712-26品种部转入了_____(填“GA3ox”或“GA2ox”)基因,但两者的株高却有显著差异,表明该基因的表达受_____的影响。

(3)有人猜测,株高的调控是通过蛋白P41与蛋白P42或蛋白P45结合实现的。为此,研究者利用荧光素酶互补技术进行挥究。实验思路如下;
步骤1:设法获得下列转基因的农杆菌菌液(a-f组分别为含不同质粒的农杆菌菌液)。(注:Cluc和Nluc是荧光素酶的两个片段,本身不能结合,若与其融合表达的蛋白相互结合则能使荧光素发光。RA1和ST1是已知能结合的两种蛋白。)
组别质粒1质粒2
a含Cluc含Nluc
b含RA1-Cluc含ST1-Nluc
c含P41-Cluc含P42-Nluc
d含P41-Cluc含P45-Nluc
e含Cluc含P42-Nluc
f含Cluc含P45-Nluc

步骤Ⅱ:将叶片分为4个风,图中用虚线示意分割,将a~f菌液按一定方案注入到叶片的分区。
步骤Ⅲ:让植株生长3~4d。然后取下叶片。放在白纸上。在完全避光条件下喷上荧光素。
请回答:
①在图中补充步骤Ⅱ中的设计_____(在每个圆圈中填写a~f中的其中一个字母)。
②若实验结果为_____,则说明蛋白P41能与蛋白P45结合,但不能与蛋白P42结合。
③有人认为上述实验尚不够严谨,应增加一组对照,该组对照的质粒1和质粒2应为_____
ga3ox能催化合成有活性的赤霉素,而ga2ox则能钝化有活性的赤霉素。MD为野生型矮牵牛品种,712-15和712-26是转入了ga3ox基因和ga2ox基因中的同一种基因的矮牵牛品种,但在基因组中插入的位置不同。在相同环境下种植,三个品种的株高有明显差异,表现为MD>712-15>712-26.
(1)ga3ox的作用机理是_______,赤霉素通过_______来增加植株高度。
(2)712-15品种和712-26品种都是转入了____(填“ga3ox”或“ga2ox”)基因,但两者的株高却有显著差异,表明_____
(3)有人猜测,株高的调控是通过蛋白P41与蛋白P42或蛋白P45结合实现的,科研人员依据以下原理研究蛋白P41与蛋白P42、蛋白P45之间的关系:在酵母菌细胞中,可以利用基因工程表达出两种融合蛋白(BD—待测蛋白X、AD—待测蛋白Y),若两种待测蛋白可以相互作用,则AD蛋白和BD蛋白就能充分接近形成复合物,并启动组氨酸合成基因的转录(如图1),否则组氨酸合成基因不能转录(如图2)。

由此,科研人员做了如下实验。
第一步:构建以下5组重组载体,
 重组载体包含的部分基因
载体1AD蛋白基因     色氨酸合成基因
载体2BD蛋白基因     亮氨酸合成基因
载体3AD蛋白基因     蛋白P41基因     色氨酸合成基因
载体4基因       蛋白P42基因        亮氨酸合成基因
载体5BD蛋白基因     基因亮       组氨酸合成基因
上表空格相应的基因分别为①_______;②_______
第二步:将载体1和载体2、载体1和载体4、载体1和载体5、载体2和载体3、载体3和载体4、载体3和载体5分别导入六组不能合成色氨酸、亮氨酸和组氨酸的酵母菌。
第三步:将上述六组酵母菌依次涂布至不含色氨酸、亮氨酸的培养基a~f中,均能长出菌落,原因是_______
第四步:再将a~f培养基上的菌落对应拓印(原位接种)至不含色氨酸、亮氨酸和组氨酸培养基A~F中,结果只有F中长出菌落,则本实验的结论是______
土壤重金属污染会对人类健康造成危害,是严重的环境问题。利用基因工程手段构建重金属富集植物是修复土壤重金属污染的重要方向之一。景天科植物伴矿景天是一种镉富集生物,研究人员将伴矿景天的SpHMA2基因(简称S基因)转入油菜,获得了镉富集转基因油菜。以下是主要实验步骤:
Ⅰ.取伴矿景天的叶,提取总RNA,进一步获取DNA;
Ⅱ.利用第Ⅰ步获得的DNA,经PCR扩增S基因;
Ⅲ.利用凝胶电泳对扩增片段进行鉴定,得到了图1所示的结果(1号泳道为样品,2号泳道为阴性对照,M为已知长度的标准DNA分子;左侧数字为标准DNA分子的碱基数,单位bp),回收S基因;

Ⅳ.S基因与pCAMBIA1301质粒(简称pC质粒)重组,转入大肠杆菌,培养后提取重组质粒;
Ⅴ.用电击法将第Ⅳ步提取的重组质粒转入农杆菌,培养;
Ⅵ.将第Ⅴ步培养获得的农杆菌与野生型油菜外植体共培养,利用共培养后的油菜外植体获得转基因油菜植株。
(1)Ⅰ~Ⅵ中,获取目的基因的步骤有____
(2)第Ⅰ步中,由RNA获取DNA的过程为____。
A.复制B.转录C.翻译D.逆转录

(3)第Ⅱ步中,PCR参数设置为:

其中,60℃ 20s环节发生____;72℃ 3min环节发生____。(编号选填)
①双链DNA变性形成单链
②引物与单链DNA结合
③DNA解旋酶打开氢键
④DNA聚合酶催化合成DNA子链
⑤RNA聚合酶催化形成磷酸二酯键
(4)由于DNA分子片段带负电荷,所以电泳开始前应将____(正/负)电极插在凝胶板上靠近DNA样品的一端。根据图10所示电泳结果,S基因长约____bp。
(5)第Ⅳ步中,科研人员用一种限制性内切核酸酶A处理S基因,使用另一种限制性内切核酸酶B处理pC质粒。由此可以推测酶A和酶B____。(编号选填)
①识别序列相同,催化形成的产物的黏性末端相同
②识别序列不同,催化形成的产物的黏性末端相同
③识别序列相同,催化形成的产物的黏性末端不同
④识别序列不同,催化形成的产物的黏性末端不同
(6)第Ⅵ步利用油菜外植体获得油菜植株的生物技术称为____,该过程受很多因素的影响,其中____两种植物激素的浓度比起着重要作用。(编号选填)
①植物组织培养 ②植物细胞培养 ③植物细胞杂交④生长素 ⑤赤霉素 ⑥细胞分裂素
(7)pC质粒上有Kar和Hyg两个抗生素抗性基因,Ⅰ~Ⅵ中,需要考虑这两个抗性基因进行筛选才能达到预期目的的步骤有____
(8)为检测转基因油菜的镉富集能力,将野生型油菜(WT)和三个株系的转基因油菜(S1、S2、S3)种植于含200μM氯化镉的培养液中,10天后分别测定各油菜的镉含量,得到了图2所示的结果(*表示存在显著性差异),该结果说明____

(9)获得转S基因油菜后,科研人员又设计完成了以下实验:
①将转基因油菜种植于试验田中,采集试验田内及周围3km的不同杂草叶片,检测S基因是否存在于杂草中;
②比较转基因油菜种植前后,试验田内主要昆虫、杂草等动植物的种类和数量。
请分析设计完成这些实验的目的和意义?____
(10)每年3、4月是上海地区油菜花开放的时间,决定油菜开花的是温度升高还是光照时间延长?请写出实验思路探究这一问题____(3月底、4月初,上海的平均气温约为15℃,昼长约为12.5h)。

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