24.为提高小麦的抗旱性,有人将大麦的抗旱基因(HVA)导入小麦细胞(体细胞中含有21对染色体),筛选出HVA基因成功整合到染色体上的小麦细胞,并用植物组织培养的方法培育成高抗旱性T0植株(假定HVA基因都能正常表达)。小麦是两性花,其中的雄蕊和雌蕊同时成熟。
(1)某T0植株是由含一个HVA基因的小麦细胞培养成的,该植株产生的配子中,含有HVA基因的配子所占比例为________%,该个体的细胞在________分裂过程中,由同源染色体形成四分体,________是由染色体携带着从体细胞传到配子的。在下面细胞中画出T0植株某细胞四分体时期的图像(用两个四分体来表示,标出HVA基因)_______
(2)假如每对同源染色体上只能整合一个HVA基因,鉴定植物细胞中整合了多少个HVA基因的最简单的方法是________,如果用整合了HVA基因的某植株的花粉给没有整合HVA基因的植株授粉,子代中抗旱植株︰不抗旱植株=15︰1,说明此植株的体细胞中整合了________个HVA基因。
【答案】 (1). 50 (2). 减数 (3). 核(HVA) 基因 (4). (5). 自
交 (6). 4 【解析】 【分析】
减数分裂时同源染色体分开,非同源染色体自由组合 ,减数分裂结果DNA和染色体数目减半.
【详解】(1)一个HVA基因在1对同源染色体中的1条染色体上,故减数分裂形成配子,该基因随着成对同源染色体分离而分离到不同配子,每个配子得到该基因概率为1/2,故含有HVA基因的配子所占比例为1/2。减数分裂第一次分裂同源染色体联会形成四分体。HVA基因是由染色体携带着从体细胞传到配子的。四分体时期染色体已经复制,每条染色体含2个单体和2个DNA,故其中1对同源染色体中1条染色体含2个HVA基因,图形见答案。
(2)鉴定植物细胞中整合了多少个HVA基因的最简单的方法是自交,可以根据子代表现型比例来推断含HVA基因比例,从而推断体细胞导入多少个HVA基因。整合了HVA基因的某植株的花粉给没有整合HVA基
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因的植株授粉,子代中抗旱植株︰不抗旱植株=15︰1,由于有整合HVA基因的植株提供的配子都没有HVA基因,不抗旱植株植株比例为1/16,故整合了HVA基因的某植株提供不含HVA基因配子比例为1/16=1/2,故推断整合了HVA基因的某植株有4对同源染色体的4条染色体整合了4个HVA基因。 25.下图所示为茉莉花油的提取过程,请据图并结合所学知识回答下列问题:
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(1)茉莉花油不仅挥发性强,而且易______________________,因此常采用______________法提取。 (2)由于担心使用水中蒸馏法会产生_______________________的问题,因此从橘皮中提取橘皮精油通常使用________法。
(3)因为只是对茉莉花油进行粗提取,所以茉莉花瓣与清水的质量比为_______。
(4)图中A表示___________过程,经该过程得到的油水混合物加入NaCl并放置一段时间后,茉莉花油将分布于液体的________层,原因是
________________________________________________________________________________________________。
(5)图中B是_____,加入此剂的作用是________________________________。
【答案】 (1). 溶于有机溶剂 (2). 水蒸气蒸馏 (3). 原料焦糊 (4). 压榨 (5). 1:4 (6). 冷凝 (7). 上 (8). 油层的密度比水层小 (9). (加入)无水Na2SO4 (10). 吸收茉莉花油中残留的水分 【解析】 【分析】
水蒸气蒸馏法是植物芳香油提取的常用方法,它的原理是利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来,形成油水混合物,冷却后,混合物又会重新分出油层和水层。
【详解】(1)茉莉油的化学性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,能随水蒸气一同蒸馏
(2)由于水中蒸馏会导致原料焦糊或有效成分部分水解等问题,所以提取橘皮精油,常采用压榨法而不用蒸馏法。
(3)在对茉莉花油进行粗提取时,茉莉花瓣与清水的质量比为1:4。
(4)水蒸气蒸馏后,经过冷凝装置的冷凝,会收集到乳白色的油水混合物。此时向乳化液中加入NaCl,增加盐的浓度,就会出现明显的分层。因为油层的密度比水层小,可用分液漏斗获得上层的油层。 (5)分离的油层还会含有一定的水分,一般可以加入一些无水Na2SO4吸水,放置过夜,再过滤除去固体
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Na2SO4就可以得到茉莉花油。
【点睛】本题考查水蒸气蒸馏法提取茉莉花油的过程,解题关键是记忆相关基础知识。
26.2012年诺贝尔生理学或医学奖颁给了在细胞核重新编程领域有杰出贡献的两位科学家。科学家把c—Myc等4个关键基因通过逆转录病毒转入小鼠的成纤维细胞,使其变成未成熟的细胞—诱导多能干细胞即iPS细胞,而未成熟的细胞能够发育成机体内所有类型的细胞。
(1)题中的逆转录病毒相当于基因工程基本工具中的________;构建基因表达载体时对核苷酸序列有严格要求的工具酶是___________。
(2)目的基因进入受体细胞内,并且在其内维持稳定和表达的过程称为______________。基因工程技术所依据的原理是_________。
(3)若想增强病毒颗粒的感染性,可利用________________方法改造病毒外壳蛋白的结构,并最终通过对_______进行操作来完成。
(4)在培养过程中,要将成纤维细胞置于5%CO2 的气体环境中,CO2 的作用是_______________________________。
(5)iPS细胞在功能上类似于胚胎干细胞,则其在功能上的特点是______________________。iPS细胞的获得不使用胚胎细胞或卵细胞,也不诱导发育成个体,因此不会像生殖性克隆一样引发_____________问题。 【答案】 (1). 运载体(或载体) (2). 限制性核酸内切酶(或限制酶) (3). 转化 (4). 基因重组 (5). 蛋白质工程 (6). 基因 (7). 维持培养基(液)的pH (8). 具有发育的全能性 (9). 伦理 【解析】 【分析】 基因工程的工具:
1、限制酶:能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。
2、DNA连接酶:连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
3、运载体:常用的运载体有质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒。
【详解】(1)由于逆转录病毒能将c-Myc等4个关键基因转入小鼠的成纤维细胞,所以逆转录病毒相当于基因工程基本工具中的运载体;构建基因表达载体时需要限制酶和DNA连接酶,其中对核苷酸序列有严格要求的工具酶是限制酶,它能识别双链DNA分子中的特定核苷酸序列,并能使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。
(2)目的基因进入受体细胞内,并且在其内维持稳定和表达的过程称为转化;基因工程技术又称之为基因拼接技术和DNA重组技术,所依据的原理是基因重组。
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(3)根据人们对蛋白质功能的特定需求,可利用蛋白质工程技术改造病毒外壳蛋白的结构,要对蛋白质的结构进行设计改造时,最终必须通过对基因进行操作来完成。
(4)动物细胞培养过程中需要一定的气体环境(95%氧气和5%二氧化碳),其中5%CO2的作用是维持培养基(液)的pH。
(5)iPS细胞与ES细胞类似,理论上通过定向诱导能发育成各类组织细胞,但并不能发育成胚胎,这称为发育的全能性。生殖性克隆就是以产生新个体为目的克隆,反对生殖性克隆的原因主要是伦理问题。 【点睛】本题考查基因工程、蛋白质工程和胚胎工程的相关知识,意在考查知识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力。
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