多聚半乳糖醛酸酶(PG)能降解果膠使細胞壁破損.番茄果實成熟中,PG合成顯著增加,能使果實變紅變軟,但不利于保鮮.利用基因工程的方法減少PG基因的表達,可延長果實保質期.科學家將PG基因反向接到Ti質粒上,導入到番茄細胞中,得到轉基因番茄.請據(jù)圖回答:
(1)提取目的基因
①若已獲取PG的mRNA,可通
 
獲取PG基因.
②在該基因上游加結構A可確;虻霓D錄,結構A上應具有
 
結合位點.得到的目的基因兩側需人工合成BamHI黏性末端.已知BamHI的識別序列如上圖甲所示,請在圖乙相應位置上,畫出目的基因兩側的黏性末端.
③重組質粒轉化到大腸桿菌中的目的是
 

(2)用含目的基因的農桿菌感染番茄原生質體后,可用含有
 
的培養(yǎng)基進行篩選,與此同時,為能更好地達到培養(yǎng)目的,還需在培養(yǎng)基中加入
 
.培養(yǎng)24~48h后取樣,在質量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液中,觀察細胞
 
現(xiàn)象來鑒別細胞壁是否再生.
(3)由于導入的目的基因能轉錄反義RNA,且能與
 
互補結合,抑制PG基因的正常表達.判斷轉基因番茄培育成功的方法是
 

(4)在該番茄新品種的培育過程中,將目的基因導入受體細胞的方法叫做
 
.獲得的轉基因番茄產生的種子不一定保留目的基因,科研人員常采用
 
方法使子代保持轉基因的優(yōu)良性狀.
(5)改造過程需要的工具酶有
 
,
 
,如果在此過程中形成的是平末端,則其“縫合”作用的酶是
 

(6)如圖為在恒溫、密閉的透明玻璃箱中模擬大棚栽種該番茄新品種的相關實驗數(shù)據(jù),其中甲圖為一天中光照強度變化的曲線,乙圖為CO2濃度為300μL?L-1時光照強度對光合作用影響的曲線.據(jù)圖回答下列問題:
①14點與10點相比,葉綠體合成有機物速率較快的是
 
點,原因是
 

②若通過緩沖液維持密閉容器中CO2濃度恒定為300μL?L-1,9點C5的合成速率
 
(填“小于”、“等于”或“大于”)10點C5的合成速率,
 
點開始積累有機物,12~14點限制光合作用速率的主要因素是
 

③若向密閉容器中加入18O標記的O2,請問在番茄的淀粉中能否檢測到放射性的存在?
 
.若能,請寫出18O的物質大致轉移途徑;若不能,請說明理由.
 
考點:基因工程的原理及技術,影響光合作用速率的環(huán)境因素,遺傳信息的轉錄和翻譯
專題:
分析:1、分析流程圖:圖示表示轉基因番茄的培育過程,在PG基因上游加結構A以確;虻姆聪蜣D錄,再構建基因表達載體,通過農桿菌轉化法,將目的基因導入番茄原生質體,培養(yǎng)使之再生出細胞壁,再用植物組織培養(yǎng)技術使子代保持轉基因的優(yōu)良性狀.
2、環(huán)境因素對光合作用速率的影響,如CO2濃度、溫度、光照強度.當光照強度達到光補償點時,光合作用的速率等于呼吸作用的速率;當光照強度達到光飽和點時,光合作用強度達到最大值,光照強度再增大已不能引起光合作用強度的增大.溫度影響酶的活性,影響光合速率.二氧化碳的濃度影響光合作用的暗反應.
解答: 解:(1)①已獲取PG的mRNA,可通過逆轉錄或cDNA文庫的方法獲得目的基因.
   ②因轉錄的產物是mRNA,在轉錄時需要RNA聚合酶.目的基因兩側的黏性末端如圖:

   ③重組質粒轉化到大腸桿菌中的目的是大量復制目的基因(克隆目的基因).
(2)由圖可知質粒上含有卡那霉素抗性基因,所以含重組質粒的農桿菌感染番茄原生質體后將會使原生質體獲得抗卡那霉素的能力,因此可用含卡那霉素的培養(yǎng)基進行篩選;與此同時,為能更好地達到培養(yǎng)目的,還需在培養(yǎng)基中加入植物激素(生長素和細胞分裂素).培養(yǎng)24~48h后取樣,在質量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液中,觀察細胞是否發(fā)生質壁分離現(xiàn)象來鑒別細胞壁是否再生.
(3)反義RNA一般是指與編碼鏈或有義鏈互補的DNA鏈編碼的RNA,mRNA是由編碼鏈或有義鏈編碼的RNA,所以反義RNA和mRNA分子能互補成雙鏈的RNA.由于核糖體不能翻譯雙鏈的RNA,所以反義RNA與mRNA特異性的互補結合,即抑制了該mRNA的翻譯;若轉基因番茄的保質期比非轉基因番茄長,則可確定轉基因番茄成功.
(4)在該番茄新品種的培育過程中,將目的基因導入受體細胞的方法叫做農桿菌轉化法.獲得的轉基因番茄產生的種子不一定保留目的基因,科研人員常采用植物組織培養(yǎng)方法使子代保持轉基因的優(yōu)良性狀.
(5)改造過程需要的工具酶有限制性內切酶、DNA連接酶,如果在此過程中形成的是平末端,則其“縫合”作用的酶是T4DNA連接酶.
(6)①14點與10點時光照強度是相等的,但是植物是栽種在恒溫、密閉的透明玻璃箱中,密閉容器中14點CO2濃度因光合作用消耗降低,而10點時密閉容器的CO2濃度較高,故葉綠體合成有機物速率較快的是10點.
②若通過緩沖液維持密閉容器中C02濃度恒定為300?L.L-1,9點時的光照強度低于10點時的光照強度,光反應生成[H]和ATP的量較少,則三碳化合物的還原強度較弱,故9點C5的合成速率小于10點C5的合成速率.由圖3可知當光照強度為100W/m2時,光合作用的強度等于呼吸作用的強度,當光照強度高于100W/m2時,光合作用的強度大于呼吸作用的強度,即凈光合作用大于0,開始積累有機物.由圖2可知在8點時光照強度為100W/m2.由圖2可知,12點到14點時,光照強度大于400W/m2,此時光照強度不影響光合作用的速率.但整個過程都是在恒溫的條件下進行的,溫度也不是影響光合作用速率的因素,則說明影響因素只有CO2濃度.
③若向密閉容器中加入18O標記的O2,被18O標記的氧氣參與有氧呼吸的第三階段生成被18O標記的水,被18O標記的水參與有氧呼吸的第二階段生成被18O標記的二氧化碳,被18O標記的二氧化碳參與光合作用的暗反應生成被18O標記的糖類等有機物.則在馬鈴薯塊莖的淀粉中能檢測到放射性的存在.
18O的物質大致轉移途徑為:
故答案為:
(1)①逆轉錄(或cDNA文庫)      
    ②RNA聚合酶

   ③大量復制目的基因(克隆目的基因)
(2)卡那霉素            植物激素(生長素和細胞分裂素)      是否發(fā)生質壁分離 
(3)天然PG基因轉錄的mRNA        轉基因番茄的保質期與非轉基因番茄的保質期進行比較,保質期延長
(4)農桿菌轉化法         植物組織培養(yǎng)
(5)限制性內切酶           DNA連接酶        T4DNA連接酶
(6)①10          密閉容器中14點CO2濃度因光合作用消耗降低
    ②小于                  8              CO2濃度
    ③能       
點評:本題結合轉基因番茄的培育過程,考查基因工程的原理及技術、植物組織培養(yǎng)過程、植物細胞的質壁分離,要求考生識記基因工程的原理、工具及相關操作,能分析轉基因番茄培育過程圖,并從中提取有效信息答題;識記植物組織培養(yǎng)技術的應用;掌握植物細胞質壁分離的條件.影響綠色植物光合作用的因素光合作用的因素有多方面的,其外界因素因素有光照強度、CO2含量、溫度等,需要結合曲線圖理解掌握.
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、
 
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上.
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A、①②③④⑤
B、④⑤②③①
C、④②⑤①③
D、③②④⑤①

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 和
 

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