高中 | 第2节 孟德尔的豌豆杂交实验(二) 题目答案及解析

稿件来源:高途

高中 | 第2节 孟德尔的豌豆杂交实验(二)题目答案及解析如下,仅供参考!

必修二 遗传与进化

第一章 遗传因子的发现

第2节 孟德尔的豌豆杂交实验(二)

$\rm fat1$基因和$\rm fat2$ 基因控制的酶分别调控两种多不饱和脂肪酸的合成,两种酶的共同表达对于细胞内多不饱和脂肪酸的合成具有协同效应。$\rm 2A$肽是一种来源于病毒的短肽,受$\rm 2A$基因序列控制。$\rm 2A$基因的转录产物可以通过“核糖体跳跃”断开位于$\rm 2A$肽尾端甘氨酸和脯氨酸之间的肽键,将$\rm 2A$基因编码的蛋白分割成$\rm 2$个独立蛋白。图甲表示科研人员利用重叠延伸$\rm PCR$ 技术成功构建融合基因$\rm fat1—2A——fat2$的过程。图乙表示构建成功的包含融合基因的重组质粒的部分片段,$\rm F1$$\rm F4$$\rm R1$$\rm R4$表示引物。通过基因工程成功实现了 $\rm fat1$基因和$\rm fat2$基因在大肠杆菌细胞内的共同表达。

利用$\rm PCR$ 技术可以实现在体外快速大量进行$\rm DNA$扩增,其需要的物质条件为:$\rm DNA$ 模板、$\rm 4$种脱氧核苷酸、                                  

[["引物","耐高温的$\\rm DNA$ 聚合酶"]]

$\rm PCR$技术的原理是$\rm DNA$双链复制,利用$\rm PCR$ 技术可以实现在体外快速大量进行$\rm DNA$扩增,其需要的物质条件为:$\rm DNA$ 模板、$\rm 4$种脱氧核苷酸、引物(使得$\rm DNA$聚合酶能从引物的$\rm 3^\prime$端开始连接脱氧核苷酸)、耐高温的$\rm DNA$聚合酶。

$\rm PCR3$不需要引物,高温加热后$\rm fat1——2A$$\rm 2A——fat2$的双链解开,其中能正常延伸形成融合基因的是                 (填序号)形成的杂交链。

[["①、④"]]

若融合基因以$\rm a$链作为模板链,即$\rm a$链的启动子所处的一端为$\rm 3$’端,由于引物丁与④号链互补,即引物丁与$\rm CS$基因的$\rm 3$’端互补,这与融合基因中引物$\rm F3$的大部分序列相同,由于引物丁还包含$\rm 2A$基因的部分序列,与引物$\rm R4$的部分序列相同。进行$\rm PCR3$过程不需要引物,高温变性后双链解开,其中②、③结合形成的杂交链不能延伸形成融合基因$\rm PD—2A—CS$,只有①、④结合形成的杂交链能延伸形成融合基因,因为②、③结合形成的杂交链的缺口处是$\rm 5$’端,不能自动延伸。

图乙所示基因在转录时应以                 链为模板,为了确定 $\rm fat1$基因连接到质粒中且插入$\rm 2A$序列的上游,需进行$\rm PCR$ 检测,若仅用一对引物,应选择图乙中的引物                 

为增加某油料作物种子中多不饱和脂肪酸含量,研究人员将该融合基因(命名为$\rm D$)转入$\rm Ti$质粒(图丙)形成基因表达载体,将基因表达载体导入农杆菌,应用农杆菌转化法(图丁),最终获得多不饱和脂肪酸含量较高的转基因作物品种。

图丙

图丁

[["$\\rm a$","$\\rm F1$、$\\rm R3$"]]

根据启动子的位置和引物的方向可知图乙所示基因在转录时应以$\rm a$链为模板,为了确定$\rm fatl$基因连接到质粒中且插入$\rm 2A$序列的上游,需进行$\rm PCR$检测,若仅用一对引物,应选择图乙中的引物$\rm F1$$\rm R3$

$\rm Ti$ 质粒部分片段如图丙所示,为使融合基因$\rm D$成功与$\rm Ti$ 质粒构建表达载体,$\rm PCR$ 时需要在图乙引物                 $\rm 5$’端添加限制酶                 的识别位点,并在引物                 $\rm 5$’端添加限制酶                 的识别位点。

[["$\\rm F1$","$ Xba$Ⅰ","$\\rm R2$","$Sac$Ⅰ"]]

为使目的基因能够正常表达,目的基因应位于启动子和终止子之间,结合图丙和乙可知,$\rm Ti$ 质粒部分片段如图丙所示,为使融合基因$\rm D$成功与$\rm Ti$ 质粒构建表达载体,$\rm PCR$ 时需要在图乙引物$\rm F1$$\rm 5$’端添加限制酶$Xba$Ⅰ的识别位点,并在引物$\rm R2$$\rm 5$’端添加限制酶$ Sac$Ⅰ的识别位点。

为了获得含有基因表达载体的农杆菌,从功能角度来说,需使用含有抗生素的                 培养基进行筛选,将筛选出的农杆菌浸泡过的作物愈伤组织,进行植物组织培养,从外植体培养成试管苗需要用                 种培养基。

[["选择","$\\rm 3/$三"]]

为了获得含有基因表达载体的农杆菌,从功能角度来说,需使用含有抗生素的选择培养基进行筛选(使得含有目的基因的植株能存活),将筛选出的农杆菌浸泡过的作物愈伤组织,进行植物组织培养,从外植体培养成试管苗需要用$\rm 3$种培养基(诱导愈伤组织的形成、诱导芽的分化、诱导根的分化)。

为研究转化过程中酶$\rm D$基因插入染色体位点情况,研究者筛选出转基因植株,成熟后自花传粉、单株收种,将其种子播种于含潮霉素的选择培养基中(图丁),若种子萌发率为$\rm 15/16$,请在下图细胞中画出转基因植株酶 $\rm D$ 基因(用$\rm D$表示)在染色体的位置。                

[["

"]]

如果含两个酶$\rm D$基因,且位于非同源染色体上,相当于两对基因杂合,符合基因自由组合定律,则子代有$\rm 15/16$种子含酶$\rm D$基因可以萌发,故转基因植株酶 $\rm D$ 基因(用$\rm D$表示)在染色体的位置为:  。

高中 | 第2节 孟德尔的豌豆杂交实验(二)题目答案及解析(完整版)

去刷题
今日推荐