内容正文:
大题提分突破——生物技术与工程类答题技巧与规则
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二轮· 生物学
[典例授法]
(2022·山东青岛预测)(12分)白叶枯病是造成我国重要粮食作物——水稻严重减产的重要原因之一。某科研团队将白叶枯病抗性基因Xa21与质粒重组(图1),利用人工破损处理的水稻幼苗细胞借助根癌农杆菌转化法获得抗白叶枯病的水稻品种,其中根癌农杆菌侵染植物细胞过程如图2所示,已知不同种限制酶识别序列不同。请回答:
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(1)构建图1基因表达载体时,最佳方案是使用___________________分别处理含Xa21基因的DNA片段和Ti质粒,该方案不仅可以避免处理后的白叶枯病抗性基因Xa21和Ti质粒发生____________________,也能确保Xa21基因定点插入Ti质粒的___________。
(2)基因表达载体上M抗生素抗性基因的作用是____________________________,Ti质粒中除图中包含的元件外还应必备的元件有____________________________。
BamHⅠ、Hind Ⅲ
自身环化和反向连接
TDNA片段
有利于重组Ti质粒的筛选
复制原点、启动子、终止子
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(3)由图2可知,水稻幼苗细胞受损后会产生某些信号分子,用于吸引农杆菌移向受损水稻,信号传导到根癌农杆菌细胞内激活了Ti质粒上的Vir区中的多个基因表达,其表达的蛋白质的功能有_____________
__________________________________________________________________________(至少写两个)。
农杆菌细胞内形成的成熟T复合体借助细胞膜上的通道复合体定向进入水稻幼苗细胞,最终目标是__________________________________
_____________________。
组装形成通道复合体、催化产生单链TDNA片段、与单链TDNA片段结合形成成熟T复合体
将含有Xa21基因的TDNA整合到水稻细胞染色体DNA上
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(4)将含白叶枯病抗性基因Xa21的水稻幼苗细胞经过________________技术可发育成幼苗。经检测,科研人员发现部分获得Xa21基因的水稻幼苗不具有抗白叶枯病的能力,原因可能是______________________。
植物组织培养
Xa21基因转录和翻译异常
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标准答案与满分规则
标准答案 评分细则 满分规则
(1)BamHⅠ、Hind Ⅲ(1分) 自身环化和反向连接(2分)
TDNA片段(1分) 第一空:答案唯一;第二空:两个采分点,各1分;第三空:答案唯一 (1)认真审题,找准答题的依据。例如(1)的第一空,图示中展示了目的基因和载体上较多的限制酶,为什么必须选择“BamHⅠ、HindⅢ”?只有把第(1)完整读下来,再仔细观察图示才能准确确定。
(2)有利于重组Ti质粒的筛选(1分)
复制原点、启动子、终止子(1分) 第一空:答案唯一;第二空:答案唯一
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标准答案 评分细则 满分规则
(3)组装形成通道复合体、催化产生单链TDNA片段、与单链TDNA片段结合形成成熟T复合体(2分)
将含有Xa21基因的TDNA整合到水稻细胞染色体DNA上(2分) 第一空:按要点分别得分,最高得2分;第二空:答“将Xa21基因整合到水稻细胞染色体DNA上”也得2分 (2)对知识的学习要借助多种信息载体才能全面深刻地掌握起来。例如(2)中基因表达载体的构建,不少同学漏掉了“复制原点”,因为复制原点教材文字信息中没有说出,但在图示信息中标出了
(4)植物组织培养(1分)
Xa21基因转录和翻译异常(1分) 第一空:答案唯一;第二空:必需答全才能得1分
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[解析] (1)用两种不同的限制酶切割目的基因和质粒,能保证目的基因和质粒的正确连接,避免处理后的白叶枯病抗性基因Xa21和Ti质粒自身环化及反向连接,故构建图1基因表达载体时,最佳方案是使用BamHⅠ和Hind Ⅲ分别处理含Xa21基因的DNA片段和Ti质粒,同时确保Xa21基因定点插入Ti质粒的TDNA片段。(2)基因表达载体上的M抗生素抗性基因属于标记基因,其作用是鉴别受体细胞是否含有目的基因并将含有目的基因