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玉米自交系(遗传稳定的育种材料)B具有高产、抗病等优良性质,但难以直接培育成转基因植株,为使其获得抗除草剂性状,需依次进行步骤I、II试验.Ⅰ.获得抗除草剂转基因玉米自交

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玉米自交系(遗传稳定的育种材料)B具有高产、抗病等优良性质,但难以直接培育成转基因植株,为使其获得抗除草剂性状,需依次进行步骤 I、II试验.
Ⅰ.获得抗除草剂转基因玉米自交系A,技术路线如图.
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(1)为防止酶切产物自身环化,构建表达载体需用2种限制酶,选择的原则是___(单选).
①Ti质粒内,每种限制酶只有一个切割位点
②G基因编码蛋白质的序列中,每种限制酶只有一个切割位点
③酶切后,G基因形成的两个黏性末端序列不相同
④酶切后,Ti质粒形成的两个黏性末端序列相同
A.①③B.①④C.②③D.②④
(2)如表是4种玉米自交系幼胚组织培养不同阶段的结果.据表可知,细胞脱分化时使用的激素是___,自交系___的幼胚最适合培养成愈伤组织作为转化受体.
激素
结果
自交系
2,4-D(2.0mg/L) 6-BA(0.5mg/L) IBA(2.0mg/L)
愈伤组织形成率(%) 芽的分化率(%) 根的诱导率(%)
99 13 90
85 80 87
88 83 12
16 85 83
(3)农杆菌转化愈伤组织时,T-DNA携带插入其内的片段转移到受体细胞.筛选转化的愈伤组织,需使用含___的选择培养基.
(4)转化过程中,愈伤组织表面常残留农杆菌,导致未转化愈伤组织也可能在选择培养基上生长.含有内含子的报告基因只能在真核生物中正确表达,其产物能催化无色物质K呈现蓝色.用K分别处理以下愈伤组织,出现蓝色的是___(多选).
A.无农杆菌附着的未转化愈伤组织
B.无农杆菌附着的转化愈伤组织
C.农杆菌附着的未转化愈伤组织
D.农杆菌附着的转化愈伤组织
(5)组织培养获得的转基因植株(核DNA中仅插入一个G基因)进行自交,在子代含G基因的植株中,纯合子占___.继续筛选,最终选育出抗除草剂纯合自交系A.
II.通过回交使自交系B获得抗除草剂性状
(6)抗除草剂自交系A(GG)与自交系B杂交产生F1,然后进行多轮回交(如图).自交系B作为亲本多次回交的目的是使后代___.
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(7)假设子代生活力一致,请计算上图育种过程F1、H1、H2、H3各代中含G基因植株的比例,并在图1中画出对应的折线图.若回交后每代不进行鉴定筛选,直接回交,请在图2中画出相应的折线图.
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___
(8)如表是鉴定含G基因植株的4种方法.请预测同一后代群体中,4种方法检出的含G基因植株的比例,从小到大依次是___.
方法 检测对象    检测目标  检出的含G基因植株的比例
PCR扩增 基因组DNA G基因  x1
分子杂交 总mRNA G基因转录产物 x2
抗原-抗体杂交 总蛋白质 G基因编码的蛋白质 x3
喷洒除草剂  幼苗 抗除草剂幼苗  x4
对Hn继续筛选,最终选育出高产、抗病、抗除草剂等优良性状的玉米自交系.
▼优质解答
答案和解析
(1)如果用一种限制酶来切割目的基因两端和质粒时,目的基因两端会出现相同的末端.这样在构建基因表达载体时,会出现3种情况:目的基因-目的基因、目的基因-运载体、运载体-运载体,这样会出现自身环化现象,因此为防止酶切产物自身环化,构建表达载体需用2种限制酶.故选:A.
(2)高度分化的植物细胞脱分化可产生愈伤组织,据表中信息可知:细胞脱分化时使用的激素是2,4-D.比较甲乙丙丁4种自交体系,发现自交系乙芽的分化率、根的诱导率都较高,因此自交系乙的幼胚最适合培养成愈伤组织作为转化受体.
(3)实验最终想使玉米自交系(遗传稳定的育种材料)B为获得抗除草剂性状,可以使用含除草剂的选择培养基,筛选转化的愈伤组织,如果能存活,说明获取具有抗除草剂的性状的愈伤组织.
(4)A、未转化愈伤组织没有含有内含子的报告基因,因此不能产生能催化无色物质K呈现蓝色的物质,A错误;
B、转化愈伤组织有含有内含子的报告基因,可产生该基因表达产物,能催化无色物质K呈现蓝色,即K处理该愈伤组织能呈现蓝色,B正确;
C、农杆菌附着的未转化愈伤组织能在选择性培养基上正常生长,但不含有含有内含子的报告基因,因此不能产生能催化无色物质K呈现蓝色的物质,C错误;
D、农杆菌附着的转化愈伤组织能在选择性培养基上正常生长,并含有含有内含子的报告基因,能产生能催化无色物质K呈现蓝色的物质,故K处理该愈伤组织能呈现蓝色,D正确.
故选:BD.
(5)转基因植株(核DNA中仅插入一个G基因)的基因型为G-,进行自交,子代的基因型及比例为
1
4
GG、
2
4
G-、
1
4
--,其中含G基因的植株(
1
4
GG、
2
4
G-)中,纯合子占
1
1+2
=
1
3

(6)根据图示可知,自交系B作为亲本多次回交的目的是使后代积累越来越多自交系B的遗传物质/优良性状.
(7)抗除草剂自交系A(GG)与自交系B(G-G-)杂交产生F1(GG-),F1(GG-)回交,即与B(G-G-)杂交,后代为GG-和G-G-,比例为1:1.
①若回交后每代进行鉴定筛选,则H1‘为GG-.因此育种过程F1、H1、H2、H3各代中含G基因植株的比例分1、
1
2
1
2
1
2
、之后一直是
1
2

②若回交后每代不进行鉴定筛选,直接回交,即GG-和G-G-都与B(G-G-)杂交,则后代中含G基因植株的比例为
1
4
.因此育种过程F1、H1、H2、H3各代中含G基因植株的比例
1
2
1
4
1
8
1
2n

用图显示如下:
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(8)根据表格中信息可知:PCR扩增技术可以在体外大量增殖目的基因,故x1含量最多;但已导入到受体细胞中的目的基因不一定完成转录,因此x2<x1;已导入到受体细胞中目的基因虽然完成转录,但不一定能完成翻译产生相应的蛋白质,故x3<x2;构建基因表达载体和将目的基因导入受体细胞的概率较小,故x4<x3
故答案为:
(1)A
(2)2,4-D   乙
(3)除草剂
(4)BD
(5)
1
3

(6)积累越来越多自交系B的遗传物质/优良性状
(7)
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(8)X4,X3,X2,X1
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