研究者向野生型香豌豆的核基因中随机插入一段含有n个脱氧核苷酸的DS片段（含卡那霉素抗性基因...

研究者向野生型香豌豆的核基因中随机插入一段含有n个脱氧核苷酸的DS片段（含卡那霉素抗性基因），通过培养得到变异型香豌豆植株。因插入导致某一基因（M）的功能丧失，从变异型香豌豆的表现型可推测基因M的功能。下列相关叙述正确的是

A． 变异发生后基因M编码的氨基酸将增加n／6个

B．插入过程中需要限制酶和RNA聚合酶的催化

C． 变异型植株的产生能为生物的进化提供原材料

D． 插入将会导致基因M中A／T的比例发生改变

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（18分）卡那霉素能引起野生型苎植株（2N）黄化，育种专家向野生型苎麻的核基因组中随机插入已知序列的sDNA片段（含卡那霉素抗性基因），通过筛选得到突变体Y，sDNA片段的插入使基因A的功能丧失，从突变体的表现型可以推测野生型基因A的功能。

（1）野生型苎麻的核基因组插入已知序列的sDNA片段引起的变异类型属于　　 （基因突变/染色体变异）。

（2）将突变体自交所结的种用子75%酒精消毒处理30s后，接种在含有　　　　 的培养基中，实验设置3个重复组，在适宜条件下光照培养。一段时间后若培养基上有绿色有幼苗，则可确定苎麻植株的DNA中含有　　　　 ，实验设置3个重复的目的是　　　　　　 。

（3）统计培养基中突变体Y自交产生大量后代，绿色幼苗和黄色幼苗性状分离比例接近于1：1，突变型（A+）对野生型（A）　　　　 （显性/隐性），自交结果　　　 （符合/不符合）孟德尔自交实验的比例。

（4）育种专家进一步设计杂交实验以检测突变体Y（突变基因为A+）产生的　　　　　 ，实验内容及结果见下表。

由实验结果可知，x片段插入引起的变异会导致　　　 致死，进而推测基因A的功能与　　　 有关。

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卡那霉素能引起野生型苎植株（2N）黄化，育种专家向野生型苎麻的核基因组中随机插入已知序列的sDNA片段（含卡那霉素抗性基因），通过筛选得到突变体Y，sDNA片段的插入使基因A的功能丧失，从突变体的表现型可以推测野生型基因A的功能。

（1）野生型苎麻的核基因组插入已知序列的sDNA片段引起的变异类型属于___（基因突变/染色体变异）。

（2）将突变体自交所结的种用子75%酒精消毒处理30s后，接种在含有_____的培养基中，实验设置3个重复组，在适宜条件下光照培养。一段时间后若培养基上有绿色有幼苗，则可确定苎麻植株的DNA中含有_____，实验设置3个重复的目的是________。

（3）统计培养基中突变体Y自交产生大量后代，绿色幼苗和黄色幼苗性状分离比例接近于1：1，突变型（A+）对野生型（A）______（显性/隐性），自交结果____（符合/不符合）孟德尔自交实验的比例。

（4）育种专家进一步设计杂交实验以检测突变体Y（突变基因为A+）产生的_______，实验内容及结果见下表。

由实验结果可知，x片段插入引起的变异会导致____致死，进而推测基因A的功能与____有关。

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（16分）科研人员向野生型拟南芥的核基因组中随机插入已知序列的Ds片段（含卡那霉素抗性基因），导致被插入基因突变，筛选得到突变体Y。因插入导致某一基因（基因A）的功能丧失，从突变体Y的表现型可以推测野生型基因A的功能。

（1）将突变体Y自交所结的种子用70%酒精_____　　 ___处理后，接种在含有卡那霉素的培养基中，适宜条件下光照培养。由于卡那霉素能引起野生型植物黄化，一段时间后若培养基上的幼苗颜色为绿色，则可确定植株DNA中含有______　　 __。

（2）统计培养基中突变体Y的自交后代，绿色幼苗3326株、黄色幼苗3544株，培养基中突变体Y的自交后代结果表明相关基因______　　　 __（填“符合”或“不符合”）孟德尔自交实验的比例。

（3）研究人员进一步设计测交实验以检测突变体Y产生的__________　 ____，实验内容及结果见下表。

由实验结果可知，Ds片段插入引起的基因突变会导致____　　　　　　　　　　 __致死，进而推测基因A的功能与______　　　　　　　　　　 __有关。

（4）提取突变体Y的基因组DNA，限制酶切割后用_______　　　　　　 _连接，依据Ds片段的已知序列设计引物，扩增出_____　　　　　　　 ____，进一步测定其序列。

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为了研究拟南芥的基因A、B在减数分裂中的功能，研究人员开展了如下实验。

（1）通过_________法将含卡那霉素抗性基因的T-DNA插入到野生型（AABB）拟南芥基因组中，在含_________的培养基中培养，筛选得到基因型分别为AaBB和AABb的单突变体。

（2）将上述得到的两种单突变体杂交得到F1，F1中具有卡那霉素抗性的植株占_____。将具有卡那霉素抗性的F1分单株种植，收获F2单独统计，若F2中抗性：不抗性=15:1，则说明F1的基因型为_____, 其F2抗性植株中纯合子的比例为_____。

（3）F2中各植株的茎叶相似，无法区分。为进一步筛选得到F2中的突变体纯合子，提取F2抗性植株的叶片DNA，分别用引物“P1+ P3”组合及“P2+P3”组合进行PCR，检测是否扩增，鉴定原理如下图所示。（插入T-DNA的A基因过大，不能完成PCR）若_________，则相应植株为抗性纯合子aa。依据同样的原理，可得到bb。

（4）下图为两种突变体拟南芥减数分裂过程中的染色体行为变化。据图推测，基因A和B的突变会导致减数分裂发生的变化分别是_________和_________。

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研究发现，M限制酶在大肠杆菌PUC18质粒(含氨苄青霉素抗性基因)的IacZ基因上存在唯一的酶切位点，如果IacZ基因没有插入外源基因，便可表达出β-半乳糖苷酶，当培养基中含有IPTG和Ⅹ-gal时，β-半乳糖苷酶能将Ⅹ-gal水解成蓝色，大肠杆菌将形成蓝色菌落，反之，则形成白色菌落。回答下列问题：

(1)已获得的目的基因可利用___________技术进行扩增，与体內DNA复制相比较，该反应要在___________中才能进行，并且要严格控制___________条件。

(2)构建重组质粒的过程中，需要用到的酶有___________。大肠杆菌需事先用Ca2+进行处理，目的是______________________。

(3)在选择培养基上加入IPTG、X-gal和氨苄青霉素，其巾氨苄青霉素的作用是筛选出____________。与“氨苄青霉素”筛选相比，“蓝白斑”筛选的优点是___________。若要挑取已导入目的基因的大肠杆菌，应选取___________色菌落。

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研究者取野生型小鼠（Ⅰ+Ⅰ+)的胚胎干细胞，转入含neor基因（新霉素抗性基因）的DNA片段，定向突变Ⅰ+基因（结果如图1),再将突变的胚胎干细胞移回野生型小鼠胚胎，培育出带突变基因（Ⅰ-）的杂合子小鼠。

(1)将外源DNA片段导入胚胎干细胞后，需用含______的培养基培养细胞，以筛选得到突变的胚胎干细胞。

(2)用此杂合体小鼠与野生型小鼠进行杂交实验，并通过DNA分子杂交技术检测小鼠的基因型，结果如图2。

①检测小鼠的基因型，需根据________序列设计DNA分子探针。根据杂交实验结果推测，I基因的功能是与____________有关。

②分析系谱图________(能/不能）判断Ⅰ+、Ⅰ-基因的显、隐性，理由是_________.

③只有突变基因来自_______(父本/母本）时，杂合子小鼠才表现出发育迟缓，由此推测来自_______的I基因在体细胞中不表达。

④提取小鼠体细胞的总RNA,加入Actin基因（编码细胞骨架蛋白）和neor基因的RNA探针，之后加入RNA酶水解单链RNA。若探针能与细胞样品的RNA结合成双链RNA则不被酶水解而保留，电泳分析时呈现明显条带（在记录实验结果时，有明显条带用“+”表示，无明显条带用“一”表示)。请将支持③推测的实验结果填入下表ⅰ、ⅱ、ⅲ处。ⅰ___；ⅱ___；iⅱ___。

(3)杂合子小鼠雌雄个体交配，则后代的表现型及比例为________。

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研究者取野生型小鼠（I+I+）的胚胎干细胞，转入含neor基因（新霉素抗性基因）的DNA片段，定向突变I+基因（结果如图a），再将突变的胚胎干细胞移回野生型小鼠胚胎，培育出带突变基因（I-）的杂合子小鼠。

（1）将外源DNA片段导入胚胎干细胞后，需用含__________的培养基培养细胞，以筛选得到突变的胚胎干细胞。

（2）用此杂合体小鼠与野生型小鼠进行杂交实验，并通过DNA分子杂交技术检测小鼠的基因型，结果如图b。

①检测小鼠的基因型，需根据__________序列设计DNA分子探针。根据杂交实验结果推测，I基因的功能是与__________有关。

②分析系谱图__________（能/不能）判断I+、I-基因的显、隐性，理由是____________________。

③只有突变基因来自__________（父本/母本）时，杂合子小鼠才表现出发育迟缓，由此推测来自____________________的I基因在体细胞中不表达。

④提取小鼠体细胞的总RNA，加入Actin基因（编码细胞骨架蛋白）和neor基因的RNA探针，之后加入RNA酶水解单链RNA。若探针能与细胞样品的RNA结合成双链RNA则不被酶水解而保留，电泳分析时呈现明显条带（在记录实验结果时，有明显 条带用“+”表示，无明显条带用“-”表示）。请将支持③推测的实验结果填入下表i、ii、iii处。

（3）杂合子小鼠雌雄个体交配，则后代的表现型及比例为__________。

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（18分）科研人员为了探究拟南芥A基因的功能，进行了如下研究。

（1）科研人员将T-DNA中插入了卡那霉素抗性基因的农杆菌在__________培养基中震荡培养，获得转化液。用__________至适当浓度的转化液对野生型拟南芥进行转化，T-DNA插入导致A基因发生__________，得到突变型拟南芥。

（2）科研人员用突变型拟南芥进行了杂交实验，结果如下表所示。

依据__________，判断突变型拟南芥的基因型为Aa，依据__________不同，推测A基因丧失影响雄配子的产生。子代卡那霉素敏感型个体的基因型为__________。

（3）为探究A基因在联会过程中对交换频率的影响，科研人员将黄色（Y）和绿色（C）荧光蛋白基因整合到突变型和野生型拟南芥的同一条染色体上，得到基因型为aaYyCc和AAYyCc的植株。观察并统计aaYyCc植株产生的不同荧光的花粉数量（假设最多只发生一次交换），与AAYyCc植株进行比较，得到下表所示结果。

据表分析，__________荧光的花粉是通过交叉互换产生的，对照组未发生交叉互换的花粉母细胞的数量是__________。对照组植株和实验组植株的重组配子所占的比例分别为__________，由此说明A基因功能丧失导致交换频率__________。

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科研人员获得了两种单基因被“敲除”的拟南芥突变体——C2和C5，与野生型比较，根毛长度或主根长度发生了变化，如下图所示。

(I)科研人员通过____法将T-DNA上插入了青霉素抗性基因的Ti质粒转入拟南芥细胞中，经筛选获得C2和C5突变体。从功能上来说，筛选转基因拟南芥时所使用的含有青霉素的培养基属于____培养基。

(2)据图可知，C2的表现型是____，推测C2的基因被“敲除”后，很可能影响了细胞的____生长。

(3)将C2和C5突变体杂交，F1全部表现为野生型，说明这两种突变均为____突变。让F1植株随机授粉，将所得的种子播种在含有青霉素的培养基中，发现有l%的种子不能完成萌发，推测这两对基因____。预测双突变体植株的表现型为____，双突变体植株在F2中所占比例为____。

(4)研究发现，C5植株根部的分生细胞在有丝分裂时缺乏一种周期性出现和消失的酶，这种酶与纤维素的合成有关。请解释C5植株出现突变性状的原因________________。

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