EPSPS是葉綠體中的一種酶,它能催化芳香族氨基酸的合成;草甘膦是一種除草劑,它能競爭性抑制EPSPS的作用,而使植物死亡。
(1)普通大豆施用草甘膦之后,電鏡下可以看到葉綠體很快變形,其原因是氨基酸合成受阻直接影響了
的合成,使葉綠體內(nèi)的 膨脹、破裂,導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)和功能嚴重受損從而使植物死亡。
(2)研究人員以大豆“黑農(nóng)37”胚尖為外植體,利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法將EPSPS基因成功轉(zhuǎn)入大豆,大豆產(chǎn)生了更多的EPSPS來抵抗草甘膦,從而使其不被殺死。
(3)要測定EPSPS基因最終是否整合到大豆的某一染色體上,可用 方法,或直接測定該染色體的 。
(4)上述過程③的操作首先是將胚尖放入到含 的侵染液中處理,然后再轉(zhuǎn)入到含 的培養(yǎng)基中培養(yǎng)形成抗性芽,最后長成抗草甘膦的大豆植株。大豆胚尖細胞能長出一個完整植株的原理是胚尖細胞具有 。
(5)抗性芽的誘導(dǎo)形成過程如下:配制完全培養(yǎng)基,在培養(yǎng)基中加入0.2mg/L吲哚丁酸和不同濃度的6-BA等物質(zhì),再將大豆胚尖接種到培養(yǎng)基上進行培養(yǎng),結(jié)果如下表:
6-BA濃度 (mg/L) |
抗性芽的誘導(dǎo)率(%) |
||
2周 |
3周 |
4周 |
|
0 |
29.7 |
42.7 |
44.5 |
1 |
30.1 |
42.4 |
53.7 |
2 |
35.2 |
72.1 |
89.1 |
3 |
34.6 |
66.1 |
84.5 |
4 |
34.7 |
58.6 |
62.8 |
5 |
31.3 |
56.1 |
61.4 |
上述結(jié)果表明,隨著培養(yǎng)基中6-BA濃度的增加,抗性芽的誘導(dǎo)率 。誘導(dǎo)抗性芽的6-BA最適濃度為 。抗性芽的形成必須要經(jīng)過 過程。
(1)蛋白質(zhì)(2分)
(2)類囊體(2分)
(3)DNA分子雜交(1分) DNA序列(1分)
(4)含重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌(1分) 草甘膦(1分)
(5)全能性(2分)
(6)先升高后降低(2分) 2mg/L(2分) 脫分化、再分化(2分)
【解析】
試題分析:草甘膦能競爭性抑制EPSPS的作用,而EPSPS是葉綠體中的一種酶,它能催化芳香族氨基酸的合成,所以普通大豆施用草甘膦之后死亡的原因是:葉綠體的類囊體薄膜上的蛋白質(zhì)的合成受阻,使得葉綠體的結(jié)構(gòu)受損,從而導(dǎo)致功能受損;蚬こ讨袑⒅亟M質(zhì)粒導(dǎo)入受體細胞常用的方法是土壤農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,并且要在含有草甘膦的培養(yǎng)基上篩選出導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大豆抗性芽,而檢測目的基因是否整合到受體細胞的染色體上,常用的方法是DNA分子雜交,也可以直接來測定受體細胞染色體上的DNA序列。植物組織培養(yǎng)需要經(jīng)過脫分化和再分化的過程,原理是植物細胞具有高度的全能性。由表中數(shù)據(jù)分析可知,隨著培養(yǎng)基中6-BA濃度的增加,抗性芽的誘導(dǎo)率是先升高后降低,誘導(dǎo)抗性芽的6-BA最適濃度為2mg/L。
考點:本題考查基因工程和植物細胞工程的應(yīng)用,意在考查考生能理解所學(xué)知識的要點,把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系,對實驗數(shù)據(jù)能夠進行分析、推理,做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論的能力。
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