【題目】基因打靶技術是指利用外源性DNA與細胞DNA的相同或相似序列,在特定位點上進行替換,從而改變細胞遺傳特性的方法。該技術可應用于解決人體對移植的豬器官產生的免疫排斥反應,即利用基因打靶技術對豬細胞ɑ—1,3半乳糖苷轉移酶基因進行改造,以消除ɑ—1,3半乳糖苷轉移酶引起的免疫排斥。其主要過程如下:
第二、三步示意圖(6—10表示不同的基因片段)
第一步:從豬囊胚中分離出胚胎干細胞。
第二步:在與靶基因(需要改造的基因)相同的外源性DNA上,插人新霉素抗性基因,構建打靶載體。
第三步:打耙載體導入胚胎干細胞,與細胞DNA中的靶基因進行替換。
第四步:改造后的胚胎干細胞篩選、增殖等。
回答下列問題:
(1)上述改造過程中的靶基因是_____________________________________________,插入新霉素抗性基因的過程中需要用到的酶有________________________________________,插入新霉素抗性基因的目的是______________________________(答出2兩點)。
(2)基因打靶技術依據(jù)的遺傳學原理是_______________________________。
【答案】(豬細胞的)ɑ—1,3半乳糖苷轉移酶基因 限制酶和DNA連接酶 破壞靶基因,使靶基因不能表達;起篩選作用 基因重組
【解析】
1、胚胎干細胞是早期胚胎(原腸胚期之前)或原始性腺中分離出來的一類細胞,它具有體外培養(yǎng)無限增殖、自我更新和多向分化的特性。無論在體外還是體內環(huán)境,ES細胞都能被誘導分化為機體幾乎所有的細胞類型,即具有全能性。
2、打靶的目的是對豬細胞ɑ-1,3半乳糖苷轉移酶基因進行改造,以消除ɑ-1,3半乳糖苷轉移酶引起的免疫排斥。
3、基因打靶技術的原理是基因重組,屬于DNA重組技術。
(1)據(jù)題干分析,資料2基因改造過程中“靶基因”是豬細胞的ɑ-1,3半乳糖苷轉移酶基因;打把載體的構建過程相當于基因工程基本操作步驟中的“目的基因的獲取”,所以需要限制酶和DNA結合酶,插入新基因的目的是破壞靶基因,使靶基因不能表達和起篩選作用。
(2)據(jù)題干信息分析可知,該項技木能精準定位進行基因改造是因為“打靶載體導入胚胎干細胞,與含有同源序列的DNA分子重新組合,發(fā)生置換”即基因重組。
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【題目】關于孟德爾兩對相對性狀的雜交實驗,下列說法正確的是
①F1表現(xiàn)型為黃色圓粒,表明黃色和圓粒都是顯性性狀
②親代減數(shù)分裂形成配子時,產生yr和YR兩種配子,F1遺傳因子組成為YyRr
③F1產生配子時,每對遺傳因子彼此分離,不同對遺傳因子可以自由組合
④F1雌雄各4種配子受精機會均等,因此F2有16種基因型,表現(xiàn)型的比例為9∶3∶3∶1
A.①②③B.①③④C.①③D.①②③④
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【題目】基因定點整合可替換特定基因,該技術可用于單基因遺傳病的治療。苯丙酮尿癥是由PKU基因突變引起的,將正常PKU基因定點整合到PKU基因突變的小鼠胚胎干細胞的染色體DNA上,替換突變基因,可用來研究該病的基因治療過程。定點整合的過程是:從染色體DNA上突變PKU基因兩側各選擇一段DNA序列HB1和HB2,根據(jù)其堿基序列分別合成HB1和HB2,再將兩者分別與基因、連接,中間插入正常PKU基因和標記基因,構建出如圖所示的重組載體。重組載體和染色體DNA中的HB1和HB2序列發(fā)生交換,導致兩者之間區(qū)域發(fā)生互換,如圖所示。
(1)構建重組載體時,常用的工具酶有________。該實驗用小鼠胚胎干細胞作為PKU基因的受體細胞以培育出轉基因小鼠,除了胚胎干細胞能大量增殖外,還因為胚胎干細胞_________。
(2)為獲得小鼠的胚胎干細胞,可將小鼠囊胚中的_________取出,并用_________處理使其分散成單個細胞進行培養(yǎng),培養(yǎng)過程中大部分細胞會貼附在培養(yǎng)瓶的表面生長,這種現(xiàn)象稱為___________。
(3)用圖中重組載體轉化胚胎干細胞時,會出現(xiàn)PKU基因錯誤整合。錯誤整合時,載體的兩個中至少會有一個與一起整合到染色體DNA上。已知含有的細胞具有G418的抗性,、的產物都能把DHPG轉化成有毒物質而使細胞死亡。轉化后的胚胎干細胞依次在含有G418及同時含有G418和DHPG的培養(yǎng)液中進行培養(yǎng),在雙重選擇下存活下來的是__________的胚胎干細胞,理由是_________。
(4)將篩選得到的胚胎干細胞培育成小鼠,從個體生物學水平檢測,若小鼠__________,說明PKU基因成功表達。
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【題目】如圖是人體內的免疫過程示意圖,下列說法中錯誤的是
A. 圖中的細胞A在非特異性免疫和特異性免疫中均起作用;細胞B在細胞免疫和體液免疫中均起作用
B. 移植器官發(fā)生的排斥反應,主要與①②⑥⑦有關
C. HIV通過攻擊細胞C,導致機體免疫功能缺失引發(fā)艾滋病
D. 當相同抗原再次進入機體時,體內會發(fā)生⑦或⑧的過程,進而產生G或E,發(fā)揮特定的免疫效應
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【題目】某小組利用草莓對影響光合作用的因素及果實發(fā)育期光合產物的轉移進行了相關實驗。圖1表示在最適溫度及其它條件保持不變的條件下,草莓葉肉細胞CO2釋放量隨光照強度變化的曲線;圖2表示在適宜條件下,向密閉溫室中充人,一定量14CO2后,草莓葉片、莖、果實的放射性含量隨時閭變化的曲線;卮鹣铝袉栴}:
(1)圖1中A點表示的含義是____________________________。E點后限制光合速率的環(huán)境因素是____________________。
(2)圖1中D點驟變?yōu)?/span>C點時,短時間內五碳化合物的含量將__________。光照強度過高時草莓的光合速率反而降低,其原因是______________________________。
(3)由圖2可知,有機物在草莓各器官間的轉移路徑為_________________________。
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【題目】在生產生活實踐中,常常需要從動植物材料中提取人們所需要的有效成分;卮鹣铝袉栴}:
(1)胡蘿卜素的提取與鑒定:
①胡蘿卜素可以根據(jù)________的數(shù)量將其劃分為α、β、γ三類,其中β-胡蘿卜素是最主要的組成成分。由于胡蘿卜素具有________________特點,可采用萃取法進行提取。
②將提取的胡蘿卜素粗品通過______法進行鑒定,如圖是鑒定胡蘿卜素的實驗結果,圖中X表示的是_______。鑒定萃取樣品中有無胡蘿卜素的依據(jù)是___________________。
(2)血紅蛋白的提取與分離:
①將洗滌好的紅細胞倒入燒杯中,加入蒸餾水和甲苯,使紅細胞破裂釋放出血紅蛋白。其中,加入甲苯的目的是_______________。
②利用凝膠色譜法分離蛋白質,該方法的基本原理是根據(jù)________________(蛋白質的特性)而實現(xiàn)蛋白質的分離。血紅蛋白分離過程中,如果觀察到______________,說明色譜柱制作成功。
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【題目】如圖是利用基因工程技術培育轉基因植物,生產可食用疫苗的部分過程示意圖,其中PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ為四種限制性核酸內切酶.下列說法錯誤的是 ( )
A. 抗卡那霉素基因的存在有利于將含有抗原基因的細胞篩選出來
B. 表達載體構建時需要用到限制酶SmaⅠ
C. 圖示過程是基因工程的核心步驟
D. 除圖示組成外,表達載體中還應該含有啟動子和終止子等結構
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【題目】下圖為某草原生態(tài)系統(tǒng)的食物網,請據(jù)圖判斷,下列說法不正確的是
A.屬于次級消費者的是食蟲鳥、蜘蛛、蟾蜍、貓頭鷹
B.貓頭鷹占有第三、第四、第五、第六共4個營養(yǎng)級
C.蜘蛛和蟾蜍既有捕食關系又有競爭關系
D.如果昆蟲突然減少,短期內食草鳥數(shù)目將不發(fā)生變化
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【題目】科學家通過誘導黑鼠體細胞去分化獲得誘導性多能干細胞(iPS), 繼而利用iPS細胞培育出與黑鼠遺傳特性相同的克隆鼠。流程如圖:
(1)細胞胚胎可用人工方法從灰鼠輸卵管內獲得,該過程稱為_______;黑鼠的胚胎干細胞(ES)還可以由囊胚的__________分離培養(yǎng)獲得。
(2)為了提高灰鼠胚胎的利用率,常采取的方法是________,處理的時期是_______________,理由是_________________。
(3)圖中重組囊胚通過一定技術培養(yǎng)成胚胎,暫不移入的胚胎可使用______方法保存。胚胎工程最終技術環(huán)節(jié)是___________。
(4)若需對移植前的胚胎進行性別鑒定,最好取囊胚中的______細胞進行性別鑒定。
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