【題目】人血清白蛋白(HSA)具有重要的醫(yī)用價值,只能從人血漿中制備。圖一是以基因工程技術(shù)獲取重組 HSA 的兩條途徑,其中報告基因表達的產(chǎn)物能催化無色物質(zhì) K 呈現(xiàn)藍色。圖二為相關(guān)限制酶的識別序列和切割位點,以及 HAS 基因兩側(cè)的核苷酸序列。據(jù)圖回答下列問題:
(1)在構(gòu)建基因表達載體時,我們常常用不同的限制酶去切割目的基因和運載體來獲得不同的黏性末端,原因是_____。依據(jù)圖一和圖二分析,在構(gòu)建基因表達載體時下列敘述錯誤的是____
A.應(yīng)該使用酶 B 和酶 C 獲取 HSA 基因
B.應(yīng)該使用酶 A 和酶 B 切割 Ti 質(zhì)粒
C.成功建構(gòu)的重組質(zhì)粒含 1 個酶 A 的識別位點
D.成功建構(gòu)的重組質(zhì)粒用酶 C 處理將得到 2 個 DNA 片段
(2)PCR 技術(shù)應(yīng)用的原理是_____,在利用該技術(shù)獲取目的基因的過程中,以從 生物材料中提取的 DNA 作為模板,利用_________尋找 HSA 基因的位置并進行擴增。
(3)圖一過程①中需將植物細胞與_______________________混合后共同培養(yǎng),旨在讓__________________整合到植物細胞染色體 DNA 上;除盡農(nóng)桿菌后,還須轉(zhuǎn)接到含_____的培養(yǎng)基上篩 選出轉(zhuǎn)化的植物細胞。
(4)圖一③過程中將目的基因?qū)刖d羊受體細胞,采用最多,也是最為有效的方法是_____。
(5)為檢測 HSA 基因的表達情況,可提取受體細胞的_____,用抗血清 白蛋白的抗體進行雜交實驗。
【答案】防止目的基因和質(zhì)粒自身環(huán)化和反向連接 C DNA(雙鏈)復(fù)制 引物 農(nóng)桿菌 T-DNA 無色物質(zhì)K 顯微注射技術(shù) 蛋白質(zhì)
【解析】
基因工程技術(shù)的基本步驟是:目的基因的獲;基因表達載體的構(gòu)建:是基因工程的核心步驟,基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等;將目的基因?qū)胧荏w細胞:根據(jù)受體細胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣;目的基因的檢測與鑒定。
(1)在構(gòu)建基因表達載體時,常用兩種不同的限制酶切割目的基因和質(zhì)粒,獲得不同的黏性末端,以防止目的基因和質(zhì)粒自身環(huán)化和反向連接(或使目的基因定向連接到載體上);
A、由圖中DNA序列和酶切位點序列可知應(yīng)使用酶B和酶C切割獲取HSA基因,A正確;
B、導(dǎo)入的目的基因時應(yīng)在T-DNA上,因此Ti質(zhì)粒應(yīng)用酶A和酶B切割,因為酶A和酶B切出的黏性末不能互補配對,可以將目的基因連接進去,B正確;
C、據(jù)圖一圖二分析可知,成功建構(gòu)的重組質(zhì)粒上不再有酶A的識別位點,C錯誤;
D、成功構(gòu)建的重組質(zhì)粒用酶C處理能得到2個DNA片段,應(yīng)是A-C,和C-A片段,D正確。
故選C。
(2)PCR技術(shù)應(yīng)用的原理是DNA(雙鏈)復(fù)制,在利用該技術(shù)獲取目的基因的過程中,以從生物材料中提取的DNA作為模板,利用引物尋找HSA基因的位置并進行擴增。
(3)圖一過程①中需將植物細胞與農(nóng)桿菌混合后共同培養(yǎng),利用農(nóng)桿菌的侵染特性,讓T-DNA整合到植物細胞染色體DNA上;除盡農(nóng)桿菌后,為了篩選出轉(zhuǎn)化的植物細胞,利用重組質(zhì)粒上的報告基因表達的產(chǎn)物能催化無色物質(zhì)K呈現(xiàn)藍色的特性,進行篩選,故還須將植物細胞轉(zhuǎn)接到含無色物質(zhì)K的培養(yǎng)基上。
(4)圖一③過程中將目的基因?qū)刖d羊受體細胞,通常采用較多的方法是顯微注射技術(shù)。
(5)為檢測HSA基因的表達情況,可利用抗原抗-體雜交技術(shù),具體做法是:提取受體細胞的蛋白質(zhì),用抗血清白蛋白的抗體做雜交實驗。
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【題目】玉米籽粒黃色基因T與白色基因t是位于9號染色體上的一對等位基因,已知無正常9號染色體的花粉不能參與受精作用但不致死。請結(jié)合相關(guān)知識分析回答:
(1)現(xiàn)有基因型為Tt的黃色籽粒植株甲,其細胞中9號染色體如圖一。
①植株甲的變異類型屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的_________。檢測該變異類型最簡便的方法是___________。
②為了確定植株甲的T基因位于正常染色體還是異常染色體上,讓其進行自交產(chǎn)生F1。如果F1表現(xiàn)型及比例為_________,則說明T基因位于異常染色體上。與豌豆的自交相比,玉米自交需要增加的操作是_________。
(2)以植株甲為父本,正常的白色籽粒植株為母本,雜交產(chǎn)生的F1中,發(fā)現(xiàn)了一株黃色籽粒植株乙,其染色體及其基因組成如圖二。
①該植株出現(xiàn)的原因是____(填“父本”或“母本”)減數(shù)分裂過程中_____未分離。
②植株乙在減數(shù)第一次分裂過程中3條9號染色體會隨機移向細胞兩極,并最終形成含1條和2條9號染色體的配子。若用植株乙進行單倍體育種,則產(chǎn)生子代的籽粒黃色與白色的比例為_______,該育種過程的兩個關(guān)鍵步驟是______。
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【題目】濕地生態(tài)系統(tǒng)在蓄洪防旱、調(diào)節(jié)氣候等方面有重要作用。下圖為某總面積為300hm2 的濕地受有害物質(zhì) a 污染后,有害物質(zhì) a 的濃度在各營養(yǎng)級部分生物種類體內(nèi)的變化情況;卮鹣铝袉栴}:
(1)圖示說明了_______________________________________________。
(2)該濕地生態(tài)系統(tǒng)中燕鷗種群的 K 值為 1200 只。當(dāng)燕鷗的種群密度為______只/hm2時,其種群增長速率最大。燕鷗的同化量除用于呼吸消耗之外,還用于____________等生命活動。
(3)虹鱒為國外入侵的肉食性魚類,若有 M 只虹鱒進入該濕地生態(tài)系統(tǒng)后快速繁殖,每月以 λ 倍數(shù)增長,導(dǎo)致生物多樣性下降。理論上 t 月后種群數(shù)量的數(shù)學(xué)模型為____________。但種群難以在較長時間內(nèi)按此模型增長,是因為_________________。
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【題目】對下列生物學(xué)實驗的結(jié)果和過程進行預(yù)測、分析與判斷。
(1)甲同學(xué)用標(biāo)志重捕法調(diào)查某湖泊鯽魚種群密度,若調(diào)查期間有些個體身上的標(biāo)志丟失,則該種群密度的估測數(shù)值會___________。當(dāng)鯽魚被大量捕撈后,其K值將__________。
(2)乙同學(xué)針對血糖調(diào)節(jié)進行了如下研究:
①在驗證胰島素具有降低血糖濃度作用的實驗中,以小鼠的活動狀況為觀察指標(biāo),注射胰島素溶液和葡萄糖溶液的順序應(yīng)是__________________。
②人體血液中胰島素與胰高血糖素的摩爾比值,在不同生理狀況下是不同的。當(dāng)機體處于低血糖狀況時,該比值明顯______(填“上升”或“下降”),此時機體物質(zhì)代謝的變化是________(答出2點即可)。
(3)丙同學(xué)對小鼠生長發(fā)育過程中的激素調(diào)節(jié)進行了以下研究:(本題中對激素的濃度和劑量不作要求)
①探究甲狀腺激素對小鼠生長發(fā)育影響的實驗時,需將小鼠均分甲、乙組,甲組每天注射甲狀腺激素,乙組每天注射___________作為對照。
②若要進一步探究甲狀腺激素和生長激素對小鼠生長發(fā)育是否具有協(xié)同作用,則在上述實驗基礎(chǔ)上,還需補充兩組實驗:丙組每天注射生長激素,丁組每天注射_________。
(4)丁同學(xué)以某種實驗小鼠為材料制備某種血清抗體。
①欲獲得某一種較高濃度的抗體,實驗的關(guān)鍵是需對小鼠進行__________________處理,請從免疫機理的角度,解釋其原因是____________________________________。
②預(yù)測實驗結(jié)果(以坐標(biāo)曲線圖形式表示實驗結(jié)果):___________________
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【題目】玉米(2N=20)是重要的糧食作物之一。已知玉米的高稈、易倒伏(D)對矮稈、抗倒伏(d)為顯性,抗。R)對易感。r)為顯性,控制上述兩對性狀的基因分別位于兩對同源染色體上。為獲得純合矮稈抗病玉米植株,研究人員采用了下圖所示的方法。根據(jù)材料分析,下列選項中錯誤的是( )
A.若過程①的 F1 自交 3 代,產(chǎn)生的 F4 中的純合抗病植株占 7/16
B.過程②利用其花藥離體培育而成的幼苗能夠穩(wěn)定遺傳
C.可以用放射性同位素標(biāo)記的抗病基因作探針以檢測③目的基因是否導(dǎo)入受體細胞
D.利用④的方法培育“黑農(nóng) 5 號”大豆和青霉素高產(chǎn)菌株的原理為基因突變
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【題目】小鼠的皮毛顏色由常染色體上的兩對基因控制,其中A/a控制有色物質(zhì)2合成,B/b控制有色物質(zhì)l合成。兩對基因控制有色物質(zhì)合成的關(guān)系如下圖:
(1)選取三只不同顏色的純合小鼠(甲一灰鼠,乙一白鼠,丙一黑鼠)進行雜交,結(jié)果如下:
親本組合 | F1 | F2 | |
實驗一 | 甲×乙 | 全為灰鼠 | 9灰鼠 : 3黑鼠 : 4白鼠 |
實驗二 | 乙×丙 | 全為黑鼠 | 3黑鼠 : 1白鼠 |
①小鼠的毛色遺傳是否遵循自由組合定律?________,依據(jù)是_____________________。
②圖中有色物質(zhì)1代表__________色物質(zhì),F2灰鼠中雜合子占的比例為____________。
③讓實驗二的F2代中雌雄黑鼠相互交配,后代中黑鼠占的比例為____________。
(2)在純合灰鼠群體的后代中偶然發(fā)現(xiàn)一只黃色雄鼠(。,讓丁與純合黑鼠雜交,結(jié)果如下:
親本組合 | F1 | F2 | |
實驗三 | 丁×純合黑鼠 | l黃鼠 : 1灰鼠 | F1黃鼠隨機交配:3黃鼠 : 1黑鼠 |
F1灰鼠隨機交配:3灰鼠 : 1黑鼠 |
有人推測:小鼠丁的黃色性狀是由基因A突變成D導(dǎo)致的,且D對A為顯性。
請設(shè)計實驗驗證上述推測。
①_________________________________
②_________________________________
③若______________________,則上述推測正確。
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【題目】圖表示某動物細胞進行分裂的部分過程。請根據(jù)相關(guān)信息,判斷以下相關(guān)敘述中,不正確的是( )
A.該細胞來自雌性動物的卵巢
B.圖中RNR排列在一起的原因是基因重組
C.有“偏向”的染色體分離不利于遺傳多樣性
D.染色體分離的極性依賴于微管蛋白的排列
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【題目】如圖是細胞局部結(jié)構(gòu)示意圖,下列敘述正確的是
A. ①是糖脂,具有保護和潤滑的作用
B. ②具有運輸、信息傳遞、免疫和構(gòu)成膜基本支架的作用
C. ③可以是細胞器膜、核膜的主要成分
D. ④由纖維素組成,能保持細胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)有序性
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【題目】γ-氨基丁酸(GABA)是成年動物體中樞神經(jīng)系統(tǒng)的主要抑制性神經(jīng)遞質(zhì)。
(1)神經(jīng)元未受刺激時,細胞膜靜息電位為________。通常情況下,當(dāng)突觸前神經(jīng)元釋放的GABA與突觸后膜上的________結(jié)合后,Cl-通道開放,Cl-順濃度梯度內(nèi)流,從而產(chǎn)生抑制性效應(yīng)。
(2)研究大鼠等哺乳動物(包括人類)胚胎發(fā)育早期未成熟神經(jīng)元時發(fā)現(xiàn),GABA的生理效應(yīng)與成熟神經(jīng)元相反。其原因是胞內(nèi)Cl-濃度顯著________于胞外, GABA作為信號引起Cl- ________(填“內(nèi)流”或“外流”),從而產(chǎn)生興奮性效應(yīng)。
(3)在個體發(fā)育的不同階段,神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)GABA的通道型受體的特性(既是GABA受體,也是雙向Cl-通道)并未改變,GABA的兩種作用效應(yīng)與細胞膜上兩種Cl-跨膜共轉(zhuǎn)運體NKCCl和KCC2有關(guān),其作用機制如圖1所示。(圖中共轉(zhuǎn)運體的大小表示細胞膜上該轉(zhuǎn)運體的相對數(shù)量)
據(jù)圖可知,大鼠成熟神經(jīng)元中含量相對較低的Cl-共轉(zhuǎn)運體是________。
(4)為探究GABA興奮性效應(yīng)對神經(jīng)元發(fā)育的影響。將不同基因分別轉(zhuǎn)入三組大鼠胚胎神經(jīng)組織。待幼鼠出生后第14天,顯微鏡下觀察神經(jīng)元突起的數(shù)量及長度(圖2)。
與對照組相比,實驗組幼鼠單個神經(jīng)元________,由此證明GABA的興奮性效應(yīng)保證了神經(jīng)元正常發(fā)育。通過檢測實驗組EGFP的分布及熒光強度以確定KCC2蛋白的________。
(5)在患神經(jīng)性病理痛的成年大鼠神經(jīng)元中也檢測到GABA的興奮性效應(yīng),推測該效應(yīng)與KCC2和NKCC1表達量有關(guān)。研究者以“神經(jīng)性病理痛”模型大鼠為實驗組,用________技術(shù)檢測KCC2和NKCC1的含量。若結(jié)果為________,則證實上述推測。
(6)該系列研究其潛在的應(yīng)用前景為________。
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