【題目】回答有關(guān)基因工程與微生物的問(wèn)題。

利用微生物分解廢紙是一種環(huán)保的方式,但廢紙中的纖維素分子量大不能直接進(jìn)入酵母菌,且酵母菌無(wú)法分解利用環(huán)境中的纖維素。為解決這一難題,科學(xué)家將纖維素酶基因通過(guò)重組質(zhì)粒導(dǎo)入酵母菌。其所用質(zhì)粒及其酶切位點(diǎn)如圖1,外源DNA上的纖維素酶基因及其酶切位點(diǎn)如圖2

1)圖2中的纖維素酶基因作為______,質(zhì)粒作為______

2)為使纖維素酶基因能夠與質(zhì)粒有效組合,應(yīng)選用最合適的限制酶是______

3)若質(zhì)粒被Hindlil限制酶識(shí)別的序列是一AAGCTT一,并在AA之間切割。請(qǐng)畫(huà)出被切割后所形成的黏性末端。______

科學(xué)家進(jìn)一步構(gòu)建了含3種不同基因片段的重組質(zhì)粒,進(jìn)行了一系列的研究。圖3是酵母菌轉(zhuǎn)化及纖維素酶在工程菌內(nèi)合成與運(yùn)輸?shù)氖疽鈭D。

4)圖3中已導(dǎo)入重組質(zhì)粒的菌株有______

5)設(shè)置菌株I作為對(duì)照,是為了驗(yàn)證____________不攜帶纖維素酶基因。

6)將4株菌株分別置于以______為唯一碳源的培養(yǎng)基上,其中菌株III不能存活,請(qǐng)解釋菌株II不能存活的原因。______

【答案】目的基因 運(yùn)載體 HindⅢ和Pst Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 質(zhì)粒DNA 酵母菌基因組 纖維素 缺少信號(hào)肽編碼序列,導(dǎo)致所產(chǎn)生的纖維素酶無(wú)法分泌到細(xì)胞外,分解細(xì)胞外的纖維素,使得細(xì)胞無(wú)可利用的碳源

【解析】

據(jù)圖2可知,纖維素酶基因的兩端存在HindⅢ和PstⅠ的酶切位點(diǎn)。使用同一種限制酶切割目的基因和質(zhì)粒,容易導(dǎo)致目的基因或質(zhì)粒自身連接;纖維素酶為胞外酶,該酶在核糖體上合成,依次經(jīng)過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體加工,最后通過(guò)胞吐釋放到細(xì)胞外。

1)將纖維素酶基因通過(guò)重組質(zhì)粒 導(dǎo)入酵母菌,則圖2中的纖維素酶基因?yàn)槟康幕,質(zhì)粒是運(yùn)載目的基因的運(yùn)載體。

2)據(jù)圖2可知,纖維素酶基因中存在BamHⅠ的酶切位點(diǎn),因此不能選擇BamHⅠ切割目的基因;只使用PstⅠ切割目的基因和質(zhì)粒,可能出現(xiàn)目的基因或質(zhì)粒的自身連接,因此為使纖維素酶基因能夠與質(zhì)粒有效組合,應(yīng)選用最合適的限制酶是HindⅢ和PstⅠ。

3)質(zhì)粒被Hindlil限制酶識(shí)別的序列是一AAGCTT一,并在AA之間切割磷酸二酯鍵,則被切割后所形成的黏性末端為

4)據(jù)圖3可知,菌株Ⅰ中導(dǎo)入的是普通質(zhì)粒,菌株Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中導(dǎo)入的是重組質(zhì)粒。

5)設(shè)置菌株I作為對(duì)照,根據(jù)其不能合成纖維素酶可判斷質(zhì)粒DNA和酵母菌基因組不攜帶纖維素酶基因。

6)篩選可分泌纖維素酶的轉(zhuǎn)基因酵母菌,可將4株菌株分別置于以纖維素為唯一碳源的培養(yǎng)基上。據(jù)圖可知,菌株Ⅱ中缺少信號(hào)肽編碼序列,導(dǎo)致所產(chǎn)生的纖維素酶無(wú)法分泌到細(xì)胞外,分解細(xì)胞外的纖維素,使得細(xì)胞無(wú)可利用的碳源。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,下列遺傳圖解中可以發(fā)生基因重組的過(guò)程是 ()

A.①②④⑤B.①②③C.④⑤D.③⑥

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

【題目】為研究某種植物3種營(yíng)養(yǎng)成分(A、B和C)含量的遺傳機(jī)制,先采用CRISPR/

Cas9基因編輯技術(shù),對(duì)野生型進(jìn)行基因敲除突變實(shí)驗(yàn),經(jīng)分子鑒定獲得3個(gè)突變植株(M1、M2、M3),其自交一代結(jié)果見(jiàn)下表,表中高或低指營(yíng)養(yǎng)成分含量高或低。

植株(表現(xiàn)型)

自交一代植株數(shù)目(表現(xiàn)型)

野生型(A低B低C高)

150(A低B低C高)

Ml(A低B低C高)

60(A高B低C低)、181(A低B低C高)、79(A低B低C低)

M2(A低B低C高)

122(A高B低C低)、91(A低B高C低)、272(A低B低C高)

M3(A低B低C高)

59(A低B高C低)、179(A低B低C高)、80(A低B低C低)

下列敘述正確的是()

A.從Ml自交一代中取純合的(A高B低C低)植株,與M2基因型相同的植株雜交,理論上其雜交一代中只出現(xiàn)(A高B低C低)和(A低B低C高)兩種表現(xiàn)型,且比例一定是1:1

B.從M2自交一代中取純合的(A低B高C低)植株,與M3基因型相同的植株雜交,理論上其雜交一代中,純合基因型個(gè)體數(shù):雜合基因型個(gè)體數(shù)一定是1:1

C.M3在產(chǎn)生花粉的減數(shù)分裂過(guò)程中,某對(duì)同源染色體有一小段沒(méi)有配對(duì),說(shuō)明其中一個(gè)同源染色體上一定是由于基因敲除缺失了一個(gè)片段

D.可從突變植株自交一代中取A高植株與B高植株雜交,從后代中選取A和B兩種成分均高的植株,再與C高植株雜交,從雜交后代中能選到A、B和C三種成分均高的植株

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

【題目】某研究所將擬南芥的三個(gè)抗鹽基因SOSISOS2、SOS3導(dǎo)入玉米,篩選出成功整合的耐鹽植株(三個(gè)基因都表達(dá)才表現(xiàn)為高耐鹽性狀)。如圖表示三個(gè)基因隨機(jī)整合的情況,讓三株轉(zhuǎn)基因植株自交,后代高耐鹽性狀的個(gè)體比例最小的是

A. B. C. D. 三者相同

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

【題目】細(xì)胞“自噬作用”的發(fā)現(xiàn)曾獲諾貝爾獎(jiǎng)。據(jù)圖分析下列選項(xiàng)正確的是

A. 溶酶體起源于高爾基體,可降解失去功能的細(xì)胞結(jié)構(gòu)并將產(chǎn)物全部運(yùn)出細(xì)胞

B. 高爾基體參與分泌蛋白的合成與加工及轉(zhuǎn)運(yùn)

C. 線粒體在降解之前可氧化分解葡萄糖并提供能量

D. 據(jù)圖可得出生物膜系統(tǒng)存在間接的聯(lián)系,其成分與結(jié)構(gòu)具有相似性

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

【題目】地球上的植物每年產(chǎn)生纖維素超過(guò)70億噸,其中40%-60%能被土壤中的某些微生物分解利用。工業(yè)生產(chǎn)中可利用纖維素分解菌將纖維素分解,隨后接種酵母菌轉(zhuǎn)化成新的能源物質(zhì)一一乙醇,進(jìn)一步利用接種醋酸桿菌產(chǎn)生醋酸,食用醋的主要成分。工業(yè)生產(chǎn)這兩種成分的基本工藝流程如圖所示。請(qǐng)回答:

(l)在發(fā)酵罐I內(nèi),纖維素分解菌能夠分泌纖維素酶,該酶可將纖維素分解為葡萄糖。纖維素酶是由三種復(fù)合酶組成,其中____酶可將纖維糖分解為葡萄糖。

(2)在過(guò)程②篩選纖維素分解菌時(shí),常常采用平板劃線法和____法進(jìn)行純化。兩種方法的共同點(diǎn)是____,用來(lái)篩選纖維素分解菌的培養(yǎng)基中含有Na2HPO4KH2PO4,其作用有_______。(答出兩點(diǎn))

(3)發(fā)酵罐II內(nèi)的發(fā)酵溫度應(yīng)為_________________,發(fā)酵一定時(shí)間后,觀察到發(fā)酵罐內(nèi)液而不再有____,說(shuō)明發(fā)酵基本完畢。發(fā)酵罐II內(nèi)和發(fā)酵罐III內(nèi)除了嚴(yán)格控制溫度、PH外,發(fā)酵罐Ⅲ內(nèi)還需要提供____

(4)II罐中的酒全部流經(jīng)III罐制成醋,III罐中CO2的產(chǎn)生量是____。

A.甲罐的兩倍 B.與甲罐的相等 C.甲罐的一半 D.幾乎為零

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖表示真核細(xì)胞內(nèi)某DNA片段上遺傳信息的傳遞過(guò)程,其中①-④表示物質(zhì),a b、c表示過(guò)程。請(qǐng)分析回答:

(l)能識(shí)別密碼子的物質(zhì)是[ ]____,遺傳信息表達(dá)的過(guò)程指圖中的____(填字母)。

(2)a過(guò)程參與的酶是____。若a過(guò)程發(fā)生差錯(cuò)會(huì)導(dǎo)致____(變異類型)。誘變育種時(shí),被處理的生物個(gè)體中性狀改變的個(gè)體數(shù)遠(yuǎn)少于a過(guò)程實(shí)際發(fā)生差錯(cuò)的個(gè)體數(shù),其原因在于____。(答出一項(xiàng)即可)

(3)由②的核苷酸序列可確定①的核苷酸序列,其依據(jù)是____,若在②上起始密碼子后插入三個(gè)核苷酸,合成的④中除在甲硫氨酸(起始密碼子決定)后多—個(gè)氨基酸外,其余的氨基酸序列沒(méi)有發(fā)生變化,這說(shuō)明____

(4)若④參與構(gòu)成的蛋白質(zhì)進(jìn)入到線粒體基質(zhì)中發(fā)揮作用,則它可能參與有氧呼吸的第___階段,該過(guò)程揭示出基因?qū)π誀畹目刂品绞绞?/span>_________。

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

【題目】某科研人員通過(guò)在南方鲇基礎(chǔ)飼料(含有充足的蛋自質(zhì)、脂肪等物質(zhì))中添加脂肪酶,研究其對(duì)南方鲇幼魚(yú)生長(zhǎng)性能、飼料消化率、消化酶活性的影響。

實(shí)驗(yàn)步驟:

第一步:選取體質(zhì)健壯、規(guī)格整齊、平均體重為57.6g的南方鲇幼魚(yú)900尾,用基礎(chǔ)飼料馴養(yǎng)20天。

第二步:將900尾南方鲇幼魚(yú)均分為9組,編號(hào)為1-9,其中1-3組每天飼喂一定量的基礎(chǔ)飼料,4-6組飼喂等量添加有0.1g/kg脂肪酶的基礎(chǔ)飼料,7-9組飼喂等量添加有 0.3g/kg脂肪酶的基礎(chǔ)飼料。

第三步:在相同且適宜的條件下飼養(yǎng)60天后,對(duì)南方鲇進(jìn)行生長(zhǎng)性能、飼料消化率、消化酶活性的檢測(cè)并計(jì)算平均值。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表:

回答下列問(wèn)題:

(1)與脂肪酶合成與分泌有關(guān)的細(xì)胞器有____________,其分泌到細(xì)胞外的方式體現(xiàn)了細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是______________________;該分泌方式與Na+運(yùn)出細(xì)胞的方式的不同之處是 ___________________________________________________。

(2)該實(shí)驗(yàn)選擇南方鲇幼魚(yú)要相似的原因是_______________________;實(shí)驗(yàn)前將南方鲇幼魚(yú)用基礎(chǔ)飼料馴養(yǎng)20天的目的是_______________;實(shí)驗(yàn)過(guò)程中每個(gè)處理做3組重復(fù)實(shí)驗(yàn)的目的是________________________________________

(3)由結(jié)果可知,添加0.1g/kg和0.3g/kg的脂肪酶均能提高南方貼的體重,但差異不顯著,原因可能是_________________________________

(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,從脂肪酶影響南方鲇體內(nèi)消化酶活性的角度分析,添加脂肪酶能提高蛋白質(zhì)和脂肪消化率的可能原因_________________________________。

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

【題目】對(duì)農(nóng)作物光合作用和呼吸作用的研究,可以指導(dǎo)我們的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。下面是某研究小組以番茄為材料所做的相關(guān)實(shí)驗(yàn)及其結(jié)果,請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題。

(1)由圖甲可推知,與P點(diǎn)相比,Q點(diǎn)限制單株光合強(qiáng)度的外界因素是____________________(寫(xiě)出兩種),圖甲給我們的啟示是:在栽培農(nóng)作物時(shí)要注意___________________________

(2)種植大豆的密閉大棚內(nèi)一晝夜空氣中的CO2含量變化如圖乙所示。C→F段,葉綠體內(nèi)ADP的移動(dòng)方向是____________________,乙圖給我們的啟示是,在大棚種植作物時(shí)要注意_______________________。

(3)將對(duì)稱葉片左側(cè)遮光右側(cè)曝光(如圖丙),并采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠种g的物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射12小時(shí)后,從兩側(cè)截取同等面積的葉片,烘干稱重,分別記為a和b(單位:g)。則b-a所代表的是___________________________________。

(4)裝置。ㄈ鐖D)可用來(lái)探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響。根據(jù)該圖的材料及設(shè)置,可以確定該實(shí)驗(yàn)的因變量是____________________,自變量是________________。

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