【題目】我國(guó)科學(xué)家屠呦呦因在青蒿素研究中的特殊貢獻(xiàn)榮獲2015年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。青蒿素是青蒿植株的次級(jí)代謝產(chǎn)物,其化學(xué)本質(zhì)是一種萜類化合物,其生物合成途徑如圖1所示。正常青蒿植株的青蒿素產(chǎn)量很低,難以滿足臨床需求,科學(xué)家為了提高青蒿素產(chǎn)量,將棉花中的FPP合成酶基因?qū)肓饲噍镏仓瓴⒆屍涑晒Ρ磉_(dá),獲得了高產(chǎn)青蒿植株,過(guò)程如圖2所示。請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題:
(1)研究人員從棉花基因文庫(kù)中獲取FPP合成酶基因后,可以采用______技術(shù)對(duì)該目的基因進(jìn)行大量擴(kuò)增,該技術(shù)除了需要提供模板和原料外,還需要提供______酶、______種引物等條件。
(2)圖2中的①為______;將酶切后的棉花FPP合成酶基因和質(zhì)粒連接形成①時(shí),需要______酶;①上的的______是目的基因轉(zhuǎn)錄時(shí),RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn)。
(3)若②不能在含有抗生素Kan的培養(yǎng)基上生存,說(shuō)明______。
(4)由題意可知,除了通過(guò)提高FPP的含量來(lái)提高青蒿素的產(chǎn)量外,還可以通過(guò)哪些途徑來(lái)提高青蒿素的產(chǎn)量? (試舉一例)______。
【答案】PCR熱穩(wěn)定的DNA聚合(Taq)兩基因表達(dá)載體(重組質(zhì)粒)DNA連接啟動(dòng)子重組質(zhì)粒(目的基因)沒(méi)有導(dǎo)入農(nóng)桿菌抑制SQS基因的表達(dá)(或增強(qiáng)ADS基因的表達(dá))
【解析】
1、PCR由變性--退火--延伸三個(gè)基本反應(yīng)步驟構(gòu)成:
①變性:在高溫下(如95℃),作為模板的雙鏈DNA解旋成為單鏈,以便它與引物結(jié)合;②退火:反應(yīng)體系溫度降低時(shí)(如55℃),引物與模板DNA單鏈的互補(bǔ)序列配對(duì)和結(jié)合;③延伸:反應(yīng)體系的溫度回升時(shí)(如72℃),DNA聚合酶以目的基因?yàn)槟0,將四種脫氧核苷酸逐個(gè)按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則連接在引物之后,使合成的新鏈延伸,形成互補(bǔ)的DNA雙鏈。如此進(jìn)行多個(gè)循環(huán),就可以有選擇地大量擴(kuò)增需要的DNA片段。
2、基因工程的基本操作步驟包括①獲得目的基因;②形成重組質(zhì)粒;③將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞;④篩選含有目的基因的受體細(xì)胞;⑤目的基因的表達(dá)。
(1)研究人員已經(jīng)從棉花基因文庫(kù)中獲取FPP合成酶基因,目的基因的序列是已知,可以用化學(xué)方法合成FPP合成酶基因或者采用PCR技術(shù)擴(kuò)增FPP合成酶基因。PCR技術(shù)除了需要提供模板和原料外,還需要提供DNA聚合酶、2種引物等條件。
(2)棉花FPP合成酶基因和酶切后的基因和質(zhì)粒連接形成圖2中的①,因此①是重組質(zhì)粒(基因表達(dá)載體),這個(gè)過(guò)程需要DNA連接酶。重組質(zhì)粒上的啟動(dòng)子是目的基因轉(zhuǎn)錄時(shí),RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn)。
(3)質(zhì)粒中含有抗生素Kan抗性基因,可以在含有抗生素Kan的培養(yǎng)基上生存。若②不能在含有抗生素Kan的培養(yǎng)基上生存,說(shuō)明重組質(zhì)粒(目的基因)沒(méi)有導(dǎo)入農(nóng)桿菌。
(4)據(jù)圖1分析可知,FPP在ADS基因表達(dá)的情況下,生成青蒿素。此外,FPP在SQS基因表達(dá)的情況下,生成其他萜類化合物。因此,青蒿素除了通過(guò)提高FPP的含量來(lái)提高青蒿素的產(chǎn)量外,還可以通過(guò)抑制SQS基因表達(dá)或增強(qiáng)ADS基因的表達(dá)來(lái)提高青蒿素的產(chǎn)量。
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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:
【題目】下圖分別為生物體內(nèi)生物大分子的部分結(jié)構(gòu)模式圖,請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題。
(1)第二個(gè)甲圖中的三種物質(zhì)都是由許多單糖連接而成的,其中屬于動(dòng)物細(xì)胞中的儲(chǔ)能物質(zhì)的是_________________。
(2)乙圖所示化合物的基本組成單位是圖中字母_______所示的結(jié)構(gòu),各基本單位之間是通過(guò)____________連接起來(lái)的。
(3)丙圖所示多肽由_____種氨基酸形成,該化合物中有_____個(gè)羧基。多肽是由多個(gè)氨基酸經(jīng)________過(guò)程形成的,此過(guò)程中形成的化學(xué)鍵是_______(填化學(xué)鍵結(jié)構(gòu)式)。
(4)若第一個(gè)甲圖中 (其中數(shù)字為氨基酸序號(hào)) ,該蛋白質(zhì)分子中若氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為128,則該蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量為________ 。
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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:
【題目】甘草酸是中藥甘草中的主要活性成分。為了快速檢測(cè)甘草酸,科研人員利用細(xì)胞工程技術(shù)制備了抗甘草酸的單克隆抗體,其基本操作過(guò)程如下圖。下列有關(guān)敘述正確的是
A. 細(xì)胞甲是已免疫的B淋巴細(xì)胞
B. 細(xì)胞乙全部為雜交瘤細(xì)胞
C. 過(guò)程②誘導(dǎo)細(xì)胞融合,利用了細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性
D. 細(xì)胞丁只有在體內(nèi)培養(yǎng)才能大量增殖
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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:
【題目】下列關(guān)于細(xì)胞核的敘述,不正確的是( )
A. 核仁是與核糖體的形成有關(guān)的細(xì)胞器
B. 細(xì)胞核是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心,核內(nèi)存在易被堿性染料染成深色的物質(zhì)
C. 核孔是mRNA、酶等某些大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核的通道
D. 核膜是雙層膜,核膜的基本骨架是磷脂雙分子層
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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:
【題目】下圖是兩種生活狀態(tài)細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)示意圖,請(qǐng)據(jù)圖回答:
(1)圖1細(xì)胞中與抗體的合成、加工、分泌相關(guān)的生物膜結(jié)構(gòu)包括____________(填序號(hào),2分),抗體(注:抗體為分泌蛋白)從細(xì)胞內(nèi)分泌到細(xì)胞外的過(guò)程體現(xiàn)了細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)具有_____________________ 。
(2)圖2細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞呼吸的場(chǎng)所是___________(填序號(hào)),動(dòng)植物細(xì)胞有絲分裂過(guò)程的差異性主要與圖1和圖2中的________________(填序號(hào))等細(xì)胞器的功能有關(guān)。
(3)導(dǎo)致圖1細(xì)胞與分化產(chǎn)生該細(xì)胞的細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能方面差異的原因是_______________________________________。
(4)若是酵母菌細(xì)胞,其無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物可以用酸性重鉻酸鉀檢測(cè),顏色變化是由橙色變?yōu)?/span>________________。
(5)在結(jié)構(gòu)上,乳酸菌與圖2細(xì)胞最主要的區(qū)別是____________________________。
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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:
【題目】下圖為鼠的毛色(黑色和白色)的遺傳圖解。下列判斷錯(cuò)誤的是
A. 黑色為顯性B. 4號(hào)為雜合子的概率為2/3
C. F1的結(jié)果表明發(fā)生了性狀分離D. 7號(hào)與4號(hào)的基因型不一定相同
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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:
【題目】果蠅的灰身與黑身為一對(duì)相對(duì)性狀,直毛與分叉毛為一對(duì)相對(duì)性狀,F(xiàn)有表現(xiàn)型均為灰身直毛的果蠅雜交,F(xiàn)1的表現(xiàn)型與比例如下圖所示。請(qǐng)據(jù)圖回答:
圖1 圖2
(1)由圖1可知,在果蠅灰身和黑身中,顯性性狀為________,控制這對(duì)相對(duì)性狀的基因位于________染色體上。
(2)由圖2可知,在果蠅直毛和分叉毛中,顯性性狀為________。
(3)若同時(shí)考慮這兩對(duì)相對(duì)性狀,則F1雌果蠅中雜合子所占比例為________(用分?jǐn)?shù)表示)。
(4)若考慮果蠅的灰身、黑身這對(duì)相對(duì)性狀,讓F1中灰身果蠅自由交配得到F2,再用F2中灰身果蠅自由交配得到F3,則F3灰身果蠅中純合子所占比例為________(用分?jǐn)?shù)表示)。
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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:
【題目】獲得轉(zhuǎn)毛角蛋白Ⅱ型中間絲(KIFⅡ)基因的高絨質(zhì)絨山羊的簡(jiǎn)單流程如圖。
(1)過(guò)程①中最常用的載體是_______,所需要的酶是_______和DNA 連接酶。
(2)在過(guò)程②中,用_______處理將皮膚組織塊分散成單個(gè)成纖維細(xì)胞。在培養(yǎng)過(guò)程中,將成纖維細(xì)胞置于5%CO2 的氣體環(huán)境中,CO2 的作用是_______(A.刺激細(xì)胞分裂 B.維持培養(yǎng)液的pH C.刺激細(xì)胞呼吸 D.抑制細(xì)胞呼吸)。
(3)在過(guò)程③中,用_____________________處理以獲取更多的卵(母)細(xì)胞。成熟卵(母)細(xì)胞在核移植前需要進(jìn)行_______處理。從重組細(xì)胞到早期胚胎過(guò)程中所用的胚胎工程技術(shù)是_________________。
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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:
【題目】下列屬于組織培養(yǎng)的是
A. 將花粉培養(yǎng)成單倍體植株
B. 芽發(fā)育成枝條
C. 根尖分生區(qū)發(fā)育成成熟區(qū)
D. 未受精的卵發(fā)育成個(gè)體
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