【題目】圖甲為構建重組質(zhì)粒過程中的三種備選質(zhì)粒,其中Ap為氨芐青霉素抗性基因,Tc為四環(huán)素抗性基因。圖乙為培育轉(zhuǎn)AFPs基因(抗凍基因)番茄的示意圖,外源DNA和質(zhì)粒上均標出了酶切位點及相關抗性基因,請回答下列問題。
(1)圖甲中通常選用質(zhì)粒C構建重組質(zhì)粒,而不選用質(zhì)粒A或質(zhì)粒B的原因分別是____。
(2)據(jù)圖乙分析,若需使用插入滅活法篩選并鑒定重組質(zhì)粒,應優(yōu)先選用限制酶______________切割目的基因和質(zhì)粒。
(3)在構建基因表達載體過程中常把兩個啟動子串聯(lián)在一起形成雙啟動子,加在目的基因上游。雙啟動子的作用可能是___________________________________。
(4)圖乙農(nóng)桿菌中的質(zhì)粒應含有T-DNA,其作用是___________。若要獲得抗凍能力更強的抗凍番茄,可以對AFPs基因進行改造,最終得到相應的蛋白質(zhì),該過程需用到________工程。
(5)為使改造后的AFPs基因能夠表達,人工設計質(zhì)粒D并對它的多個酶切位點進行研究。若用HindⅢ酶或KpnⅠ酶單獨切割質(zhì)粒D,均獲得一條長鏈,若用HindⅢ酶和EcoRⅠ酶同時切割,則獲得2個500bp和1個2666bp片段,若用KpnⅠ酶和EcoRⅠ酶同時切割,則獲得2個250bp和1個3166bp片段。若以HindⅢ酶切割位點為計算起點,則KpnⅠ酶切割位點與HindⅢ酶切割位點最短長度為______。
【答案】質(zhì)粒A中沒有標記基因,質(zhì)粒B的復制原點中含有HindⅢ酶切位點 BamHⅠ和HindⅢ 保證目的基因的高效轉(zhuǎn)錄(高效表達) 攜帶目的基因進入番茄細胞并整合到番茄細胞的染色體DNA 蛋白質(zhì) 750bp
【解析】
1.基因工程的工具:
(1)限制酶:能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列,并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂。
(2)DNA連接酶:連接的是兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵。
(3)運載體:常用的運載體:質(zhì)粒、噬菌體的衍生物、動植物病毒。
2.基因表達載體的構建: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、終止子和標記基因等;
3.蛋白質(zhì)過程的基本途徑是:從預期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設計預期的蛋白質(zhì)結構→推測應有的氨基酸序列→找到相對應的脫氧核苷酸序列(基因)。
(1)質(zhì)粒A缺乏標記基因,質(zhì)粒B的復制原點中含有限制酶切割位點,可能會破壞復制原點,質(zhì)粒C含有多個標記基因和酶切位點,適宜作為基因工程的載體。
(2)圖乙中,選用的質(zhì)粒C作為基因工程的載體,結合目的基因兩端的酶切位點,目的基因和載體可以選擇BamH'和Hind 1同時切割,或者EcoR'和Hindll同時切割,若需使用插入滅活法篩選并鑒定重組質(zhì)粒,應優(yōu)先選用限制酶BamHI (會破壞Tc) 和HindIl切割,可以根據(jù)是否對四環(huán)素有抗性來篩選。
(3)啟動子是RNA聚合酶結合的位點,是起始轉(zhuǎn)錄的位點,雙啟動子可能是保證目的基因的高效轉(zhuǎn)錄(高效表達)。
(4)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法中的Ti質(zhì)粒含有的T-DNA可以攜帶目的基因進入番茄細胞并整合到番茄細胞的染色體DNA中。若要獲得抗凍能力更強的抗凍番茄,可以對AFPs基因進行改造,最終得到相應的蛋白質(zhì),該過程是通過設計蛋白質(zhì)序列推測相關的基因序列,進而對AFPs基因進行改造,然后用改造后的基因指導更強抗凍蛋白的合成來完成的,該過程屬于蛋白質(zhì)工程范疇。
(5)若用HindⅢ酶或KpnⅠ酶單獨切割質(zhì)粒D,均獲得一條長鏈,若用HindⅢ酶和EcoRⅠ酶同時切割,則獲得2個500bp和1個2666bp片段,若用KpnⅠ酶和EcoRⅠ酶同時切割,則獲得2個250bp和1個3166bp片段。說明EcoRI酶有2個酶切位點,且兩.個位點之間的最短距離是500bp,而KpnI酶的切點在2個EcoRI酶切點之間,且距離每個EcoRI酶切點250bp,HindⅢ酶切點距離最近的EcoRI酶切點的最短距離是500bp,距離另一個EcoRI酶切點的距離是500+500=1000bp。故KpnI酶切割位點與HindIII酶切割位點最短長度250+500=750 bp。
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【題目】血紅蛋白是人和其他脊椎動物紅細胞的主要成分,負責血液中O2或CO2的運輸。下面是血紅蛋白的提取和分離的流程圖;卮鹣铝袉栴}。
(1)紅細胞中血紅蛋白的作用,體現(xiàn)了蛋白質(zhì)的_________功能。
(2)提取血紅蛋白最好用哺乳動物的紅細胞,主要原因是__________。采集新鮮血液前,要在采血容器中加入檸檬酸鈉溶液,其目的是____________________。
(3)紅細胞的洗滌要用_____________反復沖洗、離心,洗滌好的紅細胞在蒸餾水和甲苯的作用下破裂,釋放出血紅蛋白。將分離的血紅蛋白溶液進行透析的目的是去除___________的雜質(zhì)。
(4)凝膠色譜法是根據(jù)__________________分離蛋白質(zhì)的有效方法。血紅蛋白呈紅色這一特點在凝膠色譜法分離血紅蛋白中的作用是_______________________。
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【題目】下圖為某種生物學效應與相關變量之間的關系曲線,對該曲線所反映的生物學過程或特點分析不正確的是
A. 若該曲線表示種群的增長速率與時間的關系,在ac時期種群的出生率大于死亡率
B. 若該曲線表示池塘水體中某重金屬污染物隨時間的含量變化,表明池塘生態(tài)系統(tǒng)有一定的自我調(diào)節(jié)能力
C. 若該曲線表示生長素濃度對某一器官所起作用的關系,那么bc段表示起抑制作用
D. 若X和Y分別表示某種環(huán)境中的兩個不同的生物種群,那么該曲線顯示X和Y為競爭關系
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【題目】人絨毛膜促性腺激素(HCG)是女性懷孕后胎盤滋養(yǎng)層細胞分泌的一種糖蛋白,制備抗 HCG 單克隆抗體可用于早孕的診斷。如圖是抗HCG單克隆抗體制備流程示意圖,有關說法正確的是( )
A.①過程只能產(chǎn)生一種雜交瘤細胞
B.②過程篩選出的雜交瘤細胞都能產(chǎn)生抗 HCG 抗體
C.③過程以抗 HCG 單克隆抗體為抗原進行檢測
D.④過程可在體內(nèi)進行,也可在體外進行
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【題目】閱讀下面的材料,完成(1)~(5)題。
“中中”和“華華”——世界首例體細胞克隆猴誕生記
在《西游記》中,孫悟空拔下一根汗毛,吹口氣,隨即變出上百只一模一樣的小孫悟空。如今,這看似遙不可及的神話正在成為現(xiàn)實——2017年11月27日,世界上首個體細胞克隆猴“中中”在我國誕生;同年12月5日,第二個體細胞克隆猴“華華”又“橫空出世”。1月25日,它們的故事登上國際權威學術期刊《細胞》封面,這意味著中國科學家成功突破了現(xiàn)有技術無法克隆靈長類動物的世界難題。
在此之前,體細胞克隆技術一度風光無限。1997 年,首個體細胞克隆動物“多莉”羊出生;隨后,利用體細胞克隆技術不僅誕生出包括馬、牛、羊、豬和駱駝等在內(nèi)的大型家畜,還誕生了包括小鼠、大鼠、兔、貓和狗在內(nèi)的多種實驗動物。然而,與人類最為相近的非人靈長類動物體細胞克隆難題,卻一直沒有攻克。
“中中”、“華華”這兩只備受矚目的小猴子是對可愛的“姐妹花”,她們的基因都來自同一個流產(chǎn)的雌性獼猴胎兒。相關科研人員從胎兒猴的成纖維細胞中提取出細胞核,并將之插入移除細胞核后的卵細胞中。他們將 21 個這樣處理的卵細胞放入代孕母猴體內(nèi),其中有6只母猴成功受孕,2只最終生產(chǎn)出活的克隆猴。
傳統(tǒng)醫(yī)藥實驗大量采用小鼠,但藥物研發(fā)通常使用的小鼠模型和人類相差甚遠,在小鼠模型上花費巨大資源篩選到的候選藥物用于人類患者后,很多無效或有不可接受的副作用。猴的生理器官跟人更為相近,所以各種免疫缺陷、腫瘤、代謝紊亂等疾病如果都是因為基因的缺陷,就可以用克隆猴制作模型。體細胞克隆猴的成功將推動中國率先發(fā)展出基于非人靈長類疾病動物模型的全新醫(yī)藥研發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈,促進針對阿爾茨海默癥、自閉癥等腦疾病,以及免疫缺陷、腫瘤、代謝性疾病的新藥研發(fā)進程。
(1)請寫出“中中”、“華華”產(chǎn)生過程中涉及的三個生物學術語:_____。
(2)我國克隆猴利用的猴胎兒成纖維細胞,是已分化的體細胞,從理論上分析,它的細胞核具有全能性的原因是_____。
(3)下圖能正確表示這一動物克隆技術原理的是_____(選填選項前的符號)。
(4)用體細胞核移植技術生產(chǎn)的克隆猴——“中中”和“華華”與核供體動物的性狀是否完全相同?為什么?_____。
(5)與小鼠模型相比,克隆猴作為人類疾病及藥物研發(fā)模型生物的優(yōu)點是_____。
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【題目】甲圖是大麥幼根的呼吸作用圖,乙圖為大麥的光合和呼吸作用圖。請回答:
(1)甲圖中E表示___________,陰影部分表示______________,若AB=BC,則A點大麥幼根有氧呼吸與無氧呼吸消耗的葡萄糖之比為___________。
(2)如果把甲圖中大麥幼根換成小鼠,請在圖中畫出小鼠呼吸作用釋放的CO2量 與O2濃度之間的關系曲線_______。(請標出橫縱坐標的生物學意義等關鍵信息)
(3)乙圖中A表示___________,乙圖植物有機物積累量最大時對應的最低溫度約為_____℃,光合作用制造的有機物是呼吸作用消耗有機物2倍的點是___________,圖中光合作用單位時間內(nèi)固定的CO2最大量為___________。
(4)某同學以新鮮的綠色植物葉片為材料,探究環(huán)境條件對細胞呼吸速率的影響,請幫助他提出一個探究課題__________________________。需特別注意的是,該實驗必須在___________條件下進行。
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【題目】新冠疫情緩解后,我省各中小學校已陸續(xù)復課。在提倡同學們戴口罩、勤洗手、做好個人防護的同時,為創(chuàng)造一個健康、衛(wèi)生、安全的學習環(huán)境,各學校均定期對校園進行全面消毒。某班興趣小組為檢驗教室門把手的消毒效果,對消毒前后門把手上微生物的數(shù)量進行了檢測,檢測流程和消毒前的檢測結果如圖所示。請回答:
(1)戴口罩、勤洗手是預防傳染病措施中的_________環(huán)節(jié)。
(2)檢測前需制備培養(yǎng)基。培養(yǎng)基是指按照微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的_________,配制出供其生長繁殖的營養(yǎng)基質(zhì),培養(yǎng)基的成分一般含有_________、水和無機鹽。
(3)由圖中培養(yǎng)結果可知,檢測中接種微生物的方法為_________;通過觀察菌落的_________(答出兩個)等特征,可對門把手上存在的微生物進行初步鑒定。
(4)要計算消毒前門把手單位面積的微生物數(shù)量,除圖中所示信息外,還需要知道_________(答出兩個)等數(shù)據(jù)。
(5)你認為上述實驗結果的可信度高嗎?如果你認為可信度高,請說明理由;如果你認為可信度低,請?zhí)岢龈倪M的措施。__________________。
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【題目】如圖表示人體體液的各種成分及其相互關系。有關敘述正確的是( )
A.甲、乙、丙、丁中含量最多的是甲
B.發(fā)生過敏反應時,甲的含量會增多,乙的含量會減少
C.小腸上皮細胞的內(nèi)環(huán)境是組織液和消化液
D.淋巴細胞分布在甲、丁中
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【題目】細胞內(nèi)有些tRNA分子的反密碼子中含有稀有堿基次黃嘌呤(I),含有I的反密碼子在與mRNA中的密碼子互補配對時,存在如圖所示的配對方式(Gly表示甘氨酸)。下列說法錯誤的是( )
A.一種反密碼子可以識別不同的密碼子
B.密碼子與反密碼子的堿基之間通過氫鍵結合
C.tRNA分子由兩條鏈組成,mRNA分子由單鏈組成
D.mRNA中的堿基改變不一定造成所編碼氨基酸的改變
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