【題目】2020年2月23日，南京警方宣布28年前發(fā)生在南醫(yī)大的女生遇害案件告破。在破案過(guò)程中起重要作用的是Y染色體-STR DNA數(shù)據(jù)庫(kù)（簡(jiǎn)稱Y庫(kù)）。STR，也稱短串聯(lián)重復(fù)序列（short tandem repeat），是由2 - 6個(gè)堿基對(duì)作為核心單位，串聯(lián)重復(fù)形成的一類(lèi)DNA序列。它分布于X、Y及常染色體，可對(duì)個(gè)人進(jìn)行身份識(shí)別。根據(jù)材料結(jié)合所學(xué)知識(shí)回答以下問(wèn)題：

（1）從犯罪分子留在受害人身體中的痕跡物質(zhì)中提取DNA。粗提取DNA，可以利用其在________mol/L NaCl溶液中溶解度最小的特性，然后通過(guò)________試劑來(lái)做鑒定，觀察溶液是否變藍(lán)。

（2）PCR擴(kuò)增Y-STR基因。PCR擴(kuò)增分為變性、________、延伸三步。根據(jù)Y-STR位點(diǎn)兩側(cè)50~500bp的保守序列設(shè)計(jì)_________，可以擴(kuò)增我們想要的Y-STR序列。擴(kuò)增出的Y-STR序列可以直接和pUC-T載體相連，這是因?yàn)檩d體的線性DNA序列末端各突出一個(gè)胸腺嘧啶脫氧核苷酸，而Taq DNA聚合酶會(huì)在目的基因兩端自動(dòng)添加一個(gè)堿基為_____________的脫氧核苷酸。

（3）根據(jù)中國(guó)人同姓聚居和聯(lián)宗修譜的習(xí)俗，先在某地域橫向篩查不同姓氏男性的Y-STR，與Y庫(kù)對(duì)比，從而鎖定嫌疑人所在家系；然后在該家系縱向篩查常染色體STR，從而“以Y找群，以常找人”。這利用了Y染色體遺傳具有____________的特點(diǎn)。為了使結(jié)果更有說(shuō)服力，還可以做DNA指紋分析，這時(shí)需要用到的工具酶是_____________。

（4）現(xiàn)場(chǎng)提取檢材時(shí)往往需對(duì)DNA做性別鑒定，可以利用Y染色體上特有的_________基因來(lái)確定。

【答案】0．14 二苯胺 復(fù)性退火 （一對(duì)）引物（補(bǔ)充答案：引物I、引物II） 腺嘌呤（補(bǔ)充答案：A） 父系遺傳（補(bǔ)充答案：限雄遺傳，或只能從父親傳給兒子，或不能傳給女兒） 限制性（核酸）內(nèi)切酶（補(bǔ)充答案：限制酶） 性別決定（補(bǔ)充答案：SRY）

【解析】

聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）是一種用于放大擴(kuò)增特定的DNA片段的分子生物學(xué)技術(shù)，它可看作是生物體外的特殊DNA復(fù)制，是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA的核酸合成技術(shù)，PCR的最大特點(diǎn)是能將微量的DNA大幅增加。PCR的條件：模板DNA、四種脫氧核苷酸、一對(duì)引物、熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶）。PCR的過(guò)程：①高溫變性：DNA解旋過(guò)程；②低溫復(fù)性：引物結(jié)合到互補(bǔ)鏈DNA上；③中溫延伸：合成子鏈。PCR擴(kuò)增中雙鏈DNA解開(kāi)不需要解旋酶，高溫條件下氫鍵可自動(dòng)解開(kāi)。

（1）粗提取DNA，可以利用其在0.14mol/L NaCl溶液中溶解度最小的特性。DNA遇二苯胺（沸水浴）會(huì)變成藍(lán)色。二苯胺可以作為鑒定DNA的試劑。

（2）PCR擴(kuò)增Y-STR基因。PCR擴(kuò)增分為變性（解旋）、復(fù)性退火（引物結(jié)合）、延伸（合成子鏈）三步。根據(jù)Y-STR位點(diǎn)兩側(cè)50~500bp的保守序列設(shè)計(jì)（一對(duì)）引物，可以擴(kuò)增我們想要的Y-STR序列。擴(kuò)增出的Y-STR序列可以直接和pUC-T載體相連，這是因?yàn)檩d體的線性DNA序列末端各突出一個(gè)胸腺嘧啶脫氧核苷酸，而Taq DNA聚合酶會(huì)在目的基因兩端自動(dòng)添加一個(gè)堿基為腺嘌呤的脫氧核苷酸（A與T配對(duì)）。

（3）Y染色體遺傳具有父系遺傳（只能從父親傳給兒子）的特點(diǎn)，因此在該家系縱向篩查常染色體STR，從而“以Y找群，以常找人”。 DNA指紋的圖像在X光膠片中呈一系列條紋，很像商品上的條形碼。DNA指紋分析，需要用到的工具酶是限制性（核酸）內(nèi)切酶，將DNA切成不同的片段。

（4）Y染色體上有決定性別的基因，現(xiàn)場(chǎng)提取檢材時(shí)往往需對(duì)DNA做性別鑒定，可以利用Y染色體上特有的性別決定基因來(lái)確定。

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】下列有關(guān)細(xì)胞核的敘述，錯(cuò)誤的是（ ）

A.核仁是產(chǎn)生核糖體、rRNA和合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所

B.核膜、細(xì)胞器膜、細(xì)胞膜的組成成分和結(jié)構(gòu)相似

C.核孔是蛋白質(zhì)和RNA等大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核的通道

D.染色質(zhì)和染色體是同樣的物質(zhì)在不同分裂時(shí)期的兩種存在狀態(tài)

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：

【題目】下列關(guān)于能量代謝的敘述錯(cuò)誤的是（ ）

A.無(wú)氧呼吸對(duì)人體生命活動(dòng)具有重要意義

B.所有生物通過(guò)有氧呼吸獲取所需的能量

C.ATP是細(xì)胞生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)

D.能量流動(dòng)促進(jìn)了生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：

【題目】2020年3月3日是第七個(gè)“世界野生動(dòng)植物日”。在新冠肺炎疫情暴發(fā)時(shí)期，社會(huì)對(duì)濫食野生動(dòng)物嚴(yán)重威脅公共衛(wèi)生安全問(wèn)題反響強(qiáng)烈，愛(ài)護(hù)野生動(dòng)物，就是著力追求人與自然的和諧發(fā)展。下列有關(guān)敘述不合理的是（ ）

A.生物多樣性是生物進(jìn)化的結(jié)果，其具有直接價(jià)值、間接價(jià)值和潛在價(jià)值

B.研究影響種群數(shù)量變化的因素有利于瀕危生物種群的拯救和恢復(fù)

C.要保護(hù)珍稀、瀕危動(dòng)植物，嚴(yán)禁濫采亂殺野生動(dòng)植物

D.保護(hù)生物多樣性和保護(hù)瀕危物種最有效的措施是易地保護(hù)

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：

【題目】狂犬病是由狂犬病毒引起的一種人畜共患傳染病，狂犬病毒是一種嗜神經(jīng)病毒，它能通過(guò)神經(jīng)纖維迅速侵染到中樞神經(jīng)系統(tǒng)大量繁殖，人患病后會(huì)出現(xiàn)恐水、痙攣、吞咽困難等癥狀，最終會(huì)因呼吸肌麻痹而死亡，目前接種狂犬疫苗是預(yù)防狂犬病的有效手段。

（1）狂犬病患者出現(xiàn)以上癥狀，推測(cè)狂犬病毒主要破壞_________。

（2）被狗咬過(guò)的人，再次看到流浪狗會(huì)迅速的避開(kāi)，該行為的完成___________（“有”或“無(wú)”）大腦皮層參與。狂犬病毒進(jìn)入人體可與乙酰膽堿受體結(jié)合，使突觸后神經(jīng)元興奮性降低，原因是_______________。

（3）被狗咬傷后須多次接種狂犬病疫苗，目的是_________。

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：

【題目】下列關(guān)于遺傳學(xué)的計(jì)算正確的是（ ）

A.某學(xué)校（男女各半）中，有紅綠色盲患者3．5%（均為男生），色盲攜帶者占5%，則該校學(xué)生中的色盲基因頻率為7%

B.若在某地區(qū)色盲遺傳調(diào)查中Xb的基因頻率為8%，理論上在人群中男性患者所占比例為8%

C.若某地區(qū)白化病的致病基因頻率為a，則該地區(qū)正常個(gè)體中白化病致病基因攜帶者所占的比例為2a/（1-a）

D.若某地區(qū)抗維生素D佝僂病的致病基因頻率為b，則該地區(qū)人群中女性個(gè)體不患抗維生素D佝僂病所占的比例為（1-b）2/2

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：

【題目】促黃體生成素是自青春期開(kāi)始由腺垂體分泌的一種蛋白類(lèi)促性腺激素，它除了參與調(diào)控生殖系統(tǒng)的成熟以外，還與維持骨髓造血干細(xì)胞數(shù)量的穩(wěn)定有關(guān)，識(shí)別促黃體生成素的“受體蛋白”直接表達(dá)于造血干細(xì)胞等細(xì)胞表面。

回答下列問(wèn)題：

（1）促黃體生成素通過(guò)__________________全身運(yùn)輸，作用的靶器官或靶細(xì)胞可以有__________________。

（2）研究發(fā)現(xiàn)，阻斷促黃體生成素的信號(hào)傳導(dǎo)，將加速白血病的發(fā)病速度，推測(cè)促黃體生成素可能通過(guò)調(diào)控骨髓造血干細(xì)胞內(nèi)原癌基因和______________基因的正常表達(dá)，控制細(xì)胞正常生長(zhǎng)分裂，避免其不正常增殖。

（3）冠狀病毒要與細(xì)胞膜上的結(jié)合位點(diǎn)ACE2結(jié)合后才能入侵細(xì)胞，說(shuō)明細(xì)胞膜具有__________________的功能。目前普遍認(rèn)為，_________________調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)是機(jī)體維持穩(wěn)態(tài)的主要調(diào)節(jié)機(jī)制。

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：

【題目】閱讀下面的材料，完成（1）～（4）題。

達(dá)農(nóng)病患者的新希望——基因治療

達(dá)農(nóng)病是一種極其罕見(jiàn)的伴X顯性遺傳病，1981年國(guó)際上首次報(bào)道該病，2012年我國(guó)發(fā)現(xiàn)首個(gè)病例。達(dá)農(nóng)病因是由于溶酶體相關(guān)膜蛋白2(LAMP2)的基因突變，使細(xì)胞中負(fù)責(zé)清除與回收蛋白質(zhì)的系統(tǒng)喪失功能，進(jìn)一步導(dǎo)致心臟、骨骼肌、神經(jīng)系統(tǒng)等功能障礙，最終因心力衰竭而死亡。

達(dá)農(nóng)病至今尚無(wú)有效治療方法，國(guó)外有報(bào)道通過(guò)心臟移植維持生命的治療手段。2020年3月發(fā)表于《Science Translational Medicine》雜志上的一項(xiàng)新研究中，加利福尼亞大學(xué)的研究人員嘗試用基因療法治療達(dá)農(nóng)病。

基因治療利用腺相關(guān)病毒（DNA病毒）做為基因載體。重組腺相關(guān)病毒載體源于非致病的野生型腺相關(guān)病毒，具有安全性好、宿主細(xì)胞范圍廣和在體內(nèi)表達(dá)時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)。

基因治療通過(guò)腺相關(guān)病毒將治療性基因輸送到特定的組織和器官中，這些治療性基因在相應(yīng)的非分裂細(xì)胞中以游離體形式穩(wěn)定存在并表達(dá)，從而有效治療單基因遺傳病。攜帶人LAMP2基因的重組腺相關(guān)病毒在達(dá)農(nóng)病模型小鼠的心臟、肝臟和骨骼肌組織均表現(xiàn)出人類(lèi)LAMP2蛋白表達(dá)，改善代謝異常和心臟功能，并提高存活率，在接受基因治療的小鼠中未檢測(cè)到抗LAMP2抗體。

該研究團(tuán)隊(duì)已開(kāi)始進(jìn)行針對(duì)達(dá)農(nóng)病的人類(lèi)臨床試驗(yàn)，這也是首次使用基因療法來(lái)治療遺傳性心臟疾病的試驗(yàn)，這項(xiàng)研究對(duì)于達(dá)農(nóng)病患者而言是重要的一項(xiàng)進(jìn)步。

（1）達(dá)農(nóng)病屬于顯性遺傳病，但群體發(fā)病率極低，請(qǐng)解釋可能的原因_________。

（2）自噬小體是包裹了蛋白或細(xì)胞器的囊泡，該囊泡與溶酶體融合過(guò)程依賴于生物膜的_________性。

（3）請(qǐng)結(jié)合上述的報(bào)道，談一談基因療法可能成為治療達(dá)農(nóng)病方法的原因________。

（4）請(qǐng)結(jié)合已有知識(shí)，評(píng)價(jià)基因治療與心臟移植相比的優(yōu)勢(shì)及可能的風(fēng)險(xiǎn)：_________。

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：

【題目】世界上某些國(guó)家由于原油泄漏造成的海洋、土壤污染觸目驚心！有些細(xì)菌可以分解原油，從而消除由于原油泄漏造成的污染。研究小組欲從受原油污染的土壤中篩選出能高效降解原油的細(xì)菌菌株。回答問(wèn)題：

（1）在篩選過(guò)程中，應(yīng)將土壤樣品稀釋液接種于以____________為唯一碳源的固體培養(yǎng)基上，從功能上講，該培養(yǎng)基屬于____________培養(yǎng)基。

（2）純化菌種時(shí)，通常要得到單菌落，為了達(dá)到目的，常采用的接種方法有____________和____________。

（3）為了篩選出降解原油的高效菌株，可比較單菌落周?chē)纸馊Φ拇笮。纸馊Υ笳f(shuō)明該菌株的降解能力____________。

（4）通常情況下，在微生物培養(yǎng)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)室常用的滅菌方法有灼燒滅菌、____________和____________。無(wú)菌技術(shù)要求實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)在酒精燈____________附近進(jìn)行，以避免周?chē)h(huán)境中微生物的污染。

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同步練習(xí)冊(cè)答案