【題目】天然存在的野生型質(zhì)粒由于分子量大、單一酶切位點少、遺傳標(biāo)記不理想等缺陷,不能滿足作為運載體的要求,因此往往需要以多種野生型質(zhì)粒為基礎(chǔ)進(jìn)行人工構(gòu)建新質(zhì)粒.
假設(shè)下列三種質(zhì)粒A,B,D,分別含有抗生素抗性基因r,s,及酶a,b的酶切位點.現(xiàn)需要通過基因工程大量表達(dá)目的基因M的產(chǎn)物.
(1)組成目的基因M的基本單體有哪幾種 . 切割目的基因的酶b稱為酶.
(2)作為基因工程的運載體,必須具備的條件是( )(多選)
A.具有一個或多個限制酶切位點,以供外源基因插入其中
B.具有標(biāo)記基因,以檢測重組DNA分子是否導(dǎo)入受體細(xì)胞
C.能在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存
D.必須是細(xì)菌的質(zhì);蚴删w
E.對宿主細(xì)胞無害
(3)目的基因與運載體通過酶連接形成重組DNA分子.
(4)如果選擇質(zhì)粒A作為目的基因M的運載體,其缺陷是;如果選擇質(zhì)粒B作為目的基因M的運載體,其缺陷是 .
(5)為解決上述野生型質(zhì)粒作為運載體的缺陷,進(jìn)行人工構(gòu)建新質(zhì)粒.
如果用酶a分別切割質(zhì)粒A,B,形成人工構(gòu)建的新質(zhì)粒(X),X是否是較理想的目的基因運載體,為什么?。如果用酶a分別切割質(zhì)粒A,D,形成人工構(gòu)建的新質(zhì)粒(Y),Y是否是較理想的目的基因運載體,為什么? .
【答案】
(1)胞嘧啶脫氧核苷酸、胸腺嘧啶脫氧核苷酸、鳥嘌呤脫氧核苷酸、腺嘌呤脫氧核苷酸;限制性核酸內(nèi)切
(2)ABCD
(3)DNA連接
(4)目的基因M可以插入酶b位點,可檢測受體細(xì)胞中的抗性基因r而確定是否導(dǎo)入了質(zhì)粒A,但無法檢測是否導(dǎo)入了重組質(zhì)粒A;目的基因M可以插入酶b位點,抗性基因s被破壞,無法檢測是否導(dǎo)入了質(zhì)粒B
(5)是,用酶a切割質(zhì)粒A、B后,能形成具有一個抗性基因r和一個抗性基因s的X;用酶b切割目的基因M和X后形成重組質(zhì)粒,含重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞可表現(xiàn)抗r抗性,但失去了抗s抗性;如果未導(dǎo)入質(zhì)粒,則無任何抗性;如果導(dǎo)入的質(zhì)粒未成功重組M,則表現(xiàn)抗r與抗s抗性;由此可篩選出受體細(xì)胞是否含有M重組質(zhì)粒;否,用酶a切割質(zhì)粒A、B后,能形成具有一個抗性基因r和二個抗性基因s的Y,用酶b切割目的基因M和X后形成重組質(zhì)粒,含重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞可表現(xiàn)抗r抗性,如果其中一個抗性基因s因?qū)肽康幕騇被破壞,而另一抗s基因自身環(huán)化,仍具抗性,會影響檢測
【解析】解:(1)基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,因此基因M的基本單體有胞嘧啶脫氧核苷酸、胸腺嘧啶脫氧核苷酸、鳥嘌呤脫氧核苷酸、腺嘌呤脫氧核苷酸.切割目的基因的酶b稱為限制性核酸內(nèi)切酶.(2)A、運載體應(yīng)具有一個或多個限制酶切位點,以供外源基因插入其中,A正確;
B、運載體應(yīng)具有標(biāo)記基因,以檢測重組DNA分子是否導(dǎo)入受體細(xì)胞,B正確;
C、運載體要能在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存,C正確;
D、運載體可以是細(xì)菌的質(zhì)粒、動植物病毒或噬菌體的衍生物,D錯誤;
E、運載體必須對宿主細(xì)胞無害,E正確.(3)目的基因與運載體通過DNA連接酶連接形成重組DNA分子.(4)分析圖解可知,質(zhì)粒A上有一個抗性基因r,如果選擇質(zhì)粒A作為目的基因M的運載體,目的基因M可以插入酶b位點,可檢測受體細(xì)胞中的抗性基因r而確定是否導(dǎo)入了質(zhì)粒A,但無法檢測是否導(dǎo)入了重組質(zhì)粒A;如果選擇質(zhì)粒B作為目的基因M的運載體,目的基因M可以插入酶b位點,抗性基因s被破壞,無法檢測是否導(dǎo)入了質(zhì)粒B.因此為解決上述野生型質(zhì)粒作為運載體的缺陷,進(jìn)行人工構(gòu)建新質(zhì)粒.(5)用酶a切割質(zhì)粒A、B后,能形成具有一個抗性基因r和一個抗性基因s的X;用酶b切割目的基因M和X后形成重組質(zhì)粒,含重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞可表現(xiàn)抗r抗性,但失去了抗s抗性;如果未導(dǎo)入質(zhì)粒,則無任何抗性;如果導(dǎo)入的質(zhì)粒未成功重組M,則表現(xiàn)抗r與抗s抗性;由此可篩選出受體細(xì)胞是否含有M重組質(zhì)粒,因此X是否是較理想的目的基因運載體.
用酶a切割質(zhì)粒A、B后,能形成具有一個抗性基因r和二個抗性基因s的Y,用酶b切割目的基因M和X后形成重組質(zhì)粒,含重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞可表現(xiàn)抗r抗性,如果其中一個抗性基因s因?qū)肽康幕騇被破壞,而另一抗s基因自身環(huán)化,仍具抗性,會影響檢測,因此Y不是較理想的目的基因運載體.
所以答案是:(1)胞嘧啶脫氧核苷酸、胸腺嘧啶脫氧核苷酸、鳥嘌呤脫氧核苷酸、腺嘌呤脫氧核苷酸 限制性核酸內(nèi)切(2)ABCE(3)DNA連接(4)目的基因M可以插入酶b位點,可檢測受體細(xì)胞中的抗性基因r而確定是否導(dǎo)入了質(zhì)粒A,但無法檢測是否導(dǎo)入了重組質(zhì)粒A 目的基因M可以插入酶b位點,抗性基因s被破壞,無法檢測是否導(dǎo)入了質(zhì)粒B(5)是 用酶a切割質(zhì)粒A、B后,能形成具有一個抗性基因r和一個抗性基因s的X;用酶b切割目的基因M和X后形成重組質(zhì)粒,含重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞可表現(xiàn)抗r抗性,但失去了抗s抗性;如果未導(dǎo)入質(zhì)粒,則無任何抗性;如果導(dǎo)入的質(zhì)粒未成功重組M,則表現(xiàn)抗r與抗s抗性;由此可篩選出受體細(xì)胞是否含有M重組質(zhì)粒.否 用酶a切割質(zhì)粒A、B后,能形成具有一個抗性基因r和二個抗性基因s的Y,用酶b切割目的基因M和X后形成重組質(zhì)粒,含重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞可表現(xiàn)抗r抗性,如果其中一個抗性基因s因?qū)肽康幕騇被破壞,而另一抗s基因自身環(huán)化,仍具抗性,會影響檢測
【考點精析】掌握基因工程的原理及技術(shù)是解答本題的根本,需要知道基因工程的原理是利用DNA重組技術(shù).
科目:高中生物 來源: 題型:
【題目】某生物小組探究pH對過氧化氫酶活性的影響,實驗過程如下:
一、實驗材料及用具:新鮮肝臟研磨液、新鮮血漿、pH分別5.0、6.0、7.0、8.0的緩沖液、恒溫培養(yǎng)箱、10%H2O2溶液、試管等。
二、實驗步驟
步驟 | 試管編號 | ||||
A | B | C | D | E | |
①加入血漿或緩沖液各2 mL | 血漿 | pH5.0 緩沖液 | pH6.0 緩沖液 | pH7.0 緩沖液 | pH8.0 緩沖液 |
②加入10%的過氧化氫溶液 | 2 mL | 2 mL | 2 mL | 2 mL | 2 mL |
③加入新鮮肝臟研磨液 | 2滴 | 2滴 | 2滴 | 2滴 | 2滴 |
④觀察、記錄各組氣泡數(shù)量 |
請回答有關(guān)問題。
(1)該實驗的實驗組為__________試管;自變量為__________,因變量為__________。
(2)如果如圖表示的是在pH=7.0的試管中過氧化氫的量隨時間的變化,請在圖中畫出氧氣生成總量隨時間的變化曲線(標(biāo)注曲線1)和酶量增加一倍時過氧化氫含量隨時間的變化曲線(標(biāo)注曲線2)。________
(3)如果用淀粉代替過氧化氫,并用斐林試劑檢測結(jié)果,你認(rèn)為是否可行?請說明理由: ______________________。
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科目:高中生物 來源: 題型:
【題目】如圖是動物細(xì)胞減數(shù)分裂各時期示意圖,分裂過程正確排序是( )
A.③﹣⑥﹣④﹣①﹣②﹣⑤
B.⑥﹣③﹣②﹣④﹣①﹣⑤
C.③﹣⑥﹣④﹣②﹣①﹣⑤
D.③﹣⑥﹣②﹣④﹣①﹣⑤
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科目:高中生物 來源: 題型:
【題目】在海邊的鹽堿地上,一般作物因為缺少水分難以生存,而一些耐鹽堿植物卻能生長良好,這主要是因為耐鹽堿植物( )
A. 光合作用能力較強 B. 根毛細(xì)胞細(xì)胞液濃度較高
C. 本身需要大量無機鹽 D. 可減少水分的蒸騰
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科目:高中生物 來源: 題型:
【題目】小白鼠是恒溫動物,當(dāng)環(huán)境溫度明顯降低時,其體溫仍能保持相對恒定。為了探究調(diào)節(jié)體溫的中樞在下丘腦,某學(xué)校生物興趣小組制訂了以下實驗方案:
實驗假設(shè):下丘腦是調(diào)節(jié)體溫的主要中樞。
實驗用具:略
實驗步驟:
①取兩只健壯的、性別與生理狀況相同的成年小白鼠,并標(biāo)記為甲、乙;
②用一定的方法破壞甲鼠的下丘腦,乙鼠不做任何處理;
③把甲、乙兩鼠置于可以人工控制的溫室中,將室內(nèi)溫度調(diào)為0℃,在相對安靜的條件下觀察24小時,每隔4小時分別測量一次體溫,并做好記錄。
預(yù)測結(jié)果與結(jié)論:
①若甲鼠體溫發(fā)生明顯改變,乙鼠體溫保持相對恒定,則假設(shè)成立;
②若甲、乙兩鼠體溫均保持相對恒定,則假設(shè)不成立。
請分析回答:
(1)該興趣小組設(shè)計的實驗方案有哪些不妥之處?請指出:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________。
(2)有同學(xué)認(rèn)為實驗組與對照組可在同一只小白鼠身上進(jìn)行,你是否贊同這個觀點?____________。并說明理由,________________________。
(3)若假設(shè)成立,下丘腦是體溫調(diào)節(jié)中樞,下面給出了四張坐標(biāo)圖,表示小白鼠的代謝狀況與環(huán)境溫度的關(guān)系(其中橫軸表示環(huán)境溫度,縱軸表示小白鼠耗氧量或酶反應(yīng)速率)。符合甲鼠生理狀況的是________(填選項),符合乙鼠生理狀況的是______________________(填選項)。
(4)若假設(shè)成立,下丘腦是體溫調(diào)節(jié)中樞,當(dāng)環(huán)境溫度明顯降低時,一方面可通過下丘腦的調(diào)節(jié)作用,引起小白鼠皮膚血管收縮,皮膚的血流量減少,從而使皮膚的散熱量減少;同時還可以促進(jìn)有關(guān)腺體的分泌活動,使________________________的分泌增加,導(dǎo)致體內(nèi)活動增強產(chǎn)熱量增加,從而維持體溫相對恒定。由此可見小白鼠對體溫的調(diào)節(jié)屬于__________調(diào)節(jié)。
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【題目】水稻細(xì)胞和人的口腔上皮細(xì)胞中共有的細(xì)胞器是 ( )
A.線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體
B.葉綠體、線粒體和中心體
C.線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和中心體
D.葉綠體、線粒體和高爾基體
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【題目】果蠅唾腺染色體是遺傳分析的理想材料,請回答:
(1)摩爾根用果蠅作為實驗材料,運用方法,證明了 . 若唾腺發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異,會使排列在染色體上的基因的發(fā)生改變,而導(dǎo)致性狀的變異.
(2)控制果蠅展翅的基因(D)位于3號染色體上,該基因純合致死.若利用基因型為Dd的果蠅逐代隨機交配來保存D基因,該方法(填“可行”或“不可行”),理由是 .
(3)控制果蠅粘膠眼的基因(G)也位于3號染色體上,該基因純合致死.現(xiàn)有M(展翅正常眼)、N(正常翅粘膠眼)兩只果蠅,其染色體與基因的關(guān)系如圖甲所示:
M果蠅的細(xì)胞中基因g最多有個.D與d,G與g每對基因的遺傳均遵循定律.M,N兩果蠅雜交,F(xiàn)1中出現(xiàn)1/4的展翅粘膠眼果蠅,請在圖乙中標(biāo)出其相關(guān)基因染色體上的位置.
(4)現(xiàn)有一只展翅粘膠眼雄果蠅,欲確定基因D和G是否位于同一條染色體上,某興趣小組讓其與M果蠅雜交,請預(yù)期實驗結(jié)果及結(jié)論:
①若子代表現(xiàn)型及比例為 , 則D和G位于同一條染色體上;
②若子代表現(xiàn)型及比例為 , 則D和G不位于同一條染色體上.
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科目:高中生物 來源: 題型:
【題目】人類患腺鼠疫是由鼠疫桿菌(宿主為嚙齒動物)引起的,鼠疫桿菌釋放類毒素,使患者出現(xiàn)中毒性休克綜合征。科學(xué)家從病愈患者的血清中提取的抗毒素對腺鼠疫患者有顯著療效。下列說法正確的是
A.類毒素是一種抗原,能引起人體的免疫反應(yīng)
B.抗毒素是一種抗體,是效應(yīng)T細(xì)胞產(chǎn)生的淋巴因子
C.類毒素和抗毒素的化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì)
D.該免疫過程屬于細(xì)胞免疫
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科目:高中生物 來源: 題型:
【題目】玉米的甜度由等位基因D,d控制,DD,Dd表現(xiàn)為非甜味,dd表現(xiàn)為甜味.玉米的糯性由等位基因G,g控制.這兩對等位基因均位于常染色體上,且獨立遺傳.現(xiàn)以甜味非糯性玉米和非甜味糯性玉米為親本進(jìn)行雜交實驗,結(jié)果如圖所示.
(1)在玉米的糯性性狀表現(xiàn)中,顯性性狀是 .
(2)已知這兩對等位基因的遺傳符合自由組合定律,理論上F2還應(yīng)該出現(xiàn)性狀的個體,但實際并未出現(xiàn),推測其原因可能是基因型為的個體本應(yīng)表現(xiàn)出該性狀,卻表現(xiàn)出非甜味糯性的性狀.
(3)甜玉米比普通玉米蔗糖含量高,基因e對d起增強效應(yīng),從而形成超甜玉米.研究發(fā)現(xiàn),d位于9號染色體上,e對d增強效應(yīng)的具體表現(xiàn)是:ee使蔗糖含量提高100%(非常甜),Ee提高25%(比較甜),EE則無效.研究者為了探究e是否也在9號染色體上,設(shè)計了如下實驗:用普通玉米(DdEe)與超甜玉米(ddee)雜交,取所結(jié)的子粒,測定蔗糖的含量,若表現(xiàn)型及其比例為時,則e不在9號染色體上;若表現(xiàn)型及其比例為時,則e在9號染色體上,且不發(fā)生交叉互換.
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