【題目】人血清白蛋白(HSA)具有重要的醫(yī)用價值,只能從人血漿中制備。圖一是以基因工程技術獲取重組 HSA 的兩條途徑,其中報告基因表達的產物能催化無色物質 K 呈現藍色。圖二為相關限制酶的識別序列和切割位點,以及 HAS 基因兩側的核苷酸序列。據圖回答下列問題:
(1)在構建基因表達載體時,我們常常用不同的限制酶去切割目的基因和運載體來獲得不同的黏性末端,原因是_____。依據圖一和圖二分析,在構建基因表達載體時下列敘述錯誤的是____
A.應該使用酶 B 和酶 C 獲取 HSA 基因
B.應該使用酶 A 和酶 B 切割 Ti 質粒
C.成功建構的重組質粒含 1 個酶 A 的識別位點
D.成功建構的重組質粒用酶 C 處理將得到 2 個 DNA 片段
(2)PCR 技術應用的原理是_____,在利用該技術獲取目的基因的過程中,以從 生物材料中提取的 DNA 作為模板,利用_________尋找 HSA 基因的位置并進行擴增。
(3)圖一過程①中需將植物細胞與_______________________混合后共同培養(yǎng),旨在讓__________________整合到植物細胞染色體 DNA 上;除盡農桿菌后,還須轉接到含_____的培養(yǎng)基上篩 選出轉化的植物細胞。
(4)圖一③過程中將目的基因導入綿羊受體細胞,采用最多,也是最為有效的方法是_____。
(5)為檢測 HSA 基因的表達情況,可提取受體細胞的_____,用抗血清 白蛋白的抗體進行雜交實驗。
【答案】防止目的基因和質粒自身環(huán)化和反向連接 C DNA(雙鏈)復制 引物 農桿菌 T-DNA 無色物質K 顯微注射技術 蛋白質
【解析】
基因工程技術的基本步驟是:目的基因的獲;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;將目的基因導入受體細胞:根據受體細胞不同,導入的方法也不一樣;目的基因的檢測與鑒定。
(1)在構建基因表達載體時,常用兩種不同的限制酶切割目的基因和質粒,獲得不同的黏性末端,以防止目的基因和質粒自身環(huán)化和反向連接(或使目的基因定向連接到載體上);
A、由圖中DNA序列和酶切位點序列可知應使用酶B和酶C切割獲取HSA基因,A正確;
B、導入的目的基因時應在T-DNA上,因此Ti質粒應用酶A和酶B切割,因為酶A和酶B切出的黏性末不能互補配對,可以將目的基因連接進去,B正確;
C、據圖一圖二分析可知,成功建構的重組質粒上不再有酶A的識別位點,C錯誤;
D、成功構建的重組質粒用酶C處理能得到2個DNA片段,應是A-C,和C-A片段,D正確。
故選C。
(2)PCR技術應用的原理是DNA(雙鏈)復制,在利用該技術獲取目的基因的過程中,以從生物材料中提取的DNA作為模板,利用引物尋找HSA基因的位置并進行擴增。
(3)圖一過程①中需將植物細胞與農桿菌混合后共同培養(yǎng),利用農桿菌的侵染特性,讓T-DNA整合到植物細胞染色體DNA上;除盡農桿菌后,為了篩選出轉化的植物細胞,利用重組質粒上的報告基因表達的產物能催化無色物質K呈現藍色的特性,進行篩選,故還須將植物細胞轉接到含無色物質K的培養(yǎng)基上。
(4)圖一③過程中將目的基因導入綿羊受體細胞,通常采用較多的方法是顯微注射技術。
(5)為檢測HSA基因的表達情況,可利用抗原抗-體雜交技術,具體做法是:提取受體細胞的蛋白質,用抗血清白蛋白的抗體做雜交實驗。
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【題目】玉米籽粒黃色基因T與白色基因t是位于9號染色體上的一對等位基因,已知無正常9號染色體的花粉不能參與受精作用但不致死。請結合相關知識分析回答:
(1)現有基因型為Tt的黃色籽粒植株甲,其細胞中9號染色體如圖一。
①植株甲的變異類型屬于染色體結構變異中的_________。檢測該變異類型最簡便的方法是___________。
②為了確定植株甲的T基因位于正常染色體還是異常染色體上,讓其進行自交產生F1。如果F1表現型及比例為_________,則說明T基因位于異常染色體上。與豌豆的自交相比,玉米自交需要增加的操作是_________。
(2)以植株甲為父本,正常的白色籽粒植株為母本,雜交產生的F1中,發(fā)現了一株黃色籽粒植株乙,其染色體及其基因組成如圖二。
①該植株出現的原因是____(填“父本”或“母本”)減數分裂過程中_____未分離。
②植株乙在減數第一次分裂過程中3條9號染色體會隨機移向細胞兩極,并最終形成含1條和2條9號染色體的配子。若用植株乙進行單倍體育種,則產生子代的籽粒黃色與白色的比例為_______,該育種過程的兩個關鍵步驟是______。
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【題目】對下列生物學實驗的結果和過程進行預測、分析與判斷。
(1)甲同學用標志重捕法調查某湖泊鯽魚種群密度,若調查期間有些個體身上的標志丟失,則該種群密度的估測數值會___________。當鯽魚被大量捕撈后,其K值將__________。
(2)乙同學針對血糖調節(jié)進行了如下研究:
①在驗證胰島素具有降低血糖濃度作用的實驗中,以小鼠的活動狀況為觀察指標,注射胰島素溶液和葡萄糖溶液的順序應是__________________。
②人體血液中胰島素與胰高血糖素的摩爾比值,在不同生理狀況下是不同的。當機體處于低血糖狀況時,該比值明顯______(填“上升”或“下降”),此時機體物質代謝的變化是________(答出2點即可)。
(3)丙同學對小鼠生長發(fā)育過程中的激素調節(jié)進行了以下研究:(本題中對激素的濃度和劑量不作要求)
①探究甲狀腺激素對小鼠生長發(fā)育影響的實驗時,需將小鼠均分甲、乙組,甲組每天注射甲狀腺激素,乙組每天注射___________作為對照。
②若要進一步探究甲狀腺激素和生長激素對小鼠生長發(fā)育是否具有協(xié)同作用,則在上述實驗基礎上,還需補充兩組實驗:丙組每天注射生長激素,丁組每天注射_________。
(4)丁同學以某種實驗小鼠為材料制備某種血清抗體。
①欲獲得某一種較高濃度的抗體,實驗的關鍵是需對小鼠進行__________________處理,請從免疫機理的角度,解釋其原因是____________________________________。
②預測實驗結果(以坐標曲線圖形式表示實驗結果):___________________
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【題目】玉米(2N=20)是重要的糧食作物之一。已知玉米的高稈、易倒伏(D)對矮稈、抗倒伏(d)為顯性,抗。R)對易感。r)為顯性,控制上述兩對性狀的基因分別位于兩對同源染色體上。為獲得純合矮稈抗病玉米植株,研究人員采用了下圖所示的方法。根據材料分析,下列選項中錯誤的是( )
A.若過程①的 F1 自交 3 代,產生的 F4 中的純合抗病植株占 7/16
B.過程②利用其花藥離體培育而成的幼苗能夠穩(wěn)定遺傳
C.可以用放射性同位素標記的抗病基因作探針以檢測③目的基因是否導入受體細胞
D.利用④的方法培育“黑農 5 號”大豆和青霉素高產菌株的原理為基因突變
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【題目】小鼠的皮毛顏色由常染色體上的兩對基因控制,其中A/a控制有色物質2合成,B/b控制有色物質l合成。兩對基因控制有色物質合成的關系如下圖:
(1)選取三只不同顏色的純合小鼠(甲一灰鼠,乙一白鼠,丙一黑鼠)進行雜交,結果如下:
親本組合 | F1 | F2 | |
實驗一 | 甲×乙 | 全為灰鼠 | 9灰鼠 : 3黑鼠 : 4白鼠 |
實驗二 | 乙×丙 | 全為黑鼠 | 3黑鼠 : 1白鼠 |
①小鼠的毛色遺傳是否遵循自由組合定律?________,依據是_____________________。
②圖中有色物質1代表__________色物質,F2灰鼠中雜合子占的比例為____________。
③讓實驗二的F2代中雌雄黑鼠相互交配,后代中黑鼠占的比例為____________。
(2)在純合灰鼠群體的后代中偶然發(fā)現一只黃色雄鼠(。尪∨c純合黑鼠雜交,結果如下:
親本組合 | F1 | F2 | |
實驗三 | 丁×純合黑鼠 | l黃鼠 : 1灰鼠 | F1黃鼠隨機交配:3黃鼠 : 1黑鼠 |
F1灰鼠隨機交配:3灰鼠 : 1黑鼠 |
有人推測:小鼠丁的黃色性狀是由基因A突變成D導致的,且D對A為顯性。
請設計實驗驗證上述推測。
①_________________________________
②_________________________________
③若______________________,則上述推測正確。
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【題目】圖表示某動物細胞進行分裂的部分過程。請根據相關信息,判斷以下相關敘述中,不正確的是( )
A.該細胞來自雌性動物的卵巢
B.圖中RNR排列在一起的原因是基因重組
C.有“偏向”的染色體分離不利于遺傳多樣性
D.染色體分離的極性依賴于微管蛋白的排列
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【題目】如圖是細胞局部結構示意圖,下列敘述正確的是
A. ①是糖脂,具有保護和潤滑的作用
B. ②具有運輸、信息傳遞、免疫和構成膜基本支架的作用
C. ③可以是細胞器膜、核膜的主要成分
D. ④由纖維素組成,能保持細胞內部結構有序性
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【題目】γ-氨基丁酸(GABA)是成年動物體中樞神經系統(tǒng)的主要抑制性神經遞質。
(1)神經元未受刺激時,細胞膜靜息電位為________。通常情況下,當突觸前神經元釋放的GABA與突觸后膜上的________結合后,Cl-通道開放,Cl-順濃度梯度內流,從而產生抑制性效應。
(2)研究大鼠等哺乳動物(包括人類)胚胎發(fā)育早期未成熟神經元時發(fā)現,GABA的生理效應與成熟神經元相反。其原因是胞內Cl-濃度顯著________于胞外, GABA作為信號引起Cl- ________(填“內流”或“外流”),從而產生興奮性效應。
(3)在個體發(fā)育的不同階段,神經系統(tǒng)內GABA的通道型受體的特性(既是GABA受體,也是雙向Cl-通道)并未改變,GABA的兩種作用效應與細胞膜上兩種Cl-跨膜共轉運體NKCCl和KCC2有關,其作用機制如圖1所示。(圖中共轉運體的大小表示細胞膜上該轉運體的相對數量)
據圖可知,大鼠成熟神經元中含量相對較低的Cl-共轉運體是________。
(4)為探究GABA興奮性效應對神經元發(fā)育的影響。將不同基因分別轉入三組大鼠胚胎神經組織。待幼鼠出生后第14天,顯微鏡下觀察神經元突起的數量及長度(圖2)。
與對照組相比,實驗組幼鼠單個神經元________,由此證明GABA的興奮性效應保證了神經元正常發(fā)育。通過檢測實驗組EGFP的分布及熒光強度以確定KCC2蛋白的________。
(5)在患神經性病理痛的成年大鼠神經元中也檢測到GABA的興奮性效應,推測該效應與KCC2和NKCC1表達量有關。研究者以“神經性病理痛”模型大鼠為實驗組,用________技術檢測KCC2和NKCC1的含量。若結果為________,則證實上述推測。
(6)該系列研究其潛在的應用前景為________。
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