【題目】2015年,屠呦呦因發(fā)現青蒿素治療瘧疾的新療法獲獎。工業(yè)上青蒿素一般從青蒿素植株中提取,產量低,價格高;蚬こ碳凹毎こ痰任慌嘤龈咔噍锼睾康那噍锾峁┝怂悸贰?茖W家先通過紫外線處理大量青蒿幼苗后,偶爾發(fā)現一株高產植株。通過基因測序發(fā)現該高產植株控制青蒿素合成相關的一種關鍵酶的基因發(fā)生了突變。
(1)提取了高產植株的全部DNA后,要想快速大量獲得該突變基因可以采用PCR技術,該技術的原理是___________。擴增時先要升溫使DNA解旋變性,故要用到____________酶。
(2)如果用青蒿某個時期mRNA反轉錄產生雙鏈cDNA片段,再用該雙鏈cDNA進行PCR擴增,進行了30個循環(huán)后,理論上可以產生約________個DNA分子,該雙鏈與載體連接后儲存在一個受體菌群中,這個受體菌群就叫青蒿的__________________,獲得的cDNA與青蒿細胞中該基因堿基序列__________(填“相同”或“不同”)。
(3)將獲得的突變基因導入普通青蒿之前,先構建基因表達載體,圖1、2中箭頭表示相關限制酶的酶切位點。請回答:
用圖中的質粒和外源DNA構建重組質粒,不能使用Sma Ⅰ切割,原因是_________,構建好的重組質粒在其目的基因前要加上特殊的啟動子,啟動子是__________的識別和結合位點。
(4)檢測目的的基因是否表達出相應蛋白質,應采用___________技術。
【答案】 DNA復制(DNA或雙鏈復制) (或熱穩(wěn)定聚合) 青蒿的cDNA文庫(或部分基因文庫) 不同 會破壞質粒的抗性基因及外源DNA中的目的基因 RNA聚合酶 抗原-抗體雜交
【解析】試題分析:PCR技術擴增目的基因:原理是DNA雙鏈復制;過程:第一步:加熱至90~95℃DNA解鏈;第二步:冷卻到55~60℃,引物結合到互補DNA鏈;第三步:加熱至70~75℃,熱穩(wěn)定DNA聚合酶從引物起始互補鏈的合成。目的基因的檢測與鑒定:(1)分子水平上的檢測:①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術;②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA--分子雜交技術;③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質--抗原-抗體雜交技術。(2)個體水平上的鑒定:抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。
(1)PCR技術擴增目的基因的原理為DNA雙鏈復制。擴增時先要升溫使DNA解旋變性,故要用到耐高溫DNA聚合酶(Taq酶)。
(2)由于PCR技術利用的是DNA雙鏈復制的原理,因此用該雙鏈cDNA進行PCR擴增,進行了30個循環(huán)后,理論上可以產生約為230個DNA分子;又由于該基因庫是由青蒿某個時期mRNA反轉錄產生的雙鏈cDNA片段,只包含某種生物的部分基因,因此該雙鏈與載體連接后儲存在一個受體菌群中,這個受體菌群就叫做青蒿的cDNA文庫(或部分基因文庫);通過逆轉錄得到的目的基因中缺少基因結構中的非編碼區(qū)以及編碼區(qū)的內含子,因此獲得的cDNA與青蒿細胞中該基因堿基序列不同。
(3)分析圖2可知,目的基因和抗生素抗性基因中都含有SmaⅠ限制酶的切割位點,用SmaⅠ切割會破壞質粒的抗性基因及外源DNA中的目的基因,因此不能用SmaⅠ切割圖中的質粒和外源DNA.構建好的重組質粒在其目的基因前要加上特殊的啟動子,啟動子是RNA聚合酶識別結合位點。
(4)檢測目的基因是否表達出相應蛋白質,應采取抗原抗體雜交技術技術。
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【題目】利用轉基因技術可以生產出更多廉價的胰島素,斜土為轉基因實驗過程示意圖,其中數字表示相應過程。
天然大腸桿菌質粒一般含有LacZ基因而不含氨芐青霉素抗性基因;人工合成的大腸桿菌puc118質粒中除含有LacZ基因外,還含有氨芐青霉素抗性基因。
若lacZ基因完整,便可表達出β-半乳糖苷酶,β-半乳糖苷酶能將培養(yǎng)基中含有的IPTG和X-gal水解成藍色,形成藍色菌落;若lacZ基因中插入了外源基因,帶有puc118質粒的大腸桿菌便不能表達β-半乳糖苷酶,將形成白色菌落。此實驗方法可以用于鑒別轉基因實驗是否獲得成功。
(1)過程①②一般需要的限制性內切酶主要是從____________分離純化出來的;過程③④需要______酶。
(2)檢測受體大腸桿菌是否導入重組質粒。培養(yǎng)一段時間后出現三種類型:藍色菌落、白色菌落、無菌落形成。成功導入重組質粒的菌落的表現是________________。
(3)圖中的培養(yǎng)基中除含有大腸桿菌必需營養(yǎng)成分外,還應加入____________等物質,用于篩選導入了重組質粒的受體大腸桿菌。
(4)大腸桿菌細胞最常用的轉化方法是:首先用_____________處理細胞,使細胞處于一種____________的生理狀態(tài),這種細胞稱為感受態(tài)細胞。第二步是將____________與感受態(tài)細胞混合,在一定的溫度下完成轉化。
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【題目】某致病細菌分泌的外毒素,細針狀結晶,無色,對人和小鼠體有很強的毒性,可引起流涎、嘔吐、便血、痙攣等,以致死亡。該外毒素為環(huán)狀肽,結構式如圖所示:
請據圖分析回答;
(1)該化合物是由___________種氨基酸組成的,該化合物中含有____________個游離的氨基。
(2)填寫虛線框內結構的名稱:A__________,B___________(從氨基酸結構通式的角度講)。
(3)該外毒素在環(huán)肽形成過程中失去了___________個水分子,相對分子質量減少了______________。
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【題目】(10分)請回答有關植物生命活動調節(jié)的問題:
(1)生產上常用生長素類似物萘乙酸(NAA)處理扦插枝條,促其生根。為了驗證萘乙酸的生理作用與生長素作用相似,某人取生長狀況一致的某植物嫩枝若干條,隨機平分為A、B、C三組,進行了如表A中所示實驗:
①驗中有 組(1或2或3)對照實驗。
②用黑紙包住燒杯遮光的原因可能是 。
(2)研究者取生長良好4-5周齡擬南芥完全展開的葉,照光使氣孔張開。撕取其下表皮,做成臨時裝片。從蓋玻片一側滴入不同濃度乙烯利溶液(能放出乙烯),另一側用吸水紙吸引,重復幾次后,在光下處理30 min,測量并記錄氣孔直徑。之后滴加蒸餾水,用同樣方法清除乙烯利,再在光下處理30 min,測量并記錄氣孔直徑,結果如左下圖l所示。
①圖1中用乙烯利處理葉片后,氣孔的變化說明,乙烯可誘導__ _。
②用 濃度的乙烯利處理擬南芥葉,既不會傷害保衛(wèi)細胞,又能獲得較好的誘導效果。
(3)為研究乙烯調控氣孔運動的機制,研究者用乙烯利、cPTIO (NO清除劑)等處理擬南芥葉,并測定氣孔直徑和細胞內NO含量,結果如右上圖2所示。由圖2所示結果可以推測_ 。
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【題目】下列有關體液免疫與細胞免疫的說法,正確的是( )
A. 死亡細胞被吞噬細胞清除屬于細胞免疫
B. T細胞受到抗原刺激后可直接轉變?yōu)樾?/span>T細胞
C. T細胞釋放的淋巴因子不能使受到抗原刺激的B細胞增殖
D. 細菌感染后人體產生的抗毒素屬于抗體
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【題目】C,H,O三種元素在人體內質量分數約為73%左右,而在組成巖石圈的化學成分中還不到1%,這一事實說明了( )
A.生物界與非生物界具有相似性
B.生物界與非生物界的元素組成是不同的
C.生物界與非生物界具有統(tǒng)一性
D.生物界與非生物界存在差異性
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【題目】Kisspeptin.簡稱Kp,是Kp神經元產生的一類多肽類激素,它通過調節(jié)生物體內雌激素含量來調控生殖活動。
Ⅰ.通常情況下,下圖中的過程①參與鵪鶉體內雌激素含量的調節(jié):排卵前期,啟動過程②進行調節(jié)。據圖回答。
(1)排卵前期,Kp釋放量________________,再通過分級調節(jié),促進雌激素的分泌最終促進排卵,而雄激素又通過②調節(jié)Kp的釋放量,這種調節(jié)機制稱為________________調節(jié)。
(2)神經元內合成Kp的細胞器是________________。
(3)產生GnRH的器官是________________。
Ⅱ.現有一種新研制的飼料,為探究該飼料對于延長產蛋期(產蛋的時間增加,產生更多的蛋)的影響,某飼養(yǎng)員進行了相關的實驗,統(tǒng)計出了相關數據。如下表
(4)新研制的飼料_________(能、不能)延長產蛋期,簡要說明理由___________________________。
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【題目】下列關于DNA特點的敘述中,錯誤的是
A.具有獨特的雙螺旋結構,分子結構相對穩(wěn)定
B.嘌呤和嘧啶數相等
C.一個DNA中有兩個游離的磷酸基團
D.磷酸和核糖交替排列在外側構成其基本骨架
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