【题目】为了研究视神经病变诱导基因(OPTN)的分子机制,科研人员用OPTN基因的部分DNA片段构建表达载体,导入细胞后转录出的RNA会抑制细胞中OPTN蛋白的合成。实验中使用的DNA片段和载体上限制酶的识别序列如下:
限制酶 | BglⅡ | BamHⅠ | HindⅢ | XhoⅠ |
识别序列和切割位点 | A↓GATCT TCTAG↑A | G↓GATCC CCTAG↑G | A↓AGCTT TTCGA↑A | G↓TCGAG GAGCT↑C |
请回答:
(1)应选用BamHⅠ和HindⅢ切割载体质粒,理由是____________。
(2)重组质粒上____________(填“有”或“无”)BamHⅠ的识别序列,因此可通过酶切法鉴定质粒是否重组成功,方法如下:用BamHⅠ和XhoⅠ两种限制酶处理质粒,未重组的质粒将产生____________种片段,重组的质粒将产生____________种片段。
(3)重组质粒导入细胞后,能抑制细胞中OPTN蛋白合成的原因是____________。
(4)要证明导入重组质粒的细胞中OPTN基因的表达受到抑制,需要设置____________作为对照组。通常采用____________法检测细胞中OPTN蛋白的表达水平。
【答案】目的基因片段和质粒上均含有HindⅢ的酶切位点;BamHⅠ与BglⅠ处理产生的黏性末端相同;BamHⅠ和HindⅢ处理质粒后能保证目的基因插入质粒的启动子和终止子之间 无 2 1 重组质粒中OPTN基因部分片段转录产生的mRNA与细胞中指导OPTN蛋白合成的mRNA互补结合,阻碍了翻译过程的进行 导入未重组质粒(和未导入质粒)的细胞 抗原—抗体杂交
【解析】
分析题图可知,OPTN基因的部分片段上有限制酶BglⅡ和HindⅢ的酶切位点,质粒上有限制酶BamHⅠ、HindⅢ和XhoⅠ的酶切位点。一个基因表达载体必须包括目的基因、启动子、终止子、标记基因等。启动子是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,有了它才能驱动基因转录出mRNA,最终获得所需蛋白质。终止子位于基因的尾端,使转录在所需的地方停止下来。
(1)由图示可知,目的基因片段和质粒上均含有HindⅢ的酶切位点,由表格信息可知,限制酶BamHⅠ与BglⅠ切割后产生的黏性末端相同,由于目的基因需要插入到启动子和终止子之间才能正常表达,因此选用限制酶BamHⅠ和HindⅢ切割质粒,用限制酶BglⅠ和HindⅢ切割目的基因后,能保证目的基因插入质粒的启动子和终止子之间。
(2)由表格分析可知,质粒经过BamHⅠ切割后的黏性末端与目的基因上经BglⅡ切割后的黏性末端相连后的序列不能被BamHⅠ识别,即重组质粒上没有BamHⅠ的识别位点,因此可通过酶切法鉴定质粒是否重组成功。若用BamHⅠ和XhoⅠ两种限制酶处理质粒,未重组的质粒能被两种限制酶切割,产生2种片段,重组质粒只能被XhoⅠ切割,产生1种片段。
(3)由于重组质粒中含有OPTN基因部分片段,因此当重组质粒导入细胞后,其上的OPTN基因部分片段转录出的mRNA能与细胞中指导OPTN蛋白合成的mRNA互补结合,阻碍了翻译过程的进行,从而抑制细胞中OPTN蛋白的合成。
(4)要证明导入重组质粒的细胞中OPTN基因的表达受到抑制,需要设置导入未重组质粒(和未导入质粒)的细胞作为对照组。通常采用抗原—抗体杂交法检测细胞中OPTN蛋白的表达水平,若无杂交带出现,表明OPTN基因的表达受到抑制。
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【题目】油丹是一种南方乔木。材质坚硬而重,具韧性,耐腐,适用造船、枕木等。为研究油丹幼苗的光合特性,科研人员测定了25℃下、不同光照强度和不同遮荫处理时油丹的净光合速率Pn(即光合作用合成有机物的速率减去呼吸作用消耗有机物的速率),结果如图。
【1】油丹叶肉细胞中叶绿素a释放高能电子(e)的场所是__________。
【2】遮阳网的使用可影响油丹植株___________。
A.释放的氧气速度B.光反应中高能电子的传递量
C.类囊体内外的H+浓度差D.ATP合成酶复合体的功能
【3】CK组全光照处理易导致油丹叶片灼伤。相比遮光处理的W1、W2组,CK组与X轴的交点右移的原因解释合理的是___________。
A.光能吸收下降B.呼吸作用加强
C.光反应供暗反应的NADPH减少D.暗反应加快
为研究施肥对油丹幼苗光合作用的影响,研究人员在W1组的基础上设置了W3组,即在1层遮阳网遮荫的同时施用复合肥。复合肥主要成分为氮磷钾元素,其质量比例为N∶P∶K=15∶15∶15,施在幼苗根部2cm半径范围内,5g/株。施肥后第7天测定W1组和W3组的Pn,结果如图所示。
【4】根据图数据和已有的知识,能否得出“施肥对油丹幼苗有机物的积累没有影响”这一结论?写出你的判断及做出判断的依据:________________________________________。
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【题目】果酒制作过程中利用酵母菌发酵产生酒精,如图为酒精发酵过程中酵母菌数量随时间的变化情况,下列相关叙述错误的是( )
A.为获得纯净的酵母菌菌种,应对培养液进行干热灭菌或高压蒸汽灭菌
B.稳定期酵母菌酒精发酵的反应式是
C.对该菌种长久保藏时应选择对数生长期的菌种采用甘油管藏法进行保存
D.衰亡期时采用血细胞计数板法所统计的数值较图中实际活菌计数值要高
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【题目】为探究外界环境因素对生长素运输的影响,某兴趣小组利用燕麦幼苗进行了相关实验,结果如图所示。回答下列问题:
(1)本实验的自变量是______________(填序号)。
①实验材料 ②土壤含水量 ③有无光照 ④有无单侧光照
(2)分析图形,乙组燕麦的地下部分弯向水多的一侧生长,试从生长素作用的角度分析,可能的原因是生长素从水______________的一侧运输到水______________的一侧,导致水多的一侧生长素多__________根的生长,水少的一侧生长素少______________根的生长。
(3)甲、乙组对比说明,燕麦地上部分的生长表现出______________;推测c左侧的生长素浓度比右侧生长素浓度______________,导致左侧生长比右侧生长快。为验证这一推测,可剪取乙组燕麦地上部分的胚芽鞘尖端从中部纵切成左右两部分,并分别放在标有左、右两空白琼脂块上,一段时间后,将左、右两琼脂块分别置于切去尖端的燕麦胚芽鞘上,若放置左侧琼脂块的胚芽鞘弯曲生长的角度______________(填“大于”“等于”或“小于”)放置右侧琼脂块的胚芽鞘弯曲生长的角度,则上述推测成立。
(4)实验结果间接表明,生长素的生理作用特点是具有______________。
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【题目】某生态系统总面积为500 km2,假设该生态系统的食物关系如下图所示,已知该兔群的K值为10000只。下列有关说法错误的是
A. 调查发现此生态系统中该兔种群数量为3600只,则该生态系统中兔的种群密度为7. 2只/km2
B. 该生态系统中的细菌和真菌都属于分解者,它们在碳循环中的作用是将有机物分解成无机物
C. 该食物网中共有三条食物链,其中鹰占有三个营养级,既是次级消费者,也是三级、四级消费者
D. 假设鹰从每条食物链获得能量一样多,该生态系统中能量的传递效率均为10%,鹰要同化3千焦耳的能量,需要绿色植物固定11100千焦耳的太阳能
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【题目】果胶酶是应用于果酒生产的重要酶制剂之一,它广泛存在于细菌、酵母菌等多种微生物细胞中。某枯草杆菌含果胶酯酶基因,某酿酒酵母中含有多聚半乳糖醛酸酶基因。研究者利用基因工程技术实现了果胶酯酶基因在酿酒酵母中表达,克服了细菌作为外源基因表达系统的缺点,并且使多种有利特性集中在同一菌株,过程如图。回答下列问题。
(1)细菌因繁殖快、细胞内存在易于分离的质粒等优点,最早用于外源蛋白的生产“工厂”,其缺点是没有___________(填细胞器名称),因而不具有对蛋白质加工修饰的功能。
(2)①过程获得的目的基因是___________。该基因除了利用PCR技术进行扩增外,还可以从基因文库中获取。基因文库包括基因组文库和cDNA文库,其中_____________含有某种生物的全部基因,且具有内含子。
(3)②过程重组表达载体除了含有目的基因外,还必须有启动子、_____________和 _____________等。启动子是_____________识别和结合的部位,有了它才能驱动DNA转录出mRNA,最终获得目的蛋白质。
(4)现利用目的基因制成放射性探针,如何利用此探针检测目的基因是否成功导入酿酒酵母?____________________________________________。
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【题目】生物大分子通常都有一定的分子结构规律,即是由一定的基本结构单位,按一定的排列顺序和连接方式形成的多聚体,下列表述正确的是( )
A. 若该图为一段肽链的结构模式图,则1表示肽键,2表示中心碳原子,3的种类有20种
B. 若该图表示多糖的结构模式图,则淀粉、纤维素和糖原是相同的
C. 若该图为一段单链DNA的结构模式图,则1表示磷酸基团,2表示脱氧核糖,3的种类有4种
D. 若该图为一段RNA的结构模式图,则1表示核糖,2表示磷酸基团,3的种类有4种
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【题目】玉米作为高产粮食作物,在我国种植面积很广,请回答以下问题:
(1)玉米籽粒的颜色由A/a和B/b两对基因控制。现将纯合紫粒玉米与纯合白粒玉米杂交,F1全为紫粒,F1自交,F2中紫粒∶白粒=9∶7。控制玉米籽粒颜色的两对基因符合自由组合定律,其实质为__________。F2紫粒玉米中自交会出现白粒玉米的占___________。
(2)现将紫粒玉米甲和白粒玉米乙进行相互授粉,子代紫粒∶白粒=3∶5,推理可知玉米甲的基因型为___________,玉米乙的基因型为___________。
(3)玉米植株雌雄同体,现有雄性不育突变体丙,其雄蕊异常,但肉眼分辨困难。该雄性不育性状由基因Q控制。基因D/d和E/e所控制的相对性状均肉眼易辨。突变体丙相关基因在染色体上位置如下图所示。已知同一条染色体的基因间距离越远,发生交叉互换的概率越高。以丙为亲本进行杂交,对子代进行育性判断,应选取基因___________所控制的性状作为雄性不育的标志。
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【题目】某雌雄异株植物的性别决定方式为 XY 型,花色有白色、黄色、红色三种,由位于X 染色体上的等位基因(A、a)和位于常染色体上的等位基因(B、b)共同控制,相关色素的合成过程如下图所示。回答下列问题:
(1)该植物花色的遗传遵循孟德尔________定律。
(2)两红花植株杂交,子代出现了 3/16 的黄花植株,则子代中白花植株的比例为______。
(3)该植物白花基因型共有________种,其中白花雌株的基因型是________。
(4)请从第(2)题杂交实验的子代中选择实验材料,设计一次杂交实验,以确定某白花雌株的基因型。
实验思路:让白花雌株与________杂交,观察子代的表现型及比例。
预期实验结果和结论:
①___________________;
②___________________;
③___________________。
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