【题目】PCR扩增过程示意图如下,核心要素包括引物设计、温度控制和模板DNA的获得。请回答下列问题:
(1)欲构建抗利尿激素的cDNA文库,应从________(组织)中提取________,通过________获得cDNA用于PCR扩增。
(2)设计一对与抗利尿激素基因两端序列互补配对的引物时(引物1和引物2),一般在引物的________端需要增加适当的限制酶切割位点,其目的是____________________________。
(3)PCR设计的引物序列一般介于20~30 bp,若引物序列太长带来的影响主要是______________________________________。
(4)PCR扩增时,退火温度的设定是成败的关键。退火温度的设定主要与________________有关。
(5)如果模板DNA完全正常,但PCR反应得不到任何扩增产物,其原因可能为____________、____________。
【答案】下丘脑 总mRNA 逆转录 5′ 便于酶切后构建基因表达载体(重组质粒) PCR特异性提高,但是引物与模板链的结合效率降低 引物长度、碱基组成 退火温度太高 引物设计错误
【解析】
利用PCR技术扩增目的基因:PCR是多聚酶链式反应的缩写,原理:DNA双链复制;过程:第一步:加热至90~95℃DNA解链(变性);第二步:冷却到55~60℃,引物结合到互补DNA链(退火);第三步:加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成(延伸);扩增目的基因的前提:要有一段已知目的基因的核苷酸序列,以便根据这一序列合成引物。
(1)下丘脑分泌抗利尿激素,所以欲构建抗利尿激素的cDNA文库,应从下丘脑中提取总mRNA,通过逆转录等过程获得cDNA用于PCR扩增。这里提取mRNA是无法选择的,只能将所有mRNA均提取出来,在PCR时可以通过设计特异性的引物来达到PCR扩增某基因的目的。
(2)PCR是基因工程的第一步,为了后续构建基因表达载体,在设计一对与抗利尿激素基因两端序列互补配对的引物时(引物1和引物2),一般在引物的5′端需要增加适当的限制酶切割位点。
(3)PCR设计的引物序列一般介于20~30bp,若引物序列太长带来的影响主要是扩增效率降低,而引物太短又容易导致异常DNA的产生。
(4)PCR扩增时,退火温度的设定是成败的关键。退火温度的设定主要与引物长度和碱基组成中G-C比例呈正相关。
(5)如果退火温度太高,引物无法与模版链结合,所以如果模板DNA完全正常,但PCR反应得不到任何扩增产物,其原因可能为退火温度太高或引物设计错误(无法与任何模板链结合,无法进行DNA复制)
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【题目】种羊的性别决定为XY型。已知其有角和无角由位于常染色体上的等位基因(N/n)控制;黑毛和白毛由等位基因(M/m)控制,且黑毛对白毛为显性。回答下列问题:
(1)公羊中基因型为NN或Nn的表现为有角,nn无角;母羊中基因型为NN的表现为有角,nn或Nn无角。若多对杂合体公羊与杂合体母羊杂交,则理论上,子一代群体中母羊的表现型及其比例为_____;公羊的表现型及其比例为_________。
(2)某同学为了确定M/m是位于X染色体上,还是位于常染色体上,让多对纯合黑毛母羊与纯合白毛公羊交配,子二代中黑毛∶白毛=3∶1,我们认为根据这一实验数据,不能确定M/m是位于X染色体上,还是位于常染色体上,还需要补充数据,如统计子二代中白毛个体的性别比例,若________________________,则说明M/m是位于X染色体上;若________________________,则说明M/m是位于常染色体上。
(3)一般来说,对于性别决定为XY型的动物群体而言,当一对等位基因(如A/a)位于常染色体上时,基因型有____种;当其位于X染色体上时,基因型有____种;当其位于X和Y染色体的同源区段时,(如图所示),基因型有____种。
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【题目】如图1为某反射弧结构的模式图,其中①和②表示神经元的相关结构(甲、乙、丙、丁是神经元上的4个位点),a、b是何结构未知。图2为神经中枢某一结构示意图。回答下列问题:
(1)图2结构的名称是________;B所处的内环境成分是_____________。
(2)兴奋在图2结构处传递方向是________(用图中字母和箭头表示),原因是_________________。若C为某肌细胞的细胞膜,则B作用于C后引起的生理效应是__________________________。
(3)现欲通过实验探究图1中a或b为效应器还是感受器。某小组同学以微电流计为实验仪器,以结构乙和丙两点的膜外侧为微电流计两个电极搭载的位点进行实验:刺激位点甲,若微电流计指针偏转_______次,说明局部电流_____________(填“能”或“不能”)通过神经中枢的突触传递到②,则a为感受器,b为效应器;刺激位点甲,若微电流计指针偏转_____次,说明局部电流_________(填“能”或“不能”)通过神经中枢的突触传递到②,则a为效应器,b为感受器。
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【题目】如甲图所示,在神经纤维上安装两个完全相同的灵敏电表,表1两电极分别在a、b处膜外,表2两电极分别在d处膜的内外侧。在bd中点c给予适宜刺激,相关的电位变化曲线如乙图、丙图所示。据图分析,下列说法正确的是
A. 表1记录得到乙图所示的双向电位变化曲线
B. 乙图①点时Na+的内流速率比②点时更大
C. 乙图曲线处于③点时,丙图曲线正处于④点
D. 丙图曲线处于⑤点时,甲图a处电位表现为“外负内正”
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【题目】将原产某地的某种一年生植物甲,分别引种到低纬度和高纬度地区种植,很多年以后移植到原产地,开花时期如图所示。请回答下列问题:
(1)将植物甲引种到低纬度与高纬度地区,这样原属于同一个物种的种群 a、b 和 c 之间形成___________,种群 b 和种群 c 个体之间由于花期不同,已不能正常受粉,说明已产生了_________。种群 b 和种群 c 是不是同一物种?___________。
(2)在对植物乙的某一种群进行的调查中,发现基因型为 DD 和 dd 的植株所占的比例分别为10%和 70%(各种基因型个体生存能力相同),第二年对同一种群进行的调查中,发现基因型为 DD 和 dd 的植株所占的比例分别为 4%和 64%,因此有同学说在这一年中,该植物种群所有性状肯定都没有发生进化,该同学的说法对吗?并说出你的理由:________________。
(3)现代生物进化理论认为:种群是生物进化的基本单位,自然选择决定生物进化的方向;________是新物种形成的三个基本环节;任何一个物种都不是单独进化的,而是_____的。
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【题目】下图表示叶绿体中色素吸收光能的情况。根据此图并结合所学知识分析,以下说法中正确的是
①在晚间用大约550 nm波长的绿光照射行道树,目的是通过植物光合作用以增加夜间空气中的氧气浓度
②据图可知,用白光中450 nm左右波长的光比白光更有利于提高光合作用强度
③在经过纸层析法分离出来的色素带上,胡萝卜素的印记在最上面
④土壤中缺乏镁时,420~470 nm波长的光的利用量显著减少,且镁在老叶中的含量显著减少
⑤由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后,叶绿体中C3的量减少
A.②④⑤B.③④⑤C.②③④D.①②⑤
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【题目】科学家通过基因工程,将苏云金芽孢杆菌的Bt毒蛋白基因转入到普通棉株细胞内,并成功实现了表达,从而培育出了能抗棉铃虫的棉花植株——抗虫棉。其过程大致如图所示:
(1)从苏云金芽孢杆菌中获取Bt毒蛋白基因,需要用到的工具是____________,可采用_________________技术对Bt毒蛋白基因进行大量扩增。
(2)基因表达载体的组成有Bt毒蛋白基因、启动子、终止子以及___________等,启动子是______________识别和结合的部位。
(3)用Ti质粒作为载体,是因为Ti质粒上有___________,它能将Bt毒蛋白基因整合到棉花细胞的_____________________________上。
(4)将Bt毒蛋白基因导入棉花细胞内采用的方法是________________。将基因表达载体转入农杆菌,首先必须用_______________处理农杆菌。
(5)检测Bt毒蛋白基因在抗虫棉中是否成功表达,在分子水平上的检测方法是__________;要确定抗虫棉是否具有抗虫特性,还需要进行______________水平的鉴定。
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【题目】图1为植物叶肉细胞代谢的部分过程简图,①~⑦为相关生理过程,图2表示在不同光照强度下该植物细胞的氧气释放速率。请据图回答:
(1)图1中过程④发生的场所为_______________,相关生理过程③~⑦中可发生在洋葱鳞片叶表皮细胞中的为_______________,其中不能合成ATP的生理过程为_______________。
(2)图2中影响a点的环境因素主要为_______________,若升高环境温度则d点的变化为_______________(上移;下移;不动;无法确定)。在光照强度为1000lx的条件下,每天至少需要_______________h的光照,该植物才能正常生长。
(3)若将该植物放置于密闭容器中,通过仪器测定CO2的变化计算该植物1小时的实际光合作用强度,还需将该密闭容器放置在_______________。
(4)某学习小组要初步探究光照对该植物叶片中色素的种类及相对含量的影响,提取并采用_______________法分离色素,再进行对照分析比较各组滤纸条上_______________得出结论。
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【题目】研究人员在对某生态系统研究后,绘制了该生态系统中的碳循环部分示意图,图1中甲、乙、丙、丁表示生态系统的相关成分,图2表示该系统中部分生物间的食物关系。请据图分析回答:
(1)图1中缺少两个重要过程,请用文字和箭头的形式补充:______________________。
(2)图2中,若鼠和昆虫粪便中的能量为M,呼吸作用消耗的能量为R,用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量为N,则图中第二营养级的同化量可表示为__________。
(3)图2中,若蛇的食物有2/3来自鼠,1/3来自蛙。从理论上讲,蛇每增加1kJ能量,最多消耗植物____________kJ。
(4)某湖泊因大量排入污水,藻类过度繁殖,引起水草死亡,随之大量浮游动物及鱼类等死亡,水体发臭,水生生物的死亡又加重了水体污染,这种调节方式称为___________调节。为保护湖泊生态系统的生物多样性,我国已建立多个自然保护区,这属于____________保护。
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