【题目】口蹄疫是由口蹄疫病毒引起的一种动物传染病,目前常用接种弱毒疫苗的方法预防。疫苗的主要成分是该病毒的一种结构蛋白VP1。科学家尝试利用转基因番茄来生产口蹄疫疫苗。请回答下列问题。
(1)上图是VP1基因、农杆菌Ti质粒结构示意图,若用以构建具有VP1基因的基因表达载体,还需要在质粒中插入__________________。
(2)口蹄疫病毒的遗传物质为RNA,则获得可重组到质粒的VP1基因必须用到____________酶。要获得大量VP1基因,可利用__________技术进行扩增。
(3)通常用BamHⅠ、HindⅢ两种限制酶切割VP1基因和Ti质粒的目的是____________________。要筛选出含有该目的基因表达载体的农杆菌,首先需要在含________________的培养基上进行。
(4)VP1基因应插入到农杆菌Ti质粒的T-DNA上,通过转化作用进入番茄细胞并插入到______________,使VP1基因能够稳定存在并发挥作用。
(5)获得表达VP1蛋白的番茄植株以后,要进行免疫效力的测定,具体方法是将从转基因番茄叶片中提取的VP1蛋白质注射到一定数量的豚鼠体内,每半个月注射一次,三次注射后检测豚鼠血液中产生的___________________数量,为了使结果可信,应设置空白对照组。
【答案】启动子 逆转录 PCR 防止VP1基因、Ti质粒的自身环化和反向连接 卡那霉素 染色体DNA VP1蛋白的抗体
【解析】
基因表达载体的构建过程中,目的基因、启动子、终止子和标记基因不可缺少,其中标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来,据题意可知,目的基因是VP1基因。
(1)上图是VP1基因、农杆菌Ti质粒结构示意图,已经具备复制原点、终止子、标记基因、目的基因等,因此还需要在质粒中插入启动子。
(2)口蹄疫病毒的遗传物质为RNA,因此要获得可重组到质粒的VP1基因,必须先逆转录生成相应的DNA,需用到逆转录酶。要获得大量VP1基因,可利用PCR技术进行扩增。
(3)如果只用同一种限制酶切割,产生的黏性末端相同,会出现目的基因、运载体自身环化,或者目的基因和运载体反向连接,因此用BamHⅠ、HindⅢ两种限制酶切割VP1基因和Ti质粒,可以防止VP1基因、Ti质粒的自身环化和反向连接。由于普通农杆菌中不含标记基因,只有导入重组质粒的农杆菌中含卡那霉素抗性基因,所以在培养基中添加卡那霉素可筛选出含有该目的基因表达载体的农杆菌。
(4)VP1基因应插入到农杆菌Ti质粒的T-DNA上,通过转化作用进入番茄细胞并插入到染色体DNA上,使VP1基因能够稳定存在并发挥作用。
(5)VP1蛋白质作为抗原注射到小鼠体内,可引起小鼠产生特异性免疫反应,产生相应的抗体,其结果可通过检测豚鼠血液中产生的VP1蛋白的抗体数量来确定;为了使结果可信,应设置注射生理盐水的空白对照组。
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【题目】儿茶素(C)是从茶叶中提取的一种天然多酚类化合物,有一定的抗菌作用,但作用较弱。研究人员用稀土离子Yb3+对儿茶素(C)进行化学修饰,形成配合物Yb3+-C,并探究其抗菌效果和机理。
(1)细菌的细胞膜以_____________为基本支架,儿茶素(C)与细胞膜的亲和力强,可以穿过细胞膜。稀土离子Yb3+可与细菌内的某些酶发生竞争性结合而降低酶的活性,也可水解磷酸二酯键进而损伤细菌的遗传物质_______。但稀土离子与细胞的亲和力较弱,难以到达作用靶点,影响了其抗菌活性。
(2)为了确定配合物中Yb3+:C的最佳摩尔比,研究人员利用_________方法将金黄色葡萄球菌接种到培养基上,培养基的成分应包括_________、水、无机盐等。待培养基布满菌落后,用不同摩尔比的Yb3+-C配合物处理滤纸片,将其置于培养基中(见下图)一段时间后,比较滤纸片周围___________的直径,结果显示Yb3+:C的最佳摩尔比为________。
编号 | Yb3+:C的摩尔比 |
1 | 1:1 |
2 | 1:2 |
3 | 1:3 |
4 | 1:4 |
5 | 1:5 |
(3)将金黄色葡萄球菌制成菌悬液,分别加入等量的C、Yb3+和最佳摩尔比的Yb3+-C,测定24h内金黄色葡萄球菌存活数量变化(A600值越大,细菌数量越多),结果见下表。
时间 组别 A600 | 0h | 2h | 4h | 8h | 16h | 24h |
对照组 | 0.40 | 0.40 | 0.38 | 0.35 | 0.35 | 0.35 |
C处理 | 0.40 | 0.12 | 0.13 | 0.07 | 0.02 | 0.01 |
Yb3+处理 | 0.40 | 0.14 | 0.11 | 0.04 | 0.02 | 0.01 |
Yb3+-C处理 | 0.40 | 0.02 | 0.01 | 0.01 | 0.01 | 0.01 |
由此得出的结论是________________________。
(4)为探究配合物Yb3+-C 的抗菌机理,研究人利用透射电镜观察了各组金黄色葡萄球菌细胞内的超微结构,结果如下图。
结果显示:
(a)未加抗菌剂:细菌菌体较小,其细胞质分布均匀;
(b)C处理:细胞壁和细胞膜等结构不光滑,略显粗糙;
(c)Yb3+ 处理:细胞质出现较明显的固缩及空泡化现象;
(d)Yb3+-C 处理:细胞壁及细胞膜等结构发生破裂,细胞质出现了严重的固缩及空泡化现象。
由此可见,儿茶素(C)和Yb3+作用的主要位点分别是_______、_______,推测Yb3+ -C具有更强抗菌作用的机理是_____________。
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【题目】据图回答下列问题:
(1)若某人长期营养不良,血浆中蛋白质减少,会引起图中⑥__________中的液体增多,其结果将会引起组织水肿。
(2)图中④的渗透压大小主要与__________和__________的含量有关,③处细胞的具体内环境是__________。
(3)人体[⑤]红细胞中运输的O2最终被[⑦]组织细胞利用,共穿过__________层膜结构。
(4)某人喝大量的食醋后,不会引起内环境pH明显下降,原因是图中④内存在着__________物质。
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【题目】如图表示原核细胞中某基因的表达过程,相关叙述正确的是( )
A. tRNA、mRNA和rRNA均参与该过程
B. 图中共有4条多肽链正在同时合成
C. 多个核糖体共同完成1条多肽的翻译
D. 图中③处核糖体已合成的多肽链最长
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【题目】下图是人体特异性免疫反应的部分过程示意图,相关叙述错误的是( )
A. 与细胞甲相比,细胞丙中内质网和高尔基体更发达
B. 细胞乙、己是记忆细胞,细胞中DNA、RNA种类相同
C. 过程④的完成需要细胞膜上蛋白质的参与
D. HIV侵入人体后,图示两个过程都会发生
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【题目】某雌雄异株的二倍体植株,其花色有红色和白色两种。选一株白花雌株和一株白花雄株作为亲本进行杂交,F1中白花:红花=3:1。不考虑变异和X、Y染色体的同源区段,欲判断控制花色性状的基因数量和位置。回答下列问题:
(1)若花色由一对等位基因控制,要判断基因位于常染色体还是X染色体,还需统计____________________。
(2)若花色由两对等位基因(A/a、B/b)共同控制,且两对基因位于同一对常染色体上。请在图中标明亲本植株的基因情况。____________,并结合F1的性状分离比,分析在群体中基因型和表现型的两种对应情况:________________________________________。
(3)为进一步确定(2)题中基因型和表现型是哪种对应情况,可选用F1中植株进行一次杂交实验,写出实验思路、预期结果及结论。
实验思路:_________
预期结果及结论:_________
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【题目】选取同种、年龄与生长状况相同的健康大鼠若干只,实施切除手术,一段时间后随机等分成四组,分别注射激素及生理盐水30天,结果如下图所示,下列叙述正确的是( )
A.该实验中大鼠的性别、年龄、初始体重是无关变量,对实验结果没有影响
B.该实验需要切除大鼠的胰腺和下丘脑以排除内源性激素的干扰
C.实验结果表明胰岛素和生长激素均能促进大鼠的生长
D.实验结果表明胰岛素与生长激素拮抗作用的效应大于它们单独作用之和
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【题目】在相同培养条件下,研究者测定了野生型拟南芥和气孔发育不良的突变体在不同光强下的CO2吸收速率,结果如右图所示。下列相关叙述不正确的是 ( )
A. 无光照时突变体呼吸速率与野生型基本相同
B. 野生型和突变体均在光强为P时开始进行光合作用
C. 光强度在750~1250 μmol·m-2·s-1范围内,单位时间内突变体有机物的积累量小于野生型
D. 光强为Q时,二者光合速率的差异可能是由于突变体的气孔小于野生型
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【题目】如图表示DNA分子结构的片段,下列叙述正确的是:( )
A.DNA分子中氢键含量越高,DNA分子的热稳定性越强
B.DNA分子的骨架结构使其具有较强的特异性
C.若一条链A∶T∶C∶G = 1∶2∶3∶4,则其互补条链A∶T∶C∶G的碱基比是4∶3∶2∶1
D.该片段中共包含了8个脱氧核苷酸,5种碱基
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