降钙素是一种多肽类 激素,临床上用于治疗骨质疏松症等疾病。人的降钙素活性很低,半衰期较短。某科学机构为了研发一种活性高、半衰期长的新型降钙素,从预期新型降钙素的功能出发,推测相应的脱氧核苷酸序列,并人工合成了两条各72个碱基的DNA单链,两条链通过18个碱基对形成部分双链DNA片段,再利用Klenow酶补平,获得双链DNA,过程如下图。
在此过程中发现,合成较长的核苷酸单链易产生缺失碱基的现象。分析回答下列问题:
(1)Klenow酶是一种_________酶,获取新型降钙素目的基因的方法是______________________。
(2)获得的双链DNA经EcoR I(识别序列和切割位点.-G↓LAATTC-)和BamH I(识别序列和切割位点.-G↓GATCC-)双酶切后插入到大肠杆菌质粒中,筛选含重组质粒的大肠杆菌并进行DNA测序验证。
①大肠杆菌是理想的受体细胞,这是因为它___________。若选择动物乳房反应器生产新型降钙素,则应将重组DNA导入__________细胞,成功后利用胚胎工程,先进行早期胚胎培养,最后通过______________,即可获得转基因动物。
②设计EcoR I和BamH I双酶切的目的是__________________________。
③要进行重组质粒的鉴定和选择,需要大肠杆菌质粒中含有 __________________________________。
(3)制备该新型降钙素,运用的是现代生物工程技术中的_________________工程。
(1)DNA聚合 人工合成
(2) ①繁殖速度快,单细胞生物,遗传物质少 受精卵 胚胎移植
②保证目的基因和载体定向连接
③标记基因
(3)蛋白质
解析试题分析:(1) 观察图可以发现通过Klenow酶能够将单链DNA延伸,所以它是一种DNA聚合酶;题意分析获取目的基因的方法是人工合成。
(2)①大肠杆菌是理想的受体细胞,原因是繁殖速度快,多为单细胞,遗传物质少;动物细胞常用受精卵作为受体细胞,原因是全能性高;接着通过早期胚胎培养和胚胎移植,才可获得转基因动物。
②由于EcoRⅠ和BamHⅠ的识别序列和切点不同,所以用EcoRⅠ和BamHⅠ同时切割,目的基因两侧形成的黏性末端不同,载体也是,这样可以保证目的基因和载体定向连接,形成重组质粒。
③基因工程中,重组质粒的鉴定和选择依靠标记基因。
(3)根据材料中“从预期新型降钙素的功能出发,推测相应的脱氧核苷酸序列,获得双链DNA”,可以确定运用的现代生物工程技术是蛋白质工程。
考点:以“降钙素”为素材,考查基因工程、胚胎移植和蛋白质工程等知识,意在考查考生对所学知识的掌握、获取图文信息能力和分析推理能力的培养。
科目:高中生物 来源: 题型:综合题
有关科学探究的问题(14分)低温使植物细胞产生大量对细胞有害的过氧化产物,如会破坏细胞脂质的脂质过氧化产物(MDA)。超氧化物歧化酶(SOD)是广泛存在于生物体内的能够清除过氧化产物的一种活性物质,从而增强植物的抗冷性。水杨酸是分布于植物体内的一种激素类物质,在植物的抗病、抗旱、抗冷和抗盐等方面具有明显的作用。研究人员将水稻种子萌发培养后,选择了400株水稻幼苗进行实验,步骤及结果如下表。
组 | 处 理 | 培养温度 | MDA(umol/g) | SOD活性(U/g·min) |
1 | 25℃的蒸馏水浇灌 | 25℃ | 29.4 | 7.3 |
2 | ① | ② | 34.3 | 9.4 |
3 | 5℃的0.5mmol/L水杨酸浇灌 | 5℃ | 33.8 | 10.3 |
4 | 5℃的1.0mmol/L水杨酸浇灌 | 5℃ | 33.0 | 11.6 |
5 | ③ | 5℃ | 31.5 | 13.6 |
6 | 5℃的2mmol/L水杨酸浇灌 | 5℃ | 34.8 | 8.5 |
7 | 5℃的2.5mmol/L水杨酸浇灌 | 5℃ | 35.4 | 7.9 |
8 | 5℃的3.0mmol/L水杨酸浇灌 | 5℃ | 35.7 | 6.5 |
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科目:高中生物 来源: 题型:综合题
辣椒素是辣椒果实中普遍存在的一种生物碱,广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如下图所示。请回答下列问题。
(1)图中①和②分别表示辣椒组织培养中细胞的 和 过程。
(2)图中所用的MS培养基主要成分应包括:大量元素、微量元素、有机物(如甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素以及 等),还需要添加多种植物激素,如生长素和细胞分裂素。培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值 (填“高”或“低”)时,有利于芽的分化。
(3)在培养获得辣椒脱毒苗的过程中,除无菌操作外,还需要注意pH、 、 等条件的控制。
(4)图中第二条获得辣椒素途径是:用酶解法将愈伤组织分离成单细胞,再选择高产细胞系进行培养。分散的细胞能快速增殖,提取的有效成分比从辣椒果实中提取更充分。酶解法用到的酶有 酶和 酶。
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分析有关遗传病的资料,回答问题。(共16分)
下图是甲病(白化病)和乙病(血友病)的遗传系谱图,假设白化病由a基因控制,血友病由b基因控制。
1.从变异的角度分析,I-1白化基因的来源除了基因突变外,可能来源还有 。Ⅱ-3的细胞在有丝分裂中期含有的白化基因的数目为 。如果我们从Ⅳ中获取白化基因,应选用 个体。
2.该系谱图中,属于Ⅱ-4旁系血亲的同性别个体有 。
3.Ⅱ-6在正常情况下产生的次级卵母细胞后期可能的基因型有 。
4.若Ⅲ-7 和Ⅲ-8为正常的同卵孪生兄弟,则这两个孪生子基因型相同的概率为 ;若Ⅲ-7和Ⅲ-8为正常的异卵孪生兄弟,则这两个孪生子基因型不同的概率为 。
5.为了鉴定图中Ⅳ-16与本家族的亲子关系,需采取特殊的鉴定方案,此方案为_________。
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科目:高中生物 来源: 题型:综合题
人生长激素(hGH)是一种含191个氨基酸的蛋白质。研究发现,侏儒症患者由于缺失hGH基因片段(简称hGH基因缺失),体内缺乏该类激素,身材较正常人矮小。为进一步研究该病的遗传方式,科研人员对首次发现的两例患者家系做了调查,调查的部分结果见下图。请回答下列问题。
(1)hGH基因位于_____ 染色体上,ⅡI-13为杂合子的概率是______。
( 2) hGH基因中至少含有____对碱基。人体内只有垂体细胞能产生生长激素的根本原因是_______。
(3)下面是生长激素分子中的有关数量计算公式,正确的是____。
A.氨基数=肽链数+R基上的氨基数=各氨基酸中氨基的总数一肽键数 |
B.羧基数=肽链数+R基上的羧基数=各氨基酸中羧基的总数一肽键数 |
C.N原子数=肽链数十肽键数+R基中N原子数=各氨基酸中N原子总数 |
D.O原子数=肽链数十肽键数+R基中O原子数=各氨基酸中O原子总数一脱水数 |
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科目:高中生物 来源: 题型:综合题
已知果蝇的长翅与残翅是一对相对性状(显性基因用A表示,隐性基因用a表示);红眼与白跟是另一对相对性状(显性基因用B表示,隐性基因用b表示)。两只亲代果蝇杂交,子一代中雌蝇及雄蝇的表现型比例如下表所示。请回答下列问题
(1)果蝇体细胞中有4对染色体,对其基因组进行研究应测序____ 条染色体。在精子的形成过程中,当染色体第二次移向细胞两极时,细胞中有____ 个着丝点。
(2)控制红眼与白眼的基因位于____ (填“X”或“常”)染色体上,子一代表现型为长翅红眼的雌蝇中,纯合子与杂合子的比例为 。
(3)在一次杂交实验中,长翅红眼雄蝇×长翅白眼雌蝇,产下一只性染色体组成为XXY的残翅白眼果蝇,在没有基因突变的情况下,与亲代雌蝇参与受精的卵细胞一起产生的3个极体,其染色体组成及基因分布可能包括下列所示哪些情况____ (填标号)。
(4)果蝇体内另有一对基因T、t,当t基因纯合时对雄果蝇无影响,但会使雌果蝇性反转成不育的雄果蝇。在又一次实验中,让亲代一只纯合红眼雌果蝇与一只纯合白眼雄果蝇杂交,所得F1代的雌雄果蝇随机交配,F2代雌雄比例为3:5。则可以判断T、t基因位于____ (填“X”或“常”)染色体上,F2代雄果蝇中共有______ 种基因型(不考虑长翅与残翅这对性状)。
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科目:高中生物 来源: 题型:综合题
研究表明,植物细胞中的原花青素有较强的抗癌作用。为研究原花青素对人类肝癌细胞的作用,将人肝癌细胞制成单细胞悬液,分别加入不同浓度的原花青素溶液。48小时后,检测处于细胞周期不同时期的细胞数量,如下表:
(1)细胞培养液中应含有5%的CO2,目的是_____。细胞贴壁生长达到70%时,要用____处理后分瓶进行传代培养,这是为了避免_____。
(2) 表中数据显示,随着加入原花青素浓度的增加,G1期细胞的比例逐渐增加,S期明显减少。表明原花青素能____。
(3)原花青素的抗癌作用还表现在能清除生物体内的亚硝酸盐。亚硝酸盐在盐酸酸化条件下,与0.4%对氨基苯磺酸溶液和0.2%的N-l-萘基乙二胺盐酸盐溶液反应形成_____色染料。
(4)致癌因子会损伤细胞中的DNA分子,使____发生突变,导致细胞癌变。
(5)某人肝癌细胞分裂后期含有___条X染色体。此时细胞中有___个染色体组。
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科目:高中生物 来源: 题型:综合题
肾上腺素是临床上抢救过敏性休克的首选药物,研究其合适的使用方法一直是医 学研究者的重要课题。下表所示为来自某医院的相关数据,请分析并回答:
(1)过敏性休克是_______(非特异性/特异性)免疫失调引起的疾病。表中数据显示,____对于抢救该病更为有效。
(2)肾上腺(髓质)能分泌肾上腺素,弥散在全身的________中,与其它激素相互作用共同________动物的生命活动。
(3) 某些神经元也能分泌肾上腺素。进入突触间隙的肾上腺素,可以与突触后膜受体结合,引发突触后膜_______变化;也可以与突触前膜受体结合,抑制肾上腺素继续分泌,实现_______调节;多数最终又被突触前膜摄取,并贮存在突触小泡中,实现_______利用。
(4)上述事实表明,机体是通过_______调节机制来维持内环境稳态的。
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科目:高中生物 来源: 题型:综合题
补充正常凝血因子F8可以治疗甲型血友病,因此可以利用转基因技术人工生产F8。
某种大肠杆菌的质粒中含有β-半乳糖苷酶α片段序列(图2),大肠杆菌的DNA分子中则含有β-半乳糖酶ω片段序列(图1),由于天然大肠杆菌同时具备这两种片段序列,可以使培养基中含有X-gal底物转变成蓝色产物,当缺少任意一个α或ω片段序列,X-gal底物不能转变成蓝色产物。HindⅢ、 EcoRI、BamHI分别为三种限制性内切酶,下图3中箭头所指为三种限制酶的切点。
⑴要能筛选出转基因菌种,应选用的限制性内切酶是 ,选择的依据是 。
⑵限制酶作用于DNA的部位是
A.氢键 | B.糖苷键 | C.磷酸二酯键 | D.肽键 |
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