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1.哺乳动物的红细胞在清水中会很快膨胀破裂,而爪蟾的卵母细胞在清水中不会发生这种变化,科学家从哺乳动物的细胞膜上分离到一种分子量在28kD的膜蛋白,初步判断这种蛋白质可能提供了水分子的顺浓度跨膜运输的通道,称为水通道蛋白.为了探究其功能,科学家做了相关研究,请分析回答.
(1)从早幼红细胞中提取出该蛋白质的mRNA,通过逆转录(反转录)获得cDNA片段,以该cDNA为模板进行PCR,向反应体系中加入dNTP、Taq酶及引物.至少需要3个循环才能产生目的基因片段.扩增后的DNA经人工转录后获得大量的mRNA注射到爪蟾的卵母细胞中.结果与多余空格对照组相比,实验组卵母细胞很快膨胀破裂.
(2)研究人员将纯化的水通道蛋白、KCl溶液和磷脂分子构建成球形脂质体,再将脂质体转移至蒸馏水中,发现脂质体也发生了快速膨胀破裂.此实验说明吸水是水通道蛋白的直接(直接、间接)作用.
(3)目前认为,水分子跨膜运输有两种机制,一种是经过磷脂双分子层间隙的自由扩散,另一种是通过水通道蛋白的快速协助扩散.为证明后一种形式的存在,如何构建脂质体进行证明?
方法:将KCl溶液和磷脂分子构建成球形脂质体,再将脂质体转移至蒸馏水中.
预期结果:脂质体也吸水膨胀,但比有水通道时速度慢.

分析 PCR技术:
1、概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术.
2、原理:DNA复制.
3、前提条件:要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物.
4、条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶).
5、过程:①高温变性:DNA解旋过程;②低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链.PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开.
2、物质跨膜运输:
自由扩散的特点是高浓度运输到低浓度,不需要载体和能量,如水,CO2,甘油.
协助扩散的特点是高浓度运输到低浓度,需要载体,不需要能量,如红细胞吸收葡萄糖.
主动运输的特点是低浓度运输到高浓度,需要载体和能量,如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸,葡萄糖,K+,Na+

解答 解:(1)从早幼红细胞中提取出该蛋白质的mRNA,通过逆转录获得cDNA片段,以该cDNA为模板进行PCR技术,向反应体系中加入dNTP、Taq酶及引物.至少需要3个循环才能产生目的基因片段.
(2)根据题干分析可知,此实验说明吸水是水通道蛋白的直接作用.
(3)为证明水分子跨膜运输是通过水通道蛋白的快速协助扩散,可以将KCl溶液和磷脂分子构建成球形脂质体,再将脂质体转移至蒸馏水中,结果脂质体也吸水膨胀,但比有水通道时速度慢.
故答案为:
(1)逆转录(反转录)       引物         3
(2)直接
(3)将KCl溶液和磷脂分子构建成球形脂质体,再将脂质体转移至蒸馏水中           脂质体也吸水膨胀,但比有水通道时速度慢

点评 本题考查PCR技术和物质跨膜运输,意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点,把握知识间内在联系,形成知识网络结构的能力;能运用所学知识,准确判断问题的能力,属于考纲识记和理解层次的考查.

练习册系列答案
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关于肺炎双球菌的体内转化实验和噬菌体侵染细菌的实验叙述,正确的是( )

A.R型细菌转化成S型细菌的原理是基因重组

B.噬菌体侵染细菌的实验中,搅拌的目的是为细菌提供更多的氧气

C.用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌,离心后放射性主要在上清液

D.若用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌,离心后放射性主要在上清液

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(1)过氧化氢酶在_________中合成,图1模型能很好地解释了酶具有___________(特性)。

(2)图2中,如果pH分别升高和降低,则催化速率将分别_______、_______(填“升高”“不变”或“降低”)。

(3)不能用过氧化氢酶来探究温度对酶活性的影响,请解释其原因:_________________。

(4)初步测定过氧化氢酶的最适pH在6.0—8.0之间,简要写出测定过氧化氢酶最适pH的实验思路_______。

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科目:高中生物 来源:2015-2016学年河南中原名校高二下学情调研考试生物试卷(解析版) 题型:选择题

如图是利用同位素35S标记嗤菌体的蛋白质外壳,侵染细菌,保温一定时间后搅拌并离心,获得上清液和沉淀的过程。下列相关叙述错误的是( )

A.上清液和子代噬菌体中都具有较高的放射性

B.合成子代噬菌体蛋白质所需的氨基酸来自细菌

C.保温时间过长对上清液中的放射性无影响

D.一条mRNA上结合多个核糖体能翻译出不同种的蛋白质

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科目:高中生物 来源:2015-2016学年河南中原名校高二下学情调研考试生物试卷(解析版) 题型:选择题

下列关于生物体内酶的叙述,正确的是( )

A.低温能破坏酶的分子结构,从而抑制酶的活性

B.酶的合成可能只与转录过程直接相关

C.酶能为化学反应提供活化能而加快反应速率

D.酶应在最适温度下长期保存以维持最高活性

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科目:高中生物 来源: 题型:选择题

5.如图示人工培养的肝细胞中DNA含量随时间变化的曲线,培养中所有细胞都处于细胞周期的同一阶段.以下分析正确的是(  )
A.AB段主要变化是核仁核膜消失
B.BC段包含分裂前期、中期、后期
C.DE段细胞内会出现细胞板
D.人工培养肝细胞的细胞周期是12小时

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12.如表为小鼠的一个卵原细胞发生连续几个生理过程中细胞染色体组数的变化及各阶段相关特点的描述.下列说法正确的是(  )
 
生理过程
 
 
 
 
 

 
 
 
染色体组数  
2→1→2→1
 
1→2
 
2→4→2
相关描述性激素作用细胞膜功能体现遗传信息不变功能趋向专门化
 
A.甲过程中性激素能为其提供能量B.乙过程需要进行细胞间的信息交流
C.丙过程会出现同源染色体分离D.丁过程形成的细胞遗传信息要改变

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7.如图所示是验证细胞呼吸产生CO2的实验装置,在透明的容器B中放入湿润的种子.以下说法中正确的是(  )
A.在光照条件下,澄清石灰水不会变浑浊
B.种子不进行光合作用,检测到的CO2是细胞呼吸产生的
C.在黑暗条件下,种子不进行细胞呼吸
D.光照条件下若澄清石灰水变浑浊,是由于光照下种子的光合作用旺盛

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8.囊性纤维病是一种单基因遗传病,如图表示某家系中,囊性纤维病(基因为A、a)和红绿色盲(基因为B、b)的遗传情况.请回答:
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(4)仅考虑红绿色盲的遗传,请用遗传图解分析II-7和II-8为亲本生育子女的情况.

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同步练习册答案