【题目】转录因子OrERF是一类蛋白质,在植物抵抗逆境时发挥作用。科研人员对水稻OrERF基因进行研究。请回答:
(1)对OrERF基因转录非模板链的上游部分测序,结果如下:
除编码区以外,基因完成转录还至少需要的结构是__________,0rERF基因转录出的mRNA中的起始密码子是__________。该基因在转录形成mRNA时,起始密码子与模板链配对区域比下一个密码子的配对区域氢键数少__________个。
(2)基因表达中,编码序列在基因中所占比例一般不超过全部碱基对数量的10%,若一个基因片段中脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键有1198个,则该基因表达时需要的氨基酸总数不超过__________个(不考虑终止密码)。
(3)①②③三个元件分别在高盐、干旱、低温不同信号的诱导下,导致此基因表达出不同的OrERF蛋白,以适应高盐、干旱、低温环境,此现象说明基因的表达也受__________影响。
(4)水稻窄叶为突变性状,其突变基因位于2号染色体上。科研人员推测2号染色体上已知的三个突变基因可能与窄叶性状出现有关。野生型与突变型水稻三个突变基因中碱基及相应蛋白质的变化如下表所示。
突变基因 | Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ |
碱基变化 | C→CG | C→T | CTT→C |
蛋白质差异 | 分子结构无差异 | 氨基酸的差异数(?) | 长度有明显变化 |
据上表基因突变的类型包括_________________。上表Ⅱ中(?)内可能是________(A.0个B.1个C.很多)。
【答案】启动子、终止子AUG120环境碱基对的增添、替换、缺失ABC
【解析】
基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构改变;基因突变若发生在配子中,将遵循遗传规律传递给后代;若发生在体细胞中则不能遗传。密码子是指mRNA上决定某种氨基酸的三个相邻的碱基.一个密码子只能编码一种氨基酸,但一种氨基酸可能由1种或多种密码子决定。
(1)启动子在基因的首段,它是RNA聚合酶的结合位点,能控制着转录的开始;终止子在基因的尾端,它控制着转录的结束,故基因完成转录还至少需要的结构是启动子和终止子。根据图示发现0rERF基因转录非模板链的起始密码子编码区的碱基排列顺序为ATG,则转录模板链的碱基为TAC,因此起始密码子为AUG。起始密码子与模板链配对区域情况为:A=T、U=A、G≡C,下一个密码子(UGC)的配对区域情况为:U=A、G≡C、C≡G,因此起始密码子与模板链配对区域比下一个密码子的配对区域氢键数少(2+3+3)-(2+2+3)=1个。
(2)若一个基因片段中脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键有1198个,则可以推测出其含有碱基数为1200个,又因为编码序列在基因中所占比例一般不超过全部碱基对数量的10%,因此编码序列为≤1200×10%=120个;根据基因表达过程中,DNA分子中碱基数:mRNA中碱基数:氨基酸数=6:3:1的关系,可以推测mRNA的碱基数≤60个,该基因表达时需要的氨基酸总数≤20个。
(3)①②③三个元件分别在高盐、干旱、低温不同信号的诱导下,导致此基因表达出不同的0rERF蛋白,以适应高盐、干旱、低温环境,此现象说明基因的表达受环境影响。
(4)根据表格信息分析可知,突变基因Ⅰ的碱基变化为C→CG,可判断突变是碱基对增添造成的;突变基因Ⅱ的碱基变化为C→T,可判断突变是碱基对替换造成的;突变基因Ⅲ的碱基变化为CTT→C,可判断突变是碱基对缺失造成的。对于基因Ⅱ上的碱基C替换为T,密码子肯定发生改变,但可能决定的氨基酸与未突变表达出的氨基酸是同一种,则氨基酸的差异数为0;也可能突变后决定的氨基酸种类发生了改变或者变成了终止密码,则决定的氨基酸差异数可能有1个或多个,故选ABC。
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【题目】已知甲、乙、丙三种类型的病毒,它们的遗传信息的传递方式分别用下图表示,据图回答下列问题:
(1)乙中没有的碱基是(用字母表示)___________。
(2)图中1、8表示遗传信息的______过程;2、5、9表示遗传信息的_______过程;图中3表示遗传物质___________的过程;图中7表示遗传信息的___________过程。
(3)上述三类病毒遗传信息的传递过程必须在__________内进行。
(4)图中1、8需要解旋酶和______________酶,需要的原料是___________________,图中7需要__________酶,需要的原料是___________________。
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【题目】请根据资料回答问题:
资料1:人体器官移植最大的难题是免疫排斥。猪细胞表面有一些人体没有的抗原,如α-1,3半乳糖苷转移酶就是其中的一种,因此人体会对移植的猪器官产生免疫排斥反应。
资料2:可利用基因打靶技术对猪细胞α-l,3半乳糖苷转移酶基因进行改造,去除α-l,3半乳糖苷转移酶引起的免疫排斥,主要过程如下:
第一步:从猪囊胚中分离出胚胎干细胞(野生ES)。需要改造的基因称为“靶基因”。
第二步:在含有一段与靶基因同源的序列上,插入新霉素抗性基因(neo)完成打靶载体的构建。
第三步:打靶载体导入胚胎干细胞,与含有同源序列的DNA分子重新组合,发生置换,形成突变ES细胞基因。
第四步:突变ES细胞筛选、增殖。
(1)资料2基因改造过程中,“靶基因”是________,打靶载体的构建过程相当于基因工程基本操作步骤中的__________。插入新霉素抗性基因后,“靶基因”不能表达的原因是_________,插入的新霉素抗性基因作为标记基因起到___________作用。
(2)利用克隆技术,使突变ES细胞增殖、分化,培育出不合成α—1,3半乳糖苷转移酶的猪器官,该过程体现了胚胎干细胞在功能上具有__________。但得到的器官还不能直接移植入人体,原因是_______。
(3)基因打靶技术给人体移植器官短缺难题的解决带来了可能。据图可知,该项技木能精准定位进行基因改造是由于_____________。
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【题目】下图表示培养和纯化X细菌的部分操作步驟,下列有关叙述错误的是
A. 步骤①操作时,倒好平板后应立即将其倒置,防止水蒸气落在培养基上造成污染
B. 步骤②接种环和试管口应先在火焰上灼烧,接种环冷却后再放入试管中蘸取菌液
C. 步骤③沿多个方向划线,使接种物逐渐稀释,培养后可根据出现的单个菌落计数
D. 步骤④是将培养皿放在恒温培养箱中培养,一段时间后所得到的都是X细菌的菌落
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【题目】某种动物的眼色由两对独立遗传的等位基因(A、a 和 B、b)控制,具体控制关系如图。相关叙述正确的是( )
A. A 基因和 B 基因均通过控制酶的合成从而直接控制性状
B. B 基因上可与多个核糖体结合,以提高酶 B 的合成效率
C. 无色眼的基因型只有 1 种,猩红色眼对应的基因型有 4 种
D. 深红色眼的个体之间进行交配,子代可产生 4 种表现型
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【题目】基因表达载体的构建是基因工程的核心。图1为限制酶EcoRⅠ的识别序列,图2表示目的基因及限制酶切点,图3表示目的基因上的DNA片段,图4表示质粒.请回答下列问题:
(1)若用图1所示的限制酶EcoRⅠ切割外源DNA,就其特异性而言,切开的是____________之间相连的化学键.
(2)图3为目的基因中的某一片段,下列有关叙述正确的是_________。
A.若图中的ACT能决定一个氨基酸,则ACT可称为一个密码子
B.DNA聚合酶和DNA连接酶都可作用于②处,解旋酶作用于①处
C.若只用这个片段中的3个碱基对,排列出的DNA片段有64种
D.就游离的磷酸基而言,该片段与重组质粒相比多了2个游离的磷酸基
(3)若利用PCR技术增加目的基因的数量,由图2可知,A、B、C、D四种单链DNA片段中应选取_________作为引物(DNA复制子链的延伸方向5′→3′).该DNA分子在PCR仪中经过4次循环后会产生等长的目的基因片段_________个。
(4)为了使目的基因和质粒定向连接并且有利于受体细胞的筛选,提高重组效率,应该选择的限制酶是________。如果用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ同时对质粒进行切割,假设同时只有任意两个位点被切断且每次机会相等,则形成含有完整抗四环素基因的DNA片段有________种。
(5)如果大肠杆菌是受体细胞,则其体内应不含_______ 基因,以利于筛选出含重组质粒的受体菌.目的基因能在大肠杆菌细胞内表达出相同的蛋白质,其遗传学基础是_____________________________。
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【题目】Ⅰ.下图表示苹果叶肉细胞在温度恒定条件下,光照强度分别为a、b、c、d时,单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化。请回答:
(1)光照强度为b时,真正光合速率___________(“大于”、“等于”或“小于”)呼吸速率。
(2)光照强度为c时,苹果单位时间内O2消耗量相对值为_________。
(3)光照强度为d时,苹果叶肉细胞产生CO2的场所是________________。如果一天中12小时的光照强度为d,其余时间光照强度为a,则苹果能否生长______________________________,请说明原因_____________________________________________________________________。
Ⅱ.纳米银是将粒径做到纳米级的金属银单质。纳米银,对大肠杆菌、淋球菌、沙眼衣原体等数十种致病微生物都有强烈的抑制和杀灭作用,而且不会产生耐药性。为研究不同浓度的纳米银对小球藻叶绿素a量和细胞呼吸的影响,研究人员用不同浓度的纳米银溶液培养小球藻,实验结果如下表所示。请回答:
纳米银浓度 (mg·L-1) | 叶绿素a量 (mg·g-1) | 细胞呼吸速率 (μmolO2·m-2·s-1) |
0 | 0.070 | 1 |
1 | 0.038 | 0.2 |
5 | 0.018 | 0.1 |
10 | 0.015 | 0.001 |
(1)叶绿素a在小球藻细胞中分布在__________________。在测定叶绿素a含量时,首先要对小球藻细胞内的光合色素进行_________________,再进行定量测定。
(2)在测定纳米银对小球藻细胞呼吸的影响时,应在__________________环境中进行实验。在10mg·L-1纳米银浓度条件下,小球藻的细胞呼吸几乎完全被抑制,其可能原因主要是纳米银_______________________________________________。
(3)若将小球藻置于完全培养液中培养,小球藻主动运输吸收矿质离子的过程属于_______________________________(“吸能反应”或“放能反应”)。
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【题目】提倡有氧运动的原因之一是避免肌肉细胞无氧呼吸产生大量乳酸。如图为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。结合所学知识,分析下列说法不正确的是( )
A. c~d段肌肉细胞中的肌糖原将被大量消耗
B. 运动强度大于c后,肌肉细胞CO2的产生量将大于O2消耗量
C. 有氧呼吸使有机物中的能量大部分以热能形式散失,少部分储存在ATP中
D. 若运动强度超过c,人体获得能量的途径仍以有氧呼吸为主
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【题目】如图所示,图乙是图甲发生渗透作用之后的示意图,图丙是根毛细胞示意图,图丁表示细胞体积随时间变化的曲线。下列叙述错误的是 ( )
A. 图甲中①处溶液浓度小于②处溶液浓度
B. 图甲和图丙中都有半透膜,两者的本质区别是图丙细胞膜上有载体蛋白,使其具有选择透过性
C. 若把图丙所示细胞放在质量分数为5%的NaCl溶液中,在显微镜下连续观察一段时间发现其发生了质壁分离
D. 若把图丙所示细胞放在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中,则图丁表示细胞体积随时间推移而变化的曲线
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