【题目】聚羟基脂肪酸酯( PHA)是一种结构多样化、生物可降解的高分子聚合物,广泛应用于生活、医药、农业等多个方面。许多野生型微生物可以天然产生不同种类的PHA。科学家应用基因工程等技术,对野生嗜盐细菌进行改造, 作为高效生产PHA 的底盘微生物。
(1)基因工程常用原核生物作为受体细胞,原因是________________________。
基因工程的核心步骤是________________。
(2)科学家对嗜盐菌进行基因改造,使一种嗜盐菌能够产生多种PHA,利用的原理是基因控制性状途径中的________________________________。
基因改造需要用到的基因工程的工具酶是________________________________。
(3)PHA 在细菌细胞内的积累量可能受到细菌细胞体积的限制。科学家发现,让细菌的细胞分裂抑制因子SulA 或MinCD基因“过表达”,可以使细菌细胞不能正常分裂而形成纤维状延长的细菌,以提高细胞 PHA 的积累量。实验的关键是对SulA 或MinCD基因中的______________(填入相关的基因结构)进行改造。
(4)PHA被看好用于开发人工食道、神经导管等医疗材料,研究中可用动物细胞法判断PHA对细胞的毒性。基本研究思路是:首先使被培养细胞处于_______的环境;将细胞所需的基本营养物质按种类和所需数量严格配置成培养基,此类培养基称为__________________,在此培养基中还要加入___________,此外,通常还需加入血清等天然成分;在适宜环境条件下培养一段时间,根据变异细胞占全部培养细胞的百分数,可以判断PHA的毒性。
【答案】繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少??? 基因表达载体的构建??? 基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状??? 限制性核酸内切酶、DNA连接酶??? 启动子??? 无菌、无毒??? 合成培养基??? PHA???
【解析】
基因工程所需的工具有限制酶、DNA连接酶和运载体。
基因工程的操作步骤有:目的基因的获取、基因表达载体的构建,把目的基因导入受体细胞,目的基因的检测和鉴定。
(1)微生物繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少,基因工程常用原核生物作为受体细胞。基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建。
(2)科学家对嗜盐菌进行基因改造,基因可以通过控制酶的合成间接的控制生物的性状,从而使一种嗜盐菌能够产生多种PHA。基因工程的工具酶是限制酶和DNA连接酶。
(3)对SulA 或MinCD基因中的启动子进行改造,使其过表达,进而引起细菌呈纤维状,从而提高细胞PHA的积累量。
(4)动物细胞需要处于无菌无毒的环境中,将细胞所需的基本营养物质按种类和所需数量严格配置成培养基,此类培养基称为合成培养基,在此培养基中还要加入PHA,此外,通常还需加入血清等天然成分;在适宜环境条件下培养一段时间,根据变异细胞占全部培养细胞的百分数,可以判断PHA的毒性。
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【题目】致死基因的存在可影响后代的性状分离比。现有两对等位基因均杂合的个体(两对等位基因独立遗传)进行自交,其具有某种基因型的配子或后代致死,不考虑环境因素对表现型的影响,请回答下列问题:
(1)让该个体自交,若后代中两对相对性状表现型的数量比为1:2:3:6,则推测原因可能是_______________________________________________,如用B-b、D-d表示相关基因,后代中基因型为BbDd的个体比例为____________。
(2)让该个体自交,若后代中两对相对性状表现型的数量比为1:3:3:5,则推测原因可能是_______________________________________________。
(3)在某种雌雄异体生物中获得基因型分别为BbXDXd、BbXDY的雌雄个体,让其相互交配,后代分离比也是1:2:3:6,可以根据后代的分离比及与性别的关系,判断致死基因是位于常染色体上还是性染色体上,请写出判断的依据(要求分别写出后代雌雄个体的分离比): ______________。
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【题目】鸭喙具有黑、黄、花三种颜色,为探索鸭喙颜色表型的遗传规律,研究人员利用两个家系(甲和乙)中的黑喙鸭与某纯种黄喙鸭(无色素)为材料设计不同的杂交组合,为鸭的育种提供理论依据。
组别 | 亲本杂交组合 | 后代表现型及比例 |
第一组 | 家系甲(黑喙)x纯种黄喙鸭 | F1中多数为黑喙鸭、少数为黄喙鸭 |
第二组 | 家系乙(黑喙)x纯种黄喙鸭 | F1中多数为黑喙鸭、少数为花喙鸭 |
第三组 | 第一组F1中黑喙鸭 x F1中黑喙鸭 | 黑喙鸭:花喙鸭:黄喙鸭 =9:3:4 |
第四组 | 第一组F1中黑喙鸭 x F1中黄喙鸭 | 黑喙鸭:花喙鸭:黄喙鸭 = 3:1:4 |
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(1)已知鸭喙色的遗传与性别无关。上述四组实验中的第_________组可以判断鸭喙色由两对基因控制,符合__________规律。
(2)若控制鸭喙色性状的两对基因中A基因控制黑色素的生成,B基因可以使黑色素在整个喙部沉积,则第四组亲本的基因型为__________。推测花喙产生的原因是________________________。
(3)综合上述信息可知,第一、二组杂交结果的出现可能与家系甲、乙种混有不同基因型的个体有关。据此分析一、二组结果出现的具体原因是___________________。第四组亲本中黄喙鸭与第二组F1中花喙鸭杂交,后代的表现型及比例为_________________。
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【题目】下列有关说法中错误的是(??? )
A.核酸是一切生物的遗传物质
B.DNA和RNA的基本组成单位都是核苷酸
C.观察DNA和RNA在细胞中的分布实验步骤:制片-水解-染色-冲洗涂片-观察
D.磷脂是所有细胞必不可少的脂质
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【题目】果蝇为XY型性别决定,表中所示为果蝇受精卵中性染色体组成及发育情况,请分析回答:
现有正常白眼雌果蝇(XrXr)与红眼雄果蝇(XRY)杂交。
受精卵中性染色体组成 | 发育情况 |
XX、XXY | 雌性,可育 |
XY、XYY | 雄性,可育 |
XXX、YO(没有X染色体)、XY | 胚胎期致死 |
XO(没有Y染色体) | 雄性,不育 |
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(1)若子代中出现一只红眼不育雄果蝇。请分析该现象的原因___________________。
(2)若子代中出现一只白眼雌果蝇。请设计实验,探究该现象的原因:
实验思路:让该白眼雌果蝇与_________交配,______________________。
预期结果及结论
若后代__________________________,则说明这只白眼雌果蝇出现的原因只是环境因素
若后代__________________________,则说明这只白眼雌果蝇出现的原因是基因突变。
若后代__________________________,则说明这只白眼雌果蝇出现的原因是XXY染色体。
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【题目】细胞中几乎所有的代谢都需要酶的催化,下列关于酶的叙述,错误的是(??? )
A.在动植物细胞的细胞质基质中都存在着大量的分解葡萄糖的酶
B.激素都是通过影响细胞内酶活性来调节细胞的代谢活动
C.探究pH对酶活性的影响时,酶与底物混合前要调节pH
D.在真核细胞中,核外也有DNA聚合酶与RNA聚合酶分布
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【题目】根据“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验,回答下列问题:
(1)检测成熟梨汁中是否存在还原糖所用的试剂是_______,该试剂极不稳定,使用时需_______。
(2)检测花生子叶中脂肪的实验中,苏丹Ⅲ染液能将脂肪染成________。用其染色时,要用酒精冲洗,目的是________。
(3)检测黄豆组织中存在蛋白质时,首先向试管内注入2 mL 待测组织样液,再向组织样液中加入_________(填检测试剂名称)。
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【题目】研究发现T细胞表面的PD-1和癌细胞表面的PD-L1结合后,T细胞的活性会受到抑制,使其无法识别癌细胞,导致癌细胞的免疫逃逸。来那度胺是一种新型免疫调节剂,临床用于肿瘤的治疗。研究人员利用HepG2细胞(一种肝癌细胞)对来那度胺的作用机理进行了相关研究。下列说法错误的是(??? )
A.HepG2细胞中的遗传物质可能受到损伤,细胞的增殖失去控制
B.当体内出现癌细胞时,机体主要通过细胞免疫发挥免疫防卫功能
C.HepG2细胞表面的糖蛋白减少,其细胞中可能发生多个基因突变
D.来那度胺可能减少了PD-1和PD-L1的结合进而增强了T细胞的活性
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【题目】青少年型糖尿病是严重威胁青少年健康的一种遗传病。对于该病的叙述不正确的是( )
A.研究其发病率采取的正确方法是在人群中随机抽样调查并计算发病率
B.该病导致消瘦的原因可能是利用葡萄糖供能受阻,使机体消耗较多的脂肪
C.该病为单基因遗传病
D.该病的产生可能是遗传物质和环境因素共同作用的结果
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