【题目】2015年,屠呦呦因发现青蒿素治疗疟疾的新疗法获奖。工业上青蒿素一般从青蒿素植株中提取,产量低,价格高。基因工程及细胞工程等位培育出高青蒿素含量的青蒿提供了思路。科学家先通过紫外线处理大量青蒿幼苗后,偶尔发现一株高产植株。通过基因测序发现该高产植株控制青蒿素合成相关的一种关键酶的基因发生了突变。
(1)提取了高产植株的全部DNA后,要想快速大量获得该突变基因可以采用PCR技术,该技术的原理是___________。扩增时先要升温使DNA解旋变性,故要用到____________酶。
(2)如果用青蒿某个时期mRNA反转录产生双链cDNA片段,再用该双链cDNA进行PCR扩增,进行了30个循环后,理论上可以产生约________个DNA分子,该双链与载体连接后储存在一个受体菌群中,这个受体菌群就叫青蒿的__________________,获得的cDNA与青蒿细胞中该基因碱基序列__________(填“相同”或“不同”)。
(3)将获得的突变基因导入普通青蒿之前,先构建基因表达载体,图1、2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答:
用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒,不能使用Sma Ⅰ切割,原因是_________,构建好的重组质粒在其目的基因前要加上特殊的启动子,启动子是__________的识别和结合位点。
(4)检测目的的基因是否表达出相应蛋白质,应采用___________技术。
【答案】 DNA复制(DNA或双链复制) (或热稳定聚合) 青蒿的cDNA文库(或部分基因文库) 不同 会破坏质粒的抗性基因及外源DNA中的目的基因 RNA聚合酶 抗原-抗体杂交
【解析】试题分析:PCR技术扩增目的基因:原理是DNA双链复制;过程:第一步:加热至90~95℃DNA解链;第二步:冷却到55~60℃,引物结合到互补DNA链;第三步:加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。目的基因的检测与鉴定:(1)分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。(2)个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
(1)PCR技术扩增目的基因的原理为DNA双链复制。扩增时先要升温使DNA解旋变性,故要用到耐高温DNA聚合酶(Taq酶)。
(2)由于PCR技术利用的是DNA双链复制的原理,因此用该双链cDNA进行PCR扩增,进行了30个循环后,理论上可以产生约为230个DNA分子;又由于该基因库是由青蒿某个时期mRNA反转录产生的双链cDNA片段,只包含某种生物的部分基因,因此该双链与载体连接后储存在一个受体菌群中,这个受体菌群就叫做青蒿的cDNA文库(或部分基因文库);通过逆转录得到的目的基因中缺少基因结构中的非编码区以及编码区的内含子,因此获得的cDNA与青蒿细胞中该基因碱基序列不同。
(3)分析图2可知,目的基因和抗生素抗性基因中都含有SmaⅠ限制酶的切割位点,用SmaⅠ切割会破坏质粒的抗性基因及外源DNA中的目的基因,因此不能用SmaⅠ切割图中的质粒和外源DNA.构建好的重组质粒在其目的基因前要加上特殊的启动子,启动子是RNA聚合酶识别结合位点。
(4)检测目的基因是否表达出相应蛋白质,应采取抗原抗体杂交技术技术。
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【题目】利用转基因技术可以生产出更多廉价的胰岛素,斜土为转基因实验过程示意图,其中数字表示相应过程。
天然大肠杆菌质粒一般含有LacZ基因而不含氨苄青霉素抗性基因;人工合成的大肠杆菌puc118质粒中除含有LacZ基因外,还含有氨苄青霉素抗性基因。
若lacZ基因完整,便可表达出β-半乳糖苷酶,β-半乳糖苷酶能将培养基中含有的IPTG和X-gal水解成蓝色,形成蓝色菌落;若lacZ基因中插入了外源基因,带有puc118质粒的大肠杆菌便不能表达β-半乳糖苷酶,将形成白色菌落。此实验方法可以用于鉴别转基因实验是否获得成功。
(1)过程①②一般需要的限制性内切酶主要是从____________分离纯化出来的;过程③④需要______酶。
(2)检测受体大肠杆菌是否导入重组质粒。培养一段时间后出现三种类型:蓝色菌落、白色菌落、无菌落形成。成功导入重组质粒的菌落的表现是________________。
(3)图中的培养基中除含有大肠杆菌必需营养成分外,还应加入____________等物质,用于筛选导入了重组质粒的受体大肠杆菌。
(4)大肠杆菌细胞最常用的转化方法是:首先用_____________处理细胞,使细胞处于一种____________的生理状态,这种细胞称为感受态细胞。第二步是将____________与感受态细胞混合,在一定的温度下完成转化。
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【题目】某致病细菌分泌的外毒素,细针状结晶,无色,对人和小鼠体有很强的毒性,可引起流涎、呕吐、便血、痉挛等,以致死亡。该外毒素为环状肽,结构式如图所示:
请据图分析回答;
(1)该化合物是由___________种氨基酸组成的,该化合物中含有____________个游离的氨基。
(2)填写虚线框内结构的名称:A__________,B___________(从氨基酸结构通式的角度讲)。
(3)该外毒素在环肽形成过程中失去了___________个水分子,相对分子质量减少了______________。
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【题目】(10分)请回答有关植物生命活动调节的问题:
(1)生产上常用生长素类似物萘乙酸(NAA)处理扦插枝条,促其生根。为了验证萘乙酸的生理作用与生长素作用相似,某人取生长状况一致的某植物嫩枝若干条,随机平分为A、B、C三组,进行了如表A中所示实验:
①验中有 组(1或2或3)对照实验。
②用黑纸包住烧杯遮光的原因可能是 。
(2)研究者取生长良好4-5周龄拟南芥完全展开的叶,照光使气孔张开。撕取其下表皮,做成临时装片。从盖玻片一侧滴入不同浓度乙烯利溶液(能放出乙烯),另一侧用吸水纸吸引,重复几次后,在光下处理30 min,测量并记录气孔直径。之后滴加蒸馏水,用同样方法清除乙烯利,再在光下处理30 min,测量并记录气孔直径,结果如左下图l所示。
①图1中用乙烯利处理叶片后,气孔的变化说明,乙烯可诱导__ _。
②用 浓度的乙烯利处理拟南芥叶,既不会伤害保卫细胞,又能获得较好的诱导效果。
(3)为研究乙烯调控气孔运动的机制,研究者用乙烯利、cPTIO (NO清除剂)等处理拟南芥叶,并测定气孔直径和细胞内NO含量,结果如右上图2所示。由图2所示结果可以推测_ 。
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【题目】下列有关体液免疫与细胞免疫的说法,正确的是( )
A. 死亡细胞被吞噬细胞清除属于细胞免疫
B. T细胞受到抗原刺激后可直接转变为效应T细胞
C. T细胞释放的淋巴因子不能使受到抗原刺激的B细胞增殖
D. 细菌感染后人体产生的抗毒素属于抗体
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【题目】C,H,O三种元素在人体内质量分数约为73%左右,而在组成岩石圈的化学成分中还不到1%,这一事实说明了( )
A.生物界与非生物界具有相似性
B.生物界与非生物界的元素组成是不同的
C.生物界与非生物界具有统一性
D.生物界与非生物界存在差异性
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【题目】Kisspeptin.简称Kp,是Kp神经元产生的一类多肽类激素,它通过调节生物体内雌激素含量来调控生殖活动。
Ⅰ.通常情况下,下图中的过程①参与鹌鹑体内雌激素含量的调节:排卵前期,启动过程②进行调节。据图回答。
(1)排卵前期,Kp释放量________________,再通过分级调节,促进雌激素的分泌最终促进排卵,而雄激素又通过②调节Kp的释放量,这种调节机制称为________________调节。
(2)神经元内合成Kp的细胞器是________________。
(3)产生GnRH的器官是________________。
Ⅱ.现有一种新研制的饲料,为探究该饲料对于延长产蛋期(产蛋的时间增加,产生更多的蛋)的影响,某饲养员进行了相关的实验,统计出了相关数据。如下表
(4)新研制的饲料_________(能、不能)延长产蛋期,简要说明理由___________________________。
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【题目】下列关于DNA特点的叙述中,错误的是
A.具有独特的双螺旋结构,分子结构相对稳定
B.嘌呤和嘧啶数相等
C.一个DNA中有两个游离的磷酸基团
D.磷酸和核糖交替排列在外侧构成其基本骨架
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