【题目】变异链球菌在牙面的粘附、集聚是龋齿发生的先决条件,转基因可食防龋疫苗是通过基因工程技术,将变异链球菌中与龋齿发生密切相关的抗原基因(PAcA基因)转入植物的表达载体中,利用植物生物反应器生产的可食用基因工程疫苗.
(1)转基因植物的制备:单一使用PAcA基因,机体免疫应答不理想,霍乱毒素中有增强机体免疫应答的氨基酸序列(CTB),将CTB基因与PAcA基因连接成嵌合(PAcA﹣CTB)基因,作为与Ti质粒的T﹣DNA拼接,并用法导入离体的黄瓜叶肉细胞中,经植物组织培养获得转基因植株.
(2)转基因植株目的基因的PCR鉴定:已知PAcA﹣CTB基因部分序列如下 5′﹣﹣﹣CCGTGT…ATGCCT﹣﹣﹣3′
3′﹣﹣﹣GGCACA…TACGGA﹣﹣﹣5′
根据上述序列选择引物(填字母)进行PCR.
A.引物:5′﹣GGCACA﹣3′
B.引物:5′﹣AGGCAT﹣3′
C.引物:5′﹣CCGUGU﹣3′
D.引物:5′﹣CCGTGT﹣3′
反应结束后,电泳检测PCR产物,结果如图(1来自未转化植株,2是含PAcA﹣CTB基因的质粒,3﹣10来自转基因植物),从结果可以看出,号植物含有PAcA﹣CTB基因.
(3)对上述含PAcA﹣CTB基因的植株进一步研究,发现其中一些植株体细胞中含两个PAcA﹣CTB基因(用字母A表示,基因间无累加效应).为了确定这两个基因与染色体的位置关系,研究人员单独种植每株黄瓜,将同一植株上雄花花粉授到雌花柱头上,通过子一代表现型及其分离比进行分析: ①若F1中疫苗植株:非疫苗植株= , 则PAcA﹣CTB基因位于非同源染色体上,基因与染色体的位置关系如图甲所示.
②若F1中疫苗植株:非疫苗植株=3:1,则两个基因位于 , 请在图乙中标出基因.
③若F1全为疫苗植株,则两个基因位于 , 请在图丙中标出基因.
(4)上述三种基因与染色体的位置关系适于进行推广种植的是两个基因位于的植株.多年后,若出现了非疫苗植株,请写出一种可能的变异类型及产生的原因 .
【答案】
(1)抗原目的基因;农杆菌转化
(2)BD;3,5,8,9,10
(3)15:1;(同)一条染色体上,图乙中(也可画在另一对染色体上);(一对)同源染色体上,图丙中(也可画在另一对染色体上)
(4)(一对)同源染色体上;基因突变,A基因突变为a;基因重组,四分体时期姐妹染色单体交叉互换使两个A基因位于同一条染色体上;染色体变异,染色体缺失使A基因缺失;或染色体倒位、染色体易位
【解析】解:(1)转基因植物的制备:单一使用PAcA基因,机体免疫应答不理想,霍乱毒素中有增强机体免疫应答的氨基酸序列(CTB),将CTB基因与PAcA基因连接成嵌合(PAcA﹣CTB)基因,作为抗原目的基因与Ti质粒的T﹣DNA拼接,并用农杆菌转化法导入离体的黄瓜叶肉细胞中,经植物组织培养获得转基因植株.(2)已知PAcA﹣CTB基因部分序列如下:5′﹣﹣﹣CCGTGT…ATGCCT﹣﹣﹣3′ 3′﹣﹣﹣GGCACA…TACGGA﹣﹣﹣5′
由于PCR技术中,子链合成方向是从5′到3′,因此应该选择引物 BD进行PCR.反应结束后,电泳检测PCR产物,结果如图(1来自未转化植株,2是含PAcA﹣CTB基因的质粒,3﹣10来自转基因植物),从结果可以看出3、5、8、9、10号植物含有PAcA﹣CTB基因.(3)①PAcA﹣CTB基因位于非同源染色体上,且基因与染色体的位置关系如图甲所示,则其产生aa配子的概率为 ,因此F1中疫苗植株:非疫苗植株= .②若F1中疫苗植株:非疫苗植株=3:1,相当于一对等位基因的遗传结果,则两个A基因位于(同)一条染色体上.③若F1全为疫苗植株,则所有配子都含有A基因,因此两个A基因位于(一对)同源染色体上.(4)上述三种基因与染色体的位置关系适于进行推广种植的是两个基因位于 (一对)同源染色体上的植株.多年后,出现了非疫苗植株,其可能的变异类型及产生的原因是基因突变,A基因突变为a;基因重组,四分体时期姐妹染色单体交叉互换使两个A基因位于同一条染色体上;染色体变异,染色体缺失使A基因缺失;或染色体倒位、染色体易位.
所以答案是:(1)抗原目的基因 农杆菌转化(2)BD 3,5,8,9,10(3)①15:1②(同)一条染色体上,图乙中(也可画在另一对染色体上)③(一对)同源染色体上,图丙中(也可画在另一对染色体上)(4)(一对)同源染色体上 基因突变,A基因突变为a;基因重组,四分体时期姐妹染色单体交叉互换使两个A基因位于同一条染色体上;染色体变异,染色体缺失使A基因缺失;或染色体倒位、染色体易位
【考点精析】本题主要考查了基因工程的原理及技术的相关知识点,需要掌握基因工程的原理是利用DNA重组技术才能正确解答此题.
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【题目】细胞是生物体结构和功能的基本单位,关于细胞的叙述不正确的是
A.凡是细胞中含有叶绿体的生物就一定是自养生物
B.原核细胞能发生碱基互补配对的细胞器只有核糖体
C.真核细胞中的细胞骨架都是由纤维素和果胶构成的
D.细胞质基质中含有多种酶,是许多种代谢活动的场所
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【题目】遗传因子组成为AAbb和aaBB的个体杂交,在F2代的重组型个体中,单杂合子(一对遗传因子杂合,一对遗传因子纯合)所占的比例为( )
A. 1/4 B. 1/8 C. 2/5 D. 1/16
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【题目】2016年12月1日是第29个“世界艾滋病日”,艾滋病是感染人类免疫缺陷病毒(HIV)导致的传染性疾病,医疗工作者一直致力于艾滋病的预防与治疗.请回答下列问题:
(1)HIV感染初期,机体通过免疫产生大量抗体,可通过杂交的方法进行诊断.
(2)图1表示HIV侵染T淋巴细胞的过程,①~⑧代表生理过程.图中①表示 , ②表示 . 下列说法正确的是(填字母)
A.③所需的酶是RNA聚合酶
B.④体现了膜的流动性
C.⑤所需的酶是解旋酶
D.⑥需要消耗ATP完成
(3)CRISPR/Cas9基因编辑技术可进行基因定点编辑,原理如图2所示.
CRISPR/Cas9可以改造哺乳动物细胞的CD4受体基因,使该基因发生 , 改造后的细胞可以通过增殖分化产生大量T淋巴细胞.这种T淋巴细胞可以有效防止HIV病毒感染,其原因是 .
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【题目】下列有关线粒体和叶绿体的叙述,正确的是( )
A. 普通光学显微镜观察时都需要染色
B. 都有双层膜结构并内含DNA、核糖体
C. 能进行光合作用的生物都含有叶绿体,能进行有氧呼吸的生物都含有线粒体
D. ATP和[H]的合成都在基质中完成
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【题目】下图表示在不同生命活动过程中,细胞内染色体数目的变化曲线,下列叙述正确的是 ( )
A. a 过程没有姐妹染色单体
B. b 过程细胞数目不变
C. c 过程发生细胞融合
D. d 过程没有同源染色体
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【题目】假定某动物体细胞染色体数目2n=4,据图指出下列叙述不正确的是。
A. ②为减数第一次分裂四分体时期,③为有丝分裂中期
B. ③④细胞中染色体上的DNA含量相等
C. ⑤为有丝分裂后期,⑥为减数第二次分裂后期
D. 图中每个细胞中至少含有两对同源染色体
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【题目】为探究两种药物紫杉醇和顺铂对食道癌细胞增殖和凋亡的影响,研究者进行了如下实验:
(1)首先将食道癌细胞接种于动物细胞培养液中进行培养,培养液中除具有必需营养物质外,还需添加适量抗生素,目的是 .
(2)实验步骤: ①向多孔培养板每孔接种 , 培养12h.
②实验组:向每孔分别加入100μL含紫杉醇或顺铂的培养液,培养48h;
对照组: .
③重复步骤②两次,以减少实验误差.
(3)实验结果: 培养48h后,统计并计算实验组和对照组的 , 进一步计算各组细胞生长抑制率.计算公式:细胞生长抑制率(%)=(1﹣实验组细胞数/对照组细胞数)×100%,结果如下图:
综合上图分析,紫杉醇和顺铂两种药物对食道癌细胞的作用效果包括 .
(4)食道癌发生的重要原因是细胞增殖与凋亡失衡,为探究紫杉醇和顺铂对与细胞凋亡相关的基因(抑制凋亡基因Bcl﹣2,促进凋亡基因Bax)表达的影响,研究者在实验数据基础上进行了相关分析:
据图分析,紫杉醇和顺铂两种药物通过 , 阻止食道癌进一步发展,且二者具有作用.
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【题目】关于细胞内外K+、Na+和Cl-的叙述,错误的是( )
A.Na+与神经细胞膜上兴奋传导有关
B.人体血浆中K+的浓度比红细胞中的高
C.神经细胞静息电位形成的主要原因是K+外流
D.Na+和Cl-是形成哺乳动物血浆渗透压的主要物质
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