【题目】用基因工程技术从分离、提纯的圆褐固氮菌中获取固氮基因,然后进行PCR扩增。表1和表2分别表示用PCR扩增固氮基因的反应体系及反应条件。
表1
PCR反 应体系 | 缓冲液 | 脱氧核苷酸 | 引物A | 引物B | DNA聚合酶 | 模板DNA |
50 μL | 5 μL | 0.5 μL | 0.5 μL | 0.5 μL | 0.5U | 1~2 μL |
加去离子水补足至50 μL |
表2
反应 条件 | 复性 | 延伸 | 30次循环后 | 保温 | |
温度 | 55 ℃ | 72 ℃ | 适宜 | 4 ℃ | |
时间 | 30 s | 1 min | 5~10 min | 2 h |
(1)从表1和表2中可得出,PCR技术与DNA复制相比较,主要区别之一是__________。此外,从反应条件看,所使用的DNA聚合酶应具有____________________________________的特点。每次循环都需要2种引物的主要原因是_____________________________________________。
(2)在对固氮基因产物的生产研究中,需要从复杂的细胞混合物中提取、分离高纯度的蛋白质。下图表示蛋白质提取和分离实验涉及的相关原理。
①图甲表示相对分子质量不同的蛋白质通过凝胶色谱法分离的过程。试管中收集到的液体最先出现的是相对分子质量较大的蛋白质,原因是_________________________________________。
②图乙所示实验模拟电泳现象,U型管左侧的颜色逐渐变深,原因是_____________________。
【答案】需要ATP(或需要加入引物,或不需要解旋酶等) 耐高温 DNA聚合酶只能从3′端开始延伸DNA链 相对分子质量较大的蛋白质,从凝胶颗粒之间的间隙穿过凝胶柱,路程短,移动速度较快,最先洗脱出来 Fe(OH)3胶体带正电荷,在电场作用下,向阴极移动
【解析】
1、PCR技术的原理是模拟生物体内DNA分子复制的过程,利用DNA分子热变形原理,通过控制温度控制控制DNA分子的解聚和结合,DNA分子体内复制过程DNA的解旋是在解旋酶的作用下实现的;PCR扩增DNA片段过程最高经过n次扩增,形成的DNA分子数是2n个,其中只有2条单链不含有引物。
2、凝胶色谱法(分配色谱法)
(1)原理:分子量大的分子通过多孔凝胶颗粒的间隙,路程短,流动快;分子量小的分子穿过多孔凝胶颗粒内部,路程长,流动慢。
(2)凝胶材料:多孔性,多糖类化合物,如葡聚糖、琼脂糖。
(3)分离过程:
混合物上柱→洗脱→大分子流动快、小分子流动慢→收集大分子→收集小分子。
洗脱:从色谱柱上端不断注入缓冲液,促使蛋白质分子的差速流动。
(4)作用:分离蛋白质,测定生物大分子分子量,蛋白质的脱盐等。
(1)从表1和表2中可得出,PCR技术与DNA复制相比较,主要区别之一是PCR技术不需要ATP(或需要加入引物,或不需要解旋酶等)。此外,从反应条件看,所使用的DNA聚合酶应具有耐高温的特点。每次循环都需要2种引物的主要原因是DNA聚合酶只能从3′端开始延伸DNA链。
(2)①相对分子质量较大的蛋白质,从凝胶颗粒之间的间隙穿过凝胶柱,路程短,移动速度较快,最先洗脱出来,因此试管中收集到的液体最先出现的是相对分子质量较大的蛋白质。
②图乙所示实验模拟电泳现象,U型管左侧的颜色逐渐变深,原因是Fe(OH)3胶体带正电荷,在电场作用下,向阴极移动。
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【题目】某生物种群数量增长倍数的变化()如图,结合曲线分析,下列说法错误的是( )
A.在bc段呈J型增长
B.ab段种群增长速率一直在增加
C.e点种群数量比d点少
D.图中c点种群数量达到最大
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【题目】拜尔将切下的燕麦胚芽鞘尖端移到去尖端胚芽鞘的一侧,发现胚芽鞘在黑暗条件下弯向对侧生长(如图所示)。该实验主要证实了( )
A.尖端产生的“影响”是一种化学物质B.胚芽鞘尖端产生“影响”不需要光
C.弯曲生长与“影响”分布不均有关D.这种“影响”只作用于幼嫩的器官
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【题目】某山区实施退耕还林之后,群落经过数十年的演替发展为树林。下图甲、乙、丙分别表示群落演替的三个连续阶段中,优势植物种群数量变化情况。下列说法错误的是
A. 实施退耕还林等措施之后,可增大部分野生动植物种群的环境容纳量
B. 甲、乙、丙之间为竞争关系,第3阶段群落具有明显的垂直分层现象
C. 演替中后一阶段优势物种的兴起,一般会造成前一阶段优势物种的灭绝
D. 该过程中,群落的物种丰富度会逐渐提高
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【题目】夏季某晴朗的一天对一密闭蔬菜大棚中的某种气体的含量进行24 h的检测,结果如图1所示,图2是叶肉细胞内两种细胞器间的相关气体关系图解,字母代表气体转移途径。请回答下列问题:
(1)图1中所测气体为________;该大棚内的蔬菜经过一昼夜后是否积累有机物?______。理由是_________________________________________________________________。
(2)当处于图1中的B点时,图2中应该进行的气体转移途径有_______(用图2中字母表示)。
(3)EC段与AE段相比较叶肉细胞内的C3含量的变化趋势是__________(增加、不变或减少),DB段与CD段相比较叶肉细胞内的C3含量的变化趋势是__________(增加、不变或减少)。
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【题目】棉盲蝽是一种对棉花危害很大的小型昆虫,其成虫和若虫刺吸棉株汁液,导致棉花减产。科研工作者对我国某地棉盲蝽的种群数量进行调查,发现在干旱年份和涝年,棉盲蝽种群数量变化分别如A、B图所示。下列相关叙述不正确的是
A.研究人员可以利用样方法对棉田中的棉盲蝽种群数量进行调查
B.不同年份自6月中旬到7月上旬,棉盲蝽种群都呈现J型增长
C.使用杀虫剂会诱发棉盲蝽产生抗性突变,因此最好进行生物防治
D.涝年棉盲蝽的危害更加严重,掌握气象数据是棉盲蝽防治的关键
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【题目】苯丙酮尿症是由于患者的体细胞中缺少一种酶,致使体内的苯丙氨酸不能沿正常途径转变成酪氨酸,而只能转变成苯丙酮酸。苯丙酮酸在体内积累过多就会对婴儿的神经系统造成不同程度的损害。下图是苯丙酮尿症的遗传系谱图(用A和a表示),请据图回答。
(1)该病的遗传方式为_________________________。
(2)Ⅰ-1与Ⅲ-8的基因型相同的概率______________;若Ⅱ-3与Ⅱ-4再生一个男孩,该男孩患病的可能性是_______________。
(3)红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病,假设Ⅲ-8无红绿色盲病致病基因,若Ⅲ-8和具有红绿色盲基因携带者的正常女性结婚,该女性怀孕后针对该遗传病进行遗传咨询和_______________等手段,对遗传病进行监控和预防,建议生_______(填序号:A.男孩,B.女孩,C.不做要求)
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【题目】下图X、Y、Z是细胞中的三种化合物,X为细胞生命活动所需要的主要能源物质,Y、Z是构成细胞膜的主要成分。下列有关说法错误的是
A. 如果X被人的红细胞吸收,不需要消耗ATP
B. 脂溶性物质可优先通过细胞膜扩散到细胞内部,与Y有关
C. 细胞膜会被蛋白酶分解,说明组成细胞膜的物质中有Z
D. 构成细胞膜的Y可以运动,而Z是静止的
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【题目】科学家从噬菌体分离出甲、乙两个不同品系,并进行了4组相关实验,实验过程和结果如下表所示。
实验编号 | 实验过程 | 实验结果 |
① | 甲品系噬菌体侵染大肠杆菌 | 分离出甲品系噬菌体 |
② | 乙品系噬菌体侵染大肠杆菌 | 分离出乙品系噬菌体 |
③ | 甲品系噬菌体的DNA+乙品系噬菌体的蛋白质侵染大肠杆菌 | 分离出甲品系噬菌体 |
④ | 乙品系噬菌体的DNA十甲品系噬菌体的蛋白质侵染大肠杆菌 | 分离出乙品系噬菌体 |
回答问题:
(1)该实验的设计思路是______________。整个实验能够证明________________________。
(2)若用15N、32P、35S同时标记T2噬菌体后,让其侵染未标记的大肠杆菌,在产生的子代噬菌体中,能够检测到的放射性元素有___________。T2噬菌体不能独立生活的原因可能是_____________(答1点)。
(3)若用烟草细胞替代大肠杆菌细胞进行上述实验,__________(“能”或“不能”)得到上述实验结果,依据是____________________。
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