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回答下列关于基因工程的问题。
口蹄疫是由口蹄疫病毒引起的一种偶蹄动物传染病,目前常用接种弱毒疫苗的方法预防。疫苗的主要成分是该病毒的一种结构蛋白VPI。科学家尝试利用转基因番茄来生产口蹄疫疫苗,过程如下图1所示。图2表示目的基因与pZHZ1质粒构建重组质粒的过程,E、F、G、H分别为A、B、C、D四种不同限制酶的酶切位点。请据图回答。

1.如图1所示,口蹄疫病毒的遗传物质为RNA,则在过程①中,必须用到的酶是      ;在过程②中,必须用到的酶是                
2.图2所示,若限制酶A、B切割出的末端完全不同,那么用这种双酶切的方法构建重组质粒的优点是                                             。
3.已知质粒pZHZ1的长度为3.7kb,(1kb=1000对碱基)其中EF区域长度为0.2kb,GE区域长度为0.8kb,FH区域长度为0.5kb。现分别用限制酶G、H切割重组质粒pZHZ2样品,结果被酶G切割成1.6kb和3.1kb两个片段,被酶H切割成1.2kb和3.5kb两个片段。据酶切结果判断VPI基因大小为             kb,并将目的基因内部的酶G、酶H切割位点用相应的字母标注在答案纸的对应位置                     
4.过程⑥的培养基中除了加入各种必需营养物质和                  等激素外,还需要添加                     筛选出含有重组质粒的叶片小段。
5.获得表达VPI蛋白的番茄植株以后,需要进行免疫效力的测定。具体方法是:将转基因番茄叶片提取液注射到豚鼠体内,每半个月注射一次,三次后检测豚鼠血液内产生的                的数量。


1.逆转录酶   限制酶、DNA连接酶
2.防止目的基因和运载体自身环化,保证了目的基因和质粒的定向连接
3.1.2kb  
4.细胞分裂素和生长素    卡那霉素       5.VPI抗体

解析试题分析:
1.图1的过程①为逆转录,必须用到的酶是逆转录酶;过程②是将目的基因与质粒结合,必须用到的酶是限制酶、DNA连接酶。又因为形成重组质粒之前,质粒中的EF段被切除,其长度为0.2kb,剩余的质粒长度为3.7-0.2=3.5kb,所以目的基因的长度为4.7-3.5=1.2kb。
2.若限制酶A、B切割出的末端完全不同,则构建重组质粒时可有效防止防止目的基因和运载体自身环化,保证了目的基因和质粒的定向连接。
3.由图2可知重组质粒被限制酶G、H切割后都等到两种长度的DNA片段,且两种DNA片段长度之和均为4.7kb,说明重组质粒的长度为4.7kb;目的基因内部的酶G、酶H切割位点可表示为

4.过程⑥是植物组织培养,培养基中除了加入各种必需营养物质和细胞分裂素和生长素等激素外,还需要添加卡那霉素筛选出含有重组质粒的叶片小段(因为重组质粒中的标记基因是卡那霉素抗性基因)。
5.要进行免疫效力的测定可用抗原-抗体杂交法,即将转基因番茄叶片提取液注射到豚鼠体内,每半个月注射一次,三次后检测豚鼠血液内产生的VPI抗体的数量。
考点:本大题考查基因工程的相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识的网络结构的能力。

练习册系列答案
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科目:高中生物 来源: 题型:综合题

下图为下丘脑与垂体调节内分泌活动的示意图,请据图分析回答:

(1)如果头部遭受创伤导致图中细胞③处的细胞体大量破坏,将出现明显的多尿现象。这说明E处分泌的                物质减少。
(2)当人体受到寒冷刺激时,在相关部位的影响下,细胞①处产生兴奋,兴奋通过          (结构)传递给细胞②,使其兴奋,比较A血管和B血管相比,B血管中中含时明显增加的激素是           ,其最终会引起甲状腺激素分泌增加。图中所示的A、B和C三条血管中,能检测到甲状腺激素的血管有    
(3)A处和B处血管中氧气浓度大小关系为            
(4)在下图示神经纤维某处的细胞膜内外放置电极a和b,此时测得的两侧电位差为静息电位,是由            引起的。若在图中膜外M点给予一次适宜刺激,通过电压表测量神经细胞膜内、外电位差(膜内外电位差=膜外电位-膜内电位)。坐标图中符合实验结果的曲线是_________。

(5)下丘脑中神经细胞能完成的生理活动有_____________。
①具有分泌物质的功能             ②DNA分子的解旋过程
③代谢中产生水与消耗水            ④核DNA分子复制与基因表达

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科目:高中生物 来源: 题型:综合题

一对表现正常的夫妇,其家族中都有遗传性囊性纤维化病(常染色体隐性遗传病)患者。医生对他们进行了遗传咨询后,决定运用试管婴儿的方法实现他们的优生愿望。医生首先为女性注射   ,刺激卵泡成长,实现控制性超数排卵,然后在局部麻醉下从卵巢中吸取   ,并在显微镜下将其移到含特殊培养液的培养皿中,置于37 ℃培养箱中培养。再从男性体内采集精子经过   处理,其方法通常采用      。处理后的精子与卵子放在含有   的同一培养皿中完成   。然后将受精卵移入发育培养液中继续培养,检查   和发育能力,待发育到桑椹胚或囊胚时,分别对多个胚胎的细胞进行   ,选择出   的胚胎植入母亲   内,避免遗传病孩子出生。

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科目:高中生物 来源: 题型:综合题

下图为光能在叶绿体中转换的示意图,U、V、W、X、Y代表参与光能转换的物质。

U在光合作用中的作用是               ;U至W的能量转换在               上进行.

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科目:高中生物 来源: 题型:综合题

螺旋蛆蝇是一种寄生在家畜上的动物。在实验室里,把螺旋蛆蝇分成数量相同的两组:一组使用杀虫剂,另一组使用电离辐射促使雄性不育。实验结果如右图所示,请回答问题。
 
(1)从图一看,使用杀虫剂处理后,螺旋蛆蝇个体数量逐渐上升。若用现代生物进化理论进行解释,其原因是螺旋蛆蝇中存在_     __,在杀虫剂作用下,___________________。
(2)在电离辐射后,螺旋蛆蝇会产生如图二所示的情况,对图二进行分析,可知基因A的突变是______    
(3)采用电离辐射促使雄性不育的方法消灭螺旋蛆蝇,虽然最终能达到较理想的效果,但所需时间较长,产生这一现象的主要原因是_________________________。
(4)通过比较各种不同蝇的DNA序列,可以确定它们之间的亲缘关系。现有甲、乙、丙三种蝇,其编码呼吸酶的部分基因片段、DNA单链及DNA单链中的碱基序列如下图。

如果让c′链和b′链分别与a链混合,可知:与甲的亲缘关系最近的蝇是________,上述研究为生物进化提供了________(方面)的证据。

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科目:高中生物 来源: 题型:综合题

下图是根、茎对生长素作用的反应曲线,图示字母中表示根近地侧的是_____、茎的远地侧的是_____。

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科目:高中生物 来源: 题型:综合题

调查统计的方法被广泛应用于生物科学研究之中。在一个草原生态系统中,草是生产者,鼠是初级消费者。现将某动物新物种X引入该生态系统,调查表明鼠与X的种群数量变化如下表:

时间(年)
鼠种群数量(只)
X种群数量(只)
1
18900
100
2
19500
120
3
14500
200
4
10500
250
5
9500
180
6
9600
170
7
9500
180
8
9600
170
 
(1)据表分析,鼠种群与X种群的关系是________。若在第9年间,大量捕杀物种X,则第10年鼠种群数量变化趋势是________。
(2)对鼠种群数量进行调查,一般采用标记重捕法。由于鼠类在被捕捉过一次后就很难再次被捕捉,所以上述计算所得的种群个体总数可能会比实际值偏________。
(3)土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性,若调查弃耕农田土壤小动物类群丰富度,常采用________________________法。某研究性学习小组设计了如图所示装置,从选取的土样中收集小动物,但他们设计的这一装置不够完善,

请写出完善该装置的做法:_________________________。接下来对采集到收集瓶中的小动物还应做的工作是_____________。

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科目:高中生物 来源: 题型:综合题

人类遗传病调查中发现两个家系都有甲遗传病(基因为H、h)和乙遗传病(基因为T、t)患者,系谱图如下。以往研究表明在正常人群中Hh基因型频率为l0-4。请分析并回答问预(所有概率用分数表示):

(1)甲病的遗传方式为_________________,乙病最可能的遗传方式为_________________。
(2)若I一4无乙病致病基因,则:
①I一1的基因型为____________;Ⅱ-5的基因型为__________。
②如果Ⅱ一5与II一6结婚,则所生男孩同时患两种遗传病的概率为_____________。
③如果Ⅱ一7与Ⅱ一8再生育一个女儿,则女儿患甲病的概率约为_______________。
④如果Ⅱ一5与h基因携带者结婚并生育一个表现型正常的儿子,则儿子携带h基因的概率为______。

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科目:高中生物 来源: 题型:综合题

研究发现柚皮精油和乳酸菌素(小分子蛋白质)均有抑菌作用,两者的提取及应用如图所示。
柚皮糊状液体柚皮精油
乳酸菌A培养液乳酸菌素
抑菌实验
(1)柚皮易焦糊,宜采用   法提取柚皮精油,该过程得到的糊状液体可通过   除去其中的固体杂质。
(2)筛选乳酸菌A时可选用平板划线法或       接种。对新配制的培养基灭菌时所用的设备是        。实验前需对超净工作台进行   处理。
(3)培养基中的尿素可为乳酸菌A生长提供   。电泳法纯化乳酸菌素时,若分离带电荷相同的蛋白质,则其分子量越大,电泳速度   
(4)抑菌实验时,在长满致病菌的平板上,会出现以抑菌物质为中心的透明圈。可通过测定透明圈的   来比较柚皮精油和乳酸菌素的抑菌效果。

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