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癌症源于一群不受控制地进行分裂的细胞,某白血病具有遗传性,主要是某条染色体的DNA上的基因E突变为e导致(见图甲).

I.有一对年轻夫妇,其家族这种疾病的发病率较高.现知某种能识别序列CTNAG的酶(N=任意一种核苷酸A、T、G或C),可在该序列的CT碱基之间进行切割.科学家提取该对夫妇(M和P),他们的新生儿以及非家族成员人士(J和K)的DNA,利用CTNAG酶切割DNA.经凝胶电泳后,结果如图乙.
(1)研究所用的酶称为
 

(2)J样本电泳后有两条带,K样本只有一个条带,请据图分析造成这个现象的原因是
 

(3)写出双亲的基因型:父
 
 

II.该疾病目前采取的治疗措施有放疗、化疗、基因治疗等方法.基因治疗的基本步骤是:
 
(4)治疗该白血病的目的基因是指
 
基因,基因在体外增殖的主要方法是
 

(5)病毒在此治疗中的作用是
 

假如在实验室进行如下操作:

用限制酶EcoRV单独切割该普通质粒,可产生14kB(1kB即1000个碱基对)的长链,而同时用限制酶EcoRV、Mbol联合切割同一种质粒,得到三种长度的DNA片段,见下图,其中*表示EcoRV限制酶切割的一个粘性末端.
(6)若Mbol限制酶独立切割该普通质粒,则可以产生的长度为
 
 
的DNA片段.
(7)EcoRV限制酶切割普通质粒的切割位点如下图,*为切割点.请在图上的大致位置上也用箭头标出Mbol限制酶的酶切位点,并标示相应片段长度.
考点:基因工程的应用
专题:
分析:正常基因E含有一个限制酶的切割位点,突变基因e没有限制酶的切割位点.所以正常纯合个体(EE),用该限制酶切割后,能产生两种长度的DNA片段;异常个体(ee),没有限制酶切割位点,用该限制酶处理,只能得到一种长度的DNA片段;杂合体(Ee),用该限制酶处理后,能的到3种长度的DNA片段.图中J的基因型为EE、K的基因型为ee、P和M的基因型均为Ee,新生儿的基因型为ee.
基因治疗是指把正常基因导入病人体内有缺陷的细胞中,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗疾病的目的.图中病毒的作用是将目的基因导入受体细胞,作为基因工程的运载体.
解答: 解:(1)研究所用的酶能识别序列CTNAG的酶(N=任意一种核苷酸A、T、G或C),可在该序列的CT碱基之间进行切割,称为限制性核酸内切酶.
(2)由图可知,正常基因E含有一个限制酶的切割位点,突变基因e没有限制酶的切割位点.正常纯合个体(EE),用该限制酶切割后能产生两种长度的DNA片段;异常个体(ee),没有限制酶切割位点,用该限制酶处理后只能得到一种长度的DNA片段;杂合体(Ee),用该限制酶处理后能的到3种长度的DNA片段.
(3)M和P电泳后都含有3中长度的DNA片段,说明双亲的基因型均为Ee.
(4)治疗白血病的基因是正常的基因.PCR是体外大量扩增DNA的核酸合成技术.
(5)病毒作为运载目的基因的运载体.
(6)用限制酶EcoRV单独切割该普通质粒,可产生14kB的长链,而同时用限制酶EcoRV、Mbol联合切割同一种质粒,得到三种长度的DNA片段(2.5kb、5.5kb、6kb),其中2.5kb和5.5kb的DNA片段含有EcoRV限制酶切割的一个粘性末端,说明这两个片段是EcoRV酶切割后能产生的,所以Mbol限制酶切割能产生2.5+5.5=8kb和6kb两种长度的DNA.
(7)由第(6)小问分析可知,Mbol限制酶且位点距EcoRV酶切位点两侧2.5kb和5.5kb处.
故答案:(1)限制性内切酶
(2)由于基因突变后,导致原来限制性内切酶识别和作用的基因序列由CTNAG变成CTNAC,不能切断基因,只有1条链所致
(3)Ee    Ee    II
(4)正常的基因       PCR技术
(5)正常基因的载体,或运载正常基因导入患者的骨髓细
(6)8与6
(7)
点评:本题图表考查基因工程的相关知识,意在考查考生分析题图获取有效信息的能力;理解所学知识要点,把握知识内在联系的能力;能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论.
练习册系列答案
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下列各组术语中,两者相关性最小的是(  )
A、拟核--染色质
B、核糖体--RNA
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将二倍体西瓜幼苗(基因型Aa)用适宜浓度秋水仙素处理后得到四倍体西瓜,则(  )
A、该四倍体自交后代会发生性状分离
B、该四倍体西瓜不能产生种子
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回答下列有关生物变异和进化的问题.
青霉菌原始品系经过人工培育,其产量已大大提高.如果青霉菌原始品系的产量为1,下列是青霉菌产量变化的示意图:

(1)原始品系→品系A未作人工处理,其品系变化的最可能原因是
 

(2)自然环境中,新物种形成具备的三个环节是
 
.进化的方向由
 
主导.
(3)图中显示了
 
的结果,使得青霉菌产量不断提高,最终获得高产的青霉菌,请从达尔文进化论的角度解释其原因
 

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回答下列生物进化和生物多样性的相关问题
有条纹的无条纹的活着的264296破裂的486377在一个新的地区新建一蜗牛种群,蜗牛表1鸟类捕食不同品种蜗牛的情况被鸟类捕食,鸟在石头上打破蜗牛,吃掉柔软的身体留下外壳.有的蜗牛有条纹有的则无条纹.记录的相关数据见表.

有条纹的 无条纹的
活着的 264 296
破裂的 486 377
(1)请在答题纸上将表中数据转换为柱形图,以显示两种蜗牛被鸟类捕食的概率
 

(2)预测经过几个世代后,有条纹和无条纹的基因频率将发生的变化是
 
.引起这一变化的原因是
 

(3)已知蜗牛条纹受控于常染色体上1对基因A(有条纹)、a(无条纹).在新建的这一蜗牛种群中,A基因的频率
 

(4)两个森林群落景观如图2、3.物种多样性是代表
 
组织水平和功能的基本特征.
(5)已知辛普森多样性指数的计算公式是D=1-
S
i=1
(
ni
N
)2
.则图3所示群落的D值是
 
,影响两群落D值差异的因素是
 

(6)调查树木种群密度时,真正具有代表性的样本应该是
 

A.随机取样
B.样方面积为1m2
C.样本数量足够大
D.调查期无大量砍伐.

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测定三种细菌类型对氧的需要,让它们在三个不同的试管中生长,图中显示了细菌的生长层,哪个是细菌类型的正确分类(  )
  只能在需氧培
养基中繁殖
只能在无氧培
基中繁殖
在每种培养基
中均能繁殖
A I
B I
C I
D I
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对下列生物或结构进行化学成分分析,最相似的是(  )
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C、蓝藻和衣藻
D、艾滋病病毒和核糖体

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下列关于肝细胞在脂类代谢中的生理作用错误的是(  )
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同步练习册答案