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2008年诺贝尔化学奖授予了三位在研究绿色荧光蛋白(GFP)方面做出突出贡献的科学家。绿色荧光蛋白能在蓝光或紫外光的激发下发出荧光,这样借助GFP发出的荧光就可以跟踪蛋白质在细胞内部的移动情况,帮助推断蛋白质的功能。下图为我国首例绿色荧光蛋白(GFP)转基因克隆猪的培育过程示意图,据图回答:

注:图中通过过程①、②形成重组质粒,需要限制酶切取目的基因、切割质粒。限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—GGATCC—,限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—GATC—。在质粒上有酶Ⅰ的一个切点,在目的基因的两侧各有1个酶Ⅱ的切点。
(1)在DNA连接酶的作用下,上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接起来       ,因为由两种不同限制酶切割后形成的黏性末端            
(2)过程③将重组质粒导入猪胎儿成纤维细胞时,采用最多的方法是        。如果将切取的GFP基因与抑制小猪抗原表达的基因一起构建到载体上,GFP基因可以作为基因表达载体上的标记基因,其作用是                  
(3)可以利用基因工程的方法对猪的器官进行改造,将器官供体基因组导入         ,以抑制            ,或设法除去             ,再结合克隆技术,培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。
(4)以下有关绿色荧光蛋白转基因克隆猪的叙述正确的是

A.该转基因克隆猪的绝大部分性状同受体母猪
B.绿色荧光蛋白转基因克隆猪一定是雌性的
C.受体母猪对移入的早期胚胎一般不会发生免疫排斥反应
D.绿色荧光蛋白基因常取自水母的基因组文库
(5)目前科学家们通过蛋白质工程制造出了蓝色荧光蛋白,黄色荧光蛋白等,采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白过程的正确顺序是:        (用数字表示)。
①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸序列
②蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计
③蓝色荧光蛋白基因的修饰(合成)
④表达出蓝色荧光蛋白。


(1)可以连接(2分)    相同(或互补)(2分)
(2)显微注射技术(2分)   为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因(2分)
(3)某种调节因子   抗原决定基因的表达   抗原决定基因
(4)C(2分)
(5)②①③④(2分)

解析试题分析:
(1)限制酶 Ⅰ和Ⅱ切割后产生的黏性末端相同,即均产生GATC 序列, 因此可以用DNA 连接酶连接起来。
(2)目的基因导入动物细胞最常用的方法是显微注射技术。GFP基因可以作为基因表达载体上的标记基因,可用于鉴定受体细胞中是否含有目的基因。
(3)将器官供体基因组导入某种调节因子,以抑制抗原决定基因的表达,或设法除去抗原决定基因,再结合克隆技术,对猪的器官进行改造,可培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。
(4)转基因克隆猪的绝大部分性状同提供细胞核的个体相同,A错误;绿色荧光蛋白转基因克隆猪的性别也同提供细胞核的个体相同,B错误;胚胎移植之所以成功,原因之一是受体母猪对移入的早期胚胎一般不会发生免疫排斥反应,C正确;绿色荧光蛋白基因常取自水母的cDNA文库,D错误。
(5)蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白过程的正确顺序是:蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计,推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸序列,蓝色荧光蛋白基因的修饰(合成),表达出蓝色荧光蛋白。
考点:本题考查基因工程与细胞工程、蛋白质工程的知识。意在考查能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容。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

如图甲表示人类镰刀型细胞贫血症的病因,图乙是一个家族中该病的遗传系谱图(控制基因为B与b),请据图回答:(已知谷氨酸的密码子是GAA,GAG)


(1)图中①②表示的遗传信息流动过程分别是:
          ;②______________________________________
(2)α链碱基组成为    _______,β链碱基组成为__________________
(3)镰刀型细胞贫血症的致病基因位于    染色体上,属于_________
      性遗传病。
(4)Ⅱ6基因型是     ,Ⅱ6和Ⅱ7婚配后生一患病男孩的概率是      ,要保证Ⅱ9婚配后子代不患此病,从理论上说其配偶的基因型必须为     
(5)镰刀型细胞贫血症是由    引起的一种遗传病,从变异的种类来看,这种变异属于         。该病十分少见,严重缺氧时会导致个体死亡,这表明基因突变的特点是                         

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科目:高中生物 来源: 题型:综合题

如图是加拉帕戈斯群岛上物种演化的模型:图中上为甲岛,下为乙岛,A、B、C、D为四个物种及其演化关系,请看图回答问题:

(1)由A物种进化为B、C两个物种的内因是_______,外因是_______,进化的实质是_____________。
(2)甲岛上的B物种迁到乙岛后,不与C物种发生基因交流,其原因是__________________________。
(3)迁到乙岛的B物种可能会______________。
(4)假设种群中有一对等位基因Aa,A的基因频率为0.1,a的基因频率为0.9,那么AA、Aa、aa三种基因型的频率分别为__________;若环境的选择作用使a的频率逐渐下降,A的频率逐渐上升,则后代中aa基因型个体的变化趋势是___________________________。

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科目:高中生物 来源: 题型:综合题

血糖的平衡对于保证机体各种组织和器官的能量供应具有重要的意义,胰岛素是维持血糖平衡的重要激素。
I.下图表示胰岛素分泌的调节过程及胰岛素作用机理。据图分析回答:

(1)当血糖浓度上升时,葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋,经兴奋的传导和传递,最终导致传出神经末梢释放___________,与胰岛B细胞膜上相应的受体结合,引起胰岛素分泌增多;由图分析,胰岛B细胞分泌胰岛素还受到____________________的影响。
(2)据图分析,胰岛素与组织细胞膜上的受体结合后,一方面增加细胞内葡萄糖转运蛋白的合成,促进葡萄糖进入细胞;另一方面促进细胞内__________________________的合成。
II.人类糖尿病的发病机理十分复杂,下图是Ⅰ型、Ⅱ型两种糖尿病部分发病机理示意图,请回答:

(1)图中①表示的物质是            。②表示的结构是            。正常情况下,当血糖浓度升高时,结构②活动加强,据图分析,影响②发挥作用的主要物质和结构有ATP、                  
(2)研究发现某抗原的结构酷似胰岛B细胞膜的某结构,则因该抗原刺激机体后产生的特异性抗体攻击胰岛B细胞而导致的糖尿病;从免疫学角度分析该疾病属于         病。在临床中          (填Ⅰ型或Ⅱ型)糖尿病不能通过注射胰岛素治疗。

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果蝇红眼(E)对白眼(e)为显性。研究者得到果蝇杂交实验的结果如下:

(1)红眼和白眼为一对相对性状,控制该眼色的基因位于X染色体上,遵循基因的分离定律,据此推断上述杂交产生的果蝇本应表现的性状为__________________________两种,若F1只出现这两种性状时,则亲子代间性状表现出的遗传特点为__________。
(2)已知果蝇X染色体数量多于Y染色体数量时表现为雌性,只含有来自于父方的X染色体时表现为雄性。根据上述杂交实验推测:
①亲代雌蝇产生的异常卵细胞中,性染色体的组成为__________(选填选项前的符号)。
a.XEXE        b.XeXe           c.Xe         d.O(表示无X染色体)
②受精卵中X染色体多于2条或不含有X染色体时,会引起胚胎致死或夭折,亲代异常卵细胞与正常精子受精后,果蝇的基因型为__________(选填选项前的符号)。
a.XeXeY        b.XeXeXe        c.XEO        d.YO
(3)通过记录F1中异常染色体组成的受精卵数(用“M”表示)和受精卵总数(用“N”表示),可计算得到F1中成年正常雄蝇的比例,算式为__________。
(4)研究者利用显微镜观察细胞中__________的行为证实了上述推测,通过进一步观察发现F1中异常雌蝇与正常雄蝇交配时,异常后代的存活率非常高,可能是初级卵母细胞在减数分裂过程中更倾向于分配到细胞两极的性染色体分别为__________。

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下图甲为制作果酒的实验装置图,图乙为制作葡萄酒的流程示意图,请回答:

(1)为适当提高果酒的生产速率,图甲中进气口应____________;排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连,这样做的原因是________________________ 。
(2)图乙中空白处的操作是____________,冲洗的目的是____________。
(3)从微生物培养的角度分析,葡萄汁能够为酵母菌的生长提供水、无机盐、____________。在缺氧、__________________的发酵液中,酵母菌可以生长繁殖,其他绝大多数微生物则受抑制。
(4)葡萄酒制作是否成功,发酵后可酸性条件下用____________溶液来鉴定。为提高果酒的品质,更好地抑制其他微生物的生长,可以直接在果汁中加入____________。
(5)在氧气充足时,醋酸菌可将乙醇转变为____________,进而转变为醋酸。

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早在1926年,科学家就观察到,当水稻感染了赤霉菌后,会出现植株疯长的现象。据研究,赤霉素(GA3)促进茎的伸长主要与细胞壁的伸展性有关。细胞壁里的Ca2有降低细胞壁伸展性的作用,有人用赤霉素消除细胞壁中Ca2的作用来解释赤霉素促进细胞延长的原因。据报道,用CaCl2处理莴苣下胚轴,生长变慢;当加入GA3(50 μmol)后,生长迅速增快,如下图所示。请回答:

(1)植物体内赤霉素的合成部位主要是 ________ 。用一定浓度的赤霉素多次喷洒水稻植株后,引起其生长速度过快,将导致稻谷产量________。
(2)赤霉素有促进细胞分裂的作用。用适宜浓度的赤霉素处理植物芽尖细胞,其细胞周期的________期明显变短,此时期分子水平上所发生的变化主要是________和________。
(3)请完成以下实验步骤,证明Ca2抑制植物生长,而赤霉素通过消除细胞壁中Ca2而促进植物生长。
实验材料:一定浓度的CaCl2溶液和赤霉素溶液、生长状况相同的植物若干、蒸馏水。
实验步骤:①取生长状况相同的植物若干,均分为甲、乙两组。
②____________________________________________________________。
③培养一段时间后,观察两组植物的生长状况。
④_____________________________________________________________。
⑤继续培养一段时间后,观察两组植物的生长状况。
实验结果:甲组植物________________,乙组植物正常生长。

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请回答胚胎工程和细胞工程方面的问题:
(1)应用胚胎工程技术可以培育出“试管牛”。试管牛的培育需经过体外受精            、________________以及在母体中发育和产出等过程。
(2)在“试管牛”的培育过程中,要使精子和卵母细胞在体外成功结合,需要对精子进行处理,使其              。另外,培养的卵母细胞需要发育至减数第二次分裂的中期,该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和              
(3)随着转基因成果的不断涌现,人们对转基因生物是否安全表现出了担忧,在          安全、           安全和环境安全三个方面发生了激烈的争论。
(4)将胚胎干细胞置于成纤维细胞的饲养层上,并加入动物血清、抗生素等物质,维持细胞不分化的状态。在此过程中,饲养层提供干细胞增殖所需的    ,加入抗生素是为了         ,这对于研究细胞分化和细胞凋亡的机理具有重要意义。
(5)在哺乳动物早期发育过程中,囊胚的后一个阶段是    
(6)单克隆抗体制备过程中,总共有两次筛选,第一次筛选出                    ,第二次筛选出                                   (2分)。
(7)通过体细胞核移植技术,从患者自身上取出体细胞,将其细胞核植入去核的卵母细胞,从而获得早期人类胚胎,然后再从中培育“患者自身的”胚胎干细胞供医学临床使用的技术叫做“                 ”。这一技术也可以用来研究“克隆人”,中国政府对生殖性克隆人研究所持态度的“四不原则”是:        
                          (2分)不接受任何生殖性克隆人的实验。

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科目:高中生物 来源: 题型:综合题

神经调节和体液调节在维持人体内环境稳态中有重要作用,请据图回答下列问题:

(1)图中下丘脑神经细胞除具有神经细胞的功能外,还具有          细胞的功能。
(2)X是          细胞,物质乙的化学成分是              。物质丙对物质甲和物质乙的合成及分泌具有            作用。物质甲、乙、丙三者间的相互作用体现了动物激素分泌的调节具有         调节和         调节的特征,通过以上调节以维持体内          的相对稳定。
(3)当血浆渗透压过高时,下丘脑产生的                ,通过促进肾小管集合管上皮细胞对水的重吸收,使尿量       ,图中       (有/无)细胞可代表肾小管集合管上皮细胞。

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同步练习册答案