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【题目】hNaDC3(人钠/二羧酸协同转运蛋白-3)主要分布于肾脏等重要器官,它具有促进人肾小管上皮细胞能量代谢和转运等功能。科研人员利用基因工程技术构建绿色荧光蛋白与hNaDC3融合基因,并在肾小管上皮细胞中表达,以动态观察hNaDC3在肾小管上皮细胞中的定位情况,为进一步研究hNaDC3的生理功能奠定基础。研究主要过程如图(实验中使用的限制酶SacⅠ的识别序列是GAGCT↓C,限制酶SacⅡ识别序列是CCGC↓GG)。请分析回答:
(1)与PCR相比,过程①需要的特有的酶是______,应从人体______(器官)的组织细胞中获得模板RNA。
(2)DNA分子被SacⅠ切割后,形成的黏性末端是______。过程②选用SacⅠ、SacⅡ分别切割hNaDC3基因和质粒载体,可实现目的基因定向插入并正常表达的原因是______。
(3)过程③可获得多种重组DNA,可依据不同DNA分子的大小,运用______(技术)分离、筛选重组表达载体。
(4)显微观察导入“绿色荧光蛋白-hNaDC3融合基因”的猪肾小管上皮细胞后发现:转染后第1天绿色荧光混合分布于细胞质和细胞膜,核中未见绿色荧光;到第5天绿色荧光清晰聚集于细胞膜,细胞质和细胞核中未见绿色荧光。根据这一观察结果还不能得出“hNaDC3是在细胞质中生成后,在细胞膜上发挥作用”的结论,需要设置对照实验以排除绿色荧光蛋白本身的定位,对照实验的设计思路是______。
(5)研究人员以较高浓度的葡萄糖溶液培养导入融合基因的猪肾小管上皮细胞,一段时间后发现,转染细胞的细胞膜上绿色荧光明显增强。这一实验结果可以说明______。
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【题目】某二倍体高等动物的基因型为RrDd,两对基因分别位于两对同源染色体上,其细胞分裂的两个图像如图所示。不考虑基因突变,回答下列问题:
(l)乙细胞的名称是____,该细胞中含有____个染色体组。
(2)对性腺组织细胞进行荧光标记,R、r都被标记为黄色,D、d都被标记为绿色。在荧光显微镜下观察处于四分体时期的一个正常细胞,则该细胞中荧光点的数目及位置情况是____。
(3)若与乙细胞一起形成的另一个细胞在分裂后期有一对姐妹染色单体移向同一极,则最终产生的四个子细胞中,染色体数目异常的细胞所占的比例是____。
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【题目】为探究CO2浓度和氮肥对小麦产量的影响,某同学通过实验测得小麦单位叶面积的CO2吸收速率(mmol/h),结果如图所示。下列说法错误的是( )
A.该实验中的温度和光照强度应适宜并且保持一致
B.吸收的氮可用于合成NADPH和叶绿素等含氮物质
C.适当增大CO2浓度和施加氮肥都有利于小麦增产
D.叶绿体中CO2的固定量就是测得叶片的CO2吸收量
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【题目】请利用所学知识回答基因工程、胚胎工程、细胞工程和生态工程的有关问题。
(1)利用PCR技术扩增的目的基因,可以___________,也可从基因文库中获得。扩增的过程是:目的基因DNA受热变性后解链为单链,___________与单链相应互补序列结合,然后在___________作用下进行延伸,如此重复循环多次。
(2)胡萝卜的组织培养的实验中要注意将外植体进行___________(“消毒”或“灭菌”)。愈伤组织形成后,要将生长良好的愈伤组织转接到___________培养基上,一段时间后诱导出试管苗再移栽大田,培养成正常植株。
(3)对于小鼠、兔和家畜可用___________处理使其排出更多的卵子,这种获得卵母细胞的方法叫___________。
(4)“三北”防护林在最初阶段单一种植了大片的樟子松,导致偶然滋生的松毛虫肆虐一时,原因是没有遵循生态工程的___________原理。
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【题目】拟南芥生活史短,是严格的自花传粉、闭花受粉植物,其种皮颜色有黄色、褐色,受等位基因(A、a)控制;叶片形状有正常、卷曲,受另一对等位基因(B、b)控制。某实验小组做了杂交实验(见下表),请回答相关问题:
组别 | 杂交组合 | F1表现型 | F2表现型及比例 |
实验1 | 褐色×黄色 | ① | 褐色:黄色=153:51 |
实验2 | 正常×卷曲 | ② | 卷曲:正常=83:247 |
(1)若两个杂交组合的F1都只有一种性状,则①和②分别为____________。
(2)现有纯合的褐色卷曲叶与黄色正常叶拟南芥植株,请设计实验来确定基因A、a和B、b是否遵循自由组合定律(不考虑交叉互换)。
①设计思路:____________。
②预计结果与结论:
若____________,则基因A、a和B、b不遵循自由组合定律;
若_____________,则基因A、a和B、b遵循自由组合定律。
(3)有证据表明,DNA甲基化抑制剂5—azaC对植物的生长和发育有一定作用。研究人员在培养液中添加5—azaC会使拟南芥的种皮颜色发生改变,并设计了实验3:
实验组:黄色(添加5—azaC)F1灰色(不添加5—azaC)
F2灰色
对照组:黄色(不添加5—azaC)F1黄色(不添加5—azaC)
F2黄色
以上实验得出的实验结论是:__________。
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【题目】人血清白蛋白(HSA)具有重要的医用价值。科研人员通过生物工程技术获得转HSA基因奶牛,并通过乳腺生物反应器生产HSA,其主要技术流程如下图所示:
回答下列问题:
(1)如上图所示,供核的牛胎儿成纤维细胞通常选用传代10代以内的细胞,其原因是 _______________________________________________________________。
(2)SRY-PCR法性别鉴定的基本程序是:提取牛胎儿成纤维细胞的DNA,经PCR反应体系扩增SRY基因(Y染色体上特有的性别决定基因)片段,然后对扩增产物进行检测。
要大量获得SRY基因,PCR扩增时需要加入两种引物:__________________(选填“引物I”、“引物II”、“引物III”、“引物IV”),原因是DNA聚合酶只能从核苷酸链的______________(2分,选填“5’端”或“3’端”)开始延伸DNA链,用两种引物才能确保______________。除引物外,PCR反应体系中还包含缓冲液、模板DNA、____________和 ____________等成分。通过SRY-PCR法进行性别鉴定,可获得更多的转HSA基因________牛,以便其通过乳腺生物反应器生产人血清白蛋白。
(3)在胚胎移植操作中,应对供体和受体母牛进行_____________处理,目的是使供体和受体处于相同的生理状态,使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致。由此可见,胚胎移植的实质是_____________________________________________。
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【题目】科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多功能干细胞(iPS),继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠。流程如下:
(1)要获取iPS细胞,首先要进行黑鼠体细胞体外培养。为了方便实验开展,可以对黑鼠组织用胰蛋白酶处理,其目的是消化______,以获得单个细胞的悬浮液。然后通过______得到纯系的细胞群。
(2)对从灰鼠的______部位获取的2-细胞胚胎,进行体外培养至囊胚后,将其制成重组囊胚。重组囊胚移植到白鼠体内后其______部分会发育形成胚胎的附属结构或胚外结构,而______分化出成体动物的所有组织和器官。
(3)制备iPS细胞的方法是把0ct4等转录因子在基因导入小鼠成纤维细胞,诱导其发生转化,从而产生iPS细胞。在基因导入过程中,除了质粒外,还可以选用______为运载体。若将某目的基因导入的受体细胞为大肠杆菌时______(能/不能)选用T2噬菌体为运载体。
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【题目】下图1是获取用于构建基因表达载体的含人生长激素基因的DNA片段(DNA复制子链延伸方向是5′→3′,转录方向为左→右)示意图,图2是所用质粒示意图,其上的Ampr表示青霉素抗性基因,Tett表示四环素抗性基因。有关限制酶的识别序列和酶切位点如下表。请据图回答:
限制酶识别序列和酶切位点表
限制酶 | HindⅢ | BamHⅠ | PstⅠ | EcoRⅠ | SmaⅠ | BglⅡ |
识别序列(5′→3′) | A↓AGCTT | G↓GATCC | C↓TGCAG | G↓AATTC | CCC↓GGG | A↓GATCT |
(1) ①过程催化形成磷酸二酯键的酶有____________________,合成的人生长激素基因中________(选填“有”或“无”)与终止密码子相应的碱基序列。
(2) 引物1由5′→3′的碱基序列为________________________,引物2应含有限制酶________的识别序列;从图1的过程②开始进行PCR扩增,第六次循环结束时,图中用于构建基因表达载体的DNA片段所占比例是________。
(3) 在构建表达载体的过程中对图中质粒、DNA片段进行合适的完全酶切后,向两者的混合物中加入DNA连接酶,若只考虑DNA切段两两连接,则混合物中将形成________种环状DNA。
(4) 2018年11月基因编辑婴儿事件震惊了世界,舆论一片哗然,某科研团队利用“CRISPR/Cas9”技术将受精卵中的艾滋病病毒受体基因CCR5进行修改,拟培育出具有艾滋病免疫能力的基因编辑婴儿。下图3为向导RNA引导Cas9蛋白切割CCR5基因(目标DNA)示意图。
①向导RNA的合成需要________酶。Cas9蛋白是一种________酶。
②“GRISPR/Cas9”技术,是利用________法将Cas9蛋白和特定的引导序列导入受精卵中发挥基因编辑作用。
③基因编辑婴儿引起舆论的关注,很多科学家表示反对,请给出合理的理由______________。
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【题目】如图表示利用棉花叶肉细胞原生质体培养进行遗传改良的过程,据图分析错误的是
A.①过程需用纤维素酶和果胶酶的混合物处理
B.②过程能定向诱导原生质体产生优良性状的突变
C.③过程中叶肉细胞失去了其特有的结构和功能
D.④过程需用适宜配比的生长素和细胞分裂素处理
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【题目】免疫性溶血性贫血是由于人体免疫调节紊乱,导致红细胞被破坏而引起的一种溶血性贫血,其致病机理如下图所示。请回答下列问题:
(1)图示中a细胞是___________,b细胞是___________。抗自身红细胞抗体与____________结合,产生复合体后被机体自身免疫细胞消灭,导致贫血。
(2)环孢素A是一种强效免疫抑制剂,可选择性抑制T细胞的功能,常用于治疗此疾病。根据图示及所学知识推测,其机理是环孢素A抑制T细胞功能,从而抑制___________的分泌,导致B细胞不能正常增殖分化。
(3)医生提示此类免疫抑制剂药物不能长期大剂量使用,原因是长期大剂量使用会导致T细胞被抑制,机体的___________免疫降低,易受各种病原体的感染。
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