【題目】科研人員利用胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)對(duì)干擾素基因缺失小鼠進(jìn)行基因治療。其技術(shù)流程如下圖1所示,圖2、圖3分別表示了干擾素基因及質(zhì)粒的相關(guān)信息。

1)在圖1治療過(guò)程中是否體現(xiàn)細(xì)胞的全能性____(是/否),為什么?________________________。

2)圖1步驟③將基因?qū)?/span>ES細(xì)胞而不是導(dǎo)入到上皮細(xì)胞是因?yàn)?/span>ES細(xì)胞具有__________________。

3)據(jù)圖2、圖3,對(duì)干擾素基因片段和質(zhì)粒進(jìn)行酶切時(shí),可選用的限制酶組合為________________

4)為了得到實(shí)驗(yàn)所需的大量干擾素基因,研究人員利用PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增。由于DNA復(fù)制時(shí),子鏈只能由5′3′方向延伸,因此可以從下圖A、BC、D四種單鏈DNA片段中選取_____________作為引物。若要將1個(gè)干擾素基因復(fù)制4次,則需要在緩沖液中至少加入_______個(gè)引物。

5)將步驟③獲得的ES細(xì)胞在熒光顯微鏡下觀察,選擇發(fā)_____________色熒光的細(xì)胞進(jìn)行體外誘導(dǎo)。為檢測(cè)干擾素基因是否表達(dá),可以采用_____________方法進(jìn)行檢測(cè)。

【答案】 并沒(méi)有發(fā)育成完整個(gè)體 發(fā)育的全能性 HindIIIPstIEcoRIPstI BC 30 綠色 抗原-抗體雜交

【解析】

1.細(xì)胞的全能性是指已經(jīng)分化的細(xì)胞,仍然具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能。目前已經(jīng)證明了植物細(xì)胞具有全能性,動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。通常情況下分化程度越高的細(xì)胞全能性越低,生殖細(xì)胞的全能性高于體細(xì)胞,植物細(xì)胞的全能性高于植物細(xì)胞。

2.哺乳動(dòng)物的胚胎干細(xì)胞簡(jiǎn)稱ESEK細(xì)胞,是由早期胚胎或原始性腺中分離出來(lái)的一類細(xì)胞。ES細(xì)胞具有胚胎細(xì)胞的特性,在形態(tài)上,表現(xiàn)為體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯;在功能上,具有發(fā)育的全能性,即可以分化為成年動(dòng)物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞。

3.目的基因的檢測(cè)與鑒定:分子水平上的檢測(cè):①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù);②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù);③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原--抗體雜交技術(shù).個(gè)體水平上的鑒定:抗蟲(chóng)鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

1)在圖1治療過(guò)程中并未體現(xiàn)細(xì)胞的全能性,因?yàn)檎麄(gè)過(guò)程中并未發(fā)育成完整個(gè)體。

2)因?yàn)?/span>ES細(xì)胞具有發(fā)育的全能性,所以在進(jìn)行基因治療時(shí),選擇ES細(xì)胞進(jìn)行改造,即圖1中的步驟。

3)據(jù)圖2、圖3中的酶切位點(diǎn)分析可知,SamI不能選用,因?yàn)樵撁傅淖R(shí)別位點(diǎn)位于目的基因內(nèi)部,目的基因兩端的酶切位點(diǎn)在質(zhì)粒當(dāng)中都包含,而且使用這些酶切割后依然能保留一種標(biāo)記基因的存在,所以構(gòu)建基因表達(dá)載體是可以選擇目的基因兩端的酶切位點(diǎn)進(jìn)行組合,據(jù)此可知,在對(duì)干擾素基因片段和質(zhì)粒進(jìn)行酶切時(shí),可選用的限制酶組合為HindIIIPstIEcoRIPstI

4)用PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增目的基因時(shí)。由于DNA復(fù)制過(guò)程中子鏈只能由5′3′方向延伸,又因DNA分子中的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械,因此可以選為引物的單鏈DNA片段為BC。由于每個(gè)新合成的DNA單鏈中都需要有引物才能合成,因此,若要將1個(gè)干擾素基因復(fù)制4次,則需要加入的引物數(shù)量為24×2-2=30個(gè)。

5)由于在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí),綠色熒光蛋白基因沒(méi)有被破壞,因此,在進(jìn)行篩選時(shí),可用該基因作為標(biāo)記基因進(jìn)行檢測(cè),據(jù)此可知,將步驟獲得的ES細(xì)胞在熒光顯微鏡下觀察時(shí)應(yīng)選擇發(fā)綠色熒光的細(xì)胞進(jìn)行體外誘導(dǎo),因?yàn)榘l(fā)綠光的ES細(xì)胞意味著含有干擾素基因;虮磉_(dá)是指基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的過(guò)程,所以檢測(cè)基因是否表達(dá)就是檢測(cè)是否合成了相關(guān)的蛋白質(zhì),這里的蛋白質(zhì)是指干擾素,應(yīng)采用抗原-抗體雜交方法進(jìn)行檢測(cè)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

【題目】溫度及光照強(qiáng)度是影響植物的光合作用的重要因素,如圖表示某種植物在三種不同的光照強(qiáng)度下在一定的范圍內(nèi)隨溫度變化消耗CO2的測(cè)定結(jié)果。據(jù)圖回答下列問(wèn)題:

1)葉綠體內(nèi)有眾多的基粒,從而增大了葉綠體的膜面積,其作用有________________。

2A點(diǎn)和B點(diǎn)的限制因素分別主要是______________________________________

3)在-5℃到10℃范圍內(nèi),2倍光強(qiáng)下CO2消耗量逐漸上升,從酶的角度分析,其原因是__________________。

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

【題目】細(xì)胞內(nèi)受損后的線粒體釋放的信號(hào)蛋白,會(huì)引發(fā)細(xì)胞非正常死亡。下圖表示細(xì)胞通過(guò)自噬作用及時(shí)清除受損線粒體及其釋放的信號(hào)蛋白的過(guò)程,分析下列說(shuō)法正確的是:( )

A.不考慮自噬體內(nèi)的線粒體時(shí)圖中自噬體由2層磷脂分子構(gòu)成

B.及時(shí)清除受損的線粒體及信號(hào)蛋白能維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)

C.自噬體內(nèi)的物質(zhì)被水解后,其產(chǎn)物均排除細(xì)胞外

D.溶酶體有識(shí)別功能

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

【題目】低度的果酒、果醋具有一定的保健養(yǎng)生功能。下圖是兩位同學(xué)制果酒和果醋時(shí)使用的裝置。同學(xué)甲用A(帶蓋的瓶子)裝置制葡萄酒,在瓶中加入適量葡萄汁,發(fā)酵溫度控制在1825℃,每隔12h左右將瓶蓋擰松一次(注意不是打開(kāi)瓶蓋),之后再將瓶蓋擰緊。當(dāng)發(fā)酵產(chǎn)生酒精后,再將瓶蓋打開(kāi),蓋上一層紗布,溫度控制在3035℃,進(jìn)行制果醋的發(fā)酵。同學(xué)乙用B裝置,溫度控制與甲相同,不同的是制果酒階段充氣口用夾子夾緊外,排氣的橡膠管也用夾子夾住,并且每隔12h左右松一松夾子放出多余的氣體。制果醋階段適時(shí)向充氣口充氣,經(jīng)過(guò)20天左右,兩位同學(xué)先后完成了自己的發(fā)酵制作。據(jù)此回答有關(guān)問(wèn)題:

1)酵母菌與醋酸桿菌在結(jié)構(gòu)上的最大區(qū)別是后者______。從制酒和制醋兩階段對(duì)裝置的處理方式判斷,酵母菌和醋酸桿菌的異化作用類型依次是______

2)同學(xué)甲在制酒階段,每隔12h左右就要將瓶蓋擰松一次,但又不打開(kāi),這樣做的目的是___

3)用反應(yīng)式表示出制酒過(guò)程剛開(kāi)始時(shí)發(fā)生的主要化學(xué)變化:______。

4B裝置中排氣口要通過(guò)一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管與瓶身相連,這樣做的原因是___。

5)葡萄汁為酵母菌、醋酸桿菌等微生物的生長(zhǎng)提供的營(yíng)養(yǎng)成分是_____。在果酒制作時(shí),為檢測(cè)酒精的產(chǎn)生情況,所使用的試劑以及呈現(xiàn)的顏色是_________________。

6)制作過(guò)程一般不需要額外添加酵母菌和醋酸桿菌即可完成。為了提高果酒品質(zhì)也可以在果汁中加入人工培養(yǎng)的酵母菌。利用___培養(yǎng)基可分離獲得較為純凈的酵母菌種。

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

【題目】研究發(fā)現(xiàn),植物的Rubisco酶具有“兩面性”,CO2濃度較高時(shí),該酶催化C5CO2反應(yīng),完成光合作用;O2濃度較高時(shí),該酶催化C5O2反應(yīng),產(chǎn)物經(jīng)一系列變化后到線粒體中會(huì)產(chǎn)生CO2,這種植物在光下吸收O2產(chǎn)生CO2的現(xiàn)象稱為光呼吸。請(qǐng)回答:

1Rubisco酶的存在場(chǎng)所為________Rubisco酶既可催化C5CO2反應(yīng),也可催化C5O2反應(yīng),這與酶的專一性相矛盾,其“兩面性”可能因?yàn)樵诓煌h(huán)境中酶________發(fā)生變化導(dǎo)致其功能變化。

2)在較高CO2濃度環(huán)境中,Rubisco酶所催化反應(yīng)的產(chǎn)物是________,該產(chǎn)物進(jìn)一步反應(yīng)還需要______________(物質(zhì))。

3)夏季中午,水稻會(huì)出現(xiàn)“光合午休”,此時(shí)光合作用速率明顯減弱,而CO2釋放速率明顯增強(qiáng),其原因是________。

4)研究表明,光呼吸會(huì)消耗光合作用新形成有機(jī)物的1/4,因此提高農(nóng)作物產(chǎn)量需降低光呼吸。小李同學(xué)提出了如下減弱光呼吸,提高農(nóng)作物產(chǎn)量的措施:

①適當(dāng)降低溫度;②適當(dāng)提高CO2濃度;不能達(dá)到目的措施是_________(填序號(hào)),理由是__________________。

5)與光呼吸相區(qū)別,研究人員常把細(xì)胞呼吸稱為“暗呼吸”,從反應(yīng)條件和場(chǎng)所兩方面,列舉光呼吸與暗呼吸的不同___________________________________。

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲表示種群數(shù)量增長(zhǎng)的兩種曲線,圖乙表示某區(qū)域不同年份甲樹(shù)種與乙樹(shù)種存有量的比值(C=甲存有量/乙存有量)變化。據(jù)圖回答下列問(wèn)題

1)若種群每年以λ倍按圖甲曲線X的方式增長(zhǎng),A為種群起始數(shù)量,則t年后該種群數(shù)量Nt可表示為___________。圖甲中陰影部分可以表示由于受到_______________(寫(xiě)出兩點(diǎn))等條件的限制而死亡的個(gè)體。

2)若圖甲中的曲線Y表示池塘中某魚(yú)類種群的增長(zhǎng)曲線,要想長(zhǎng)期獲得較高的魚(yú)產(chǎn)量,每次捕撈后魚(yú)的數(shù)量需保持在曲線中的B點(diǎn)左右,原因是__________________C點(diǎn)后種群出生率和死亡率的大小關(guān)系是_______。

3)從圖乙分析,兩樹(shù)種從a年到e年,______逐漸成為優(yōu)勢(shì)樹(shù)種,群落的這種變化叫做____________

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

【題目】辣椒素作為一種生物堿廣泛用于食品保健、醫(yī)藥工業(yè)等領(lǐng)域,其獲得途徑如下圖所示。下列敘述正確的是(

A.①表示辣椒組織培養(yǎng)中細(xì)胞的脫分化,需避光處理

B.②過(guò)程中需用適宜配比的生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素溶液處理

C.③過(guò)程常用的酶是纖維素酶和果膠酶

D.圖中脫毒苗和高產(chǎn)細(xì)胞系的獲得都體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

【題目】下圖為甲、乙兩種單基因遺傳病的遺傳家系圖,其中一種遺傳病為伴性遺傳。人群中乙病的發(fā)病率為1/256

下列敘述正確的是

A.甲病是伴X染色體隱性遺傳病

B.的基因型不同

C.與某正常男性結(jié)婚,所生正常孩子的概率為25/51

D.再生一個(gè)孩子,同時(shí)患兩種病的概率為1/17

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

【題目】圖Ⅰ是某組織局部結(jié)構(gòu)模式圖;圖Ⅱ是人體甲狀腺激素分泌的調(diào)節(jié)示意圖,甲、乙、丙分別代表不同結(jié)構(gòu)名稱,X、Y代表激素名稱。下列敘述錯(cuò)誤的是(

A.據(jù)圖Ⅱ分析,人體缺碘時(shí),X、Y的含量均低于正常值

B.圖Ⅰ中,B液和C液中均存在淋巴細(xì)胞和吞噬細(xì)胞

C.紅細(xì)胞中的氧氣進(jìn)入組織細(xì)胞被利用,需至少穿過(guò)12層磷脂分子層

D.圖Ⅱ中既存在分級(jí)調(diào)節(jié)也存在反饋調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)過(guò)程需A液、B液參與

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同步練習(xí)冊(cè)答案