【題目】科研人員培育了一種能夠降解餐廚廢棄物并生成乳酸的轉(zhuǎn)基因畢赤酵母;舅悸肥窃谌樗崦摎涿富颍LDH)的單基因表達載體中逐個接入糖化酶基因(Ga)表達盒與α-淀粉酶基因(Amy)表達盒,構(gòu)建出AGL-三基因表達載體,如圖1所示:(ori為復(fù)制原點;ZeocinR為博來霉素抗性基因;)LDH-單基因表達載體①②GL-二基因表達載體AGL-三基因表達載體oriZeocinRLDHAmyGaBglⅡBamHⅠA.糖化酶基因表達盒BglⅡBamHⅠB.α-淀粉酶基因表達盒BglⅡBamHⅠ③C④D.基因重組畢赤酵母E.表達檢測。
(1)獲取目的基因:利用PCR技術(shù)獲得目的基因的過程中,需要在PCR反應(yīng)體系中加入模板、Taq酶及______。
(2)將圖1所示結(jié)構(gòu)“導(dǎo)入”畢赤酵母后,要篩選出含有三基因表達載體的畢赤酵母的操作思路是:______。
(3)對篩選出的菌株進行進一步鑒定的方法有:______(寫出一種)。利用轉(zhuǎn)基因畢赤酵母降解餐廚廢棄物生成乳酸,既減少了環(huán)境污染,也降低了乳酸的生產(chǎn)成本,這符合生態(tài)工程中的______原理。
(4)構(gòu)建三基因表達載體的難點在于構(gòu)建目的基因的表達盒,圖2LDH-單基因表達載體①②GL-二基因表達載體AGL-三基因表達載體oriZeocinRLDHAmyGaBglⅡBamHⅠA.糖化酶基因表達盒BglⅡBamHⅠB.α-淀粉酶基因表達盒BglⅡBamHⅠ③C④D.基因重組畢赤酵母E.表達檢測為構(gòu)建α-淀粉酶基因表達盒的示意圖(糖化酶基因表達盒構(gòu)建與之類似,此處省略)。
注:pro為啟動子;AOXTT為終止子;Bsp119Ⅰ、XbaⅠ、BglII、BamHⅠ為四種限制酶)LDH-單基因表達載體①②GL-二基因表達載體AGL-三基因表達載體oriZeocinRLDHAmyGaBglⅡBamHⅠA.糖化酶基因表達盒BglⅡBamHⅠB.α-淀粉酶基因表達盒BglⅡBamHⅠ③C④D.基因重組畢赤酵母E.表達檢測
操作的處理是:將質(zhì)粒1與α-淀粉酶基因均用Bsp119Ⅰ與XbaⅠ兩種不同的限制酶處理,然后拼接。與用一種限制酶切相比,優(yōu)點是______;在此之前,科研人員還利用點突變技術(shù)對α-淀粉酶基因序列進行了同義密碼子替換(即不影響氨基酸序列)改造,推測其原因______。操作中必需用______酶對質(zhì)粒2處理,才能獲得能正常表達的α-淀粉酶基因表達盒。
【答案】引物和四種游離的脫氧核苷酸 將畢赤酵母轉(zhuǎn)移至含博來霉素的培養(yǎng)基中進行培養(yǎng),篩選出能夠生存的菌落即為含有三基因表達載體的畢赤酵母 測定其基因表達產(chǎn)物(酶)的活性;將其接種至餐廚廢棄物中,定時測定乳酸的含量 整體性 防止目的基因、質(zhì)粒1發(fā)生自身環(huán)化;使質(zhì)粒1與α-淀粉酶基因以正確的方向進行拼接 α-淀粉酶基因序列中含有所用限制酶的識別序列 BglII、BamHⅠ
【解析】
基因工程技術(shù)的基本步驟:(1)目的基因的獲取:方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴增和人工合成。(2)基因表達載體的構(gòu)建:是基因工程的核心步驟,基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等。(3)將目的基因?qū)胧荏w細胞:根據(jù)受體細胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)胫参锛毎姆椒ㄓ修r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法;將目的基因?qū)雱游锛毎钣行У姆椒ㄊ秋@微注射法;將目的基因?qū)胛⑸锛毎姆椒ㄊ歉惺軕B(tài)細胞法。(4)目的基因的檢測與鑒定:分子水平上的檢測:①檢測轉(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檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù);③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。個體水平上的鑒定:抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。
(1)利用PCR技術(shù)獲得目的基因的過程中,需要在PCR反應(yīng)體系中加入模板、Taq酶及引物和四種游離的脫氧核苷酸。
(2)篩選出含有三基因表達載體的畢赤酵母的操作思路是將畢赤酵母轉(zhuǎn)移至含博來霉素的培養(yǎng)基中進行培養(yǎng),篩選出能夠生存的菌落即為含有三基因表達載體的畢赤酵母。
(3)對篩選出的菌株進行進一步鑒定的方法有測定其基因表達產(chǎn)物(酶)的活性;將其接種至餐廚廢棄物中,定時測定乳酸的含量。利用轉(zhuǎn)基因畢赤酵母降解餐廚廢棄物生成乳酸,既減少了環(huán)境污染,也降低了乳酸的生產(chǎn)成本,這符合生態(tài)工程中的整體性原理。
(4)將質(zhì)粒1與α-淀粉酶基因均用Bsp119Ⅰ與XbaⅠ兩種不同的限制酶處理,然后拼接。與用一種限制酶切相比,優(yōu)點是防止目的基因、質(zhì)粒1發(fā)生自身環(huán)化;使質(zhì)粒1與α-淀粉酶基因以正確的方向進行拼接;在此之前,科研人員還利用點突變技術(shù)對α-淀粉酶基因序列進行了同義密碼子替換(即不影響氨基酸序列)改造,推測其原因α-淀粉酶基因序列中含有所用限制酶的識別序列。操作中必需用BglII、BamHⅠ酶對質(zhì)粒2處理,才能獲得能正常表達的α-淀粉酶基因表達盒。
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【題目】接種乙肝疫苗是預(yù)防乙肝病毒感染的有效方法。如圖表示人體注射該疫苗后機體發(fā)生的免疫過程,下列相關(guān)敘述不正確的是( )
A. 細胞2、細胞3均起源于造血干細胞,分別在胸腺、骨髓中發(fā)育成熟
B. 受刺激的B細胞增殖分化,形成的漿細胞能與乙肝病毒特異性結(jié)合
C. ③過程為細胞2分泌的淋巴因子作用于細胞3,這與細胞膜上的蛋白質(zhì)有關(guān)
D. 在二次免疫過程中,細胞5能迅速增殖、分化為細胞4從而發(fā)揮重要作用
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【題目】回答下列有關(guān)生物進化和生物多樣性的問題
圖1是物種形 成的模式圖。物種A因為地理障礙分隔為兩個種群 A1和A2,經(jīng)過漫長的進化,A2分別形成新物種B、C,A1形成新物種E。A2種群的部分群體越過障礙外遷與E同區(qū)域分布,向D方向進化。
圖2五個有親緣關(guān)系的物種(G、H、Q、W、X)的進化歷程及親緣關(guān)系。
【1】上述圖1中種群A1和A2;圖2中G、H、Q、W、X分別體現(xiàn)了(______)
A.遺傳多樣 性和種類多樣性 B.遺傳多樣性和物種多樣性
C.物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性 D.物種多樣性和遺傳多樣性
【2】達爾文進化理論認為:自然界中任何生物的個體數(shù)都不可能無限增加,原因是(______)
A.繁殖過剩 B.生存斗爭
C.遺傳和變異 D.自然選擇
【3】據(jù)圖1下列有關(guān)敘述正確的是(______)
A.C和D存在地理隔離,則一定存在生殖隔離
B.物種D最終將進化形成與物種E相同的物種
C.C可能是A2的染色體多倍變異的結(jié)果
D.E和D的基因頻率
【4】如果圖1中A物種中AA個體為24%,Aa個體為72%,aa個體為4%;地理隔離一段時間后發(fā)現(xiàn)A1種群的各個體比例不變;A2種群:AA個體為36%,Aa個體為48%,aa個體為16%,下列有關(guān)敘述正確的是 (_____)
A.A1種群生物所處的環(huán)境變化劇烈
B.A2種群生物所處的環(huán)境變化劇烈
C.A1、A2兩種群生物無突變、環(huán)境基本相同
D.A1種群生物基因突變率很高
【5】圖2的五個物種中,基因庫相似程度最高的兩個物種最可能是(______)
A.G和H B.Q和 H C.Q和X D.G和Q
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【題目】對某動物細胞進行熒光標(biāo)記實驗,如下示意圖所示,其基本過程:①用某種熒光材料標(biāo)記該動物細胞,細胞表面出現(xiàn)熒光斑點。②用激光束照射該細胞表面的某一區(qū)域,該區(qū)域熒光淬滅(消失)。③停止激光束照射一段時間后,該區(qū)域的熒光逐漸恢復(fù),即有出現(xiàn)了斑點。
上述實驗不能說明的是
A. 細胞膜具有流動性
B. 熒光染料能與細胞膜組成成分結(jié)合
C. 根據(jù)熒光恢復(fù)的速率可推算出物質(zhì)跨膜運輸?shù)乃俾?/span>
D. 根據(jù)熒光恢復(fù)的速率可推算出膜中蛋白質(zhì)或脂質(zhì)的流動速率
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【題目】科學(xué)家發(fā)現(xiàn)所有生物都存在著一個內(nèi)源性的生物鐘,下圖為人體褪黑素產(chǎn)生與生物鐘的關(guān)系示意圖,其中產(chǎn)生的褪黑素對調(diào)節(jié)睡眠、提高免疫等方面均有重要影響。請回答下列問題:
(1)人體調(diào)節(jié)生物鐘的中樞位于______,除此之外,該中樞還具有______的功能(列舉一點即可)。由圖可知,使松果體分泌褪黑素的信號分子是______。
(2)結(jié)合圖中信息分析,在光暗信號刺激的條件下,機體維持褪黑素含量相對穩(wěn)定的機制是______。
(3)若人體睡眠不足,生物鐘紊亂,病原體容易侵入人體,激起人體一系列的免疫反應(yīng),其中刺激B細胞增殖分化的條件是______。由此可見,睡眠質(zhì)量能夠影響免疫系統(tǒng)的______功能。
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【題目】下表中育種方式與其原理、處理方法及實例對應(yīng)錯誤的是 ( )
選項 | 育種方式 | 原理 | 處理方法 | 實例 |
A | 雜交育種 | 基因重組 | 雜交和選育 | 中國荷斯坦牛 |
B | 單倍體育種 | 染色體數(shù)目變異 | 花藥離體培養(yǎng) | “黑農(nóng)五號”大豆 |
C | 多倍體育種 | 染色體數(shù)目變異 | 秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗 | 三倍體無子西瓜 |
D | 人工誘變育種 | 基因突變 | 射線處理 | 高產(chǎn)青霉素菌株 |
A.AB.BC.CD.D
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【題目】與如圖有關(guān)的敘述,正確的是
A.①表示傳出神經(jīng)纖維,③表示傳入神經(jīng)纖維
B.反射過程中,興奮在①②③處都只能單向傳導(dǎo)
C.神經(jīng)遞質(zhì)通過突觸前膜的主動運輸釋放至b處
D.c處發(fā)生了電信號→化學(xué)信號→電信號的轉(zhuǎn)變
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【題目】下圖示意某生物細胞減數(shù)分裂時,兩對聯(lián)會的染色體之間出現(xiàn)異常的“十字
型結(jié)構(gòu)”現(xiàn)象,圖中字母表示染色體上的基因。據(jù)此所作推斷中,錯誤的是( )
A.此種異常源于染色體的結(jié)構(gòu)變異
B.該生物產(chǎn)生的異常配子很可能有HAa或hBb
C.該生物基因型為HhAaBb,一定屬于二倍體生物
D.此種異?赡軙䦟(dǎo)致生物體生殖能力下降
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【題目】草胺磷是一種除草劑。圖是抗草胺磷轉(zhuǎn)基因大豆的培育過程示意圖。
【1】圖中①應(yīng)為_______________,若②不能在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長,則原因是__________________________。
【2】轉(zhuǎn)基因成功的大豆細胞通過組織培養(yǎng)成為轉(zhuǎn)基因大豆植株?共莅妨谆蛟诖蠖怪仓陜(nèi)能夠高效表達,其高效表達的觀察指標(biāo)是______________________________。
【3】B和C階段使用不同種培養(yǎng)基,理由是_____________________________。C→D階段可使用不添加植物激素的培養(yǎng)基理由是_______________________________。
【4】從某種蛋白質(zhì)的氨基酸序列出發(fā),利用 _________________方法獲得目的基因,通過基因工程的手段,可以生產(chǎn)自然界中不存在的蛋白質(zhì)。下列有關(guān)基因工程中運載體的描述,正確的是 _________________。
A.能夠在宿主細胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存是運載體的必備條件之一
B.一種運載體只能運載一種目的基因
C. 使用的運載體有質(zhì)粒、噬菌體和動植物病毒等
D.質(zhì)粒的復(fù)制可以在宿主細胞外完成
【5】下圖表示某DNA片段上相鄰兩個基因的分布,基因M、R編碼各自蛋白質(zhì)前三個氨基酸的DNA序列如圖,起始密碼子均為AUG。該DNA片段中有一個某種限制酶的識別序列,箭頭表示切割位點,下列相關(guān)敘述正確的是 。
A.基因M和基因R轉(zhuǎn)錄時的模板鏈均位于b鏈上
B.用該限制酶切割時,只能將磷酸二酯鍵斷開,與氫鍵的斷裂無關(guān)
C.用該限制酶切割后,DNA片段中有4個游離的磷酸基團
D.對該生物基因組測序時,圖中非基因片段的序列也要檢測
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