【题目】人乳铁蛋白是一种药用保健蛋白。下图表示利用乳腺生物反应器生产人乳铁蛋白的过程,图中Tetr表示四环素抗性基因,Ampr表示氨苄青霉素抗性基因,五种限制酶的识别序列及切割位点如表所示,请回答以下问题:
限制酶 | BamHⅠ | HaeⅢ | BclⅠ | Sau3AⅠ | NotⅠ |
识别序列及切割位点 |
(1)要将人乳铁蛋白基因插入质粒,若只允许使用一种限制酶,应选择的限制酶是_________,酶能起催化作用的原理是_________________________________。
(2)据图分析筛选含有重组质粒的受体细胞首先需要在含___________________(填“四环素”“氨苄青霉素”或“四环素或氨苄青霉素”)的培养基上进行,原因是_________________________________。
(3)若 BamH I酶切的DNA末端与BclI酶切的DNA末端连接起来,连接部位的6个碱基对序列为___________,对于该部位,这两种酶___________(填“都不能”或“只有一种能”)切开。
(4)培养出早期胚胎后,科学家欲进行胚胎分割移植,则应该选择发育良好、形态正常的___________,将其移入盛有操作液的培养皿中,然后用分割针进行分割。
【答案】Sau3AⅠ 可以显著降低化学反应的活化能 氨苄青霉素 用限制酶切割后破坏了Tetr基因,但不会破坏Ampr基因,导入重组质粒的受体细胞(对氨苄青霉素具有抗性),能在含氨苄青霉素的培养基上生存下来 都不能 桑椹胚或囊胚
【解析】
题图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的过程,该过程采用了基因工程技术(目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与表达)、动物细胞培养技术和胚胎移植技术。图中①表示将目的基因导入受体细胞;②表示早期胚胎培养;③表示胚胎移植;④表示产生转基因牛;⑤表示从转基因牛中获取目的基因产物。
(1)根据表中五种酶的识别序列及切割位点可知,限制酶Sau3AI还可以切割限制酶BstⅠ和限制酶BamHⅠ的识别序列,因此要将人乳蛋白基因插入载体,在只允许用一种限制酶酶切载体和人乳铁蛋白基因的情况下,应选择限制酶Sau3AI。酶能起催化作用的原理是酶可以显著降低化学反应的活化能。
(2)据用限制酶Sau3AI切割后会破坏四环素抗性基因,但不会破坏氨苄青霉素抗性基因,因此导入重组质粒的受体细胞可能在含有氨苄青霉素的培养基上生存下来。
(3)根据表格中各种限制酶的识别序列和切割位点可知,若BamH I酶切的DNA末端与Bcl I酶切的DNA末端连接起来,连接部位的6个碱基对序列为,对于该部位,这两种酶都不能切开。
(4)胚胎分割时,应该选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚。
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【题目】如图所示为科学家利用番茄叶细胞和马铃薯叶细胞杂交培育“番茄—马铃薯”植株的过程,请回答下列问题。
(1)①②过程使用了__________酶,以使植物原生质体相互分离,此处使用的溶液浓度较大,以保证植物细胞会发生__________,以保护原生质体不被破坏;在动物细胞培养技术中,使细胞分离开来的酶是__________。
(2)过程③在化学药剂________的作用下会发生细胞融合;动物细胞融合的方法与植物细胞不相同的是________。
(3)过程__________属于脱分化,过程__________属于再分化,细胞发生分化的根本原因是__________。
(4)过程⑤⑥⑦的细胞工程技术是__________,其培养时选用的材料通常是分生组织,原因是______。
(5)植物体细胞杂交与杂交育种比较,突出的优点是的________。
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【题目】科研人员研究了植物抗旱能力与吸收CO2能力的关系,将叶面积相等的的A、B两种耐旱能力不同的植物叶片分别置于相同的、温度适宜且恒定的密闭小室中,给予充足的光照,利用红外测量仪每隔5min测定一次小室中的CO2浓度,结果如图所示:
(1)据图实验进行到20min时,A植物叶片积累的有机物量_____________(填大于、小于或等于)B植物叶片,判断的依据是____________________________________________________。
(2)根据上图研究结果判断,A、B两种植物,更适合生活在干旱土壤中的植物是_____________,理由是____________________。
(3)浇水可解除干旱胁迫,请用文字和箭头形式说明给植物浇H218O形成C6H12O6的过程中氧原子的转移途径:_________________________________。
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【题目】下图是一种“生物导弹”的作用原理示意图,没有与肿瘤细胞结合的“生物导弹”一段时间后被机体清除。阿霉素是一种抗肿瘤药,可抑制DNA和RNA的合成,对正常细胞也有一定毒性。下列说法不正确的是( )
A. 单克隆抗体是由杂交瘤细胞合成和分泌的
B. 活化阿霉素能抑制细胞中的DNA复制和转录过程
C. 在治疗中,应先注射非活化磷酸阿霉素再注射生物导弹
D. 单克隆抗体特异性强,能减轻阿霉素对正常细胞的伤害
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【题目】下列甲、乙、丙、丁四图是细胞或细胞结构模式图。据图分析正确的是( )
A. 以上细胞或细胞结构中所具有的三种大分子有机物是DNA、RNA和纤维素
B. 能够通过二分裂增殖的只有丁
C. 从结构上看,甲、乙、丙、丁都具有双层膜
D. 在植物细胞中一定同时存在甲、乙、丙三种结构
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【题目】为进行牛胚胎移植,可通过下列途径获得优良胚胎,请回答相关问题:
(1)在途径①中,为一次性获得数目较多的胚胎,可用激素对供体母牛做______处理。若进行体外受精,应使用培养到_____的卵母细胞。
(2)在途径②中,用于核移植的供体细胞一般选用传代10代以内的细胞,原因是____;动物细胞培养时数量达到一定程度后出现_____现象而使细胞停止分裂,需用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞继续培养。
(3)进行胚胎移植的优势是____________。
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【题目】水稻是我国乃至世界上的主要粮食作物之一,安全有效提高产量一直是科研工作者追求的目标。甲图表示研究低浓度NaHSO3(1mo/L)溶液对水稻光合速率影响的实验结果。为了阐明NaHS03对水稻光合作用的影响机制,有研究小组做了相关实验,在盆栽条件下,分别给水稻喷施H20(CK)、1molLNaHSO3、2mol/LNaHSO3来探究不同浓度NaHSO3对水稻光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)的影响。实验结果如乙图所示,其中实验结果无明显统计学差异的用相同字母(a或b)表示,有显著差异的用不同字母表示(如a和b)。分析回答下列问题:
(1)由甲图得到的实验结论是_________。
(2)据乙图分析,提升NaHSO3浓度________(填“能”或“不能”)有效提高水稻光合速率,所以农业生产上喷施NaHSO3建议选择________浓度。NaHSO3提高光合速率的原因与气孔因素________(填“有关”或“无关”),依据是_________。
(3)也有学者用实验证实NaHSO3可增加叶绿体内形成ATP的能力,推测其作用部位是_______,形成的ATP可驱动 _______(填具体生理过程)反应的进行,进而引起植株重量增加。植株重量增加来源于环境中的___________物质。
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【题目】某种细菌(Z)能依赖其细胞膜上的H+载体将胞内的H+排出,该过程需要消耗ATP。研究者得到该细菌H+载体结构改变的一种突变体(T),并比较了Z、T分别纯培养时细菌数量和培养液pH的变化规律,结果如图所示。下列相关分析不正确的是( )
A.T菌群呈S型增长,培养约20小时后达到K值
B.T细菌可能是H+载体功能降低的一种突变体
C.Z细菌将胞内H+排到胞外的过程属于主动运输
D.Z细菌生长的培养液最适pH一定小于4.0
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【题目】胡萝卜素是一种常见的食品添加剂,美国、日本等国通过转基因技术培育出一种黄金大米。将同时含有酶A、酶B、酶D这三种酶基因的表达载体导入水稻细胞。已知酶A基因来自细菌,酶B基因来自玉米,酶D基因来自其他植物,其中的酶A基因和酶B基因可使水稻胚乳富含β-胡萝卜素而呈现金黄色,请回答下列问题:
(1)酶A、B、D基因遗传信息不同的原因是___________________________。
(2)科学家获取酶A、B、D基因的方法各不相同,酶A基因是通过PCR获得,PCR的前提是设计引物,需要引物的原因是_____________________________。酶B基因是从cDNA文库中获得,即从高效表达___________________(填生物)细胞中获取mRNA,通过反转录获取cDNA,构建cDNA文库;酶D作为标记基因,其作用是________________________________________________。
(3)要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因,检测的方法是用________________作为探针,与______________________________结合,若结果显示杂交带,表明目的基因插入到染色体DNA上。
(4)若控制酶B基因有1656个碱基对,下图表示筛选获得的受体细胞中编码酶B的mRNA的部分碱基序列(已知:起始密码子为AUG,GUG;终止密码子为UAA,UAG,UGA)
图中框内mRNA片段包含了___________个密码子,如框后的序列未知,预测框后的第一个密码子最多__________种。
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