【題目】轉(zhuǎn)基因生物培育成功的關(guān)鍵是保證目的基因在受體中的正常表達(dá)或抑制特定基因的表達(dá)。在這個過程中,根據(jù)獲得的目的基因不同、采取的措施不同等,培育時選擇的方法也不相同;卮鹣铝邢嚓P(guān)問題:
(1)利用乳腺生物反應(yīng)器獲得胰島素的過程中,為保證通過反轉(zhuǎn)錄法獲得的胰島素基因能正常表達(dá),在構(gòu)建基因表達(dá)載體時需將獲得的含目的基因的片段連接在__________之間,然后通過_________的方法將基因表達(dá)載體導(dǎo)入__________________中。
(2)為降低耐除草劑轉(zhuǎn)基因水稻通過花粉傳播而引起的環(huán)境生物安全問題,一是利用轉(zhuǎn)入的耐除草劑基因的位置進(jìn)行控制,如__________________;二是將耐除草劑基因拆分為兩部分,只有兩部分片段同時存在才具有耐除草劑的特性,請?zhí)岢隹尚械拇胧?/span>____________________________________。
(3)下圖中插入顛倒的轉(zhuǎn)錄區(qū)的目的是__________________,其原理可能是顛倒的轉(zhuǎn)錄區(qū)與轉(zhuǎn)錄區(qū)形成的RNA通過_________原則形成雙鏈而無法使轉(zhuǎn)錄區(qū)形成的RNA與核糖體結(jié)合。
【答案】(乳腺蛋白基因的)啟動子和終止子 顯微注射 (發(fā)育為)雌性個體的受精卵 將耐除草劑基因?qū)氲饺~綠體中 將拆分后的基因分別導(dǎo)入不同的個體,獲得純合品系1和品系2,將兩者雜交獲得同時具有兩個片段的個體 抑制轉(zhuǎn)錄區(qū)基因的表達(dá) 堿基互補配對
【解析】
基因工程技術(shù)的基本步驟:
(1)目的基因的獲。悍椒ㄓ袕幕蛭膸熘蝎@取、利用PCR技術(shù)擴增和人工合成;
(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建:是基因工程的核心步驟,基因表達(dá)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(xì)胞:根據(jù)受體細(xì)胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣.將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(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?xì)胞最有效的方法是顯微注射法;將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)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)在構(gòu)建基因表達(dá)載體時需將獲得的含目的基因的片段連接在乳腺蛋白基因的啟動子和終止子之間;將目的基因轉(zhuǎn)入動物細(xì)胞通常采用顯微注射法,受體細(xì)胞通常是雌性個體的受精卵。
(2)為降低耐除草劑轉(zhuǎn)基因水稻通過花粉傳播而引起的環(huán)境生物安全問題,一種方法是可以將將耐除草劑基因?qū)氲饺~綠體中,形成的花粉就不含有目的基因;另一種方法是將耐除草劑基因拆分為兩部分,只有兩部分片段同時存在才具有耐除草劑的特性,具體措施將拆分后的基因分別導(dǎo)入不同的個體,獲得純合品系1和品系2,將兩者雜交獲得同時具有兩個片段的個體。
(3)在啟動子后插入顛倒的轉(zhuǎn)錄區(qū)可以抑制基因的表達(dá);顛倒的轉(zhuǎn)錄區(qū)與轉(zhuǎn)錄區(qū)形成的RNA二者通過堿基互補配對的原則形成雙鏈從而抑制翻譯過程。
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【題目】某高等植物細(xì)胞呼吸過程中主要物質(zhì)變化如圖,①~③為相關(guān)生理過程。下列敘述正確的是( )
A.若該植物為玉米,則③只發(fā)生在玉米胚細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中
B.該植物②過程產(chǎn)生ATP的場所是線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜
C.等量的葡萄糖在有氧呼吸和無氧呼吸過程中產(chǎn)生丙酮酸的量不同
D.只給根部細(xì)胞提供同位素標(biāo)記的H218O,在O2和CO2中能同時檢測到18O
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【題目】黑加侖是我國北方主要的漿果之一,黑加侖果加工得到的果汁富含Vc、花青素等,每年有大量的出口,國內(nèi)還有黑加侖果汁加工的軟糖。果渣中的種籽經(jīng)加工提取得到的種籽油有防治動脈硬化、降低血脂等作用,因而有較髙的經(jīng)濟價值。相關(guān)工藝流程如下圖所示,請據(jù)圖回答問題:
(1)生產(chǎn)黑加侖果汁時,加入的果膠酶包括___________________________和多聚半乳糖醛酸酶,其作用是將果膠分解為__________________,從而使渾濁的果汁變得澄清。
(2)為降低生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量,需對果膠酶或產(chǎn)生果膠酶的細(xì)胞進(jìn)行固定化處理。若針對產(chǎn)生果膠酶的細(xì)胞而言,應(yīng)選用__________________(填“化學(xué)結(jié)合法”“物理吸附法”或“包埋法”)進(jìn)行固定化處理,不選擇另兩種方法的原因是___________________________。
(3)從黑加侖種籽中提取種籽油較為簡便的方法是__________________。提取種籽油后余下的餅粕還可用于_______________________________________________________________(填寫兩種用途)。
(4)黑加侖種籽油的主要成分是γ-亞麻酸,其穩(wěn)定性極差,容易氧化,故在貯存時可采用________________________________________________等方法減少其氧化(填寫三種方法)。
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【題目】下圖甲、乙、丙分別是目的基因、質(zhì)粒載體、重組DNA(重組質(zhì)粒)的三個示意圖,限制酶有BglⅡ、EcoRⅠ和Sau3AⅠ。要獲得理想的可表達(dá)目的基因的重組DNA,最佳的限制酶組合方式是
A. 用EcoRⅠ切割目的基因和質(zhì)粒載體
B. 用BglⅡ和EcoRⅠ切割目的基因和質(zhì)粒載體
C. 用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和質(zhì)粒載體
D. 用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和質(zhì)粒載體
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【題目】人絨毛膜促性腺激素(HCG)是妊娠后胎盤滋養(yǎng)層細(xì)胞分泌的一種糖蛋白,制備抗HCG單克隆抗體可用于檢測早孕。圖甲是抗HCG單克隆抗體的制備流程示意圖,其中X、Y表示細(xì)胞,a~f表示操作過程。圖乙是醫(yī)學(xué)上定量檢測抗原的雙抗體夾心法原理示意圖,需先將抗體固定并與受檢抗原結(jié)合形成復(fù)合物,再加酶標(biāo)抗體和底物,加入酶反應(yīng)的底物后,底物被酶催化成為有色產(chǎn)物,產(chǎn)物的量與標(biāo)本中受檢抗原的量直接相關(guān),根據(jù)顏色的深淺進(jìn)行定性或定量分析。由于酶的催化效率很高,間接地放大了免疫反應(yīng)的結(jié)果,從而使測定方法達(dá)到很高的敏感度;卮鹣铝袉栴}。
(1)a過程中培養(yǎng)的Y細(xì)胞是____________,b過程中常用____________,____________,____________等方法誘導(dǎo)細(xì)胞融合,d所示操作的目的是____________。
(2)e過程培養(yǎng)的細(xì)胞,首先應(yīng)保證其處于________________的環(huán)境,其次還需要提供充足的營養(yǎng)等條件,其中加動物血清的目的是____________。
(3)用雙抗體夾心法檢測抗原數(shù)量,酶標(biāo)抗體的作用是____________和____________。若現(xiàn)有三種抗HCG單克隆抗體,分別記為A、B、C。為檢測它們之中哪兩種適合用于雙抗體夾心法,科研人員需要進(jìn)行____________組實驗,檢測并比較各組實驗的產(chǎn)物量,以便得出結(jié)論。
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【題目】科學(xué)家發(fā)現(xiàn),當(dāng)神經(jīng)元興奮時神經(jīng)細(xì)胞上的Ca2+通道開放,Ca2+進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)引起細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度升高。囊泡上的突觸結(jié)合蛋白是游離Ca2+的受體,Ca2+和突觸結(jié)合蛋白結(jié)合后,使囊泡融合蛋白與突觸前膜上某種物質(zhì)結(jié)合形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),這樣囊泡和突觸前膜融合,使神經(jīng)遞質(zhì)釋放到突觸間隙(圖)。下列有關(guān)敘述正確的是( )
A.乙酰膽堿與突觸后膜受體的結(jié)合過程主要由①提供能量
B.突觸前膜所在神經(jīng)元特有的基因決定了囊泡和突觸前膜的融合位置
C.②興奮時,膜內(nèi)電位由負(fù)電位變?yōu)檎娢,并將電信號轉(zhuǎn)化為化學(xué)信號
D.若突觸前膜上的Ca2+通道被抑制,刺激突觸前神經(jīng)元,會使③的膜電位發(fā)生變化。
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【題目】無活性胰蛋白酶原在人小腸腸腔內(nèi)被激活成胰蛋白酶的過程如下圖所示。下列敘述錯誤的是( )
A.無活性胰蛋白酶原的合成場所為核糖體
B.胰蛋白酶原的激活過程發(fā)生在人體的內(nèi)環(huán)境中
C.水解酶破壞了胰蛋白酶原的部分肽鍵等化學(xué)鍵
D.水解過程改變了胰蛋白酶原的結(jié)構(gòu)和功能
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【題目】肝癌在我國的發(fā)病率高,容易復(fù)發(fā),遠(yuǎn)期療效不滿意。研究人員對肝癌細(xì)胞的結(jié)構(gòu)及代謝進(jìn)行了相關(guān)的研究。癌細(xì)胞有無限增殖的特點,腫瘤惡性增殖往往快于血管新生的速度,隨著細(xì)胞數(shù)目增多和體積增大,惡性實體腫瘤內(nèi)部逐漸形成慢性營養(yǎng)缺乏的微環(huán)境,因此腫瘤細(xì)胞需要通過調(diào)整細(xì)胞代謝才能繼續(xù)生存。
(1)線粒體是調(diào)控細(xì)胞代謝最重要的細(xì)胞器,通過不斷地分裂和融合調(diào)控自身功能,并對外界刺激做出適應(yīng)性反應(yīng)。下圖是細(xì)胞呼吸及線粒體融合和分裂的示意圖:
①葡萄糖在_________中分解為[H]和A,物質(zhì)A進(jìn)入線粒體徹底氧化分解。線粒體內(nèi)膜上分布的呼吸鏈復(fù)合體是參與有氧呼吸第三階段的酶,內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴的意義是_________________________。
②由圖可知線粒體外膜上的Mfn1/Mfn2蛋白、內(nèi)膜融合蛋白_________的作用實現(xiàn)了線粒體膜的融合,線粒體的長度明顯變長。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中DRP1的S616位點磷酸化,DRP1定位于線粒體外膜上,促進(jìn)__________________。
(2)已有研究發(fā)現(xiàn)肝癌腫瘤中心區(qū)域細(xì)胞中線粒體融合增強,線粒體長度明顯長于邊緣區(qū)域細(xì)胞,這些變化與肝癌細(xì)胞適應(yīng)營養(yǎng)缺乏有關(guān)。為研究在營養(yǎng)缺乏時線粒體融合對肝癌細(xì)胞糖代謝的調(diào)控,研究者用肝癌細(xì)胞進(jìn)行了實驗,實驗結(jié)果如下表:
細(xì)胞耗氧速率 | 線粒體ATP產(chǎn)生量 | 胞外乳酸水平 | 線粒體嵴密度 | 呼吸鏈復(fù)合體的活性 | 乳酸脫氫酶量 | |
甲組:常規(guī)培養(yǎng)組 | 4.2 | 1.0 | 0.35 | 10.1 | 0.91 | 1.01 |
乙組:營養(yǎng)缺乏組 | 5.6 | 1.4 | 0.28 | 17.5 | 2.39 | 0.25 |
丙組:營養(yǎng)缺乏+抑制DRP1S637磷酸化 | 3.1 | 0.8 | 0.38 | 9.8 | 1.22 | 1.22 |
注:線粒體嵴的密度=嵴的數(shù)目/線粒體長度 乳酸脫氫酶是能催化丙酮酸生成乳酸的酶
丙組抑制DRP1S637磷酸化的目的是___________________________。根據(jù)實驗結(jié)果并結(jié)合(2),完善肝癌細(xì)胞在營養(yǎng)缺乏條件下的代謝調(diào)途徑:肝癌細(xì)胞在營養(yǎng)缺乏時,__________________使線粒體融合增強,從而使線粒體嵴密度增加、呼吸鏈復(fù)合體的活性增加,有氧呼吸增強;同時因__________________而導(dǎo)致無氧呼吸減弱,細(xì)胞產(chǎn)能效率提高,從而適應(yīng)營養(yǎng)缺乏環(huán)境。
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【題目】研究表明,遺傳性骨骼發(fā)育不良癥的發(fā)生與常染色體上M基因的突變有關(guān),F(xiàn)有一遺傳性骨骼發(fā)育不良癥家系如下圖,科研人員對該家系各成員M基因所在的同源染色體上相應(yīng)位點序列進(jìn)行檢測,結(jié)果如下表。下列有關(guān)敘述正確的是( )
成員 | 測序結(jié)果 |
I-1,I-2、II-1,III-1 | …TCCTGCCAGTGGTTTTA… |
II-2、III-2 | …TCCTGCCAGTGGTTTTA…和…TCCTGCCGGTGGTTTTA… |
A.II-2的致病基因來自于I-1和I-2
B.M基因發(fā)生了G-C堿基對替換為A-T導(dǎo)致突變
C.I-1產(chǎn)生配子時發(fā)生了M基因隱性突變可能導(dǎo)致該家系遺傳病發(fā)生
D.II-2的早期胚胎細(xì)胞中發(fā)生了M基因顯性突變可能導(dǎo)致該家系遺傳病發(fā)生
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