【題目】R7是家蠶體內的一種小分子非編碼RNA,可與某些mRNA尾端的一段非編碼序列(3′UTR)結合,進而影響基因的表達。為研究R7是否影響家蠶基因B(調控家蠶眼睛發(fā)育)的表達,科研人員將基因B中對應3′UTR的DNA片段與熒光素酶基因(R7不影響熒光素酶基因的表達)重組后導入家蠶胚胎細胞觀察其表達結果。請回答下列問題:
(1)利用________技術擴增基因B中對應3′UTR的DNA片段,應先依據(jù)___________合成引物。若對一個含基因B的DNA擴增n代,則共需消耗________對引物。
(2)圖甲中對應3′UTR的DNA片段應插入到位點__________,原因是______。重組載體中的熒光素酶基因在基因工程中作為________。
(3)科研人員分別從實驗組和對照組細胞中提取蛋白質,經(jīng)處理檢測后獲得相對熒光值(在適宜條件下,熒光素酶可催化熒光素發(fā)生氧化反應并發(fā)出熒光),其結果如圖乙所示。
①實驗組為將重組載體導入含R7的家蠶胚胎細胞中,對照組1的處理為將含有熒光素酶基因的表達載體(不含對應3′UTR的DNA片段)導入含R7的家蠶胚胎細胞中,則對照組2的處理應為_______________________________________________________。
②依據(jù)實驗結果可推知,R7影響基因B的表達,即通過遵循________________原則,R7與基因B所轉錄的mRNA的3′UTR結合,進而________(填“促進”或“抑制”)基因B的表達。
【答案】PCR 該基因的一段核苷酸序列 2n-1 2 目的基因應插入到啟動子與終止子之間,且不能破壞熒光素酶基因 標記基因 將重組載體導入不含(或去除)R7的家蠶胚胎細胞中 堿基互補配對 抑制
【解析】
1、基因工程技術的基本步驟:
(1)目的基因的獲。悍椒ㄓ袕幕蛭膸熘蝎@取、利用PCR技術擴增和人工合成。
(2)基因表達載體的構建: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、終止子和標記基因等。
(3)將目的基因導入受體細胞:根據(jù)受體細胞不同,導入的方法也不一樣。①將目的基因導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法;②將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法;③將目的基因導入微生物細胞的方法是感受態(tài)細胞法。
(4)目的基因的檢測與鑒定:分子水平上的檢測:①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術;②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA--分子雜交技術;③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質--抗原-抗體雜交技術。個體水平上的鑒定:抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。
2、題圖圖甲是基因表達載體的模式圖,包括:啟動子、目的基因、熒光素酶基因(標記基因)、終止子。圖乙可以看出實驗組的相對熒光值較低,而對照組1和對照組2的相對熒光值較高。
(1)利用PCR技術擴增基因B中對應3′UTR的DNA片段,利用PCR技術擴增目的基因的前提,是要有一段已知目的基因的核苷酸序列,以便根據(jù)這一序列合成引物。因此該空白的答案為:應先依據(jù)該基因的一段核苷酸序列合成引物。若對一個含基因B的DNA擴增n代,共得到2n個DNA,凈增DNA為2n-1,因此共需消耗的引物為2n-1個。
(2)依題意可知,R7是家蠶體內的一種小分子非編碼RNA,可與某些mRNA尾端的一段非編碼序列(3′UTR)結合,進而影響基因的表達。也即3′UTR位于某些mRNA的尾端,由于mRNA是以DNA分子的一條鏈為模板轉錄而來的,因此圖甲中對應3′UTR的DNA片段應插入到位點2,原因是目的基因應插入到啟動子與終止子之間,且不能破壞熒光素酶基因,重組載體中的熒光素酶基因在基因工程中作為標記基因。
(3)①由圖乙可知實驗組的相對熒光值較低,而對照組1和對照組2的相對熒光值較高。又因為對照組1的的處理為將含有熒光素酶基因的表達載體(不含對應3′UTR的DNA片段)導入含R7的家蠶胚胎細胞中,說明沒有R7片段的細胞中熒光素酶基因正常表達,相對熒光值較高。實驗組為將重組載體導入含R7的家蠶胚胎細胞中,相對熒光值較低,說明R7抑制了熒光素酶基因的表達。由此可以推測對照組2的處理應為將重組載體導入不含(或去除)R7的家蠶胚胎細胞中。
②基因的表達包括轉錄和翻譯,在轉錄和翻譯的過程中都遵循堿基互補配對原則。依據(jù)實驗結果可推知,R7影響基因B的表達,即通過遵循堿基互補配對原則,R7與基因B所轉錄的mRNA的3′UTR結合,進而抑制基因B的表達。
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【題目】下圖為患甲病(顯性基因A,隱性基因a)和乙病(顯性基因B,隱性基因b)兩種遺傳病的系譜。請據(jù)圖回答:
(1)甲病的遺傳方式是__________遺傳。
(2)若Ⅱ3和Ⅱ8兩者的家庭均無乙病史,則
①Ⅱ5和Ⅲ12的基因型分別是__________、__________。
②若Ⅲ9與Ⅲ12近親結婚,子女中患病的可能性是__________。
(3)若乙病是白化病,對Ⅱ3、Ⅱ4、Ⅲ9和Ⅲ10進行關于乙病的基因檢測,將各自含有白化或正常基因的相關DNA片段(數(shù)字代表長度)用酶E切割后電泳法分離,結果如下圖。則:
①長度為__________單位的DNA片段是來源于白化病基因。
②假設某地區(qū)人群中每10000個人當中有1個白化病患者,若讓個體d與該地一個表現(xiàn)型正常的人結婚,則他們生育一個患白化病的概率是__________。
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【題目】(假定某動物體細胞染色體數(shù)目2N=4,對于下圖中②~⑥細胞所處時期的敘述,正確的是( )
A.圖中不含同源染色體的細胞為③⑤⑥
B.②③④為減數(shù)分裂,分別為第一次分裂的前、中、后期
C.④⑥分別為減數(shù)第一次分裂后期、減數(shù)第二次分裂后期
D.②為減數(shù)第一次分裂四分體時期,④⑤的染色體數(shù)目暫時加倍
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【題目】在證明DNA是遺傳物質的實驗中,赫爾希和蔡斯分別用32P和35S標記噬菌體的DNA和蛋白質,如圖所示標記元素所在部位依次是( )
A.① ④B.② ④C.① ⑤D.③ ⑤
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【題目】種羊的性別決定為XY型。已知其有角和無角由位于常染色體上的等位基因(N/n)控制;黑毛和白毛由等位基因(M/m)控制,且黑毛對白毛為顯性;卮鹣铝袉栴}:
(1)公羊中基因型為NN或Nn的表現(xiàn)為有角,nn無角;母羊中基因型為NN的表現(xiàn)為有角,nn或Nn無角。若多對雜合體公羊與雜合體母羊雜交,則理論上,子一代群體中母羊的表現(xiàn)型及其比例為_____;公羊的表現(xiàn)型及其比例為_________。
(2)某同學為了確定M/m是位于X染色體上,還是位于常染色體上,讓多對純合黑毛母羊與純合白毛公羊交配,子二代中黑毛∶白毛=3∶1,我們認為根據(jù)這一實驗數(shù)據(jù),不能確定M/m是位于X染色體上,還是位于常染色體上,還需要補充數(shù)據(jù),如統(tǒng)計子二代中白毛個體的性別比例,若________________________,則說明M/m是位于X染色體上;若________________________,則說明M/m是位于常染色體上。
(3)一般來說,對于性別決定為XY型的動物群體而言,當一對等位基因(如A/a)位于常染色體上時,基因型有____種;當其位于X染色體上時,基因型有____種;當其位于X和Y染色體的同源區(qū)段時,(如圖所示),基因型有____種。
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【題目】將電流計的兩個電極分別放置在神經(jīng)纖維外的a、c兩點,c點所在部位的膜已損傷,其余部位均正常。如圖為剌激前后的電位變化,以下說法正確的是
A. 神經(jīng)纖維上損傷部位c點的膜外電位為正電位
B. 興奮傳到b點時電流計的指針將向右側偏轉
C. 興奮的產生與細胞膜對K+的通透性增加有關
D. 結果表明興奮在神經(jīng)纖維上以化學信號的形式傳導
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【題目】如圖所示是一對近親結婚的青年夫婦的遺傳分析圖,其中白化病由基因a控制,色盲由基因b控制(圖中與本題無關的染色體省略),以下說法正確的是()
A. 圖中D細胞名稱是次級精母細胞或極體
B. 從理論上分析,圖中H為男性的概率是50%
C. 該對夫婦所生子女中,患病概率為7/16(只考慮圖示。
D. H個體和G個體的性別可以相同也可以不同
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【題目】如圖是動植物細胞結構模式圖,下列關于該圖的敘述錯誤的是
A.具有雙層膜的細胞器是①⑧
B.②與細胞的有絲分裂有關
C.④是細胞進行蛋白質合成的場所
D.⑦中含有的色素也能進行光合作用
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【題目】下圖為基因型為AaBb的個體在進行有性生殖時的過程,下列有關說法正確的是
A. 基因的分離定律發(fā)生在①過程,基因的自由組合定律發(fā)生在②過程
B. 雌雄配子結合方式有9種,子代基因型有9種
C. F1中不同于親本的類型占7/16
D. F1個體產生各種性狀是細胞中各基因隨機自由組合選擇性表達造成的
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