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人外周血单核细胞能合成白细胞介素-2(IL-2)。该蛋白为淋巴因子,可增强机体免...

人外周血单核细胞能合成白细胞介素-2(IL-2)。该蛋白为淋巴因子,可增强机体免疫功能,但在体内易被降解。研究人员将IL-2基因与人血清白蛋白(HSA)基因拼接成一个融合基因,在酵母菌中表达出具有IL-2生理功能、且不易降解的IL-2-HSA融合蛋白。技术流程如图。请回答:

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(1)从健康人外周血分离得到的单核细胞,应置于       气体环境中,并在适宜温度和pH条件下培养48h。培养液中通常要加       等天然成分。提取细胞总RNA生成cDNA。图中PCR过程的模板是       ,该过程使用的酶是             

(2)表达载体1中的位点a应含有图中       酶的识别序列,才能成功构建表达载体2。

(3)表达载体2导入酵母菌后,融合基因转录出的mRNA中,与IL-2蛋白对应的碱基序列中不能含有      密码,才能成功表达出IL-2-HsA融合蛋白。

(4)将表达载体2导入酵母细胞,在培养液中培养一段时间后离心,取       (上清液/菌体)进行产物鉴定。鉴定方法是      

(5)若希望白细胞介素-2(IL-2)在体内不易被降解,则需要通过       工程手段对合成白细胞介素-2的相关目的基因进行设计,该工程是一项难度很大的工程,目前成功的例 子不多,主要原因是        

 

(1)95%空气和5%CO2 (2分)   血清、血浆 含有目的基因(IL-2基因)的cDNA (2分)   热稳定DNA聚合酶(Taq酶) (2)限制酶BglⅡ(2分) (3)终止(2分) (4)上清液 (2分)    抗原—抗体杂交 (5)蛋白质  因为蛋白质的高级结构十分复杂,目前对很多蛋白质的高级结构还不了解。 【解析】 试题分析:⑴动物细胞培养所需要的条件是:95%空气和5%CO2气体环境、适宜温度和PH、无毒无菌的环境及合适的营养成分,其培养基中通常需加入血清、血浆等一些天然成分;PCR是在体外条件下复制特定DNA片段的技术,该过程需要引物、模板和特定的酶,因PCR产物是IL-2基因,故模板是含有目的基因(IL-2基因)的cDNA;体外条件下需加热解链,故该过程使用的酶应是热稳定DNA聚合酶(Taq酶)。 ⑵目的基因IL-2cDNA和表达载体1在构建表达载体2时需先用限制酶切割让二者获得相同的黏性末端,然后在DNA连接酶的作用下重新组合。根据目的基因IL-2cDNA的两端的酶切位点分别是EcoRⅠ和BglⅡ,所以表达载体1也必须有这两个酶切位点(表达载体1上已有EcoRⅠ,推测位点a应含有BglⅡ)。 ⑶融合基因转录出的mRNA中与IL-2蛋白对应的碱基序列中不能含有终止密码,才能成功表达出IL-2-HsA融合蛋白。否则HSA蛋白将无法合成。 ⑷IL-2-HSA融合蛋白为分泌蛋白,从酵母菌中分泌出来经离心后出现在上清液中,对从转基因生物中提取的蛋白质,常用相应的抗体进行抗原-抗体杂交的方法进行鉴定。若出现杂交带,表明目的基因已形成相应的蛋白质产品。 ⑸由于IL-2是蛋白质,所以想要直接改变蛋白质的功能,需要通过蛋白质工程对相关基因进行设计,因为蛋白质的高级结构十分复杂,目前对很多蛋白质的高级结构还不了解,所以该工程目前成功的例子不多。 考点:本题考查基因工程的相关知识,意在考查考生能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释并做出合理判断的能力。
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考点分析:
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下面是与植物芳香油的提取相关的问题,请回答。

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(1)写出图中数字所表示的结构名称。

 ①         ②                ,攻瑰精油的提取就可使用上图所示装置。这种方法叫      蒸馏法,蒸馏时收集的蒸馏液   (是/不是)纯的玫瑰精油。

(2)橘皮精油的提取原料是橘皮,但橘皮易焦糊,宜采用      法提取橘皮精油,该过程得到的糊状液体可通过        除去其中的固体杂质。

(3)胡萝卜素是        色的结晶。从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的是        法。采用    加热,一般情况下,提取胡萝卜素时,提取效率与原料颗粒的含水量成       比。

(4)将提取的胡萝卜素粗品通过纸层析进行鉴定,下图为鉴定结果示意图,请据图回答。

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①该图所示的鉴定方法的基线一般距底边         cm。

②A、B、C、D四点中,属于标准样品的样点是      

③甲代表的物质是        ,乙代表的物质是       

 

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下图为某一森林生态系统中红松的种群密度的变化示意图,据图回答:

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(1)图甲中 A→B 的种群密度变化率为_______株/100 m2 年以“+” 代表增强, 以“—”代表减少。从图甲中 B→C 的变化可以看出,在该年份中红松种群的年龄组成的特点用图乙哪项曲线可以表示__________。

(2)分布型是指种群中各体的空间配置格局。由于红枫植株间争压树冠空间和根部空间所进行的竞争,往往出现           分布。森林生态系统中两个物种利用同一资源就会发生生态位重叠,但生态位重叠本身并不一定伴随竞争,只有当                    时才会发生竞争。

(3 )由于一场大火破坏了原有生态系统,但经过一段时间后又会蔚然成林,这一过程称为          。该过程中,生产者单位时间内固定太阳能的变化为       

 

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为了研究果蝇眼色(由基因E、e控制)和翅形(由基因控制B、b控制)的遗传规律,科研工作者以紫眼卷翅、赤眼卷翅、赤眼长翅(野生型)三个不同品系的果蝇为材料,进行杂交实验,结果如下。请分析回答:

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(1)由实验一可推测出翅形中显性性状是        。F1卷翅自交后代中,卷翅与长翅比例接近2:1的原因最可能是         

(2)实验二中Fl赤眼卷翅的基因型是         。F1赤眼卷翅自交所得F2表现型比例是     ,据此推测控制果蝇眼色和翅形的两对基因符合          定律。

(3)另一些研究者在解释以上果蝇翅形的遗传现象时提出,紫眼卷翅品系和赤眼卷翅品系果蝇在卷翅基因(B)所在染色体上存在隐性致死基因(d),该基因纯合致死。

①研究者指出,紫眼卷翅品系和赤眼卷翅品系隐性致死基因不同(分别用d1和d2表示),它们在染色体上的位置如下图所示。其中d1d和d2d2致死,d1d2不致死,d1和d2     (属于,不属于)等位基因,理由是  

                   

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②若以上假设成立,则紫眼卷翅品系和赤眼卷翅品系杂交,后代卷翅与长翅的比例为      

 

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下图表示神经内分泌系统和免疫系统之间的相互关系,其中细胞因子是细胞对刺激应答时分泌的物质(如淋巴因子),CRH是促肾上腺皮质激素释放激素,ACTH是促肾上腺皮质激素。据图回答:

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(1)应激状态下,下丘脑释放的CRH增多,最终导致糖皮质激素增多。在此过程中下丘脑属于反射弧组成部分中的        

(2)血液中糖皮质激素含量增多对下丘脑、垂体的分泌活动有     作用,从而使血液中的糖皮质激素含量保持相对稳定。此过程的调节方式是           。对垂体分泌ACTH具有调节作用的物质有             

(3)糖皮质激素能限制骨骼和脂肪组织对葡萄糖的摄取和利用,与     (激素)的作用相反。

(4)病毒感染能刺激T细胞分泌细胞因子IL-2,使      细胞的功能增强,从而增强    免疫功能。

(5)有研究表明,老年动物(包括人)在应激条件下容易引起感染和肿瘤。结合图中信息,分析原因:                      

 

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为研究植物激素对植物光合作用的影响,研究人员作了如下试验:某种植株长有约10片叶,最顶部的全展叶为第1叶,确定第3、7、10叶分别为上部叶、中部叶、下部叶。将其分别培养在不同浓度的细胞分裂素溶液中,实验结果如下表。

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(1)与对照组相比,细胞分裂素可使      增加,从而促进了光合作用的光反应阶段,通过改变气孔阻力来影响植物        ,从而影响了光合作用的暗反应阶段。

(2)细胞分裂素使叶绿素a/b降低,可能对       的合成具有更大的促进作用。

(3)与丙组相比,丁组浓度的细胞分裂素对叶片净光合速率的影响是           

(4)若又对丙组进行了一天中6:00~18:00间的净光合速率的观测,发现8:00和12:00两个时刻净光合速率相等,暗反应固定的CO2         (填“一定”或“不一定”)相等,原因是            

(5)在株高有限,植株上下温度无显著差别的情况下,上部叶的净光合作用速率高于下部叶的主要原因是                。下部叶的呼吸作用比上部叶弱的可能的内因是       

 

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