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【生物——选修3:现代生物科技专题】降钙素是一种多肽类激素,某科学机构为了研究一种新型降钙素,从预期新型降钙素的功能出发,推测相应的脱氧核苷酸序列,并人工合成了两条DNA单链,两条链形成部分双链DNA片段,再利用Klenow酶补平,获得双链DNA,过程如下图。在此过程中发现,合成较长的核苷酸单链易产生缺失碱基的现象。分析回答下列问题:

(1)上述制备新型降钙素,运用的现代生物工程技术是_________。Klenow酶是一种______酶。两条DNA单链能合成部分双链DNA的原因是_________________

(2)获得的双链DNA经限制酶切后插入到大肠杆菌质粒中,筛选含重组质粒的大肠杆菌并进行DNA测序验证。

①要进行重组质粒的鉴定和选择,需要大肠杆菌质粒中含有_____________

②导入大肠杆菌时,要用________________处理。

③经DNA测序表明,最初获得的多个重组质粒,均未发现完全正确的基因序列,最可能的原因是_______

 

蛋白质工程 DNA聚合酶 两条DNA单链中存在互补配对的碱基 标记基因 Ca2+ 合成的DNA单链较长,碱基发生了缺失 【解析】【试题分析】 本题以“降钙素”为素材,考查基因工程和蛋白质工程等知识,意在考查考生对所学知识的掌握、获取图文信息能力和分析推理的能力。蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。结合题意可知,本题制备新型降钙素,就是运用了蛋白质工程。解答本题的关键是注意从题目中获取有用的信息再结合题意进行答题。 (1)根据题意,从预期新型降钙素的功能出发,推测相应的脱氧核苷酸序列,从而对蛋白质进行改造,所以上述制备新型降钙素,运用的现代生物工程技术是蛋白质工程;由图可知,Klenow酶能够将单链DNA延伸,所以是一种DNA聚合酶;两条DNA单链能合成部分双链DNA的原因是两条DNA单链中存在互补配对的碱基。 (2)①要进行重组质粒的鉴定和选择,需要大肠杆菌质粒中含有标记基因。 ②将目的基因导入大肠杆菌时,首先要用Ca2+处理细胞,使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,也就是使细胞成为感受态细胞。然后将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合,在一定的温度下完成转化过程。 ③根据题意可知,利用Klenow酶补平,获得双链DNA,过程中,合成较长的核苷酸单链易产生缺失碱基的现象,因此,最初获得的多个重组质粒,均未发现完全正确的基因序列,最可能的原因是合成的DNA单链较长,碱基发生了缺失。  
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【生物——选修1:生物技术实践】家庭中泡菜的制作方法:新鲜的蔬菜经过整理、清洗后,放入彻底清洗并用白酒擦拭过的泡菜坛中,然后向坛中加入盐水、香辛料及一些“陈泡菜水”。密封后置于温度适宜的地方。请回答下列问题:

(1)向坛中加入“陈泡菜水”的目的是__________________

(2)乳酸菌与酿制果醋的菌种在代谢方式上的主要区别是__________。有位同学在家制作泡菜时,发现泡菜坛内长一层白膜,这层白膜形成的原因是_____________。制作果醋时,在变酸的酒表面也能观察到一层膜,这层膜形成的原因是____________________

(3)为避免杂菌污染,该同学向泡菜坛中加入了青霉素,结果发酵失败,原因可能是_____________

(4)若制作的泡菜“咸而不酸”,最可能的原因是___________________

 

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果蝇的灰身对黑身为显性,由位于常染色体上的B和b基因控制,纯种灰身雄果蝇群体经60Co照射后可从中筛选出果蝇甲。果蝇甲产生的各种配子活性相同,且基因均能正常表达。请据图回答下列问题:

(1)经60Co照射后果蝇发生的变异类型属于____________,果蝇甲经过减数分裂能产生__________种配子。

(2)筛选①可用光学显微镜观察染色体的形态选出果蝇甲,筛选②不用光学显微镜观察就能选出“含异常染色体个体”,理由是_______________

(3)为从F1中筛选出常染色体正常的雌果蝇,让F1黑身雄蝇分别与灰身雌果蝇杂交,选定后代中表现型及比例为__________的杂交组合的雌性亲本即为所需。

 

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某科研小组将一组小鼠依次置于25℃、0℃,25℃环境中,在每一环境中均生活15min,从开始到结束,每隔5min测一次皮肤血流量、血液中促甲状腺激素(TSH)、促甲状腺激素释放激素(TRH)含量,共测了9次。假设测量过程不影响这些激素的分泌,测量结果(相对值)如下表。请回答下列问题:

(1)小鼠由25℃环境到0℃环境时,机体通过调节皮肤血流量,以___________(填“增加”或“减少”)散热量来应对寒冷环境。据表分析,指标___________(填“A”、“B”或“C”)代表皮肤血流量。

(2)据实验中第3~第5次的测量结果可以推断指标_______(填“A”或“B”)是TSH,原因是____

(3)为进一步确定下丘脑在体温调节中的作用,刺激下丘脑的前部,小鼠有出汗现象;刺激下丘脑的后部,出现寒颤现象。这说明小鼠产热中枢是在下丘脑的___________(填“前部”或“后部”)。

 

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食用的“香椿”一般是香椿树的芽和幼叶。请回答下列问题:

(1)“香椿”在春季集中采摘顶芽后,侧芽数量增加的原因是解除了__________________

(2)研究小组为探究不同浓度的2,4-D对香椿树插条生根的影响,完成了一组预实验:将处理过的香椿树插条用浸泡法分别放在4种浓度的2,4-D溶液(实验组)和清水(对照组)中,实验结果如图。请回答下列问题:

①用浸泡法处理香椿树插条,与沾蘸法相比,所用的浓度_________,所需处理时间____________

②从预实验的结果可知,与浓度为8PPm的结果相比,浓度为15PPm的2,4-D溶液对插条的影响是________

③若要探究2,4-D促进香椿树插条生根的最适浓度,还应增设实验组,从图中数据判断,2,4-D浓度的取值应设在_____________ppm范围内。

 

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在有关生物进化的研究中,常从分子水平研究蛋白质和核酸的细微差异。细胞色素C是一种在细胞呼吸过程中有重要作用的蛋白质。下表是多种生物中细胞色素C的氨基酸序列与人的比较结果。

生物名称

黑猩猩

猕猴

袋鼠

金枪鱼

小麦

酵母菌

氨基酸差别

0

1

10

21

35

44

 

请回答下列问题:

(1)以细胞色素C为参照,上述生物中__________与人类的亲缘关系最近。可通过比较各类生物中细胞色素C的差异来推断不同生物中遗传物质差异。从中心法则的角度分析,依据是____________

(2)在分子水平研究不同物种亲缘关系,更直接的方法是用DNA分子杂交技术比较核酸:

①提取生物A的细胞色素C基因,加热,使DNA变为单链,记录变性温度为TA-A

②提取生物B的细胞色素C基因,加热,使DNA变为单链,记录变性温度为Tb-b

③在适当条件下,形成杂种双链DNA,记为A-B;然后加热,记录变性温度为TA-B

④计算两个变性温度TA-A(或TB-B)与TA-B的差值,记为M。

    上述步骤中,加热DNA形成单链过程中破坏了DNA分子的______________。研究发现,生物A和生物B的亲缘关系越远,计算得到的M值越大,原因是___________________

 

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