在药品生产中,人们逐步利用基因工程技术生产出如干扰素,白细胞介素,凝血因子等各种高质量低成本的药品,请分析回答:
(1)在用目的基因与质粒形成重组DNA过程中,一般要用到的工具酶是限制酶和DNA连接酶,其中限制酶切割的是___________________键,其特点是___________________________。
(2)将含有“某激素基因”的质粒导入细菌细胞后,能在细菌细胞内直接合成“某激素”,则该激素在细菌体内的合成包括______________________和_________________两个阶段。
(3)基因工程形成工程菌的遗传学原理是______________________________。
(4) 基因工程操作的第四步是目的基因的检测与鉴定,其中分子水平的检测又分三步:首先要检测转基因生物的DNA是否插入了目的基因,采用技术是______________________;其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA,方法是____________________________;最后检测目的基因是否翻译成蛋白质,方法是__________________________________________。
(5)为了解基因结构,通常选取一特定长度的线性DNA分子,先用一种限制酶切割,通过某种技术将单酶水解片段分离,计算相对大小;然后再用另一种酶对单酶水解片段进行降解,分析片断大小。下表是某小组进行的相关实验。
已知一线性DNA序列共有5000bp(bp为碱基对) | 第一步水解 | 产物(单位bp) | 第二步水解 | 产物(单位bp) |
A酶切割 | 1900 | 将第一步水解产物分离后,分别用B酶切割 | 1700 200 | |
1500 | 800 700 | |||
1600 | 1100 500 |
由实验可知,在这段已知序列上,A酶与B酶的识别序列分别为______个和_____个。
降钙素是一种多肽类激素,能减少骨钙流失,常用于治疗骨质疏松症。人降钙素活性很低,半衰期较短。某科研机构对降钙素基因进行改造,并与大肠杆菌DNA分子重组,成功地在大肠杆菌中得到一种活性高、半衰期长的新型降钙素。操作过程如图所示。
(1)改造新型降钙素基因的基本途径是:从预期新型降钙素的功能出发设计其化学结构,推测应有的_________________序列,找到对应的____________________序列,合成相应的DNA(基因)。
(2)图1表示人工合成新型降钙素DNA的过程:先合成两条含72个碱基的DNA单链,两条链通过18个碱基对形成部分双链片段(阴影部分),再利用Klenow酶补平,获得双链DNA。该方法可避免合成较长核苷酸链时容易缺失碱基的现象。从功能看,Klenow酶是一种_________________________酶,合成的双链DNA含有______________个碱基对。
(3)获得新型降钙素DNA后,常采用PCR技术扩增DNA。PCR反应包含多次循环,每次循环包括变性、复性和_______________。PCR技术使用的DNA聚合酶不同于一般生物体内的DNA聚合酶,其最主要的特点是_______________。
(4)图2表示运用基因工程生产新型降钙素的过程。该过程利用限制酶、____酶和运载体等作为基本工具,通过一定的手段构建_____,并将其导入大肠杆菌体内实现高效表达。导入之前,要将大肠杆菌放入一定浓度的CaCl2溶液中处理,使之成为________细胞,以提高细菌的吸收能力。
(5)科学家对降钙素基因进行重新设计、改造,生产出高活性的新型降钙素,这项生物工程技术称为________。
稳定塘(又称氧化塘)是一个藻菌共生的城市污水净化系统。稳定塘一般会出现藻类增多现象,影响出水水质。在稳定塘中种植水葫芦可使藻类密度下降,底栖动物如褶纹冠蚌通过滤食污染物也可以改善水质。请根据下面的净化功能模式图回答以下问题:
(1)稳定塘中的生产者是_____________;污水中的细菌主要进行着__________呼吸。
(2)图中藻类植物增多的原因是_____________________________________。
(3)种植水葫芦的作用是_________________________。若含重金属工业废水流入该系统,指出可能产生的一个负面影响:通过__________________的富集作用,使鱼富含重金属。
2009年,中国政府在世界气候大会上作出承诺,降低我国单位生产总值CO2排放量。低碳经济与绿色生活方式成为热门议题。根据如图的碳循环模式图回答:
(1)生物群落中的碳返回无机环境的途径包括④和_______(填序号)。途径④表示分解者通过________和_______的呼吸方式将有机物分解,释放CO2到无机环境中。
(2)垃圾资源化、无害化是绿色城市的重要标志之一,可将回收后无法直接利用的有机废物进行发酵处理,该过程所利用的生物属于生态系统的________________(成分)。
(3)碳循环的进行伴随着________。若上图虚线框中的种群及相互间的关系如图所示,假设D种群中的能量是5.8×109 kJ;B种群中的能量为1.3×108 kJ。若能量的传递效率为10%~20%,则A种群中的能量至少是__________________kJ。
转基因动物转基因时的受体细胞是( )
A. 受精卵 B. 精细胞 C. 卵细胞 D. 体细胞
基因工程中常用细菌等原核生物作受体细胞的原因不包括
A. 繁殖速度快 B. 遗传物质相对较少
C. 多为单细胞,操作简便 D. DNA为单链,变异少