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番茄红素具有一定的抗癌效果。普通番茄合成的番茄红素易在番茄红素环化酶的催化作用下...

番茄红素具有一定的抗癌效果。普通番茄合成的番茄红素易在番茄红素环化酶的催化作用下转化。科学家利用基因工程设计的重组DNA(质粒三)能表达出双链RNA(发卡),番茄细胞可识别双链RNA并将该双链RNA和具有相同序列的单链RNA一起降解,从而阻止番茄红素的转化,提高番茄红素的产量。下图为利用质粒一和目的基因构建重组质粒三的过程示意图。请回答下列问题:

1)该基因工程中,目的基因______基因,要想对该目的基因进行体外扩增,可从番茄组织中提取mRNA,通过逆转录获得______用于PCR扩增。PCR扩增目的基因,需要设计相应的引物,设计引物时要避免引物之间出现______

2PCR扩增时,DNA先在高温下解链,然后在温度缓慢下降的过程中,引物与解开的链结合,这个过程叫做退火。退火温度的设定与引物长度、碱基组成有关。在理想状态下,退火温度足够低,以保证引物同目的序列有效退火,同时还要足够高,以减少非特异性结合。合理的退火温度从55℃到70℃。长度相同但______的引物需要设定更高的退火温度。

3)“质粒二”利用______开环。为了防止其自身环化,要去除开环的质粒两端的______个磷酸基团。

4)构建质粒三时,最好在目的基因AB两端分别加______识别序列,目的是______

5)对于培育成功的转基因番茄植株,发卡在细胞内可以阻止______过程,从而使番茄红素环化酶基因“沉默”。

 

番茄红素环化酶 cDNA 碱基互补配对 GC含量高 BamHⅠ酶 2 Ecl酶、BamHⅠ酶 确保目的基因反向连接 翻译 【解析】 本题以降低番茄红素为背景,考查基因工程的相关知识,旨在考查考生信息获取与知识的迁移运用能力。 (1)将构建的重质粒三导入番茄细胞并成功表达后,阻止了番茄红素转化为胡萝卜素,而该转化是在番茄红素环化酶的催化作用下完成的,由此推知:图中“目的基因”是番茄红素环化酶基因;用PCR技术进行扩增时,需要先以mRNA通过逆转录获得cDNA;引物要与模板DNA结合,故要避免一对引物之间出现碱基互补配对; (2)DNA分子中,GC之间有3个氢键,AT之间有两个氢键,氢键含量高的DNA更加稳定,故长度相同但GC含量高的引物需要设定更高的退火温度; (3)由图可知,质粒二中含有BamHⅠ的识别序列,故需用BamHⅠ酶开环;开环后的质粒两端有2个游离的磷酸基团,为了防止其自身环化,需要去除; (4)构建建质粒三时,需要在目的基因A、B两端分别加Ecl酶、BamHⅠ酶识别序列,以确保目的基因反向连接; (5)质粒三导入受体细胞并表达后,形成双链RNA(发卡)的原因是转录后的RNA分子中存在互补配对的碱基序列。双链RNA(发卡)的形成导致核糖体不能与mRNA的结合,因此“发卡”在受体细胞内可以阻止翻译过程,从而使基因“沉默”。
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淀粉酶在工业生产上应用最早,迄今仍是用途最广、产量最大的酶制剂产品之一。为了提高淀粉酶的生产水平,首先要从土壤中筛选出产淀粉酶的活性菌株。某研究人员对所取土样进行产淀粉酶的细菌的分离操作(A组)和计数操作(B组),过程如图Ⅰ。图Ⅱ是一种接种方法示意图。请回答下列问题:

1)步骤③、④所用培养基的成分,最大的区别是______种类不同。

2)步骤④、⑤所用培养基的成分,最大的区别是固体培养基中添加了______。步骤⑤、⑧接种时需设置未接种培养基做对照,目的是______

3)步骤⑦中,将1mL菌液分别稀释10倍和100倍,每种稀释度经过步骤⑧各在3个平板上接种(每个平板的接种量为0.1mL),经适当培养后,2组平板上的菌落数分别为595758275。据此可得出每升菌液中的活菌数为______个,据此可推测适宜的土壤稀释倍数为______倍。

4)图Ⅱ所用的接种方法______(填“能”或“不能”)对活菌进行计数;甲、乙、丙为划线的三个区域,为正确完成整个接种过程,接种环要进行______次灼烧灭菌,其中灭菌目的相同的是第______次。

 

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近几年在江苏、四川、贵州等地,稻田养鱼已成为当地水产养殖的主要方式之一。下图1是某地稻田中的部分食物网,图2是能量流动的部分示意图,其中字母代表能量。请回答下列问题:

1)图1食物网中有______条食物链。

2)图2中卷叶螟等粪便中的能量属于图2______(用字母表示)中的能量,用于生长、发育及繁殖的能量值可表示为______(用字母和计算符号表示)。

3)该稻田生态系统中,人通过多条途径输入了碳元素,其中两途径分别是____________。总输入的碳中,除了人为输入外,其他输入碳的主要途径是______

4稻鱼共生生态系统取得了明显的经济和生态效益,从经济效益上看,主要表现在______;从生态效益上看,主要表现在______

 

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人类某遗传病受一对基因(Tt)控制。3个复等位基因IAIBi控制ABO血型,位于另一对染色体上。A血型的基因型有IAIAIAiB血型的基因型有IBIBIBiAB血型的基因型为IAIBO血型的基因型为ii。两个家系成员的性状表现如下图所示,Ⅱ9和Ⅱ11均为AB血型,Ⅱ10和Ⅱ12均为O血型。请回答下列问题:

1)人类ABO血型的遗传遵循______规律。

2)Ⅱ9的基因型为______;Ⅰ5的血型可能是______;Ⅲ13携带致病基因且血型为A的概率为______

3)如果Ⅲ13与Ⅲ14婚配,则后代为O血型、AB血型的概率分别为____________

4)若Ⅲ13与Ⅲ14生育一个B血型正常女孩,该女孩携带致病基因的概率为______

 

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下图甲是骨髓细胞有丝分裂中核DNA含量随时间的变化曲线,乙、丙两图是细胞分裂的两个时期的模式图,ab表示染色体片段。请回答下列问题:

1)骨髓细胞的细胞周期是______小时,曲线由IIIII的原因是______

2)图乙细胞处于______期,其中有染色单体______条,若a片段在X染色体上,则①是______染色体。

3)乙、丙两图中的染色体情况说明分裂过程中发生的变异是______;若两图来源于同一个卵原细胞,且图丙是卵细胞,则图乙是______

 

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叶绿体中催化CO2固定的酶R由叶绿体DNA编码的大亚基和细胞核DNA编码的小亚基共同组装而成,其合成过程及部分相关代谢途径如下图所示。请回答下列问题:

1)过程①、③表示遗传信息的______,该过程所需的原料是______

2)过程②在______(结构)中完成,该过程终止的信号是______

3)叶绿体中酶R的组装所需的直接能源物质可以来自于叶绿体的______(场所)。C3-I还原为三碳糖(C3-Ⅱ),除需要酶外,还需要______参与。

4)图中X是一种______化合物。由图可知,叶绿体的发育受______控制。

 

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