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逆转录病毒载体是目前应用较多的动物基因工程载体之一。运用逆转录病毒 载体可以将外...

逆转录病毒载体是目前应用较多的动物基因工程载体之一。运用逆转录病毒

载体可以将外源基因插入到受体细胞染色体,使外源基因随染色体DNA一起复制和表达。研究发现逆转录病毒基因组的核心部分包括三个基因:Gag基因(编码病毒的核心蛋白)、pol基因(编码逆转录酶)、env基因(编码病毒的表面糖蛋白)。位于这些基因的两端有LTR序列(含有启动子、调节基因等),控制着逆转录基因组核心基因的表达及转移。下图是构建逆转录病毒载体及用于培育转基因小鼠的过程。回答下列问题:

(1) 逆转录病毒主要组成物质有________

(2) 催化过程①的酶是________,过程②③中需要的工具酶分别是________,过程④⑤常用的导入方法是________

(3) 过程③中,外源基因一定要插入到病毒DNA的LTR序列中的启动子后,其主要目的是____________

(4) 过程④中,导入病毒蛋白编码基因(Gag、pol和env)的目的是____________

(5) 如利用牛乳腺生物反应器生产人胰岛素,则应在构建基因表达载体时,使目的基因与________等调控组件重组在一起,一般导入牛________细胞中,最终牛的乳汁中就含有人胰岛素。

 

RNA和蛋白质 逆转录酶 限制酶和DNA连接酶 显微注射法 控制外源基因的表达与转移 合成组成病毒的蛋白质 乳腺蛋白基因的启动子 受精卵 【解析】 本题考查了基因工程的有关知识,要求首先根据图示信息判断每个字母表示的操作步骤,识记基因工程的操作步骤和工具酶,再结合题干信息准确答题 (1) 逆转录病毒主要组成物质有RNA和蛋白质。 (2) 过程①是以RNA为模板合成DNA,其酶是逆转录酶,过程②是提取目的基因,③是将目的基因和与载体结合,需要的工具酶分别是限制酶和DNA连接酶,过程④⑤都是导入动物细胞,常用的导入方法是显微注射法。 (3) 过程③中,外源基因一定要插入到病毒DNA的LTR序列中的启动子后,启动子是RNA聚合酶的结合位点,启动外源基因的转录,其主要目的是控制外源基因的表达与转移。 (4) 过程④中,导入病毒蛋白编码基因(Gag、pol和env)的目的是合成组成病毒的蛋白质。 (5) 如利用牛乳腺生物反应器生产人胰岛素,则应在构建基因表达载体时,使目的基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起,这样在乳腺细胞启动乳腺蛋白基因转录的同时,也启动人胰岛素基因的转录,可以在乳汁中提取人胰岛素;一般将牛受精卵细胞作为受体细胞,最终发育的母牛的乳汁中就含有人胰岛素。
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考点分析:
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如图表示草原上某野兔种群数量的变化(K0表示野兔种群在无天敌进入时的环境容纳量),请分析回答相关问题。

1)图中0→b时段内野兔的死亡率_____(填大于”“等于小于)出生率,此阶段该种群的年龄组成最可能为_______型。

2)某种天敌在图中标注的某个时间点迁入,一段时间后,野兔种群数量达到相对稳定状态,则该时间点最可能是_______。在捕食压力下,野兔种群的环境容纳量降在_______之间。

3)用标志重捕法调查该草原上某区域的种群数量时,若部分标记个体的标记物不慎脱落,则导致调查结果_______偏高偏低);对捕获的野兔进行性别比例调查,发现其雌雄比例稍大于l,该比例_______有利不利)于种群增长。

4)该草原随着环境的不断变化,此后可能慢慢长出小灌木丛,甚至有可能继续演替出森林,整个过程属于_____演替。过程中不断出现新的优势种群,这主要体现了不同植被物种对_____的竞争能力不同。研究表明某种生物可以提高人体的免疫力和抵抗力,这体现了生物多样性的__价值。

 

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科研人员利用秀丽隐杆线虫研究癫痫抽搐发生的机理。请回答。

(1)当兴奋传到秀丽隐杆线虫________神经元的轴突末梢时,突触小泡与________融合,释放乙酰胆碱(兴奋性神经递质),使肌细胞膜的电位变为_________,从而引起肌细胞收缩。若肌细胞持续重复收缩,则出现类似于人类癫痫抽搐的表现。

(2)秀丽隐杆线虫的A基因控制合成乙酰胆碱受体。科研人员利用A基因和Z基因突变体进行实验,得到如图所示结果。据图分析,A基因突变导致肌细胞____________,说明A基因突变导致信息传递功能_____ (填“增强”或“减弱”)。由______组实验结果分析,Z基因的功能是抑制抽搐的发生。

(3)为进一步探究Z基因的功能,科研人员进行了如表所示实验。

组别

对野生型秀丽隐杆线虫的处理

突触数目相对值

敲除Z基因

转入Z基因

Ⅰ组

-

-

25.1

Ⅱ组

+

-

34.3

Ⅲ组

+

+

24.9

 

注:“+”表示处理,“-”表示未处理。

①实验结果说明Z基因______________________________________

②据此分析,图中第4组抽搐次数明显高于第2组的原因是______________________________

 

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研究人员发现某野生稻品种甲7号染色体上具有抗病基因H12号染色体上具有耐缺氮基因T,而华南籼稻优良品种乙染色体相应位置均为隐性基因。将甲、乙杂交,F1自交,用PCR方法检测F2群体中不同植株的基因型,发现不同基因型个体数如下表。

HH

Hh

hh

TT

Tt

tt

12

71

60

54

97

49

 

1)耐缺氮性状的遗传遵循__________定律,判断的依据是___________________________

2F2群体中HHHhhh基因型个体的数量比总是165________(选填符合或不符合)典型的孟德尔遗传比例。研究人员推测“F1产生的雌配子育性正常,而带有H基因的花粉成活率很低。” 请设计杂交实验检验上述推测,并写出支持上述推测的子代性状及数量比________

3)进一步研究发现品种乙7号染色体上有两个紧密连锁在一起的基因P1P2(如图),P1编码抑制花粉发育和花粉管生长的毒性蛋白,P2编码能解除该毒性蛋白作用的保护性蛋白。品种甲7号染色体上无基因P1P2

①据此可知,F1带有H基因花粉成活率低的原因是P1_____________分裂时期表达,而P2_________细胞中表达。

P1P2被称为自私基因,其“自私性”的意义是使______________更多地传递给子代,“自私”地维持了物种自身的稳定性。

 

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细胞自噬是指细胞通过降解自身结构或物质使细胞存活的自我保护机制。细胞面临代谢压力时,可通过降解自身大分子物质或细胞器为生存提供能量。下图1、图2表示酵母细胞自噬的信号调控过程,其中AKT和mTor是抑制酵母细胞凋亡和自噬的两种关键蛋白激酶。请回答下列问题:

(1)与细胞自噬有关的细胞器主要是____,该细胞器的主要功能是_______

(2)据图1所示,当营养物质充足时,胰岛素与特异性受体结合,激活AKT来抑制凋亡,激活的该酶一方面可促进________,另一方面可促进___ ,并且进一步激活了mTor,从而抑制_______

(3)细胞凋亡是指____

(4)据图2所示,当环境中营养物质或胰岛素缺乏时,mTor失活,酵母细胞会启动细胞自噬过程,其意义是________;如果上述过程无法满足细胞代谢需要,酵母细胞则启动细胞凋亡程序。

(5)总结细胞自噬和细胞凋亡的共同点:________。(答出两点即可)

 

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寨卡病毒是一种RNA病毒,该病毒会攻击胎儿的神经元,导致新生儿小头症等缺陷。一种新型寨卡病毒疫苗(基因疫苗)已经进入人体临床试验阶段。科学家将寨卡病毒蛋白基因与质粒结合后注入人的肌肉细胞,以期被试验者获得对寨卡病毒特异性免疫的能力。下列有关叙述不正确的是

A.新型疫苗制备过程需使用逆转录酶

B.基因疫苗不含病毒蛋白,但能在肌肉细胞中表达出病毒蛋白,病毒蛋白属于抗原

C.基因疫苗能够整合到人的肌肉细胞染色体DNA中,并遗传给后代

D.试验者获得特异性免疫能力的标志是产生特异性抗体和效应T细胞等

 

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