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引起人类产生埃博拉出血热的埃博拉病毒(EBOV),是一种单链RNA病毒,某研究团...

引起人类产生埃博拉出血热的埃博拉病毒(EBOV),是一种单链RNA病毒,某研究团队利用其跨膜表面糖蛋白(GP),以重组腺病毒为载体研发了埃博拉疫苗。腺病毒是一种DNA病毒,腺病毒载体包括骨架质粒(携带腺病毒的主要功能基因)和穿梭质粒(能转移外源基因到骨架质粒上)。下图为重组埃博拉疫苗制作的部分流程示意图,已知四种限制性核酸内切酶KpnIBamHINheIBgIII的识别序列和酶切位点分别为:。请回答下列问题:

1)为了判断是否感染EBOV,利用探针对疑似患者进行核酸检测,其检测方法采用了______技术。为了提高检测的准确性,需从EBOV核酸中选取具有______的序列作为探针设计的模板。

2)从EBOV基因组中分离出的GP基因不能直接与穿梭质粒重组,其原因是______;而过程①获得的GP基因片段因两端缺乏______也不能直接与穿梭质粒重组。研究人员在过程①获得的GP基因片段下游添加了含“-AGATCT-”的序列,则需在其上游添加包含有______序列的片段,以便与穿梭质粒重组,且能避免GP基因反向连接。

3)实际操作中需利用限制酶将环状的重组穿梭质粒切成两个核苷酸片段,则切割前后含有的游离磷酸基团数目变化为______。将含GP基因的核苷酸片段与骨架质粒通过过程④完成重组,再在含______的平板上培养,筛选出含重组骨架质粒的阳性菌。

4)过程⑤中,利用脂质体将重组骨架质粒导入到人的胚胎肾细胞HEK293中,其运用的原理是______,再将成功导入的细胞HK293培养一段时间,获得大量重组腺病毒,为疫苗的进一步研究奠定基础。

 

分子杂交 特异性 GP基因是单链RNA结构 相应的限制酶酶切位点(或相应的限制酶识别序列) -GGTACC- 0→4 卡那霉素 膜的流动性 【解析】 基因工程是狭义的遗传工程,基因工程的基本原理是让人们感兴趣的基因(即目的基因)在宿主细胞中稳定高效地表达。为了实现基因工程的目标,通常要有多种工具酶、目的基因、载体和宿主细胞等基本要素,并按照一定的程序进行操作,它包括目的基因的获得、重组DNA的形成,重组DNA导入受体细胞也称(宿主)细胞、筛选含有目的基因的受体细胞和目的基因的表达等几个方面。基因表达载体的构建(即目的基因与运载体结合)是实施基因工程的第二步,也是基因工程的核心。 (1)为了判断是否感染EBOV,利用探针(能与病毒的互补配对的序列)对疑似患者进行核酸检测,其检测方法采用了分子杂交技术(碱基互补配对)。为了提高检测的准确性,需从EBOV核酸中选取具有特异性的序列作为探针设计的模板。 (2)EBOV是RNA病毒,从EBOV基因组中分离出的GP基因是单链RNA结构,不能直接与穿梭质粒重组,且过程①获得的GP基因片段因两端缺乏相应的限制酶酶切位点(或相应的限制酶识别序列)也不能直接与穿梭质粒重组。质粒与目的基因相连,需要有相同的粘性末端,因此需要在目的基因两端添加酶切位点,从图中可知质粒的启动子和终止子之间有三种酶切位点(KpnI、BamHI、BgIII),“-AGATCT-”的序列是BgIII的识别位点,若用BamHI来酶切,会得到相同的粘性末端,因此只能用KpnI来酶切质粒,则需在GP基因上游添加包含有-GGTACC-序列的片段,且能避免GP基因反向连接。 (3)实际操作中需利用限制酶将环状的重组穿梭质粒切成两个核苷酸片段,有两个酶切位点,一个酶切位点会比切割前多出来2个游离的磷酸基团,则切割前后含有的游离磷酸基团数目变化为0→4。将含GP基因的核苷酸片段与骨架质粒通过过程④完成重组,重组质粒含卡那霉素抗性基因,因此需在含卡那霉素的平板上培养,筛选出含重组骨架质粒的阳性菌。 (4)脂质体(空心)是由卵磷脂和神经酰胺等制得的双分子层结构,过程⑤中,利用脂质体将重组骨架质粒导入到人的胚胎肾细胞HEK293中,其运用的原理是膜的流动性(相似相溶)。
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某种蟹壳的颜色与其体内含有的物质有关,当蟹壳中积累物质A时,表现为灰白色;积累物质C时,表现为青色;积累物质D时,表现为花斑色,相关原理如下图所示。图中基因均独立遗传。当物质A不能转化而过多积累时,会导致成体蟹仅存活50%。请回答下列问题:

1)蟹壳颜色的遗传遵循______定律。

2)将一只青色蟹与一只花斑色蟹交配,产生的子代都表现为青色,则亲代花斑色蟹的基因型是______,子代青色蟹的基因型是________

3)若将基因型为EeHh的雌雄蟹交配,则所得子一代成体蟹的表现型及比例为______:将子一代中花斑色蟹与青色蟹交配,所得子二代成体中灰白色个体所占比例为______,子二代灰白色成体中纯合子所占比例为_______

 

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某表现正常的夫妇生了一个易位型21三体综合征男孩,检测发现患儿父亲完全正常,母亲的卵巢细胞内相关染色体发生了如图1所示的变化。已知患儿母亲仅产生如图2所示的卵细胞类型。请回答下列问题:


 

1)图1所示的变异类型是______,可通过观察处于______时期的细胞中染色体形态和数目来判断。该母亲体内发生此变异类型的体细胞染色体数通常为______条。

2)若正常精子与图中______(填字母)受精,会导致出现易位型21三体综合征;若正常精子与图中______(填字母)受精,会因缺失_____号染色体而导致胎儿死亡。

3)该患儿体细胞内含有______种形态结构不同的染色体。

4)若该夫妇再生出个孩子,则孩子表现为易位型21三体综合征的概率是______。为预防该类患儿出生,你对该夫妇的建议是______

 

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研究发现,利用不同种类蛋白酶水解大豆蛋白获得的水解产物,能够对人体内的血管紧张素转化酶(ACE)活性产生不同效果,为治疗高血压提供了新思路。下图1表示不同蛋白酶对大豆蛋白水解度的影响,图2表示不同蛋白酶水解产物对ACE活性抑制率的影响。请回答下列问题:

1)蛋白酶能催化部分______键水解断裂,产生______等水解产物。

2)图1说明应选用______酶水解大豆蛋白,而水解时间不应超过10h的原因是______

3)在反应的最初4h内,碱性蛋白酶和______酶的水解产物对ACE活性的抑制率显著高于其他三种酶。

4)不同蛋白酶的水解产物对ACE活性的抑制率存在差异,从酶的特性角度分析,主要是因为各种蛋白酶的______性导致产生的______不同。

5)为进一步研究大豆蛋白水解产物中抑制ACE活性的相关物质,实验设计的关键思路是______,单独直接观察它们对ACE酶活性的抑制效果。

 

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高浓度的铵盐对海水养殖中的对虾有一定的毒害作用,是制约其大规模养殖的环境因素之一,具有高降解能力的硝化细菌可有效净化水体中铵盐,降低对虾的死亡率,科研人员拟从当地对虾养殖池塘中筛选出对铵盐降解率高且稳定的硝化细菌菌株,操作流程如下图1,请回答下列问题:

1)为了筛选出硝化细菌,在配制选择培养基时,需要以______为唯一氮源。

2)该硝化细菌在半固体培养基试管中培养时,其生长特征符合图2中①所示,由此推测,利用锥形瓶培养该硝化细菌时需要振荡培养的目的是增加硝化细菌与____________的充分接触。


 

3)纯化菌种时,除图1中所示的接种方法外,还可采用______法。两种方法的原理相似,都是先对菌悬液进行______,使聚集的菌种分散开,最后在平板上形成单个菌落。

4)在利用平板计数时,需每隔一个“时间间隔”统计一次菌落数,最后选取稳定时的菌落数作为记录结果,这样可以避免因培养时间不足造成______,导致统计结果偏小。为使获得的实验数据准确,还应对每种候选菌株设置______

5)将筛选出的等量的三种候选菌甲、乙、丙,分别接入铵盐浓度为40mg·L-1的模拟养殖污水中,在适宜条件下培养48h,结果如图3。据图分析,应选择候选菌______(填甲、乙或丙)作为菌种进行后续培养。

 

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乙酰胆碱(Ach)是人体内的一种神经递质,主要在脊髓和脑干的某些神经元内合成,Ach在体内的部分生理过程如下图所示,其中①~⑤表示相关的结构或物质。请回答下列问题:

1)突触前膜通过______方式将Ach释放到突触间隙,进而与相应的______特异性结合,从而激活离子通道,引起突触后膜发生反应。

2Ach发挥作用后,在很短时间内就会被______,产生的胆碱会通过⑤进入突触小体内,这种机制既能满足突触小体对胆碱的需要,又能减少________

3)研究发现,支配心肌的某神经兴奋并释放出Ach后,心肌细胞膜上的K+通道被激活,K+外流增加,对心脏活动产生______(填“兴奋”或“抑制”)作用。

4)直接刺激新鲜的神经骨骼肌标本相关传出神经后,肌肉标本会收缩。若用新斯的明(药物)处理新鲜的神经骨骼肌标本后,再刺激相关传出神经,肌肉标本会出现痉挛(持续异常收缩),分析原因最可能是该药物______。若用一定剂量的刺桐硫品碱(药物)处理神经肌肉标本,再刺激标本的相关神经,肌肉不出现反应,但在肌肉细胞外可检测到Ach,分析原因最可能是该药物______,但不影响________

 

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