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萝卜的蛋白A具有广泛的抗植物病菌作用,而且对人体没有影响。我国科学家欲获得高效表...

萝卜的蛋白A具有广泛的抗植物病菌作用,而且对人体没有影响。我国科学家欲获得高效表达蛋白A的转基因大肠杆菌作为微生物农药,做了相关研究。

1)研究者用_________酶处理蛋白A基因和pET质粒,得到重组质粒,再将重组质粒置于感受态大肠杆菌细胞悬液中,获得转基因大肠杆菌。

2)检测发现,转入的蛋白A基因在大肠杆菌细胞中表达效率很低,研究者推测不同生物对密码子具有不同的偏好,因而设计了与蛋白A基因结合的两对引物(引物BC中都替换了一个碱基),并按图2方式依次进行4PCR扩增,以得到新的蛋白A基因。

①这是一种定点的_________技术。

②图2所示的4PCR应该分别如何选择图1中所示的引物?请填写以下表格(若选用该引物划“”,若不选用该引物则划“×”)_________

 

引物A

引物B

引物C

引物D

PCR1

 

 

 

 

PCR2

 

 

 

 

PCR3

 

 

 

 

PCR4

 

 

 

 

 

3)研究者进一步将含有新蛋白A基因的重组质粒、_________pET质粒分别导入大肠杆菌,提取培养液中的蛋白质,用_________方法检测并比较三组受体菌蛋白A的表达产物,判断新蛋白A基因表达效率是否提高。为检测表达产物的生物活性,研究者将上述各组表达产物加入到长满了植物病菌的培养基上,培养一段时间后,比较抑菌圈的大小,以确定表达产物的____________

4)作为微生物农药,使用时常喷洒蛋白A基因的发酵产物而不是转蛋白A基因的大肠杆菌,其优点是_________

 

限制酶和DNA连接 基因突变   引物A 引物B 引物C 引物D PCR1 √ √ × × PCR2 × × √ √ PCR3 × × × × PCR4 √ × × √ 含有蛋白A基因的重组质粒 抗原-抗体杂交 生物活性大小 对人、畜、农作物和自然环境安全;不会造成基因污染;有效成分纯度较高 【解析】 基因工程的步骤包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、把目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和鉴定等。 (1)在基因工程中,需要用限制酶分别对蛋白A基因和pET质粒进行切割,再用DNA连接酶处理获得得到重组质粒。 (2)①根据题意和图示分析,经过4次PCR技术后获得了新的基因,这是一种定点的基因突变技术。 ②根据每轮循环获得的产物可知,PCR1用引物A和B处理,PCR2用引物C和D处理,PCR3不需要用引物处理,根据碱基互补配对原则即可以获得相应的产物;PCR4用引物A和D处理,可以获得新的蛋白A基因。如图所示:   引物A 引物B 引物C 引物D PCR1 √ √ × × PCR2 × × √ √ PCR3 × × × × PCR4 √ × × √ (3)将含有新蛋白A基因的重组质粒和含有蛋白A基因的重组质粒、空质粒(pET质粒)分别导入大肠杆菌,提取培养液中的蛋白质,用抗原-抗体杂交方法检测并比较三组受体菌蛋白A的表达产物,判断新蛋白A基因表达效率是否提高。将上述各组表达产物加入到长满了植物病菌的培养基上,培养一段时间后,比较抑菌圈的大小,可以确定表达产物的生物活性大小。 (4)由于蛋白A基因的发酵产物对人、畜、农作物和自然环境安全;不会造成基因污染;有效成分纯度较高,故使用时常喷洒蛋白A基因的发酵产物而不是转蛋白A基因的大肠杆菌。
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考点分析:
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呼吸缺陷型酵母菌是野生型酵母菌的突变菌株,其线粒体功能丧失,只能进行无氧呼吸。科研人员为获得高产酒精的呼吸突变型酵母菌进行了相关研究。

1)酵母菌发酵产生酒精首先要通入无菌空气,目的是______________________。一段时间后密封发酵要注意控制发酵罐中的______________________条件(至少答出2个)。

2)为优化筛选呼吸缺陷型酵母菌的条件,研究人员设计了紫外线诱变实验,记录结果如下表。表中ABC分别是__________。据表中数据分析,最佳诱变处理的条件为_______________________________

组别

1

2

3

4

5

6

7

8

9

照射时间/min

A

15

15

20

20

20

25

25

25

照射剂量/W

12

15

17

12

15

B

12

15

17

照射距离/cm

18

20

22

20

22

18

22

18

C

筛出率/%

3

7

13

5

15

6

4

7

11

 

3TTC是无色物质,可以进入细胞内与足量的还原剂[H]反应生成红色物质。为筛选呼吸缺陷突变菌株可以在基本培养基中添加____________,该培养基属于___________培养基。如果出现___________的菌落则为呼吸缺陷型酵母菌,原因是____________________________

4)科研人员为检测该呼吸突变型酵母菌是否具备高产酒精的特性,做了相关实验,结果如图所示。由图中数据推测该呼吸缺陷型酵母菌__________(填“适宜”或“不适宜”)作为酒精发酵菌种,依据是______________________

 

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核基因P53是细胞的基因组卫士。当人体细胞DNA受损时,P53基因被激活,通过图示相关途径最终修复或清除受损DNA,从而保持细胞基因组的完整性。请回答下列问题:

1)人体细胞中P53基因的存在对生物体内遗传物质的稳定性具有重要意义,从进化的角度来说这是________的结果。

2)图中①是____________过程,该过程控制合成的P53蛋白通过调控某DNA片段合成lncRNA,进而影响过程①,该调节机制属于________调节。

3)细胞中lncRNA________酶催化的产物,lncRNA之所以被称为非编码长链,是因为它不能用于________过程,但其在细胞中有重要的调控作用。

4)图中P53蛋白可启动修复酶系统,从而对受损伤的DNA进行修复。据图分析,P53蛋白还具有__________________________功能。

5)某DNA分子在修复后,经测定发现某基因的第1201位碱基由G变成了T,从而导致其控制合成的蛋白质比原蛋白质少了许多氨基酸,原因是原基因转录形成的相应密码子发生了转变,可能的变化情况是________(用序号和箭头表示)。

AGU(丝氨酸) ②CGU(精氨酸) GAG(谷氨酸)  GUG(缬氨酸) ⑤UAA(终止密码) ⑥UAG(终止密码)

 

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兴凯湖是我国第二大淡水湖,包括大兴凯湖和小兴凯湖两部分,上游的小兴凯湖可通过两个泄洪闸与大兴凯湖连通下图为小兴凯湖部分生物的营养关系图,请回答问题。

1)湖内所有生物构成一个___________。由图可知,流经该生态系统的总能量是___________,鲢与浮游动物的关系是___________

2)兴凯湖具有涵养水源、净化水质的作用,这体现了生物多样性的___________价值。

3)对大、小兴凯湖的浮游植物进行采集和统计,结果如下。

在不同采集点采集浮游植物,每个采集点收集三次,用显微镜对样品进行观察并计数,取__________,以确定单位体积中浮游植物的___________,发现浮游植物以绿藻、硅藻和蓝藻为主。与绿藻相比,蓝藻细胞结构的主要特征是___________。从图中可以看出小兴凯湖的浮游植物的___________高于大兴凯湖。

 

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草莓比较耐阴,若将其栽种在光照强度较弱的温室大棚里可能更加适宜生长。某生物兴趣小组研究了遮光处理对草莓叶片光合作用的影响。

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1)图1中,对照组呈现双峰型曲线的原因是____________。据图1分析,实验组有机物累积总量显著低于对照组,与预期不符,判断依据为______________________

2)有同学推测遮阴可能影响光合作用的_______反应,并据此继续进行实验得到图2的结果。由图2可知,实验组利用CO2的效率降低,可能的原因是遮阴使叶片温度降低,导致____________

3)某同学推测,适当遮光可能导致叶绿素含量增加,以适应弱光环境。请设计一个简单的实验验证该同学的推测是否正确,简单的写出实验思路:___________

4)综上所述,欲提高草莓的光合速率,可改变_________ (填“CO2浓度遮光比例)再作进一步研究。

5)独脚金内酯是近年来新发现的一种植物激素,其具有抑制侧枝生长等作用。

①独脚金内酯作为植物激素,是一类具有________作用的有机物。

②细胞分裂素能促进侧枝生长,在此功能上其与独脚金内酯是________的关系。

 

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下列有关科学实验及其研究方法的叙述,正确的是

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②“细胞膜流动镶嵌模型“DNA双螺旋结构模型都是物理模型

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设计对照实验时,实验组与对照组中的无关变量要相同且适宜是为了遵循对照原则

基因工程中为检测抗虫棉是否培育成功,最方便的方法是检测棉花植株是否有相应性状

A.②③⑤ B.①②⑤ C.②④⑤ D.①④⑤

 

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