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某种荧光蛋白(GFP)在紫外光或蓝光激发下会发出绿色荧光,这一特性可用于检测细胞...

某种荧光蛋白(GFP)在紫外光或蓝光激发下会发出绿色荧光,这一特性可用于检测细胞中目的基因的表达。某科研团队将某种病毒的外壳蛋白(L1)基因连接在GFP基因的5′末端,获得了L1-GFP融合基因(简称为甲),并将其插入质粒P0,构建了真核表达载体P1,其部分结构和酶切位点的示意图如下,图中E1~E4四种限制酶产生的黏性末端各不相同。

回答下列问题:

(1)据图推断,该团队在将甲插入质粒P0时,使用了两种限制酶,这两种酶是_________。使用这两种酶进行酶切是为了保证_______________,也是为了保证__________________

(2)将P1转入体外培养的牛皮肤细胞后,若在该细胞中观察到了绿色荧光,则说明L1基因在牛的皮肤细胞中完成了_________________过程。

(3)为了获得含有甲的牛,该团队需要做的工作包括:将能够产生绿色荧光细胞的_____________移入牛的____________中、体外培养、胚胎移植等。

(4)为了检测甲是否存在于克隆牛的不同组织细胞中,某同学用PCR方法进行鉴定。在鉴定时应分别以该牛不同组织细胞中的____________(填“mRNA”“总RNA”或“核DNA”)作为PCR模板。

 

E1和E4 甲的完整 甲与载体正确连接 转录 翻译 细胞核 去核卵母细胞 核DNA 【解析】 本题以图文结合的形式综合考查学生对基因工程、核移植等相关知识的识记和理解能力。解答本题需熟记并理解核移植技术的过程、基因工程的基本操作程序,特别是明确PCR技术的原理和过程、基因表达载体的组成及其作用、限制酶的作用等相关知识并形成清晰的知识网络。在此基础上,结合问题情境,从题图中提取有效信息进行相关问题的解答。 (1)要保证目的基因在受体细胞中能够正确表达,目的基因的首端应有启动子,尾端应有终止子。甲是将某种病毒的外壳蛋白(L1)基因连接在GFP基因的5ˊ末端而获得的L1-GFP融合基因,据此结合题意并分析图示可知:该团队在将甲插入质粒P0时,如果用E2或E3,则目的基因不完整,而使用E1和E4这两种限制酶进行酶切保证了甲的完整,而且也保证了甲与载体正确连接,因此,使用的两种限制酶,是E1和E4。 (2)构建的真核表达载体P1中含有GFP基因,而GFP基因的表达产物“某种荧光蛋白(GFP)”在紫外光或蓝光激发下会发出绿色荧光。若在导入P1的牛皮肤细胞中观察到了绿色荧光,则说明L1基因在牛的皮肤细胞中完成了表达。基因的表达过程包括转录和翻译。 (3)若要获得含有甲的牛,可采用核移植技术,即将能够产生绿色荧光细胞的细胞核移入牛的去核卵母细胞中获得重组细胞,并将该重组细胞在体外培养成重组胚胎,再经过胚胎移植等获得含有甲的牛。 (4)PCR是多聚酶链式反应的缩写,是一种在生物体外复制特定DNA片断的核酸合成技术。若利用PCR方法检测甲是否存在于克隆牛的不同组织细胞中,则应分别以该牛不同组织细胞中的核DNA作为PCR模板。
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完全生物降解塑料(BDP)是淀粉与可降解聚酯的共混物,废弃物适合堆肥或墳埋等处理方式,能被微生物完全分解,可持续替代以石油为原料的传统塑料,从而避免白色污染。回答下列问题。

1)从填埋BDP的土壤中分离BDP分解菌的步骤是先从土壤取样并接种在液体培养基上,进行为期5天的_____________培养,以增加该菌的浓度;再将样品进行____________后,涂布接种到固体培养基上,以进一步分离纯化该菌。

2)当淀粉被淀粉酶分解后,经稀碘液处理,培养平板上会出现以BDP分解菌为中心的____________。提纯淀粉酶可以采用凝胶色谱法,该方法是根据___________________分离蛋白质,所用凝胶的化学本质大多为_________________________

3)淀粉酶适宜采用__________________法固定化。某同学选用海藻酸钠作载体制备固定化BDP分解菌,制得的凝胶珠不是圆形或椭圆形,其主要原因是_____________________________

 

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某雌雄异株(性别决定方式为XY型)植物,其茎秆高度由基因(A/a)控制,叶型由基因(B/b)控制。现选取亲本进行杂交,结果如下图。据此分析回答:

1)高杆杂交,后代出现高杆和矮杆的现象称为________F1中高杆植株的基因型为________

2)若控制叶型的基因(B/b)只位于X染色体上,则图示杂交所得F1b基因的频率为_________

3)请在上述实验的基础上设计一实验,证明控制叶型的基因是位于X染色体上。写出实验思路、预期实验结果。

实验设计思路:__________

预期实验结果:___________

 

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调查发现,当某地植被覆盖率低于50%时,蝗虫可大量产卵繁殖子代,而煌虫趋水喜洼,干旱时大量蝗虫就会由干旱地区成群迁往水源丰富的地区,引起蝗灾,造成农产品大量被破坏。回答下列相关问题:

1)蝗虫迁往水源丰富的地区是因为这些地区植被的“绿色”为蝗虫提供了可以采食的信息,这体现了信息传递可以__________________。除此之外生态系统还具有______________功能。

2)蝗虫在生态系统中属于______________消费者。为预防蝗灾,可采用______________法调查蝗虫若虫(跳蛹)的种群密度。

3)防治蝗灾的方法有多种,其中一种防治方法是使用“微生物农药”,即利用绿僵菌、微孢子虫、痘病毒等微生物感染蝗虫,大大提高些虫的死亡率来达到治虫的目的,该种防治方法属于______________。植物覆盖率高可更好的蓄水防旱,从而降低煌灾发生的概率,这体现出生物多样性的______________价值,防止蝗灾发生的根本措施是______________

 

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新型冠状病毒的出现,让我们更加认识到了病毒的狡诈,目前所有的治疗都是对症治疗,靠人体免疫力将病毒清除,在对抗病毒的过程中,免疫系统是我们最有力的武器。请回答有关问题:

1)新型冠状病毒侵入人体,首先要突破保卫人体的第一道防线和第二道防线,这两道防线的特点是_________________

2)冠状病毒侵染细胞与噬菌体侵染细菌的机制有所不同,冠状病毒借助包膜上的糖蛋白识别并结合宿主表面受体实现病毒蛋白质和基因组进入宿主细胞,由此可知,冠状病毒侵入人体细胞的方式为______________________

3)科研人员在研究新型冠状病毒的过程中需要对病毒RNA进行32P同位素标记,应进行的操作是__________________,从而实现对病毒的标记。

4)据报道,陈薇院士团队研制出的新型冠状病毒疫苗已经进入人体试验阶段,且志愿者们全部都产生了抗体,如果志愿者感染新型冠状病毒,他们体内的抗体可以与病毒结合,从而抑制病原体的繁殖或对人体细胞的黏附。在多数情况下,抗体与新型冠状病毒结合后会形成________________,进而被吞噬细胞吞噬消化,最终消灭病毒。

 

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图表示甲乙两种植物在适宜温度的条件下,二氧化碳吸收量随光照强度的变化而变化的曲线。据此分析回答下列问题:

1c点时,甲植物总光合的量_________(填“大于”“小于”或“等于”)乙植物总光合的量。

2d点后,限制乙植物光合作用进一步增强的内因有_________。(回答两点即可)

3NH4+是植物从土壤中吸收的氮素,现提供大量的乙植物的离体根、适宜浓度的硫酸铵水溶液、氮气、氧气、奈氏试剂等,请设计实验探究乙植物根吸收NH4+的方式是主动运输还是协助扩散。写出实验设计思路,预期结果和结论。

注:①奈氏试剂遇NH4+要生成红色沉淀,且随NH4+的浓度增加而颜色会加深。

②实验中所用试剂或物质对根细胞均无伤害作用。

③不考虑根细胞无氧呼吸产生能量对NH4+吸收的影响。

实验设计思路:将离体根随机均分成AB两组,分别加入等量的硫酸铵溶液,________,一段时间后加入奈氏试剂,比较两组溶液颜色的深浅。

预期结果和结论:若________________________,说明植物根细胞吸收NH4+是主动运输;若_______________________,说明植物根细胞吸收NH4+是协助扩散。

 

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