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基因工程常用于改良植物的品质,例如,豆类食品中含有的蛋氨酸比较少,大米、玉米、小...

基因工程常用于改良植物的品质,例如,豆类食品中含有的蛋氨酸比较少,大米、玉米、小麦含赖氨酸比较少。这些人体必需的氨基酸缺少会对人的健康不利。科学家将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因A导入植物中,以提高氨基酸的含量。请回答下列问题:

1)为使基因A在植物细胞中高效表达,需把基因A正确插入表达载体中的_____________________之间。同时外来基因S能在受体细胞内表达的理论基础是:____________

2)若要将含基因A的表达载体导入大米的细胞中,可以用农杆菌转化法,但是需要添加____________________以吸引农杆菌移向待导入的植物细胞。成功导入后,还需要检测目的基因是否转录出了mRNA,检测方法为:_________________________

3)将含有基因A的植物细胞培养成完整植株可通过_________________________技术,该技术用到的固体培养基大多数由_______________________________四部分组成。

4)通过以上过程最终获得必需氨基酸含量多的蛋白质,但是其体外保存相当困难,那么可以通过________________工程完成改造。

 

启动子 终止子 生物界共用同一套遗传密码子 酚类化合物 分子杂交技术 植物组织培养技术 无机营养成分、有机营养成分、激素和琼脂 蛋白质 【解析】 1、基因表达载体包括复制原点、启动子、终止子、标记基因(插入基因)、标记基因(抗生素抗性基因)等。 2、重组载体中的标记基因的作用是检测目的基因是否导入受体细胞,检测目的基因是否转录,需用同位素标记的目的基因作探针,即分子杂交的方法。 3、蛋白质工程是指在深入了解蛋白质空间结构以及结构与功能的关系,并在掌握基因操作技术的基础上,用人工合成生产自然界原来没有的、具有新的结构与功能的、对人类生活有用的蛋白质分子。 (1)启动子位于基因编码区的上游,是RNA聚合酶识别和结合的部位,终止子是转录终止的地方,所以为使基因A在植物细胞中高效表达,需把基因A正确插入表达载体中的启动子和终止子之间。由于生物界共用一套遗传密码子,所以外来基因S能在受体细胞内表达。 (2)在自然条件下,农杆菌主要侵染双子叶植物和裸子植物,而对大多数单子叶植物没有感染能力,所以若要将含基因A的表达载体导入大米的细胞中,可以用农杆菌转化法,但是需要添加酚类化合物以吸引农杆菌移向待导入的植物细胞。可用分子杂交技术检测目的基因是否转录出了mRNA。 (3)由于植物细胞具有全能性,可通过植物组织培养技术将含有基因A的植物细胞培养成完整植株,该技术用到的固体培养基大多数由无机营养成分、有机营养成分、激素和琼脂四部分组成。 (4)蛋白质工程可生产自然界不存在的蛋白质,若通过以上过程最终获得必需氨基酸含量多的蛋白质在体外保存困难,那么可以通过蛋白质工程完成改造。
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某研究性学习小组了解到泡菜中的乳酸菌除了在发酵中产生乳酸,还可以降解亚硝酸盐,该小组利用泡菜液进行了相关的研究。请回答下列问题:

(1)乳酸菌和酵母菌在结构上的主要区别是乳酸菌_______________

(2)测定泡菜中亚硝酸盐的含量可以用_________法。食物中的亚硝酸盐绝大部分随人体尿液排出,其余的在特定条件下可以转变为致癌物______________

(3)小组成员用改良的MRS固体培养基分离乳酸菌,该培养基成分如下:

蛋白胨

牛肉膏

酵母膏

葡萄糖

CaCO3

琼脂

蒸馏水

其他成

分略

10g

10g

10g

20g

20g

20g

1000ml

 

①该培养基因含碳酸钙而不透明,乳酸菌产生的乳酸能溶解培养基中的碳酸钙,从而在菌落周围形成溶钙圈,该培养基属于______(填“选择”或“鉴别”)培养基。

②小组成员将泡菜液进行梯度稀释后,取0.1ml加入到50℃左右的培养基中摇匀,待凝固后,再在其上加盖一层固体培养基。在50℃左右操作的原因是___________,加盖一层固体培养基的目的是_______________

③在恒温培养箱中培养72h后,挑取溶钙圈较大的菌落,用平板划线法进行进一步纯化。若图甲是接种培养后的菌落分布图,对应的平板划线操作示意图为___________

④乳酸菌在-20℃的冷冻箱中长期保存时,需要加入一定量的___________

 

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果蝇的繁殖能力强,相对性状明显,是常用的遗传学实验材料。已知果蝇体表覆盖有刚毛,刚毛的表现有直刚毛和卷刚毛两种,由一对等位基因控制。现将直刚毛的雄果蝇与卷刚毛的雌果蝇多次交配,子代均出现雌果蝇全为直刚毛,雄果蝇全为卷刚毛。请回答下列问题:

1)果蝇的卷刚毛相对于直刚毛为______性表现,且位于_______染色体上。

2)果蝇的体色有灰色和黑色两种表现,由另一对等位基因控制,现有若干纯合的灰体和黑体雌雄果蝇,请你从中选择合适的果蝇作为亲本,通过一代杂交实验即可证明控制体色遗传和刚毛遗传的两对基因遵循基因的自由组合定律。写出相应的实验方案、预期结果和判断控制两对性状的基因遵循自由组合定律的理由。_________

 

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下图是两个农业生态系统的模式图,图a中农作物为人类提供的食物量、为家禽和家畜提供的饲料量,都与图b相同。据图回答下列问题:


 

1)请写出图中含有的食物链:______________________________

2)上图______a/b)生态系统的能量能够更多地被人类利用,因为设计人工生态系统,能实现能量的______________,从而大大提高__________________

3)受环境影响,农田不同地段同种农作物生长情况不同,能否体现了群落的空间结构?____________(能/不能),解释原因:_______________________________

4)图b中沼气池燃烧产生的CO2进入大棚的意义是___________________

5)图中沼气发酵后沼渣可以肥田,说明物质可循环利用,生态系统的物质循环是指: __________________。其中碳元素在生物群落和无机环境之间主要以______________形式循环。

 

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人感染H7N9病毒时,可迅速发展为重症肺炎和急性呼吸窘迫综合征,严重时可致人死亡。

1H7N9病毒对于人体来说是抗原,在免疫学中抗原是指:__________________________H7N9病毒表面的糖蛋白可刺激人体的免疫系统使T细胞产生___________________激活B细胞,最终产生特异性抗体。

2)研究人员从康复者的血浆中分离出特定的记忆B细胞,最终制备出单克隆抗体A,为研究抗体A发挥免疫作用的机制,进行了系列实验。

  ①体外将抗体与H7N9病毒混合,然后检测抗体对病毒侵染细胞的抑制作用,结果如下表。其中对H7N9病毒抑制效果较好的抗体是_________________

 

检测值(IC50为半数最大抑制浓度)

单抗A

IC50=246μg/mL

单抗C

(已知的H7N9病毒的中和抗体)

IC50=0904μg/mL

 

  ②科研人员进行相关实验,评估单抗A在治疗H7N9病毒感染小鼠的能力时,发现单抗A的治疗效果优于单抗C。相关实验操作是____________________(在下列选项中选择并排序)

a.致死浓度的H7N9病毒滴鼻感染小鼠          b.小鼠腹腔注射相应的抗体

c24h后以致死浓度的H7N9病毒滴鼻感染小鼠   d24h后小鼠腹腔注射相应抗体

e14天内观察统计小鼠的存活及体重变化情况

3)若少数患者感染流感后出现腹泻脱水症状,那么_____________产生的抗利尿激素会增多,从而促进肾小管、集合管对水的重吸收。若要诊断该流感是否由H7N9病毒引起的,请提供两种诊断方法:_______________________________

 

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为了研究2个新育品种P1P2幼苗的光合作用特性,研究人员分别测定了新育品种与原种(对照)叶片的净光合速率、蛋白质含量和叶绿素含量,结果如图所示,请回答下列问题:

1)图1涉及到的自变量有_________________,除此以外___________等主要环境因素要保持相同且适宜。

2)图2中的蛋白质经研究发现主要是一类具有催化光合作用进行的物质,据此结合图2可知:导致P1的叶片光合作用能力最强的主要内部因素有____________________

3)光合作用过程中,光反应产生的______________________可用于暗反应C3的还原。

4)栽培以后,据图1经测定P1P2植株在38℃时单位时间有机物的积累量相等,但有机物的实际制造量却是P2的大于P1,最可能的原因是_______________

 

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