【题目】菊天牛是菊花的主要害虫之一。科研人员将抗虫基因转入菊花,培育出抗虫菊花。下图是获得转基因菊花的技术流程。请据图回答下列问题:
(注:卡那霉素抗性基因KanR为标记基因,菊花叶片对卡那霉素高度敏感)
(1)质粒是基因工程中最常用的载体,其化学本质是__________。
(2)限制酶M和N(如图)切割后产生的相同黏性末端是____________,连接它们所需要的基本工具是_______________。
(3)为了促进对重组质粒的吸收,可用____________处理土壤农杆菌,使其处于感受态。
(4)将愈伤组织转移到添加一定浓度植物激素、营养物质以及__________的固体培养基中,在适宜条件下进行培养,筛选转基因菊花。
(5)用PCR方法检测转基因菊花是否含有目的基因时,需根据抗虫基因(目的基因)两端的部分碱基序列设计特异引物,若其中一种引物共用了31个,则目的基因最多扩增了______次。
(6)将转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料以适当比例混合后饲喂菊天牛2龄幼虫,实验结果如表所示。请据表回答:
①对照组应饲喂__________________________与人工饲料混合物。
②实验结果显示__________________________差异显著,说明转基因菊花对菊天牛2龄幼虫有较强的毒杀作用。
【答案】 环状DNA GATC DNA连接酶 氯化钙溶液(Ca2+) 卡那霉素 5 等量非转基因菊花嫩茎及叶片 实验组与对照组菊天牛死亡率
【解析】
本题以转基因抗虫菊花的培育技术流程为情境综合考查学生对DNA重组技术的基本工具、基因工程的基本操作程序等相关知识的识记和理解能力,以及是否具有对一些生物学问题进行初步探究的能力。
(1)质粒是一种具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子。
(2) 限制酶M切割后露出的黏性末端是 ,限制酶N切割后露出的黏性末端是
,即二者切割后产生的相同黏性末端是GATC,连接它们所需要的基本工具是DNA连接酶。
(3)将构建的重组质粒导入土壤农杆菌时,需用氯化钙溶液(Ca2+)处理土壤农杆菌,使其处于感受态,以便促进土壤农杆菌对重组质粒的吸收。
(4) 由题意“卡那霉素抗性基因KanR为标记基因,菊花叶片对卡那霉素高度敏感”可知:为了筛选转基因菊花,可将愈伤组织转移到添加一定浓度植物激素、营养物质以及卡那霉素的固体培养基中,在适宜条件下进行培养。
(5) PCR技术的原理是DNA双链复制,而DNA复制为半保留复制。依题意可知:目的基因连续扩增了n次,其中一种引物共用了31个,说明扩增产物为32个目的基因,则2n=32,所以n=5次。
(6) 本实验的目的是探究转基因菊花对菊天牛2龄幼虫的作用,自变量为是否加入转基因菊花嫩茎及叶片,因变量是菊天牛死亡率。依据实验设计遵循的对照原则和单一变量原则可推知:①对照组应饲喂等量的非转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料混合物。②表中信息显示:实验组菊天牛的死亡率明显高于对照组,即实验组与对照组的菊天牛死亡率差异显著,说明转基因菊花对菊天牛2龄幼虫有较强的毒杀作用。
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【题目】现有五种不同的抗生素(甲、乙、丙、丁、戊),有测它们对金黄色葡萄球菌的作用效果。下图-1所示在均匀接种了金黄色葡萄球菌的固体培养基上,分别于不同位置加入2mg不同的抗生素的实验结果。图-2为细菌的细胞结构模式图。请回答下列相关问题:
(1)从图-1中可知,__________种抗生素的抗菌效果最好,__________种抗生素的抗菌效果最差。
(2)图-2中4指的是__________(结构),已知丁种抗生素的作用原理是抑制葡萄球菌此结构的形成,由此推测该种抗生素对人体的毒副作用较__________(填“大”或“小”)。
(3)为保证培养基上能均匀地生长出一层金黄色葡萄球菌,将菌液接种到固体培养基上时采用_____(填“涂布平板”或“平板划线”)法。操作过程中,与用于计数的平板接种不同的是:本实验要保证滴加到培养基上的菌液__________,以缩短培养时间。
(4)本实验过程中所使用的__________技术,除了用来防止培养物(金黄色葡萄球菌)被其他外来微生物污染外,还能有效避免__________被微生物(金黄色葡萄球菌)感染。
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【题目】为获得更好的疗效,科学家运用基因工程技术对抗体进行改造,制备人鼠嵌合抗体,如图1所示。嵌合抗体具体制备过程如图2所示。据图表回答下列问题:
表1 引物对序列表
引物对A | P1 AAGCCGGGCGCGCCCGGAA P2 TTCGGCCCGCGTTATGCGCG |
引物对B | S1 GTCCGCTAGTGGCTGTG S2 AGCTGGCGTTTAGCCTCG |
(1)步骤①构建表达载体时,在目的基因上游插入启动子后,目的基因才有可能表达,据此推测获取目的基因最可能的方法是____________;表达载体所具备的结构有________。
(2)为了扩增出大量目的基因需要用到PCR技术。常规PCR技术一般包括变性、退火、延伸等步骤,退火的目的是________________________。设计引物是PCR技术的关键步骤之一,某同学设计的两组引物如表1所示,请问哪一组(引物对A、引物对B)设计不合理,并说出不合理的理由________________________________________________。
(3)步骤②将重组载体通过共转染导入骨髓瘤细胞的方法是________,骨髓瘤细胞在体外培养时,培养温度和气体条件为________。
(4)相对体外培养骨髓瘤细胞捉取分裂嵌合抗体,从老鼠腹水中抽取得到嵌合单抗的优点是________。
(5)若通过上述方法未得到嵌合单抗,请分析原因___________________________(至少答两点)。
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【题目】“聪明妈妈会用心(锌)”道出了锌的重要性。研究发现生物体内有七十多种酶的活性与Zn2+ 有关,这说明无机盐对
A.维持生物体的生命活动有重要作用
B.维持细胞正常形态有重要作用
C.维持细胞酸碱平衡有重要作用
D.调节细胞的渗透压有重要作用
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【题目】分析下列有关基因工程材料,据图回答:
降钙素是一种多肽类激素,临床上用于治疗骨质疏松症等。人的降钙素活性很低,半衰期较短。某科研机构为了研发一种活性高、半衰期长的新型降钙素,将能人工合成降钙素的DNA与大肠杆菌的DNA分子进行重组,并成功地在大肠杆菌中得以表达。
(1)图1示人工合成降钙素DNA的过程。从预期新型降钙素的功能出发,推测相应的脱氧核苷酸序列,并人工合成了两条72个碱基的DNA单链,两条链通过18个碱基对形成部分双链DNA片段,再利用Klenow酶补平,获得双链DNA。从功能看,Klenow酶是一种___________酶,合成的双链DNA有________个碱基对。
(2)图2示利用基因工程获得产品的过程。获取目的基因的方法除图1显示的方法外还有___________。
(3)对图2中a点的操作方法为_________________________________________________。
(4)获得的双链DNA经酶切后插入到大肠杆菌质粒中,筛选含重组质粒的大肠杆菌并进行DNA测序验证。
①大肠杆菌是理想的受体细胞,这是因为它__________________________________。
②要进行重组质粒的鉴定和选择,大肠杆菌质粒需要含有_______________。
(5)对符合设计要求的重组质粒进行酶切,已知限制酶I的识别序列和切点是—G↓GATCC— ,限制酶II的识别序列和切点是—↓GATC—。请写出大肠杆菌质粒被限制酶I切割后所形成的DNA片段两个末端的碱基序列______________________。
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【题目】如图为人体神经元细胞模式图,据图分析不正确的是( )
A. ④中的物质属于神经递质,释放到⑤的方式是外排(胞吐)
B. A点属于神经元的轴突部分
C. 若抑制该细胞的呼吸作用,将不影响神经兴奋的传导
D. 若刺激A点,图中电流计B将发生2次方向相反的偏转
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【题目】科研人员为研究脾脏中某种免疫细胞(简称M细胞)在免疫应答中的作用,进行了如下实验:下列说法不正确的是
A. 实验组中部分能够杀伤肺癌细胞的细胞是由T淋巴细胞增殖分化而来
B. 若将对照组中未经处理胸腺淋巴细胞用抗体处理将得到与实验组一样的结果
C. M细胞最可能是吞噬细胞,它具有识别、摄取、处理、传递抗原的作用
D. 癌细胞被杀伤主要是通过细胞免疫,体现了免疫系统的监控和清除功能
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