【題目】(題文)“基因剪刀手”楊璐菡掃除了豬器官用于人體移植的最大障礙,其研究成果使得美國《科學》雜志打破慣例提前發(fā)表科研成果,該技術將為全球上百萬病人帶來希望。從2014年起,楊璐菡作為異種器官移植課題 帶頭人,帶領10個人的科研團隊利用新發(fā)明的“基因剪刀”技術,敲除豬基因組中可能的致病基因!盎蚯贸奔夹g的主要過程示意圖如下:
請根據題述內容回答下列問題:
(1)“基因敲除”技術的原理是_________,將neoR基因插入到靶基因過程中使用的工具酶是___________和___________。
(2)將突變基因DNA導入胚胎干細胞之前要___________,該操作的目的是___________,該步驟中常用不同的限制酶進行切割,這樣做的優(yōu)點在于可以防止______________________。
(3)要獲得一只含失活靶基因的小鼠,則選擇的受體細胞應是 ___________,圖中的neoR基因的作用是______________________。
(4)用于器官移植的豬最終需要完成基因改造及PERV(豬內源性逆轉錄病毒)的刪除等工作,改造過的豬胚胎可植入母豬體內,胚胎在母豬體內存活的原因是_____________________。
【答案】基因重組限制酶DNA連接酶構建基因表達載體使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在并發(fā)揮作用質粒和含目的基因的外源DNA片段自身環(huán)化受精卵獲得失活的靶基因受體對移入子宮的外來胚胎不發(fā)生免疫排斥反應
【解析】
考查基因工程的基本操作及利用已有知識解決實際問題能力
(1)由圖可知,“基因敲除”技術的實質就是使靶基因失活,方法是通過在靶基因和neoR基因的拼接,所以原理是基因重組,基因拼接技術使用的工具酶是限制酶和DNA連接酶
(2)依據基因工程的操作程序,將突變基因DNA導入胚胎干細胞之前要進行基因表達載體的構建,從而有利于目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在并發(fā)揮作用。用同一種限制酶剪切DNA片段,片段兩端黏性末端相同,這樣會導致被剪切片段自身環(huán)化
(3)培育轉基因動物,由于體細胞體外培養(yǎng)不能發(fā)育成個體,受體細胞一般用受精卵, neoR基因的作用是使靶細胞失活
4)胚胎工程中外來胚胎可以在受體子宮存活的基礎是子宮不對外來胚胎產生免疫排斥反應,這也是改造過的豬胚胎可植入母豬體內存活的原因
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【題目】下圖表示某種魚遷入一生態(tài)系統(tǒng)后,種群數量增長率隨時間變化的曲線,下列敘述正確的是( )
A. 在t0~t2時間內,種群數量呈“J”型增長
B. 若在t2時種群的個體數量為N,則在t1時種群的數量為
C. 在t2時種群個體的數量與在t0時種群個體的數量相等
D. 從t1到t2,該魚的種群數量呈下降趨勢
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【題目】如圖為脊髓橫切的模式圖,其中中間顏色較深呈蝴蝶狀的為脊髓灰質,周圍顏色較淺的為白質。下列有關說法正確的是
A. 脊髓灰質的后角比前角小,傳出神經從脊髓灰質的后角進入
B. 刺激d處引起肌肉收縮屬于反射
C. 刺激b處在c處會出現神經遞質
D. 所有的神經中樞都集中在脊髓
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【題目】如圖為生態(tài)系統(tǒng)中能量流動圖解的部分示意圖,①②③④⑤各代表一定的能量值,下列說法中不正確的是
A. 生物與生物之間的捕食關系往往不可逆轉,所以能量流動具有單向性
B. ⑤中包含了三級消費者糞便中的能量
C. 在人工飼養(yǎng)的高密度魚塘生態(tài)系統(tǒng)中,①表示流經該生態(tài)系統(tǒng)的總能量
D. 第二營養(yǎng)級流向第三營養(yǎng)級的能量傳遞效率為③/②×100%
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【題目】新的研究表明,專性嗜熱菌株的嗜熱酶在處理食品和造紙工業(yè)廢水、芳香族化合物、氰藥、重金屬及其他有機難降解物質等方面具有重要作用。如圖甲所示為降解污染物過程中由該酶催化的反應與未使用該酶的非催化反應的自由能變化情況。請據圖回答問題:
(1)化學反應時必定會經過一個過渡態(tài)——活化絡合物。過渡態(tài)具有比反應物分子和生成物分子都要高的勢能。催化劑的實質就是與反應物分子結合,改變過渡態(tài)的勢能,圖甲中a和b中為催化反應活化能的是____________,酶可以很大程度地____________反應活化能。
(2)大多數酶屬于蛋白質,少數酶屬于____________,影響其活性的因素主要有____________,所有的酶都____________(填“有”或“沒有”)調節(jié)生物體生命活動的作用。
(3)細胞中的絕大多數生理過程靠ATP____________(填“直接”或“間接”)提供能量。但也有例外,如在人體小腸絨毛細胞的細胞膜上,葡萄糖主動運輸載體蛋白在Na+順濃度梯度從細胞外擴散到細胞內時,“捎帶著”把葡萄糖轉運到細胞內(如圖乙)。所以,小腸絨毛細胞以主動運輸的方式吸收葡萄糖時,ATP____________(填“直接”或“間接”)提供能量。
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【題目】圖是某高等生物細胞中基因R表達過程的示意圖,“→”表示信息傳遞或物質轉移的路徑和方向,①~③表示物質。下列有關敘述正確的是
A. 組成①和②的堿基種類不同
B. 過程a需要DNA聚合酶參與
C. 多個核糖體串在②上,增大了③合成的效率
D. 基因R表達過程只發(fā)生在細胞核內
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【題目】在模擬孟德爾雜交實驗中,甲同學分別從下圖①②所示燒杯中隨機抓取一個小球并記錄字母組合;乙同學分別從下圖①③所示燒杯中隨機抓取一個小球并記錄字母組合。將抓取的小球分別放回原燒杯后,重復100次。下列敘述正確的是
A. 乙同學的實驗模擬雌雄配子的結合
B. 乙同學抓取小球的組合類型中DR約占1/2
C. 甲同學的實驗模擬親本產生配子的過程和受精作用
D. ①~④中隨機各抓取1個小球并組合,所得到的組合類型是雜合子的概率為3/4
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【題目】下面是某雄性動物(2n=4)在生殖和發(fā)育過程中的有關圖示。圖1是減數分裂過程簡圖,圖2、圖3是一位同學畫的不同時期細胞分裂圖像和細胞染色體數目的變化曲線,請據圖回答下列問題:
(1)圖2的甲細胞繪制有誤,請指出其中一處錯誤:________________________。
(2)圖1中的②過程產生的細胞為___________,圖2中的_______細胞處在該過程中。
(3)圖2中的乙細胞處于圖3中的_______(填編號)階段,其分裂產生的子細胞可以是圖1中______________(填細胞名稱)。
(4)圖3中,曲線①②階段形成的原因是_________________;曲線②③階段形成的原因是_____________;細胞內不存在同源染色體,但染色體數和體細胞相同的階段是____________(填編號)。
(5)在發(fā)育過程中,該動物細胞中染色體數最多時有_________條,可用圖3的__________(填編號)階段表示該時期。
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【題目】毛花獼猴桃和軟棗獼猴桃均是二倍體,屬于兩個不同的物種。下圖是利用植物體細胞雜交技術培育新品種。回答下列有關問題:
(1)新品種形成的原理是______________________________。
(2)毛花獼猴桃和軟棗獼猴桃屬于兩個不同物種,判斷的依據是__________________。毛花獼猴桃和軟棗獼猴桃體細胞融合前應__________,融合的方法有__________,該技術的優(yōu)點是__________。
(3)新品種的體細胞中含有_________個染色體組,該植株屬于________倍體,是否可育_________(填“是”或“否”)。
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