【題目】乳糖酶是一種生物酶制劑,主要用來(lái)治療乳糖不耐受癥。研究人員利用基因工程技術(shù),將人工優(yōu)化的米曲霉乳糖酶基因(lacA)導(dǎo)入乳酸克魯維酵母細(xì)胞,獲得了高效表達(dá)乳糖酶的重組菌株。下圖1為載體PKLACl的限制酶切圖譜(總長(zhǎng)度為9091bp,bp表示堿基對(duì);XhoⅠ、BglⅡ、SacⅡ表示限制酶,數(shù)字代表堿基的編號(hào)),amdS基因編碼的乙酰胺酶能夠?qū)⒁阴0方到獬砂,只有轉(zhuǎn)化成功的乳酸克魯維酵母才能在乙酰胺作為唯一氮源的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)。圖2為含有lacA的DNA片段。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)米曲霉合成并分泌至胞外的乳糖酶能將乳糖分解為________。
(2)優(yōu)化后的米曲霉乳糖酶基因片段lacA中G-C堿基含量由原來(lái)的51.4%降低到39.2%,使乳酸克魯維酵母偏愛(ài)的密碼子出現(xiàn)的頻率大幅度增加,從而在不改變?nèi)樘敲?/span>________序列的前提下,提高了重組菌株該基因表達(dá)中________(填具體步驟)的效率。
(3)將優(yōu)化的米曲霉乳糖酶基因片段lacA與pKLACl分別使用用XhoⅠ、BelⅡ雙酶切,然后用________連接,得到含目的基因的重組質(zhì)粒(pKLAC1—lacA,長(zhǎng)度為12040bp)。若目的基因置換了pKLACl中一段長(zhǎng)33bp的片段,則目的基因的長(zhǎng)度為________bp.
(4)用小劑量質(zhì)粒提取試劑盒提取重組質(zhì)粒,對(duì)所提取的重組質(zhì)粒用SacⅡ單酶切后純化,純化產(chǎn)物用1%瓊脂凝膠進(jìn)行電泳檢測(cè)。若結(jié)果如圖3中的第________(填序號(hào))泳道所示,則說(shuō)明優(yōu)化后的目的基因片段lacA成功構(gòu)建在質(zhì)粒pKLACl中。
(5)將重組質(zhì)粒pKLACl-lacA用SacⅡ單酶切使其線性化,純化后與感受態(tài)乳酸克魯維酵母細(xì)胞混合、轉(zhuǎn)化。用________適當(dāng)稀釋細(xì)胞液,均勻地涂布于________平板上進(jìn)行培養(yǎng),富集并篩選重組菌株。將篩選出的重組菌株進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)120h,檢測(cè)________,最終獲得高效表達(dá)乳糖酶的重組菌株。
【答案】葡萄糖和半乳糖 氨基酸 翻譯 DNA連接酶 2982 1、3 無(wú)菌水 以乙酰胺作為唯一氮源 乳糖酶活性/活力
【解析】
基因工程技術(shù)的基本步驟:
(1)目的基因的獲。悍椒ㄓ袕幕蛭膸(kù)中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。
(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建:是基因工程的核心步驟,基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等。
(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞:根據(jù)受體細(xì)胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣,將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法;將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法;將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法。
(4)目的基因的檢測(cè)與鑒定:分子水平上的檢測(cè):①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù);②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù);③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù),個(gè)體水平上的鑒定:抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。
(1)乳糖由葡萄糖和半乳糖組成,故乳糖酶能將乳糖分解為葡萄糖和半乳糖。
(2)乳糖酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),優(yōu)化后的米曲霉乳糖酶基因片段lacA中G-C堿基含量由原來(lái)的51.4%降低到39.2%,使乳酸克魯維酵母偏愛(ài)的密碼子出現(xiàn)的頻率大幅度增加,從而在不改變?nèi)樘敲赴被嵝蛄械那疤嵯,提高了重組菌株該基因表達(dá)中翻譯的效率。
(3)乳糖酶基因片段lacA與pKLACl分別使用XhoⅠ、BelⅡ限制性酶酶切,然后用DNA連接酶連接,得到含目的基因的重組質(zhì)粒。題干信息可知,載體PKLACl的限制酶切圖譜總長(zhǎng)度為9091bp,含目的基因的重組質(zhì)粒(pKLAC1—lacA,長(zhǎng)度為12040bp)。若目的基因置換了pKLACl中一段長(zhǎng)33bp的片段,則目的基因的長(zhǎng)度為12040909133=2982bp。
(4)重組質(zhì)粒,用SacⅡ單酶切后,形成兩個(gè)大小不同的DNA片段,結(jié)合圖3,M是marker組,1、2、3號(hào)是酶切組,對(duì)比分析結(jié)果第1、3泳道所示,說(shuō)明優(yōu)化后的目的基因片段lacA成功構(gòu)建在質(zhì)粒pKLACl中。
(5)防止污染用無(wú)菌水適當(dāng)稀釋細(xì)胞液,均勻地涂布于以乙酰胺作為唯一氮源平板上進(jìn)行培養(yǎng),富集并篩選重組菌株。將篩選出的重組菌株進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)120h,檢測(cè)乳糖酶活性/活力,最終獲得高效表達(dá)乳糖酶的重組菌株。
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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:
【題目】用相同的培養(yǎng)液分別培養(yǎng)植物甲和植物乙的幼苗,一段時(shí)間后分別測(cè)定培養(yǎng)液中各種成分的百分含量,并與原培養(yǎng)液(各成分相對(duì)含量為100%)中相應(yīng)成分作比較,結(jié)果如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是( )
A.植物甲向培養(yǎng)液中排出了Mg2+,而從培養(yǎng)液中吸收SiO44-
B.植物乙對(duì)Mg2+和SiO44-吸收不同主要是由培養(yǎng)液中兩種離子濃度不同引起的
C.該實(shí)驗(yàn)的自變量是植物類型
D.降低培養(yǎng)液溫度會(huì)影響水稻根系對(duì)Mg2+的吸收
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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:
【題目】在一個(gè)經(jīng)長(zhǎng)期隨機(jī)交配形成的自然鼠群中,存在的毛色表現(xiàn)型與基因型的關(guān)系如下表(注:AA純合胚胎致死)。
表現(xiàn)型 | 黃色 | 灰色 | 黑色 | ||
基因型 |
(1)若親本基因型為,則其子代的表現(xiàn)型為_______________________。
(2)兩只鼠雜交,后代出現(xiàn)三種表現(xiàn)型。該對(duì)親本的基因型是___________和___________,它們?cè)偕恢缓谏凼蟮母怕适?/span>___________。
(3)假設(shè)進(jìn)行很多的雜交,平均每窩生8只小鼠。在同樣條件下進(jìn)行許多的雜交,預(yù)期每窩平均生___________只小鼠。
(4)現(xiàn)有一只黃色雄鼠和多只其他各色雌鼠,如何利用雜交方法檢測(cè)出該雄鼠的基因型?
實(shí)驗(yàn)思路:
①選用該黃色雄鼠與多只___________色雌鼠雜交;
②觀察___________________________________________。
結(jié)果預(yù)測(cè):
①如果后代出現(xiàn)黃色和灰色,則該黃色雄鼠的基因型為___________;
②如果后代出現(xiàn)___________,則該黃色雄鼠的基因型為。
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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:
【題目】回答下列關(guān)于人類遺傳病的問(wèn)題。囊性纖維病是一種單基因遺傳。蠖鄶(shù)的患者是由于CFTR基因缺陷引起的(設(shè)該性狀由等位基因A、a控制)。某家族有關(guān)該病的患病情況如下圖
(1)若3號(hào)攜帶該病基因,則囊性纖維病的遺傳方式是__________。
A.X連鎖顯性遺傳病
B.X連鎖隱性遺傳病
C.常染色體顯性遺傳病
D.常染色體隱性遺傳病
(2)7號(hào)的基因型可能是___________。6號(hào)、7號(hào)這對(duì)夫婦所生出患病男孩可能的概率為______。
(3)若6號(hào)和7號(hào)所生的男孩患有紅綠色盲,而1號(hào)至8號(hào)個(gè)體都不是紅綠色盲,那么該男孩色盲的可能原因是________。
A.發(fā)生了基因突變 B.X染色體發(fā)生結(jié)構(gòu)變異
C. 遺傳自他的外祖母 D.常染色體結(jié)構(gòu)變異
(4)若該男孩色覺(jué)正常,但與一個(gè)不攜帶囊性纖維病基因的女性色盲攜帶者結(jié)婚,如果要生育一個(gè)正常的孩子,需要做_____,原因是______________。
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【題目】甲狀腺是成人最大的內(nèi)分泌腺。甲狀腺機(jī)能亢進(jìn)(甲亢)、甲狀腺炎和單純性甲狀腺腫等是常見(jiàn)的甲狀腺疾病,血清中甲狀腺激素含量是甲狀腺疾病的主要診斷標(biāo)準(zhǔn)。某醫(yī)院對(duì)兩位患者進(jìn)行了相關(guān)測(cè)試及診斷。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)甲狀腺激素的主要生理功能有________(至少寫出兩點(diǎn))。
(2)甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞能從內(nèi)環(huán)境中攝取碘以合成。貯存和分泌甲狀腺激素。如果碘攝入不足,會(huì)導(dǎo)致________分泌的促甲狀腺激素量______,從而導(dǎo)致單純性甲狀腺腫,該調(diào)節(jié)機(jī)制稱為________。
(3)現(xiàn)有甲、乙兩名患者,經(jīng)臨床初步診斷均表現(xiàn)血清甲狀腺激素水平明顯升高。為進(jìn)一步查明病因,醫(yī)生對(duì)這兩名患者進(jìn)行了131I攝入率檢查,即讓患者攝入131I后24h,測(cè)量其體內(nèi)的相關(guān)物質(zhì)含量,結(jié)果如下表:
受檢對(duì)象 | 血清中的131I | 甲狀腺內(nèi)貯存的 131I-甲狀腺激素 | 甲狀腺內(nèi)貯存的 無(wú)放射性甲狀腺激素 | 血清131I-甲狀腺激素 |
正常人 | 低 | 中等 | 中等 | 中等 |
甲 | 低 | 高 | 高 | 高 |
乙 | 高 | 低 | 低 | 低 |
據(jù)上表分析:
①患者甲的甲狀腺細(xì)胞對(duì)131I的攝入率_______,進(jìn)一步檢測(cè)發(fā)現(xiàn)其促甲狀腺激素受體抗體(TRAb)水平明顯升高,推測(cè)該抗體對(duì)甲狀腺功能具有________(填“促進(jìn)”或“抑制”)作用且甲狀腺激素對(duì)該抗體的產(chǎn)生_________(填“存在”或“不存在”)反饋調(diào)節(jié)。
②患者乙的甲狀腺激素合成功能________(填“增強(qiáng)”或“減退”),推測(cè)其血清中總甲狀腺激素水平升高的最可能原因是________。
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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:
【題目】(8分)下面是兩類細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖,請(qǐng)據(jù)圖回答:
(1)甲圖細(xì)胞屬于 細(xì)胞,判斷的理由是 。
(2)甲、乙兩圖的細(xì)胞均有的結(jié)構(gòu)名稱是核糖體、 和 ,其中具有選擇透過(guò)性的結(jié)構(gòu)是 。
(3)乙圖中,對(duì)細(xì)胞有支持和保護(hù)作用的結(jié)構(gòu),其組成物質(zhì)主要是 。與細(xì)胞的分泌蛋白合成、加工和分泌有關(guān)的細(xì)胞器有(請(qǐng)?zhí)顚憟D中標(biāo)號(hào)) 。
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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:
【題目】DNA分子模板鏈上的堿基序列攜帶的遺傳信息最終翻譯的氨基酸如表,則圖所示的tRNA所攜帶的氨基酸是( )
GAG | GCC | CTC | TGC |
亮氨酸 | 丙氨酸 | 谷氨酸 | 蘇氨酸 |
A.亮氨酸B.丙氨酸C.谷氨酸D.蘇氨酸
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【題目】艾滋病在吸食毒品的人群中高發(fā),為探究冰毒(一種毒品)對(duì)HIV的影響,科研人員將X溶劑配置的三種不同濃度的冰毒分別加入到T細(xì)胞培養(yǎng)液中,再向培養(yǎng)液加入HIV,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如如圖所示。
(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)設(shè)置對(duì)照組,具體如何操作?__________________。
(2)納洛酮的化學(xué)結(jié)構(gòu)與冰毒相似,可用于冰毒成癮的臨床治療?蒲腥藛T進(jìn)一步研究了納洛酮對(duì)HIV增殖的影響,將不同試劑分別加入到被HIV感染的T細(xì)胞培養(yǎng)液中,定期檢測(cè)HIV的含量(10-3g/mL),結(jié)果如下表。
組別 | 第3天 | 第4天 | 第5天 | 第6天 |
冰毒組 | 5. 59 | 31. 73 | 81. 77 | 243.0 |
冰毒和納洛酮組 | 1.96 | 8. 11 | 15.36 | 41.23 |
納洛酮組 | 1.94 | 8. 10 | 15.81 | 42. 30 |
對(duì)照組 | 1. 93 | 8. 13 | 15.79 | 41.81 |
①實(shí)驗(yàn)中使用的冰毒濃度應(yīng)為______________。
②由實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,納洛酮_________ (填促進(jìn)/抑制/不影響/)HIV的增殖,能_______(填加強(qiáng)/阻滯)冰毒對(duì)HIV增殖的影響。
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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲表示發(fā)生在番茄細(xì)胞內(nèi)的生理反應(yīng)過(guò)程,乙表示種植番茄的密閉大棚內(nèi)一晝夜空氣中的CO2含量變化曲線。請(qǐng)據(jù)圖分析回答∶
(1)甲圖中Y物質(zhì)是_________∶①~⑤過(guò)程中,能使ADP含量增多的過(guò)程是_________(寫標(biāo)號(hào))
(2)乙圖中曲線B→D段變化的原因是___________________________。
(3)乙圖中,若在B點(diǎn)突然停止光照,則葉綠體內(nèi)C3含量將_________。
(4)將一株生長(zhǎng)正常的番茄幼苗對(duì)稱葉片的一部分(A)遮光,另一部分(B)不做處理(如圖丙所示),并采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠值奈镔|(zhì)和能量轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射6小時(shí)后,在A、B的對(duì)應(yīng)部位截取相等面積的葉片,烘干稱重,分別記為MA、MB。若M=MB-MA,則M的確切含義可以描述為_________。
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