花青苷可以决定苹果果皮、果肉等颜色的鲜艳程度,研究人员欲研究BR对花青苷合成的影响及机制。
(1)BR(油菜素内酯)是一种天然植物激素,通过影响细胞基因的表达起到_____ 作用。
(2)A2基因为花青苷合成相关基因,为探究BR与A2基因之间的关系,研究者使用BR处理了苹果幼苗,检测A2基因的表达水平结果如图1,该结果表明_____ 。
(3)有人提出A2蛋白和R1蛋白会影响花青苷合成酶ANS基因启动子的活性。研究者通过检测荧光素酶的表达量来验证此推测,进行了相关研究。
①构建表达载体:请将选项的序号 或字母 填入图2相应的方框中。
启动子:Ⅰ.A2基因启动子 Ⅱ.R1基因启动子 Ⅲ.ANS基因启动子 Ⅳ.荧光素酶基因启动子 Ⅴ.常规启动子
基因:A.A2基因 B.R1基因 C.ANS基因 D.荧光素酶基因
_____
②导入受体细胞:构建好的表达载体通过_____ 法导入苹果愈伤组织。
③实验结果检测:实验结果如图3,结果表明_____ 。
(4)双分子荧光互补技术可研究细胞内蛋白质之间是否相互作用。将黄色荧光蛋白基因分为2段(片段1与片段2),分别与可特异性结合的两种蛋白的基因融合构建表达载体,将两种载体同时导入受体细胞,在515nm激发光下可发出黄色荧光。研究者推测A2蛋白和R1蛋白在细胞内形成复合物发挥作用,进行如图4操作,请写出可验证此推测的实验现象。
(5)综合以上研究结果,阐述BR对花青苷合成影响的作用机制。_____
(1)BR(油菜素内酯)是一种天然植物激素,通过影响细胞基因的表达起到
(2)A2基因为花青苷合成相关基因,为探究BR与A2基因之间的关系,研究者使用BR处理了苹果幼苗,检测A2基因的表达水平结果如图1,该结果表明
(3)有人提出A2蛋白和R1蛋白会影响花青苷合成酶ANS基因启动子的活性。研究者通过检测荧光素酶的表达量来验证此推测,进行了相关研究。
①构建表达载体:请将选项的
启动子:Ⅰ.A2基因启动子 Ⅱ.R1基因启动子 Ⅲ.ANS基因启动子 Ⅳ.荧光素酶基因启动子 Ⅴ.常规启动子
基因:A.A2基因 B.R1基因 C.ANS基因 D.荧光素酶基因
②导入受体细胞:构建好的表达载体通过
③实验结果检测:实验结果如图3,结果表明
(4)双分子荧光互补技术可研究细胞内蛋白质之间是否相互作用。将黄色荧光蛋白基因分为2段(片段1与片段2),分别与可特异性结合的两种蛋白的基因融合构建表达载体,将两种载体同时导入受体细胞,在515nm激发光下可发出黄色荧光。研究者推测A2蛋白和R1蛋白在细胞内形成复合物发挥作用,进行如图4操作,请写出可验证此推测的实验现象。
实验过程 | 实验现象 |
载体组成 | |
(5)综合以上研究结果,阐述BR对花青苷合成影响的作用机制。
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更新时间:2023-04-16 20:12:07
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【推荐1】研究发现,正在生长的植物细胞具有“酸生长”特性,即pH4~5的溶液促进细胞伸长生长。为了研究这一现象的内在原因,研究者用黄瓜幼苗快速生长的下胚轴切段进行实验。实验操作及结果如下图。请回答问题:
(1)多细胞植物体的伸长生长是细胞数量和/或________ 增加的结果。
(2)如图1所示,研究者通过冰冻融化去除下胚轴切段中的原生质体,仅剩________ ,经这种处理后的下胚轴切段称为Y。
(3)由图可知,对Y进行的实验处理为:________ 。
(4)图2结果表明,Y的特性是①________ ;决定这种特性的物质最可能是②________ (选填:纤维素/果胶/蛋白质)。
(5)研究者发现生长素可通过诱导细胞膜外环境的pH值降低,促进细胞生长。已知植物细胞膜上有H+泵、水通道、生长素受体、钾通道、蔗糖运载体等。在上述实验结果的基础上,请选用已知信息,提出生长素促进细胞生长的一种可能机制。_________________________
(1)多细胞植物体的伸长生长是细胞数量和/或
(2)如图1所示,研究者通过冰冻融化去除下胚轴切段中的原生质体,仅剩
(3)由图可知,对Y进行的实验处理为:
(4)图2结果表明,Y的特性是①
(5)研究者发现生长素可通过诱导细胞膜外环境的pH值降低,促进细胞生长。已知植物细胞膜上有H+泵、水通道、生长素受体、钾通道、蔗糖运载体等。在上述实验结果的基础上,请选用已知信息,提出生长素促进细胞生长的一种可能机制。
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【推荐2】为研究环境因素对某植物光合速率的影响,实验如下:将长势相同的若干植株随机均分为Ⅰ、Ⅱ两组,并置于相同环境中.在一个无云的晴天,Ⅰ组遮阴,Ⅱ组不遮阴,测定得到两组植株光合速率的日变化曲线(如图).请回答下列问题:
(1)Ⅰ组植株体内有机物总量在__________ (填图中时间)最少。在c点对应的时刻Ⅱ组植株由于叶温较高,呼吸速率大于Ⅰ组植株,此时Ⅱ组植株叶绿体中NADPH的合成速率_________ (大于/等于/小于)Ⅰ组。
(2)在a~b段,光合作用的环境限制因素是__________ 。此时若提高环境中CO2浓度,则光合速率将_______ (明显增大/基本不变/明显减小)。
(3)在c~d段,光强度________ (是/不是)Ⅰ组植株光合作用的限制因素。
(4)Ⅱ组植株在e~f段气孔逐渐关闭,可能是由叶片中_________ (填植物激素)含量增加所引起,此时光合速率急剧下降的最初原因是卡尔文循环中的___________________ (填反应式)减弱。
(1)Ⅰ组植株体内有机物总量在
(2)在a~b段,光合作用的环境限制因素是
(3)在c~d段,光强度
(4)Ⅱ组植株在e~f段气孔逐渐关闭,可能是由叶片中
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【推荐3】独脚金内酯是近年新发现的一类植物激素,是植物细胞之间传递信号的分子。为了研究独脚金内酯类调节剂GR24对侧枝生长发育的影响,科研人员进行了有关实验。
(1)独脚金内酯类似物GR24是人工合成的,对植物的生长、发育有调节作用,这类化学物质称为___________ 。
(2)为进一步探究GR24的作用机理,科研人员利用GR24和生长素类似物(NAA)处理野生型拟南芥植株切段,进行了图2所示实验,结果如图2。
①对主茎处理时(非成熟组织),NAA应加入固体培养基___________ (“A”或“B”)中。第4组中用___________ 对主茎进行处理。
②与第4组的实验结果相比,第2组处理对侧枝生长的作用效果不显著,进一步推测GR24的作用机理可能是___________ 。
(3)根据图2结果,科研人员提出了一个假设:在顶芽产生的生长素沿主茎极性运输时,GR24会抑制侧芽的生长素向外运输。为验证该假设,采用与图2相同的切段进行实验。请在下表中的空白处填写相应处理内容,完成实验方案。
若检测结果为__________ ,则支持科研人员的假设。
(1)独脚金内酯类似物GR24是人工合成的,对植物的生长、发育有调节作用,这类化学物质称为
(2)为进一步探究GR24的作用机理,科研人员利用GR24和生长素类似物(NAA)处理野生型拟南芥植株切段,进行了图2所示实验,结果如图2。
①对主茎处理时(非成熟组织),NAA应加入固体培养基
②与第4组的实验结果相比,第2组处理对侧枝生长的作用效果不显著,进一步推测GR24的作用机理可能是
(3)根据图2结果,科研人员提出了一个假设:在顶芽产生的生长素沿主茎极性运输时,GR24会抑制侧芽的生长素向外运输。为验证该假设,采用与图2相同的切段进行实验。请在下表中的空白处填写相应处理内容,完成实验方案。
组别 | 处理 | 检测 | ||
实验 组 | 在主茎切段上端施加NAA | 在侧芽处施加一定量的 | 在固体培养基A中加入一定量的GR24 | 主茎下端的放射性强度 |
对照 组 | 同上 | 在固体培养基A中不加入一定量的GR24 |
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【推荐1】某种南瓜矮生突变体可分为两类:激素合成缺陷型突变体和激素不敏感型突变体。为研究某种矮生南瓜属于哪种类型,研究者应用赤霉素和生长素溶液进行了相关实验,结果如下图所示。请据图分析并回答:
(1)为得到某浓度激素处理后的实验数据,研究者需要测量两种南瓜茎________ 的长度,并计算出伸长量;而且需要取每组各株南瓜茎伸长量的________ 作为该组的实验结果。
(2)赤霉素对正常南瓜茎有________ 作用,而对________ 几乎无作用;生长素的生理作用具有________ 的特点;南瓜茎对________ 更敏感。
(3)喷施赤霉素或生长素________ (填“能”或“不能”)使矮生南瓜的茎恢复至正常,由此可推测:该矮生南瓜不属于________ 突变体。
(1)为得到某浓度激素处理后的实验数据,研究者需要测量两种南瓜茎
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【推荐2】植物在受到机械损伤或昆虫取食时,会产生防御反应。科学家研究了合作杨损伤信号传递过程中脂氧合酶(LOX)、脱落酸(ABA)和茉莉酸(JA)的变化及关系,实验过程及结果如下所示。
(1)植物激素是对植物生长发育起_____ 作用的_____ 有机物,在植物体内起着传递_____ 的作用。
(2)用止血钳快速夹伤合作杨植株叶片,迅速将损伤植株与另一长势相同健康植株放入同一密闭玻璃气室内,避免枝叶相互接触,如图 1。以气室外健康植株叶片为对照,定期采集叶片测定相关指标,结果如图 2、图 3。
①采样后需迅速将叶片投入液氮中,-70 ℃保存备用。低温下 LOX 的空间结构_____ ,检测酶活性时升高温度,LOX 的活性可以恢复。
②由图2 可知,机械损伤可__________ 。
③图3显示:与损伤叶相比,诱导叶 ABA 和 JA 含量变化趋势基本相同但峰值滞后。尝试解释出现这种现象的原因___________ 。
(3)另有研究发现,LOX 专一抑制剂在抑制LOX 活性的同时,也降低了 JA 和 ABA 的含量。用 JA 处理叶片,ABA 含量无明显变化,但可促进应答 ABA 的抗性相关基因的表达。综合上述所有信息,完善合作杨损伤信号传递中 JA、LOX 和 ABA 相互关系的一种可能的模式图。请在方框中选填“JA”“LOX”“ABA”,在( )中选填“+” “–”(“+”表示促进作用, “-”表示抑制作用)_______ 。
(4)本实验中,机械损伤使损伤叶和诱导叶均出现防御反应。请从生物对环境的适应角度,分析该现象的意义:____________ 。
(1)植物激素是对植物生长发育起
(2)用止血钳快速夹伤合作杨植株叶片,迅速将损伤植株与另一长势相同健康植株放入同一密闭玻璃气室内,避免枝叶相互接触,如图 1。以气室外健康植株叶片为对照,定期采集叶片测定相关指标,结果如图 2、图 3。
①采样后需迅速将叶片投入液氮中,-70 ℃保存备用。低温下 LOX 的空间结构
②由图2 可知,机械损伤可
③图3显示:与损伤叶相比,诱导叶 ABA 和 JA 含量变化趋势基本相同但峰值滞后。尝试解释出现这种现象的原因
(3)另有研究发现,LOX 专一抑制剂在抑制LOX 活性的同时,也降低了 JA 和 ABA 的含量。用 JA 处理叶片,ABA 含量无明显变化,但可促进应答 ABA 的抗性相关基因的表达。综合上述所有信息,完善合作杨损伤信号传递中 JA、LOX 和 ABA 相互关系的一种可能的模式图。请在方框中选填“JA”“LOX”“ABA”,在( )中选填“+” “–”(“+”表示促进作用, “-”表示抑制作用)
(4)本实验中,机械损伤使损伤叶和诱导叶均出现防御反应。请从生物对环境的适应角度,分析该现象的意义:
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【推荐3】为了探究生长素和乙烯植物生长的影响及这两种激素的相互作用,科学家用一系列浓度梯度的生长素处理某种植物的茎,进行了一系列实验,结果如图所示。回答下列问题:
(1)科学家在研究生长素促进植物生长的机理时,将胚芽鞘弯曲的部位纵切制成装片,用显微镜观察,可以观察到向光侧和背光侧细胞的区别是___________ 。植物向光生长的原因是______________________ 。
(2)据图可知生长素和乙烯的关系是_________________________________ 。
(3)有科学家认为根的向地生长不仅与生长素有关,还与乙烯的作用有关。为了研究二者的关系,科研人员做了这样的实验:将某种开花植物的根尖放在含不同浓度生长素营养液中,并加入少量蔗糖作为能源,结果发现在这些培养液中出现了乙烯,且生长素浓度越高,培养液中乙烯的浓度也越高,根尖生长所受的抑制也越强。
①对照组的处理方法是:_________________________________ 。
②据此实验结果推测,水平放置的植物的根向重力生长的原因是______________________ 。
(1)科学家在研究生长素促进植物生长的机理时,将胚芽鞘弯曲的部位纵切制成装片,用显微镜观察,可以观察到向光侧和背光侧细胞的区别是
(2)据图可知生长素和乙烯的关系是
(3)有科学家认为根的向地生长不仅与生长素有关,还与乙烯的作用有关。为了研究二者的关系,科研人员做了这样的实验:将某种开花植物的根尖放在含不同浓度生长素营养液中,并加入少量蔗糖作为能源,结果发现在这些培养液中出现了乙烯,且生长素浓度越高,培养液中乙烯的浓度也越高,根尖生长所受的抑制也越强。
①对照组的处理方法是:
②据此实验结果推测,水平放置的植物的根向重力生长的原因是
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【推荐1】宫颈癌主要由人乳头瘤病毒(HPV)诱发,癌细胞转移成为影响病人预后的重要因素。基因沉默技术可通过阻断特定基因的异常表达进行调控,发挥治疗作用。科研人员进行了“PIK3CA基因沉默抑制PI3K/AKT信号通路的激活,对宫颈癌EMT的影响”的探究。EMT在肿瘤侵袭转移中发挥重要作用。E-钙黏蛋白、N-钙黏蛋白和波形蛋白是EMT的重要标志性因子。下表为相关探究步骤,请回答:
(1)请补充完成表格中的内容:①______ ;②______ ;③______ ;④______ 。
(2)实验中,选择宫颈癌细胞系HeLa置于气体环境为含有95%空气和 5%CO2的混合气体的37℃恒温箱中进行传代培养,收集细胞悬液进行6组实验。实验设置b组的目的是______ 。
(3)实验采用实时定量PCR(qRT-PCR)和蛋白质印迹技术检测转染后各组细胞的特定基因表达情况,前者主要用来直接检测基因的______ 水平,后者需要进行凝胶电泳并制备特定表达蛋白的一抗和酶标二抗用以显色,通过单克隆抗体制备二抗的过程中需要给受体动物多次注射______ 以刺激机体产生相应的免疫细胞。
(4)实验结果显示d、e、f组宫颈癌细胞的转移明显受到抑制,细胞凋亡率明显增加。下图是利用蛋白质印迹技术检测到的特定蛋白的表达情况(灰度越深表达量越高)。
分析图1实验结果可知:沉默PIK3CA基因与______ 均能降低PIK3CA、PI3K、AKT的表达,且两者效果具有______ ;分析图2实验结果可知E—钙黏蛋白对宫颈癌细胞的转移具有______ 作用。
探究步骤 | 具体内容 |
观察分析、提出问题 | 前期研究发现PIK3CA基因与宫颈癌密切相关,PI3K/AKT信号通路的激活参与肿瘤的发生发展。抑制肿瘤EMT能提高治疗效果和改善预后。由此提出问题:是否能抑制PI3K/AKT信号通路的激活进而抑制宫颈癌细胞发生转移? |
提出假说 | 通过基因沉默技术抑制PIK3CA基因表达,可使PI3K/AKT信号通路的激活被抑制,导致EMT有关的①______的表达受影响,从而防止癌细胞的转移扩散。 |
演绎推理、作出预期 | 通过基因沉默技术可抑制PIK3CA基因表达,使PIK3CA、PI3K、AKT的表达量显著降低,使得PI3K/AKT信号通路的激活受到抑制,进一步导致EMT有关的E-钙黏蛋白、N-钙黏蛋白和波形蛋白的表达受到影响,抑制宫颈癌细胞的转移。 |
②______ | 设计以下六组实验:a组(人宫颈癌细胞)、b组(人宫颈癌细胞+转染空白载体质粒)、c组(人宫颈癌细胞+转染PIK3CA过量表达载体)、d组(人宫颈癌细胞+转染PIK3CA抑制表达质粒)、e组(人宫颈癌细胞+PI3K/AKT信号通路拮抗剂)以及f组(③______),进行相关实验。 |
④______ | 测定PIK3CA、PI3K、AKT以及EMT标志蛋白的表达量。 |
(1)请补充完成表格中的内容:①
(2)实验中,选择宫颈癌细胞系HeLa置于气体环境为含有95%空气和 5%CO2的混合气体的37℃恒温箱中进行传代培养,收集细胞悬液进行6组实验。实验设置b组的目的是
(3)实验采用实时定量PCR(qRT-PCR)和蛋白质印迹技术检测转染后各组细胞的特定基因表达情况,前者主要用来直接检测基因的
(4)实验结果显示d、e、f组宫颈癌细胞的转移明显受到抑制,细胞凋亡率明显增加。下图是利用蛋白质印迹技术检测到的特定蛋白的表达情况(灰度越深表达量越高)。
分析图1实验结果可知:沉默PIK3CA基因与
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【推荐2】L-肉碱具有参与脂肪氧化、抗疲劳、延迟患阿尔茨海默综合症等功能。据报道大肠杆菌能将巴豆甜菜碱转化成L-肉碱,但效率较低。科研人员通过基因工程将BCD基因、F基因以及T基因导入到大肠杆菌细胞内以提高L-肉碱的转化率。实验过程及结果如下图所示,分析并回答下列问题:
(1)实验过程中用PCR技术获得目的基因,PCR反应体系需要加入的有机物有DNA模板、dNTP、耐高温DNA聚合酶和____________ 。实验过程中不能将BCD基因、F基因以及T基因直接导入到大肠杆菌细胞内,而是构建重组质粒后再导入大肠杆菌,原因是____________ ,并能遗传给下一代.图中两个重组质粒目的基因的首端都含有启动子T7,T7是____________ 识别和结合的部位,能驱动基因转录。
(2)将重组所粒1和重组质粒2导入大肠杆菌时,应用________ 处理大肠杆菌,使细胞处于________ 的感受态。
(3)为了筛选出同时含有BCD基因、F基因以及T基因的大肠杆菌,实验的思路是_______________ 。
(4)研究发现巴豆甜菜碱转化成L-肉碱是一个可逆反应过程,得到的工程菌在含有巴豆甜菜碱培养基中培养2小时后,L-肉碱的含量基本稳定,此时可以____________________________________ ,以提高产量。
(1)实验过程中用PCR技术获得目的基因,PCR反应体系需要加入的有机物有DNA模板、dNTP、耐高温DNA聚合酶和
(2)将重组所粒1和重组质粒2导入大肠杆菌时,应用
(3)为了筛选出同时含有BCD基因、F基因以及T基因的大肠杆菌,实验的思路是
(4)研究发现巴豆甜菜碱转化成L-肉碱是一个可逆反应过程,得到的工程菌在含有巴豆甜菜碱培养基中培养2小时后,L-肉碱的含量基本稳定,此时可以
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【推荐3】(二)现代生物技术
海洋石油污染正引起广泛关注,利用基因工程菌进行生物降解具有巨大的应用潜力。P450是石油降解的关键酶,用SalI和NdeⅠ联合酶切获得的P450基因,与甲图所示的质粒(pCom8)重组,导入土著菌种Y9,获得了基因工程菌P450/Y9。甲图中mel是黑色素合成基因,其表达能使白色的菌落变成黑色,aacCl是庆大霉素(一种抗生素)抗性基因,限制酶NdeⅠ、XhoⅠ和SspⅠ在原质粒上均只有一个酶切位点,数字表示酶切位点间的碱基对数。乙图表示几种限制酶的识别序列和切割位点。
1. 上述基因工程中的受体细胞是________ 。
2. 原质粒需用限制酶________________ 作用后,才能与________ 在DNA连接酶的作用下形成重组质粒。
经测定原质粒为7.6kb(1kb为1000个碱基对),重组质粒经NdeⅠ、SspⅠ联合酶切后获得了6.0和1.2kb的两个片段,则目的基因的长度为________ kb。
3. 由于重组质粒导入受体细胞的成功率很低,所以需要经过________ 才能获得工程菌。操作的大致思路是:
第一步,配制培养基。除下表中的成分外,还必须添加________ 和________ 。
第二步,晶待检菌液用________ 法接种在第一步配制的培养基上。
第三步,选择________ 色菌落扩大培养即可获得所需的工程菌。
为检测基因工程菌降解石油的能力,科研人员做了如下4组实验,测定不同时间各组的石油降解率,实验结果见图。
A组:单独使用Y9
B组:单独使用P450/Y9
C组:联合使用Y9、W3、F9、X1四种菌种
D组:联合使用P450/Y9、W3、F9、X1四种菌种
4. 据图分析以下说法正确的是________ 。
A. 单独使用P450/Y9对石油的降解能力比单独使用Y9略强
B. 作用时间越长,P450/Y9对石油降解的能力越强
C. 联合使用时,P450/Y9能显著增加四种菌的整体降解石油的能力
D. 为达到更好的效果,最好单独使用基因工程菌P450/Y9
海洋石油污染正引起广泛关注,利用基因工程菌进行生物降解具有巨大的应用潜力。P450是石油降解的关键酶,用SalI和NdeⅠ联合酶切获得的P450基因,与甲图所示的质粒(pCom8)重组,导入土著菌种Y9,获得了基因工程菌P450/Y9。甲图中mel是黑色素合成基因,其表达能使白色的菌落变成黑色,aacCl是庆大霉素(一种抗生素)抗性基因,限制酶NdeⅠ、XhoⅠ和SspⅠ在原质粒上均只有一个酶切位点,数字表示酶切位点间的碱基对数。乙图表示几种限制酶的识别序列和切割位点。
1. 上述基因工程中的受体细胞是
2. 原质粒需用限制酶
经测定原质粒为7.6kb(1kb为1000个碱基对),重组质粒经NdeⅠ、SspⅠ联合酶切后获得了6.0和1.2kb的两个片段,则目的基因的长度为
3. 由于重组质粒导入受体细胞的成功率很低,所以需要经过
第一步,配制培养基。除下表中的成分外,还必须添加
第二步,晶待检菌液用
第三步,选择
蛋白胨 | 酵母浸膏 | NaCl | KCl | MgCl2 | H2O | pH |
20.0 g | 5.0 g | 0.5 g | 0.2 g | 1.0 g | 1000 mL | 7.0 |
为检测基因工程菌降解石油的能力,科研人员做了如下4组实验,测定不同时间各组的石油降解率,实验结果见图。
A组:单独使用Y9
B组:单独使用P450/Y9
C组:联合使用Y9、W3、F9、X1四种菌种
D组:联合使用P450/Y9、W3、F9、X1四种菌种
4. 据图分析以下说法正确的是
A. 单独使用P450/Y9对石油的降解能力比单独使用Y9略强
B. 作用时间越长,P450/Y9对石油降解的能力越强
C. 联合使用时,P450/Y9能显著增加四种菌的整体降解石油的能力
D. 为达到更好的效果,最好单独使用基因工程菌P450/Y9
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【推荐1】透明质酸是一种应用广泛的粘性多糖,研究者欲改造枯草芽孢杆菌,通过添加诱导型启动子来协调菌体生长与产物生产之间的关系。
(1)为通过外源添加诱导剂来控制基因的表达,研究者选择了含木糖诱导型启动子的p质粒,其中EcoRV酶切位点的识别序列为5'-GATATC-3',Xbal酶切位点的识别序列为5'-TCTAGA-3'。透明质酸合成酶基因H以a链为转录模板链。利用PCR扩增H基因时,需要在引物的5'端添加限制酶识别序列。为了使图1中酶切后的H基因按照正确的方向与p质粒连接,依据图中已知碱基序列,PCR引物的碱基序列为_____ 。
(2)为协调菌体生长与产物生产之间的关系,将构建好的重组质粒转入经_____ 处理后的枯草芽孢杆菌(D菌),在含_____ 的培养基上筛选,得到枯草芽孢杆菌E(E菌)。对E菌进行工业培养时,培养基应先以蔗糖为唯一碳源,接种2小时后添加_____ ,以诱导E菌产生更多的透明质酸。
(3)外源质粒在细菌细胞中遗传不稳定、易丢失,研究者尝试将重组质粒进行改造,利用同源区段交叉互换的方法将H基因插入枯草芽孢杆菌D的基因组mpr位点,得到整合型枯草芽孢杆菌F(F菌)。请在图2方框中画出F菌的基因组_____ 。(4)对三种枯草芽孢杆菌进行培养,结果如图3。结合上述研究,请选择适宜工业发酵生产的菌种并阐明理由_____ 。
(1)为通过外源添加诱导剂来控制基因的表达,研究者选择了含木糖诱导型启动子的p质粒,其中EcoRV酶切位点的识别序列为5'-GATATC-3',Xbal酶切位点的识别序列为5'-TCTAGA-3'。透明质酸合成酶基因H以a链为转录模板链。利用PCR扩增H基因时,需要在引物的5'端添加限制酶识别序列。为了使图1中酶切后的H基因按照正确的方向与p质粒连接,依据图中已知碱基序列,PCR引物的碱基序列为
(2)为协调菌体生长与产物生产之间的关系,将构建好的重组质粒转入经
(3)外源质粒在细菌细胞中遗传不稳定、易丢失,研究者尝试将重组质粒进行改造,利用同源区段交叉互换的方法将H基因插入枯草芽孢杆菌D的基因组mpr位点,得到整合型枯草芽孢杆菌F(F菌)。请在图2方框中画出F菌的基因组
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【推荐2】基因表达载体的构建是基因工程的核心。图1为限制酶EcoRⅠ的识别序列,图2表示目的基因及限制酶切点,图3表示目的基因上的DNA片段,图4表示质粒。回答下列问题:
(1)若用图1所示的限制酶EcoRⅠ切割外源DNA,就其特异性而言,切开的是__________ 之间相连的键。
(2)图3为目的基因中的某一片段,下列有关叙述正确的是__________ 。
A.若图中的ACT能决定一个氨基酸,则ACT可称为一个密码子
B.DNA聚合酶和DNA连接酶都可作用于②处,解旋酶作用于①处
C.若只用这个片段中的3个碱基对,排列出的DNA片段有64种
D.就游离的磷酸基而言,该片段与重组质粒相比多了2个游离的磷酸基
(3)若利用PCR技术增加目的基因的数量,由图2可知,A、B、C、D四种单链DNA片段中应选取__________ 作为引物(DNA复制子链的延伸方向5’→3’)。该DNA分子在PCR仪中经过4次循环后会产生等长的目的基因片段__________ 个。
(4)为了使目的基因和质粒定向连接并且有利于受体细胞的筛选,提高重组效率,应该选择的限制酶是__________ 。如果用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ同时对质粒进行切割,假设同时只有任意两个位点被切断且每次机会相等,则形成含有完整抗四环素基因的DNA片段有__________ 种。
(5)如果大肠杆菌是受体细胞,则其体内应不含__________ 基因,以利于筛选出含重组质粒的受体菌。目的基因能在大肠杆菌细胞内表达出相同的蛋白质,其遗传学基础是____________________ 。
(1)若用图1所示的限制酶EcoRⅠ切割外源DNA,就其特异性而言,切开的是
(2)图3为目的基因中的某一片段,下列有关叙述正确的是
A.若图中的ACT能决定一个氨基酸,则ACT可称为一个密码子
B.DNA聚合酶和DNA连接酶都可作用于②处,解旋酶作用于①处
C.若只用这个片段中的3个碱基对,排列出的DNA片段有64种
D.就游离的磷酸基而言,该片段与重组质粒相比多了2个游离的磷酸基
(3)若利用PCR技术增加目的基因的数量,由图2可知,A、B、C、D四种单链DNA片段中应选取
(4)为了使目的基因和质粒定向连接并且有利于受体细胞的筛选,提高重组效率,应该选择的限制酶是
(5)如果大肠杆菌是受体细胞,则其体内应不含
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非选择题-解答题
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较难
(0.4)
名校
【推荐3】拟南芥(2N=10)属于十字花科植物,自花传粉,被誉为“植物界的果蝇”,广泛应用于植物遗传学研究。植株较小,一个普通培养皿即可种植4~10株,从发芽到开花约4~6周,每个果荚可着生50~60粒种子。请回答下列问题:
(1)拟南芥作为遗传学研究材料的优点是_____ (至少答出两点)。利用拟南芥进行人工杂交实验时,对母本进行的基本操作过程为______ (用文字和箭头表示)。
(2)科研人员发现拟南芥的2号染色体上有控制开花时期的基因A(早花)和a(晚花),现欲提高拟南芥的存活率,在某晚花个体的染色体上导入一个抗除草剂基因。
①为了明确抗除草剂基因是否导入在2号染色体上,让其与早花个体(AA)杂交,从杂交获得的F1中筛选出抗除草剂的个体作为父本,与野生的晚花个体进行测交,预期结果和结论是:
如果子代表现型及比例是__________ ,则抗除草剂基因导入在2号染色体上;
如果子代表现型及比例是______ ,则抗除草剂基因导入在2号以外的染色体上。
②统计上述测交子代的实际结果发现10%的个体表现为早花且抗除草剂,若各种类型配子存活率相当,试分析出现该比例的最可能原因为___________ 。
(3)科研人员亦发现拟南芥的4号染色体上有冷敏基因(m),为进一步提高拟南芥的存活率,培育出含抗冻基因的纯合突变株(MM)。现将该植株与冷敏型植株杂交,F1自交,F2中抗冻型:冷敏型=7:5。
①为了推测此比例的发生原因,让F1与冷敏型植株进行正反交,结果是:当F1作父本时,子代抗冻型:冷敏型=1:5;当F1作母本时,子代抗冻型:冷敏型=1:1。根据该实验结果,请推测F2中分离比是7:5的原因________________________ 。
②进一步研究发现,冷敏型4号染色体上与m基因相邻有一对紧密连锁的基因a,a基因编码的毒性蛋白抑制含M基因的花粉发育,而对含m基因的花粉发育没有影响。该纯合抗冻突变株(无a基因)与冷敏型植株杂交,F1产生配子时,不考虑变异,a基因最迟在____________ (填“MⅠ”或“MⅡ”或“精子”)时期表达才会影响含M基因的花粉的成活率,理由是_________________ 。
(1)拟南芥作为遗传学研究材料的优点是
(2)科研人员发现拟南芥的2号染色体上有控制开花时期的基因A(早花)和a(晚花),现欲提高拟南芥的存活率,在某晚花个体的染色体上导入一个抗除草剂基因。
①为了明确抗除草剂基因是否导入在2号染色体上,让其与早花个体(AA)杂交,从杂交获得的F1中筛选出抗除草剂的个体作为父本,与野生的晚花个体进行测交,预期结果和结论是:
如果子代表现型及比例是
如果子代表现型及比例是
②统计上述测交子代的实际结果发现10%的个体表现为早花且抗除草剂,若各种类型配子存活率相当,试分析出现该比例的最可能原因为
(3)科研人员亦发现拟南芥的4号染色体上有冷敏基因(m),为进一步提高拟南芥的存活率,培育出含抗冻基因的纯合突变株(MM)。现将该植株与冷敏型植株杂交,F1自交,F2中抗冻型:冷敏型=7:5。
①为了推测此比例的发生原因,让F1与冷敏型植株进行正反交,结果是:当F1作父本时,子代抗冻型:冷敏型=1:5;当F1作母本时,子代抗冻型:冷敏型=1:1。根据该实验结果,请推测F2中分离比是7:5的原因
②进一步研究发现,冷敏型4号染色体上与m基因相邻有一对紧密连锁的基因a,a基因编码的毒性蛋白抑制含M基因的花粉发育,而对含m基因的花粉发育没有影响。该纯合抗冻突变株(无a基因)与冷敏型植株杂交,F1产生配子时,不考虑变异,a基因最迟在
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