在真核生物体内普遍存在一种针对外源RNA的RNA沉默机制来抵御病毒的入侵,其过程主要包括:真核细胞能识别入侵病毒的RNA使其成为双链RNA,经剪切加工后,来自双链RNA中的一些单链RNA片段(siRNA)与其他蛋白质形成RNA诱导沉默复合体(RISC),该复合体可以特异性地与病毒RNA结合并将其降解。番木瓜是岭南四大名果之一,由于其极易受单链RNA的环斑病毒侵染从而导致减产。研究人员将环斑病毒(HA株系)的衣壳蛋白基因导入番木瓜愈伤组织内,获得了首个转基因抗病毒品种R。回答下列问题。
(1)在获取环斑病毒衣壳蛋白基因的过程中,研究人员需要从序列数据库中获取环斑病毒的衣壳蛋白基因序列信息,根据衣壳蛋白基因两侧保守区域设计出用于PCR反应的_____ 。然后从环斑病毒中提取总RNA,经______ 后得到DNA,作为PCR反应的______ ,最后用______ 方法鉴定PCR产物。
(2)当转基因抗病毒品种R被环斑病毒促染后,相关的siRNA通过________ 原则与病毒RNA结合,经过_______ 对RNA的降解,抑制病毒增殖。
(3)品种R对HA株系的环斑病毒具有良好的抗性,但对我国华南地区的其他株系的环斑病毒抗性不强。导入环斑病毒(HA株系)基因y的品种Y对不同株系环斑病毒具有更广谱的抗性。推测与衣壳蛋白基因相比,基因y_______ 。
(1)在获取环斑病毒衣壳蛋白基因的过程中,研究人员需要从序列数据库中获取环斑病毒的衣壳蛋白基因序列信息,根据衣壳蛋白基因两侧保守区域设计出用于PCR反应的
(2)当转基因抗病毒品种R被环斑病毒促染后,相关的siRNA通过
(3)品种R对HA株系的环斑病毒具有良好的抗性,但对我国华南地区的其他株系的环斑病毒抗性不强。导入环斑病毒(HA株系)基因y的品种Y对不同株系环斑病毒具有更广谱的抗性。推测与衣壳蛋白基因相比,基因y
更新时间:2023-04-21 09:19:28
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【推荐1】如图是细胞内遗传信息传递的部分过程(图二中的甲表示甲硫氨酸,丙表示丙氨酸)。请据图回答:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/8/2156248009515008/2156863183298560/STEM/4a01033da8d54aff8ed8726f32b064da.png?resizew=553)
(1)图一到图二所涉及的遗传信息传递方向为(以流程图的形式表示)_______ 。
(2)图一中的②和④二者在化学组成上的区别是________ 。
(3)若图一中的①是一种酶分子,它能促进③的合成,其名称为________ 。
(4)甲硫氨酸的密码子是_____ ,连接甲和丙的化学键④的结构简式是_____ 。
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(1)图一到图二所涉及的遗传信息传递方向为(以流程图的形式表示)
(2)图一中的②和④二者在化学组成上的区别是
(3)若图一中的①是一种酶分子,它能促进③的合成,其名称为
(4)甲硫氨酸的密码子是
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解题方法
【推荐2】“成人早老症”是一种人类单基因遗传病,该病患者在青春期后开始老化并逐渐加重,临床表现以短身材、老人外貌、白内障、关节挛缩及各种皮肤病变为特征。患者常在20岁开始发病、30岁广泛出现各种症状和体征,伴发肿瘤,40多岁死亡。该病发生的分子生物学基础是:编码一种DNA解旋酶的WRN基因发生突变后使WRN蛋白的羧基末端至少缺少128个氨基酸残基,在缺少的这些氨基酸中含有允许DNA解旋酶进入细胞核的定位信号。图甲和图乙为基因表达的相关过程示意图,a~d为相关物质或结构。回答下列问题:
(1)图甲中多个核糖体与同一个mRNA结合,核糖体上得到的产物____ (填“相同”或“不相同”)。某同学认为图甲可以表示“成人早老症”病患者细胞中核基因的表达过程,你是否同意这种观点,并说明理由:____ 。
(2)在图乙所示的过程中读取密码子并移动的结构是____ (填字母)。
(3)从基因表达的角度分析,引起该种遗传病患者体内WRN蛋白的氨基酸数目减少的直接原因是WRN基因突变后转录得到的mRNA中____ 。根据题干信息可以猜测,产生有缺陷的DNA解旋酶后,细胞的增殖能力____ (填“提高”或“下降”),出现这种变化的原因是____ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/12/fb87ae4b-e9ae-460a-a71d-4d334a70f02c.png?resizew=383)
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(2)在图乙所示的过程中读取密码子并移动的结构是
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【推荐3】研究发现,人体血红蛋白基因的突变是镰状细胞贫血的病因,而该突变使血红蛋白(由2条α链和2条β链,共574个氨基酸构成)的β链第6位氨基酸由正常的谷氨酸突变成缬氨酸,使患者血红蛋白携带氧气的能力下降。回答下列有关问题:
(1)正常的血红蛋白基因中至少含有_________ 个碱基对(不考虑终止密码子)。镰状细胞贫血的发生体现了基因控制性状的方式是______________________ 。
(2)下图1表示人体早幼红细胞中遗传信息的传递及血红蛋白的合成过程,图2为某tRNA的结构示意图。
I.与①过程相比,②过程特有的碱基互补配对方式是__________________ 。
II.图1中a、b为mRNA的两端,核糖体在mRNA上的移动方向是(用图中的字母和箭头表示)_________ 。
III.图2是某tRNA的结构示意图,其中的UGG表示__________________ 。生物体内决定氨基酸的密码子最多有__________ 种。
(1)正常的血红蛋白基因中至少含有
(2)下图1表示人体早幼红细胞中遗传信息的传递及血红蛋白的合成过程,图2为某tRNA的结构示意图。
I.与①过程相比,②过程特有的碱基互补配对方式是
II.图1中a、b为mRNA的两端,核糖体在mRNA上的移动方向是(用图中的字母和箭头表示)
III.图2是某tRNA的结构示意图,其中的UGG表示
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【推荐1】抗凝血酶Ⅲ是一种血浆糖蛋白,临床上主要用于血液性疾病的治疗。如图表示培育转基因奶牛获得抗凝血酶Ⅲ的流程。回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/12/d174f2be-bf7f-4021-ae7d-e8f85afee1ec.png?resizew=532)
(1)在基因工程操作步骤中,过程①称为_____ ,该过程中通常需要用到的酶有_____ 。在重组质粒中除了抗凝血酶Ⅲ基因外,还需要有_____ 和终止子。
(2)若在体外获取大量抗凝血酶Ⅲ基因通常采用PCR技术,该技术的原理是_____ 。PCR反应体系中除含缓冲液、模板DNA、四种脱氧核苷酸外,还应含有_____
(3)图中早期胚胎所处的时期是_____ 。在不影响胚胎发育的基础上,对图中早期胚胎的性别进行鉴定,可以进行的操作是_____ 。
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(1)在基因工程操作步骤中,过程①称为
(2)若在体外获取大量抗凝血酶Ⅲ基因通常采用PCR技术,该技术的原理是
(3)图中早期胚胎所处的时期是
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【推荐2】随着妊娠年龄的增加,21三体的发病风险在不断增加,孕妇需要进行产前诊断来预防患病孩子的产生。常用的方法有:
(1)唐氏筛查:抽取孕妇血液化验,检测血清中的甲型胎儿蛋白、绒毛膜促性腺激素等指标。检测这些物质可用________ 技术,以细胞工程技术生产的、纯度高的________ 为试剂进行检测。
(2)羊水检查:胎儿的某些细胞会脱落在羊水中,通过羊水穿刺,可以得到胎儿的细胞。将这些细胞通过________ 技术以扩大细胞的数量,选择________ 期的细胞进行染色体核型分析,判断胎儿细胞染色体的结构和________ 是否正常。
(3)无创基因检测:在孕妇的血液中存在胎儿游离的DNA片段,可以对21号染色体上的特有基因DSCR3和非21号染色体上的基因GAPDH(作参照)进行实时荧光定量PCR扩增,以测定DSCR3基因和GAPDH基因的含量,计算两种基因剂量的比值。如下表:
要利用胎儿游离的DNA片段扩增出相应的基因,关键是________ 的设计。从上述表格看,正常人与21三体患者的比值有差异,其主要原因是______________ 。
(1)唐氏筛查:抽取孕妇血液化验,检测血清中的甲型胎儿蛋白、绒毛膜促性腺激素等指标。检测这些物质可用
(2)羊水检查:胎儿的某些细胞会脱落在羊水中,通过羊水穿刺,可以得到胎儿的细胞。将这些细胞通过
(3)无创基因检测:在孕妇的血液中存在胎儿游离的DNA片段,可以对21号染色体上的特有基因DSCR3和非21号染色体上的基因GAPDH(作参照)进行实时荧光定量PCR扩增,以测定DSCR3基因和GAPDH基因的含量,计算两种基因剂量的比值。如下表:
样品数 | DSCR3/GAPDH | |
正常人 | 80 | 0.884±0.420 |
21三体胎儿 | 5 | 1.867±0.054 |
21三体患者 | 7 | 1.810±0.169 |
要利用胎儿游离的DNA片段扩增出相应的基因,关键是
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【推荐3】转基因抗虫棉的迅速推广普及,有效地控制了棉铃虫的危害。抗虫棉培育过程如下图所示:
注:质粒中“Bt”代表“Bt毒蛋白基因”,“Km”代表“卡那霉素抗性基因”
(1)基因工程中的转化是指_____________ 的过程。种植转基因抗虫棉可以大大减少______________________ 的使用,以减轻环境污染。
(2)体外快速扩增目的基因,常采用PCR技术,该技术的原理为___________ 。
(3)卡那霉素抗性基因的作用是______________________ 。
(4)若要检测转基因棉花细胞中Bt毒蛋白基因是否转录出了mRNA,可采用核酸分子杂交技术,用______________________ 作探针;若要鉴定转基因棉花是否被赋予抗虫特性,需要做______________________ 实验。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/14/f6b26039-110f-4c11-aa24-3101b03dfe76.png?resizew=722)
注:质粒中“Bt”代表“Bt毒蛋白基因”,“Km”代表“卡那霉素抗性基因”
(1)基因工程中的转化是指
(2)体外快速扩增目的基因,常采用PCR技术,该技术的原理为
(3)卡那霉素抗性基因的作用是
(4)若要检测转基因棉花细胞中Bt毒蛋白基因是否转录出了mRNA,可采用核酸分子杂交技术,用
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【推荐1】幽门螺杆菌(Hp)是消化性溃疡、慢性胃炎、淋巴增生性胃淋巴瘤的主要致病菌,Hp可产生极为丰富的高活性的脲酶,免疫接种对Hp感染具有预防作用。研究者利用基因工程制备Hp疫苗的部分流程如下图所示,图中①~④代表实验步骤;bp代表碱基对;Ampr代表氨苄青霉素抗性基因;↓代表限制酶的酶切位点;酶1与酶2识别不同的核苷酸序列。回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/22/dbb24674-4af4-4d84-a2cd-b4c4e7e6818f.png?resizew=515)
(1)基因工程的核心是基因表达载体的构建,其组成必须有启动子、__________ 以及标记基因等。组成启动子的基本单位是__________ 。
(2)从解旋过程进行分析,采用PCR技术扩增Ipp20基因时与体内DNA复制过程不相同的地方是__________ (答出一点即可)。质粒pZY的作用是__________ 。
(3)步骤②中,已知在氨苄青霉素抗性基因内有一段碱基序列
,则图中酶1和酶2的最佳组合是__________ (注:SpeⅠ:A↓CTAGT;HindⅢ:↓AGCTT;XbaⅠ:T↓CTAGA)。
在步骤③中一般先用__________ 处理大肠杆菌细胞,使其变为感受态细胞。
(4)为了判断Hp疫苗的有效性,可利用__________ 法检测受体细胞基因表达的产物中是否出现抗原蛋白。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/22/dbb24674-4af4-4d84-a2cd-b4c4e7e6818f.png?resizew=515)
(1)基因工程的核心是基因表达载体的构建,其组成必须有启动子、
(2)从解旋过程进行分析,采用PCR技术扩增Ipp20基因时与体内DNA复制过程不相同的地方是
(3)步骤②中,已知在氨苄青霉素抗性基因内有一段碱基序列
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b60a2adae3400193cddd4ef6ab23ac95.png)
在步骤③中一般先用
(4)为了判断Hp疫苗的有效性,可利用
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【推荐2】下图表示某种绿色荧光蛋白基因表达载体的构建过程,绿色荧光蛋白基因有720个碱基对(bp),质粒有5369个碱基对(bp)。请据图回答问题:_____________ 。研究发现复制原点处的A和T特别多,有利于DNA复制时_____________ 过程的发生。
(2)限制酶BamHⅠ的识别序列和切割位点是G↓GATCC,该酶切形成的黏性末端是_____________ 。
(3)已知图中质粒经BamHⅠ、HindⅢ双酶切后进行电泳,出现了一条长度为5300bp的DNA条带,则重组质粒的长度为_____________ 的DNA片段条带。
(4)过程①用两种限制酶切割质粒,与单一酶切相比,其优势有_____________ 。过程②通过PCR技术实现,进行PCR时,需要在两种引物的_____________ 端分别添加BamHⅠ和HindⅢ的识别序列。
(5)将重组质粒导入大肠杆菌前,要用CaCl2处理大肠杆菌,其目的是_____________ ;进行筛选时,大肠杆菌培养基中除需要加入水、无机盐、碳源、氮源、琼脂等物质外,还要分别添加_____________ 。
(2)限制酶BamHⅠ的识别序列和切割位点是G↓GATCC,该酶切形成的黏性末端是
(3)已知图中质粒经BamHⅠ、HindⅢ双酶切后进行电泳,出现了一条长度为5300bp的DNA条带,则重组质粒的长度为
(4)过程①用两种限制酶切割质粒,与单一酶切相比,其优势有
(5)将重组质粒导入大肠杆菌前,要用CaCl2处理大肠杆菌,其目的是
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【推荐3】黏多糖贮积症是由IDUA基因突变导致的遗传病。科研人员对此病的治疗进行相关研究。
(1)黏多糖贮积症患者细胞中IDUA基因由于碱基对___________ 造成突变,转录出的mRNA长度不变但提前出现终止密码子,最终导致合成的IDUA酶分子量___________ ,与正常IDUA酶的空间结构差异显著而失去活性,积累过多的黏多糖无法及时清除,造成人体多系统功能障碍。
(2)抑制性tRNA(sup-tRNA)与普通tRNA的结构、功能相同,但它的反密码子可以与终止密码子配对。在上述这一类突变基因的翻译过程中,加入sup-tRNA可以发挥的作用是___________ ,从而诱导通读获得有功能的全长蛋白。
(3)不同的sup-tRNA可以携带不同氨基酸,为比较它们的通读效果,科研人员进行了相关研究,实验结果如图。
据图分析,实验组将___________ 基因导入受体细胞,并采用___________ 技术检测导入基因的表达情况。据结果分析,携带酪氨酸的sup-tRNA能___________ 。
(4)科研人员利用携带酪氨酸的sup-tRNA对IDUA突变基因纯合小鼠及IDUA基因敲除小鼠进行治疗,检测肝脏细胞IDUA酶活性和组织黏多糖的积累量,与不治疗的小鼠相比较,实验结果为_____________ ,表明携带酪氨酸的sup-tRNA可以治疗黏多糖贮积症。
(1)黏多糖贮积症患者细胞中IDUA基因由于碱基对
(2)抑制性tRNA(sup-tRNA)与普通tRNA的结构、功能相同,但它的反密码子可以与终止密码子配对。在上述这一类突变基因的翻译过程中,加入sup-tRNA可以发挥的作用是
(3)不同的sup-tRNA可以携带不同氨基酸,为比较它们的通读效果,科研人员进行了相关研究,实验结果如图。
据图分析,实验组将
(4)科研人员利用携带酪氨酸的sup-tRNA对IDUA突变基因纯合小鼠及IDUA基因敲除小鼠进行治疗,检测肝脏细胞IDUA酶活性和组织黏多糖的积累量,与不治疗的小鼠相比较,实验结果为
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