水稻胚乳中含直链淀粉和支链淀粉,直链淀粉所占比例越小糯性越强。科研人员将能表达出基因编辑系统的DNA序列转入水稻,实现了对直链淀粉合成酶基因(Wx基因)启动子序列的定点编辑,从而获得了3个突变品系。
(1)将能表达出基因编辑系统的DNA序列插入Ti质粒构建重组载体时,所需的酶是 ,重组载体进入水稻细胞并在细胞内维持稳定和表达的过程称为 。
(2)根据启动子的作用推测,Wx基因启动子序列的改变影响了 ,从而改变了Wx基因的转录水平。与野生型水稻相比,3个突变品系中Wx基因控制合成的直链淀粉合成酶的氨基酸序列 (填:“发生”或“不发生”)改变,原因是 。
(3)为检测启动子变化对Wx基因表达的影响,科研人员需要检测Wx基因转录产生的mRNA (Wx mRNA)的量。检测时分别提取各品系胚乳中的总RNA,经 过程获得总cDNA.通过PCR技术可在总cDNA中专一性的扩增出Wx基因的cDNA,原因是 。
(4)各品系Wx mRNA量的检测结果如图所示,据图推测糯性最强的品系为 ,原因是 。
W是一种具有特定功能的人体蛋白质。某研究小组拟仿照制备乳腺生物反应器的研究思路,制备一种膀胱生物反应器来获得W,基本过程如图所示。
回答下列问题:
(1)步骤①中需要使用的工具酶有 。步骤②和③所代表的操作分别是 和 。步骤④称为 。
(2)与乳腺生物反应器相比,用膀胱生物反应器生产W的优势在于不受转基因动物的 (答出2点即可)的限制。
(3)一般来说,在同一动物个体中,乳腺上皮细胞与膀胱上皮细胞的细胞核中染色体DNA所含的遗传信息 (填“相同”或“不同”),原因是 。
(4)从上述流程可知,制备生物反应器涉及胚胎工程,胚胎工程中所用到的主要技术有 (答出2点即可)。
植树造林、“无废弃物农业”、污水净化是建设美丽中国的重要措施。回答下列有关生态工程的问题:
(1)在植树造林时,一般认为,全部种植一种植物的做法是不可取的。因为与混合种植方式所构建的生态系统相比,按照种植一种植物方式所构建的生态系统,其抵抗力稳定性 。抵抗力稳定性的含义是 。
(2)“无废弃物农业”是我国利用生态工程的原理进行农业生产的一种模式,其做法是收集有机物质,包括人畜粪便、枯枝落叶等,采用堆肥和沤肥等多种方式,把它们转变为有机肥料,再施用到农田中。施用有机肥料的优点是 (答出3点即可)。在有机肥料的形成过程中,微生物起到了重要作用,这些微生物属于生态系统组分中的 。
(3)在污水净化过程中,除发挥污水处理厂的作用外,若要利用生物来回收污水中的铜、镉等金属元素,请提供一个方案: 。
为研制抗病毒A的单克隆抗体,某同学以小鼠甲为实验材料设计了以下实验流程。
回答下列问题:
(1)上述实验前必须给小鼠甲注射病毒A,该处理的目的是 。
(2)写出以小鼠甲的脾脏为材料制备单细胞悬液的主要实验步骤: 。
(3)为了得到能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞,需要进行筛选。图中筛选1所采用的培养基属于 ,使用该培养基进行细胞培养的结果是 。图中筛选2含多次筛选,筛选所依据的基本原理是 。
(4)若要使能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖,可采用的方法有 (答出2点即可)。
如果已知一小段DNA的序列,可采用PCR的方法,简捷地分析出已知序列两侧的序列,具体流程如图(以EcoRⅠ酶切为例):
请据图回答问题:
(1)步骤Ⅰ用的EcoRⅠ是一种 酶,它通过识别特定的 切割特定位点。
(2)步骤Ⅱ用的DNA连接酶催化相邻核苷酸之间的3′﹣羟基与5′﹣磷酸间形成 ;PCR循环中,升温到95℃是为了获得 ;Taq DNA聚合酶的作用是催化 。
(3)若下表所列为已知的DNA序列和设计的一些PCR引物,步骤Ⅲ选用的PCR引物必须是 (从引物①②③④中选择,填编号)。
|
DNA序列(虚线处省略了部分核苷酸序列) |
已知序列 |
|
PCR引物 |
①5′﹣AACTATGCGCTCATGA﹣3′ ②5′﹣GCAATGCGTAGCCTCT﹣3′ ③5′﹣AGAGGCTACGCATTGC﹣3′ ④5′﹣TCATGAGCGCATAGTT﹣3′ |
(4)对PCR产物测序,经分析得到了片段F的完整序列。下列DNA单链序列中(虚线处省略了部分核苷酸序列),结果正确的是 。
A. |
5′﹣AACTATGCG﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣AGCCCTT﹣3′ |
B. |
5′﹣AATTCCATG﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣CTGAATT﹣3′ |
C. |
5′﹣GCAATGCGT﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣TCGGGAA﹣3′ |
D. |
5′﹣TTGATACGC﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣CGAGTAC﹣3′ |
某课题组用生物技术制备转基因小鼠的过程,如图所示。
回答下列问题。
(1)通常把目的基因转入雄原核而不是雌原核,从两者形态差异上分析,原因是 。
(2)把桑椹胚植入假孕母鼠子宫前,需要对胚胎进行性别鉴定,目前最有效的方法是SRY﹣PCR法。操作的基本程序是:先从被测胚胎中取出几个细胞,提取DNA,然后用位于Y染色体的性别决定基因,即SRY基因的一段碱基设计 ,以胚胎细胞中的DNA作为模板,进行PCR扩增,最后用SRY特异性探针检测扩增产物。出现阳性反应者,胚胎为 ;出现阴性反应者,胚胎为 。
(3)若目的基因的表达产物是某种特定的蛋白质,检测目的基因在子代转基因小鼠中是否成功表达,常用的分子检测方法是 ,检测的基本思路是 。
如图为探究酵母菌进行的细胞呼吸类型的装置图,下列现象中能说明酵母菌既进行有氧呼吸,同时又进行无氧呼吸的是( )
A.装置1中液滴左移,装置2中液滴不移 |
B.装置1中液滴左移,装置2中液滴右移 |
C.装置1中液滴不移动,装置2中液滴右移 |
D.装置1中液滴右移,装置2中液滴左移 |
图中图一表示的是八月份某一晴天,一昼夜中棉花植株CO2的吸收和释放曲线;图二表示棉花叶肉细胞两种细胞器的四种生理活动状态。则图一中时间a、b、c、d依次发生了图二所示的哪项生理活动( )
A.(1)(2)(3)(4) | B.(3)(2)(4)(1) |
C.(3)(4)(1)(2) | D.(4)(3)(2)(1) |
分析有关科学探究的资料,回答下列问题。
我国科学家屠呦呦因在青蒿素方面的研究获2015年诺贝尔生理医学奖。菊科植物青蒿中所含的青蒿素是目前治疗疟疾的新型特效药。研究者做了相关的实验研究如下。
【实验一】从青蒿中提取青蒿素
【实验结果】相关实验数据如表1和表2所示。
【实验二】生物工程合成青蒿素
为避免青蒿被过度采集,研究者采用生物工程的方法生产青蒿素。但直接从愈伤组织和细胞培养提取青蒿素的效果很不理想,因而采取如下图中①~④所示实验流程合成青蒿素。其中发根农杆菌具有Ri质粒,可促进青蒿愈伤组织生根。
(1)提取青蒿素应选取的最佳青蒿材料是 。据表1和表2分析,实验一的实验目的不包括 ( )
A.不同生长期青蒿中的青蒿素含量
B.不同青蒿组织中的青蒿素含量
C.不同干燥方式对青蒿素提取的影响
D.不同日照时长对青蒿素含量的影响
(2)实验二图中青蒿组织培养通常用的培养基名称是 培养基。步骤③青蒿叶片组织加入抗生素的作用是 。
(3)据实验二分析,下列相关叙述正确的是 ( ) (多选)
A.未分化的青蒿组织中青蒿素含量高 B.该实验是从青蒿根中提取青蒿素
C.Ri质粒转化青蒿属于微生物基因工程 D.利用此生物工程方法可大量生产青蒿素
【实验三】植物激素对青蒿素含量的影响
萘乙酸 (NAA)是最常用来调控发根生长及代谢中间产物形成的一种激素。研究者假设NAA能促进青蒿愈伤组织发根,并能提高青蒿发根后产生青蒿素的含量。实验结果见表6。
表6: NAA对青蒿组织发根和产生青蒿素的影响
组别 |
NAA浓度 (mg/L) |
发根生长比 |
青蒿素含量 (mg/g) |
A |
0.025 |
34.457 |
0.080 |
B |
0.050 |
33.500 |
0.166 |
C |
0.100 |
29.400 |
0.128 |
D |
0.250 |
15.813 |
0.000 |
E |
0.500 |
13.059 |
0.000 |
F |
0.750 |
8.706 |
0.000 |
G |
① |
27.101 |
1.480 |
(注:发根生长比指的是:收获时鲜重/接种量)
|
(4)实验三培养时影响青蒿素含量的可能因素有_________________ (写出2种即可)。表6中①表示的数值是 。
(5)根据实验三结果,请画出发根生长比与NAA浓度的关系曲线图。回答下列有关基因工程的问题。
苏云金杆菌 (Bt)能产生具有杀虫能力的毒素蛋白。下图是转Bt毒素蛋白基因植物的培育过程示意图 (为抗氨苄青霉素基因),①~④表示过程。
(1)由HindⅢ酶切后,得到DNA片段的末端是 ( )
(2)将图中①的DNA用HindⅢ、BamHⅠ完全酶切后,产生 种DNA片段,②过程可获得 种重组质粒。如果只用BamHⅠ酶切,目的基因与质粒连接后可获得 种重组质粒。
(3)该过程中Bt毒素蛋白基因插入质粒后,不应影响质粒的 ( ) (多选)
A.复制 | B.转录 | C.碱基对的数量 | D.抗性基因的表达 |
(4)此基因工程中大肠杆菌质粒的作用是 ,根瘤农杆菌的作用是 。生产上常将上述转基因作物与非转基因作物混合播种,其目的是降低害虫种群中的 基因的基因频率的增长速率。
回答下列有关光合作用和细胞呼吸的问题。下图为光合作用模式图,I~IV表示叶绿体的结构,①~⑤表示参与光合作用的物质。
(1)I的基本骨架是_________,III是______________,⑤是______________。
(2)转化光能的分子位于 ( )A.Ⅰ B.Ⅱ C.Ⅲ D.Ⅳ
(3)据图分析,下列叙述正确的是 ( )
A.淀粉主要在细胞质基质中合成
B.①的产生需要光照,但它不一定会从细胞中释放出来
C.光反应使IV的pH降低
D.H+借助⑤由IV进入II,不消耗能量
E.光合作用产物以葡萄糖形式运出叶绿体
在恒定温度和光照强度条件下,光合作用速率会随着CO2浓度的变化而改变。当植物光合作用利用的CO2量与呼吸作用释放的CO2量相等时,环境中的CO2浓度为CO2补偿点;CO2达到一定浓度时,光合速率不再增加,此时的CO2浓度为CO2饱和点。育种专家测定了22℃时, A、B两个水稻品种在不同CO2浓度下的CO2吸收量,以及黑暗条件下的CO2释放量,结果如下表。
|
CO2补偿点 (mmol/mol) |
CO2饱和点 (mmol/mol) |
CO2饱和点时CO2吸收量 (mmol/m2·h) |
黑暗条件下CO2释放量 (mmol/m2·h) |
A品种 |
0.06 |
1.16 |
115.20 |
72.00 |
B品种 |
0.05 |
1.03 |
86.40 |
39.60 |
(4)据表可知,CO2饱和点时,A品种的实际光合速率为__________mmol/ (m2·h)。若环境中的CO2浓度保持在CO2饱和点,先光照14小时,再黑暗10小时,则一天中A品种积累的葡萄糖比B品种多___________mg/m2。 (相对原子量:C-12,O-16,H-1)
(5)经育种专家实验发现水稻进行光合作用的最适温度是22℃,若其他条件不变,温度上升至27℃,CO2补偿点将_________ (上升/不变/下降)。
下图表示脂蛋白结构,下列相关叙述正确的是 ( )
①下图中X为磷脂
②HDL中携带的Y含量少
③HDL进入肝细胞后被溶酶体消化,血液胆固醇含量降低
④VLDL主要在小肠细胞产生,主要运输Y至肝脏储存
A.①②③ | B.②③④ | C.①③④ | D.①②④ |
下列关于动植物选种的操作,错误的是
A.植物杂交育种获得F1后,可以采用不断自交选育新品种 |
B.哺乳动物杂交育种获得F2后,可采用测交鉴别选出纯合个体 |
C.植物杂交育种获得F2后,可通过测交检验选出新品种 |
D.如果用植物的营养器官进行繁殖,则只要后代出现所需性状即可留种 |
在西葫芦的皮色遗传中,黄皮基因B对绿皮基因b为显性,但在另一白色显性基因E存在时,基因B和b都不能表达。现有基因型为BbEe的个体自交,其后代表现型种类及比例是
A.四种9:3:3:1 | B.两种13:3 |
C.三种10:3:3 | D.三种12:3:1 |
下列关于“碱基互补配对原则”和“DNA复制特点”具体应用的叙述,不正确的是
A.某双链DNA分子中,G占碱基总数的38%,其中一条链中的T占该DNA分子全部碱基总数的5%,那么另一条链中T占该DNA分子全部碱基总数的比例为7% |
B.-个有2000个碱基的DNA分子,碱基对可能的排列方式有41000种 |
C.已知一段信使RNA有30个碱基,其中A+U有12个,那么转录成信使RNA的一段DNA分子中C+G就有30个 |
D.将精原细胞的l对同源染色体的2个DNA都用15N标记,只提供含14N的原料,该细胞进行1次有丝分裂后再减数分裂,产生的8个精子中(无交叉互换现象)含i5N、14N标记的DNA的精子所占比例依次是50%、100% |