为了解基因结构,通常选取一特定长度的线性DNA分子,先用一种限制酶切割,通过电泳技术将单酶水解片段分离,计算相对大小;然后再用另一种酶对单酶水解片段进行降解,分析片断大小。下表是某小组进行的相关实验。
已知一线性DNA序列共有5000bp(bp为碱基对) |
第一步水解 |
产物 (单位bp) |
第二步水解 |
产物 (单位bp) |
A酶切割 |
2100 |
将第一步水解产物分离后,分别用B酶切割 |
1900 200 |
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1400 |
800 600 |
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1000 |
1000 |
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500 |
500 |
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B酶切割 |
2500 |
将第一步水解产物分离后,分别用A酶切割 |
1900 600 |
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1300 |
800 500 |
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1200 |
1000 200 |
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经A酶和B酶同时切割 |
1900 1000 800 600 500 200 |
(1)该实验设计主要体现了__________________原则。
(2)由实验可知,在这段已知序列上,A酶与B酶的识别序列分别为______个和_____个。
(3)根据表中数据,请在下图中标出相应限制性酶的酶切位点并注明相关片断的大小。
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(4)已知BamH Ⅰ与BglⅡ的识别序列及切割位点如下图所示,用这两种酶和DNA连接酶对一段含有数个BamH Ⅰ和BglⅡ识别序列的DNA分子进行反复的切割、连接操作,若干循环后“AGATCC//TCTAGG”和___________序列明显增多,该过程中DNA连接酶催化_________键的形成。
转基因抗虫棉对于减少农药用量、保护生态环境具有重要意义。请回答:
(1)由导入目的基因的棉花细胞培养成植株需要利用 技术,该技术的核心是
和 。
(2)转基因抗虫棉能有效地杀死害虫,从而降低该种害虫的_ _;此外,利用性引诱剂诱杀害虫种群中的雄性个体,破坏其正常的_ _,从而降低种群的出生率。
(3)检测目的基因是否导入受体细胞和是否翻译成蛋白质,采用的技术手段分别是
和 ,除了分子检测外,还需要进行 的鉴定。
培育作为“生物反应器”的动物可以产生许多珍贵的医用蛋白,该动物的培育涉及的现代生物技术有( )
①.基因工程 ②.体外受精 ③.胚胎移植 ④.动物细胞培养
A.①②③ | B.②③④ | C.①③④ | D.①②③④ |
下列有关生物技术安全和伦理问题的观点不合理的是( )
A.对于转基因技术,我们应该趋利避害,理性看待 |
B.我国禁止生殖性克隆和治疗性克隆 |
C.我国不发展、不生产、不储存生物武器,并反对其扩散 |
D.对于基因检测应该保护个人遗传信息隐私权 |
蛋白质工程中,要对蛋白质结构进行设计改造,必须通过基因修饰或基因合成来完成,而不直接改造蛋白质的原因是( )
A.缺乏改造蛋白质所必需的工具酶 |
B.改造基因易于操作且改造后能够遗传 |
C.人类对大多数蛋白质高级结构知之甚少 |
D.蛋白质中氨基酸的排列顺序千变万化,操作难度大 |
对番茄的研究发现,害虫损伤番茄叶片后,叶上的细胞壁释放一种类激素因子。这种物质通过细胞组织分散到茎和其他叶片上,启动了蛋白酶抑制剂的基因,开始高效合成蛋白酶抑制剂,并在茎叶中迅速积累,以对付害虫的再次侵扰。蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用,因此害虫取食后就会因无法消化食物而导致消化不良。
(1)人们尝试着让玉米获得与番茄相似的抗虫性状,以对付异常猖獗的玉米螟(一种玉米害虫),想一想应如何进行设计?(写出基本步骤即可)
(2)能抗玉米螟的抗虫玉米的生态效益显著,有人认为抗虫玉米就是无虫玉米,不必防治害虫。你是否赞成这种说法?并说理理由。
(3)有人对食用这种转基因玉米的安全性感到担忧。你认为这种担忧有道理吗?
白血病是一种常见的造血组织肿瘤性疾病。该病是由于造血干细胞受到致癌因子的作用,不能正常地完成分化,而是变成了不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞,这种细胞在骨髓中增殖,使造血干细胞的分化增殖受阻。另据报道,近年来白血病患者人数有上升的趋势。而北京医院的一份调查显示,最近就诊的白血病患者中,90%的家庭曾进行过豪华装修。
请根据上述资料完成下列问题:
(1)这种变异的细胞我们称之为_________,其特点是______________________________。
(2)以家庭装修为例,试说明造血干细胞产生这种变异的诱因是_____________________。
(3)目前治疗白血病的较好方法是进行_________移植,移植时应使供者的_________与受者的一半以上保持一致,否则会引起_________反应而使移植失败。
(4)欲获得型号完全一致的器官或组织,患者的父母应求助于_________技术,并做_________诊断。
根据以下材料,完成下列问题:
美国《科学》杂志2004年2月11日宣布,韩国和美国科学家成功克隆出了人类早期胚胎,并从中提取出胚胎干细胞(embryostemcell),首次证明了人类治疗性克隆的可行性,在将克隆技术用于医学治疗方面迈出了重大一步,也再次引起了人们关于克隆的种种议论。
尽管韩国和美国科学家的这一研究在医学方面有着重要意义,但还是引起了美国以及国际上激烈的争议。美国的一些政治家和社会学家对这一新研究非常不满,他们强烈要求禁止任何形式的克隆研究。此前,美国还一直想推动联合国在全世界范围内全面禁止克隆研究。但支持治疗性克隆的人则认为,治疗性克隆和生殖性克隆是有区别的,生殖性克隆是培育克隆人,但治疗性克隆是指对人类胚胎干细胞的克隆研究,是一项可以使很多人获益的技术,胚胎干细胞研究将为治愈众多疾病带来希望,在医学上具有远大前景。还有的科学家表示,尽管世界各国有不同的历史、文化、宗教、伦理传统,对生命的起源等问题存在着不同看法,但是,可以造福于人类的科学研究还是应该得到保护。
治疗性克隆就是将病人体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞内,经过一定的处理使其发育到囊胚的内细胞群(囊胚腔内一侧的细胞群),在体外进行诱导分化培育出遗传特征与病人吻合的细胞、组织或器官,如皮肤、软骨、心脏、肝脏等,再向提供体细胞的病人移植这些细胞、组织或器官,从而达到治病的目的。
(1)科学实验证实,囊胚的内细胞群细胞,在体外培养能诱导它们分化成各种类型的细胞,如胰岛细胞、神经元、心肌细胞等,由此说明囊胚的内细胞群是一种_________细胞。
(2)胚胎干细胞在一定条件刺激下,通过_________和_________可形成特定组织和器官。
(3)你认为治疗性克隆有什么意义?
在进行骨髓移植时,要选择型号匹配的,其目的是
A.避免免疫排斥反应 | B.防止其他杂物侵入 |
C.保证骨髓移植过程顺利进行 | D.同型比异型移植过程方便 |
生物武器是指在战争中使人、畜致病,毁伤农作物的微生物及其毒素。通常包括致病菌、立克次氏体、衣原体、病毒、真菌和毒素六大类。根据它们的类型,预测下列哪项不是生物武器的杀伤特点
A.致病力强,多数具有传染性 | B.污染面积大 |
C.有一定的潜伏期 | D.传播不受自然条件的影响 |
转基因植物可能引起营养成分发生改变的根据是
A.部分DNA发生了重组 |
B.某一基因可以控制合成不同的蛋白质 |
C.重组DNA控制一种蛋白质的合成 |
D.有些基因足以使植物体内某些代谢途径发生变化,这可能会导致转基因农作物营养成分的改变 |
2001年11月25日,美国马萨诸塞州的先进细胞技术公司(ACT)向全世界宣布,他们已经成功地克隆出了人类早期胚胎。ACT公司表示,他们的研究目的不是为了克隆人,而是为了获得治疗性的人类胚胎干细胞。他们还声称一旦治疗性克隆获得成功,就可以利用克隆胚胎所得到的全能性胚胎干细胞诱导培养成各种目标器官的细胞,甚至细胞和器官的整体,来修复或更换人类各种受损组织、器官,造福于人类。
治疗性克隆就是将病人体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞内,经过一定的处理使其发育到囊胚,再利用囊胚的内细胞群(囊胚腔内一侧的细胞群),在体外进行诱导分化培育出遗传特征与病人完全吻合的细胞、组织或器官,如皮肤、软骨、心脏、肝脏等,再向提供体细胞的病人移植这些细胞、组织或器官,从而达到治病的目的。
根据以上材料,完成下列问题:
(1)科学实验证实,提取囊胚的内细胞群细胞,在体外培养能诱导它们分化成各种类型的细胞,如胰岛细胞、神经元、心肌细胞等,由此说明囊胚的内细胞群是一种 细胞。
(2)胚胎干细胞在一定条件刺激下,通过 和 可形成特定组织和器官的细胞。
(3)你认为研究治疗性克隆有什么意义?
棉铃虫是一种严重危害棉花的害虫。我国科学家发现一种生活在棉铃虫消化道内的苏云金芽孢杆菌能分泌一种毒蛋白使棉铃虫致死,而此毒蛋白对人畜无害。通过基因工程的方法,我国已将该毒蛋白基因移入棉株细胞内并实现成功表达,由于棉铃虫吃了这种转基因棉花的植株后就会死亡。所以该棉花新品种在1998年推广后,已取得了很好的经济效益。请根据上述材料完成下列问题:
(1)害虫在喷洒农药进行化学防治后抗药性增强是 的结果。
(2)毒蛋白对人畜无害,但能使棉铃虫致死,从蛋白质的特性看,蛋白质具有 性。
(3)“转基因抗虫棉”抵抗害虫的遗传信息表达过程可以表示为 。
(4)“转基因抗虫棉”的抗虫变异,属于可遗传变异类型中的 。
(5)该项科技成果在环境保护上的重要作用是 。
(6)科学家预言,此种“转基因抗虫棉”独立种植若干代以后,也将出现不抗虫的植株,此种现象来源于 。
(7)题中“毒蛋白基因移入棉花植株内并实现成功表达”中的“成功表达”含义是指 。
(8)与杂交育种、诱变育种相比,通过基因工程培育新品种的主要优点是 。
(9)在培育“转基因抗虫棉”的基因操作中,所用的基因的“剪刀”是 ,基因的“针线”是 ,基因的“运载工具”是 。
(10)转基因技术有利有弊,请各举一例加以说明:
有利方面: 。
有害方面: 。