下图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物(二倍体)的流程.
回答下列问题:
(1)图中A表示正常细胞核,染色体数为2n,则其性染色体的组成可为________.过程①表示去除细胞核,该过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行,去核时常采用________的方法.②代表的过程是________.
(2)经过多次传代后,供体细胞中________的稳定性会降低.因此,选材时必须关注传代次数.
(3)若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同,从遗传物质的角度分析其原因是________.
(4)与克隆羊"多莉(利)"培养成功一样,其他克隆动物的成功获得也证明了________.
某种植物的果皮有毛和无毛、果肉黄色和白色为两对相对性状,各由一对等位基因控制(前者用D、d表示,后者用F、f表示),且独立遗传.利用该种植物三种不同基因型的个体(有毛白肉A、无毛黄肉B、无毛黄肉C)进行杂交,实验结果如下:
回答下列问题:
(1)果皮有毛和无毛这对相对性状中的显性性状为________,果肉黄色和白色这对相对性状中的显性性状为________.
(2)有毛白肉A、无毛黄肉B和无毛黄肉C的基因型依次为________.
(3)若无毛黄肉B自交,理论上,下一代的表现型及比例为________.
(4)若实验3中的子代自交,理论上,下一代的表现型及比例为________.
(5)实验2中得到的子代无毛黄肉的基因型有________.
图(a)中的三个DNA片段上以此表示出了EcoRI、BamHI和Sau3AI三种限制性内切酶的识别序列与切割位点,图(b)为某种表达载体示意图(载体上的EcoRI、Sau3AI的切点是唯一的)根据基因工程的有关知识,回答下列问题:
(1)经BamHI酶切后得到的目的基因可以与上述表达载体被________酶切后的产物连接,理由是________.
(2)若某人利用图(b)所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组子,如图(c)所示.这三种重组子中,不能在宿主细胞中表达目的基因产物的有________,不能表达的原因是________.
(3)DNA连接酶是将两个DNA片段连接起来的酶,常见的有________和________,其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是________.
基因突变和染色体变异是真核生物可遗传变异的两种来源.回答下列问题:
(1)基因突变和染色体变异所涉及到的碱基对的数目不同,前者所涉及的数目比后者________.
(2)在染色体数目变异中,既可发生以染色体组为单位的变异,也可发生以________为单位的变异.
(3)基因突变既可由显性基因突变为隐性基因(隐性突变),也可由隐性基因突变为显性基因(显性突变).若某种自花受粉植物的AA和aa植株分别发生隐性突变和显性突变,且在子一代中都得到了基因型为Aa的个体,则最早在子________ 代中能观察到该显性突变的性状;最早在子________ 代中能观察到该隐性突变的性状;最早在子________ 代中能分离得到显性突变纯合体;最早在子________ 代中能分离得到隐性突变纯合体.
某实验室保存有野生型和一些突变型果蝇。果蝇的部分隐性突变基因及其在染色体上的位置如图所示。回答下列问题。
(1)同学甲用翅外展粗糙眼果蝇与野生型(正常翅正常眼)纯合子果蝇进行杂交,F2中翅外展正常眼个体出现的概率为_________________。图中所列基因中,不能与翅外展基因进行自由组合的是_________________。
(2)同学乙用焦刚毛白眼雄蝇与野生型(直刚毛红眼)纯合子雌蝇进行杂交(正交),则子代雄蝇中焦刚毛个体出现的概率为_________________;若进行反交,子代中白跟个体出现的概率为_________________。
(3)为了验证遗传规律,同学丙让白眼黑檀体雄果蝇与野生型(红眼灰体)纯合子雌果蝇进行杂交得到F1,F1相互交配得到F2。那么,在所得实验结果中,能够验证自由组合定律的F1表现型是_________________,F2表现型及其分离比是_________________;验证伴性遗传时应分析的相对性状是_________________,能够验证伴性遗传的F2表现型及其分离比是_________________。
某一质粒载体如图所示, 外源 DNA 揷入到 或 中会导致相应的基因失活( 表示氨苄青霉素抗性基因, 表示四环素抗性基因)。有人将此质粒载体用 酶切后, 与用 BamHl 酶切获得的目的基因混合, 加入 DNA 连接酶进行连接反应, 用得到的混合物直接转化大肠杆菌, 结果大肠杆菌有的末被转化, 有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种, 分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有揷入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。回答下列 问题:
(1) 质粒载体作为基因工程的工具, 应具备的基本条件有 (答出两点即可)。而作为基因表达载体, 除满足上述基本条件外,还需具有启动子和终止子。
(2)如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选,在上述四种大肠杆菌细胞中,末被转化的和 仅含有环状目的基因的细胞是不能区分的,其原因是 ;并且 和 的细胞也是不能区分的,其原因是 。在上述筛选的基础上,若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌的单菌落, 还需使用含有是 的固体培养基。
(3)基因工程中, 某些噬菌体经改造后可以作为载体, 其 DNA 复制所需的原料来自于 。
用 重组技术可以赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人类需要的生物产品。在此过程中需要使用多种工具酶,其中4种限制性核酸内切酶的切割位点如图所示。
回答下列问题:
(1)常用的 链接酶有 连接酶和 连接酶。如图中 酶切割后的 片段可以用 连接酶连接。如图中 酶切割后的 片段可以用 连接酶连接。
(2) 连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成的化学键是 。
(3) 重组技术中所用的质粒载体具有一些特征,如质粒 分子上有复制原点,可以保证质粒在受体细胞中能 ;质粒 分子上有 便于外源 插入;质粒 分子上有标记基因(如某种抗生素抗性基因)。利用抗生素可筛选出含质粒载体的宿主细胞,方法是 。
(4)表达载体含有启动子,启动子是指 。
PCR技术可用于临床的病原菌检测。为检测病人是否感染了某种病原菌,医生进行了相关操作:①分析PCR扩增结果;②从病人组织样本中提取DNA;③利用PCR扩增DNA片段;④采集病人组织样本。回答下列问题:
(1)若要得到正确的检测结果,正确的操作顺序应该是 (用数字序号表示)。
(2)操作③中使用的酶是 ,PCR 反应中的每次循环可分为变性、复性、 三步,其中复性的结果是 。
(3)为了做出正确的诊断,PCR反应所用的引物应该能与 特异性结合。
(4)PCR(多聚酶链式反应)技术是指 。该技术目前被广泛地应用于疾病诊断等方面。
加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。某同学通过实验比较了几种洗衣粉的去渍效果("+"越多表示去渍效果越好),实验结果见下表。
根据实验结果回答下列问题:
(1)加酶洗衣粉A中添加的酶是 ;加酶洗衣粉B中添加的酶是 ;加酶洗衣粉C中添加的酶是 。
(2)表中不宜用于洗涤蚕丝织物的洗衣粉有 ,原因是 。
(3)相对于无酶洗衣粉,加酶洗衣粉去渍效果好的原因是 。
(4)关于酶的应用,除上面提到的加酶洗衣粉外,固定化酶也在生产实践中得到应用,如固定化葡萄糖异构酶已经用于高果糖浆生产。固定化酶技术是指 。固定化酶在生产实践中应用的优点是 (答出1点即可)。
小麦的面筋强度是影响面制品质量的重要因素之一,如制作优质面包需强筋面粉,制作优质饼干需弱筋面粉等。小麦有三对等位基因(A/a,B 1/B 2,D 1/D 2)分别位于三对同源染色体上,控制合成不同类型的高分子量麦谷蛋白(HMW),从而影响面筋强度。科研人员以两种纯合小麦品种为亲本杂交得F 1,F 1自交得F 2,以期选育不同面筋强度的小麦品种。相关信息见下表。
基因 |
基因的表达产物(HMW) |
亲本 |
F 1 |
育种目标 |
||
小偃6号 |
安农91168 |
强筋小麦 |
弱筋小麦 |
|||
A |
甲 |
+ |
+ |
+ |
+ |
﹣ |
B 1 |
乙 |
﹣ |
+ |
+ |
﹣ |
+ |
B 2 |
丙 |
+ |
﹣ |
+ |
+ |
﹣ |
D 1 |
丁 |
+ |
﹣ |
+ |
﹣ |
+ |
D 2 |
戊 |
﹣ |
+ |
+ |
+ |
﹣ |
注:"+"表示有相应表达产物;"﹣"表示无相应表达产物
据表回答:
(1)三对基因的表达产物对小麦面筋强度的影响体现了基因可通过控制 来控制生物体的性状。
(2)在F 1植株上所结的F 2种子中,符合强筋小麦育种目标的种子所占比例为 ,符合弱筋小麦育种目标的种子所占比例为 。
(3)为获得纯合弱筋小麦品种,可选择F 2中只含 产物的种子,采用 等育种手段,选育符合弱筋小麦育种目标的纯合品种。
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 |
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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′ |