閱讀下列材料,然后回答相關(guān)問題:
功能克隆是根據(jù)基因的產(chǎn)物來克隆目的基因。例如鐮刀型細(xì)胞貧血癥,是血紅蛋白分子中β—珠蛋白的某氨基酸改變造成的,根據(jù)這種變異的β—珠蛋白的氨基酸序列設(shè)計核苷酸片段,人工合成此片段作為基因探針,篩選病人有核紅細(xì)胞的cDNA (由mRNA 反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的DNA)文庫,得到變異β—珠蛋白基因的cDNA,與正常人的cDNA 進(jìn)行比較,確認(rèn)鐮刀型細(xì)胞貧血癥的致病基因,進(jìn)而克隆該致病基因。
(1)利用功能克隆技術(shù)克隆目的基因,首先要分離純化特定的蛋白質(zhì)。從紅細(xì)胞中釋放出血紅蛋自常用的方法是 ,純化蛋白質(zhì)常用的方法是 。
(2)根據(jù)變異的β—珠蛋白的氨基酸序列設(shè)計核苷酸片段的過程是 。
(3)基因探針是指 。功能克隆過程中,人工合成的基因探針與目的基因的堿基序列常常不能完全互補吻合,最可能原因是 ,為提高基因探針的靈敏度,應(yīng)選擇 (較長、較短)的基因探針用于DNA 分子雜交。
科目:高中生物 來源: 題型:閱讀理解
2.閱讀下列材料,根據(jù)材料信息運用所學(xué)知識回答問題:
材料一 1990年對一位因缺乏腺苷脫氨酶基因而患先天性體液免疫缺陷病的美國女孩進(jìn)行基因治療,其方法是首先將患者的淋巴細(xì)胞取出做體外培養(yǎng),然后用逆轉(zhuǎn)錄病毒將正常腺苷脫氨酶基因轉(zhuǎn)入人工培養(yǎng)的淋巴細(xì)胞中,再將這些轉(zhuǎn)基因淋巴細(xì)胞回輸?shù)交颊叩捏w內(nèi),經(jīng)過多次治療,患者的免疫功能趨于正常。
材料二 將合成的基因?qū)牖颊唧w內(nèi),這個基因可存活數(shù)年并產(chǎn)生大量正常的建造肌肉的化學(xué)物質(zhì),促進(jìn)骨骼肌再生并增加其力量,防止退化。這項研究的本意是治療長期困擾人類的重癥肌無力,以提高肌肉強度和運動能力。然而,一些運動員和教練員也將目光投向基因治療這項科技,作弊者將可以提高身體素質(zhì)的基因植入體內(nèi),借助基因療法進(jìn)行不公平的競賽,基因興奮劑由此誕生了。2008年的北京奧運會面臨基因興奮劑(尤其是肌肉基因興奮劑)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)!
(1)在對該女孩進(jìn)行基因治療過程中,逆轉(zhuǎn)錄病毒的作用相當(dāng)于基因工程中基因操作工具中的__________,此基因工程中的目的基因是__________,在獲取目的基因后,常用到PCR技術(shù)(DNA聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)),通過這一技術(shù),可以獲得大量的目的基因。如圖所示:
加熱至95 ℃的目的是使DNA樣品的__________斷裂,這一過程在生物體細(xì)胞內(nèi)是通過__________酶的作用來完成的。
(2)腺苷脫氨酶基因的受體細(xì)胞是__________;將轉(zhuǎn)基因細(xì)胞多次回輸?shù)交颊唧w內(nèi)后,免疫能力趨于正常是由于產(chǎn)生了腺苷脫氨酶,產(chǎn)生這種物質(zhì)的兩個基本步驟是__________。
(3)如果你是2008年北京奧運會興奮劑檢測組成員,請你說出對運動員進(jìn)行基因興奮劑檢測的設(shè)計方案。
(4)目前對基因治療安全性的認(rèn)識相當(dāng)有限,而在只完成了初步動物實驗的情況下進(jìn)行人體實驗是極其危險的。請你說出其潛在的危險。
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科目:高中生物 來源: 題型:閱讀理解
2.閱讀下列材料,根據(jù)材料信息運用所學(xué)知識回答問題:
材料一 1990年對一位因缺乏腺苷脫氨酶基因而患先天性體液免疫缺陷病的美國女孩進(jìn)行基因治療,其方法是首先將患者的淋巴細(xì)胞取出做體外培養(yǎng),然后用逆轉(zhuǎn)錄病毒將正常腺苷脫氨酶基因轉(zhuǎn)入人工培養(yǎng)的淋巴細(xì)胞中,再將這些轉(zhuǎn)基因淋巴細(xì)胞回輸?shù)交颊叩捏w內(nèi),經(jīng)過多次治療,患者的免疫功能趨于正常。
材料二 將合成的基因?qū)牖颊唧w內(nèi),這個基因可存活數(shù)年并產(chǎn)生大量正常的建造肌肉的化學(xué)物質(zhì),促進(jìn)骨骼肌再生并增加其力量,防止退化。這項研究的本意是治療長期困擾人類的重癥肌無力,以提高肌肉強度和運動能力。然而,一些運動員和教練員也將目光投向基因治療這項科技,作弊者將可以提高身體素質(zhì)的基因植入體內(nèi),借助基因療法進(jìn)行不公平的競賽,基因興奮劑由此誕生了。2008年的北京奧運會面臨基因興奮劑(尤其是肌肉基因興奮劑)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)!
(1)在對該女孩進(jìn)行基因治療過程中,逆轉(zhuǎn)錄病毒的作用相當(dāng)于基因工程中基因操作工具中的__________,此基因工程中的目的基因是__________,在獲取目的基因后,常用到PCR技術(shù)(DNA聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)),通過這一技術(shù),可以獲得大量的目的基因。如圖所示:
加熱至95 ℃的目的是使DNA樣品的__________斷裂,這一過程在生物體細(xì)胞內(nèi)是通過__________酶的作用來完成的。
(2)腺苷脫氨酶基因的受體細(xì)胞是__________;將轉(zhuǎn)基因細(xì)胞多次回輸?shù)交颊唧w內(nèi)后,免疫能力趨于正常是由于產(chǎn)生了腺苷脫氨酶,產(chǎn)生這種物質(zhì)的兩個基本步驟是__________。
(3)如果你是2008年北京奧運會興奮劑檢測組成員,請你說出對運動員進(jìn)行基因興奮劑檢測的設(shè)計方案。
(4)目前對基因治療安全性的認(rèn)識相當(dāng)有限,而在只完成了初步動物實驗的情況下進(jìn)行人體實驗是極其危險的。請你說出其潛在的危險。
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科目:高中生物 來源:2013-2014學(xué)年廣東陽東廣雅中學(xué)高三上期第六次周測理綜生物卷(解析版) 題型:綜合題
(16分)閱讀材料:
材料1:“溫度對唾液淀粉酶活性影響”的實驗:將盛有2 mL唾液淀粉酶溶液的試管和盛有2 mL可溶性淀粉溶液的試管編為一組,共四組。在0℃、20℃、37℃和100℃水浴中各放入一組,維持各自的溫度5 min。然后,將淀粉酶溶液注入相同溫度下的淀粉溶液中,搖勻后繼續(xù)放回原來的溫度下保溫。
材料2:在生物化學(xué)反應(yīng)中,當(dāng)?shù)孜锱c酶的活性位點形成互補結(jié)構(gòu)時,可催化底物發(fā)生變化,如下圖Ⅰ所示。酶的抑制劑是與酶結(jié)合并降低酶活性的分子。競爭性抑制劑與底物競爭酶的活性位點,非競爭性抑制劑和酶活性位點以外的其他位點結(jié)合,從而抑制酶的活性,如圖Ⅱ、Ⅲ所示。
材料3:科研人員通過蛋白質(zhì)工程來設(shè)計改變酶的構(gòu)想。在研究溶菌酶的過程中,得到了多種突變酶,測得酶50%發(fā)生變性時的溫度(Tm),部分結(jié)果見下表:
酶 |
半胱氨酸(Cys) 的位置和數(shù)目 |
二硫鍵 數(shù)目 |
Tm/℃ |
野生型T0 溶菌酶 |
Cys51,Cys97 |
無 |
41.9 |
突變酶1 |
Cys21,Cys143 |
1 |
52.9 |
突變酶2 |
Cys3,Cys9,Cys21,Cys142,Cys164 |
3 |
65.5 |
(注:Cys上角的數(shù)字表示半胱氨酸在肽鏈的位置)
(1)根據(jù)材料1回答下列問題:
①記錄實驗的起始時間從____________________開始。再每隔1 min,取一滴混合液滴在盛有碘液的點滴板上進(jìn)行觀察,記錄每種混合液藍(lán)色消失的時間。通過比較混合液中________(物質(zhì))消失所需時間的長短來推知酶的活性。
②溫度對酶活性的影響主要體現(xiàn)在兩個方面。其一,隨溫度的升高會使________接觸的機會增多,反應(yīng)速率變快。其二,因為大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),本身隨溫度升高而發(fā)生分子結(jié)構(gòu)(空間結(jié)構(gòu))的改變,溫度升到一定程度,酶將完全失活。這兩種作用疊加在一起,使酶促反應(yīng)在某一溫度下最快,這一溫度就是該酶的________。
(2)癌癥化療時應(yīng)用的烷化劑(如二氯甲二乙胺)能夠阻止參與DNA復(fù)制的酶與DNA相互作用。此類藥品作用于癌細(xì)胞分裂周期的間期,它的作用機制與材料2中的圖________相符。
(3)從材料3中可以看出溶菌酶熱穩(wěn)定性的提高是通過改變______、_______和_______得以實現(xiàn)的。
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科目:高中生物 來源: 題型:閱讀理解
閱讀下列材料,結(jié)合所學(xué)知識回答問題:
瑞典卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院2012年10月8日宣布,將2012年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予英國科學(xué)家約翰·格登和日本醫(yī)學(xué)教授山中伸彌,以表彰他們在“細(xì)胞核重編程技術(shù)”領(lǐng)域做出的革命性貢獻(xiàn)。所謂細(xì)胞核重編程就是將成年體細(xì)胞重新誘導(dǎo)回早期干細(xì)胞狀態(tài),以用于形成各種類型的細(xì)胞,應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)。
在此之前如何獲得人的胚胎干細(xì)胞?一般有兩條研究路線:(一)從受精的人早期胚胎或原始性腺中分離出有關(guān)細(xì)胞在體外培養(yǎng)和建系;(二)用人的體細(xì)胞核移植到去核的卵發(fā)育成人的早期胚胎,然后取出有關(guān)細(xì)胞在體外培養(yǎng)和建系。這種方法也稱無性克隆。但是,上述兩種方法都引起了很大的爭議,成為許多國家反對研究人的胚胎干細(xì)胞的理由。
日本京都大學(xué)山中伸彌等研究人員使用特殊病毒在成人皮膚細(xì)胞中植入四種遺傳基因,進(jìn)行培養(yǎng)后制成了具有類似胚胎干細(xì)胞性質(zhì)的干細(xì)胞。以上研究成果在全球?qū)W術(shù)界引起了轟動,一些報道稱這項驚人突破有朝一日將在不會引起爭議的情況下,給胚胎克隆技術(shù)帶來醫(yī)學(xué)上的突破。
(1)胚胎干細(xì)胞不同于其他體細(xì)胞,在形態(tài)上具有_______________ 的特征。
(2)獲得人的胚胎干細(xì)胞的兩條路線中,提到的“早期胚胎”和“有關(guān)細(xì)胞”分別指的是發(fā)育到__________ 階段的胚胎和__________ 細(xì)胞。
(3)上文中的“爭議”的焦點是__________
(4)日本科學(xué)家在將人的皮膚細(xì)胞成功誘導(dǎo)生成類似胚胎干細(xì)胞性質(zhì)的全能干細(xì)胞過程中涉及到哪些技術(shù)手段?__________ 。(至少說出兩種)這里的“類似胚胎干細(xì)胞性質(zhì)”指的是__________ 。胚胎干細(xì)胞在分化誘導(dǎo)因子的作用下能向不同類型的組織細(xì)胞分化,其根本原因是__________ 。
(5)盡管植入的四種遺傳基因的具體作用機制還未完全明了,但推測肯定與__________ 有關(guān)。
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科目:高中生物 來源: 題型:閱讀理解
閱讀下列材料,結(jié)合所學(xué)知識回答問題:
瑞典卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院2012年10月8日宣布,將2012年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予英國科學(xué)家約翰·格登和日本醫(yī)學(xué)教授山中伸彌,以表彰他們在“細(xì)胞核重編程技術(shù)”領(lǐng)域做出的革命性貢獻(xiàn)。所謂細(xì)胞核重編程就是將成年體細(xì)胞重新誘導(dǎo)回早期干細(xì)胞狀態(tài),以用于形成各種類型的細(xì)胞,應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)。
在此之前如何獲得人的胚胎干細(xì)胞?一般有兩條研究路線:(一)從受精的人早期胚胎或原始性腺中分離出有關(guān)細(xì)胞在體外培養(yǎng)和建系;(二)用人的體細(xì)胞核移植到去核的卵發(fā)育成人的早期胚胎,然后取出有關(guān)細(xì)胞在體外培養(yǎng)和建系。這種方法也稱無性克隆。但是,上述兩種方法都引起了很大的爭議,成為許多國家反對研究人的胚胎干細(xì)胞的理由。
日本京都大學(xué)山中伸彌等研究人員使用特殊病毒在成人皮膚細(xì)胞中植入四種遺傳基因,進(jìn)行培養(yǎng)后制成了具有類似胚胎干細(xì)胞性質(zhì)的干細(xì)胞。以上研究成果在全球?qū)W術(shù)界引起了轟動,一些報道稱這項驚人突破有朝一日將在不會引起爭議的情況下,給胚胎克隆技術(shù)帶來醫(yī)學(xué)上的突破。
(1)胚胎干細(xì)胞不同于其他體細(xì)胞,在形態(tài)上具有________________ 的特征。
(2)獲得人的胚胎干細(xì)胞的兩條路線中,提到的“早期胚胎”和“有關(guān)細(xì)胞”分別指的是發(fā)育到________________ 階段的胚胎和________________ 細(xì)胞。
(3)上文中的“爭議”的焦點是________________
(4)日本科學(xué)家在將人的皮膚細(xì)胞成功誘導(dǎo)生成類似胚胎干細(xì)胞性質(zhì)的全能干細(xì)胞過程中涉及到哪些技術(shù)手段?________________ 。(至少說出兩種)這里的“類似胚胎干細(xì)胞性質(zhì)”指的是________________ 。胚胎干細(xì)胞在分化誘導(dǎo)因子的作用下能向不同類型的組織細(xì)胞分化,其根本原因是________________ 。
(5)盡管植入的四種遺傳基因的具體作用機制還未完全明了,但推測肯定與________________ 有關(guān)。
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