【題目】干擾素是動物體內(nèi)的一種蛋白質(zhì),可用于治療病毒的感染和癌癥,但在體外保存相當(dāng)困難,若使其分子上的一個半胱氨酸變成絲氨酸,則在-70 ℃的條件下可以保存半年。某科研小組欲用大腸桿菌生產(chǎn)干擾素,回答下列相關(guān)問題:
(1)從上述資料可知,要使干擾素在體外保存時間延長,需要對蛋白質(zhì)的______________進(jìn)行改造,然后據(jù)其序列推測出相應(yīng)基因的脫氧核苷酸序列,但是可能會設(shè)計(jì)出多種脫氧核苷酸序列,這是因?yàn)?/span>______________________________________。
(2)對人工合成改造后的干擾素基因可以采用_____________技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增,操作過程中將模板DNA加熱至90~95 ℃的目的是______________________________。
(3)將改造好的干擾素基因?qū)氲酱竽c桿菌還需要載體,載體必須具備_______________________(至少答出兩點(diǎn))等特點(diǎn),導(dǎo)入前需用Ca2+處理大腸桿菌,目的是________________________。
(4)在生產(chǎn)蛋白質(zhì)方面,與基因工程相比,蛋白質(zhì)工程的優(yōu)點(diǎn)是___________________。
【答案】氨基酸 密碼子具有簡并性(存在多種密碼子決定同一種氨基酸的現(xiàn)象) PCR 將雙鏈DNA解旋為單鏈 能夠在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并穩(wěn)定存在、具有多個限制酶切割位點(diǎn)、具有標(biāo)記基因 使大腸桿菌細(xì)胞成為易于吸收周圍環(huán)境中DNA分子的感受態(tài)細(xì)胞 可生產(chǎn)出自然界中不存在的蛋白質(zhì)
【解析】
1、蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ),通過基因修飾或基因合成,對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造,或制造一種新的蛋白質(zhì),以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求。(基因工程在原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì))
2、基本途徑:從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā),設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),推測應(yīng)有的氨基酸序列,找到相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列(基因)以上是蛋白質(zhì)工程特有的途徑;以下按照基因工程的一般步驟進(jìn)行。(注意:目的基因只能用人工合成的方法)
(1)根據(jù)題干信息,改造后的干擾素與原來相比,分子上的一個半胱氨酸變成了絲氨酸,因此是對蛋白質(zhì)的氨基酸進(jìn)行改造,然后根據(jù)氨基酸序列推測出相應(yīng)的mRNA序列,進(jìn)而推測出基因的脫氧核苷酸序列。由于密碼子具有簡并性,因此推測出的脫氧核苷酸序列可能不止一種。
(2)對基因進(jìn)行體外擴(kuò)增可以采用PCR技術(shù),該技術(shù)中將模板DNA加熱至90~95 ℃的目的是使雙鏈DNA解旋為單鏈。
(3)載體應(yīng)該具備能夠在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并穩(wěn)定存在、具有多個限制酶切割位點(diǎn)、具有標(biāo)記基因等特點(diǎn);導(dǎo)入目的基因前用Ca2+處理大腸桿菌,是為了使大腸桿菌成為易于吸收周圍環(huán)境中DNA分子的感受態(tài)細(xì)胞。
(4)基因工程在原則上只能生產(chǎn)出自然界已存在的蛋白質(zhì),而蛋白質(zhì)工程可生產(chǎn)出自然界中不存在的蛋白質(zhì)。
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【題目】質(zhì)膜的流動鑲嵌模型如下圖所示,①~④表示物質(zhì)。下列敘述正確的是
A.①是親水的,導(dǎo)致它只分布在膜的一側(cè)
B.有些膜蛋白能識別來自細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)信號
C.脂雙層的形成是由③的物理和化學(xué)性質(zhì)決定的
D.此圖為電子顯微鏡下觀察到的細(xì)胞膜亞顯微結(jié)構(gòu)
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【題目】下圖為細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)概念圖。下列相關(guān)敘述中正確的是( )
A.原核細(xì)胞中無a
B.c3處不僅能產(chǎn)生氧氣,還可以產(chǎn)生ATP
C.葡萄糖在d被徹底氧化分解,釋放的能量只有部分用于合成ATP
D.在分泌蛋白的加工和運(yùn)輸過程中,f和h的面積變小,i的面積變大
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【題目】如下圖1是正常人和囊性纖維病患者CFTR蛋白(一種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白)運(yùn)輸Cl-的機(jī)制,囊性纖維病患者的CFTR蛋白在第508位缺少一個苯丙氨酸,其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,使CFTR蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)Cl-的功能異常而出現(xiàn)肺功能受損現(xiàn)象;圖2是中心法則的簡圖,下列說法正確的是( )
A.氣管內(nèi)壁細(xì)胞的代謝過程中,發(fā)生圖2中的①②④⑤過程
B.囊性纖維病患者氣管內(nèi)壁細(xì)胞積累Cl-,直接引起肺炎
C.囊性纖維病患者的CFTR基因較正常人的基因少6個堿基
D.冀性纖維病說明基因可通過控制酶的合成直接控制性狀
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【題目】魚類容易受到環(huán)境激素等污染物的影響而出現(xiàn)性早熟現(xiàn)象,會降低魚類的生長速率和肉質(zhì)。普通大馬哈魚為二倍體,科研人員用如下圖方法培育多倍體大馬哈魚A和B,提離了魚的品質(zhì)。下列分析不正確的是( )
A.多倍體大馬哈魚的培育運(yùn)用了染色體數(shù)目變異的原理
B.魚A屬于三倍體,無法繁殖后代,肉質(zhì)得到改善
C.魚B含4個染色體組,與普通大馬哈魚為同一物種
D.魚B與普通大馬哈魚雜交,可能得到魚A
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【題目】某科研團(tuán)隊(duì)為探究利用LED燈補(bǔ)光對蘿卜苗光合作用的影響,實(shí)驗(yàn)中將同種蘿卜苗栽培于溫室大棚并均分為3組,每組10株,實(shí)驗(yàn)中每天對實(shí)驗(yàn)組蘿卜苗各補(bǔ)光2h,實(shí)驗(yàn)中LED1補(bǔ)光光源為紅光:藍(lán)光:遠(yuǎn)紅光=5:1:0.15;LED2補(bǔ)光光源為紅光:藍(lán)光:遠(yuǎn)紅光=4:1:0.08。培育30d后測定相關(guān)指標(biāo)如下圖所示。請回答下列問題:
(1)實(shí)驗(yàn)中每組10株且測量指標(biāo)重復(fù)3次,其主要目的是_______________。
(2)圖中光照強(qiáng)度在1000~1500μmol·m-2·s-1時影響蘿卜苗凈光合速率的因素有_______________;光照強(qiáng)度低于500μmol·m-2·s-1,補(bǔ)光組并未明顯增強(qiáng)凈光合速率,可能原因是_______________,導(dǎo)致幼苗期補(bǔ)光所產(chǎn)生的各組差異在此階段未成為限制因素。
(3)圖中在強(qiáng)光下時,LED2補(bǔ)光組的凈光合速率大于對照組,則LED2補(bǔ)光組葉片的光反應(yīng)速率_______________(填“大于”“等于”或“小于”)對照組的光反應(yīng)速率。
(4)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)補(bǔ)光可使蘿卜苗的光飽和點(diǎn)增大,光飽和點(diǎn)是指_______________,結(jié)合本實(shí)驗(yàn)結(jié)論對生產(chǎn)強(qiáng)光下栽培蘿卜的指導(dǎo)意義是_______________。
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【題目】膽固醇是人體中一種重要化合物,血漿中膽固醇的含量受LDL(一種膽固醇含量為45%的脂蛋白)的影響。細(xì)胞中膽固醇的來源如下圖所示,下列相關(guān)敘述正確的是( )
A.膽固醇是水溶性的,人體中膽固醇是構(gòu)成細(xì)胞膜的重要成分
B.圖中①過程為轉(zhuǎn)錄,其產(chǎn)物徹底水解后能得到6種不同的物質(zhì)
C.LDL可以與質(zhì)膜上的LDL受體結(jié)合,再通過主動運(yùn)輸進(jìn)入細(xì)胞
D.當(dāng)LDL受體出現(xiàn)遺傳性缺陷時,會導(dǎo)致血漿中的膽固醇含量減少
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【題目】如圖為顯微鏡下某植物細(xì)胞在30%蔗糖溶液中的示意圖。下列敘述中錯誤的是
A.X、Y分別表示液泡和細(xì)胞的長度
B.若該細(xì)胞處于40%蔗糖溶液中,X/Y值將變小
C.X/Y值能表示細(xì)胞失水的程度
D.若將細(xì)胞置于清水中,Y基本保持不變
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【題目】水稻的雄性不育植株是野生型水稻的隱性突變體(正;M突變?yōu)?/span>m)。雄性不育植株不能產(chǎn)生可育花粉,但能產(chǎn)生正常雌配子。
(1)水稻的花為兩性花,自花授粉并結(jié)種子。在雜交育種時,雄性不育植株的優(yōu)點(diǎn)是無需進(jìn)行_________,大大減輕了雜交操作的工作量。
(2)我國科研人員將緊密連鎖不發(fā)生交換的三個基因M、P和R(P是與花粉代謝有關(guān)的基因,R為紅色熒光蛋白基因)與Ti質(zhì)粒連接,構(gòu)建重組DNA,通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法轉(zhuǎn)入雄性不育水稻植株細(xì)胞中,獲得轉(zhuǎn)基因植株,如下圖所示。
向雄性不育植株轉(zhuǎn)入M基因的目的是讓轉(zhuǎn)基因植株___________。轉(zhuǎn)基因植株自交后代中,雄性不育植株為___________熒光植株,由無熒光植株和紅色熒光植株的性狀分離比為1∶1分析,P基因的功能是___________。
(3)以轉(zhuǎn)基因植株自交產(chǎn)生的雄性不育植株為母本,以其它水稻品種為父本進(jìn)行雜交,獲得雜交稻。轉(zhuǎn)基因植株中的M、P和R基因不會隨著這種雜交稻的花粉擴(kuò)散,這是由于轉(zhuǎn)基因植株___________,因此保證了雄性不育植株和雜交稻不含M、P和R基因。
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