【題目】釀酒酵母不能利用木糖制約了利用植物原料生產(chǎn)乙醇的經(jīng)濟(jì)效益。木酮糖激酶是木糖轉(zhuǎn)化、利用的關(guān)鍵酶,為提高酵母細(xì)胞中木酮糖激酶的表達(dá)量,科研人員將兩種啟動(dòng)子與木酮糖激酶基因結(jié)合并導(dǎo)入釀酒酵母細(xì)胞,構(gòu)建能同時(shí)利用葡萄糖和木糖的重組釀酒酵母。下左圖表示相關(guān)研究過(guò)程,右表是幾種限制性?xún)?nèi)切酶的識(shí)別序列及切割位點(diǎn)。請(qǐng)回答:

限制酶

識(shí)別序列和

切割位點(diǎn)

EcoRⅠ

GAATTC

BamHⅠ

GGATCC

HindⅢ

AAGCTT

XhoⅠ

CTCGAG

NdeⅠ

CATATG

SalⅠ

GTCGAC

  

(1)重組質(zhì)粒中終止子的作用是____。表中切割DNA后形成相同黏性末端的限制性?xún)?nèi)切酶是____,黏性末端為____。

(2)過(guò)程③使用的限制性?xún)?nèi)切酶是________。過(guò)程⑤需先用LiAc處理釀酒酵母細(xì)胞,其目的是__________,使細(xì)胞處于能吸收環(huán)境中DNA的狀態(tài)。

(3)結(jié)合圖示分析,進(jìn)行工程菌篩選時(shí),在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上長(zhǎng)出的菌落不一定是導(dǎo)入重組質(zhì)粒的釀酒酵母,這是因?yàn)?/span>____________。

(4)研究人員對(duì)篩選得到的兩種重組酵母(甲中導(dǎo)入啟動(dòng)子A,乙中導(dǎo)入啟動(dòng)子B)細(xì)胞中木酮糖激酶活力及發(fā)酵乙醇得率進(jìn)行比較(發(fā)酵條件:1 L 15 g·L-1的葡萄糖和50 g·L-1的木糖培養(yǎng)基中,120 h)結(jié)果如下表。

從木酮糖激酶酶活力分析,可以得出的結(jié)論是啟動(dòng)子A的功能比啟動(dòng)子B____,但本實(shí)驗(yàn)中乙醇得率相差不大,其可能的原因是___________________________________________

【答案】使轉(zhuǎn)錄終止(或使RNA聚合酶與模板分離) XhoⅠ與Sal —AGCT(或TCGA—) EcoR Ⅰ、BamH Ⅰ 增大酵母細(xì)胞的通透性 普通質(zhì)粒上有抗四環(huán)素基因,導(dǎo)入普通質(zhì)粒的酵母也能在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)繁殖 實(shí)驗(yàn)中發(fā)酵時(shí)間過(guò)長(zhǎng)(或培養(yǎng)基中的葡萄糖和木糖含量過(guò)少)

【解析】

基因表達(dá)載體的組成:目的基因+啟動(dòng)子+終止子+標(biāo)記基因,其中啟動(dòng)子是RNA聚合酶特異性識(shí)別和結(jié)合的DNA序列,是基因的一個(gè)組成部分,控制基因表達(dá)(轉(zhuǎn)錄)的起始時(shí)間和表達(dá)的程度;終止子是給予RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄終止信號(hào)的DNA序列。

(1)重組質(zhì)粒的組成成分包括啟動(dòng)子、終止子、目的基因和標(biāo)記基因,其中終止子的作用是使轉(zhuǎn)錄終止;根據(jù)表格分析,不同的限制酶識(shí)別和切割的位點(diǎn)不同,其中XhoⅠ與SalⅠ切割DNA后形成黏性末端是相同的,都是—AGCT(或TCGA—)。

(2)據(jù)圖分析,過(guò)程③含有啟動(dòng)子A的目的基因兩側(cè)的限制酶切割位點(diǎn)是EcoRⅠ、BamHⅠ,且質(zhì)粒上也有這兩種限制酶切割位點(diǎn),而且沒(méi)有破壞標(biāo)記基因,因此過(guò)程③使用的限制性?xún)?nèi)切酶是EcoRⅠ、BamHⅠ;過(guò)程⑤需先用LiAc處理釀酒酵母細(xì)胞,增大了酵母細(xì)胞的通透性,使細(xì)胞處于能吸收環(huán)境中DNA的狀態(tài)。

(3)由于重組質(zhì)粒和普通質(zhì)粒上都有抗四環(huán)素基因,則導(dǎo)入普通質(zhì)粒的酵母和導(dǎo)入重組質(zhì)粒的酵母菌都能在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)繁殖,因此在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上長(zhǎng)出的菌落不一定是導(dǎo)入重組質(zhì)粒的釀酒酵母。

(4)根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析,重組釀酒酵母乙的木酮糖激酶酶活力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于重組釀酒酵母甲的木酮糖激酶酶活力,說(shuō)明啟動(dòng)子A的功能比啟動(dòng)子B弱;但本實(shí)驗(yàn)中乙醇得率相差不大,可能是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中發(fā)酵時(shí)間過(guò)長(zhǎng)(或培養(yǎng)基中的葡萄糖和木糖含量過(guò)少)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】最近科學(xué)家獲得了一種穩(wěn)定性好、抗氧化能力強(qiáng)的活性化合物A;其結(jié)構(gòu)如下:

為了研究X的結(jié)構(gòu),將化合物A在一定條件下水解只得到C。經(jīng)元素分析及相對(duì)分子質(zhì)量測(cè)定,確定C的分子式為C7H6O3,CFeCl3水溶液顯紫色,與NaHCO3溶液反應(yīng)有CO2產(chǎn)生。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)化合物B能發(fā)生下列哪些類(lèi)型的反應(yīng)________。

A.取代反應(yīng) B.加成反應(yīng) C.縮聚反應(yīng) D.氧化反應(yīng)

(2)寫(xiě)出化合物C所有可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式______________________________

(3)C可通過(guò)下圖所示途徑合成,并制取冬青油和阿司匹林。

(ⅰ)寫(xiě)出有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:D______________,C________________,E______________。

(ⅱ) 變化過(guò)程中的②屬于____________反應(yīng),⑦屬于________反應(yīng)。

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖為某植物細(xì)胞分裂過(guò)程中DNA含量的變化曲線(xiàn)圖,相關(guān)說(shuō)法不正確的是

A.圖中DNA含量只能代表有絲分裂,不能代表減數(shù)分裂

B.ab段的細(xì)胞染色體的數(shù)目與ef段可能相等

C.秋水仙素發(fā)揮作用的時(shí)間段為de

D.ej段含有一個(gè)完整的細(xì)胞周期

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

【題目】某生態(tài)系統(tǒng)中有a、b、c、d四種生物,構(gòu)成食物鏈a→b→c,d為分解者。下圖是該生態(tài)系統(tǒng)中能量流 入b處發(fā)生的一系列變化的示意圖,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A. 圖中b的糞便中流向分解者的能量不屬 于b

B. 參與丁過(guò)程的主要是真菌和細(xì)菌

C. 當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),b的種群數(shù)量一般處于K/2值

D. 圖中d的能量不全部來(lái)自b生物

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

【題目】胰島素在維持血糖平衡中起重要作用。下圖表示胰島素分泌的調(diào)節(jié)過(guò)程及胰島素作用機(jī)理。請(qǐng)據(jù)圖分析回答:

(1)血糖平衡的調(diào)節(jié)中樞位于_____________。當(dāng)血糖濃度升高時(shí),胰島B細(xì)胞接受的刺激有葡萄糖、①_____________、②_____________等,使胰島素分泌增加。

(2)胰島素作用的機(jī)理是:一方面通過(guò)促進(jìn)_____________,進(jìn)而促進(jìn)組織細(xì)胞攝取更多的葡萄糖;同時(shí),通過(guò)促進(jìn)過(guò)程③氧化分解產(chǎn)生________________、④合成________、⑤轉(zhuǎn)化為____________,加速葡萄糖的利用,從而降低血糖濃度。

(3)若某種抗體X攻擊胰島B細(xì)胞膜上的葡萄糖受體,則血糖濃度上升,患者在患有糖尿病的同時(shí)并發(fā)_____________病。

(4)臨床上,應(yīng)用胰島素治療糖尿病,胰島素不能口服,原因是_______________________

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

【題目】外泌體是細(xì)胞主動(dòng)分泌到細(xì)胞外的囊泡,可以在細(xì)胞間傳遞多種蛋白質(zhì)和mRNA等,過(guò)程如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是(  )

A.外泌體膜的基本支架是磷脂雙分子層

B.外泌體的形成與胞吞和胞吐有關(guān)

C.外泌體可與體內(nèi)細(xì)胞隨機(jī)融合

D.細(xì)胞間可通過(guò)外泌體進(jìn)行信息交流

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

【題目】水稻光合作用中同化二氧化碳的最初產(chǎn)物是三碳化合物,被稱(chēng)為C3植物;玉米光合作用中同化二氧化碳的最初產(chǎn)物是四碳化合物,被稱(chēng)為C4植物;與C3植物相比,C4植物葉肉細(xì)胞中含有PEP羧化酶(對(duì)CO2的親和力很高),故可利用細(xì)胞間隙中很低的CO2進(jìn)行光合作用。請(qǐng)回答下列相關(guān)問(wèn)題:

1)夏季晴朗的中午,____________(填“玉米”或“水稻”)具有較強(qiáng)光合作用,其原因是____________

2)將葉面積相等的A、B兩種植物的葉片分別放置在相同的、溫度適宜且恒定的密閉小室中,給予充足的光照,利用紅外測(cè)量?jī)x每隔5min測(cè)定一次小室中的CO2濃度,結(jié)果如下圖所示。

①若A、B兩種植物其中一種為C3植物,一種為C4植物,則為C4植物的是_________________;若A植物在5min時(shí)光照強(qiáng)度突然下降,C5含量將____________。

②當(dāng)CO2濃度為M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的CO2濃度時(shí),A、B兩植物凈光和作用強(qiáng)度的關(guān)系是____________;30min后兩條曲線(xiàn)最終不再變化的原因是________________________。

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

【題目】回答下列關(guān)于人類(lèi)遺傳病的問(wèn)題。囊性纖維病是一種單基因遺傳。蠖鄶(shù)的患者是由于CFTR基因缺陷引起的(設(shè)該性狀由等位基因A、a控制)。某家族有關(guān)該病的患病情況如下圖

1)若3號(hào)攜帶該病基因,則囊性纖維病的遺傳方式是__________。

AX連鎖顯性遺傳病

BX連鎖隱性遺傳病

C.常染色體顯性遺傳病

D.常染色體隱性遺傳病

27號(hào)的基因型可能是___________。6號(hào)、7號(hào)這對(duì)夫婦所生出患病男孩可能的概率為______。

3)若6號(hào)和7號(hào)所生的男孩患有紅綠色盲,而1號(hào)至8號(hào)個(gè)體都不是紅綠色盲,那么該男孩色盲的可能原因是________。

A.發(fā)生了基因突變 B.X染色體發(fā)生結(jié)構(gòu)變異

C. 遺傳自他的外祖母 D.常染色體結(jié)構(gòu)變異

4)若該男孩色覺(jué)正常,但與一個(gè)不攜帶囊性纖維病基因的女性色盲攜帶者結(jié)婚,如果要生育一個(gè)正常的孩子,需要做_____,原因是______________

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

【題目】某池塘底棲動(dòng)物主要有軟體動(dòng)物類(lèi)(銅銹環(huán)棱螺等)、寡毛類(lèi)(蘇氏尾鰓蚓等)、搖蚊類(lèi)(羽搖蚊等)?蒲腥藛T研究了該池塘底棲動(dòng)物能量流動(dòng)過(guò)程,構(gòu)建了下圖所示模型,相關(guān)判斷正確的是

A.流經(jīng)底棲動(dòng)物的總能量是2119.5KJ·m2·a-1

B.底棲動(dòng)物同化能量大部分用于呼吸作用

C.圖中X包含被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量

D.在能量流動(dòng)的過(guò)程中伴隨著物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞

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