【題目】人體內(nèi)的t-PA蛋白能高效降解血栓,是心梗和腦血栓的急救藥。然而,為心;颊咦⑸浯髣┝康t-PA會誘發(fā)顱內(nèi)出血,其原因在丁t-PA作用的特異性不高。研究證實,將t-PA第84位的半胱氨酸換成絲氨酸,能顯著降低出血副作用。
(1)依據(jù)所需t-PA蛋白的結(jié)構(gòu)和功能,對天然的t-PA基因進(jìn)行序列改造,可制造出性能優(yōu)異的t-PA突變蛋白,該技術(shù)稱為_______________。
(2)已知人t-PA基因第84位半胱氨酸的模板鏈序列為ACA,而絲氨酸的密碼子為UCU,因此突變基因編碼該氨基酸的模板鏈序列應(yīng)設(shè)計為______________。
(3)若獲得的t-PA突變基因如下圖所示,那么質(zhì)粒pCLY11需用_______________兩種限制酶切開,才能與t-PA突變基因高效連接。
(4)將連接成功的基因表達(dá)載休導(dǎo)入大腸桿菌中,在含有___________的培養(yǎng)基上挑選顏色呈____________的菌落,初步篩選導(dǎo)入成功的細(xì)胞。
(5)檢測t-PA突變基因是否導(dǎo)入大腸桿菌,可利用t-PA突變基因制備探針,進(jìn)行_______________,檢測是否有雜交鏈;也可依據(jù)t-PA突變基因兩端的序列設(shè)計引物對大腸桿菌的DNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增,若出現(xiàn)了_______________說明t-PA突變基因已經(jīng)導(dǎo)入了受體細(xì)胞。
(6)在上述步驟成功的基礎(chǔ)上,若沒有能從大腸桿菌中提取到相應(yīng)的t-PA突變蛋白,其可能的原因是________________。
【答案】蛋白質(zhì)工程 AGA XmaⅠ和BglⅡ 新霉素 白色 DNA分子雜交 擴(kuò)增產(chǎn)物(子代DNA) 目的基因的轉(zhuǎn)錄或翻譯異常
【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、蛋白質(zhì)工程的基本途徑:從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā),設(shè)計預(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)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,該技術(shù)成為蛋白質(zhì)工程。
(2)因為制造性能優(yōu)異的t-PA突變蛋白,是將t-PA第84位的半胱氨酸換成絲氨酸,已知人t-PA基因第84位半胱氨酸的編碼序列(即模板鏈的互補(bǔ)鏈序列)為ACA,而絲氨酸的密碼子為UCU,因此突變基因編碼該氨基酸的編碼序列應(yīng)設(shè)計為AGA。
(3)由于目的基因的兩端的堿基序列分別是CCGG、CTAG,所以應(yīng)用XmaI和BglII兩種限制酶切割,以便于把目的基因連接到質(zhì)粒pCLY11上。
(4)由圖1可知,將連接好的DNA分子導(dǎo)入大腸桿菌中,由于限制酶切割質(zhì)粒破壞了mlacZ基因,所以含t-PA突變基因重組DNA分子的細(xì)胞應(yīng)具有的表型是新霉素抗性且呈白色,所以可以在含新霉素的培養(yǎng)基上挑選白色的菌落。
(5)檢測目的基因是否倒入受體細(xì)胞可以用t-PA突變基因制備探針,進(jìn)行DNA分子雜交;也可以依據(jù)t-PA突變基因兩端的序列設(shè)計引物對大腸桿菌的DNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增,如果出現(xiàn)子代DNA分子,說明已經(jīng)倒入受體細(xì)胞。
(6)如果已經(jīng)檢測到基因,但沒有相關(guān)的蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)的合成需要經(jīng)過轉(zhuǎn)錄和翻譯,所以可能原因是目的基因沒有轉(zhuǎn)錄和翻譯。
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【題目】某些內(nèi)臟器官病變時,在體表區(qū)域產(chǎn)生感覺過于敏感并有疼痛感覺的現(xiàn)象,稱為牽涉痛。牽涉痛原理可用“會聚學(xué)說”與“易化學(xué)說”來解釋。“會聚學(xué)說”認(rèn)為內(nèi)臟和體表結(jié)構(gòu)兩者產(chǎn)生的信息都經(jīng)相同神經(jīng)元傳入痛覺中樞,中樞誤認(rèn)為來自內(nèi)臟的信息是體表結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的;“易化學(xué)說”認(rèn)為③興奮導(dǎo)致②在強(qiáng)度較弱的刺激下就產(chǎn)生興奮。其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)如下圖所示。請回答下列問題:
(1)①、②所指結(jié)構(gòu)在反射弧中依次是__________和__________。依圖分析,脊髓具有的功能是______________________________
(2)痛覺感受器受到刺激將產(chǎn)生的興奮傳到痛覺中樞,使感受器所在部位產(chǎn)生疼痛感覺,痛覺產(chǎn)生過程__________(填“屬”或“不屬于”)反射。
(3)用局部麻醉藥物阻礙神經(jīng)細(xì)胞中的__________內(nèi)流,從而阻滯神經(jīng)沖動的產(chǎn)生與傳導(dǎo),使局部疼痛暫時消失。若機(jī)體發(fā)生牽涉痛時,用局部麻醉藥作用于疼痛的體表結(jié)構(gòu),而疼痛并未消失,則說明這種牽涉痛可用“__________學(xué)說”解釋。
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【題目】某生態(tài)系統(tǒng)總面積為500km2,假設(shè)該生態(tài)系統(tǒng)的食物關(guān)系如下圖所示,己知該兔群的K值為10000只。下列有關(guān)說法錯誤的是( )
A.調(diào)查發(fā)現(xiàn)此生態(tài)系統(tǒng)中該兔種群數(shù)量為3600只,則該生態(tài)系統(tǒng)中兔的種群密度為7.2只/km2
B.該生態(tài)系統(tǒng)中的細(xì)菌和真菌都屬于分解者
C.該食物網(wǎng)中共有三條食物鏈,鷹占有三個營養(yǎng)級
D.K值會根據(jù)環(huán)境條件的改變而發(fā)生變化
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【題目】全球溫室效應(yīng)造成的氣候問題將影響著我國多地,科研人員在實驗室中模擬研究了現(xiàn)實環(huán)境、高溫、高CO2濃度、高溫且高CO2濃度4種條件下水稻的凈光合速率變化,得到下圖1所示的結(jié)果。
(1)據(jù)圖可知晴天的凈光合速率在四種條件下比陰天_______________,試分析原因:_______________。
(2)陰天和晴天時高CO2實驗處理下水稻凈光合速率比高溫且高CO2都高,最可能的原因是高溫使植物_______________明顯增高從而降低了凈光合速率。
(3)科研人員進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)高溫能誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生自由基從而影響到膜的穩(wěn)定性,下圖2顯示實驗數(shù)據(jù)。
①高溫影響的膜是____________膜,自由基的產(chǎn)生和積累可能是破壞了膜成分中的_____________,使膜的結(jié)構(gòu)和功能受到破壞。
②圖中正常溫度的組別屬于實驗中的___________組,從圖中數(shù)據(jù)看,極端高溫自由基產(chǎn)生速率隨時間的延長而________________。
(4)綜上可推測極端高溫天氣產(chǎn)生的熱害會導(dǎo)致植物的光合速率下降甚至死亡,試分析可能的原因有_______________。
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【題目】圖1和圖2是細(xì)胞內(nèi)基因控制蛋白質(zhì)合成過程的兩種示意圖,據(jù)圖回答下列問題。
(1)大腸桿菌中可以進(jìn)行圖___________所示的過程,可在酵母細(xì)胞中發(fā)生的是圖______________所示的過程。
(2)根據(jù)圖1中所標(biāo)出的堿基種類,推測該DNA-RNA雜交區(qū)域中共含有___________種核苷酸,該區(qū)域中RNA的末端是其____________端(填“3”“或“5”)。
(3)從圖2中可以看出③在該過程中的作用是_______________。
(4)終止子和終止密碼子分別位于圖2的________上(填圖中編號),①②③④中含有核糖的有____________。
(5)結(jié)合圖1和圖2的信息,若要在體外合成具有同位素標(biāo)記的肽鏈,除了需要同位素標(biāo)記的氨基酸、人工合成的核糖核酸以外,只需要提供以下__________一項即可。
A.同位素標(biāo)記的tRNA B.蛋白質(zhì)合成所需的酶
C.除去了DNA和mRNA的細(xì)胞裂解液 D.人工合成的核糖體
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【題目】科學(xué)研究證明,胡蘿卜素能防治或延緩癌癥,是具有廣泛免疫功能的藥物和不可缺少的飲料添加劑。胡蘿卜素的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,不溶于水,微溶于乙醇,易溶于石油醚等脂溶性有機(jī)溶劑,其提取流程為:原材料→粉碎→干燥→萃取→過濾→濃縮→胡蘿卜素。請回答下列問題。
(1)β-胡蘿卜素的作用是____________。
A.治療夜盲癥 B.常用的食品色素 C.防治佝僂病 D.使癌細(xì)胞恢復(fù)成正常細(xì)胞
(2)新鮮的胡蘿卜含有大量的水分,提取時要對新鮮的胡蘿卜進(jìn)行干燥,并要注意控制 __________和時間。
(3)胡蘿卜素萃取過程中在加熱瓶口安裝回流冷凝裝置,是為了防止________________。萃取效率主要取決于_____________________;濃縮過程是為了___________________;提取到的胡蘿卜素粗品可通過____________進(jìn)行鑒定。
(4)如圖為科研人員分別用6種不同的有機(jī)溶劑(編號為1~6)按相同的實驗步驟從枸杞中提取類胡蘿卜素,得到的類胡蘿卜素的含量如圖所示。
“按相同的實驗步驟”目的是為了___________________,據(jù)圖可知,研究人員的實驗課題為研究__________________________________________________________。
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【題目】科學(xué)家做過如下的試驗:①把不含生長素的兩小塊瓊脂放在燕麥胚芽鞘下端(如下圖所示);②把含生長素的瓊脂小塊放在一段燕麥胚芽鞘形態(tài)學(xué)上端,把另兩塊不含生長素的瓊脂小塊作為接受塊放在下端;③把一段燕麥胚芽鞘倒轉(zhuǎn)過來,把形態(tài)學(xué)上端朝下,做同樣試驗。三個試驗都以單側(cè)光照射。經(jīng)過一段時間后,接受塊①②③④⑤⑥的成分變化的敘述正確的是( )
A. ①含生長素比②多,③含生長素比④多
B. ①含生長素比②少,⑤含生長素比④多
C. 在③④⑤⑥小塊中,⑤含生長素最多
D. ③④中生長素含量之和比⑤⑥中含生長素多
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【題目】下圖表示健康人和Graves病人激素分泌的調(diào)節(jié)機(jī)制,A、B、C為三種激素。下列有關(guān)敘述正確的是
A. 激素A隨血液運至垂體并進(jìn)入細(xì)胞促進(jìn)相關(guān)物質(zhì)合成
B. 圖中抗體作用的受體與促甲狀腺激素釋放激素的受體相同
C. 由圖分析可知Graves病患者可能會表現(xiàn)出代謝增強(qiáng)
D. Graves病患者的激素A和激素B的分泌水平較健康人高
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【題目】下圖為生長素和細(xì)胞分裂素在植物組織培養(yǎng)中的相互作用結(jié)果示意圖,其中屬于培養(yǎng)基中細(xì)胞分裂素中等量,而生長素少的組別是( )
A.B.
C.D.
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