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【題目】番茄紅素具有一定的抗癌效果。普通番茄合成的番茄紅素易在番茄紅素環(huán)化酶的催化作用下轉(zhuǎn)化。科學(xué)家利用基因工程設(shè)計的重組DNA(質(zhì)粒三)能表達出雙鏈RNA(發(fā)卡),番茄細胞可識別雙鏈RNA并將該雙鏈RNA和具有相同序列的單鏈RNA一起降解,從而阻止番茄紅素的轉(zhuǎn)化,提高番茄紅素的產(chǎn)量。下圖為利用質(zhì)粒一和目的基因構(gòu)建重組質(zhì)粒三的過程示意圖。請回答下列問題:
(1)該基因工程中,“目的基因”是______基因,要想對該目的基因進行體外擴增,可從番茄組織中提取mRNA,通過逆轉(zhuǎn)錄獲得______用于PCR擴增。PCR擴增目的基因,需要設(shè)計相應(yīng)的引物,設(shè)計引物時要避免引物之間出現(xiàn)______。
(2)PCR擴增時,DNA先在高溫下解鏈,然后在溫度緩慢下降的過程中,引物與解開的鏈結(jié)合,這個過程叫做退火。退火溫度的設(shè)定與引物長度、堿基組成有關(guān)。在理想狀態(tài)下,退火溫度足夠低,以保證引物同目的序列有效退火,同時還要足夠高,以減少非特異性結(jié)合。合理的退火溫度從55℃到70℃。長度相同但______的引物需要設(shè)定更高的退火溫度。
(3)“質(zhì)粒二”利用______開環(huán)。為了防止其自身環(huán)化,要去除開環(huán)的質(zhì)粒兩端的______個磷酸基團。
(4)構(gòu)建質(zhì)粒三時,最好在目的基因A、B兩端分別加______識別序列,目的是______。
(5)對于培育成功的轉(zhuǎn)基因番茄植株,“發(fā)卡”在細胞內(nèi)可以阻止______過程,從而使番茄紅素環(huán)化酶基因“沉默”。
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【題目】2017年,中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所張永清實驗室與暨南大學(xué)李曉江教授和美國杜克大學(xué)姜永輝教授合作,利用CRISPR/Cas9基因系統(tǒng)(具有基因編輯功能),成功改造了正常食蟹猴基因組中的SHANK3基因(與自閉癥有關(guān)),人工培育出自閉癥食蟹猴,從而為人類自閉癥的研究和治療奠定了重要基礎(chǔ)。其操作過程如圖:
回答下列問題。
(1)進行甲過程前,采集的卵母細胞需在體外培養(yǎng)到__________期才能與__________的精子受精。
(2)將CRISPR/Cas9基因系統(tǒng)注入受精卵后,所產(chǎn)生的Cas9蛋白能在特定部位切割SHANK3基因(下圖虛線所示),使該基因特定部位的兩個核苷酸之間的______(填化學(xué)鍵)斷開,產(chǎn)生具有______末端的DNA片段。
(3)乙過程應(yīng)將受精卵移入__________中繼續(xù)培養(yǎng),當胚胎發(fā)育到適宜的階段既可將其取出進行丙過程的操作,也可將其放入__________中冷凍保存。
(4)為滿足科學(xué)研究的需要,可利用這只猴子通過克隆技術(shù)來培育多只自閉癥食蟹猴。請寫出培育過程中所用到的生物技術(shù)名稱____________________(至少答出兩種)。
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【題目】黑加侖是我國北方主要的漿果之一,果汁富含Vc、花青素等,經(jīng)加工還可制成軟糖。其種子油有防治動脈硬化、降低血脂等作用,因而有較高的經(jīng)濟價值。相關(guān)工藝流程如下圖所示。
請回答下列問題:
(1)生產(chǎn)黑加侖果汁時,加入的果膠酶包括__________、果膠酯酶和多聚半乳糖醛酸酶,其作用是__________,從而使渾濁的果汁變得澄清。
(2)為降低生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量,需對果膠酶或產(chǎn)生果膠酶的微生物細胞進行__________處理。若針對果膠產(chǎn)生果膠酶的微生物細胞而言,應(yīng)選用的方法是__________(填“化學(xué)結(jié)合法”、“物理吸附法”或“包埋法”)。
(3)從黑加侖種子中提取種子油較為簡便的方法是__________(填“蒸餾”、“萃取”或“壓榨”)。提取種籽油后余下的餅粕不能隨意丟棄以免造成污染環(huán)境,請給出再利用的方式___________。
(4)黑加侖種子油富含γ—亞麻酸(人體不能合成的必需脂肪酸),但其穩(wěn)定性極差,容易氧化,故可采用____________________等方法進行貯存(至少答出兩種)。
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【題目】紅細胞的產(chǎn)生與促紅細胞生成素(EPO)有關(guān)。下圖是人體中紅細胞數(shù)量變化的調(diào)節(jié)機制示意圖(“+”表示促進,“-”表示抑制作用)。請回答下列問題:
(1)骨髓中的干細胞變成成熟紅細胞的過程叫做細胞的______,該過程的發(fā)生是______的結(jié)果。
(2)缺氧導(dǎo)致紅細胞數(shù)量增加的調(diào)節(jié)方式屬于_____調(diào)節(jié),紅細胞數(shù)量的增加,會導(dǎo)致血液中O2分壓增加,EPO分泌減少,保證了體內(nèi)紅細胞數(shù)量的保持相對穩(wěn),這種調(diào)節(jié)機制是______。
(3)細胞中與促紅細胞生成素合成和分泌有關(guān)的具有膜結(jié)構(gòu)的細胞器有______。
(4)青海國家高原體育訓(xùn)練基地海拔2366米,中長跑運動員在比賽前常常到該基地訓(xùn)練一段時間,原因是______。有些運動員為了提高體育運動成績,采用注射促紅細胞生成素的方式,這是被世界反興奮劑組織禁止的,長期注射促紅細胞生成素對運動員身體造成的副作用是______。
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【題目】下圖表示人體內(nèi)主要能源物質(zhì)氧化分解的部分途徑示意圖,其中X、Y、M、N代表物質(zhì)。下列有關(guān)敘述錯誤的是( )
A.X代表葡萄糖
B.Y代表丙酮酸
C.M代表酒精和二氧化碳
D.N代表水
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【題目】基因型為AA的二倍體西瓜植株經(jīng)不同育種途徑可獲得植株甲、乙和丙。植株甲是三倍體,植株乙是二倍體,植株丙是單倍體,①~⑦表示各種處理方法。下列說法正確的是( )
A.植株甲、乙、丙均存在兩種基因型
B.過程②③體現(xiàn)了基因突變的定向性
C.過程①⑦可使用秋水仙素處理幼苗
D.過程⑤形成花藥時發(fā)生了基因重組
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【題目】將文心蘭正常植株和某種突變植株的幼苗分別置于兩個密閉玻璃罩內(nèi),在光照、溫度等相同且適宜條件下培養(yǎng),定時測量玻璃罩內(nèi)CO2含量,結(jié)果如下圖。
請回答下列問題:
(1)在實驗期間,正常植株能從空氣中吸收CO2的時間段為___________________。
(2)對于觀察到的實驗現(xiàn)象有人提出可能是突變植株葉綠素含量較低。為了驗證這一假設(shè),可分別提取兩種植株的光合色素,然后通過對比二者對____________________(填可見光的種類)的吸收效率,或用紙層析法對提取的色素進行分離,然后觀察葉綠素在濾紙條上所形成的__________來進行判斷。
(3)若有實驗證明基因突變對暗反應(yīng)不利,則可能影響了__________或__________。
(4)研究者發(fā),現(xiàn)若停止光照首先死亡的是突變植株,原因是____________________。
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【題目】人體內(nèi)的t-PA蛋白能高效降解由纖維蛋白凝聚而成的血栓,是心梗和腦血栓的急救藥,但是大劑量使用會誘發(fā)顱內(nèi)出血。如果將t-PA蛋白第84位的半胱氨酸換成絲氨酸,能顯著降低出血副作用。先對天然的t-PA基因進行序列改造,然后再采取傳統(tǒng)的基因工程方法表達改造后的基因,可制造出性能優(yōu)異的改良t-PA蛋白。下圖表示通過重疊延伸PCR技術(shù)獲取t-PA改良基因和構(gòu)建含t-PA改良基因重組質(zhì)粒的過程示意圖。圖中重疊延伸PCR過程中,引物a、b被用來擴增含有突變位點及其上游序列的DNA片段,引物c、d被用來擴增含突變位點及其下游序列的DNA片段。請回答:
(1)已知t-PA蛋白第84位是半胱氨酸,相應(yīng)的基因模板鏈(圖中t-PA基因的上鏈)上的堿基序列是ACA,絲氨酸的密碼子是UCU。重疊延伸PCR示意圖中的黑點表示突變部位的堿基,引物b中該部位的堿基是______,引物c該部位的堿基是______。PCR中需要引物的原因是______。
(2)重疊延伸PCR中,PCR1和PCR2分別進行,產(chǎn)物混合后再進行PCR3。PCR1和PCR2需要分別進行的原因是______。
(3)構(gòu)建重組質(zhì)粒時,選用的限制酶是______。重組質(zhì)粒中的新霉素抗性基因的作用是______。
(4)在加入新霉素的培養(yǎng)基中形成菌落的受體細胞并非都是目的菌株,需選擇呈______色的菌落,進一步培養(yǎng)、檢測和鑒定,以選育出能生產(chǎn)改良t-PA蛋白的工程菌株。上述生產(chǎn)改良t-PA蛋白的技術(shù)屬于______工程。
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【題目】下圖甲、乙、丙、丁表示人體內(nèi)細胞外液和部分細胞內(nèi)液之間的關(guān)系。有關(guān)敘述錯誤的是( )
A.乙表示組織液,丙表示淋巴
B.抗原、抗體特異性結(jié)合可發(fā)生在甲中
C.丁中O2濃度不可能比甲中的高
D.甲、乙、丙中可有激素、尿素、葡萄糖、CO2
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【題目】已知具有B基因的狗,皮毛可以呈黑色;基因型為bb的狗,皮毛可以呈褐色。另有I(i)基因與狗的毛色形成有關(guān)。下圖是狗毛色的遺傳實驗。請回答:
(1)B、b基因與I、i基因的遺傳遵循______定律,I基因的作用是______。
(2)F2中的白毛狗基因型有______種,純合子所占比例為______。
(3)如果讓F2中褐毛狗與F1交配,理論上其后代的表現(xiàn)型有______,比例為______。
(4)如果讓F2中所有白毛雌狗和黑毛雄狗進行交配,后代中白毛狗的比例為______。
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