【題目】科研人員利用胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)對干擾素基因缺失小鼠進(jìn)行基因治療。其技術(shù)流程如下圖1所示,圖2、圖3分別表示了干擾素基因及質(zhì)粒的相關(guān)信息。
(1)在圖1治療過程中是否體現(xiàn)細(xì)胞的全能性____(是/否),為什么?________________________。
(2)圖1步驟③將基因?qū)?/span>ES細(xì)胞而不是導(dǎo)入到上皮細(xì)胞是因為ES細(xì)胞具有__________________。
(3)據(jù)圖2、圖3,對干擾素基因片段和質(zhì)粒進(jìn)行酶切時,可選用的限制酶組合為________________。
(4)為了得到實驗所需的大量干擾素基因,研究人員利用PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增。由于DNA復(fù)制時,子鏈只能由5′向3′方向延伸,因此可以從下圖A、B、C、D四種單鏈DNA片段中選取_____________作為引物。若要將1個干擾素基因復(fù)制4次,則需要在緩沖液中至少加入_______個引物。
(5)將步驟③獲得的ES細(xì)胞在熒光顯微鏡下觀察,選擇發(fā)_____________色熒光的細(xì)胞進(jìn)行體外誘導(dǎo)。為檢測干擾素基因是否表達(dá),可以采用_____________方法進(jìn)行檢測。
【答案】否 并沒有發(fā)育成完整個體 發(fā)育的全能性 HindIII和PstI或EcoRI和PstI B和C 30 綠色 抗原-抗體雜交
【解析】
1.細(xì)胞的全能性是指已經(jīng)分化的細(xì)胞,仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。目前已經(jīng)證明了植物細(xì)胞具有全能性,動物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。通常情況下分化程度越高的細(xì)胞全能性越低,生殖細(xì)胞的全能性高于體細(xì)胞,植物細(xì)胞的全能性高于植物細(xì)胞。
2.哺乳動物的胚胎干細(xì)胞簡稱ES或EK細(xì)胞,是由早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細(xì)胞。ES細(xì)胞具有胚胎細(xì)胞的特性,在形態(tài)上,表現(xiàn)為體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯;在功能上,具有發(fā)育的全能性,即可以分化為成年動物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞。
3.目的基因的檢測與鑒定:分子水平上的檢測:①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù);②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù);③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原--抗體雜交技術(shù).個體水平上的鑒定:抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。
(1)在圖1治療過程中并未體現(xiàn)細(xì)胞的全能性,因為整個過程中并未發(fā)育成完整個體。
(2)因為ES細(xì)胞具有發(fā)育的全能性,所以在進(jìn)行基因治療時,選擇ES細(xì)胞進(jìn)行改造,即圖1中的步驟③。
(3)據(jù)圖2、圖3中的酶切位點分析可知,SamI不能選用,因為該酶的識別位點位于目的基因內(nèi)部,目的基因兩端的酶切位點在質(zhì)粒當(dāng)中都包含,而且使用這些酶切割后依然能保留一種標(biāo)記基因的存在,所以構(gòu)建基因表達(dá)載體是可以選擇目的基因兩端的酶切位點進(jìn)行組合,據(jù)此可知,在對干擾素基因片段和質(zhì)粒進(jìn)行酶切時,可選用的限制酶組合為HindIII和PstI或EcoRI和PstI。
(4)用PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增目的基因時。由于DNA復(fù)制過程中子鏈只能由5′向3′方向延伸,又因DNA分子中的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械,因此可以選為引物的單鏈DNA片段為B和C。由于每個新合成的DNA單鏈中都需要有引物才能合成,因此,若要將1個干擾素基因復(fù)制4次,則需要加入的引物數(shù)量為24×2-2=30個。
(5)由于在構(gòu)建基因表達(dá)載體時,綠色熒光蛋白基因沒有被破壞,因此,在進(jìn)行篩選時,可用該基因作為標(biāo)記基因進(jìn)行檢測,據(jù)此可知,將步驟③獲得的ES細(xì)胞在熒光顯微鏡下觀察時應(yīng)選擇發(fā)綠色熒光的細(xì)胞進(jìn)行體外誘導(dǎo),因為發(fā)綠光的ES細(xì)胞意味著含有干擾素基因;虮磉_(dá)是指基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的過程,所以檢測基因是否表達(dá)就是檢測是否合成了相關(guān)的蛋白質(zhì),這里的蛋白質(zhì)是指干擾素,應(yīng)采用抗原-抗體雜交方法進(jìn)行檢測。
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【題目】溫度及光照強(qiáng)度是影響植物的光合作用的重要因素,如圖表示某種植物在三種不同的光照強(qiáng)度下在一定的范圍內(nèi)隨溫度變化消耗CO2的測定結(jié)果。據(jù)圖回答下列問題:
(1)葉綠體內(nèi)有眾多的基粒,從而增大了葉綠體的膜面積,其作用有________________。
(2)A點和B點的限制因素分別主要是___________________和___________________。
(3)在-5℃到10℃范圍內(nèi),2倍光強(qiáng)下CO2消耗量逐漸上升,從酶的角度分析,其原因是__________________。
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【題目】細(xì)胞內(nèi)受損后的線粒體釋放的信號蛋白,會引發(fā)細(xì)胞非正常死亡。下圖表示細(xì)胞通過“自噬作用”及時清除受損線粒體及其釋放的信號蛋白的過程,分析下列說法正確的是:( )
A.不考慮自噬體內(nèi)的線粒體時圖中自噬體由2層磷脂分子構(gòu)成
B.及時清除受損的線粒體及信號蛋白能維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)
C.自噬體內(nèi)的物質(zhì)被水解后,其產(chǎn)物均排除細(xì)胞外
D.溶酶體有識別功能
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【題目】低度的果酒、果醋具有一定的保健養(yǎng)生功能。下圖是兩位同學(xué)制果酒和果醋時使用的裝置。同學(xué)甲用A(帶蓋的瓶子)裝置制葡萄酒,在瓶中加入適量葡萄汁,發(fā)酵溫度控制在18~25℃,每隔12h左右將瓶蓋擰松一次(注意不是打開瓶蓋),之后再將瓶蓋擰緊。當(dāng)發(fā)酵產(chǎn)生酒精后,再將瓶蓋打開,蓋上一層紗布,溫度控制在30~35℃,進(jìn)行制果醋的發(fā)酵。同學(xué)乙用B裝置,溫度控制與甲相同,不同的是制果酒階段充氣口用夾子夾緊外,排氣的橡膠管也用夾子夾住,并且每隔12h左右松一松夾子放出多余的氣體。制果醋階段適時向充氣口充氣,經(jīng)過20天左右,兩位同學(xué)先后完成了自己的發(fā)酵制作。據(jù)此回答有關(guān)問題:
(1)酵母菌與醋酸桿菌在結(jié)構(gòu)上的最大區(qū)別是后者______。從制酒和制醋兩階段對裝置的處理方式判斷,酵母菌和醋酸桿菌的異化作用類型依次是______。
(2)同學(xué)甲在制酒階段,每隔12h左右就要將瓶蓋擰松一次,但又不打開,這樣做的目的是___。
(3)用反應(yīng)式表示出制酒過程剛開始時發(fā)生的主要化學(xué)變化:______。
(4)B裝置中排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身相連,這樣做的原因是___。
(5)葡萄汁為酵母菌、醋酸桿菌等微生物的生長提供的營養(yǎng)成分是_____。在果酒制作時,為檢測酒精的產(chǎn)生情況,所使用的試劑以及呈現(xiàn)的顏色是_________________。
(6)制作過程一般不需要額外添加酵母菌和醋酸桿菌即可完成。為了提高果酒品質(zhì)也可以在果汁中加入人工培養(yǎng)的酵母菌。利用___培養(yǎng)基可分離獲得較為純凈的酵母菌種。
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【題目】研究發(fā)現(xiàn),植物的Rubisco酶具有“兩面性”,CO2濃度較高時,該酶催化C5與CO2反應(yīng),完成光合作用;O2濃度較高時,該酶催化C5與O2反應(yīng),產(chǎn)物經(jīng)一系列變化后到線粒體中會產(chǎn)生CO2,這種植物在光下吸收O2產(chǎn)生CO2的現(xiàn)象稱為光呼吸。請回答:
(1)Rubisco酶的存在場所為________,Rubisco酶既可催化C5與CO2反應(yīng),也可催化C5與O2反應(yīng),這與酶的專一性相矛盾,其“兩面性”可能因為在不同環(huán)境中酶________發(fā)生變化導(dǎo)致其功能變化。
(2)在較高CO2濃度環(huán)境中,Rubisco酶所催化反應(yīng)的產(chǎn)物是________,該產(chǎn)物進(jìn)一步反應(yīng)還需要______________(物質(zhì))。
(3)夏季中午,水稻會出現(xiàn)“光合午休”,此時光合作用速率明顯減弱,而CO2釋放速率明顯增強(qiáng),其原因是________。
(4)研究表明,光呼吸會消耗光合作用新形成有機(jī)物的1/4,因此提高農(nóng)作物產(chǎn)量需降低光呼吸。小李同學(xué)提出了如下減弱光呼吸,提高農(nóng)作物產(chǎn)量的措施:
①適當(dāng)降低溫度;②適當(dāng)提高CO2濃度;不能達(dá)到目的措施是_________(填序號),理由是__________________。
(5)與光呼吸相區(qū)別,研究人員常把細(xì)胞呼吸稱為“暗呼吸”,從反應(yīng)條件和場所兩方面,列舉光呼吸與暗呼吸的不同___________________________________。
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【題目】如圖甲表示種群數(shù)量增長的兩種曲線,圖乙表示某區(qū)域不同年份甲樹種與乙樹種存有量的比值(C值=甲存有量/乙存有量)變化。據(jù)圖回答下列問題
(1)若種群每年以λ倍按圖甲曲線X的方式增長,A為種群起始數(shù)量,則t年后該種群數(shù)量Nt可表示為___________。圖甲中陰影部分可以表示由于受到_______________(寫出兩點)等條件的限制而死亡的個體。
(2)若圖甲中的曲線Y表示池塘中某魚類種群的增長曲線,要想長期獲得較高的魚產(chǎn)量,每次捕撈后魚的數(shù)量需保持在曲線中的B點左右,原因是__________________。C點后種群出生率和死亡率的大小關(guān)系是_______。
(3)從圖乙分析,兩樹種從a年到e年,______逐漸成為優(yōu)勢樹種,群落的這種變化叫做____________。
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【題目】辣椒素作為一種生物堿廣泛用于食品保健、醫(yī)藥工業(yè)等領(lǐng)域,其獲得途徑如下圖所示。下列敘述正確的是( )
A.①表示辣椒組織培養(yǎng)中細(xì)胞的脫分化,需避光處理
B.②過程中需用適宜配比的生長素和細(xì)胞分裂素溶液處理
C.③過程常用的酶是纖維素酶和果膠酶
D.圖中脫毒苗和高產(chǎn)細(xì)胞系的獲得都體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性
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【題目】下圖為甲、乙兩種單基因遺傳病的遺傳家系圖,其中一種遺傳病為伴性遺傳。人群中乙病的發(fā)病率為1/256。
下列敘述正確的是
A.甲病是伴X染色體隱性遺傳病
B.和的基因型不同
C.若與某正常男性結(jié)婚,所生正常孩子的概率為25/51
D.若和再生一個孩子,同時患兩種病的概率為1/17
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【題目】圖Ⅰ是某組織局部結(jié)構(gòu)模式圖;圖Ⅱ是人體甲狀腺激素分泌的調(diào)節(jié)示意圖,甲、乙、丙分別代表不同結(jié)構(gòu)名稱,X、Y代表激素名稱。下列敘述錯誤的是( )
A.據(jù)圖Ⅱ分析,人體缺碘時,X、Y的含量均低于正常值
B.圖Ⅰ中,B液和C液中均存在淋巴細(xì)胞和吞噬細(xì)胞
C.紅細(xì)胞中的氧氣進(jìn)入組織細(xì)胞被利用,需至少穿過12層磷脂分子層
D.圖Ⅱ中既存在分級調(diào)節(jié)也存在反饋調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)過程需A液、B液參與
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