(10分)mtDNA是存在于人類細(xì)胞線粒體中雙鏈閉合環(huán)狀的DNA分子,具有自我復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和控制合成蛋白質(zhì)的功能。mtDNA的類型具有明顯的種族特異性。現(xiàn)用兩種限制性核酸內(nèi)切酶M和N切割某人的mtDNA(限制酶M和N的識別序列和切割位點(diǎn)如圖1所示),然后通過凝膠電泳分離DNA片段(通電狀態(tài)下,不同分子量的DNA片段在瓊脂中的移動(dòng)距離不同從而被分離),分析后得到下表。
凝膠電泳結(jié)果(1kb=1000對堿基) (數(shù)字表示該片段的存在以及數(shù)量) |
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分子量(kb) |
酶M |
酶N |
酶M+酶N |
1.0 |
1 |
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1 |
2.0 |
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1 |
3.0 |
|
|
1 |
4.0 |
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1 |
5.0 |
1 |
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6.0 |
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1 |
7.0 |
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1 |
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9.0 |
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1 |
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10.0 |
1 |
|
|
(1)該mtDNA的長度為___________kb。在該DNA分子中,M酶與N酶的切割位點(diǎn)分別有____________個(gè)。
(2)M酶與N酶切出的能相互粘連的末端能在______________酶的作用下相互連接,請將連接的結(jié)果表示出來:_______________________。連接后的序列是否可以用M酶、N酶進(jìn)行切割,請簡述理由:________________________________________。
(3)圖2為真核細(xì)胞的某基因的結(jié)構(gòu)圖以及限制酶M和N的切割位點(diǎn),F(xiàn)用酶切法直接從供體細(xì)胞中切割圖2中的基因從而獲得目的基因,可選用酶______來切割。這個(gè)方法雖然操作方便,但切割下的基因中含有不能指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的區(qū)域。因此,目前往往采用逆轉(zhuǎn)錄的人工合成的方法,其基本步驟是:__________________。
圖2
(4)已知圖2中Ⅱ區(qū)的堿基數(shù)是2000個(gè),其中陰影區(qū)域堿基數(shù)是800個(gè),空白區(qū)域中G 和C的總數(shù)共有400個(gè),則由該區(qū)轉(zhuǎn)錄的mRNA中A和U總數(shù)是_____________。
(1)16kb; 3、2
(2)DNA連接酶 否,連接后的序列不是M酶和N酶所能識別的特定的堿基序列
(3)N; 從表達(dá)該基因的細(xì)胞中分離出mRNA,在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下,形成單鏈DNA,再經(jīng)過復(fù)制形成雙鏈DNA
(4)400
【解析】
試題分析:(1)由酶M切割得到三個(gè)片段,三個(gè)片段的長度相加即為該DNA的長度:1.0+5.0+10.0=16kb。由切割得到的片段可知酶M在該DNA分子上有3個(gè)酶切位點(diǎn),酶N在該DNA分子上有2個(gè)酶切位點(diǎn)。
(2)酶M和酶N切割后產(chǎn)生的黏性末端相同,,可在DNA連接酶的作用下相互連接。兩者切割后連接起來的片段如下:
——AGATCC——
——TCTAGG——
由圖示可知該序列不是M酶和N酶所能識別的特定的堿基序列。
(3)基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段,可指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成,所以依據(jù)圖示可知:獲得目的基因需用酶N切割,酶M會(huì)破壞目的基因的結(jié)構(gòu)。目前往往采用逆轉(zhuǎn)錄的人工合成的方法,其基本步驟是從表達(dá)該基因的細(xì)胞中分離出mRNA,在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下,形成單鏈DNA,再經(jīng)過復(fù)制形成雙鏈DNA。
(4)能指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的序列的堿基總數(shù)=2000-800=1200個(gè),轉(zhuǎn)錄圖如下:
依據(jù)圖示分析可知信使RNA中A+U的數(shù)量=DNA分子在1/2*(A+T)的數(shù)量。DNA分子中G+C=400個(gè),所以A+T=1200-400=800個(gè),則信使RNA中A+U的數(shù)量=1/2*800=400。
考點(diǎn):本題考查基因工程和遺傳信息表達(dá)的相關(guān)知識,意在考查運(yùn)用所學(xué)知識與觀點(diǎn)并結(jié)合題示信息,通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學(xué)問題進(jìn)行解釋、推理,做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論。
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科目:高中生物 來源:2012屆廣西省南寧市高三第一次適應(yīng)性測試?yán)砜凭C合能力測試生物試卷(解析版) 題型:綜合題
(9分)大腸桿菌在自然環(huán)境中廣泛存在,種類繁多,有的有害有的則有益:其代謝類型和在生態(tài)系統(tǒng)中的地位隨著其生存的環(huán)境不同而不同。2011年腸出血性大腸桿菌(EHEC)感染引發(fā)的溶血性尿毒綜合癥在歐洲多國陸續(xù)暴發(fā),引起世界各國的關(guān)注。結(jié)合相關(guān)信息,回答下列問題。
(1)存在于人類和恒溫動(dòng)物腸道內(nèi)的腸出血性大腸桿菌(EHEC),其代謝類型最可能是 ,它在生態(tài)系統(tǒng)中的地位是 。
(2)腸出血性大腸桿菌(EHEC)產(chǎn)生的腸毒素,可引起患者的局部腸出血并使血管和腎功能受損,腸毒素是大腸桿菌的 (填初級或次級)代謝產(chǎn)物,據(jù)研究這種腸毒素可被霍亂外毒素的抗毒素中和,對此現(xiàn)象合理的解釋是 。
(3)此次暴發(fā)的大腸桿菌是一種嵌合體,它包含了多種大腸桿菌的遺傳物質(zhì)。它還含有瘟疫細(xì)菌的DNA,產(chǎn)生這種變異來源屬于 。
(4)腸出血性大腸桿菌(EHEC)感染引發(fā)的溶血性尿毒綜合癥用多種抗生素治療均無效,表現(xiàn)出很強(qiáng)的耐抗生素性,說明腸出血性大腸桿菌(EHEC)體內(nèi)含有 。
(5)下表是某培養(yǎng)基成分含量:
若用此培養(yǎng)基來培養(yǎng)腸出血性大腸桿菌(EHEC),還應(yīng)在培養(yǎng)基成分中添加 ,如果再加入伊紅和美藍(lán),按用途分此培養(yǎng)基叫 ,接著用此培養(yǎng)基 (能或不能)檢測出飲用水和乳制品是否含有腸出血性大腸桿菌(EHEC)。
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科目:高中生物 來源:2013年上海市長寧、嘉定區(qū)高三高考二模生物試卷 題型:綜合題
mtDNA是存在于人類細(xì)胞線粒體中雙鏈閉合環(huán)狀的DNA分子,具有自我復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和控制合成蛋白質(zhì)的功能。mtDNA的類型具有明顯的種族特異性。若用兩種識別切割序列完全不同的限制酶M和N切割某人的mtDNA,通過凝膠電泳分離分析得下表。限制酶M和N的識別序列和切割位點(diǎn)如圖所示。
凝膠電泳結(jié)果 (1kb=1000對堿基)(+表示該片段的存在以及含量) |
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分子量(kb) |
酶M |
酶N |
酶M+酶N |
1.0 |
+ |
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+ |
2.0 |
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|
+ |
3.0 |
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|
+ |
4.0 |
|
|
+ |
5.0 |
+ |
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|
6.0 |
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|
+ |
7.0 |
|
+ |
|
9.0 |
|
+ |
|
10.0 |
+ |
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|
⑴.該mtDNA的長度為___________kb。在該DNA分子中,M酶與N酶的切割位點(diǎn)分別有____________個(gè)。
⑵.M酶與N酶切出的能相互粘連的末端能在______________酶的作用下相互連接,請將連接的結(jié)果表示出來:_______________________。連接后的序列是否可以用M酶、N酶進(jìn)行切割,并簡述理由:_________________________________________________
⑶.有人認(rèn)為mtDNA能成為研究人類起源與進(jìn)化的一個(gè)有力工具,請簡述理由:_________________________________________________________________________ 。
下圖為真核細(xì)胞的某基因的結(jié)構(gòu)圖以及限制酶M和N的切割位點(diǎn)。
⑷.現(xiàn)用該基因作為目的基因,若采用直接從供體細(xì)胞中分離,具體方法是:_____________。這個(gè)方法雖操作方便,但切割下的基因中含有不能指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的區(qū)域。因此,目前往往采用逆轉(zhuǎn)錄的人工合成的方法,其基本步驟是:__________________________。
⑸.已知Ⅱ區(qū)的堿基數(shù)是2000個(gè),其中陰影區(qū)域堿基數(shù)是800個(gè),空白區(qū)域中G和C的總數(shù)共有400個(gè),則由該區(qū)轉(zhuǎn)錄的mRNA中A和U總數(shù)是 。
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科目:高中生物 來源:2012-2013學(xué)年浙江省寧波市高三高考模擬理綜生物試卷 題型:選擇題
mtDNA是存在于人類細(xì)胞線粒體中雙鏈閉合環(huán)狀的DNA分子,具有自我復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和控制合成蛋白質(zhì)的功能。mtDNA的類型具有明顯的種族特異性。若用兩種識別切割序列完全不同的限制酶M和N切割某人的mtDNA,通過凝膠電泳分離分析得下表。限制酶M和N的識別序列和切割位點(diǎn)如圖所示。
凝膠電泳結(jié)果:(1kb=1000對堿基)(+表示該片段的存在以及含量)
分子量(kb) |
1.0 |
2.0 |
3.0 |
4.0 |
5.0 |
6.0 |
7.0 |
9.0 |
10.0 |
|
酶M |
+ |
|
|
|
+ |
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|
|
+ |
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酶N |
|
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|
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+ |
+ |
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酶M+酶N |
+ |
+ |
+ |
+ |
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+ |
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下列說法中錯(cuò)誤的是
A.該mtDNA的長度為16kb
B.在該DNA分子中,M酶與N酶的切割位點(diǎn)如圖所示
C.M酶與N酶切出的能相互粘連的末端能在DNA連接酶的作用下相互連接,連接后的序列可以用M酶、N酶進(jìn)行切割
D.mtDNA能成為研究人類起源與進(jìn)化的一個(gè)有力工具
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科目:高中生物 來源: 題型:單選題
分子量(kb) | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.0 | 6.0 | 7.0 | 9.0 | 10.0 | |
酶M | + | + | + | |||||||
酶N | + | + | ||||||||
酶M+酶N | + | + | + | + | + |
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