題目列表(包括答案和解析)
控制哺乳動(dòng)物的性別對(duì)于畜牧生產(chǎn)有著十分重要的意義。目前,分離精子技術(shù)是有效的性別控制方法。例如:牛的X精子的DNA含量比Y精子的高出4%左右,利用這一差異人們借助特殊儀器將它們分離開來,再通過胚胎工程技術(shù)就可培育出所需性別的試管牛(如下圖所示)。
根據(jù)以上信息回答下列相關(guān)問題。
(1)試管動(dòng)物技術(shù)包括體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和________技術(shù)。
(2)圖中過程①中________的精子與成熟的卵子相遇時(shí),首先發(fā)生________反應(yīng)釋放出有關(guān)的酶直接溶解卵丘細(xì)胞之間的物質(zhì)。防止多精入卵的兩道屏障是透明帶反應(yīng)和__________________。
(3)胚胎移植時(shí),受體應(yīng)處于適合的生理狀況,此時(shí)可利用激素對(duì)供體與受體進(jìn)行__________________處理。
(4)為了確保得到所需性別的試管牛,往往需要對(duì)移植前的胚胎進(jìn)行性別鑒定,其中方法之一是取囊胚的________細(xì)胞,鏡檢其________。
(5)人們利用基因工程和試管動(dòng)物技術(shù)成功培育了轉(zhuǎn)基因試管動(dòng)物�;蚬こ滩僮鞯幕境绦蛑械暮诵氖莀_________________的構(gòu)建�?茖W(xué)家利用基因工程技術(shù),使轉(zhuǎn)基因試管動(dòng)物本身變成“批量生產(chǎn)藥物的工廠”。如將生長(zhǎng)激素基因與乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等調(diào)控組件重組在一起,通過__________________技術(shù)導(dǎo)入哺乳動(dòng)物的受精卵中,然后將受精卵培養(yǎng)成早期胚胎后移入母體子宮內(nèi),使其生長(zhǎng)發(fā)育成轉(zhuǎn)基因試管動(dòng)物,轉(zhuǎn)基因試管動(dòng)物進(jìn)入泌乳期后,可以通過分泌乳汁來生產(chǎn)所需要的藥物,這種轉(zhuǎn)基因試管動(dòng)物被稱為_________。
(6)利用基因工程和_________技術(shù)可培育出轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物。
為了研究一對(duì)相對(duì)性狀的顯隱性關(guān)系,分別采用小鼠和花生進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。
| 組別 | 實(shí)驗(yàn)過程 | 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 |
動(dòng)物實(shí)驗(yàn) | 1 | (1只)白色×(1只)黑色 | 生育3只黑色個(gè)體, 2只白色個(gè)體] |
2 | (1只)黑色×(1只)黑色 | 生育1只黑色個(gè)體 | |
3 | (1只)白色×(1只)1白色 | 生育4只白色個(gè)體 | |
植物實(shí)驗(yàn) | 1 | (1株)白種皮花生父本×(1株)紅種皮花生母本 | 收獲346粒種子, 全部是紅種皮 |
2 | 將第1次實(shí)驗(yàn)獲得的部分種子作父本與紅種皮花生作母本雜交 | 收獲1846粒種子, 全部是紅種皮 | |
3 | 將第1次實(shí)驗(yàn)獲得的部分種子作母本與紅種皮花生作父本雜交 | 收獲2002粒種子, 全部是白種皮 | |
4 | 將第1次實(shí)驗(yàn)獲得的部分種子進(jìn)行自交 | 收獲2499粒種子, 全部是白種皮 |
品系 | a | b | c | d | e![]() | f |
性狀 | 野生型 | 白眼 | 黑體 | 痕跡翅 | 棕眼 | 紫眼 |
染色體 | | X | II | II | III | II |
為了研究一對(duì)相對(duì)性狀的顯隱性關(guān)系,分別采用小鼠和花生進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。
|
組別 |
實(shí)驗(yàn)過程 |
實(shí)驗(yàn)結(jié)果 |
動(dòng)物實(shí)驗(yàn)[來源:] |
1 |
(1只)白色×(1只)黑色 |
生育3只黑色個(gè)體, 2只白色個(gè)體] |
2 |
(1只)黑色×(1只)黑色 |
生育1只黑色個(gè)體 |
|
3 |
(1只)白色×(1只)1白色 |
生育4只白色個(gè)體 |
|
植物實(shí)驗(yàn) |
1 |
(1株)白種皮花生父本×(1株)紅種皮花生母本 |
收獲346粒種子, 全部是紅種皮 |
2 |
將第1次實(shí)驗(yàn)獲得的部分種子作父本與紅種皮花生作母本雜交 |
收獲1846粒種子, 全部是紅種皮 |
|
3 |
將第1次實(shí)驗(yàn)獲得的部分種子作母本與紅種皮花生作父本雜交 |
收獲2002粒種子, 全部是白種皮 |
|
4 |
將第1次實(shí)驗(yàn)獲得的部分種子進(jìn)行自交 |
收獲2499粒種子, 全部是白種皮 |
(1)根據(jù)上述動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果,你對(duì)小鼠的毛色顯性和隱性的判斷是 ,根據(jù)植物實(shí)驗(yàn)結(jié)果,你認(rèn)為花生種皮的顯隱性關(guān)系是 ;植物育種學(xué)家在研究生物的遺傳規(guī)律方面比動(dòng)物育種學(xué)家更容易的關(guān)鍵因素是 。
(2)下表所示6個(gè)純種品系果蠅的性狀和控制這些性狀的基因所在的染色體編號(hào),品系a為顯性性狀,其余性狀均為隱性性狀。根據(jù)題意,回答問題:
品系 |
a |
b |
c |
d |
e |
f |
性狀 |
野生型 |
白眼 |
黑體 |
痕跡翅 |
棕眼 |
紫眼 |
染色體 |
|
X |
II |
II |
III |
II |
①若通過翅和眼的性狀,探究常染色體上的基因是否按自由組合定律遺傳時(shí),選擇什么樣的品系交配最恰當(dāng)? (填品系代號(hào))
②已知果蠅的直毛與分叉毛受控于一對(duì)等位基因,若實(shí)驗(yàn)室有純合的直毛和分叉毛雌、雄果蠅親本,如何通過雜交實(shí)驗(yàn)確定這對(duì)等位基因位于常染色體上還是X染色體上,請(qǐng)說明推導(dǎo)過程
。
(3)果蠅的灰身與黑身是一對(duì)相對(duì)性狀,直毛與分叉毛是另一對(duì)相對(duì)性狀。現(xiàn)有兩只親代果蠅雜交,子代表現(xiàn)型及比例如圖所示,則控制直毛的基因位于 染色體上。子代中雜合灰身直毛雌果蠅所占比例為 ;子代中灰身雄果蠅與黑身雌果蠅交配,可產(chǎn)生黑身果蠅的比例為 。
基因組(genome)包含的遺傳信息經(jīng)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生mRNA,一個(gè)細(xì)胞在特定生理或病理狀態(tài)下表達(dá)的所有種類的mRNA稱為轉(zhuǎn)錄子組(transcriptome)。很顯然,不同細(xì)胞在不同生理或病理狀態(tài)下轉(zhuǎn)錄子組包含的mRNA的種類不盡相同,mRNA經(jīng)翻譯產(chǎn)生蛋白質(zhì)。一個(gè)細(xì)胞在特定生理或病理狀態(tài)下表達(dá)的所有種類的蛋白質(zhì)稱為蛋白質(zhì)組(pro-teome)。同理,不同細(xì)胞在不同生理或病理狀態(tài)下所表達(dá)的蛋白質(zhì)的種類也不盡相同。蛋白質(zhì)是基因功能的實(shí)施者,因此對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、定位和蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用的研究將為闡明生命現(xiàn)象的本質(zhì)提供直接的基礎(chǔ)。
蛋白質(zhì)組學(xué)的研究,試圖比較細(xì)胞在不同生理或病理?xiàng)l件下蛋白質(zhì)表達(dá)的異同,對(duì)相關(guān)蛋白質(zhì)進(jìn)行分類和鑒定。更重要的是蛋白質(zhì)組學(xué)的研究要分析蛋白質(zhì)間相互作用和蛋白質(zhì)的功能。
蛋白質(zhì)組學(xué)的研究?jī)?nèi)容包括:
1.蛋白質(zhì)鑒定:可以利用一維電泳和二維電泳并結(jié)合Western等技術(shù),利用蛋白質(zhì)芯片和抗體芯片及免疫共沉淀等技術(shù)對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行鑒定研究。
2.翻譯后修飾:很多mRNA表達(dá)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)要經(jīng)歷翻譯后修飾如磷酸化、糖基化、酶原激活等。翻譯后修飾是蛋白質(zhì)調(diào)節(jié)功能的重要方式,因此對(duì)蛋白質(zhì)翻譯后修飾的研究對(duì)闡明蛋白質(zhì)的功能具有重要作用。
3.蛋白質(zhì)功能確定:如分析酶活性和確定酶底物,細(xì)胞因子的生物分析/配基-受體結(jié)合分析�?梢岳没蚯贸头戳x技術(shù)分析基因表達(dá)產(chǎn)物——蛋白質(zhì)的功能。另外對(duì)蛋白質(zhì)表達(dá)出來后在細(xì)胞內(nèi)的定位研究也在一定程度上有助于蛋白質(zhì)功能的了解。Clontech的熒光蛋白表達(dá)系統(tǒng)就是研究蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)定位的一個(gè)很好的工具。
4.對(duì)人類而言,蛋白質(zhì)組學(xué)的研究最終要服務(wù)于人類的健康,主要指促進(jìn)分子醫(yī)學(xué)的發(fā)展。如尋找藥物的靶分子。很多藥物本身就是蛋白質(zhì),而很多藥物的靶分子也是蛋白質(zhì)。藥物也可以干預(yù)蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用。
1.根據(jù)材料你能否確定基因控制蛋白質(zhì)合成過程?請(qǐng)你寫出該過程中遺傳信息傳遞的過程圖。
2.研究蛋白質(zhì)組有何意義?
(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(shí)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(duì)堿基) (數(shù)字表示該片段的存在以及數(shù)量) |
|||
分子量(kb) |
酶M |
酶N |
酶M+酶N |
1.0 |
1 |
|
1 |
2.0 |
|
|
1 |
3.0 |
|
|
1 |
4.0 |
|
|
1 |
5.0 |
1 |
|
|
6.0 |
|
|
1 |
7.0 |
|
1 |
|
9.0 |
|
1 |
|
10.0 |
1 |
|
|
(1)該mtDNA的長(zhǎng)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(qǐng)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(qǐng)簡(jiǎn)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)。現(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_____________。
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