降钙素是一种多肽类激素,临床上用于治疗骨质疏松症等。人的降钙素活性很低,半衰期较短。某科学机构为了研发一种活性高、半衰期长的新型降钙素,从预期新型降钙素的功能出发,推测相应的脱氧核苷酸序列,并人工合成了两条72个碱基的 DNA单链,两条链通过 18个碱基对形成部分双链 DNA片段,再利用 Klenow酶补平,获得双链 DNA,过程如图。在此过程中发现,合成较长的核苷酸单链易产生缺失碱基的现象。分析回答下列问题:
(1)Klenow酶是一种 酶,合成的双链DNA有 个碱基对。
(2)获得的双链 DNAEcoRI(识别序列和切割位点-G↓ AATTC-)和 BamHI(识别序列和切割位点-T↓TATCC-)双酶切后插入到大肠杆菌质粒中,筛选含重组质粒的大肠杆菌并进行 DNA测序验证
①大肠杆菌是理想的受体细胞,这是因为它 。
②设计EcoRI和 BamHI双酶切的目的是 。
③要进行重组质粒的鉴定和选择,需要大肠杆菌质粒中含有 。
(3)经 DNA测序表明,最初获得的多个重组质粒,均未发现完全正确的基因序列,最可能的原因是 。
(4)人工合成的目的基因与人体内的降钙素基因在结构上不同之处在于 。
(5)如果从人体细胞中直接提取目的基因并导入细菌中,能否获得降钙素,为什么?
酶R能识别并切割按蚊X染色体上特定的DNA序列,使X染色体断裂。为控制按蚊种群数量,减少疟疾传播,科研人员对雄蚊进行基因工程改造。
(1)科研人员将酶R基因转入野生型雄蚊体内,使酶R基因仅在减数分裂时表达。由于转酶R基因雄蚊精子中的性染色体只能为_________,推测种群中_________性个体的数量明显下降,种群的_________失衡,达到降低种群数量的目的。
(2)研究中发现,转酶R基因雄蚊和野生型雌蚊交配后几乎不能产生后代,推测其原因是转酶R基因雄蚊精子中的酶R将受精卵中来自_________的X染色体切断了。为得到“半衰期”更_________(填“长”或“短”)的突变酶R,科研人员将酶R基因的某些碱基对进行_________,获得了五种氨基酸数目不变的突变酶R。
(3)分别将转入五种突变酶R的突变型雄蚊与野生型雌蚊交配,测定交配后代的相对孵化率(后代个体数/受精卵数)和后代雄性个体的比例。应选择_________的突变型雄蚊,以利于将突变酶R基因传递给后代,达到控制按蚊数量的目的。为使种群中有更多的个体带有突变酶R基因,该基因_________(填“能”或“不能”)插入到X染色体上。
(4)科研人员将野生型雄蚊和雌蚊各100只随机平均分成两组,培养三代后向两组中分别放入_________的雄蚊,继续培养并观察每一代的雌蚊子的比例和获得的受精卵数目,得到下图所示结果。实验结果表明,携带突变酶R的雄蚊能够有效降低_________,而携带酶R的雄蚊不能起到明显作用,其原因可能是_________。
阿尔茨海默病患者体内的β-淀粉样蛋白(Aβ)会引起神经小胶质细胞活化并分泌某些物质,导致病情加重。为探究Aβ和药物X的作用机理,科研人员进行了如下实验。
(1)研究发现,活化的神经小胶质细胞分泌白细胞介素1(IL-1)等_________因子,诱导神经细胞损伤,导致阿尔茨海默病加重。
(2)科研人员测定不同处理条件下神经小胶质细胞中IL-1基因的表达情况,结果如图1所示。
①据图1分析,实验的自变量是_________。2组实验可确定药物X_________。
②3组与1组结果比较,说明_________。通过比较2、_________三组实验结果分析,药物X能够缓解Aβ的作用,3、4、5、6组的结果说明_________。
(3) NF蛋白是促进IL-1基因转录的转录因子。科研人员检测下列不同处理条件下神经小胶质细胞的细胞核内NF蛋白的含量,结果如图2所示。据图2分析,Aβ可促进NF蛋白_________。
(4)正常细胞中,大部分NF蛋白与IK蛋白在细胞质中形成复合物稳定存在,Aβ能够促进IK蛋白的降解,释放出NF蛋白。为探究药物X的作用,实验组用_________处理,若细胞质中IK蛋白含量_________对照组,则说明药物X抑制Aβ的作用。
下图为某家族的遗传系谱图(□表示正常男性,○表示正常女性,■表示患病男性),请分析回答下列问题:
(1)若该病为白化病,则9号带有致病基因的概率为。
(2)若该病为红绿色盲(基因用b表示),则4号可能的基因型为,7号是纯合子的概率为。
(3)若8号同时患有白化病(基因用a表示)和红绿色盲(基因用b表示),则5号可能的基因型为,6号可能的基因型为,10号只患一种病的可能性是。
遗传学的研究知道,家兔的毛色是受A、a和B、b两对等位基因控制的。其中,基因A决定黑色素的形成;基因B决定黑色素在毛皮内的分散(黑色素的分散决定了灰色性状的出现);没有黑色素的存在,就谈不上黑色素的分散。这两对基因分别位于两对同源染色体上。育种工作者选用野生纯合子的家兔进行了如下图的杂交实验:
请分析上述杂交实验图解,回答下列问题:
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(1)控制家兔毛色的两对基因在遗传方式上___________(符合、不完全符合、不符合)孟德尔遗传定律,其理由是________________________________________。
(2)表现型为灰色的家兔中基因型最多有_________种;表现型为黑色的家兔中,纯合子的基因型为______________。
(3)在F2表现型为白色的家兔中,与亲本基因型不同的个体中杂合子占_______________。
(4)育种时,常选用某些野生纯合的黑毛家兔与野生纯合白兔进行杂交,在其后代中,有可能得到灰毛兔,请写出双亲的基因型依次是和。
下图为某雄性动物的某种细胞连续分裂过程中一个核中的染色体含量变化曲线图。据图回答:
(l)同源染色体上等位基因分离发生在,姐妹染色单体的分离发生在.(均用图中字母表示)
(2)表示有丝分裂过程的是,其中间期是,(均用图中字母表示)此时细胞中发生的主要变化是.
(3)存在同源染色体的时期有______________.(均用图中字母表示)
(4)请将下列图像与之相应的曲线区段写在下面