(现代生物科技)用小鼠进行DNA重组研究中形成的“基因敲除”技术,能“敲除”DNA分子上的特定基因。该技术的主要过程如下:
第一步:分离小鼠胚胎干细胞,这些细胞中含有需要改造的基因,称“靶基因”。
第二步:获取与“靶基因”同源的DNA片断,利用特定技术在该DNA片段上插入neoR基因
(新霉素抗性基因)成为突变DNA(如下图),使该片段上的靶基因失活。
第三步:将插入neoR基因(新霉素抗性基因)的靶基因转移入胚胎干细胞,再通过同源互换,用失活靶基因取代两个正常靶基因中的一个,完成对胚胎干细胞的基因改造。
第四步:将第三步处理后的胚胎于细胞,转移到特定培养基中筛选培养。
其基本原理如下图所示:
(1)第二步中neoR基因插入靶基因使用的工具酶是 。neoR基因不仅能使靶基因失活,还是 ;“靶基因失活”的含义是
(2)从研究者成功获得如上图所示的“敲除”一个靶基因的胚胎干细胞,到将该细胞培育成“基因敲除”小鼠,运用到的生物技术有 、 、 等。
(3)科学家可以通过‘“基因敲除”技术来治疗疾病,上题中获得的基因敲除小鼠,能否直接用来研究基因功能并说明原因 ,
。
回答下列有关遗传的问题。
(1)图1是人类性染色体的差别部分和同源部分的模式图。有一种遗传病,仅有父亲传给儿子不传给女儿,该致病基因位于图中的部分。
(2)图2是某家族系谱图。
1)甲病属于遗传病。
2)从理论上讲,Ⅱ-2和Ⅱ-3的女儿都患乙病,儿子患乙病的几率是1/2。由此可见,乙病属于遗传病。
3)若Ⅱ-2和Ⅱ-3再生一个孩子,这个孩子同时患两种病的几率是。
4)该家系所在地区的人群中,每50个正常人中有1个甲病基因携带者,Ⅱ-4与该地区一个表现正常的女孩子结婚,则他们生育一个患甲病男孩的几率是。
(3)研究表明,人的
血型不仅由位于9号染色体上的
基因决定,还与位于第19号染色体上的
基因有关。在人体内,前体物质在
基因的作用下形成
物质,而
的人不能把前体物质转变成
的物质。
物质在
基因的作用下,形成凝集原
;
物质在
基因的作用下形成凝集原
;而
的人不能转变
物质。其原理如图3所示。
1)根据上述原理,具有凝集原B的人应具有基因和基因。
2)某家系的系谱图和如图4所示。Ⅱ-2的基因型为
,那么Ⅲ-2的基因型是。
3)一对基因型为
的夫妇,生血型为
型血的孩子的几率是。
氯苯化合物是重要的有机化工原料,原因不易降解,会污染环境。某研究小组依照下列实验方案(图1)筛选出能高效降解氯苯的微生物
菌,培养基配方如表1.
(1)配制Ⅱ号固体培养基时,除添加Ⅱ号液体培养基成分外,还应添加1%的。
(2)培养基配制时,灭菌与调PH的先后顺序是。
(3)从用途上来说,Ⅰ号培养基和Ⅱ号培养基分别属于培养基和培养基。在Ⅱ号培养基中,为
菌提供氮源的成分是。
(4)在营养缺乏或环境恶劣时,
的菌体会变成一个圆形的休眠体,这种休眠体被称为
。
(5)将
菌接种在含不同浓度氯苯的Ⅲ号培养液中培养,得到生长曲线(如图2)。从图2可知
菌在培养条件下最早停止生长,其原因是。
回答下列有关高等植物光合作用的问题。
(1)图1中分子
的名称是。
(2)
物质的形成过程是:光能活化位于上的分子,释放出,并经最终传递最终生成
.
(3)在暗反应中,
必须与
(五碳化合物)结合,这是
被固定的第一步,
可循环使用,使光合作用不断进行,但
也可与
结合,生成三碳化合物和一个二氧化碳,此二碳化合物不参与光合作用,图2为不同
浓度下叶表面温度与光合作用速率的关系。回答下列问题。
1)据图2,该植物在25℃、适宜光照、1.5%与21%的
浓度下,每小时单位叶面积积累的葡萄糖的差值是。(相对分子质量:
-44,葡萄糖-180.计算结果保留一位小数。)结合暗反应的过程,解释不同氧浓度下葡萄糖积累量产生差异的原因:。
2)图2说明不同叶表面温度、不同氧浓度与光合作用速率的关系是。
人体细胞内含有抑制癌症发生的
53基因,生物技术可对此类基因的变化进行检测。
(1)目的基因的获取方法通常包括和。
(2)上图表示从正常人和患者体内获取的
53基因的部分区域。与正常人相比,患者在该区域的碱基会发生改变,在上图中用方框圈出发生改编的碱基对,这种变异被称为。
(3)已知限制酶
识别序列为
,若用限制酶
分别完全切割正常人和患者的
53基因部分区域(见上图),那么正常人的会被切成个片段,而患者的则被切割成长度为对碱基和对碱基的两种片段。
(4)如果某人的
53基因部分区域经限制酶E完全切割后,共出现170、220、290和460碱基对的四种片段,那么该人的基因型是(以
+表示正常基因,
表示异常基因)。
回答下列有关植物组织培养的问题。
(1)用于植物组织培养的植物材料称为。
(2)组织培养中的细胞,从分化状态转变为未分化状态的过程称为。
(3)在再分化阶段所用的培养基中,含有植物激素X和植物激素
,逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比,未分化细胞群的变化情况如下图所示,据图指出两种激素的不同浓度比与形成芽、根、愈伤组织的关系:
1)当植物激素
与植物激素
的浓度比等于1时,;
2);
3);
(4)若植物激素
是生长素,在植物组织培养中其主要作用是;则植物激素
的名称是。
(5)生产上用试管苗保留植物的优良性状,其原因是。