下表中列出了几种限制酶识别序列及其割位点,图一、图二中箭头表示相关限制酶的位点。请回答下列问题:
限制酶 |
BamH I |
Hind Ⅲ |
EcoR I |
Sma I |
识别序列及切割位点 |
↓ GGATCC CCTAGG ↑ |
↓ AAGCTT TTCGAA ↑ |
↓ GAATTC CTTAAG ↑ |
↓ CCCGGG GGGCCC ↑ |
(1) 一个图一所示的质粒分子经Sma I切割前后,分别含有___________个游离的磷酸基团。
(2) 若对图一中质粒进行改造,插入Sma I 酶切位点越多,质粒的稳定性越_____________。
(3) 用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒,不能使用Sma I切割,原因是____________。
(4) 与只是用EcoR I 相比较,使用BamH I和Hind Ⅲ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止___________。
(5) 为了获取重组质粒,将切割后的质粒与目的基因片段混合,并加入_______________。
(6) 重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了_____________。
(7) 为了从cDNA 文库中分离获取蔗糖转基因,将重组质粒导入丧失吸收蔗糖的能力的大肠杆菌突变体,然后在________________的培养基中培养,以完成目的基因表达的初步检测。
(8)若将某一目的基因转入某一植物的核基因组中,确定该目的基因是否已整合到某一染色体上,方法之一是测定该染色体的___________________。
回答有关酶工程的问题。
固定化酶是从20世纪60年代迅速发展起来的一种技术。东北农业大学科研人员利用双重固定法,即采用戊二醛作交联剂(使酶相互连接),海藻酸钠作为包埋剂来固定小麦酯酶,研究固定化酶的性质,并对其最佳固定条件进行了探究。下图显示的是部分研究结果 (注:酶活力为固定化酶催化化学反应的总效率,包括酶活性和酶的数量)。
(1)酶的固定化技术的应用最主要的目的是______________________________________。
(2)从对温度变化适应性和应用范围的角度分析,甲图所示结果可以得出的结论是
__________________________________________________________________________。
(3)乙图曲线表明浓度为____________的海藻酸钠包埋效果最好,当海藻酸钠浓度较低时,酶活力较低原因可能是_________________________________________________ ______。
(4)固定化酶的活力随使用次数的增多而下降,由丙图可知,固定化酯酶一般重复使用______________次后酶活力明显下降。
(5)研究人员固定小麦酯酶不采用海藻酸钠直接包埋,而是同时用戊二醛作交联剂,这是因为_____________________________________________________________。
(6)根据介绍,科研人员所采用的固定化技术可用下图中的______ 表示。在对酶进行固定化技术处理之前,还需要对酶进行分离提纯,其基本步骤中,可用 _______________ 的方法使酶蛋白沉淀,从而层析出来。
回答有关遗传病的问题。
下图为甲种遗传病(基因为A、a)和乙种遗传病(基因为B、b)的家系图。其中一种遗传病基因位于常染色体上,另一种位于X染色体上,已知II-11不携带甲、乙致病基因。(概率用分数表示)。
(1)甲种遗传病的遗传方式为____________________。
(2)Ⅲ-13的基因型及其概率为_____________________________。
(3)由于Ⅲ-14患有两种遗传病,其兄弟Ⅲ-13在婚前进行遗传咨询,已知正常女性人群中甲、乙两种遗传病基因携带者的概率分别为1/10000和1/100。H如果是男孩则患甲病的概率是__________、患乙病的概率____________;如果是女孩则患甲病的概率是________、患乙病的概率是________________;因此建议___________ ______________。
(4)Ⅲ-18经检查发现患有血友病,假设血友病基因与上述甲或乙种遗传病基因存在着连锁的现象,两基因间的交换值为20%,II-10与II-11夫妇想再生一个健康的男孩,预测其概率为 ________。
(5)除遗传咨询以外,优生优育的措施还包括(写出一点即可)______________________。
回答有关遗传信息传递与表达的问题。
限制酶能识别特定的DNA序列,并进行剪切。现以2种不同的限制酶对一个5000bp(bp为碱基对)大小的线状DNA进行剪切,相关实验及数据如下表。
第一步水解 |
产物(bp) |
第二步水解 |
产物(bp) |
|
实验1 |
A酶切割 |
2100 |
将第一步水解产物分离后,分别用B酶切割 |
200、1900 |
1400 |
600、800 |
|||
1000 |
1000 |
|||
500 |
500 |
|||
实验2 |
B酶切割 |
2500 |
将第一步水解产物分离后,分别用A酶切割 |
1900、600 |
1300 |
800、500 |
|||
1200 |
1000、200 |
|||
实验3 |
经A酶和B酶同时切割 |
1900、1000、800、600、500、200 |
(1)由单酶剪切的片段数可知,A酶和B酶的酶切位点分别为_______个和_______个。
(2)图1是经A酶切割后获得的2100bp片段,图 2是经B酶切割后获得的2500bp片段。分别在图中标出该片段在第二步水解时,B酶和A酶的切割位点。
(3)综合实验数据的分析,在图3中绘制出实验3的酶切图谱。
外源基因需导入受体细胞才能使其蕴含的 遗传信息得到表达。图4显示一种外源基因导入受体细胞的方法。
(4)图4所示的导入方法称为_____________________。
(5)在动物基因工程中,受体细胞通常采用______________细胞。
(6)若山羊体内被转入蛋白质药物基因,该基因正常表达,从而在山羊乳汁中获得药物,这就是动物基因工程培育的__________________。
(7)若想上述山羊后代个体都能保持转基因动物的特性,可以结合___________技术繁殖获得后代。
回答有关人体内环境自稳态问题。
在运动过程中身体需要维持稳定状态。图1和图2分别表示一个运动员与一个常人在运动和休息状态下每分钟的血流量(用心输量表示)和耗氧量数据。
(1)图中数据显示,休息状态和大运动量时比较,运动员和常人的心输出量和肌肉耗氧量都出现了变化,分析其中的原因:________________________________________ 。
(2)常人和运动员进行相同程度的大运动量,运动员的心输出量比常人多,原因是_______。
(3)大运动量后,经测量可发现人体皮肤处的温度会迅速上升,这是因为_______________。
(4)由图1可知,运动时人体__________(收缩/舒张)压升高,此时,______________神经活动加强,进而影响效应器官心脏和血管活动。
(5)剧烈运动时,人体肌细胞会因供血不足而产生大量_________进入细胞外液,但并不会引起血浆中pH发生剧烈的变化。这是因为___________________________________________________________________。
(6)大运动量后,机体因出汗而大量失水,同时引起口渴。此时,水的摄入需求主要由__________________控制,水的排出主要取决于__________________________的浓度。
回答下列有关微生物的问题。
下图显示微生物的接种实验中的一些步骤。
(1)图中的接种工具的名称是_________________。
(2)解释步骤①和②的操作:
步骤①中,为何要将接种工具灼烧至变红?_____________________________________
步骤②中,为何要将接种工具冷却?___________________________________________
(3)图示接种方法的目的是______________________________________________________。
分别用三个平板培养三种细菌(E.coli、S.albus、B.subtilis),然后在培养基上打出直径为3mm的孔,并在孔中加入一定浓度的甲抗生素,经过一定时间培养后,可以在孔的周围观察到一圈清晰区,此乃抑制细菌生长所致。测量清晰区的直径(如图所示),数据如下表。
细菌 |
不同浓度甲抗生素条件下清晰区直径(mm) |
||||
5μg/mL甲 |
7.5μg/mL甲 |
10μg/mL甲 |
15μg/mL甲 |
20μg/mL甲 |
|
E.coli |
7 |
10 |
14 |
16 |
16 |
S.albus |
— |
5 |
8 |
13 |
17 |
B.subtilis |
5 |
7 |
9 |
14 |
19 |
(4)比较10μg/mL甲抗生素和20μg/mL甲抗生素在控制E.coli和S.albus方面的效用。___________________________________________________________________________
(5)在控制S.albus方面,甲抗生素具有抑菌作用的最低浓度是多少?___________________
(6)有人感染B.subtilis而患病。举出三项理由,解释为什么用25μg/mL甲抗生素治疗该病人是不明智的做法。
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________。