果蝇是常见的遗传学实验材料,请回答下列问题:
(1)果蝇的常染色体上有性别转换基因T(transformer),隐性基因在纯合(tt)时导致雌果蝇转化为不育雄果蝇,但在雄果蝇中没有性转变效应.果蝇的眼色有红眼和白眼之分,由基因B和b控制,两对基因独立遗传.现将亲代白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交得F1,F1中雌、雄果蝇之比为1:3,且雌果蝇全为红眼,雄果蝇有红眼和白眼两种.让F1中雌、雄果蝇自由交配得到F2.
①控制果蝇眼色的基因位于 (填“X”“Y”或“常”)染色体上。
②写出亲本果蝇的基因型:雌果蝇 ,雄果蝇 。
③F2中雌雄果蝇性别之比为 ,F2红眼雄果蝇中不育果蝇的比例为 。
(2)在黑腹果蝇中,点状染色体(Ⅳ号染色体)缺失一条的个体可被称为单体,可以存活,而且能够繁殖后代.果蝇有眼和无眼是一对相对性状,相关基因位于常染色体上,且无眼为隐性基因,为探究无眼基因是否位于Ⅳ号染色体上,请完成以下实验:
实验步骤:
①让正常二倍体无眼果蝇与纯合有眼单体果蝇交配,获得F1代;
②统计F1代的性状表现,并记录。
实验结果预测及结论
①若F1代 ,则说明无眼基因位于Ⅳ号染色体上;
②若F1代 ,则说明无眼基因不位于Ⅳ号染色体上。
阅读如下材料:
材料甲:科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵在,得到了体型巨大的“超级小鼠”;科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草。
材料乙:T4溶菌酶在温度较高时易失去活性,科学家对编码T4溶菌酶的基因进行改造,使其表达的T4溶菌酶的第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸,在该半胱氨酸与第97为的半胱氨酸之间形成了一个二硫键,提高了T4溶菌酶的耐热性。
材料丙:兔甲和兔乙是同一物种的两个雌性个体,科学家将兔甲受精卵发育成的胚胎移植到兔乙的体内,成功产出兔甲的后代,证实了同一物种的胚胎可在不同个体的体内发育。
回答下列问题:
(1)材料甲属于基因工程的范畴。将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用法。构建基因表达载体常用的工具酶有。在培育转基因植物是,常用农杆菌转化法,农杆菌的作用是。
(2)材料乙属于工程范畴。该工程是指以分子生物学相关理论为基础,通过基因修饰或基因合成,对进行改造,或制造制造一种的技术。在该实例中,引起T4溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的序列发生了改变。
(3)材料丙属于胚胎工程的范畴。胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到种的、生理状况相同的另一个雌性动物体内,使之继续发育成新个体的技术。在资料丙的实例中,兔甲称为体,兔乙称为体。
红细胞生成素(EPO)是体内促进红细胞生成的一种糖蛋白,可用于治疗肾衰性贫血等疾病。由于天然EPO来源极为有限,目前临床使用的红细胞生成素主要来自于基因工程技术生产的重组人红细
胞生成素(rhEPO)期间要生产流程如右图
(1)EPO在人体细胞内合成的场所是____________。
(2)图中①所指的是____________技术,用该技术扩增与生物体内扩增所需酶的差异是______________________。
(3)图中的②与人体红细胞中提取的②是否相同?(填是或否)原因是____________。
(4)将含人EPO基因的表达载体导入受体细胞的方法是___________。用DNA分子杂交技术检测表达载体导入是否成功,基于的原理是_ ___。
(5)用凝胶色谱法初步分离纯化rhEPO,主要基于各种蛋白质_____________的差异。
下图一是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图,请据图作答。
(1)能否利用人的皮肤细胞来完成①过程并说明理由。______________________________。
(2)③过程断开的化学键名称为_____________,在体外PCR操作时实现该过程的处理方法为______________。
(3)若A中共有a个碱基对,其中腺嘌呤有b个,则③④⑤过程进行3次,至少需要提供鸟嘌呤脱氧核苷酸________个;利用PCR进行扩增时,除了4种脱氧核苷酸原料,还需加入________________________。
(4)为使过程⑧更易进行,可用_____________(试剂)处理大肠杆菌;为检测⑧过程是否成功,可将处理后的大肠杆菌置于_________________培养基上培养。
(5)将基因导入大肠杆菌获得的胰岛素还需进一步加工才具有活性,据此请你设计更好的方法制备胰岛素。(只需思路,不用具体步骤)_______________________________________。
毛角蛋白II型中间丝(KIFII)基因与绒山羊的羊绒质量密切相关。获得转KIFII基因的高绒质绒山羊的简单流程如图。
(1)过程①中最常用的运载工具是__________,所需要的酶是限制酶和_____________。
(2)在过程②中,用__________处理将皮肤组织块分散成单个细胞。在培养过程中,将成纤维细胞置于5%CO2的气体环境中,CO2的作用是________________。
(3)在过程③中,用______处理以获得更多的卵(母)细胞。成熟卵(母)细胞在核移植前需要进行____处理。
(4)从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是。在胚胎移植前,通过____________技术可获得较多胚胎。
PCR技术是把某一DNA片段在酶的作用下,在体外合成许多相同片段的一种方法,利用它能快速而特异的扩增任何要求的目的基因或DNA分子片段;电泳技术则是在外电场作用下,利用分子携带的净电荷不同,把待测分子的混合物放在一定的介质(如琼脂糖凝胶)中进行分离和分析的实验技术,利用它可分离氨基酸、多肽、蛋白质、核苷酸、核酸等物质作亲子鉴定。图中是电泳装置及相应电泳结果。
(1)电泳和叶绿体色素分离采用的纸层析法比较,后者使用的介质是________,叶绿体中的色素能够在滤纸上彼此分离开的原因是________________________________________________。
(2)PCR技术能把某一DNA片段进行扩增,依据的原理是_____________。PCR实验步骤主要包括。
(3)图3是把含21个氨基酸的多肽进行水解,得到的氨基酸混合物进行电泳的结果,据图可推知该多肽由______种氨基酸构成。
(4)图4通过提取某小孩和其母亲以及待测定的四位男性的DNA,分别由酶处理后,生成含有若干DNA片段,并进行扩增得到的混合物,然后进行电泳所得到的一组DNA指纹图谱。请分析:F1~F4中,谁是该小孩真正生物学上的父亲?为什么?____________________________________________________。
(5)电泳过程中分子的迁移速率除了与本身所带的净电荷的多少有关外,你认为还与什么因素有关?(至少列出一种)________________________________________________________。