【生物----选修3:现代生物科技专题】
抗凝血酶Ⅲ蛋白是一种血浆糖蛋白,临床上主要用于血液性疾病的治疗。下图为培育转基因奶牛获得抗凝血酶Ⅲ蛋白的流程。回答问题:
(1)过程①是 ,该过程常用的方法是 。
扩增抗凝血酶 Ⅲ蛋白基因经常采用 技术。
(2)过程②包括 技术和 技术;可用 技术获得多只与该转基因奶牛遗传物质相同的牛犊。
(3)若要检测牛奶中是否含有抗凝血酶Ⅲ蛋白,可采用 技术。
(4)如果检测发现抗凝血酶Ⅲ蛋白基因被导入了受精卵,但却没有检测到抗凝血酶Ⅲ蛋白的存在,那应该考虑分别位于目的基因首端和末端的 没有设计好,应从这方面考虑改善。
有研究者构建了H基因条件敲除小鼠用于相关疾病的研究,原理如图。构建过程如下:在H基因前后均插入LX序列突变成h基因(仍正常表达H蛋白),获得Hh雌性小鼠;将噬菌体的G酶基因插入6号染色体上,获得 雄鼠( 表示插入, 表示未插入G酶基因)
(1)以上述雌雄小鼠为亲本,最快繁殖两代就可以获得H基因条件敲除小鼠( 和 )。在该过程中,用于繁殖 的基因型是_____________。长期采用近亲交配,会导致小鼠后代生存和生育能力下降,诱发这种情况的遗传学原因是_____________。在繁殖时,研究人员偶然发现一只 不表达G酶的小鼠,经检测发现在6号和8号染色体上含有部分G酶基因序列,该异常结果形成的原因是_____________。
(2)部分小鼠的基因型鉴定结果如图2,③的基因型为_____________。结合图1的原理,若将图2中所有基因型的小鼠都喂食TM试剂一段时间后,检测H蛋白水平为0的是_____________(填序号)。
(3)某种病的患者在一定年龄会表现出智力障碍,该病与H蛋白表达下降有关(小鼠H蛋白与人的功能相同)。现有H基因完全敲除鼠甲和H基因条件敲除鼠乙用于研究缺失H蛋白导致该病发生的机制,更适合的小鼠是_____________(“甲”或“乙”),原因是_____________。
大豆是重要的粮油作物,提高大豆产量是我国农业领域的重要任务。我国研究人员发现,基因S在大豆品种DN(种子较大)中的表达量高于品种TL(种子较小),然后克隆了该基因(两品种中基因S序列无差异)及其上游的启动子序列,并开展相关研究。
(1)基因S启动子的基本组成单位是____________。
(2)通过基因工程方法,将DN克隆的“启动子D+基因S”序列导入无基因S的优质大豆品种YZ。根据题19图所示信息(不考虑未标明序列)判断构建重组表达载体时,为保证目标序列的完整性,不宜使用的限制酶是____________;此外,不宜同时选用酶SpeⅠ和XbaⅠ。原因是____________。
(3)为验证“启动子D+基因S”是否连接在表达载体上,可用限制酶对重组表达载体酶切后进行电泳。电泳时,对照样品除指示分子大小的标准参照物外,还应有______________。经验证的重组表达载体需转入农杆菌,检测转入是否成功的技术是______________。
(4)用检测后的农杆菌转化品种YZ所得再生植株YZ-1的种子变大。同时将从TL克隆的“启动子T+基因S”序列成功导入YZ,所得再生植株YZ-2的种子也变大,但小于YZ-1。综合分析,大豆品种DN较TL种子大的原因是_______________。
重庆石柱是我国著名传统中药黄连的主产区之一,黄连生长缓慢,存在明显的光饱和(光合速率不再随光强增加而增加)和光抑制(光能过剩导致光合速率降低)现象。
(1)探寻提高黄连产量的技术措施,研究人员对黄连的光合特征进行了研究,结果见图1。
①黄连的光饱和点约为________ 。光强大于 后,胞间二氧化碳浓度增加主要是由于________。
②推测光强对黄连生长的影响主要表现为_____。黄连叶片适应弱光的特征有______(答2点)。
(2)黄连露天栽培易发生光抑制,严重时其光合结构被破坏(主要受损的部位是位于类囊体薄膜上的色素蛋白复合体),为减轻光抑制,黄连能采取调节光能在叶片上各去向(题图2)的比例,提升修复能力等防御机制,具体可包括________(多选)。
①叶片叶绿体避光运动
②提高光合产物生成速率
③自由基清除能力增强
④提高叶绿素含量
⑤增强热耗散
(3)生产上常采用搭棚或林下栽培减轻黄连的光抑制,为增强黄连光合作用以提高产量还可采取的措施及其作用是_____。
LHON是线粒体基因A突变成a所引起的视神经疾病。我国援非医疗队调查非洲某地LHON发病情况,发现如下谱系。
(1)依据LHON遗传特点,Ⅲ-7与正常女性婚配所生子女患该病的概率为______。
(2)调查发现,LHON患者病变程度差异大(轻度、重度),且男性重症高发。研究发现,该特征与X染色体上的基因B突变成b有关。某轻度病变的女性与正常男性结婚,所生男孩有轻度患者,也有重度患者,其中重度患者核基因型为______。
(3)5'-CCCGCGGGA-3'为B基因的部分编码序列(非模板链),C为编码序列的第157位,突变成T后,蛋白序列的第______位氨基酸将变成______。
部分氨基酸密码子:丙氨酸(GCG)、缬氨酸(GUG)、色氨酸(UGG)、精氨酸(CGC或CGG或CGU)
(4)人群筛查发现, 基因型在女性中的占比为 ,那么 基因型在男性中的占比为______。
(5)镰状细胞贫血是非洲常见的常染色体隐性遗传病,每8个无贫血症状的人中有1个携带者。无贫血症状的Ⅲ-9(已知Ⅱ-5基因型为 ,Ⅱ-6基因型为 )与基因型为 的无贫血症状男性结婚,其子代为有镰状细胞贫血症状的LHON重度患者的概率为______。
金黄色葡萄球菌(简称Sa)是人体重要致病细菌、不规范使用抗生素易出现多重抗药性Sa。
(1)Sa产生抗药性可遗传变异的来源有______(至少答出2点)。
(2)推测Sa产生头孢霉素抗性与其R基因有关。为验证该推测,以图1中R基因的上、下游片段和质粒1构建质粒2,然后通过同源重组(质粒2中的上、下游片段分别与Sa基因组中R基因上、下游片段配对,并发生交换)敲除Sa的R基因。
①根据图1信息,简述质粒2的构建过程(需包含所选引物和限制酶):______,然后回收上、下游片段,再与SacII酶切质粒1所得大片段连接,获得质粒2。
②用质粒2转化临床分离的具有头孢霉素抗性、对氯霉素敏感的Sa,然后涂布在含______的平板上,经培养获得含质粒2的Sa单菌落。
③将②获得的单菌落多次传代以增加同源重组敲除R基因的几率,随后稀释涂布在含______的平板上,筛选并获得不再含有质粒2的菌落。从这些菌落分别挑取少许菌体,依次接种到含____________的平板上,若无法增殖,则对应菌落中细菌的R基因疑似被敲除。
④以③获得的菌株基因组为模板,采用不同引物组合进行PCR扩增,电泳检测结果如图2,表明R基因已被敲除的是______。