GDNF是一种神经营养因子。对损伤的神经细胞具有营养和保护作用。研究人员构建了含GDNF基因的表达载体(如图所示),并导入到大鼠神经干细胞中,用于干细胞基因治疗的研究。请回答:
(1)完成图中A过程必需的工具是 ;该基因治疗的受体细胞为 。
(2)若要构建含GDNF基因的表达载体,则需选择图中的 限制酶进行酶切。
(3)限制酶XhoI和限制酶HpaI的识别序列及切割位点分别是—C↓AATTG—和—G↓AATTC—。如下图表示四种质粒,其中,箭头所指部位为酶的识别位点,质粒的阴影部分表示标记基因。适于作为图示GDNF基因运载体的是 。
(4)下列有关限制性核酸内切酶和质粒运载体的描述,错误的是_______(多选)。
A.限制性核酸内切酶能识别DNA、切割DNA任一序列
B.限制性核酸内切酶的作用部位与RNA聚合酶的相同
C.使用质粒运载体是为了避免目的基因被分解
D.质粒运载体可能是从细菌或者病毒的DNA改造的
(5)经酶切后的载体和GDNF基因进行连接,连接产物经筛选得到的载体主要有三种:单个载体自连、GDNF基因与载体正向连接、GDNF基因与载体反向连接(如图所示)。为鉴定这3种连接方式,选择HpaI酶和BamHI酶对筛选的载体进行双酶切,若是正向连接的重组载体,其产生的酶切片段数为 个,反向连接的重组载体产生片段有 (多选)。
①100bp ②200bp ③600bp ④700bp ⑤6000bp ⑥6500bp
研究者发现,当水流喷射到海兔(螺类的一种)的喷水管皮肤时会引起鳃肌收缩,导致喷水管和鳃收缩,称为缩鳃反射。当喷水管重复受到温和的喷水刺激时,缩鳃反射的幅度越来越小,即产生习惯化。对已产生习惯化的海兔,用短暂电流刺激其头部皮肤(对海兔为伤害性刺激),再用水流刺激喷水管,结果产生的缩腮反射比只用水流刺激喷水管强烈,即产生去习惯化。相关结构及发生机制如下图。请分析并回答:
(1)图示中参与缩腮反射的神经元至少有_________个。
(2)为研究海兔重复受到温和喷水刺激产生习惯化的原因,科研人员进行了如下实验。
连续电刺激部位 测量指标及现象 |
喷水管皮肤 |
感觉神经元 |
运动神经元 |
感觉神经元电位变化 |
持续产生 |
持续产生 |
? |
运动神经元电位变化 |
逐渐减弱 |
逐渐减弱 |
持续产生 |
肌肉收缩程度 |
逐渐减弱 |
逐渐减弱 |
一直正常 |
①神经元受到适宜刺激时,受刺激部位膜内电位变化是_____。表中“?”处应填写_________,原因是_________。
②根据实验结果,推测海兔重复受到温和喷水刺激产生习惯化是由于兴奋在_________部位传递减弱或受阻。
(3)研究者通过实验证明去习惯化形成的原因是:当伤害刺激作用于头部皮肤时,神经元L29兴奋并释放_________,再受到喷水刺激后,引起感觉神经元在兴奋时其轴突末稍释放更多的神经递质。据此判断,仅用短暂电流刺激海兔头部的皮肤_________(能/不能)产生缩鳃反射,理由是_________。
(4)根据去习惯化形成机制,推测习惯化产生的原因是连续温和喷水刺激导致_________。
图甲和图乙分别表示单侧光和不同浓度生长素对植物根和茎生长的影响。请分析并回答:
(1)据图甲可知,该植物幼苗的茎已表现出向光性,且测得其背光侧的生长素浓度为n(如图乙所示),则其向光侧生长素浓度范围是_________。
(2)据图乙可知,根和茎对生长素反应的灵敏程度依次为_________,据此推测根的向光侧和背光侧分别对应图乙中的_________点,根的背光生长现象体现了生长素的作用具有_________特点。
(3)有同学设计如下实验验证“植物根尖产生的生长素在幼根处进行极性运输”,请绘图表示实验组结果并标注说明。
(4)若先用某种抑制剂(不破坏IAA、不影响细胞呼吸)处理实验根尖切段,再重复(3)实验,结果实验组和对照组的接受琼脂块中均检测不到放射性,则该抑制剂的作用机理可能是_________。
某二倍体植物的花色受独立遗传且完全显性的三对基因(用Ii、Aa、Bb表示)控制。研究发现,体细胞中b基因数多于B时,B基因的表达减弱而形成粉红花突变体。基因控制花色色素合成的途径、粉红花突变体体细胞中基因与染色体的组成(其它基因数量与染色体均正常)如图甲乙所示。请分析并回答:
(1)正常情况下,甲图示意的红花植株基因型有_________种。
(2)突变体①、②、③的花色相同,这说明花色色素的合成量与体细胞内_________有关。对B与b基因的mRNA进行研究,发现其末端序列存在差异(见下图所示)。
二者编码的氨基酸在数量上相差_________个(起始密码子位置相同,UAA、UAG与UGA为终止密码子),其根本原因是B基因和b基因的_________不同。
(3)基因型为iiAaBb的花芽中,出现基因型为iiAab的一部分细胞,推测这是在细胞分裂过程中染色体发生_________变异导致的。基因型为iiAAb的突变体自交所形成的受精卵中约有1/4不能发育,推测其原因是_________。
(4)欲确定iiAaBbb植株属于图乙中的哪种突变体,设计实验如下。
假设:图乙所示的染色体上不携带I与i、A与a基因;实验过程中不存在基因突变与交叉互换;各型配子活力相同。
实验步骤:
让该突变体植株与基因型为iiAAbb的植株杂交,观察并统计子代表现型及比例。
预测结果:
Ⅰ.若子代表现型及比例为_________,则该突变体植株属于突变体①类型;
Ⅱ.若子代表现型及比例为_________,则该突变体植株属于突变体②类型;
Ⅲ.若子代表现型及比例为_________,则该突变体植株属于突变体③类型。
科学家在研究DNA分子复制方式时提出了三种假说如图甲(弥散复制:亲代双链被切成双链片段,而这些片段又可以作为新合成双链片段的模板,新、老双链片段又以某种方式聚集成“杂种链”);图乙是采用同位素示踪技术和离心处理来探究DNA复制方式的过程图解。请分析并回答:
(1)为说明b组DNA均分布于中密度带,除了与_________组结果比较外,还需要另设一组:将细菌在含有_________的培养基中生长多代,提取DNA并离心。
(2)b组结果支持_________假说。若将b组DNA双链分开来离心,结果为“轻”和“重”两条密度带,这一结果不支持_________假说,也可通过图乙中_________组的结果来排除该假说。
(3)利用以上判断结果,若继续培养c组细菌,使其再繁殖一代,取样提取DNA并离心,与c组实验结果相比会发现密度带的_________不发生变化,_________密度带的DNA所占比例下降。
某种野生型油菜存在一种突变体,叶绿素、类胡萝卜素含量均低,其叶片呈现黄化色泽。野生型和突变体的成熟叶片净光合速率、呼吸速率及相关指标见下表。请分析并回答:
指标 类型 |
类胡萝卜素/叶绿素 |
叶绿素a/b |
净光合速率 (μmolCO2•m-2•s-1) |
胞间CO2浓度 (μmol CO2•m-2•s-1) |
呼吸速率 (μmol CO2•m-2•s-1) |
野生型 |
0.28 |
6.94 |
8.13 |
210.86 |
4.07 |
突变体 |
0.32 |
9.30 |
5.66 |
239.07 |
3.60 |
(1)叶绿素和类胡萝卜素分布于叶绿体的_________上;欲测定色素含量,可先用_________(溶剂)提取叶片中的色素。
(2)据测定,突变体处于发育初期的叶片,类胡萝卜素与叶绿素的比值为0.48,可以推测,叶绿素在色素组成中所占的比例随叶片发育逐渐_________。与野生型相比,突变体中发生的改变可能_________(促进/抑制)叶绿素a向叶绿素b的转化。
(3)突变体成熟叶片中叶绿体消耗CO2的速率比野生型低_________μmolCO2•m-2•s-1。经分析,研究人员认为CO2浓度不是导致突变体光合速率降低的限制因素,依据是_________。
(4)进一步研究发现,野生型油菜叶片光合作用产生的磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)运向种子有两条代谢途径(见右图)。已知基因与其反义基因分别转录出的RNA可相互结合,从而阻断该基因表达的_________过程。结合已知并据图分析研究人员设计了_________(酶)基因的反义基因,并将其导入野生型油菜从而抑制种子中该酶的合成,最终培育出产油率提高的油菜。