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微生物吸附是重金属废水的处理方法之一。金属硫蛋白(MT)是一类广泛存在于动植物中的金属结合蛋白,具有吸附重金属的作用。科研人员将枣树的MT基因导入大肠杆菌构建工程菌。回答下列问题:

(1)根据枣树的MTcDNA的核苷酸序列设计了相应的引物(图1甲),通过PCR扩增MT基因。已知A位点和B位点分别是起始密码子和终止密码子对应的基因位置。选用的引物组合应为___________。

(2)本实验中,PCR所用的DNA聚合酶扩增出的MT基因的末端为平末端。由于载体E只有能产生黏性末端的酶切位点,需借助中间载体P将MT基因接入载体E。载体P和载体E的酶切位点及相应的酶切序列如图1乙所示。

①选用___________酶将载体P切开,再用___________(填"T 4DNA或"E·coli81DNA")连接酶将MT基因与载体P相连,构成重组载体P′。

②载体P′不具有表达MT基因的___________和___________。选用___________酶组合对载体P′和载体E进行酶切,将切下的MT基因和载体E用DA连接酶进行连接,将得到的混合物导入到用___________离子处理的大肠杆菌,筛出MT工程菌。

(3)MT基因在工程菌的表达量如图2所示。结果仍无法说明已经成功构建能较强吸附废水中重金属的MT工程菌,理由是___________。

科目 生物   题型 实验题   难度 较难
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[生物-选修1:生物技术实践]

合理使用消毒液有助于减少传染病的传播。某同学比较了3款消毒液ABC杀灭细菌的效果,结果如图所示。回答下列问题。

1)该同学采用显微镜直接计数法和菌落计数法分别测定同一样品的细菌数量,发现测得的细菌数量前者大于后者,其原因是________________________

2)该同学从 100mL 细菌原液中取 1mL 加入无菌水中得到 10mL 稀释菌液,再从稀释菌液中取 200μL 涂布平板,菌落计数的结果为 100 ,据此推算细菌原液中细菌浓度为________________/mL

3)菌落计数过程中,涂布器应先在酒精灯上灼烧,冷却后再涂布。灼烧的目的是________,冷却的目的是________________________

4)据图可知杀菌效果最好的消毒液是________,判断依据是________________。(答出两点即可)

5)鉴别培养基可用于反映消毒液杀灭大肠杆菌的效果。大肠杆菌在伊红美蓝培养基上生长的菌落呈________色。

某种病原体的蛋白质A可被吞噬细胞摄入和处理,诱导特异性免疫。回答下列问题。

1)病原体感染诱导产生浆细胞的特异性免疫方式属于________

2)溶酶体中的蛋白酶可将蛋白质A的一条肽链水解成多个片段,蛋白酶切断的化学键是________

3)不采用荧光素标记蛋白质A,设计实验验证蛋白质A的片段可出现在吞噬细胞的溶酶体中,简要写出实验思路和预期结果。

磁场刺激是一种调节神经系统生理状态的有效方法,为研究其对神经系统钝化的改善和电生理机制,以小鼠为动物模型进行如下实验。

1)将小鼠随机分为3组:对照组、神经系统钝化模型(HU)组和磁场刺激(CFS)组,每组8只。其中CFS组应在______组处理的基础上,对小鼠进行适当的磁场刺激。

2)检测上述3组小鼠的认知功能水平,结果如图1。理论上推测,____________组可能为对照组。

3)检测上述3组小鼠海马区神经元的兴奋性。

①检测静息电位,结果如图2。纵坐标数值为0的点应为______(从A-D中选择)。

②检测动作电位峰值,组间无差异。说明______组的______离子内流入神经元的数量最多。

以上实验说明,在细胞水平,CFS可改善神经系统钝化时出现的神经元______;在个体水平,CFS可改善神经系统钝化引起的认知功能下降。

基因工程:制备新型酵母菌

(1)已知酵母菌不能吸收淀粉,若想使新型酵母菌可以直接利用淀粉发酵,则应导入多步分解淀粉所需的多种酶,推测这些酶生效的场所应该是_____。(填“细胞内”和“细胞外”)

(2)同源切割是一种代替限制酶、 DNA 连接酶将目的基因导入基因表达载体的方法。当目的基因两侧的小段序列与基因表达载体上某序列相同时,就可以发生同源切割,将目的基因直接插入。研究人员运用同源切割的方式,在目的基因两端加上一组同源序列 AB ,已知酵母菌体内 DNA 有许多 AB 序列位点可以同源切割插入。构建完成的目的基因结构如图甲,则应选择图中的引物_____对目的基因进行 PCR

(3)已知酵母菌不能合成尿嘧啶,因此尿嘧啶合成基因( UGA )常用作标记基因,又知尿嘧啶可以使 5 氟乳清酸转化为对酵母菌有毒物质。

(i)导入目的基因的酵母菌应在_____的培养基上筛选培养。由于需要导入多种酶基因,需要多次筛选,因此在导入一种目的基因后,要切除 UGA 基因,再重新导入。研究人员在 UGA 基因序列两端加上酵母菌 DNA 中不存在的同源 C.C 序列,以便对 UGA 基因进行切除。 C.C 的序列方向将影响切割时同源序列的配对方式,进而决定 DNA 片段在切割后是否可以顺利重连,如图乙,则应选择方式_____进行连接。

(ii)切去 UGA 基因的酵母菌应在_____的培养基上筛选培养。

(4)综上,目的基因、标记基因和同源序列在导入酵母菌的基因表达载体上的排列方式应该如图丙中的图_____。

某植物四号染色体上面的 A 基因可以指导植酸合成,不能合成植酸的该种植物会死亡。现有 A 3 A25 两种分别由 A 基因缺失 3 个和 25 个碱基对产生的基因,已知前者不影响植酸合成,后者效果未知。

1)现有基因型为 AA 25 的植物,这两个基因是_____基因。该植物自交后代进行 PCR ,正向引物与 A25 缺失的碱基配对,反向引物在其下游 0.5kb 处, PCR 后进行电泳,发现植物全部后代 PCR 产物电泳结果均具有明亮条带,原因是__________,其中明亮条带分为较明亮和较暗两种,其中较明亮条带代表基因型为_____的植物,比例为_____

2)将一个 A 基因导入基因型为 A 3 A 25 的植物的6号染色体,构成基因型为 A 3 A 25 A 的植物、该植物自交子代中含有 A 25 A 25 的比例是_____

3)在某逆境中,基因型为 A 3 A 3 的植物生存具有优势,现有某基因型为 A 3 A 的植物,若该种植物严格自交,且基因型为 A 3 A 3 的植物每代数量增加 10% ,补齐表格中,子一代基因频率数据(保留一位小数):

亲代

子一代

子二代

A基因频率

50%

_____%

46.9%

A3基因频率

50%

_____%

53.1%

基因频率改变,是_____的结果。

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