题目内容
【题目】利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如下图所示,有关叙述正确的是
A.过程①需使用反转录酶
B.过程②利用PCR扩增CarE基因需使用解旋酶和耐高温的DNA聚合酶
C.过程③可用NaCl溶液处理大肠杆菌,使之成为感受态细胞
D.过程④可利用DNA分子杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞
【答案】AD
【解析】
图中过程①表示利用mRNA通过反转录法合成相应的DNA;过程②表示目的基因的获取;过程③表示将目的基因导入受体细胞;过程④表示通过筛选获得工程菌。
A、过程①表示反转录,需要反转录酶的催化,A正确;
B、过程②表示目的基因的获取,在利用PCR技术对获取的目的基因进行扩增的过程中,不需要使用解旋酶,解旋是通过高温解链实现的,B错误;
C、过程③表示将目的基因导入受体细胞,若受体细胞为大肠杆菌细胞,则需要用CaCl2溶液处理,使之成为感受态细胞,C错误;
D、过程④可利用DNA分子杂交技术,鉴定目的基因是否已导入受体细胞,D正确。
故选AD。
【题目】阅读下面的材料,完成(1)~(4)题。
在果蝇体内重现帝王蝶毒素抗性的演化路径
帝王蝶是少数具有毒性的蝴蝶,它的毒性来自于食物马利筋。马利筋会分泌“强心甾”,专门和动物体内的钠钾泵结合,量大可致命。但是帝王蝶的钠钾泵发生了突变,所以能将马利筋的毒素储存在自己的身体里。
研究者利用基因测序技术发现能够抵抗强心甾的昆虫的钠钾泵均有突变,且为多次独立演化。所有突变中,111、119和122 这三个位点上的突变频率最高。通过 CRISPR-Cas9 基因编辑技术,研究者构建了含有这三个位点突变的转基因果蝇。检测发现,当单独引入111突变时抗性略有增加,单独引入119突变基本不变,111+119 双突变比111单突变的抗性要强,122单突变使抗毒性大幅增强,但还是111+119+122这三个突变同时存在抗毒能力最强,增加了几乎1000倍,和帝王蝶的抗毒水平持平,俨然成了“帝王蝇”。
研究者还对转基因果蝇进行了 “癫痫-瘫痪” 测试,将果蝇置于瓶内剧烈晃动,并记录其恢复站立所需时间,用以反映神经系统应对突发机械刺激的能力。野生型果蝇会在震动后立即重新站起,但122突变的果蝇90秒后才能重新站立,111突变的果蝇花费约50秒,而119突变的果蝇和野生型并无二致。111+119双突变和111+119+122三突变的果蝇组内差异较大,但平均值接近正常野生型果蝇。
研究者同时检测了纯合果蝇与杂合果蝇,结果显示在杂合果蝇中,突变钠钾泵和正常钠钾泵在表达量上并无差异;突变钠钾泵的抗性显著增加,纯合的抗性高于杂合;“癫痫-瘫痪” 测试中纯合却比杂合需要更漫长的恢复时间。
在此之前,演化学家通常将目光集中在现存的生物当中,但这项“真的重现了演化历史”的研究使人们知道可以通过基因编辑对突变之间的相互作用进行研究,一步一步复原最有可能的演化轨迹。
(1)帝王蝶通过突变产生________,从而获得抗毒性状。其他种类的昆虫也存在通过相同的突变获得抗毒能力的现象,这从_______水平揭示了趋同演化的遗传基础。
(2)基因与性状并不都是简单的一一对应的关系,请从文中选择材料填写下表。
一个基因可以影响多个性状 | ________________ |
多个基因可以影响一个性状 | _____________ |
(3)结合实验结果并联系生物的演化历程,研究者推测这三个基因突变的顺序可能是______。
A.111—119—122 B. 122—119—111
C. D.
(4)基因编辑可以使研究者用人工选择代替自然选择在实验室中用较短的时间重现几亿年的演化过程,但技术是把双刃剑,有人担心滥用基因编辑技术改造人类自身的遗传信息会使人类加速毁灭。请谈一下对基因编辑技术应用的看法,打消这些人的顾虑________________________。(字数在150字以内)
【题目】某观赏植物的花有红、蓝、白三种颜色,花色由液泡膜上膜蛋白A(由α和β两条肽链组成)和膜蛋白B(由两条T肽链组成)表达。其中基因A和B分别控制膜蛋白A和膜蛋白B的合成,且两对基因位于两对同源染色体上。下图表示两类膜蛋白分子在液泡膜上的分布,请回答以下问题:
(1)该膜蛋白A 由131个氨基酸组成,则A蛋白形成过程中共产生__________分子的水。
(2)其中基因A和B共同控制花色遗传,这两对基因是否遵循基因的自由组合定律?________。
(3)假设花色与两对蛋白质的关系如下:
蛋白质 | A、B同时存在 | 只有A或者B | 没有A、B任何一个 |
花色 | 红花 | 蓝花 | 白花 |
若将两种基因型不同的开蓝花的纯合植株进行杂交,F1的基因型是________________,表现型为_______________。再让F1个体自交,F2表现型及比例为______________________。
(4)已知一开蓝花的植株,花色由A控制,现要确定其是纯合子还是杂合子,则应选择开白花的植株与之杂交。
请预测实验结果与结论①____________________________;②________________________________。