题目内容

【题目】干扰素是治疗癌症的药物,其成分是一种糖蛋白,它必须从血液中提取,每升人血中只能提取0. 05μg,所以价格昂贵。现在美国加利福尼亚的基因公司用如图所示的方式生产干扰素,试分析并回答下列问题

(1)从人的淋巴细胞中取出___________,使它同质粒相结合,然后移植到酵母菌体内,让酵母菌合成干扰素。

(2)有人尝试将干扰素基因与大肠杆菌的质粒重组,转入大肠杆菌体内后,形成“工程菌”,此种操作能制备到干扰素吗?___________,请说明理由:____________________________________________。

(3)中国青年科学家陈炬成功地把人的干扰素基因移植到烟草的DNA分子上,使烟草获得了抗病毒的能力,试

①人的基因之所以能移接到植物体内,其物质基础是___________________。

②烟草有了抗病能力,这表明烟草体内产生了干扰素。这个事实说明,人和植物共用一套___________,且蛋白质合成方式基本相同。

【答案】干扰素基因 不能 大肠杆菌是原核生物,无内质网、高尔基体等细胞器,无法合成干扰素 DNA结构基本相同 遗传密码

【解析】

人的基因能移接到植物体内,是因为不同生物的DNA在结构上具有统一性;烟草能合成人体的某些蛋白质,说明人和植物的遗传机制是一致的,人和植物的遗传物质都是DNA,都使用同一套遗传密码子,都遵循中心法则。

(1)用限制酶从人的淋巴细胞中提取目的基因——干扰素基因,使它与细菌质粒相结合,然后移植到酵母菌体内,让酵母菌合成干扰素。

(2)干扰素的成分是一种糖蛋白,需要经过内质网、高尔基体的加工。大肠杆菌是原核生物,无内质网、高尔基体等细胞器,无法合成糖蛋白,因此用大肠杆菌作为工程菌时不能制备得到干扰素。

(3)①基因的本质是有遗传效应的DNA片段,而DNA结构基本相同,空间结构都是规则的双螺旋结构,因此人的基因能移接到植物体内。

②烟草有了抗病能力,这表明干扰素基因在烟草体内得到了表达,产生了干扰素。这个事实说明:人和植物共用一套密码子,而且合成蛋白质的方式基本相同,都是脱水缩合形成蛋白质。

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【题目】科研人员利用化学诱变剂EMS诱发水稻D11基因突变,选育出一种纯合矮秆水稻突变植株(甲)。将该矮秆水稻与正常水稻杂交,F2表现型及比例为正常植株:矮秆植株 3:1。D11基因的作用如下图所示。请分析并回答问题:

(1)BR与BR受体结合后,可促进水稻细胞伸长,这体现了细胞膜的______________功能。

(2)EMS诱发D11基因发生______________(填“显性”或“隐性”)突变,从而______________(填“促进”或“抑制”)CYP724B1酶的合成,水稻植株内BR含量______________,导致产生矮秆性状。

(3)研究发现,EMS也会诱发D61基因发生突变使BR受体合成受阻。由此说明基因突变具有________特点。

(4)科研人员利用EMS又选育出若干株纯合矮秆水稻突变植株(乙)。现将甲、乙水稻植株杂交,以判断乙水稻矮秆性状的产生原因是与甲水稻相同(仅由D11基因突变引起的),还是仅由D61基因发生显性或隐性突变引起的(其他情况不考虑)。

①若杂交子代皆表现为正常植株,则表明乙水稻矮秆性状是由D61基因发生______________(填“显性”或“隐性”)突变引起的。

②若杂交子代出现矮秆植株,尚不能确定乙水稻矮秆性状的产生原因。请进一步设计操作较简便的实验方案,预期实验结果及结论。

实验方案:杂交子代矮秆植株苗期喷施BR,分析统计植株的表现型及比例。

预期实验结果及结论:若植株全为______________植株,则乙水稻矮秆性状的产生原因是与甲水稻相同;若植株全为______________植株,则乙水稻矮秆性状的产生是仅由D61基因发生显性突变引起的。

【题目】某湖泊是我国著名的风景旅游区,也是一个浅水型城市富营养化湖泊。科研人员利用沉水植物对该湖泊进行生态修复工程。

(1)该湖泊可以通过____________抵御和消除一定限度的外来干扰,保持或恢复自身结构和功能的相对稳定。

(2)下图1是湖泊生态系统中部分生物间的食物关系,若甲和丙粪便中的能量为M,呼吸作用消耗的能量为R,用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量为N,则图中第二营养级的同化量可表示为_________

(3)科研人员用菹草、苦草两种沉水植物在湖泊不同处理区域进行实验,并测量水体中的总氮

(TN)、总磷(TP)、叶绿素a含量等指标,实验结果如图2、图3所示:

图2说明__________________________________________________。水样中的叶绿素a含量可以代表浮游藻类的多少,由图3可知,沉水植物可以_________ “水华”的爆发。

(4)细菌的丰富度变化可以作为评判生态修复效果的重要指标。科研人员提取不同处理区水体细菌的16s-rDNA(约1.5Kb左右,能体现不同菌属之间的差异)进行PCR,电泳结果如下图4所示:

湖泊生态系统中,大部分细菌属于生态系统中的________成分。据图4结果分析可知,种植菹草和苦草可以较好实现生态修复,证据是___________________________________。

(5)某生物被引入该湖泊后,其种群基因型频率变化如下:

基因型

引入前,原地

引入后5年,本地

引入后8年,本地

AA

51%

60%

78%

aa

11%

10%

6%

通过对该物种引入前后种群基因频率的比较,该物种在引入前后是否发生进化?___判断的依据是_____________________。

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