题目内容
【题目】癌细胞表面蛋白“PDL﹣1”与T细胞表面蛋白“PD﹣1”特异性结合后,可抑制T细胞活性并启动其凋亡,导致肿瘤细胞发生免疫“逃逸”。研究者对“PD﹣1”基因进行克隆、表达及生物学活性鉴定,为制备抗体打基础。研究中所用引物α和β碱基序列见图1、几种常用限制酶名称及识别序列与酶切位点见图2:
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(1)首先提取细胞中的mRNA反转录生成_____作为模板:设计含有不同的限制酶切点的α和β序列为引物,通过_____技术扩增目的基因。
(2)选用图1中的两种名称分别为_____的限制酶将“pIRES2﹣EGFP质粒”载体进行双切,再用DNA连接酶将其与目的基因拼接,构建表达载体。该表达载体的组成,除了目的基因、标记基因抗卡那霉素基因外,还必须具有_____等
(3)而后一定温度下,与经过Ca2+处理的感受态大肠杆菌混合培养在含有_____培养基中,可筛选出已经完成转化的大肠杆菌,继续培养该种大肠杆菌以扩增重组DNA。
(4)将扩增后的“pIRES2﹣EGFP载体/PD﹣1重组DNA”转入可高度表达外源基因的原代293T细胞。一段时间后,为确定PD﹣1基因是否表达,检测细胞膜表面是否具有_____。为判断其是否具有生物学活性和功能,则可裂解293T细胞,提取该物质看能否与_____发生结合,从而阻断“PD﹣1与PDL﹣1信号通路”。研究中还会有一步骤,只将“pIRES2﹣EGFP载体”转入293T细胞,其目的是_____。
【答案】cDNA PCR XhoI、EoRI 启动子、终止子、复制原点 卡那霉素 PD﹣1蛋白 PDL﹣1或答ⅣD﹣1抗体 作为对照
【解析】
基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质抗原抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
(1)以mRNA为模板反转录形成cDNA;扩增目的基因可采用PCR技术。
(2)根据图1中碱基序列和图2中四种限制酶的识别序列可知,选用图1中的两种名称分别为XhoI、EoRI的限制酶将“pIRES2EGFP质粒”载体进行双切,再用DNA连接酶将其与目的基因拼接,构建表达载体。基因表达载体的组成包括目的基因、标记基因、启动子、终止子、复制原点等。
(3)根据第(2)题可知,标记基因是卡那霉素抗性基因,因此培养基中需要加入卡那霉素。
(4)将扩增后的“pIRES2EGFP载体/PD1重组DNA”转入可高度表达外源基因的原代293T细胞。一段时间后,为确定PD1基因是否表达,检测细胞膜表面是否具有PD1蛋白。为判断其是否具有生物学活性和功能,则可裂解293T细胞,提取该物质看能否与PDL1发生结合,从而阻断“PD1与PDL1信号通路”。研究中还会有一步骤,只将“pIRES2EGFP载体”转入293T细胞,其目的是作为对照。
【题目】薇甘菊是一种繁殖力很强的恶性入侵多年生草本植物,当其入侵某生态系统后,科研人员研究发现,随着薇甘菊入侵程度加强,昆虫种类数及碳储量变化如下表。
群落类型 | 未入侵 | 轻度入侵 | 重度入侵 | |
昆虫(种) | 110 | 75 | 55 | |
碳储量 (吨/公顷) | 植被 | 60.2 | 48.6 | 35.7 |
凋落物 | 2.1 | 3.8 | 4.8 | |
土壤 | 180.9 | 151.0 | 122.8 | |
(1)分析上表可知薇甘菊入侵对昆虫造成的影响是______________________,从种间关系的角度分析,造成这种现象可能的原因是________________________________。
(2)随薇甘菊入侵程度的加强,土壤中分解者的分解作用逐渐_________________,依据是____________________________。
(3)若要控制薇甘菊的入侵程度进一步加大,请提出两条具体措施以实现生态效益和经济效益的双赢:_______________________________________。
(4)科研人员同时对另一入侵植物互花米草进行了调查,互花米草在潮间带具有超强的繁殖和扩散力,图示为互花米草滩涂和自然滩涂中底栖动物种类的调查结果。
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①研究表明,在两种滩涂中随泥层深度的增加底栖动物种类数_________,影响底栖动物在泥层中分布的主要因素是______________________。
②某同学根据本调查得到“引种互花米草对滩涂表面底栖动物的分布没有影响”的结论,请对这一结论作出评价,并说明理由。__________________________________。
【题目】为了研究根背光生长与生长素之间的关系,某生物兴趣小组的同学将水稻幼苗分别培养在含不同浓度生长素或适宜浓度NPA(生长素运输抑制剂)的溶液中,用水平单侧光照射其根部(如图甲),测得根的弯曲角度及生长速率如表:
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处理方式 测定指标 | 外源生长素(mg/L) | NPA(mol/L) | |||
0 | 0.001 | 0.01 | 0.1 | 3 | |
弯曲角度α(度) | 37 | 40 | 31 | 22 | 16 |
生长速率(mm/天) | 15 | 17 | 13 | 11 | 8 |
(1)从图甲的实验结果可以发现,根向光一侧的生长速率比背光侧___,可对根进行____(填“纵”或“横”)切片,在显微镜下观察到这一结果。
(2)在研究根背光生长与生长素的关系的实验中,因变量是___________________。
(3)从表中的数据可以分析出:生长素对水稻根生长的作用具有________性,如果要进一步研究弯曲度最大的外源生长浓度,选择的浓度范围___________mg/L。