题目内容

3.2007年我国科学家率先完成了家蚕基因组精细图谱的绘制,将13000多个基因定位于家蚕染色体DNA上,请回答以下有关家蚕遗传变异的问题:
(1)在家蚕的基因工程实验中,分离基因的做法包括用限制酶对DNA进行切割,然后将DNA片段与运载体结合成重组DNA,再用Ca2+处理大肠杆菌使其成为感受态细胞,并将重组DNA转入大肠杆菌进行扩增等.
(2)家蚕的体细胞共有56条染色体,对家蚕基因组进行分析(参照人类基因组计划要求),应测定家蚕29个双链DNA分子的核苷酸序列.
(3)决定家蚕丝心蛋白H链的基因编码区有16000个碱基对,其中有1000个碱基对的序列不编码蛋白质,剩下的序列最多能编码5000个氨基酸(不考虑终止密码子).

分析 基因组计划中,由于人类的染色体中有一对性染色体,因此需要测定24条染色体(22+XY)的双链DNA分子的核苷酸序列.而对于没有性别之分的生物,只需测定一般染色体的核苷酸序列.
基因结构包括编码区和非编码区,真核生物的编码区是不连续的、间断的,具有外显子和内含子之分,而原核生物的编码区是连续的;非编码区对基因的表达其调控作用,在上游存在启动子,下游存在终止子.

解答 解:(1)获得目的基因最简单的方式是用限制酶对DNA进行切割获得目的基因.将获得的DNA片段与载体结合重组DNA,再用Ca2+处理大肠杆菌使其成为感受态细胞,并将重组DNA转入大肠杆菌进行扩增等.
(2)家蚕是ZW性别决定,含有Z、W两条性染色体,所以在对家蚕基因组进行分析时应分析27条常染色体和核2条性染色体(Z、W染色体),即29个双链DNA分子的核苷酸序列.
(3)真核生物的基因分为编码区和非编码区,编码区又有内含子和外显子之分,其中外显子能编码氨基酸,由此可知丝心蛋白H链的基因编码区有16000个碱基对,其中有1000个碱基对的序列不编码蛋白质,能编码氨基酸的个数为(16000-1000)÷3=5000个.
故答案为:
(1)限制酶     运载体(质粒)     Ca2+感受态
(2)29    
(3)5000

点评 本题考查了基因工程、生物变异的类型、基因结构以及遗传定律等相关内容,意在考查考生的识记能力、理解能力以及运用所学知识解答问题的能力,具有一定的难度.

练习册系列答案
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15.鸣禽是鸟类中最善于鸣叫的一类.鸣禽的鸣唱是在脑中若干功能区(如图甲中字母所示)的控制下,通过鸣管和鸣肌来完成的.请分析回答:

(1)图甲中的HVC等功能区是鸣禽鸣唱反射弧结构中的神经中枢.该反射的效应器是运动神经末梢及所支配的鸣管和鸣肌.
(2)研究发现雄鸟的HVC区体积明显大于雌鸟.为探究这种差异的原因,研究者进行实验,得到图乙所示的结果.
①此实验以不同日龄、雌性和雄性鸟脑为材料,制备装片并染色,然后在显微镜下观察,通过计数神经元的胞体(结构)来统计HVC区神经元的数量.
②图乙的结果显示,10~15日龄时,雄鸟和雌鸟脑的HVC区神经元的数量差异不大;随日龄增长,雄鸟和雌鸟脑的HVC区神经元数量变化的趋势是雄鸟脑中HVC区神经元的数量逐渐增多,雌鸟则减少.
(3)进一步研究发现,雄鸟脑中HVC区体积较大与新生神经元所占比例较高有关,而新生神经元数量的雌雄差异与鸟体中激素有关,这类激素最可能是性激素.为验证这一观点,研究人员做了多组实验,其中一组是选用雌性幼鸟若干只,平均分成两组.在对照组幼鸟皮下植入不含激素的包埋物,实验组的处理是幼鸟皮下植入等量的含有适量雄性激素的包埋物.
一段时间后,检测两组鸟脑中HVC区新生神经元的数量.若实验组鸟脑中新生神经元的数量多于对照组鸟,说明上述观点成立.本实验设置对照组的目的包括②③⑦(填选项前的符号).
①排除外源激素对实验结果的影响      ②排除植入手术对实验结果的影响
③排除包埋物对实验结果的影响        ④排除激素浓度对实验结果的影响
⑤减小激素测量误差对实验结果的影响   ⑥减小动物个体差异对实验结果的影响
⑦提供正常激素水平动物的数据作为参照
(4)图丙中刺激B点可能出现的现象及结论是:若指针偏转一次,肌肉收缩一次,则说明兴奋在神经元轴突上的传导是单向的;若指针不偏转,肌肉收缩一次,则说明兴奋在神经元轴突上的传导是双向的.而兴奋在突触处的传递是单向,原因是神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜

(5)若图丙的神经元受到抑制,则该神经元膜内外电位分布为内负外正.

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