【题目】近年来,在处理富营养化水体的污水过程中,与化学、物理除氮方法比较,目前认为微生物反硝化去除氮素污染更为经济有效。科研工作者采用基因工程技术构建具有定向高效降解含氮化合物能力的工程菌,进行了相关研究。请回答问题。

1)微生物的反硝化作用,是氮循环中一个重要的生物过程。亚硝酸盐还原酶(Nir)是该过程的关键酶,是由野生菌株YP4的反硝化基因(nirS)转录后,再翻译出具有___________作用的蛋白质。

2)工程菌的构建

研究者利用NCBI数据库查到nirS基因的碱基序列,设计引物,利用PCR技术扩增nirS基因。PCR技术利用了___________的原理,使用耐高温Taq酶而未使用普通DNA聚合酶的主要原因是______________________

研究者用HindⅢBamHI两种限制酶处理nirS基因与p质粒,在_______________酶的作用下进行体外连接,用连接产物转化大肠杆菌DH5,在含庆大霉素的培养基中进行培养并提取质粒,如果用HindⅢBamHI双酶切,得到两个片断电泳结果分别与_______________电泳结果基本一致,说明获得重组质粒pYP4S

pYP4S转化到野生菌株YP4中形成工程菌YP4S,培养后进行PCR鉴定。为鉴定筛选出的菌落中是否含有正确插入目的基因的重组质粒,拟设计引物进行PCR鉴定。图1所示为甲、乙、丙3条引物在正确重组质粒中的相应位置,PCR鉴定时应选择的最佳一对引物组合是_________。某学生错选了图中的另外一对引物组合,扩增出长度为21kb的片段,原因是_______________

3)检测工程菌YP4S除氮的效能

工程菌株YP4S在已灭菌的模拟污水中培养36h后,检测结果如图2。结果表明___________________

要进一步证明工程菌对含氮污水治理更有效,应___________________________

【题目】成人型多囊肾病具有明显的家族聚集性,一般在35岁以后逐渐发病,α-珠蛋白-3′HVR探针是该病早期诊断的常用方法。研究人员利用α-珠蛋白-3′HVR探针及电泳等相关技术对某患者家族(图1)的17号成员进行DNA检测,结果如图2所示。

请回答问题:

(1)研究发现该家族的成人型多囊肾病由显性基因控制,据图1分析,该病的致病基因位于______(选填“常”、“X”或“Y”)染色体上。

(2)人的16号染色体上α-珠蛋白基因的3′端容易发生突变,α-珠蛋白-3′HVR探针能够根据____原则检测该区突变片段的差异,综合图1、图2结果分析,患者都具有的α-珠蛋白基因片段是_________kbp。

(3)被检测的α-珠蛋白基因与成人型多囊肾病基因高度连锁,可以推断:该致病基因位于_______号染色体上,且在染色体的位置上距离__________基因比较近。据此推测,若用3′HVR探针检测8号个体,可能出现的条带一条是6.8kbp或2.6kbp,另一条是__________kbp。

(4)假如3号个体患有该病,一般来说,其3′HVR探针检测条带与家族中1、2、4、5、6、7个体中的__________不相同,主要依据是无亲缘关系的个体间珠蛋白基因3′端高突变区DNA序列相同的几率很低。

(5)大量临床检测发现,该方法存在一定误差,有6%8%结果显示珠蛋白基因与成人型多囊肾病基因的遗传符合自由组合定律,对这种现象的解释是__________。为更准确地进行早期诊断,你认为合理的思路可能是____________________

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