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[生物——选修3现代生物科技专题] 科学家从某无限增殖细胞的细胞质中分离出无限增...

[生物——选修3现代生物科技专题]

科学家从某无限增殖细胞的细胞质中分离出无限增殖调控基因(prG),该基因能激发细胞分裂,这为单克隆抗体的制备提供了新思想。某国家重点实验室准备利用基因工程生产单克隆抗体,请回答下列问题:

(1)该实验室已获得无限增殖调控基因(prG)。在体外,可采用_______技术大量扩增该目的基因,该技术的基本反应过程:目的基因(DNA)受热变性后解链变成单链,________与单链相应互补序列结合,然后在Taq酶的作用下进行延伸,如此重复多次。该技术的前提是要有________,以便根据这一序列合成引物。

(2)该基因工程操作的核心是_______,其目的是使________。本研究中,受体细胞为_______,欲将目的基因转人受体细胞,常采用_________法。

(3)也有人提出用细胞核移植技术构建重组细胞来生产单克隆抗体,试用相关的图示及文字表示该过程。

________

 

PCR 引物 一段已知目的基因的核苷酸序列 基因表达载体的构建 目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传给下一代,同时,使目的基因能够表达和发挥作用 (经抗原刺激的)B细胞 显微注射 【解析】试题分析:基因工程操作的四个基本步骤是:获取目的基因,基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定。当动物细胞作受体细胞时,一般采用显微注射法将目的基因导入。PCR原理:在解旋酶作用下,打开DNA双链,每条DNA单链作为母链,以4中游离脱氧核苷酸为原料,合成子链,在引物作用下,DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物,其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。 (1)对于目的基因在体外的扩增的常用方法是PCR技术;PCR扩增DNA的过程包括:高温变性、低温复性、中温延伸过程,因此利用PCR技术扩增目的基因的过程中,目的基因受热形成单链并与引物结合,在Taq聚合酶的作用下延伸形成DNA。该技术的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列,以便根据这一序列合成引物。 (2)基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建,目的是使得目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传给下一代,同时,使目的基因能够表达和发挥作用。抗体是由已获得免疫的(经抗原刺激)B细胞分泌的,所以受体细胞是受刺激的B淋巴细胞,采用的方法是显微注射法。 (3)取特定抗原刺激的B淋巴细胞的细胞核,移植到去核的骨髓瘤细胞中,因为骨髓瘤细胞的细胞质中有无限增殖调控基因(prG),构成重组细胞;重组细胞经过筛选后,然后在体外条件下大规模培养或注射到小鼠腹腔内增殖,以获得大量单克隆抗体,如图所示: 【点睛】解答本题的关键是根据受刺激的B细胞的特点和骨髓瘤细胞的特点,设计利用单克隆抗体技术制备单克隆抗体的过程。  
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[生物一选修1:生物技术实践]

根据所学知识,请回答下列有关生物技术应用的问题:

(1)蓝莓酒被誉为“给人类寿命带来第三次飞跃”的神奇产物。酿造蓝莓酒时若不注意会带有一股醋酸味,从发酵条件分析可能是因为_________________

(2)人们对泡菜和腐乳的喜好主要是因其口感好,但其有害物质的含量也值得人们关注。腐乳和泡菜制作过程中需加入一定量的酒和多种香辛料,其目的是_________。泡菜和腐乳中超标的亚硝酸盐进入人体内,在特定条件下会转变成致癌物质——__________,所以质检部门要检测亚硝酸盐的含量。

(3)用橘皮来提取精油时,常采用_______而不用水蒸气蒸馏法,原因是_________

(4)萃取法可明显提高薰衣草精油的提取效率。从影响萃取的因素考虑,萃取的效率主要取决于萃取剂的__________;萃取液的浓缩可直接使用_______________装置。

 

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某植物为雌雄异株,性别决定方式为XY型。请回答下列问题:(以下研究的等位基因均为完全显性)

(1)该植物花色只有蓝花和紫花两种表现型,由两对等位基因A和a(位于常染色体)、B和b(位于X染色体)共同控制,已知基因A控制紫花形成,且基因B抑制基因A的表达。用蓝花雄株(aaXBY)与某紫花雌株杂交,F1中的雄株全为紫花,则亲本紫花雌株的基因型为__________;F1中雌株的表现型为_______。让F1中的雌雄植株杂交,F2雌株中蓝花植株所占比例为___________

(2)该植物粗莲(D)对细茎(d)、条形叶(E)对披针叶(e)为显性,这两对基因独立遗传,且位于常染色体上。让纯种粗茎条形叶植株与细茎披针叶植株杂交得到F1,F1自交时,若含dE的花粉一半死亡,则F2的性状比例为__________。该种群是否发生了进化?________________

(3)研究发现,该植物种群中的雌雄个体中均有抗病和不抗病个体存在,已知该抗病性|状受显性基因F控制,位于性染色体上,下图为其性染色体简图。(注:X和Y染色体的Ⅰ片段是同源的,该部分基因互为等位基因;Ⅱ-1、Ⅱ-2片段是非同源的,该部分基因不互为等位基因)

①F、f基因不可能位于图中的______片段。

②现有抗病的雌雄植株若干,请通过一代杂交实验,推测杂交子一代可能出现的性状及控制该性状的基因位于图2中的哪个片段。(要求只写出子一代的性状表现和相应的结论)____________________

 

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白洋淀湿地公园具有蓄洪防旱、调节区域气候、控制土壤侵蚀、自然净化污水等功能,为多种动植物提供栖息地,是国家千年大计——雄安新区的重要组成部分。请回答:

(1)白洋淀湿地生态系统的结构主要包括__________,此湿地由浅水区向陆地方向依次生长着芦苇、破蓬、柽柳等,这体现了群落的________________结构。

(2)经调査发现,该湿地公园中某植物近五年的种群数量接近“J”型增长,原因是______________(至少答出两点);若该植物为引进的外地物种,可能会产生的后果是___________

(3)该湿地中有多种动植物和微生物,群落的__________是区别不同群落的重要特征。该湿地公园成为人们休闲娱乐和陶冶情操的场所,这体现了生物多样性的____________价值。

(4)下图是该生态系统中能量流向蛙类后发生的一系列变化示意图。图中A、B、C表示的含义分别为:A__________________,B_________________,C______________

 

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2017年4月19日,皇家马德里和拜仁慕尼黑欧冠1/4决赛进行的如火如荼。请回答下列相关问题:

(1)球员从听到裁判哨响到开始运动,调节方式主要是_______调节;要完成反射活动,体内传入神经元产生的兴奋在神经纤维上___________(填“单向”或“双向”)传导。

(2)伴随着球员大量出汗,细胞外液渗透压_________,体内抗利尿激素分泌_______,以维持体内水盐平衡。

(3)性激素分泌的调节过程类似于甲状腺激素分泌的调节过程。在人的下丘脑中,调节促性腺激素释放激素分泌的信息分子是_______。正常成人的血液中,性激素的浓度总是维持在一定的范围内,当血液中性激素降低到一定程度时,将会发生的生理过程是______________

(4)剧烈运动后,球员会感到肌肉酸痛但内环境中的酸碱度却能保持相对稳定,请解释上述现象出现的原因:__________________________

 

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研究人员在温度为18℃(鼠尾藻光合作用最适温度)等适宜条件下测定鼠尾藻叶片的各项数据如下表所示。鼠尾藻是一种着生在礁石上的大型海洋褐藻,可作为海参的优质饲料。鼠尾藻枝条中上部的叶片较窄,称之狭叶;而枝条下部的叶片较宽,称之阔叶。新生出的阔叶颜色呈浅黄色,而进入繁殖期时阔叶呈深褐色。研究人员又将绿色的小麦叶片放在温度适宜的密闭容器内,在不同的光照条件下,测定该容器内氧气量的变化如下图所示。请分析回答下列问题:

叶片

 

光补偿点

(μmol•m-2•s-1

光饱和点

(μmol•m-2•s-1

叶绿素a

(mg•g-1

最大净光合作用

(nmolO2•g-1•min-1

新生阔叶

16.6

164.1

0.37

1017.3

繁殖期阔叶

15.1

266.0

0.73

1913.5

狭叶

25.6

344.0

0.54

1058.2

 

(注:光补偿点为总光合速率等于呼吸速率时的光照强度;光饱和点为总光合速率刚达到最大时的光照强度)

(1)同一鼠尾藻上的叶片有狭叶、阔叶之分,说明______________。据表信息,鼠尾藻繁殖期阔叶的最大净光合速率最大,其内在原因之一是______________。最能够耐受较大的光照强度变化的叶片是________

这与其潮涨被淹、潮落被晒相适应。

(2)A点小麦叶肉细胞合成ATP的场所是____________。若在C点时向容器中放入装有NaOH水溶液的烧杯,叶绿体内首先积累起来的物质是________________

(3)在5〜15min内,叶片净光合速率(真正光合速率一呼吸速率)变化的趋势是________,造成此变化的主要原因是__________。如果小麦叶片的呼吸速率始终不变,则在5〜15min内小麦叶片光合作用的平均速率(以氧气产生量表示)是___________×10-7mol•min-1

 

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