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【生物——选修3:现代生物科技专题】

噬菌体抗体库技术是指将人的全部抗体基因插入噬菌体的基因组中,然后让该噬菌体感染大肠杆菌,最终使抗体以融合蛋白的形式表达于噬菌体的表面,形成含有全套抗体谱的噬菌体抗体库。请问答下列问题:

(1)人体内的抗体是在________(细胞名称)中合成后,以胞吐的方式分泌到内环境中的。

(2)若要获取人的抗体基因,可以从细胞中提取相应的RNA,通过逆转录过程获    ______片段,再合成目的基因。采用PCR技术扩增目的基因的过程中,需要的物质除模板链、四种脱氧核苷酸外,还需要____________

(3)构建重组DNA分子的目的是______________。在噬菌体抗体库的构建过程中,是否需要利用CaCl2处理大肠杆菌以制备感受态细胞?请写出原因:_______

(4)检测大肠杆菌转录出的相应RNA时应采用_______技术,即从原核细胞中提取RNA,以________为探针,与RNA杂交。该技术的原理是___________

 

浆细胞 cDNA 引物和DNA聚合酶(Taq酶) 使人的抗体基因在大肠杆菌细胞中稳定表达,并能传递给下一代 不需要,噬菌体可以侵染大肠杆菌,将重组DNA分子注入大肠杆菌 分子杂交 用放射性同位素标记的目的基因(放射性同位素标记的抗体基因) 碱基互补配对 【解析】试题分析:本题综合考查学生对基因工程的知识的识记和理解能力。解答本题需熟记并理解基因工程的基本操作程序并形成清晰的知识网络。在此基础上,结合问题情境,从题意中提取有效信息并与噬菌体侵染细菌的实验原理、分泌蛋白的概念与分泌过程建立联系,进行相关问题的解答。 (1)人体内的抗体是在浆细胞中合成后,以胞吐的方式分泌到内环境中。 (2)从人的细胞中提取抗体基因的RNA,通过逆转录过程获取cDNA片段,再合成目的基因。采用PCR技术扩增目的基因的过程中,需要的物质除模板链、四种脱氧核苷酸外,还需要引物和DNA聚合酶(Taq酶)。 (3)构建重组DNA分子(基因表达载体)的目的是:使人的抗体基因在大肠杆菌细胞中稳定表达,并能传递给下一代。由于噬菌体可以侵染大肠杆菌,将重组DNA分子注入到大肠杆菌,因此在噬菌体抗体库的构建过程中,不需要利用CaCl2处理大肠杆菌以制备感受态细胞。 (4) 检测大肠杆菌转录出的相应RNA时应采用分子杂交技术,即从原核细胞中提取RNA,以用放射性同位素标记的目的基因(放射性同位素标记的抗体基因)为探针,与RNA杂交。该技术的原理是碱基互补配对。  
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【生物——选修1:生物技术实践】

聚对苯二甲酸乙二酯(PET)是塑料类水瓶的重要原料,科学家发现了以PET为碳源和能量来源的细菌,该发现对PET类材料的回收利用、环境治理意义重大。请回答下列问题:

(1)实验小组欲从土壤中获取PET降解菌,需将土壤样品置于________为唯一碳源的培养基中进行选择培养,其目的是______________

(2)该实验小组选取PET浓度为800mg·L-1的富集液进行系列稀释,分别取10-3、10-4和10-5倍数的稀释液0.1 mL涂布于培养基上,每个稀释倍数涂布三个平板,各平板的菌落数分别为(286、298、297),(35、32、31),(36、7、2),不适合用于计数的为________倍数的稀释液,用另外两组稀释倍数的稀释液进

行计数得到的细菌数不一致的原因可能是__________________________

(3)倒平板时应使锥形瓶的瓶口通过火焰,目的是________。在倒平板的过程中,如果培养基溅在皿盖与皿底之间的部位,则这个平板不能用来培养大肠杆菌,原因是____________。用平板划线法纯化PET降解菌的过程中,在第二次及其后的划线操作时,须从上一次划线的末端开始划线,原因是__________

(4)在保藏PET降解菌菌种时,可采取____________的方法进行长期保存。

 

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果蝇的翅型(长翅、残翅和小翅)由位于Ⅰ、Ⅱ号染色体上的等位基因(W-w、H-h)控制,眼色红色对白色为显性,由位于X染色体上的等位基因B、b控制。科学家用果蝇做杂交实验,过程及结果如下表所示,请回答下列问题:

杂交组合

亲代

F1

组合一

纯合长翅果蝇×纯合残翅果蝇(WWhh)

残翅果蝇或小翅果蝇

组合二

纯合小翅果蝇×纯合长翅果蝇

小翅果蝇

 

(1)在上述杂交组合中,纯合长翅果蝇的基因型是___________。让杂交组合一中F1的小翅果蝇自由交配,子代的表现型及比例为________,其中小翅果蝇的基因型共有________种。

(2)染色体片段丢失的现象叫缺失。若一对同源染色体中的两条染色体在相同区域同时缺失叫缺失纯合子;若仅有一条染色体发生缺失,而另一条正常,叫缺失杂合子。缺失杂合子个体是生活力降低但能存活。缺失纯合子会导致个体死亡。现有一只红眼雄果蝇与一只白眼雌果蝇杂交,子代中出现一只白眼雌果蝇。请设计杂交实验来判断这只白眼雌果蝇的出现是由染色体缺失造成的,还是由基因突变引起的?

实验方案:__________________________________

预测结果:

①若_______________,则子代中出现的这只白眼雌果蝇是由基因突变引起的;

②若_______________,则子代中出现的这只白眼雌果蝇是由染色体缺失造成的。

 

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冷刺激能提高组织细胞对胰岛素的敏感度,对治疗Ⅱ型糖尿病有一定的作用。为验证上述结论,某研究小组成员取两组经饥饿处理的小鼠,其中甲组进行冷处理(3℃,1h),乙组作为常温对照;再分别注射等量的胰岛素溶液,之后,缓慢注射等量的一定浓度的葡萄糖溶液;记录当小鼠体内血糖浓度维持稳定时葡萄糖溶液的注射速率,分别为V1和V2。请回答下列问题:

(1)冷处理后,小鼠体内的_______(激素)分泌增多,该激素主要通过_________途径来补充血糖。冷刺激能提高组织细胞对胰岛素的敏感度,该调节过程的神经中枢位于_____________

(2)Ⅱ型糖尿病是由于组织细胞膜表面的胰岛素受体数减少,而使血糖偏高。注射胰岛素________(填“能”或“不能”)治愈Ⅱ型糖尿病,原因是___________

(3)当小鼠体内血糖浓度维持稳定时,外源溶液的注射速率等于组织细胞对葡萄糖的利用速率,在注射葡萄糖溶液前先注射胰岛素的目的是_________,从而抑制体内其他物质转化为葡萄糖。

若实验结果为V1_________________(填“>”“<”或“=”)和V2,则可使上述结论得到验证。

 

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芸苔素(BR)足一种高效、无毒的植物生长调节剂,具有提高作物的抗寒性和促进生长的作用。为研究BR在低温冻害条件下对油菜光合作用的影响,某研究小组进行了相关实验,结果如下图所示。请回答下列问题:

(1)净光合速率可用单位时间、单位叶面积所积累的干物质量表示,油菜光合作用积累的物质主要来源于_______(填“无机盐”“CO2”或“H2O”)。上述实验说明BR能_________________

(2)BR能提高油菜光合色素的含量,使光反应产生的_______增多、暗反应加快,从而促进油菜生长。叶绿素主要吸收可见光中的______________

(3)气孔是植物与外界环境进行物质交换的通道,与细胞时吸、光合作用和蒸腾作用密切相关。通过气孔进出植物体的物质主要有_________(答两项即可)。 一定浓度的BR能促使油菜的气孔张开,但细胞间隙的CO2浓度却不断降低,主要的原因是______________________________

 

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水通道蛋白位于部分细胞的细胞膜上,能介导水分子跨膜运输,提高水分子的运输效率。下图是猪的红细胞在不同浓度的NaCl溶液中,红细胞体积和初始体积之比的变化曲线0点对应的浓度为红细胞吸水涨破时的NaCl浓度)。请回答下列问题:

(1)哺乳动物成熟的红细胞是提取细胞膜的良好材料,原因是________。在低渗溶液中,红细胞吸水涨破释放内容物后,剩余的部分称为“血影”,则“血影”的主要成分是__________。根据图示可知,猪的红细胞在浓度为______mmol•L-1的NaCl溶液中能保持正常形态。

(2)分析上图,将相同的猪的红细胞甲、乙分别放置在A点和B点对应浓度的NaCl浓液中,一段时间后,红细胞乙的吸水能力________(填“大于”“小于”或“等于”)红细胞甲,原因是_________________

(3)将猪的红细胞和肝细胞置于蒸馏水中,发现红细胞吸水涨破所需的时间少于肝细胞,结合以上信息分析,其原因可能是_________________________

 

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