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为实现目的基因与载体结合,以便在大肠杆菌中大量表达相应的蛋白质,研究人员进行了如...

为实现目的基因与载体结合,以便在大肠杆菌中大量表达相应的蛋白质,研究人员进行了如图所示操作。请分析回答下列问题:

(1)将_________________________同时用BamH I切割并混合,加入___________进行连接,再与大肠杆菌感受态细胞混合,最后,将混合物接种在含有________________的平板培养基上。

(2)切割后的载体用碱性磷酸酶处理,除去末端的5’磷酸,可防止载体自我连接,目的基因片段不用碱性磷酸酶处理,仍然能与用碱性磷酸酶处理过的载体连接。在5组平板培养基上接种了不同操作的大肠杆菌感受态细胞,如下表

所示。

①第1组实验目的是确认___________________________________是否符合实验要求。

②第2组平板培养基菌落数目最大,说明大肠杆菌感受态细胞能够_________________

③第3组实验用来检验_____________________酶是否具有活性。第4组实验用来检验________________酶是否具有活性。

④实验中用碱性磷酸酶处理载体可以降低仅有载体的菌落数,增加携带_____________的菌落比例。

 

含目的基因的DNA与载体(或质粒) DNA连接酶 氨苄青霉素 大肠杆菌感受态细胞和平板培养基 摄取载体(或质粒、外源DNA) DNA连接酶和限制 碱性磷酸 重组质粒(或重组DNA) 【解析】试题分析:分析题图:图示表示基因表达载体的构建过程和将目的基因导入受体细胞的过程,构建基因表达载体时,需要限制酶和DNA连接酶。分析表格:第1组实验平板培养基不含大肠杆菌,说明大肠杆菌感受态细胞和平板培养基符合实验要求;第2组实验平板培养基含大肠杆菌数最多,说明大肠杆菌感受态细胞能吸收DNA分子;第3组和第4组,说明限制酶、DNA连接酶和碱性磷酸酶都具有活性;第4组和第5组实验结果,说明用碱性磷酸酶处理载体可以降低仅有载体的菌落数,增加携带重组质粒的菌落比例。 (1)构建基因表达载体时,需要用限制酶BamHI切割含有目的基因的外源DNA分子和质粒,接着用DNA连接酶将目的基因和质粒连接形成重组质粒,再与大肠杆菌感受态细胞混合。因为重组质粒含有氨苄青霉素抗性基因,所以最后将混合物接种在含有氨苄青霉素平板培养基上培养,以筛选含有重组质粒的大肠杆菌。 (2)①第1组实验,培养基上不含大肠杆菌,说明大肠杆菌感受态细胞和平板培养基符合实验要求。 ②第2组平板培养基菌落数目最大,说明大肠杆菌细胞内含有为切割的载体,进一步推知大肠杆菌感受态细胞能够摄取质粒。 ③第3组平板培养基菌落数目较多,说明大肠杆菌已经成功导入重组质粒,也证明DNA连接酶和限制酶具有生物活性,能将目的基因和质粒连接形成重组质粒;同理,第4组实验用来检验碱性磷酸酶是否具有活性。 ④比较第4组和第5组实验结果可知,实验中用碱性磷酸酶处理载体可以降低仅有载体的菌落数,增加携带重组质粒的菌落比例。
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考点分析:
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为研究棉花去棉铃(果实)后对叶片光合作用的影响,研究者选取至少具有10个棉铃的植株,去除不同比例棉铃,3天后测定叶片的CO2固定速率以及蔗糖和淀粉含量。结果如图。

(1)光合作用碳(暗)反应利用光反应产生的_______,在___________中将CO2转化为三碳糖,进而形成淀粉和蔗糖。

(2)由图1可知,随着去除棉铃百分率的提高,叶片光合速率_________。本实验中对照组(空白对照组)植株CO2固定速率相对值是____________

(3)由图2可知,去除棉铃后,植株叶片中_________增加。已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用,因此去除棉铃后,叶片光合产物利用量减少,____________降低,进而在叶片中积累。

(4)综合上述结果可推测,叶片光合产物的积累会___________光合作用。

(5)一种验证上述推测的方法为:去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理,使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官,检测___________叶片的光合产物含量和光和速率。与只去除棉铃植株的叶片相比,若检测结果是_____________,则支持上述推测。

 

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番茄喜温不耐热,适宜的生长温度为15~33℃。研究人员在实验室控制的条件下,研究夜间低温条件对番茄光合作用的影响。实验中白天保持25℃,从每日16:00时至次日6:00时,对番茄幼苗进行15℃(对照组)和6℃的降温处理,在实验的第0、3、6、9天的9:00进行相关指标的测定。

(1)图1结果显示,夜间6℃处理后,番茄植株干重________对照组。这表明低温处理对光合作用的抑制________对呼吸作用的抑制。

(2)研究人员在实验中还测定了番茄的净光合速率、气孔开放度和胞间CO2浓度,结果如图2所示。图中结果表明:夜间6℃低温处理,导致__________,使__________供应不足,直接影响了光合作用过程中的暗反应,最终使净光合速率降低。

(3)光合作用过程中,Rubisco是一种极为关键的酶。

① 研究人员在低夜温处理的第0、9天的9:00时取样,提取并检测Rubisco的量。结果发现番茄叶片Rubisco含量下降。提取Rubisco的过程在0~4℃下进行,是为了避免___________

② 为研究Rubisco含量下降的原因,研究人员提取番茄叶片细胞的总RNA, 经__________过程获得总cDNA。根据番茄Rubisco合成基因的__________设计引物,再利用___________技术扩增Rubisco合成基因。最后根据目的基因的产量,得出样品中Rubisco合成基因的mRNA的量。

③ 结果发现,低夜温处理组mRNA的量,第0天与对照组无差异,第9天则显著低于对照组。这说明低夜温抑制了Rubisco合成基因__________过程,使Rubisco含量下降。

(4)低夜温处理还改变了光合产物向不同器官的分配,使实验组番茄叶、茎、根的光合产物分配比率高于对照组,果实的光合产物分配比率明显低于对照组,这一变化的意义是________

 

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科学家利用细胞融合技术研究细胞膜的特性,进行了下列实验。

(1)将鼠细胞和人细胞在CO2培养箱中培养一段时间,用_________处理,获取实验用的单个细胞。

(2)将两种细胞在37℃下混合培养,在培养液中加入__________诱导融合,形成融合细胞。

(3)细胞膜的主要成分是_________。将连接了荧光染料的抗体与融合细胞在一定条件下培养,抗体与融合细胞的膜蛋白(抗原)特异性结合,其目的是________膜蛋白,以便于显微镜观察。用荧光显微镜观察融合细胞表面荧光的颜色和_________。开始时,鼠的细胞为绿色,人的细胞为红色,两种颜色不混合;一定时间后,可观察到红绿荧光交替分布的“嵌合体”。统计___________,结果如图所示。

(4)科学家据此提出两种解释嵌合体形成的假说。假说一:融合细胞合成了新的膜蛋白;假说二:原有膜蛋白在细胞膜平面上运动。

①使用_______抑制剂和ATP合成抑制剂分别处理融合细胞,均对嵌合体形成没有显著影响,这个结果否定了假说一。

②在15℃、20℃和26℃的培养温度下重复上述实验,这些实验的结果为_________________________________,为假说二提供了证据支持。

(5)上述实验表明,细胞膜结构具有__________

 

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线粒体是真核细胞的“动力工厂”。请分析回答下列问题:

(1)健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料,线粒体中细胞色素氧化酶使染料保持氧化状态呈蓝绿色,而在周围的细胞质中染料被还原,成为无色状态。当细胞内____________时,线粒体被染成蓝绿色,当细胞耗尽氧之后,线粒体的颜色消失,这说明线粒体内能进行氧化还原反应。在原核细胞中,这一氧化还原反应与_____________膜相关。

(2)研究发现,线粒体内膜成分中蛋白质所占比例明显高于外膜,其原因是__________

①内膜折叠成嵴,使内膜的表面积大大增加   

②内膜上分布着与电子传递和ATP合成有关的酶类   

③内膜上有一些运输物质的载体

(3)线粒体内合成ATP场所是________________________

(4)线粒体生长到一定大小就要开始分裂,形成两个新的线粒体。研究人员将胆碱缺陷突变型脉孢菌培养在含有3H标记胆碱(一种磷脂的前体物)的培养基中,使____________(结构)带上放射性3H标记。然后收集细胞,转入_____________的培养基中继续培养,分别在不同时间收集细胞,再通过放射自显影检查培养时间长短不同的细胞中同位素的_______________。随着分裂次数的增加,具有放射性的线粒体的数量__________,放射性均匀分布到新的线粒体中并随着分裂次数增加而___________,证明新的线粒体是分裂而来的。

 

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图示细胞内由被膜小泡运输物质的过程,请据图分析回答:

(1)在细胞内吞过程中,被吞入的物质要与细胞膜上的____________结合,内陷形成内吞泡。内吞泡与内含多种水解酶的丙融合形成丁,除了图中所示的功能外,丙还能够分解___________________,以保持细胞的功能稳定。

(2)在图中戊上所进行的过程称为____________,形成的产物在甲中加工成具有一定_______________________的蛋白质,这是它们具有生物活性的前提。COPⅡ被膜小泡负责______________________方向的“货物”运输。在乙中,蛋白质被分拣,有目的地送往__________________。下列物质中,需要经过COPⅡ被膜小泡运输并经过a过程的是_________

a.唾液淀粉酶   b.生长激素  c.抗体    d.细胞膜上载体

(3)若定位在甲中的某些蛋白偶然掺入乙,则图中_____________可以帮助实现这些蛋白的回收。

 

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