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为生产具有特定性能的α-淀粉酶,研究人员从某种海洋细菌中克隆了α-淀粉酶基因(1...

为生产具有特定性能的α-淀粉酶,研究人员从某种海洋细菌中克隆了α-淀粉酶基因(1 656个碱基对),利用基因工程大量制备α-淀粉酶,实验流程见下图。请回答下列问题:

(1)利用PCR技术扩增α-淀粉酶基因前,需先获得细菌的________

(2)为了便于扩增的DNA片段与表达载体连接,需在引物的________端加上限制性酶切位点,且常在两条引物上设计加入不同的限制性酶切位点,主要目的是________

(3)进行扩增时,反应的温度和时间需根据具体情况进行设定,下列选项中________的设定与引物有关,________的设定与扩增片段的长度有关。(填序号)

①变性温度   ②退火温度   ③延伸温度   ④变性时间   ⑤退火时间   ⑥延伸时间

(4)下图表示筛选获得的工程菌中编码α-淀粉酶的mRNA的部分碱基序列:

图中虚线框内mRNA片段包含________个密码子,如虚线框后的序列未知,预测虚线框后的第一个密码子最多有________种。

(5)获得工程菌表达的α-淀粉酶后,为探究影响酶活性的因素,以浓度为1%的可溶性淀粉为底物测定酶活性,结果如下:

缓冲液

50 mmol/L Na2HPO4-KH2PO4

50 mmol/L Tris-HCl

50 mmol/L Gly-NaOH

pH

6.0

6.5

7.0

7.5

7.5

8.0

8.5

9.0

9.0

9.5

10.0

10.5

酶相对活性%

25.4

40.2

49.8

63.2

70.1

95.5

99.5

85.3

68.1

63.7

41.5

20.8

 

 

根据上述实验结果,初步判断该α-淀粉酶活性最高的条件为________

 

基因组DNA 5' 使DNA片段能定向插入表达载体,减少自连 ② ⑥ 8 13 pH为8.5,缓冲液为50 mmol/L Tris-HCl 【解析】据图分析,图示为利用基因工程大量制备α-淀粉酶的过程,目的基因是α-淀粉酶基因,与体构建基因表达载体,然后将目的基因导入大肠杆菌,接着对目的基因进行检测与鉴定,最后利用工程菌培养获得大量的α-淀粉酶产品。 (1)α-淀粉酶基因来自于海洋细菌,因此为了利用PCR技术扩增α-淀粉酶基因,必须先获得细菌的基因组DNA。 (2)目的基因与运载体结合前需要用限制酶对两者进行切割,延伸是在引物的3’端延伸,为了保证目的基因的完整性,因此需在引物的5’端加上限制性酶切位点,且为了使DNA片段能定向插入表达载体,减少自连,常在两条引物上设计加入不同的限制性酶切位点。 (3)进行扩增时,退火温度的设定与引物有关,延伸时间的设定与扩增片段的长度有关。 (4)根据题意分析,虚线框内mRNA片段内含有24个碱基,每3个碱基构成一个密码子,因此包含24÷3=8个密码子;构成mRNA的碱基有4种,若虚线框后的序列未知,预测虚线框后的第一个密码子最多有4×4-3=13种。 (5)根据表格数据分析可知,在pH为8.5,缓冲液为50 mmol/L Tris-HCl的条件下,α-淀粉酶相对活性为99.5%,活性最高。
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考点分析:
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酵母的蛋白质含量可达自身干重的一半,可作为饲料蛋白的来源。有些酵母可以利用工业废甲醇作为碳源进行培养,这样既可减少污染又可降低生产成本。研究人员拟从土壤样品中分离该类酵母,并进行大量培养。下图所示为操作流程,请回答下列问题

(1)配制培养基时,按照培养基配方准确称量各组分,将其溶解、定容后,调节培养基的                    ,及时对培养基进行分装,并进行                    灭菌。

(2)取步骤②中不同梯度的稀释液加入标记好的无菌培养皿中,在步骤③中将温度约                  (在25 、50 ℃或80 ℃中选择)的培养基倒入培养皿混匀,冷凝后倒置培养。

(3)挑取分离平板中长出的单菌落,按步骤④所示进行划线下列叙述合理的有                  

a.为保证无菌操作,接种针、接种环使用前都必须灭菌

b.划线时应避免划破培养基表面,以免不能形成正常菌落

c.挑取菌落时,应挑取多个菌落,分别测定酵母细胞中甲醇的含量

d.可以通过逐步提高培养基中甲醇的浓度,获得甲醇高耐受株

(4)步骤⑤中,为使酵母数量迅速增加,培养过程中需保证充足的营养和                  供应。为监测酵母的活细胞密度,将发酵液稀释1 000倍后,经等体积台盼蓝染液染色,用25×16型血细胞计数板计数5个中格中的细胞数,理论上                   色细胞的个数应不少于                   ,才能达到每毫升3×109个活细胞的预期密度。

 

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正常人体感染病毒会引起发热,发热过程分为体温上升期、高温持续期和体温下降期。下图为体温上升期机体体温调节过程示意图,其中体温调定点是为调节体温于恒定状态,下丘脑体温调节中枢预设的一个温度值,正常生理状态下为37 ℃。请回答下列问题:

(1)图中激素甲的名称是                    ,激素乙通过                  的途径作用于甲状腺。

(2)体温上升期,人体骨骼肌不随意的节律性收缩,即出现寒战,有助于体温                。综合图解分析,体温上升期人体进行体温调节的方式有                 

(3)高温持续期,人体产热量                  (在大于”、“小于等于中选择)散热量。此阶段人体有时会出现脱水现象,垂体释放抗利尿激素增加,肾小管和集合管               ,从而减少尿量。

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下图为某植物叶肉细胞中有关甲、乙两种细胞器的部分物质及能量代谢途径示意图(NADPH[H]),请回答下列问题

 

(1)甲可以将光能转变为化学能,参与这一过程的两类色素为                      ,其中大多数高等植物的                    需在光照条件下合成。

(2)在甲发育形成过程中,细胞核编码的参与光反应中心的蛋白,在细胞质中合成后,转运到甲内,在                   (填场所)组装;核编码的Rubisco(催化CO2固定的酶)小亚基转运到甲内,在

                    (填场所)组装。

(3)甲输出的三碳糖在氧气充足的条件下,可被氧化为                    后进入乙,继而在乙的                    (填场所)彻底氧化分解成CO2;甲中过多的还原能可通过物质转化,在细胞质中合成NADPH,NADPH中的能量最终可在乙的                  (填场所)转移到ATP中。

(4)乙产生的ATP被甲利用时,可参与的代谢过程包括                   (填序号)。

C3的还原   ②内外物质运输   H2O裂解释放O2   ④酶的合成

 

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某城市河流由于生活污水和工业废水的排入,水质逐渐恶化。经过治理后,河水又恢复了清澈。如图表示该河流的能量金字塔(甲、乙、丙为3种鱼,丁为1种水鸟,甲不摄食藻类,箭头指示能量流动方向),如图表示部分能量流动关系(图中数字表示同化的能量)。请回答下列问题:

(1)图1所示食物网中,遗漏了一条能量流动途径,该条途径是                   

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长链非编码RNA(lncRNA)是长度大于200个碱基,具有多种调控功能的一类RNA分子。下图表示细胞中lncRNA的产生及发挥调控功能的几种方式,请回答下列问题:

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