基因表达专题_基因表达就是
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30.(20分)烟草是种植广泛的经济作物,由于相关病毒的侵染会导致大量减产。烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)主要由蛋白质外壳和RNA组成,这两种病毒感染烟草时都能引起花叶病,但在烟叶上出现的病斑不同。请分析并回答:
(1)为确定烟草花叶病毒的遗传物质,实验设计思路是首先将病毒的蛋白质外壳与RNA分离,然后,如果实验结果是,则可以推测烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。
(2)科学家还进行了著名的植物病毒重建实验,再次证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。实验过程如图—20所示。
用杂合病毒去感染烟草,甲、乙烟叶上出现的分别为的病斑和的病斑,从感染后的两组烟草细胞中均分离提纯得到了完整的病毒。请画出分离得到的病毒的模式图。
(3)研究人员利用转基因技术培育出了抗TMV的烟草,主要流程如图—21所示。
图中过程①表示,经过程②获得的目的基因两侧除应含有相关的酶切位点外,目的基因的两端还必须有。由图分析,构建的重组质粒上含有的标记基因是基因。过程⑤采用的是技术,培养基中除含有卡那霉素及植物必需的各种营养成分外,还必须添加,以保证受体细胞经培养再生成植株。过程⑥可采取的方法,检测植株是否合成了相关蛋白。在个体水平的鉴定过程中,可通过的方法来确定植株是否具有抗性。
29.(14分)
禽流感是由禽流感病毒(一种非逆转录RNA病毒)引起的急性传染病,能感染人类。研
究者针对禽流感病毒进行了相关研究。请回答下列问题:
(1)禽流感病毒遗传物质的基本组成单位有种。对禽流感病毒的基因测
序时,主要工作目标是测定禽流感病毒
(2)病毒除感染家禽外,还能感染其他哺乳动物,说明不同种类的被感染细胞表面具
有相似的细胞中,通过RNA复制与过程合成病毒蛋白,从而产生子代病毒,机体被感染细胞的清除可通过
(3)某男子感染了禽流感病毒并已产生相应抗体,无明显病症,但这并不能保证他短
期内再次感染时不会成为禽流感患者,理由是
29.(18分)下图表示某植物在红光照射下,叶肉细胞中发生的一系列生化反应(图中的SSU、LSU和LHCP表示三种不同的蛋白质)。
请分析回答:
(1)完成图中的过程①时,需遵循的碱基互补配对原则是,此过程既需要
作为原料,还需要与基因启动部位结合的酶进行催化。由图分析,过程②发生在位于的核糖体上。
(2)若图中的LHCP中有一段氨基酸序列为“---丝氨酸---谷氨酸---”,携带丝氨酸和谷
氨酸的tRNA上的反密码子分别为AGA、CUU,则基因b中供转录用的模板链碱基序列
为。从图中分析,LHCP合成后转移至上发挥作用,影响与之相关的光合作用
过程的主要环境因素是(至少答两点)。
(3)图中的SSU和LSU组装成Rubisco酶,说明Rubisco酶的合成受控制。从其分布
位置推断,RuBisCo酶与光合作用的阶段有关。
31.(18分)凋亡抑制蛋白与肿瘤的发生、发展有关,科学家利用先天无胸腺的裸鼠,探
究凋亡抑制蛋白基因的反义脱氧核苷酸链对肠癌肿瘤的抑制作用。请分析回答下列问题:
(1)人工合成部分序列为5’GGCAAC„„„„ACCCAT3’反义脱氧核苷酸链,能够与凋亡
抑制蛋白基因的__________配对结合,使其分子构象发生改变,不能与____________结
合,抑制翻译。请写出凋亡抑制蛋白基因的部分序列:____________。另外,人工合成的序列不应与人类其他基因的碱基序列相同,以避免该序列
(2)将肠癌细胞置于含5%__________的恒温培养箱中培养,对培养细胞用0.4%台盼蓝染
料染色,拒染率>95%,说明绝大部分培养细胞为活细胞,其细胞膜具有___________性。
将拒染的细胞制成单细胞悬液,每只实验裸鼠接种等量的单细胞悬液于背部皮下,2周左
右成瘤,成瘤率为100%。成瘤率为100%的原因是裸鼠
________________________________。
(3)将若干只生长状况相同的裸鼠等分为两组,对皮下瘤体分别注射适量含
_________________的生理盐水和等量的生理盐水,检测_______________,计算抑制率,抑制率=(1‒治疗组瘤重量/对照组瘤重量)×100%。若抑制率_______________,则说明反
义脱氧核苷酸链能够明显抑制裸鼠肠癌移植瘤的生长。
29.(16分)2013年初,我国部分地区陷入严重的雾霾和污染天气中,北京的空气污染
指数PM2.5曾接近1000。据统计,北京近十年来肺癌患者增加了60%,引起肺癌的因素
有多种,如大气污染、吸烟、免疫力降低等。
分析以下材料,回答相关问题:
材料I:某学生研究小组用生理盐水制备香烟浸出液,进行“香烟生理盐水浸出液对
大鼠体重影响” 的研究。
(1)将生理状态相似的大鼠随机分为三组,每天同一时间分别对小剂量组和中剂量组
按每百克体重0.5ml、1.0ml灌胃香烟生理盐水浸出液,同时对照组按每百克体重1.0ml灌
胃___________________。结果如下图所示。
由图可以得出的结论是_______________。
(2)若进一步研究香烟生理盐水浸出液对大鼠身体健康的影响,还需对肝脏病理、肺
部纤维增生程度进行检查,并通过显微镜观察______________来初步判断是否发生癌变
等。若肺部细胞已发生癌变,其根本原因是_______。
材料II:研究人员利用基因工程技术对肺癌的治疗进行了大量研究,肺部细胞中的let-7
基因表达减弱,癌基因RAS表达增强,会引发肺癌。研究人员利用基因工程技术将let-7基
因导入肺癌细胞实现表达,发现肺癌细胞的增殖受到抑制。该基因工程技术基本流程如图
所示,据图回答。
(3)形成重组载体时,需用酶切
割。
(4)进行过程②时,需用酶处理贴附在培养皿壁上的细胞,以利于传代培
养。
(5)研究发现,let-7基因能影响RAS基因的表达,其影响机理如图乙所示。从分子
水平的角度分析,其作用机理是let-7基因通过转录形成miRNA,从而抑制肺癌细胞的增殖。
31.(18分)为探究存在于肿瘤细胞中的逆转录病毒是否能通破坏坏哺乳动物的免疫监测
功能,科学家利用RNA干扰技术抑制小鼠黑色素瘤细胞(ERV)中的逆转录病毒关键基因的表达,进行了如图15所示的实验,据此回答有关问题:
(1)图15-甲所示,酶能与表达载体上的启动子结合,该酶来
自。以RNA干扰序列为模板经过程生成的干扰RNA,通过原则与ERV中逆转录病毒关键基因的mRNA结合,导致该基因无法表达。
(2)被导入表达载体的ERV称为ERV。将等量的ERV和ERV分别注射到多只免疫缺陷小
鼠体内,结果如图15-乙所示。从图乙可知,两种肿瘤细胞在免疫缺陷小鼠体内的增长速
率。说明抑制逆转录病毒基因的表达对ERV的成瘤能力。
(3)将等量的ERV和ERV分别注射到多只正常小鼠体内,一定时间后,计算小鼠的,结果如图15-丙所示。实验组注射、小鼠存活率高,证明
了。
31.(16分)下图1表示某细菌的抗除草剂基因的部分片段,其中a、b、c分别表示该基
因片段中特定的碱基对。图2表示该细菌细胞内DNA自我复制及控制多肽合成的过
程。请分析回答:
① ②
KDKDKDAUGGCUUCUUUCCUACCG 甲硫氨酸—丙氨酸—丝氨酸—苯丙氨酸—亮氨酸—脯氨酸UCC CUU 氨基酸的 UUC CCG GCU ACU 部分密码子 UCU UUA CCC GCACUA CCU
图1 图
2(1)图2所示遗传信息的传递方向是。在真核细胞内,核基因控制的该过程发
生在同一场所的是(选填序号)。过程①的产物分子中只有一条单链是新
合成的,因此这种合成方式被称为。过程②需要_________催化。完成③
时,一般在一条mRNA上会结合多个核糖体,其意义是。
(2)基因突变是由于,导致基因结构的改变。若图1中基因位点a的碱基对变
为的碱基对变为,位点的突变A C T
对生物性状表现无影响,其原因是。
(3)若将此抗除草剂基因转入大豆根细胞中,欲检测转基因是否成功,应将转入目的基因的细胞培养在含的全营养固体培养基中。抗除草剂基因能在大
豆细胞中表达说明。
30.(18分)优质彩棉是通过多次杂交获得的品种,其自交后代常出现色彩、纤维长短等
性状遗传不稳定的问题。请分析回答:
(1)欲解决彩棉性状遗传不稳定的问题,理论上可直接培养,通过式,快速获得纯合子。但此技术在彩棉育种中尚未成功。(2)为获得能稳定遗传的优质彩棉品种,研究人员以白色棉品种57-4做母本,棕色
彩棉做父本杂交,受粉后存在着精子与卵细胞不融合但母本仍可产生种子的现象。这样的种子萌发后,会出现少量的父本单倍体植株、母本单倍体植株及由父本和母本单倍体细胞组成的嵌合体植株。
①欲获得纯合子彩棉,应选择____植株,用秋水仙素处理植株的____,使其体细胞染色体数目加倍。②下图是研究人员在诱导染色体数目加倍时的实验处理和结果,本实验的目的是探究
____,实验效果最好的实验处理是____。
③欲鉴定枝条中染色体数目是否加倍,可以通过直接测量比较作出判断。欲检测染色体数目已加倍的植株是否为纯合体,在实践中应采用____的方法,依据后代是否出现____作出判断。
30.(18分)
普通甘蓝为二倍体(2n=18),通过育种得到四倍体。
(1)一般得到四倍体植株是利用试剂处理二倍体植株进行分裂的部位,上述育种方法是。
(2)二倍体甘蓝正常减数分裂后产生的细胞,其染色体彼此为
(3)若减数第一次分裂前期同源染色体均联会,后期同源染色体分离,使得染色体平均分配到子细胞中,则四倍体甘蓝减数分裂后的细胞中染色体数为条。
(4)实际观察四倍体甘蓝的器官,减数第一次分裂时,前期多数为4或2条同源染色体联会,3条染色体联会或1条染色体单独存在的情况占少数;而中期则出现较多独立的1条染色体,且染色体总数不变,表明联会的染色体会出现现象。
(5)上述情况表明:四倍体甘蓝减数分裂过程出现异常,导致减数分裂后形成的细胞中的染色体数有17、19、21条等,说明细胞内出现了加或减少的现象,使其育性/减弱/增强)。