題目列表(包括答案和解析)
下圖表示原核細胞中遺傳信息傳遞的部分過程。請據圖回答:
(1)圖中涉及的遺傳信息傳遞方向為:________(以流程圖的形式表示,此題2分)。
(2)轉錄過程中,DNA在________的催化作用下,把兩條螺旋的雙鏈解開,該變化還可發生在________過程中。
(3)mRNA是以圖中的③為模板,在________的催化作用下,由4種游離的________依次連接形成的。
(4)能特異性識別mRNA上密碼子的分子是________,它所攜帶的小分子有機物可用于合成圖中________。
(5)由于化學物質甲磺酸乙酯的作用,該生物體表現出新的性狀,原因是:基因中一個G-C對被A-T對替換,導致由此轉錄形成的mRNA上________個密碼子發生改變,經翻譯形成的④中________發生相應改變。
mtDNA是存在于人類細胞線粒體中雙鏈閉合環狀的DNA分子,具有自我復制、轉錄和控制合成蛋白質的功能。mtDNA的類型具有明顯的種族特異性。若用兩種識別切割序列完全不同的限制酶M和N切割某人的mtDNA,通過凝膠電泳分離分析得下表。限制酶M和N的識別序列和切割位點如圖所示。
凝膠電泳結果 (1kb=1000對堿基)(+表示該片段的存在以及含量) |
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分子量(kb) |
酶M |
酶N |
酶M+酶N |
1.0 |
+ |
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+ |
2.0 |
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+ |
3.0 |
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+ |
4.0 |
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+ |
5.0 |
+ |
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6.0 |
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+ |
7.0 |
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+ |
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9.0 |
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+ |
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10.0 |
+ |
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⑴.該mtDNA的長度為___________kb。在該DNA分子中,M酶與N酶的切割位點分別有____________個。
⑵.M酶與N酶切出的能相互粘連的末端能在______________酶的作用下相互連接,請將連接的結果表示出來:_______________________。連接后的序列是否可以用M酶、N酶進行切割,并簡述理由:_________________________________________________
⑶.有人認為mtDNA能成為研究人類起源與進化的一個有力工具,請簡述理由:_________________________________________________________________________ 。
下圖為真核細胞的某基因的結構圖以及限制酶M和N的切割位點。
⑷.現用該基因作為目的基因,若采用直接從供體細胞中分離,具體方法是:_____________。這個方法雖操作方便,但切割下的基因中含有不能指導蛋白質合成的區域。因此,目前往往采用逆轉錄的人工合成的方法,其基本步驟是:__________________________。
⑸.已知Ⅱ區的堿基數是2000個,其中陰影區域堿基數是800個,空白區域中G和C的總數共有400個,則由該區轉錄的mRNA中A和U總數是 。
(5分)番茄果實成熟過程中,某種酶(PG)開始合成并顯著增加,促使果實變紅變軟,但不利于長途運輸和長期保鮮。科學家利用反義RNA技術(見圖解),可有效解決此問題。該技術的核心是:從番茄體細胞中獲得指導PG合成的信使RNA,繼而以該信使RNA為模板,人工合成反義基因并將之導入離體番茄體細胞,經組織培養獲得完整植株;新植株在果實發育過程中,反義基因經轉錄產生的反義RNA與細胞原有mRNA(靶mRNA)互補形成雙鏈RNA,阻止靶mRNA進一步翻譯形成PG,從而達到抑制果實成熟的目的。請結合圖解回答:
(1)反義基因像一般基因一樣是一段雙鏈的DNA分子,合成該分子的第一條鏈時,使用的模板是細胞質中的信使RNA,原料是四種 ,所用的酶是 。
(2)將人工合成的反義基因導入番茄葉肉細胞原生質體的運輸工具是__________;該目的基因與運輸工具相結合需要使用的酶有______________;在受體細胞中該基因指導合成的最終產物是_____________________
(14分)番茄果實成熟過程中,某種酶(PG)開始合成并顯著增加,促使果實變紅變軟。但不利于長途運輸和長期保鮮。科學家利用反義RNA技術(見圖解),可有效解決此問題。該技術的核心是,從番茄體細胞中獲得指導PG合成的信使RNA,繼而以該信使RNA為模板人工合成反義基因并將之導入離體番茄體細胞,經組織培養獲得完整植株。新植株在果實發育過程中,反義基因經轉錄產生的反義RNA與細胞原有mRNA(靶mRNA)互補形成雙鏈RNA,阻止靶mRNA進一步翻譯形成PG,從而達到抑制果實成熟的目的。請結合圖解回答:
(1)反義基因像一般基因一樣是一段雙鏈的DNA分子,合成該分子的第一條鏈時,使用的模板是細胞質中的信使RNA,原料是四種 ,所用的酶是 。
(2)開始合成的反義基因第一條鏈是與模板RNA連在一起的雜交雙鏈,通過加熱去除RNA,然后再以反義基因第一條鏈為模板合成第二條鏈,這樣一個完整的反義基因被合成。若要以完整雙鏈反義基因克隆成百上千的反義基因,所用復制方式為 。
(3)如果指導番茄合成PG的信使RNA的堿基序列是―A―U―C―C―A―G―G―U―C―,那么,PG反義基因的這段堿基對序列是 。
(4)將人工合成的反義基因導入番茄葉肉細胞原生質體的運輸工具是 , 該目的基因與運輸工具相結合需要使用的酶有 ,在受體細胞中該基因指導合成的最終產物是 。
番茄果實成熟過程中,某種酶(PG)開始合成并顯著增加,促使果實變紅變軟。但不利于長途運輸和長期保鮮。科學家利用反義RNA技術(見圖解),可有效解決此問題。該技術的核心是,從番茄體細胞中獲得指導PG合成的信使RNA,繼而以該信使RNA為模板人工合成反義基因并將之導入離體番茄體細胞,經組織培養獲得完整植株。新植株在果實發育過程中,反義基因經轉錄產生的反義RNA與細胞原有mRNA(靶mRNA)互補形或雙鏈RNA,阻止靶mRNA進一步翻譯形成PG,從而達到抑制果實成熟的目的。請結合圖解回答:
(1)若要將人工合成的完整反義基因克隆出成百上千的反義基因,可用 (寫出中文名稱)技術實現體外快速擴增。
(2)假設PCR反應中的初始只有一個DNA作為模板, n輪循環的產物中含有模板DNA鏈的DNA分子有 個、含有人工合成的DNA引物的DNA分子有 個。若DNA分子中共含900個堿基對,堿基數量滿足:(A+T)/(G+C)=1/2,經5次循環,至少需要向試管中加入 個腺嘌呤脫氧核苷酸(不考慮引物所對應的片段)。
(3)PCR反應中所用到的酶是 ,其具有 的特性。
(4)普通番茄細胞導入目的基因后,先要接種到誘導培養基上培養,脫分化后得到 ,再轉接到分化培養基上,誘導出試管苗,然后進一步培養成正常植株。
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