- 生物科学与健康
- 共227题
放射性同位素标记技术在生物学的研究中已被广泛应用。
(1)利用14C标记的CO2研究植物光合作用中暗反应,14C的转移途径是____;若用18O标记H218O研究动物有氧呼吸的过程,则其最终出现在____(物质)中。
(2)在噬菌体侵染细菌实验中,获得S标记的噬菌体的方法是____。
(3)利用15N标记的氨基酸研究唾液腺细胞中的唾液淀粉酶的合成和分泌,则15N 首先出现在的具膜细胞器为____,最终含15N的唾液淀粉酶以____方式从细胞中分泌出去。
(4)a、b、c为三种DNA分子:a只含15N,b同时含14N和15N,c只含14N。将15N标记的DNA分子,放人含14N的培养基上连续扩增了4代,则a、b、c这三种DNA 分子所占的比例分别是____________。
(5)用船P标记的胰岛素基因探针,对小鼠胚胎干细胞和胰岛B细胞进行检测。
表格的空格中应填写的检测结果依次是____。(用“+”表示能检测到,用“-”表示不能检测到)。从实验结果分析可知,胚胎干细胞分化为胰岛B细胞的根本原因是_____________。
正确答案
(1)14CO2→14C3→(14CH2O) C18O2
(2)用噬菌体去侵染含35S的大肠杆菌
(3)内质网 胞吐(外排)
(4)0,1/8,7/8
(5)++-+ 基因选择性表达
单基因遗传病可以通过核酸分子杂交技术进行早期诊断。镰刀型细胞贫血症是一种在地中海地区发病率较高的单基因遗传病。已知红细胞正常个体的基因型为BB、Bb,镰刀型细胞贫血症患者的基因型为bb。有一对夫妇被测出均为该致病基因的携带者,为了能生下健康的孩子,每次妊娠早期都进行产前诊断。下图为其产前核酸分子杂交诊断和结果示意图。
(1)从图中可见,该基因突变是由于_____引起的。巧合的是,这个位点的突变使得原来正常基因的限制酶切割位点丢失。正常基因该区域上有3个酶切位点,突变基因上只有2个酶切位点,经限制酶切割后,凝胶电泳分离酶切片段,与探针杂交后可显示出不同的带谱,正常基因显示____条,突变基因显示___条。
(2)DNA或RNA分子探针要用________等标记。利用核酸分子杂交原理,根据图中突变基因的核苷酸序列(-ACGTGTT-),写出作为探针的核糖核苷酸序列__________。
(3)根据凝胶电泳带谱分析可以确定胎儿是否会患有镰刀型细胞贫血症。这对夫妇4次妊娠的胎儿Ⅱ-1~Ⅱ-4基因型BB的个体是________,Bb的个体是_______,bb的个体是_________。
正确答案
(1)碱基对改变(或A变成T) 2 1
(2)放射性同位素(或荧光分子等) -UGCACAA-
(3)Ⅱ-1和Ⅱ-4 Ⅱ-3 Ⅱ-2
某研究性学习小组的同学对某地区人类的遗传病进行调查。在调查中发现甲种遗传病(简称甲病)发病率较高,往往是代代相传,乙种遗传病(简称乙病)的发病率较低。下表是甲病和乙病在该地区万人中表现情况统计表(甲、乙病均由核基因控制)。请分析回答:
(1)假设被调查群体中患甲病的纯合子为200人,则被调查的人群中显性基因(A)的基因频率是_______%。
(2)下图是该小组的同学在调查中发现的甲病(基因为A、a)、乙病(基因为B、b)的家族系谱图。请据图回答:
①.Ⅲ2的基因型是_________。
②.如果Ⅳ6是男孩,则该男孩同时患甲病和乙病的概率为_______________。
③.如果Ⅳ6是女孩,且为乙病的患者,说明Ⅲ1在有性生殖产生配子的过程中发生了________。
(3)若要快速检测正常人群中的个体是否携带乙病致病基因,可利用特定的分子探针进行检测,这一方法依据的原理是__________。
正确答案
(1)3.85
(2)①.aaXBXB或aaXBXb ②.1/8 ③.基因突变
(3)碱基互补配对原则
镰刀型细胞贫血症是一种单基因遗传病,是由正常的血红蛋白基因(HbA)突变为镰刀型细胞贫血症基因(HbS)引起的。在非洲地区黑人中有4%的人是该病患者,会在成年之前死亡,有32%的人是携带者,不发病但血液中有部分红细胞是镰刀型。下图是该地区的一个镰刀型细胞贫血症家族的系谱图。回答以下相关问题:
(1)非洲地区黑人中HbS基因的基因频率是______________。科学家经调查发现,该地区流行性疟疾的发病率很高,而镰刀型红细胞能防止疟原虫寄生,那么该地区基因型为________的个体存活率最高。该地区黑人迁移到不流行疟疾的美洲地区后,HbS基因的基因频率将逐渐___________。
(2)据系谱图可知,HbS基因位于____染色体上。Ⅱ-6的基因型是_______,已知Ⅱ-7也来自非洲同地区,那么Ⅱ-6和Ⅱ-7再生一个患镰刀型细胞贫血症孩子的概率是_______。
(3)Ⅱ-6和Ⅱ-7想再生一个孩子,若孩子已出生,则可以在光学显微镜下观察其____形态,从而诊断其是否患病。若孩子尚未出生,则可以从羊水中收集少量胎儿的细胞,提取出DNA,以_______为原料在试管中复制出大量DNA,然后进行基因诊断。
正确答案
(1)20% HbAHbS 降低(或减少)
(2)常 HbAHbA或HbAHbS 1/18
(3)红细胞 脱氧核苷酸
镰刀形细胞贫血症是一种单基因遗传病,是由正常的血红蛋白基因(HbA)突变为镰刀形细胞贫血症基因(HbS)引起的。在非洲地区黑人中有4%的人是该病患者,会在成年之前死亡,有32%的人是携带者,不发病但血液中有部分红细胞是镰刀形。下图是该地区的一个镰刀形细胞贫血症家族的系谱图。回答以下相关问题:
(1)非洲地区黑人中HbS基因的基因频率是__________。科学家经调查发现,该地区流行性疟疾的发病率很高,而镰刀形红细胞能防止疟原虫寄生,那么该地区基因型为______的个体存活率最高。该地区黑人迁移到不流行疟疾的美洲地区后,HbS基因的基因频率将逐渐_________。
(2)据系谱图可知,HbS基因位于_____染色体上。Ⅱ6的基因型是________,已知Ⅱ7也来自非洲同地区,那么Ⅱ6和Ⅱ7再生一个孩子,患镰刀形细胞贫血症的概率是______。
(3)Ⅱ6和Ⅱ7想再生一个孩子,若孩子已出生,则可以在光学显微镜下观察其______形态,从而诊断其是否患病。若孩子尚未出生,则可以从羊水中收集少量胎儿的细胞,提取出DNA,用___________为原料在试管中复制出大量DNA,然后进行基因诊断。
(4)如下图所示,该基因突变是由于_____碱基对变成了_____碱基对,这种变化会导致血红蛋白中______个氨基酸的变化。
HbA基因突变为HbS基因后,恰好丢失了一个MstⅡ限制酶切割位点。用MstⅡ限制酶切割胎儿DNA,然后用凝胶电泳分离酶切片段,片段越大,在凝胶上离加样孔越近。加热使酶切片段解旋后,用荧光标记的CTGACTCCT序列与其杂交,荧光出现的位置可能有下图所示的三种结果。若出现______结果,则说明胎儿患病;若出现_____结果,则说明胎儿是携带者。
正确答案
(1)20% HbAHbS 降低(或减少)
(2)常 HbAHbA或HbAHbS 1/18
(3)红细胞 脱氧核苷酸
(4)T//A A//T 1 B C
人的生长激素(HGH)缺乏的原因之一是患者缺失HGH基因片段,简称HGH基因缺失,患者表现为身材较正常人矮小。为进一步研究该病的遗传方式,指导优生,科研人员对首次发现的两例患者家系做了调查,调查的部分结果见下图。请回答下列问题。
(1)HGH基因位于________染色体上,Ⅲ-4为杂合子的概率是_____。
(2)若要对此家族中某一未出生的孩子进行产前诊断,快速检测其是否患有该遗传病,应以_______基因为标准(作为分子探针),通过________方法进行检测。
(3)生长激素是由垂体分泌的。下图是人体内某些生命活动调节过程示意图。垂体除分泌生长激素外,还通过分泌[b]________来调节甲状腺的活动;由其释放的[d]_________,作用于肾脏,使尿量______来调节人体内的渗透压平衡。
(4)由图可知,④、⑤过程表示激素分泌的_______调节。
(5)当人突然进入寒冷环境中,与c具有协同作用的是__________(填激素名称)。如果用含有激素c的饲料饲喂小白鼠,再将其放到密闭的容器中饲养,此小鼠对缺氧的耐受力将_____________。
正确答案
(1)常 2/3
(2)HGH(或:正常) DNA分子杂交
(3)促甲状腺激素 抗利尿激素 减少
(4)反馈
(5)肾上腺素 下降
样品DNA经PCR技术(聚合酶链式反应)扩增,可以克隆出大量DNA分子。其原理是利用DNA半保留复制,在试管中进行DNA的人工复制(如下图)。在很短的时间内,将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍,使实验室所需的遗传物质不再受限于活动的生物体。
(1)图中A过程表示_______。这一过程在生物体细胞内是通过_______的作用来完成的。
(2)某样品DNA中共含有3000个碱基对,碱基数量满足:(A+T):(G+C)=1:2,现在要得到1000个拷贝(与样本相同的DNA),至少要向试管中加入______个腺嘌呤脱氧核苷酸。
(3)通过PCR技术使DNA分子大量复制时,若将一个用15N标记的模板DNA分子(第一代)放入试管中,以14N标记的脱氧核苷酸为原料,连续复制到第五代时,含15N标记的DNA分子单链数占全部DNA总单链数的比例为________。
(4)PCR技术不仅为遗传病的诊断带来了便利,而且改进了检测细菌和病毒的方法。若要检测一个人是否感染了乙肝病毒,你认为可用PCR技术扩增他血液中的_________。
A.白细胞DNA B.病毒蛋白质 C.血浆抗体 D.病毒核酸
正确答案
(1)DNA解旋 解旋酶
(2)999000
(3)1/16
(4)D
已知,人类多种先天性贫血是由于红细胞本身的遗传缺陷引起的。请回答:
(1)某人常出现紫绀,经医生检查其血红蛋白的β链上第67位氨基酸为谷氨酸(密码子为GAA或GAG),而正常人是缬氨酸(密码子为GUU或GUC、GUA、GUG),该病在医学上称为先天性高铁血红蛋白血症Ⅱ型。
①.该病的根本原因是患者有关的基因,在转录中起模板作用的一条链上的一个脱氧核苷酸发生改变,即_________________。
②.基因中控制血红蛋白β链上第67位氨基酸的碱基若发生改变,是否一定会引发该遗传病?请举例说明。________________,___________________________________。
(2)人类有一种非球形红细胞性贫血(Ⅱ型),经查为糖代谢过程某个环节发生障碍。本病有红细胞自溶现象。如加入三磷酸腺苷后,自溶现象可明显降低。
①.上图为成熟红细胞糖代谢途径中与ATP变化有关的过程简图:研究人员根据代谢过程,在红细胞的细胞质基质中加入各种代谢中间产物(除丙酮酸外),均无法得到丙酮酸,则该病最可能是由于缺乏____,从而不能生成ATP所引起的。
②.在无该病史的家族中出现了一个患病的孩子,引起孩子致病的可能原因是_______。
③.一个患病的女孩的父母及叔叔均正常,但其祖父和婶婶是患者。那么他的婶婶生出一个正常男孩的概率为_______。为避免生出有病的孩子,该家族应采取的措施有(写出两条你认为可行的措施)_______。
④随着科学技术的发展,我们完全有理由相信,不久的将来人们可以采用_______的方法来治疗这类遗传病,其做法是_________________________。
(3)上述类型的遗传病都能导致贫血,影响氧气的运输,将直接影响人体细胞中什么细胞器的正常工作?____________。
正确答案
(1)①.腺嘌呤脱氧核苷酸变为胸腺嘧啶脱氧核苷酸
②.不一定 如不会改变氨基酸的种类
(2)①.丙酮酸激酶
②.基因突变(或隐性遗传)
③.1/4 避免近亲结婚,进行遗传咨询,产前诊断
④.基因治疗(或遗传工程,基因工程) 把健康的外源基因导入有缺陷的细胞中
(3)线粒体
镰刀形细胞贫血症是一种单基因遗传病,是由正常的血红蛋白基因(HbA)突变为镰刀形细胞贫血症基因(HbS)引起的。在非洲地区黑人中有4%的人是该病患者,会在成年之前死亡,有32%的人是携带者,不发病但血液中有部分红细胞是镰刀形。下图是该地区的一个镰刀形细胞贫血症家族的系谱图。回答以下相关问题:
(1)非洲地区黑人中HbS基因的基因频率是______。科学家经调查发现,该地区流行性疟疾的发病率很高,而镰刀形红细胞能防止疟原虫寄生,那么该地区基因型________。为的个体存活率最高。该地区黑人迁移到不流行疟疾的美洲地区后,HbS基因的基因频率将逐渐______________。
(2)据系谱图可知,HbS基因位于______染色体上。Ⅱ6的基因型是_______,已知Ⅱ7也来自非洲同地区,那么Ⅱ6和Ⅱ7再生一个孩子,患镰刀形细胞贫血症的概率是_______。
(3)Ⅱ6和Ⅱ7想再生一个孩子,若孩子已出生,则可以在光学显微镜下观察其________形态,从而诊断其是否患病。若孩子尚未出生,则可以从羊水中收集少量胎儿的细胞,提取出DNA,用____________为原料在试管中复制出大量DNA,然后进行基因诊断。
(4)如下图所示,该基因突变是由于_________碱基对变成了________碱基对,这种变化会导致血红蛋白中_________个氨基酸的变化。
HbA基因突变为HbS基因后,恰好丢失了一个MstⅡ限制酶切割位点。用MstⅡ限制酶切割胎儿DNA,然后用凝胶电泳分离酶切片段,片段越大,在凝胶上离加样孔越近。加热使酶切片段解旋后,用荧光标记的CTGACTCCT序列与其杂交,荧光出现的位置可能有下图所示的三种结果。若出现__________结果,则说明胎儿患病;若出现_________结果,则说明胎儿是携带者。
正确答案
(1)20% HbAHbS 降低(或减少)
(2)常 HbAHbA或HbAHbS 1/18
(3)红细胞 脱氧核苷酸
(4)T//A A//T 1 B C
下图是某单基因遗传病家系图。
(1)为研究发病机理,通常采用PCR技术获得大量致病基因,该技术成功的关键是要有_______酶。
(2)为诊断2号个体是否携带致病基因,通常采用的分子生物学检测方法是____________。
(3)若7号与该致病基因携带者女性结婚,生出患病孩子的概率为____________。
正确答案
(1)耐高温(或热稳定)的DNA聚合(或Taq)
(2)DNA分子杂交(或用DNA探针检测)
(3)1/4
目前,科学家正致力于应用生物技术进行一些疾病的治疗,如器官移植、基因治疗等。请回答下列问题:
(1)人体器官移植面临的主要问题有_______和免疫排斥,目前临床通过使用___________抑制________的增殖来提高器官移植的成活率。
(2)EK细胞来源于囊胚期的_____________细胞或胎儿的原始性腺,也可以通过__________技术得到重组细胞后再进行相应处理获得。通过对患者的EK细胞进行___________,可培育出人造组织器官,进而解决免疫排斥问题。
(3)人们发现小型猪的器官可用来替代人体器官进行移植,但小型猪器官表面的某些抗原决定簇仍可引起免疫排斥。目前,科学家正试图利用基因工程对小型猪的器官进行改造,在改造中导人小型猪基因组中的一些调节因子属于基因工程中的__________,作用是__________。
(4)基因工程技术还可用于基因治疗。在进行体外基因治疗时,最有效的转化方法是_____________;在进行体内基因治疗时,采用的载体应该是_____________。
正确答案
(1)供体器官短缺 免疫抑制剂 T细胞
(2)内细胞团 核移植 体外诱导分化
(3)目的基因 抑制抗原决定基因的表达
(4)显微注射法 (修饰的) 动物病毒(或修饰的腺病毒)
目前,科学家正致力于应用生物技术进行一些疾病的治疗,如器官移植、基因治疗等。请回答下列问题:
(1)人体器官移植面临的主要问题有____和免疫排斥,目前临床通过使用_____抑制_____的增殖来提高器官移植的成活率。
(2)EK细胞来源于囊胚期的____细胞或胎儿的原始性腺,也可以通过_____技术得到重组细胞后再进行相应处理获得。通过对患者的EK细胞进行______,可培育出人造组织器官,进而解决免疫排斥问题。
(3)人们发现小型猪的器官可用来替代人体器官进行移植,但小型猪器官表面的某些抗原决定簇仍可引起免疫排斥。目前,科学家正试图利用基因工程对小型猪的器官进行改造,在改造中导人小型猪基因组中的一些凋节因子属于基因工程中的____________,作用是_____________。
(4)基因工程技术还可用于基因治疗。在进行体外基因治疗时,最有效的转化方法是____;在进行体内基因治疗时,采用的载体应该是____。
正确答案
(1)供体器官短缺 免疫抑制剂 细胞
(2)内细胞团 核移植 体外诱导分化
(3)目的基因 抑制抗原决定基因的表达
(4)显微注射法 (修饰的)动物病毒(或修饰的腺病毒)
一对表现型正常的夫妇,生了一个镰刀型细胞贫血症(常染色体隐性遗传病)患儿。在他们欲生育第二胎时,发现妻子的双侧输卵管完全堵塞,不能完成体内受精。医生为该夫妇实施了体外受精和产前基因诊断,过程如下图。
请回答:
(1)过程①是指在体外进行的______处理,从而使精子与卵子结合形成受精卵;过程②称为______。
(2)在对胎儿进行镰刀型细胞贫血症的产前基因诊断时,要先从羊水中的胎儿细胞提取物质③____进行PCR扩增,然后用MstⅡ对扩增产物进行切割,产生多个片段的酶切产物。据此判断,MstⅡ是一种____酶。
(3)不同长度的酶切产物在电泳时移动的速率不同,形成不同的电泳条带。该家庭成员的镰刀型细胞贫血症基因分析的电泳带谱如④,据此判断该胎儿为_________(正常/患者/携带者)。
正确答案
(1)精子获能 胚胎移植
(2)DNA 限制性核酸内切
(3)正常
(选做题)人类在预防与诊疗传染性疾病过程中,经常使用疫苗和抗体。已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒,该病毒表面的A蛋白为主要抗原,其疫苗生产和抗体制备的流程之一如下图:
请回答:
(1)过程①代表的是_________。
(2)过程②构建A基因表达载体时,必须使用_______和_______两种工具酶。
(3)过程③采用的实验技术是________,获得的X是________。
(4)对健康人进行该传染病免疫预防时,可选用图中基因工程生产的________所制备的疫苗。对该传染病疑似患者确诊时,可从疑似患者体内分离病毒,与已知病毒进行______比较;或用图中的________进行特异性结合检测。
正确答案
(1)逆(反)转录
(2)限制性核酸内切酶(限制酶) DNA连接酶(注:两空顺序可颠倒)
(3)细胞融合 杂交瘤细胞
(4)A蛋白 核酸(基因)序列 抗A蛋白的单克隆抗体
单基因遗传病可以通过核酸杂交技术进行早期诊断。镰刀型细胞贫血症是一种在地中海地区发病率较高的单基因遗传病。已知红细胞正常个体的基因型为BB、Bb,镰刀型细胞贫血症患者的基因型为bb。有一对夫妇被检测出均为该致病基因的携带者,为了能生下健康的孩子,每次妊娠早期都进行产前诊断。下图为其产前核酸分子杂交诊断和结果示意图。
(1)从图中可见,该基因突变是由于_______引起的。巧合的是,这个位点的突变使得原来正常基因的限制酶切割位点丢失。正常基因该区域上有3个酶切位点,突变基因上只有2个酶切位点,经限制酶切割后,凝胶电泳分离酶切片段,与探针杂交后可显示出不同的带谱,正常基因显示______条,突变基因显示________条。
(2)DNA或RNA分子探针要用_________等标记。利用核酸分子杂交原理,根据图中突变基因的核苷酸序列(…ACGTGTT…),写出作为探针的核糖核苷酸序列_________。
(3)根据凝胶电泳带谱分析可以确定胎儿是否会患有镰刀型细胞贫血症。这对夫妇4次妊娠的胎儿Ⅱ-l~Ⅱ-4中基因型BB的个体是_______,Bb的个体是_______,bb的个体是_________。
正确答案
(1)碱基对改变(或A变成T) 2 1
(2)放射性同位素(或荧光分子等) …UGCACAA…
(3)Ⅱ-l和Ⅱ-4 Ⅱ-3 Ⅱ-2
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