热门试卷

(选做题)生物柴油是一种可再生的清洁能源，其应用在一定程度上能够减缓人类对化石燃料的消耗。科学家发现，在微生物M产生的脂肪酶作用下，植物油与甲醇反应能够合成生物柴油(如下图)。

(1)用于生产生物柴油的植物油不易挥发，宜选用_______、_______方法从油料作物中提取。

(2)筛选产脂肪酶的微生物M时，选择培养基中添加的植物油为微生物生长提供______，培养基灭菌采用的最适方法是________法。

(3)测定培养液中微生物数量，可选用________法直接计数；从微生物M分离提取的脂肪酶通常需要检测________，以确定其应用价值；为降低生物柴油生产成本，可利用______技术使脂肪酶能够重复使用。

(4)若需克隆脂肪酶基因，可应用耐热DNA聚合酶催化的__________技术。

红细胞生成素(EPO)是体内促进红细胞生成的一种糖蛋白，可用于治疗肾衰性贫血等疾病。由于天然EPO来源极为有限，目前临床上使用的红细胞生成素主要来自于基因工程技术生产的重组人红细胞生成素(thEPO)，其简要生产流程如下图。请回答：

(1)图中①所指的是_________技术。

(2)图中②所指的物质是_________，③所指的物质是______________。

(3)培养重组CHO细胞时，为便于清除代谢产物，防止细胞产物积累对细胞自身造成危害，应定期更换________。

(4)检测thEPO的体外活性需用抗thEPO的单克隆抗体。分泌该单克隆抗体的________细胞，可由thEPO免疫过的小鼠B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合而成。

近十年来，PCR技术(多聚酶链式反应)成为分子生物学实验室里的一种常规手段，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，使实验室所需要的遗传物质不再受限于活的生物体。

(1)加热使DNA双链打开，这一步是打开________键，称为__________。

(2)当温度降低时，引物与模板________端结合，在DNA聚合酶的作用下，引物沿模板延伸，最终合成两个DNA分子，此过程中原料是__________，遵循的原则是__________。

(3)PCR技术的必要条件，除了模板、原料、ATP、酶以外，至少还需要三个条件，即液体环境、适宜的________和________，前者由PCR仪自动调控，后者则靠________来维持。

PCR技术是将某一特定DNA片段在体外酶的作用下，复制出许许多多相同片段的一种方法，利用它能快速而特异地扩增任何要求的目的基因或DNA分子片段。它的基本过程如下：

[注图中“▄”表示每次扩增过程中需要的引物(用P代表)。每个引物含20个脱氧核苷酸，并分别与DNA片段两端碱基互补，其作用是引导合成DNA子链]请据图分析回答:

(1)PCR技术的原理是模拟生物体内______________________的过程。

(2)PCR扩增过程中对DNA片段进行高温加热处理，其目的是_________，其作用相当于细胞内_________酶的作用．

(3)在③适温延伸过程中，必需加一特定的DNA聚合酶，从图示中可判断，该酶与一般人体细胞中的DNA聚合酶相比，最主要的特点是_________________________。

(4)假如引物都用3H标记，从理论上计算，DNA片段经3次扩增所得的8个DNA分子中，含有3H 标记的DNA分子占__________％。

(5)假定DNA片段含200对脱氧核苷酸，经3次扩增，从理论上计算，除需要引物14个外，还需要游离的脱氧核苷酸________________个。

广东省是我国甘蔗主产区之一。甘蔗是一种高光效的C4植物，单位面积产量很高，种植面积日益扩大，目前已成为南方地区燃料酒精生产的重要原料。利用甘蔗生产燃料酒精的一般工艺流程为：甘蔗—榨汁(蔗糖)、酵母发酵—蒸馏—成品(燃料酒精)。请根据上述材料，回答下列问题：

(1)简述甘蔗大规模快速繁殖技术的过程。____________________________。

(2)具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种，对野生酵母菌进行诱变后通过筛选可以得到具有这些特性的突变菌，诱变及筛选过程如下：

步骤l：野生菌液体培养一段时间后接受紫外线照射诱变处理。

步骤2：制备选择培养基。在基本培养基的基础上，注意_____和_____，加琼脂后灭菌，制成固体平板。

步骤3：将紫外线照射后的菌液稀释涂布平板。

步骤4：根据_______一一筛选出突变菌。

(3)上述步骤2、3和4的依据分别是________、________、_________。

(4)利用获得的突变菌和甘蔗汁进行酒精发酵实验，除了将培养基灭菌、保持空间洁净外，发酵过程中防止外来杂菌入侵还有哪些可行方法？(列举两种)_____________________________。

(5)甘蔗榨汁以后还有大量的蔗渣废弃物，主要成分为木质素、纤维素和半纤维素，但是酵母菌无法直接利用，原因是其_________。请提出解决该问题的方法。__________________________(列举两种方法)

(6)突变菌往往带有一些特殊的基因。在获得这些基因的过程中，PCR技术相当重要。PCR扩增反应中加入引物和DNA聚合酶的作用分别是什么？__________________________________________。

下图为DNA测序仪显示的某真核生物DNA片段一条链的碱基排列顺序图。其中图甲的碱基排列顺序已经解读，其顺序为GGTTATGCGT，请解读图乙并依据图乙作答。

(1)图乙显示的碱基排列顺序是____________。

(2)该片段中(A+C)/(T+G)=_____________。

(3)若在人工合成系统中合成图乙中的互补链，则必须加入的酶有_________、_________。此外还需要适宜的________、________、_________。

(4)某人用35S标记噬菌体，让其在不含35S的细菌中繁殖3代，含有35S标记DNA的噬菌体所占比例为_______，原因是________________。

PCR技术是把某一DNA片段在体外酶的作用下，合成许多相同片段的一种方法，利用它能快速而特异地扩增任何要求的目的基因或DNA分子片段；电泳技术则是在外电场作用下，利用分子携带的净电荷不同，把待测分子的混合物放在一定的介质(如琼脂糖 凝胶)中进行分离和分析的实验技术，利用它可分离氨基酸、多肽、蛋白质、核苷酸、核酸等物质和作亲子鉴定。下图是电泳装置和电泳结果：

(1)与电泳和叶绿体色素分离采用的纸层析法比较，后者使用的介质是__________，叶绿体中的色素能够在滤纸上彼此分离开的原因是_______________。

(2)PCR技术能把某一DNA分子片断进行扩增。依据的原理是____________。

(3)图3是把含有21个氨基酸的多肽进行水解，得到的氨基酸混合物进行电泳的结果，故可推知该多肽由___________种氨基酸构成。

(4)图4通过提取某小孩和其母亲，以及待测定的四位男性的DNA，分别由酶处理后，生成含有若干DNA片段，并进行扩增得到的混合物，然后进行电泳所得到的一组DNA指纹图谱，请分析：F1～F4中，谁是该小孩真正生物学上的父亲？为什么？__________________，______________________。

近十年来，PCR技术(聚合酶链式反应)成为分子生物学实验室的一种常规手段，其原理是利用DNA半保留复制，在试管中进行DNA的人工复制(如下图所示)，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的生物体。

(1)加热使DNA双链打开，这一步是打开_____键，称为______，在细胞中是在______酶的作用下进行的。

(2)当温度降低时，引物与模板末端结合，在DNA聚合酶的作用下，引物沿模板延伸，最终合成两个DNA分子，此过程中原料是__________，遵循的原则是_________________。

(3)“PCR”技术的必需条件，除了模板、原料、ATP、酶以外，至少还有三个条件，即液体环境、适宜的______和______。

(4)通过“PCR”技术使DNA分子大量复制，若将一个用15N标记的DNA分子放入试管中，以14N标记的脱氧核苷酸为原料，连续复制4次之后，则15N标记的DNA分子占全部DNA分子总数的比例为______。

聚合酶链式反应(PCR技术)是在实验室中以少量样品DNA制备大量DNA的生化技术，反应系统中包括微量样品DNA、DNA聚合酶、引物、足量的4种脱氧核苷酸及ATP等。反应中新合成的DNA又可以作为下一轮反应的模板，故DNA数以指数方式扩增，其简要过程如图所示。

(1)某个DNA样品有1000个脱氧核苷酸，已知它的一条单链上碱基AG：T：C=1：2：3：4，则经过PCR仪五次循环后，将产生个______DNA分子，其中需要提供胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数量至少是__________个。

(2)分别以不同生物的DNA样品为模板合成的各个新DNA之间存在差异，这些差异是_____________。

(3)由于DNA上的“遗传因子”基本都是符合孟德尔的遗传规律的，因此人类可以利用PCR技术合成的DNA进行亲子鉴定，其原理是：首先获取被测试者的DNA，并进行PCR扩增，取其中一样本DNA用限制性内切酶切成特定的小片段，放进凝胶内，用电泳推动DNA小片段分离，再使用特别的“探针”去寻找基因。相同的基因会凝聚在一起，然后利用特别的染料在X光下，便会显示由DNA探针凝聚于一起的黑色条码。每个人的条码一半与其母亲的条码吻合，另一半与其父亲的条码吻合。

①．限制性内切酶能将DNA样品切成特定的小片段，这主要体现了酶的________。

A．专一性 B．高效性 C．多样性 D．作用条件温和

②．2002年6月，我国第一张18位点的“基因身份证明”在湖北武汉诞生。人的“基因身份证明”是否终身有效？_______，理由是_________。

(4)请指出PCR技术与转录过程的三个不同之处：①．___________。②．__________。③．__________。

下图表示在生物体外获取DNA(或目的基因)的两种方式。

图一示经PCR技术扩增获取DNA的过程。图二示反转录形成DNA的过程。

请据图分析回答：

(1)图一中的DNA聚合酶的化学本质是______，它与人体内的DNA聚合酶相比具有______特性。

(2)图一A中的DNA解链过程在人体内可由________催化完成。C过程复制方式的特点是________，该过程需要_______和能量等基本条件。

(3)图二E中的碱基互补配对方式与图一C中的不同之处是________________。假设图一中的一个模板DNA分子中有800个碱基对，其中含有腺嘌呤600个，若通过PCR技术共消耗周围环境中游离的胞嘧啶脱氧核苷酸6200个，则该模板DNA在PCR扩增仪中已经复制了____次。