(14分)如图是DNA片段的结构图,请据图回答:
(1)图甲是DNA片段的______结构,图乙是DNA片段的_________结构。
(2)填出图中部分结构的名称:[2]_______、[5]______。
(3)从图中可以看出DNA分子中的两条长链是由_______和_____交替连接的。
(4)连接碱基对的化学键是_________,碱基配对的方式为:___与_____配对;_____与________配对。
(5)从图甲可以看出组成DNA分子的两条链的方向是______的,从图乙可以看出组成DNA分子的两条链相互缠绕成________的_________结构。
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如图所示为DNA分子结构模式图,请据图回答下列问题。
(1)组成DNA的基本单位是[ ]______。
(2)若3为胞嘧啶,则4应是_____。两者之间通过_____键相连。
(3)图中8示意的是一条__________的片段。与另一条片段的位置关系是_______。
(4)构成DNA分子的碱基有__________种,但由于______的排列顺序的千变万化,因此构成了DNA分子的多样性。
(5)DNA分子的结构具有稳定性的原因是什么?
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敲除是应用DNA重组原理发展起来的一门新兴技术。通常意义上的基因敲除主要是应用DNA重组原理,用设计好的DNA片段替代动物细胞内的基因片段,从而达到基因敲除的目的。运用基因重组进行基因敲除是构建基因敲除动物模型中最普遍的使用方法,其基本原理如图所示。
请回答下列问题:
(1)在把与靶基因序列同源的目的基因导入受体细胞前,应选择一个合适的运载体与之结合,形成的DNA分子称为______,在这个过程中所需的工具酶有______和____。
(2)如果要获得一只含目的基因的小鼠,则选择的受体细胞应该是_____________。
(3)上述途径获得的动物,其后代是否都含目的基因。为什么?_______________________。
(4)以质粒为运载体,用同一种限制酶切割质粒和目的基因,在切割后的运载体与目的基因连接时,连接方式有________种。
(5)上述过程实现的重组类似于减数分裂中_________时期的______________现象。
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(17分)质粒是基因工程中最常用的运载体,质粒上有标记基因,如图所示,通过标记基因可推知外源基因插入的位置,插入位置不同,细菌在培养基上的生长情况也不同。下图表示外源基因的插入位置(插入点有a、b、c)。
Ⅰ.(1)质粒的基本组成单位是___________。
(2)将细菌放在含有四环素、氨苄青霉素中培养,属于基因工程操作中的_________步骤。
(3)在插入外源基因过程中用到的工具酶有__________。
Ⅱ.设计实验探究外源基因插入的位置。
(1)步骤:
①将导入外源基因的细菌进行培养产生大量细菌。
②分组:将细菌平均分成两组并标号为1,2。
③培养:________________________。
④观察并记录结果。
(2)预测实验结果及结论:
________________________________________________________________________。
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随着科学技术的发展,化学农药的产量和品种逐年增加。但害虫的抗药性也在不断增强,对农作物危害仍然严重,如近年来,棉铃虫在我国大面积爆发成灾,造成经济损失每年达100亿元以上。针对这一情况,科学家开展了“转基因抗虫棉”的科技攻关研究,成功地将抗虫基因导入棉花细胞中,得到的棉花新品种对棉铃虫的毒杀效果高达80%以上。
请据此回答下列问题:
(1)“转基因抗虫棉”抗害虫的遗传信息传递过程可以表示为____________________。
(2)该项科技成果在环境保护上的重要作用是________。
(3)科学家们预言,此种“转基因抗虫棉”在独立种植若干代以后,也将出现不抗虫的植株,此现象来源于_________。
(4)来自细菌的抗虫基因能连接到棉花细胞中的DNA分子上,原因是________________。
(5)细菌的抗虫基因能在棉花细胞内成功的表达,使棉花产生新性状。这种变异的原理属于______。这种成功的表达也说明__________________________。
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中国青年科学家成功地把人的抗病毒干扰素基因“嫁接”到烟草的DNA分子上,使烟草获得了抗病毒的能力,试分析回答:
(1)抗病毒烟草的培育应用了_______技术。
(2)在培育过程中,所用的基因“剪刀”是____,基因的“针线”是______,基因的“运载工具”是__________。
(3)烟草具有抗病毒能力,说明烟草体内产生了_______。
(4)烟草DNA分子被“嫁接”上或“切割”掉某个基因,但并不影响该基因的表达,从基因功能角度考虑,说明_______________________________________。
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荔枝是著名的岭南佳果.其果皮中存在多酚氧比酶,多酚氧比酶能够氧化果皮中的一些无色物质,形成褐色物质。这是引起采后荔枝果皮褐变的原因之一.褐变的发生严重影响了荔枝的深鲜效果:果皮褐变面积百分率.常作为荔枝保鲜效果的指标,在不考虑其它因素影响褐变的前提下,利用上述现象.以荔枝果皮褐变面积百分率为多酚氧化酶活性的指标,某同学设计了一个实验,旨在探究温度对荔枝果皮内多酚氧化酶活性的影响。
(1)请补充下列实验设计中空缺的内容:
①设计温度梯度:5℃、lO℃、15℃、20℃、25℃、30℃
②确定测量指标:荔枝果皮褐变面积百分率;
③选择同一品种、和成熟度一致且无机械损伤的新鲜荔枝果实,将其分成
________组,每组数量________,装入保鲜袋并作好标签后.分别放入相应温度的恒温箱中;
④经过5天后,取出荔枝果实.测定并记录褐变面积.
(2)请据右图分析实验结果:________________
(3)请结合上述实验结果,指出对荔枝具有较好保鲜效果所需的温度范围。
(4)削皮后的苹果和马铃薯容易发生褐变,请据此分析要选择无机械损伤的荔枝果实为实验材料的原因=_________
(5)在完全无氧条件下,多酚氧化酶将无法催化上述的褐变反应过程。如果在此条件下.荔枝果皮不会发生褐变,可否在此条件下贮藏荔枝?为什么?______________________
(6)除上述温度、氧和机械损伤以外.还有哪些因素影响果蔬保鲜效果,请提出两种相应的保鲜措施。
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甲图为人的性染色体简图。X和Y染色体有一部分是同源的(甲图中I片段),该部分基因互为等位:另一部分是非同源的(甲图中的Ⅱ—1,Ⅱ—2片段),该部分基因不互为等位。请回答:
(1)人类的血友病基因位于甲图中的________片段。
(2)在减数分裂形成配子过程中,x和Y染色体能通过互换发生基因重组的是甲图中的________片段。
(3)某种病的遗传系谱如乙图,则控制该病的基因很可能位于甲图中的________片段。
(4)假设控制某个相对性状的基因A(a)位于甲图所示X和Y染色体的I片段,那么这对性状在后代男女个体中表现型的比例一定相同吗?试举一例___________________________。
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近年来,我国东南沿海水域富营养化严重,赤潮灾害频繁发生,这对海洋渔业和生态环境造成严重破坏。请回答以下问题:
(1)富营养化的海水为赤潮生物大规模爆发提供了________。
(2)许多赤潮生物体内含有毒素,分泌或死亡后释放到海水中,致使海洋动物生理失调或死亡:赤潮爆发时常常引起海鸟、鱼、虾和贝类等的大量死亡,甚至会通过食物链进入人体引起中毒。请写出赤潮生物引起人中毒的食物链:
(3)海水的pH值一般在8.0~8.2之间.赤潮发生时海水pH值可达8.5以上,有的甚至达到9.3以上:请分析赤潮引起海水pH值上升的主要原因:________________________
(4)除了产生生物毒素和引起海水pH值变化以外.请另举一例说明赤潮对海洋环境的危害。
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研究性学习小组的同学在某电镀厂排水口采集重金属污染液l00OmL。利用以下实验材料和器材设计实验,探究不同浓度重金属污染液对水稻种子萌发和生长的影响。
实验材料和器材:水稻种子:试管:培养皿;纱布:尺子(l00mm);蒸馏水;恒温光照培养箱,温度设定为28℃,光强度为200O Lux);(实验材料和器材的数量不限)
根据给出的实验材料和器材.请设计实验方法和步骤.预测实验结果并作出分析。
(1)方法和步骤:
(2)结果预测和分析:
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