3.人工構(gòu)建的大腸桿菌質(zhì)粒pBR322是基因工程中應(yīng)用最廣泛的載體之一(見圖1).除標(biāo)注外,圖中其他英文縮寫表示該質(zhì)粒上不同的限制性核酸內(nèi)切酶的切割位點(diǎn).請分析回答:

(1)此質(zhì)粒的化學(xué)本質(zhì)是DNA,具有自我復(fù)制的能力.它可以作為多種目的基因的(運(yùn))載體,原因是含有多種限制性核酸內(nèi)切酶的酶切位點(diǎn).a(chǎn)mpr和tetr在基因工程中的主要作用是作為標(biāo)記基因.
(2)人胰島素由兩條肽鏈共有51個(gè)氨基酸組成,如圖2所示.
①通過基因工程培育能合成人胰島素的工程菌時(shí),可先依據(jù)氨基酸的排列順序推出信使RNA的堿基序列,再推出DNA(基因)的堿基序列,然后用化學(xué)方法人工合成A鏈和B鏈基因的片段.將此基因片段分別與不同質(zhì)粒重組后,再導(dǎo)入大腸桿菌內(nèi).
②在大腸桿菌內(nèi)合成的單獨(dú)的A、B兩條多肽鏈沒有生物活性,是因?yàn)榧?xì)菌中缺少內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等細(xì)胞器,不能對多肽鏈進(jìn)行加工.
若要直接獲得有活性的轉(zhuǎn)基因人胰島素,可以選擇真核細(xì)胞(酵母菌)作為受體細(xì)胞.

分析 分析圖1:圖示為人工構(gòu)建的大腸桿菌質(zhì)粒pBR322,可作用作為基因工程的運(yùn)載體,因?yàn)槠渚哂邢拗泼傅那懈钗稽c(diǎn);有標(biāo)記基因(氨芐青霉素抗性基因和四環(huán)素抗性基因),利于重組后重組子的篩選.
分析圖2:先依據(jù)氨基酸的排列順序推出信使RNA的堿基序列,再推出DNA(基因)的堿基序列,然后用化學(xué)方法人工合成A鏈和B鏈基因的片段.

解答 解:(1)質(zhì)粒是雙鏈環(huán)狀DNA分子;該質(zhì)粒具有自我復(fù)制的能力,并且含有多種限制性核酸內(nèi)切酶的酶切位點(diǎn),可以作為多種目的基因的載體.a(chǎn)mpr和tetr在基因工程中作為標(biāo)記基因,用于篩選重組質(zhì)粒.
(2)①通過基因工程培育能合成人胰島素的工程菌時(shí),可先依據(jù)氨基酸的排列順序推出信使RNA的堿基序列,再推出DNA(基因)的堿基序列,然后用化學(xué)方法人工合成A鏈和B鏈基因的片段.將此基因片段分別與2個(gè)不同質(zhì)粒重組后,再導(dǎo)入大腸桿菌內(nèi).
②大腸桿菌是原核生物,細(xì)胞中不會(huì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等細(xì)胞器,不能對多肽鏈進(jìn)行加工,因此在大腸桿菌內(nèi)合成的單獨(dú)的A、B兩條多肽鏈沒有生物活性.要直接獲得有活性的轉(zhuǎn)基因人胰島素,可以選擇真核細(xì)胞(如酵母菌)作為受體細(xì)胞.
故答案為:
(1)DNA      自我復(fù)制的    含有多種限制性核酸內(nèi)切酶的酶切位點(diǎn)    作為標(biāo)記基因
(2)①氨基酸的排列順序   信使RNA的堿基   DNA(基因)的堿基   
②內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等細(xì)胞器    對多肽鏈進(jìn)行加工     真核細(xì)胞(酵母菌)

點(diǎn)評 本題結(jié)合題圖,考查基因工程、原核生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)等相關(guān)知識,要求考生能夠掌握基因工程的工具和操作步驟,識記質(zhì)粒的化學(xué)本質(zhì)以及作為運(yùn)載體符合的條件,掌握蛋白質(zhì)工程的一般步驟等.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中生物 來源: 題型:解答題

15.如圖為正常人體內(nèi)組織細(xì)胞與內(nèi)環(huán)境之間物質(zhì)交換示意圖.其中
①②③④分別表示體液成分.a(chǎn)、b、c、d、e表示物質(zhì)運(yùn)輸途徑.
(1)人體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)主要發(fā)生在①②③④中的③; 如果蛋白質(zhì)攝入不足或④回流受阻,都會(huì)導(dǎo)致組織水腫(組織液增多).
(2)如果③為骨骼肌細(xì)胞,當(dāng)人體劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí),通過HCO3-
(物質(zhì))的調(diào)節(jié)作用,①中的pH值基本不變.
(3)如果③為肝細(xì)胞,當(dāng)正常人攝入高糖食物后,①中由胰島B細(xì)胞分泌的胰島素含量上升,胰島B細(xì)胞合成并分泌該物質(zhì)時(shí),需要細(xì)胞的哪些結(jié)構(gòu)參與?核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體、細(xì)胞膜.在該物質(zhì)調(diào)節(jié)下,通過a、e途徑的葡萄糖大于(大于、等于、小于)b、d途徑.
(4)當(dāng)①中水分減少時(shí),其濃度改變會(huì)刺激下丘腦滲透壓感受器興奮,最終使垂體釋放抗利尿激素,促進(jìn)對腎小管和集合管水分的重新吸收,使尿量減少,以維持內(nèi)環(huán)境水的平衡.

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14.下列有關(guān)生物體內(nèi)信息分子作用部位的敘述中,正確的是( 。
A.小腸黏膜產(chǎn)生促胰液素,通過體液的傳送可作用于胰島細(xì)胞
B.突觸前膜釋放神經(jīng)遞質(zhì),可以作用于肌肉和某些腺體
C.下丘腦產(chǎn)生的激素可作用于甲狀腺,后者分泌的激素也可作用于下丘腦
D.甲狀腺激素不能作用于甲狀腺細(xì)胞

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11.臨床使用抗生素前,有時(shí)需要做細(xì)菌耐藥實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)時(shí),首先要從病人身上獲取少量樣本,然后按照一定的實(shí)驗(yàn)步驟操作,以確定某致病菌對不同抗生素的敏感性.回答下列問題:
(1)為了從樣本中獲取致病菌單菌落,可用劃線法或稀釋涂布(或涂布)法將樣本接種于固體培養(yǎng)基表面,經(jīng)過選擇培養(yǎng)、鑒別等步驟獲得.
(2)取該單菌落適當(dāng)稀釋,用涂布法接種于培養(yǎng)基表面,在37℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h,使其均勻生長,布滿平板.
(3)為了檢測該致病菌對于抗生素的敏感性,將分別含有A、B、C、D四種抗生素的濾紙片均勻置于該平板上的不同位置,培養(yǎng)一段時(shí)間后,含A的濾紙片周圍出現(xiàn)透明圈,說明該致病菌對抗生素A敏感;含B的濾紙片周圍沒有出現(xiàn)透明圈,說明該致病菌對抗生素B不敏感;含C的濾紙片周圍的透明圈比含A的小,說明該致病菌對C的敏感性比對A的弱;含D的濾紙片周圍的透明圈也比含A的小,且透明圈中出現(xiàn)了一個(gè)菌落,在排除雜菌污染的情況下,此菌落很可能是抗生素D的耐藥菌.
(4)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果,為達(dá)到抗菌目的,最好應(yīng)選用抗生素A.

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18.科學(xué)家利用生物技術(shù)將人的生長激素基因?qū)胄∈笫芫训募?xì)胞核中,經(jīng)培育獲得一種轉(zhuǎn)基因小鼠,其膀胱上皮細(xì)胞可以合成人的生長激素并分泌到尿液中,在醫(yī)學(xué)研究及相關(guān)疾病治療方面都具有重要意義.下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( 。
A.選擇受精卵作為外源基因的受體細(xì)胞是因?yàn)檫@種細(xì)胞具有全能性
B.將轉(zhuǎn)基因小鼠體細(xì)胞進(jìn)行核移植(克隆),可以獲得多個(gè)具有外源基因的后代
C.人的生長激素基因能在小鼠細(xì)胞表達(dá),說明遺傳密碼在不同種生物中可以通用
D.采用DNA分子雜交技術(shù)可檢測外源基因在小鼠細(xì)胞內(nèi)是否成功表達(dá)

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8.如圖為人體細(xì)胞正常分裂時(shí)有關(guān)物質(zhì)和結(jié)構(gòu)數(shù)量變化的相關(guān)曲線,下列分析錯(cuò)誤的是( 。
A.若曲線表示減數(shù)第一次分裂中核DNA分子數(shù)目變化的部分曲線,則n可能為23
B.若曲線表示有絲分裂中染色體數(shù)目變化的部分曲線,則n等于46
C.若曲線表示減數(shù)分裂中每條染色體上DNA分子數(shù)目變化的部分曲線,則n等于1
D.若曲線表示減數(shù)分裂中染色體組數(shù)目變化的部分曲線,則n等于1

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15.下列關(guān)于內(nèi)環(huán)境及其穩(wěn)態(tài)的敘述中,正確的是(  )
A.血紅蛋白、遞質(zhì)、激素、葡萄糖和CO2都是內(nèi)環(huán)境的成分
B.人體代謝中的生物化學(xué)反應(yīng)主要發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)
C.內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的實(shí)質(zhì)是內(nèi)環(huán)境的滲透壓、溫度和pH保持不變
D.小腸絨毛上皮細(xì)胞生活的內(nèi)環(huán)境為組織液和消化液

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12.血糖平衡是人體進(jìn)行正常生命活動(dòng)的前提,請分析回答下列有關(guān)血糖調(diào)節(jié)的問題:
(1)人體感染某病毒時(shí),胰島B細(xì)胞會(huì)被自身的免疫細(xì)胞破壞,引起Ⅰ型糖尿病,這是因?yàn)橐葝uB細(xì)胞含有與該病毒相似的抗原(填物質(zhì)).從免疫學(xué)角度分析,I型糖尿病是一種自身免疫病,據(jù)此推斷,該病可通過注射胰島素治療.
(2)胰島素可通過作用于下丘腦神經(jīng)元抑制胰高血糖素的分泌,驗(yàn)證此現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)思路為:
將大小、體重等相同的大鼠隨機(jī)分成兩組,一組在其下丘腦神經(jīng)元周圍施加適量的胰島素溶液,另一組施加等體積生理鹽水.該實(shí)驗(yàn)的觀察指標(biāo)是血液中胰高血糖素的濃度.為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更明顯,實(shí)驗(yàn)前應(yīng)使實(shí)驗(yàn)大鼠處于空腹(饑餓)狀態(tài).
(3)日前,中科院陳雁研究組研究闡明了糖原代謝關(guān)鍵蛋白PPP1R3G在維持葡萄糖穩(wěn)態(tài)中的作用,調(diào)節(jié)機(jī)理如圖:

小鼠試驗(yàn)發(fā)現(xiàn):饑餓時(shí)肝細(xì)胞中PPP1R3G蛋白基因的表達(dá)水平提高,使糖原合成酶(GS)的活性提高,從而能夠在進(jìn)食后的短時(shí)間內(nèi),快速合成肝糖原,導(dǎo)致血糖水平快速降低;進(jìn)食后該基因表達(dá)水平則降低.據(jù)此推測PPP1R3G基因的表達(dá)受進(jìn)食和饑餓周期調(diào)控.該研究揭示了一個(gè)全新的餐后血糖調(diào)節(jié)機(jī)制.

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10.人體肝細(xì)胞內(nèi)O2分壓和Na+濃度低于細(xì)胞外,而CO2分壓和K+濃度高于細(xì)胞外,上述四種物質(zhì)中通過主動(dòng)運(yùn)輸運(yùn)出該細(xì)胞的是( 。
A.CO2B.O2C.K+D.Na+

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