【題目】天然存在的野生型質(zhì)粒由于分子量大、單一酶切位點(diǎn)少、遺傳標(biāo)記不理想等缺陷，不能滿足作為運(yùn)載體的要求，因此往往需要以多種野生型質(zhì)粒為基礎(chǔ)進(jìn)行人工構(gòu)建新質(zhì)粒．

假設(shè)下列三種質(zhì)粒A、B、D，分別含有抗生素抗性基因r、s，及酶a、b的酶切位點(diǎn)．現(xiàn)需要通過(guò)基因工程大量表達(dá)目的基因M的產(chǎn)物。

（1）組成目的基因M的基本單體有哪幾種_____。切割目的基因的酶b稱為_____酶。

（2）作為基因工程的運(yùn)載體，必須具備的條件是_____。

A．具有一個(gè)或多個(gè)限制酶切位點(diǎn)，以供外源基因插入其中

B．具有標(biāo)記基因，以檢測(cè)重組DNA分子是否導(dǎo)入受體細(xì)胞

C．能在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存

D．必須是細(xì)菌的質(zhì)粒或噬菌體

E．對(duì)宿主細(xì)胞無(wú)害

（3）目的基因與運(yùn)載體通過(guò)_____酶連接形成重組DNA分子。

（4）如果選擇質(zhì)粒A作為目的基因M的運(yùn)載體，其缺陷是_____；如果選擇質(zhì)粒B作為目的基因M的運(yùn)載體，其缺陷是_____。為解決上述野生型質(zhì)粒作為運(yùn)載體的缺陷，進(jìn)行人工構(gòu)建新質(zhì)粒。

（5）如果用酶a分別切割質(zhì)粒A、B，形成人工構(gòu)建的新質(zhì)粒（X），X是否是較理想的目的基因運(yùn)載體，為什么？_____如果用酶a分別切割質(zhì)粒A、D，形成人工構(gòu)建的新質(zhì)粒（Y），Y是否是較理想的目的基因運(yùn)載體，為什么？_____。

【答案】胞嘧啶脫氧核苷酸、胸腺嘧啶脫氧核苷酸、鳥嘌呤脫氧核苷酸、腺嘌呤脫氧核苷酸 限制性核酸內(nèi)切 A、B、C、E DNA連接 目的基因M可以插入酶b位點(diǎn)，可檢測(cè)受體細(xì)胞中的抗性基因r而確定是否導(dǎo)入了質(zhì)粒A，但無(wú)法檢測(cè)是否導(dǎo)入了重組質(zhì)粒A 目的基因M可以插入酶b位點(diǎn)，抗性基因s被破壞，無(wú)法檢測(cè)是否導(dǎo)入了質(zhì)粒B 是 用酶a切割質(zhì)粒A、B后，能形成具有一個(gè)抗性基因r和一個(gè)抗性基因s的X；用酶b切割目的基因M和X后形成重組質(zhì)粒，含重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞可表現(xiàn)抗r抗性，但失去了抗s抗性；如果未導(dǎo)入質(zhì)粒，則無(wú)任何抗性；如果導(dǎo)入的質(zhì)粒未成功重組M，則表現(xiàn)抗r與抗s抗性；由此可篩選出受體細(xì)胞是否含有M重組質(zhì)粒 否 用酶a切割質(zhì)粒A、B后，能形成具有一個(gè)抗性基因r和二個(gè)抗性基因s的Y，用酶b切割目的基因M和X后形成重組質(zhì)粒，含重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞可表現(xiàn)抗r抗性，如果其中一個(gè)抗性基因s因?qū)肽康幕?/span>M被破壞，而另一抗s基因自身環(huán)化，仍具抗性，會(huì)影響檢測(cè)

【解析】

1、基因工程的操作工具包括限制酶、DNA連接酶、運(yùn)載體。

2、“分子運(yùn)輸車”—運(yùn)載體

（1）運(yùn)載體具備的條件：①能在受體細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存；②具有一至多個(gè)限制酶切點(diǎn)，供外源DNA片段插入；③具有標(biāo)記基因，供重組DNA的鑒定和選擇。

（2）最常用的運(yùn)載體是質(zhì)粒，它是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的、獨(dú)立于細(xì)菌染色體之外，并具有自我復(fù)制能力的雙鏈環(huán)狀DNA分子。

（3）其它運(yùn)載體：噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒。

（1）基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，因此基因M的基本單體有胞嘧啶脫氧核苷酸、胸腺嘧啶脫氧核苷酸、鳥嘌呤脫氧核苷酸、腺嘌呤脫氧核苷酸。切割目的基因的酶b稱為限制性核酸內(nèi)切酶。

（2）A、運(yùn)載體應(yīng)具有一個(gè)或多個(gè)限制酶切位點(diǎn)，以供外源基因插入其中，A正確；

B、運(yùn)載體應(yīng)具有標(biāo)記基因，以檢測(cè)重組DNA分子是否導(dǎo)入受體細(xì)胞，B正確；

C、運(yùn)載體要能在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存，C正確；

D、運(yùn)載體可以是細(xì)菌的質(zhì)粒、動(dòng)植物病毒或噬菌體的衍生物，D錯(cuò)誤；

E、運(yùn)載體必須對(duì)宿主細(xì)胞無(wú)害，E正確。

故選ABCE。

（3）目的基因與運(yùn)載體通過(guò)DNA連接酶連接形成重組DNA分子。

（4）分析圖解可知，質(zhì)粒A上有一個(gè)抗性基因r，如果選擇質(zhì)粒A作為目的基因M的運(yùn)載體，目的基因M可以插入酶b位點(diǎn)，可檢測(cè)受體細(xì)胞中的抗性基因r而確定是否導(dǎo)入了質(zhì)粒A，但無(wú)法檢測(cè)是否導(dǎo)入了重組質(zhì)粒A；如果選擇質(zhì)粒B作為目的基因M的運(yùn)載體，目的基因M可以插入酶b位點(diǎn)，抗性基因s被破壞，無(wú)法檢測(cè)是否導(dǎo)入了質(zhì)粒B。因此為解決上述野生型質(zhì)粒作為運(yùn)載體的缺陷，進(jìn)行人工構(gòu)建新質(zhì)粒。

（5）用酶a切割質(zhì)粒A、B后，能形成具有一個(gè)抗性基因r和一個(gè)抗性基因s的X；用酶b切割目的基因M和X后形成重組質(zhì)粒，含重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞可表現(xiàn)抗r抗性，但失去了抗s抗性；如果未導(dǎo)入質(zhì)粒，則無(wú)任何抗性；如果導(dǎo)入的質(zhì)粒未成功重組M，則表現(xiàn)抗r與抗s抗性；由此可篩選出受體細(xì)胞是否含有M重組質(zhì)粒，因此X是否是較理想的目的基因運(yùn)載體。

用酶a切割質(zhì)粒A、B后，能形成具有一個(gè)抗性基因r和二個(gè)抗性基因s的Y，用酶b切割目的基因M和X后形成重組質(zhì)粒，含重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞可表現(xiàn)抗r抗性，如果其中一個(gè)抗性基因s因?qū)肽康幕?/span>M被破壞，而另一抗s基因自身環(huán)化，仍具抗性，會(huì)影響檢測(cè)，因此Y不是較理想的目的基因運(yùn)載體。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中生物 來(lái)源： 題型：

【題目】下圖為某人在饑餓時(shí)參加冰桶挑戰(zhàn)其體內(nèi)的一些生理變化過(guò)程示意圖(圖中①～④為激素，A、B、C、D表示器官、組織或細(xì)胞)。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：

（1）參加冰桶挑戰(zhàn)的人在被冰水澆濕后，人的體溫調(diào)節(jié)中樞會(huì)興奮，體溫調(diào)節(jié)中樞位于________________。產(chǎn)生冷覺(jué)的A表示________________。

（2）全身冰水澆濕后，下丘腦會(huì)分泌①，①促使B分泌②，②促使甲狀腺分泌③，該過(guò)程中①表示________________________，B表示________________________，該過(guò)程體現(xiàn)了激素調(diào)節(jié)中的________________調(diào)節(jié)；當(dāng)③增加到一定程度后可以抑制下丘腦和B分泌①和②，該過(guò)程體現(xiàn)了激素調(diào)節(jié)中的________________調(diào)節(jié)。

（3）饑寒交迫時(shí)，細(xì)胞外液中由_______細(xì)胞分泌的④________(填激素名稱)含量增加，④的主要生理功能是__________________________________，以維持血糖含量的相對(duì)穩(wěn)定。與此同時(shí)，腎上腺髓質(zhì)對(duì)腎上腺素的分泌量也增加，說(shuō)明二者在調(diào)節(jié)血糖平衡的過(guò)程中表現(xiàn)為___________作用。

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：

【題目】諾如病毒是一種RNA病毒，該病毒侵入人體后，機(jī)體發(fā)生免疫反應(yīng)的某個(gè)階段的示意圖如圖。

（1）下列有關(guān)敘述，正確的是_____。

A．因?yàn)橛芯奘杉?xì)胞參與，所以人體對(duì)諾如病毒的免疫是非特異性免疫

B．病原體1進(jìn)入巨噬細(xì)胞的過(guò)程，體現(xiàn)了細(xì)胞膜的流動(dòng)性

C.3是溶酶體，3處理病毒的過(guò)程無(wú)特異性，處理的結(jié)果是暴露抗原

D．物質(zhì)4最有可能是細(xì)胞膜上的信號(hào)分子

E．從人體的免疫功能來(lái)看，預(yù)防諾如病毒最有效的措施是注射抗體

（2）從人體中分離出諾如病毒后，實(shí)驗(yàn)室中如何通過(guò)培養(yǎng)獲得大量諾如病毒？___

（3）圖中4是_____．致敏T細(xì)胞既能產(chǎn)生物質(zhì)__殺死抗原細(xì)胞，又能與靶細(xì)胞密切接觸，使其裂解死亡，病毒因失去藏身之處而被_____、_____消滅。

（4）利用基因工程制備諾如病毒疫苗，通過(guò)口服或鼻內(nèi)給藥等途徑免疫小鼠，其能激發(fā)小鼠體液和細(xì)胞免疫反應(yīng)．用文字和單向箭頭（→）表示諾如病毒入侵免疫小鼠后，在其體內(nèi)免疫系統(tǒng)發(fā)生體液免疫作用的主要過(guò)程。___

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：

【題目】用脊蛙為材料進(jìn)行反射實(shí)驗(yàn)，如圖為參與反射活動(dòng)的部分結(jié)構(gòu)示意圖．如果剪斷支配脊蛙左后肢的傳出神經(jīng)，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A.刺激神經(jīng)中樞能觀察到左后肢收縮活動(dòng)

B.刺激傳入神經(jīng)能觀察到左后肢收縮活動(dòng)

C.脊蛙左后肢發(fā)生反射活動(dòng)的唯一條件是右圖所示結(jié)構(gòu)的完整性

D.即使刺激A端出現(xiàn)收縮活動(dòng)，該活動(dòng)也不能稱為反射活動(dòng)

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：

【題目】某生物興趣小組對(duì)萌發(fā)的種子的細(xì)胞呼吸方式進(jìn)行了探究，實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示。實(shí)驗(yàn)開始后觀察著色滴的變化。

（1）20%NaOH的作用為__________。在裝置中分別放置100粒萌發(fā)的小麥種子，如果裝置1中的著色滴向____(填“左”或“右”）移動(dòng)，裝置2中的著色滴不移動(dòng)，此時(shí)萌發(fā)的小麥種子的細(xì)胞呼吸的反應(yīng)方程式為_________。

（2）若裝置2中的著色滴移動(dòng)一段時(shí)間后向右移動(dòng)，且移動(dòng)速度逐漸加快，原因是小麥種子________。此時(shí)萌發(fā)的小麥種子的細(xì)胞呼吸的反應(yīng)方程式為________。

（3）為防止氣壓、溫度等物理因素所引起的實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)如何設(shè)置對(duì)照組？___________。

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：

【題目】內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的維持與人體健康有密切的關(guān)系。下圖是人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)概念圖，下列敘述不正確的是 (　　)

A.圖中①③分別代表組織液和內(nèi)環(huán)境

B.②與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換時(shí)，不僅有③的作用，還需要多個(gè)器官、系統(tǒng)的協(xié)調(diào)配合

C.內(nèi)環(huán)境的溫度可以通過(guò)影響②中酶的活性來(lái)發(fā)揮作用

D.目前普遍認(rèn)為神經(jīng)─體液調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)是機(jī)體維持穩(wěn)態(tài)的主要調(diào)節(jié)機(jī)制

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于如圖所示生物或細(xì)胞的敘述，正確的是(　　)

A. a、b、c、d的遺傳信息均儲(chǔ)存在DNA中

B. a、b、c、d均能進(jìn)行有氧呼吸

C. b、d均可在葉綠體中合成有機(jī)物

D. b、c、d均有纖維素和果膠構(gòu)成的細(xì)胞壁

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：

【題目】I.下面是有關(guān)植物代謝活動(dòng)的簡(jiǎn)圖。圖表示葉肉細(xì)胞內(nèi)兩個(gè)重要生理過(guò)程中C、H、O的變化。

（1）圖中乙生理過(guò)程所發(fā)生的場(chǎng)所是____________。

（2）圖甲過(guò)程中，B物質(zhì)是_________；乙過(guò)程中，A被利用發(fā)生的場(chǎng)所是_____________。在①②③④過(guò)程中消耗ATP的過(guò)程是__________。

（3）將番茄裝在密閉容器中，一直給予適宜溫度和光照。通入14CO2，當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為0.5s時(shí)，14C出現(xiàn)在三碳化合物中；反應(yīng)時(shí)間為5s時(shí)，14C出現(xiàn)在糖類中。該實(shí)驗(yàn)是通過(guò)控制__________（條件）來(lái)探究CO2中碳原子的轉(zhuǎn)移路徑，該實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了_____________技術(shù)。若改變某實(shí)驗(yàn)條件發(fā)現(xiàn)五碳化合物的含量快速升高，此時(shí)改變的實(shí)驗(yàn)條件最可能是___________。

II.圖表示某科研小組為探究植物光合作用速率的變化情況，設(shè)計(jì)了由透明的玻璃罩構(gòu)成的小室（如圖A所示）。

（4）將該裝置放在自然環(huán)境下，測(cè)定夏季一晝夜小室內(nèi)植物氧氣釋放速率的變化，得到如圖B所示曲線。裝置刻度管中的液滴移到最右點(diǎn)是在一天中的______點(diǎn)。

（5）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的某段光照時(shí)間內(nèi)，記錄液滴的移動(dòng)，獲得以下數(shù)據(jù)。

每隔20分鐘記錄一次刻度數(shù)據(jù)

……

24

29

32

34

……

表 不同時(shí)間液滴的刻度

該組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是在圖B曲線的_________段獲得的。與b點(diǎn)相比，a點(diǎn)形成的原因可能是_________________________。如果要測(cè)定該植物真正光合作用的速率，該如何設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)？______________________________________________________。

III.在一定光照和適當(dāng)?shù)臏囟葪l件下，測(cè)定A植物和B植物在不同濃度的CO2條件下的光合速率，結(jié)果如表，據(jù)表中數(shù)據(jù)回答問(wèn)題。

光合速率與呼吸速率相等時(shí)外界CO2的濃度（mg/L）

CO2飽和時(shí)外界CO2的濃度（mg/L）

CO2飽和時(shí)植物吸收CO2的量(mg/100cm2葉·小時(shí))

黑暗條件下植物釋放CO2的量(mg/100cm2葉·小時(shí))

A植物

4

10

6

4

B植物

8

18

10

8

表 CO2的濃度與變化量

（6）若A植物與B植物的受光總面積分別是1.2m2、2.5m2，在CO2濃度為20mg/L的環(huán)境中，先光照13小時(shí)，再黑暗11小時(shí)，則一天中A植物比B植物少增重_______g葡萄糖(相對(duì)原子量：C-12，O-16，H-1。取小數(shù)點(diǎn)后兩位)。

（7）根據(jù)以上數(shù)據(jù)畫出外界CO2濃度與A植物光合作用強(qiáng)度的關(guān)系曲線圖。______

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：

【題目】圖1為人體細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，圖2為人體細(xì)胞在進(jìn)行某項(xiàng)生命活動(dòng)前后幾種生物膜膜面積的變化圖，圖3為人體某細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的部分代謝途徑（橫線上填文字，括號(hào)內(nèi)填圖1中序號(hào)）。

（1）圖1中“9”的生理作用是______________，不能直接分解葡萄糖但能釋放CO2的細(xì)胞器是（________），圖中合成圖3代謝途徑①所需物質(zhì)的場(chǎng)所是（_________）。

（2）如果圖1細(xì)胞能發(fā)生圖3所示的代謝過(guò)程，則該細(xì)胞為人體的___________，該細(xì)胞合成的甘油三脂主要以____________的形式輸送至血液。促進(jìn)①②④過(guò)程進(jìn)行的激素是______________ 。

（3）若圖1是一個(gè)暫不增殖細(xì)胞，人體免疫系統(tǒng)中屬于這類細(xì)胞的有____________（寫2種）。當(dāng)該細(xì)胞恢復(fù)增殖能力進(jìn)入細(xì)胞分裂M期時(shí)，在光學(xué)顯微鏡下將觀察到細(xì)胞核的變化是___________，此前核內(nèi)發(fā)生的物質(zhì)變化主要是______________________ 。

（4）用含有35S標(biāo)記的氨基酸的培養(yǎng)基培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞，該細(xì)胞能合成并分泌一種含35S的蛋白質(zhì)。通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)合成的含35S的蛋白質(zhì)在細(xì)胞的結(jié)構(gòu)間移動(dòng)過(guò)程中，會(huì)使幾種生物膜面積發(fā)生變化，如圖2所示。請(qǐng)寫出圖2中1、2、3依次代表的是_______________。

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