【題目】2015年,屠呦呦因發(fā)現(xiàn)青蒿素治療瘧疾的新療法獲獎(jiǎng)。工業(yè)上青蒿素一般從青蒿植株中提取,產(chǎn)量低,價(jià)格高。基因工程及細(xì)胞工程等為培育出高青蒿素含量的青蒿提供了思路?茖W(xué)家先通過(guò)紫外線處理大量青蒿幼苗后,偶然發(fā)現(xiàn)一株高產(chǎn)植株。通過(guò)基因測(cè)序發(fā)現(xiàn)該高產(chǎn)植株控制青蒿素合成相關(guān)的一種關(guān)鍵酶的基因發(fā)生了突變。

(1)提取了高產(chǎn)植株的全部DNA后,要想快速大量獲得該突變基因可以采用PCR技術(shù),該技術(shù)的原理是___________,前提是必須知道該基因的部分核苷酸序列,以便根據(jù)這一序列合成____________。在PCR擴(kuò)增儀的反應(yīng)體系中添加的有機(jī)物質(zhì)除了上述酶外還要添加________、________、4種dNTP。PCR過(guò)程中先升溫使DNA解旋變性,之后用到的特殊酶是_____________

(2)如果用青蒿某個(gè)時(shí)期mRNA反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生雙鏈cDNA片段,該雙鏈與載體連接后儲(chǔ)存在一個(gè)受體菌群中,這個(gè)受體菌群就叫做青蒿的__________________,獲得的cDNA與青嵩細(xì)胞中該基因堿基序列___________(填“相同”或“不同”)。

(3)將獲得的突變基因?qū)肫胀ㄇ噍镏,先?gòu)建基因表迖載體,圖1、2中箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)。請(qǐng)回答:

用圖中的質(zhì)粒和外源DNA構(gòu)建重組質(zhì)粒,不能使用SmaⅠ切割,原因是___________________,構(gòu)建好的重組質(zhì)粒在其目的基因前要加上特殊的啟動(dòng)子,啟動(dòng)子是____________的識(shí)別和結(jié)合位點(diǎn)。

(4)檢測(cè)目的基因是否表達(dá)出相應(yīng)蛋白質(zhì),應(yīng)采取____________技術(shù)。

【答案】DNA(雙鏈)復(fù)制 引物 引物 模板(突變基因) Taq酶/熱穩(wěn)定DNA聚合酶 cDNA文庫(kù)(或部分基因文庫(kù)) 不同 SmaⅠ會(huì)破壞質(zhì)粒的抗性基因及外源DNA中的目的基因 RNA聚合酶 抗原-抗體雜交

【解析】

基因工程的基本原理是讓目的基因在宿主細(xì)胞中穩(wěn)定和高效地表達(dá);蚬こ痰幕静僮鞑襟E包括:①獲取目的基因,獲取目的基因的方式之一是通過(guò)PCR擴(kuò)增已知的目的基因片段;②形成重組DNA分子,形成重組DNA分子需要限制性核酸內(nèi)切酶分別切割目的基因和載體,再用DNA連接酶連接;③將重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞;④篩選含有目的基因的受體細(xì)胞;⑤目的基因的表達(dá)。基因工程在多個(gè)領(lǐng)域具有廣闊的前景。

1PCR技術(shù)的原理是根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則和半保留復(fù)制進(jìn)行的人工狀態(tài)下的DNA復(fù)制的過(guò)程;PCR在擴(kuò)增前需要合成引物作為DNA復(fù)制的模板;在PCR擴(kuò)增儀的反應(yīng)體系中需要的有機(jī)物除了酶以外還需要引物、模板和4dNTP;PCR過(guò)程中特殊的酶是耐高溫的DNA連接酶(Taq酶);

2)因?yàn)樵撌荏w菌群儲(chǔ)存了從青蒿某時(shí)期mRNA轉(zhuǎn)錄獲得的雙鏈cDNA片段,只包含了青蒿的部分基因,因此這個(gè)受體菌群就叫做青蒿的部分基因文庫(kù)(cDNA文庫(kù));cDNA是由mRNA逆轉(zhuǎn)錄獲得,該部分基因中缺少青蒿細(xì)胞中的非編碼區(qū)以及編碼區(qū)的內(nèi)含子,因此獲得的cDNA和青蒿細(xì)胞中該基因堿基序列不同;

3SmaⅠ的切割位點(diǎn)位于目的基因和抗生素抗性基因中間,用SmaⅠ切割會(huì)破壞目的基因和抗生素抗性基因,因此不能選擇SmaⅠ切割;啟動(dòng)子是在轉(zhuǎn)錄過(guò)程中RNA聚合酶識(shí)別的啟動(dòng)部位;

4)檢測(cè)目的基因是否表達(dá)出相應(yīng)蛋白質(zhì)需要采取抗原-抗體雜交技術(shù)。

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】下列關(guān)于泡菜腌制及亞硝酸鹽含量測(cè)定實(shí)驗(yàn)的敘述,不正確的是( )

A. 泡菜制作時(shí)加入陳泡菜汁會(huì)縮短泡菜腌制時(shí)間

B. 乳酸菌產(chǎn)生的乳酸不利于其菌種優(yōu)勢(shì)的保持

C. 腌制泡菜要選火候好、無(wú)裂紋、無(wú)砂眼、壇沿深、蓋子吻合好的泡菜壇

D. 可通過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)溶液比較估測(cè)泡菜中的亞硝酸鹽含量

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

【題目】抗體的單體均由兩條相同的重鏈(H)和兩條相同的輕鏈(L)通過(guò)二硫鍵連接而成,可分為恒定區(qū)(C)和可變區(qū)(V)兩部分。在同一個(gè)物種中,不同抗體分子的恒定區(qū)都具有相同或幾乎相同的氨基酸序列。分析回答。

(1)抗體的單體至少含有__個(gè)游離的羧基,構(gòu)成單體的不同氨基酸區(qū)別在于___________

(2)某抗體由一個(gè)單體組成,其中一條H鏈和L鏈分別有450212個(gè)氨基酸殘基(即多肽中的氨基酸單位),則該抗體中含有___個(gè)肽鍵,合成肽鏈時(shí),氨基酸之間發(fā)生_________反應(yīng)。

(3)生產(chǎn)上常用Na2S04從血清中鹽析分離出抗體。獲得的抗體仍具有活性,說(shuō)明鹽析時(shí)抗體的空間結(jié)構(gòu)________(選填沒(méi)有”)改變。同一個(gè)生物體中抗體的結(jié)構(gòu)不盡相同,主要是V區(qū)中的____________不同所致。

(4)抗體屬于蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)除具有免疫功能外,還具有________________(寫(xiě)出兩點(diǎn)即可)等功能。

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

【題目】效應(yīng)T細(xì)胞發(fā)揮免疫作用主要是通過(guò)誘導(dǎo)靶細(xì)胞(如腫瘤細(xì)胞、病毒感染的宿主細(xì)胞等)的凋亡來(lái)實(shí)現(xiàn)。原理如圖所示,其中FasL又稱死亡因子,其基因只在效應(yīng)T細(xì)胞中表達(dá),Fas又稱死亡因子受體,其基因可在各種細(xì)胞中表達(dá)。下列相關(guān)敘述不正確的是 ( )

A. FasFasL的成分都是糖蛋白,它們的結(jié)合體現(xiàn)了細(xì)胞膜的信息傳遞功能

B. Fas基因和FasL基因存在于各種體細(xì)胞,不同細(xì)胞表達(dá)的差異體現(xiàn)了細(xì)胞分化的原理

C. HIV感染的T細(xì)胞中Fas基因表達(dá)會(huì)增強(qiáng),使T細(xì)胞成為效應(yīng)T細(xì)胞攻擊的靶細(xì)胞

D. 可通過(guò)增強(qiáng)體內(nèi)效應(yīng)T細(xì)胞FasL基因的表達(dá)或抑制癌細(xì)胞Fas基因的表達(dá)治療腫瘤

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

【題目】某養(yǎng)牛場(chǎng)的牛群中各個(gè)年齡段個(gè)體接近相等,大部分人認(rèn)為牛群密度在一定時(shí)期內(nèi)保持穩(wěn)定,但有人認(rèn)為牛群還可發(fā)展,其根據(jù)是(  )
A.死亡率降低
B.出生率高
C.牛群基數(shù)大
D.雌牛比例大

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

【題目】下圖為研究滲透作用的實(shí)驗(yàn)裝置,半透膜只允許水分子和單糖分子通過(guò),漏斗內(nèi)(S1)和漏斗外(S2)為兩種不同濃度的蔗糖溶液,實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)漏斗內(nèi)外液面相平,達(dá)到滲透平衡時(shí)液面差為△h。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )

A. 達(dá)到滲透平衡時(shí),S1和S2溶液濃度的大小關(guān)系為S1>S2

B. 若吸出漏斗管內(nèi)△h以內(nèi)的液體,則重新平衡時(shí),△h的高度一定不變

C. 若在漏斗管內(nèi)加入少量蔗糖酶(對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響忽略不計(jì)),則重新平衡時(shí),△h=0

D. 內(nèi)外液面達(dá)到平衡時(shí),水分子從S1到S2與從S2到S1的擴(kuò)散速率相等

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

【題目】下圖為植物光合作用同化物蔗糖在不同細(xì)胞間運(yùn)輸、轉(zhuǎn)化過(guò)程的示意圖。下列相關(guān)敘述正確的是

A.蔗糖的水解有利于蔗糖順濃度梯度運(yùn)輸

B.單糖逆濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)至薄壁細(xì)胞

C.ATP生成抑制劑會(huì)直接抑制圖中蔗糖的運(yùn)輸

D.蔗糖可通過(guò)單糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體轉(zhuǎn)運(yùn)至薄壁細(xì)胞

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

【題目】下圖表示某植物的非綠色器官在氧濃度為ab、c、d時(shí),CO2釋放量和O2吸收量的變化。下列相關(guān)敘述正確的是

A.氧濃度為a時(shí)最適于貯藏該植物器官

B.氧濃度為b時(shí),有氧呼吸最弱

C.氧濃度為c時(shí),無(wú)氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的1.5

D.氧濃度為d時(shí),有氧呼吸強(qiáng)度與無(wú)氧呼吸強(qiáng)度相等

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

【題目】將相等數(shù)量的硝化細(xì)菌和大腸桿菌分別接種到含銨鹽的無(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)液中,在適宜溫度下振蕩培養(yǎng)。若用虛線表示大腸桿菌的生長(zhǎng)趨勢(shì),實(shí)線表示硝化細(xì)菌的生長(zhǎng)趨勢(shì),則下圖中能正確表示兩種菌體生長(zhǎng)趨勢(shì)的是(  )

A. B.

C. D.

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