20.將動(dòng)物致病菌的抗原基因?qū)腭R鈴薯制成植物疫苗,飼喂轉(zhuǎn)基因馬鈴薯可使動(dòng)物獲得免疫力.以下是與植物疫苗制備過(guò)程相關(guān)的圖和表.

表1   引物對(duì)序列表
 引物對(duì)A P1  AACTGAAATGTAGCTATC
 P2  TTAAGTCCATTACTCTAG
 引物對(duì)B S1  GTCCGACTAGTGGCTCTC
 S2  AGCTGGCGTTTAGCCTCC
表2  幾種限制酶識(shí)別序列及切割位點(diǎn)表
限制酶AluEcoRIPstISmaI
切割位點(diǎn)AG↓CTG↓AATTCCTGCA↓GCCC↓CCC
TC↑GACTTAA↑GG↑ACGTCGGG↑CCC
請(qǐng)根據(jù)圖表回答下列問(wèn)題.
(1)在采用常規(guī)PCR方法擴(kuò)增目的基因的過(guò)程中,使用的DNA聚合酶不同于一般生物體內(nèi)的DNA聚合酶,其最主要的特點(diǎn)是耐高溫,其催化的化學(xué)鍵是磷酸二酯鍵.
(2)PCR過(guò)程中退火(復(fù)性)溫度必須根據(jù)引物的堿基數(shù)量和種類來(lái)設(shè)定.表1為根據(jù)模板設(shè)計(jì)的兩對(duì)引物序列,圖2為引物對(duì)與模板結(jié)合示意圖.請(qǐng)判斷哪一對(duì)引物可采用較高的退火溫度?引物對(duì)B.
(3)為將外源基因轉(zhuǎn)入馬鈴薯,圖1步驟⑥轉(zhuǎn)基因所用的細(xì)菌B通常為土壤農(nóng)桿菌.
(4)對(duì)符合設(shè)計(jì)要求的重組質(zhì)粒T進(jìn)行酶切,假設(shè)所用的酶均可將識(shí)別位點(diǎn)完全切開(kāi),請(qǐng)根據(jù)圖1中標(biāo)示的酶切位點(diǎn)和表2所列的識(shí)別序列,對(duì)以下酶切結(jié)果作出判斷.
①采用EcoRⅠ和PstⅠ酶切,得到2種DNA片斷.
②采用EcoRⅠ和SmaⅠ酶切,得到1種DNA片斷.
(5)以上獲得轉(zhuǎn)基因馬鈴薯的過(guò)程最核心的一步是基因表達(dá)載體的構(gòu)建,此步驟有沒(méi)有發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)有.

分析 PCR技術(shù)是在體外對(duì)DNA進(jìn)行擴(kuò)增,所用的DNA聚合酶與體內(nèi)DNA聚合酶不同,是耐高溫的DNA聚合酶,過(guò)程為變性使DNA分子兩條鏈鈖旋開(kāi)來(lái),復(fù)性是讓引物與DNA解旋開(kāi)來(lái)的單鏈互補(bǔ)配對(duì),延伸是在DNA聚合酶的作用在引物引導(dǎo)下合成子代DNA分子.耐高溫的DNA分子中通常含有G與C堿基比例大,因?yàn)樗鼈冎g形成三個(gè)氫鍵,而A與T之間只有兩個(gè)氫鍵.

解答 解:(1)PCR方法擴(kuò)增目的基因的過(guò)程中,需要進(jìn)行高溫解鏈過(guò)程,因此使用的DNA聚合酶要具有耐高溫的特性,其催化的化學(xué)鍵是磷酸二酯鍵.
(2)耐高溫的DNA分子中通常含有G與C堿基比例大,因?yàn)樗鼈冎g形成三個(gè)氫鍵,穩(wěn)定性強(qiáng).引物B中含C與G的堿基對(duì)較多,可采用較高的退火溫度.
(3)植物基因工程中,將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,因此常用農(nóng)桿菌做受體細(xì)胞.
(4)據(jù)圖分析,用到了EcoR I酶和Alu I酶切割抗原DNA片段產(chǎn)生了X、Y兩個(gè)片段,而用EcoR I酶和SmaI酶切割質(zhì)粒產(chǎn)生了 M、N兩個(gè)片段,且M、N片段間存在Pst I酶切點(diǎn).因此再用EcoRⅠ和PstⅠ酶切割這兩片段形成的重組質(zhì)粒,由于保留了Pstl的切割位點(diǎn),所以可以得到兩種DNA分子,而用EcoRⅠ和SmaⅠ酶切重組質(zhì)粒中,只能產(chǎn)生一種DNA片斷.
(5)基因工程的核心步驟是基因表達(dá)載體的構(gòu)建過(guò)程,該過(guò)程中有堿基互補(bǔ)配對(duì).
故答案為:
(1)耐高溫  磷酸二酯鍵
(2)引物對(duì)B   
(3)土壤農(nóng)桿菌 
(4)2   1  
(5)基因表達(dá)載體的構(gòu)建   有

點(diǎn)評(píng) 本題具有一定的難度,考查了運(yùn)用PCR方法擴(kuò)增目的基因的有關(guān)知識(shí),意在考查考生的圖解識(shí)別能力,尤其是限制酶的作用是解答本題的難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn);能夠識(shí)記PCR技術(shù)中DNA聚合酶耐高溫的特點(diǎn);識(shí)記DNA分子中C-G堿基對(duì)穩(wěn)定強(qiáng).

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:選擇題

14.霧霾問(wèn)題已經(jīng)引起公眾的高度關(guān)注.下列人類活動(dòng)中,會(huì)加重霧霾的是( 。
A.使用太陽(yáng)能發(fā)電B.提倡綠色出行
C.發(fā)展清潔能源汽車D.化石燃料和木材的燃燒

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:選擇題

14.關(guān)于酶的性質(zhì),下列敘述中不正確的是( 。
A.酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的一類特殊的有機(jī)物,大多數(shù)為蛋白質(zhì),少數(shù)為RNA
B.一旦離開(kāi)活細(xì)胞,酶就失去催化能力
C.化學(xué)反應(yīng)前后,酶的化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量保持不變
D.若酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,則其正常功能就會(huì)部分或全部喪失

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:解答題

10.如圖一表示綠色植物葉肉細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的光合作用和有氧呼吸的過(guò)程,其中a、b為光合作用的原料,①~④表示相關(guān)過(guò)程.圖二、圖三表示外界相關(guān)條件對(duì)植物光合作用和呼吸作用的影響.請(qǐng)據(jù)圖回答:
(1)圖一中②③過(guò)程進(jìn)行的場(chǎng)所分別是線粒體內(nèi)膜、葉綠體基質(zhì).①過(guò)程中產(chǎn)生的[H]用于③過(guò)程中C3的還原.
(2)在圖二中的A條件下,該植物能完成圖一中的生理過(guò)程有②④;此時(shí)細(xì)胞中能產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體.影響A點(diǎn)上下移動(dòng)的環(huán)境因素主要是溫度.
(3)如果在圖二的B點(diǎn)突然停止光照,則葉綠體內(nèi)C3的含量將升高.如果適當(dāng)增加CO2的濃度,則B點(diǎn)左移(左移/右移).
(4)圖三中,40℃時(shí)植物體不能(填“能”或“不能”)顯示生長(zhǎng)現(xiàn)象;而5℃時(shí)的狀態(tài)可用圖二中B點(diǎn)表示.
(5)用大棚種植蔬菜時(shí),白天最好控制光強(qiáng)為圖二中的C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度,溫度為圖三中的25℃最佳.
(6)如果將該植物先放置在圖2中A點(diǎn)的條件下10小時(shí),接著放置在C點(diǎn)的條件下14小時(shí),則在這24小時(shí)內(nèi)該植物單位葉面積的有機(jī)物積累量(用CO2吸收量表示)為230mg.

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17.自艾滋病被發(fā)現(xiàn)那天起,科學(xué)家就通過(guò)國(guó)際合作致力于研制讓健康人免于感染的疫苗.2009年研究人員研制出了具有免疫效果的艾滋病“聯(lián)合疫苗”.這種“聯(lián)合疫苗”是由兩種疫苗組成,其中一種負(fù)責(zé)刺激免疫系統(tǒng),使其做好攻擊艾滋病病毒的準(zhǔn)備;第二種則擔(dān)當(dāng)“助攻手”,負(fù)責(zé)增強(qiáng)免疫反應(yīng).如圖為人體免疫的部分過(guò)程示意圖,請(qǐng)回答:
(1)艾滋病病毒進(jìn)入人體后,圖示①②③中可能發(fā)生特異性免疫的是②③(填序號(hào)).
(2)科學(xué)家早已認(rèn)識(shí)到,研制疫苗是抗擊艾滋病最有效的良方.科學(xué)家研制的艾滋病疫苗在免疫學(xué)上稱為抗原,首次注射該疫苗后,人體主要發(fā)生圖示編號(hào)中③⑦過(guò)程.
(3)圖中屬于二次免疫反應(yīng)的過(guò)程是④⑤⑥⑦,其特點(diǎn)是反應(yīng)快而強(qiáng).
(4)B的名稱是抗體,其化學(xué)本質(zhì)是球蛋白,參與其合成并分泌的雙層膜的細(xì)胞器有線粒體.

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5.如圖甲為某校生物興趣小組探究光照強(qiáng)度對(duì)茉莉花光合作用強(qiáng)度影響的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖,圖乙為每小時(shí)所測(cè)得的結(jié)果.據(jù)圖分析:

(1)請(qǐng)寫(xiě)出控制本實(shí)驗(yàn)自變量的一種方法:用不同瓦數(shù)燈泡(或改變燈與廣口瓶的距離).
(2)為了防止無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾,本實(shí)驗(yàn)還應(yīng)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn),請(qǐng)問(wèn)對(duì)照裝置如何設(shè)置?將裝置中的茉莉花換成等量死花,其他設(shè)置與裝置甲一樣.
(3)實(shí)驗(yàn)測(cè)得,當(dāng)用40W燈泡照射時(shí),紅色液滴沒(méi)有發(fā)生移動(dòng),這是因?yàn)榇藭r(shí)光合速率等于呼吸速率.
(4)B點(diǎn)以后,限制榮莉花光合速率的主要環(huán)境因素有溫度、二氧化碳濃度.
(5)圖甲所示裝置無(wú)法測(cè)得A點(diǎn)數(shù)據(jù),除非將其中的NaHCO3溶液換為NaOH溶液,且將裝置放在黑暗(或遮光)環(huán)境中.在A點(diǎn),產(chǎn)生ATP的結(jié)構(gòu)有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體.
(6)茉莉花的生長(zhǎng)需要澆水,但澆水過(guò)多易發(fā)生爛根現(xiàn)象.請(qǐng)說(shuō)明原因:澆水過(guò)多,植物細(xì)胞進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的酒精對(duì)細(xì)胞有毒害作用.

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11.下列關(guān)于細(xì)胞間信息交流的敘述,錯(cuò)誤的是( 。
A.淋巴因子促使B細(xì)胞增殖分化
B.胰島素促進(jìn)肝細(xì)胞合成糖原
C.神經(jīng)遞質(zhì)引起突觸后膜發(fā)生電位變化
D.RNA聚合酶催化遺傳信息的轉(zhuǎn)錄

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8.下面表格所示是兩種細(xì)胞所具有的特征.從表格中給出的特征分析,下列說(shuō)法不正確的是( 。
特征細(xì)胞壁核糖體成形的細(xì)胞核光合作用細(xì)胞呼吸
細(xì)胞Ⅰ無(wú)
細(xì)胞Ⅱ無(wú)
A.細(xì)胞Ⅰ是原核細(xì)胞,可能是藍(lán)藻
B.細(xì)胞Ⅱ是真核細(xì)胞,可能是植物的根尖細(xì)胞
C.細(xì)胞Ⅰ沒(méi)有線粒體
D.兩種細(xì)胞的細(xì)胞壁具有相同的組成成分

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9.如圖1表示油菜種子成熟過(guò)程中各種有機(jī)物的變化情況(1表示可溶性糖,2表示淀粉,3表示含氮化合物,4表示脂肪).圖2表示小麥種子成熟過(guò)程中蛋白質(zhì)、葡萄糖、淀粉的含量和淀粉磷酸化酶(催化淀粉的生物合成)活性的變化.回答下列問(wèn)題:
(1)油菜種子在成熟過(guò)程中,脂肪含量不斷提高,而可溶性糖和淀粉含量不斷下降,這說(shuō)明脂肪由糖類(或可溶性糖和淀粉)轉(zhuǎn)化而來(lái).
(2)圖2中曲線③表示淀粉磷酸化酶.在小麥種子成熟過(guò)程中,種子的干重將增加.
(3)將小麥開(kāi)花后第10d和第40d的種子分別制成組織樣液,各取等量樣液分別加入A、B兩試管中,再各加入等量的斐林試劑,適溫水浴加熱后,A試管出現(xiàn)磚紅色沉淀,并且比B試管顏色更深,兩試管中被檢測(cè)的物質(zhì)可以用圖2中的曲線①表示.
(4)在脂肪的鑒定中,常用體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精溶液洗去浮色,這是因?yàn)樘K丹Ⅲ或蘇丹Ⅳ溶于酒精.

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同步練習(xí)冊(cè)答案