11．如圖是我國(guó)利用基因工程方法生產(chǎn)人生長(zhǎng)激素的示意圖．圖中的質(zhì)粒是基因工程中常選用的載體--pBR322質(zhì)粒，ampR表示青霉素抗性基因，tetR表示四環(huán)素抗性基因，限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ切割形成的末端均不相同．據(jù)圖回答下列問(wèn)題：

（1）為了使目的基因和質(zhì)粒定向連接并且有利于受體細(xì)胞的篩選，③過(guò)程采用的酶是PstI酶和EcoRI酶，④過(guò)程采用的酶是DNA連接酶．
（2）為了提高⑤過(guò)程的成功率，常用CaCl2溶液處理大腸桿菌．作為受體的大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，應(yīng)不含青霉素抗性基因和四環(huán)素抗性基因，以利于篩選出含重組質(zhì)粒的受體菌．
（3）如果用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ同時(shí)對(duì)質(zhì)粒進(jìn)行切割，假設(shè)同時(shí)只有任意兩個(gè)位點(diǎn)被切斷且每次機(jī)會(huì)相等，則形成的DNA片段有6_種，其中含有完整四環(huán)素抗性基因的DNA片段占_$\frac{1}{6}$_．
（4）按照?qǐng)D示的操作，將三角瓶中的大腸桿菌先接種到甲培養(yǎng)基上，然后分別接種到乙和丙兩個(gè)培養(yǎng)基的相同位置，一段時(shí)間后，菌落的生長(zhǎng)狀況如圖所示．接種到甲培養(yǎng)基上的目的是篩選含四環(huán)素抗性基因的大腸桿菌．
（5）能否利用人的皮膚細(xì)胞來(lái)完成①過(guò)程不能，原因是人的皮膚細(xì)胞內(nèi)存在生長(zhǎng)激素基因，但由于基因的選擇性表達(dá)，人的皮膚細(xì)胞內(nèi)不能合成生長(zhǎng)激素mRNA．

分析 根據(jù)圖示可知，含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌能在四環(huán)素培養(yǎng)基中生存，但不能在青霉素培養(yǎng)基中生存，可知切割質(zhì)粒時(shí)應(yīng)選用的酶是限制酶PstI，破壞了青霉素抗性基因．甲、丙培養(yǎng)基中含有四環(huán)素，因此能在甲和丙中生長(zhǎng)的大腸桿菌含有四環(huán)素抗性基因，包括導(dǎo)入普通質(zhì)粒和重組質(zhì)粒的大腸桿菌；乙培養(yǎng)基中含有四環(huán)素和青霉素，因此能在乙中生長(zhǎng)的是導(dǎo)入普通質(zhì)粒的大腸桿菌．與丙相比，乙培養(yǎng)基中少了兩個(gè)菌落，說(shuō)明丙培養(yǎng)基中這兩個(gè)菌落中的大腸桿菌成功導(dǎo)入了重組質(zhì)粒．

解答 解：（1）由分析可知，破壞的是青霉素抗性基因，所以用限制酶PstI，而且要保證目的基因和質(zhì)粒定向連接，所以不能形成相同的黏性末端，故另一種酶選EcoRI酶，將目的基因與運(yùn)載體連接需要DNA連接酶．
（2）將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞，常用CaCl2 處理，使之成為感受態(tài)細(xì)胞．由于質(zhì)粒中含有青霉素抗性基因和四環(huán)素抗性基因，所以受體細(xì)胞大腸桿菌中不應(yīng)含有這兩種基因，以便于用篩選．
（3）用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ進(jìn)行切割，只有任意兩個(gè)位點(diǎn)被切斷且每次機(jī)會(huì)相等，任意兩種酶切割會(huì)形成2個(gè)DNA片段，所以切割三次共有6個(gè)片段且這些片段不等，既得到6種．只有同時(shí)用PstI酶和FcoRI酶切割時(shí)會(huì)得到一個(gè)完整四環(huán)素抗性基因的DNA片段，故概率為$\frac{1}{6}$．
（4）甲培養(yǎng)基中含有四環(huán)素，所以培養(yǎng)的是獲得含有四環(huán)素抗性基因的大腸桿菌．
（5）人的皮膚細(xì)胞內(nèi)存在生長(zhǎng)激素基因，但由于基因的選擇性表達(dá)，人的皮膚細(xì)胞內(nèi)不能合成生長(zhǎng)激素mRNA，所以不能用人的皮膚細(xì)胞完成①過(guò)程．
故答案為：
（1）Pst I酶 和EcoR I酶  DNA連接酶
（2）CaCl2    青霉素抗性基因和四環(huán)素抗性
（3）6   $\frac{1}{6}$
（4）含四環(huán)素抗性基因
（5）不能     人的皮膚細(xì)胞內(nèi)存在生長(zhǎng)激素基因，但由于基因的選擇性表達(dá)，人的皮膚細(xì)胞內(nèi)不能合成生長(zhǎng)激素mRNA

點(diǎn)評(píng) 本題考查了基因工程和微生物培養(yǎng)的相關(guān)知識(shí)，考生要能夠通過(guò)菌落培養(yǎng)的情況確定重組質(zhì)粒中破壞的抗性基因，進(jìn)而確定使用的限制酶，要求考生具有一定的析圖能力和理解判斷能力，難度適中．

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

1．如圖為番茄根細(xì)胞對(duì)K+的吸收速率和氧分壓關(guān)系圖，分析此圖并選出下列不正確的（　�。�
A．圖中A、B兩處產(chǎn)生ATP并不都需要線粒體結(jié)構(gòu)
B．A～B段，ATP是限制根細(xì)胞對(duì)K+吸收速率的主要因素
C．在B點(diǎn)以后，通過(guò)中耕松土（可提高土壤氧含量）可以進(jìn)一步促進(jìn)根對(duì)K+的吸收，而表現(xiàn)為M1曲線
D．氧分壓為8時(shí)，AB曲線將演變?yōu)镸2形態(tài)

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：選擇題

2．在“T2噬菌體侵染大腸桿菌”實(shí)驗(yàn)中：子代噬菌體蛋白質(zhì)外殼合成時(shí)不需要（　�。�
A．噬菌體的DNA為模板B．大腸桿菌DNA為模板
C．大腸桿菌的核糖核苷酸為原料D．大腸桿菌的氨基酸為原料

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：解答題

19．糖尿病的成因有很多，其中長(zhǎng)期的高糖高脂飲食是一個(gè)重要誘因．上海交通大學(xué)張宏波以離體培養(yǎng)的胰島B細(xì)胞為材料，研究了葡萄糖、脂肪酸和催乳素（一種由垂體前葉腺嗜酸細(xì)胞分泌的蛋白質(zhì)激素）對(duì)胰島B細(xì)胞凋亡的影響，如圖展示了他的部分研究成果：（注：正常血糖濃度一般不超過(guò)6.1mM）

（1）胰島B細(xì)胞能夠分泌胰島素，其主要功能是：促進(jìn)組織細(xì)胞加速攝取、利用和儲(chǔ)存葡萄糖．
（2）該實(shí)驗(yàn)結(jié)果反映出10μg/ml催乳素具有促進(jìn)胰島B細(xì)胞的凋亡和減輕（高濃度）葡萄糖對(duì)胰島B細(xì)胞凋亡的影響兩種作用
（3）催產(chǎn)素與催乳素不同，它是由下丘腦合成、垂體后葉釋放的一種九肽激素，可在女性分娩時(shí)促進(jìn)子宮收縮，在哺乳期刺激乳汁排出，還可以幫助孤獨(dú)癥患者克服社交中的羞澀感．
①孤獨(dú)癥患者不可以（填“可以”或“不可以”）口服催產(chǎn)素以達(dá)到緩解癥狀的目的．
②催產(chǎn)素對(duì)乳汁分泌等生理活動(dòng)的調(diào)節(jié)與神經(jīng)調(diào)節(jié)相比具有作用時(shí)間比較長(zhǎng)，作用范圍較廣泛，反應(yīng)速度較緩慢的作用特點(diǎn)．（寫(xiě)出兩點(diǎn)）
③分娩時(shí)疼痛刺激引起催產(chǎn)素分泌，促進(jìn)胎兒產(chǎn)出，而胎兒對(duì)子宮頸的刺激進(jìn)一步增加催產(chǎn)素的分泌，直到胎兒產(chǎn)出，此過(guò)程屬于正反饋（填“正反饋”或“負(fù)反饋”）調(diào)節(jié)．同時(shí)疼痛刺激還能傳至大腦皮層，使之產(chǎn)生痛覺(jué)．
（4）僅根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以為我們的日常飲食提出什么科學(xué)建議？④（填序號(hào)）
①不要過(guò)多攝入高脂食物．
②為降低患糖尿病的風(fēng)險(xiǎn)，最好不要同時(shí)進(jìn)食高糖食物和高脂食物．
③暴飲暴食前服用含有催乳素的口服液，雖然有副作用，但可以一定程度上預(yù)防糖尿�。�
④不要過(guò)多飲用可樂(lè)、雪碧、果汁等高糖飲料，更不要將飲料當(dāng)水喝．

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：解答題

6．蝴蝶蘭素有“蘭中皇后”的美譽(yù)．它是單莖氣生蘭，植株上極少發(fā)育側(cè)枝，難于進(jìn)行常規(guī)無(wú)性養(yǎng)殖．其種子也不含胚乳或其他組織，在自然條件下萌發(fā)率極低，無(wú)法利用播種方式進(jìn)行有性繁殖．采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)是目前蝴蝶蘭大規(guī)模生產(chǎn)的唯一途徑．
（1）這一技術(shù)的理論依據(jù)是細(xì)胞全能性，原因是分化的植物細(xì)胞仍具有全部遺傳信息（全部基因）．
（2）用組織培養(yǎng)技術(shù)繁殖蝴蝶蘭的優(yōu)點(diǎn)是快速繁殖（保持遺傳特性）（答出一點(diǎn)即可）．請(qǐng)用簡(jiǎn)要的文字和箭頭簡(jiǎn)要圖解繁殖過(guò)程外植體→（脫分化）→愈傷組織→（再分化）→叢芽→試管苗．
（3）蝴蝶蘭的芽尖組織在接種到培養(yǎng)基之前，必須進(jìn)行消毒處理，整個(gè)組織培養(yǎng)過(guò)程需要滅菌操作，并控制好各個(gè)時(shí)期的培養(yǎng)條件．要促使芽尖組織細(xì)胞分裂生長(zhǎng)，培養(yǎng)基中應(yīng)有細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素兩類植物激素．當(dāng)前者用量與后者用量的比值較高時(shí)，利于芽的分化．
（4）再分化時(shí)還必須給予光照，原因是葉綠素的形成需要光照．試管苗的根細(xì)胞中沒(méi)有葉綠素，而葉肉細(xì)胞中具有葉綠素，這是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果．

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：解答題

16．如圖所示是與細(xì)胞增殖和分化有關(guān)的圖解，據(jù)圖回答下列問(wèn)題：
（1）圖中A表示的是細(xì)胞增殖過(guò)程，B表示的是細(xì)胞分化過(guò)程．
（2）圖中e能合成血紅蛋白，則b、c、d都不能（填“能”或“不能”）合成，其主要原因是控制合成血紅蛋白的基因未表達(dá)．
（3）圖中的a、b、c、d、e這五個(gè)細(xì)胞相比，哪一個(gè)細(xì)胞的全能性最大？a．
（4）若b 細(xì)胞已經(jīng)衰老，則細(xì)胞內(nèi)的色素積累會(huì)導(dǎo)致“老年斑”的出現(xiàn)；若c細(xì)胞代表人類個(gè)體發(fā)育中尾部的細(xì)胞，則發(fā)育到一定階段該細(xì)胞會(huì)發(fā)生凋亡的原因是基因控制的程序性死亡；d細(xì)胞若是異常分化產(chǎn)生的癌細(xì)胞，則癌變的根本原因是原癌基因和抑癌基因突變．
（5）b、c、d、e細(xì)胞不同的根本原因是mRNA（物質(zhì)）不同，直接原因是蛋白質(zhì)（物質(zhì)）不同．

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：選擇題

3．下列關(guān)于生命活動(dòng)的描述，正確的是（　�。�
A．由于癌細(xì)胞表面粘連蛋白減少或缺失，導(dǎo)致癌細(xì)胞能無(wú)限增殖
B．細(xì)胞凋亡是各種不利因素引起的細(xì)胞死亡
C．衰老細(xì)胞多數(shù)酶的活性降低
D．細(xì)胞分化過(guò)程中遺傳物質(zhì)發(fā)生改變

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：解答題

19．中山魚(yú)類資源豐富，養(yǎng)殖業(yè)發(fā)達(dá)，如圖為人工養(yǎng)殖魚(yú)塘生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)圖解（能量單位為：J/cm2•a），請(qǐng)回答：

（1）如圖所示，流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)植食性動(dòng)物體內(nèi)的能量為16J/cm2•a，能量從第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)流入到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的傳遞效率是15.6%（保留小數(shù)點(diǎn)后一位數(shù)）．
（2）若該魚(yú)塘中某種魚(yú)的環(huán)境容納量為1000 條，則其種群增長(zhǎng)速率最大時(shí)，該種群大概有500條；在較好的人工養(yǎng)殖條件下，若此魚(yú)塘只供少量游人垂釣而不捕撈，則該種群的數(shù)量增長(zhǎng)將呈“S”型曲線增長(zhǎng)．
（3）由于生活習(xí)性不同，魚(yú)塘中各種生物具有明顯分層現(xiàn)象，其意義是提高了群落生物利用環(huán)境資源的能力．
（4）該生態(tài)系統(tǒng)除了圖中顯示的功能外，還具有物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞的功能．
（5）魚(yú)塘的人工養(yǎng)殖對(duì)象多為鰱、鳙、青、草等四大家魚(yú)及蝦等，養(yǎng)殖過(guò)程中要及時(shí)清除一些大型的肉食性魚(yú)類，這樣做的目的是調(diào)整能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ俗钣幸娴牟糠�；該人工魚(yú)塘生態(tài)系統(tǒng)為市民提供大量鮮活魚(yú)蝦，體現(xiàn)了該生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性的直接價(jià)值．

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：選擇題

18．下列有關(guān)細(xì)胞生命歷程的敘述正確的是（　�。�
A．細(xì)胞增殖是細(xì)胞分化的基礎(chǔ)，細(xì)胞分化導(dǎo)致細(xì)胞的種類和數(shù)量增加
B．細(xì)胞免疫中效應(yīng)T細(xì)胞導(dǎo)致的靶細(xì)胞裂解死亡，屬于細(xì)胞凋亡
C．人的紅細(xì)胞通過(guò)無(wú)絲分裂增加其數(shù)量
D．凋亡的細(xì)胞中所有酶的活性都降低，所有基因的表達(dá)都受抑制

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