研究人員利用基因工程技術(shù)對肺癌的治療進(jìn)行了大量研究，肺部細(xì)胞中的let-7基因表達(dá)減弱，癌基因RAS表達(dá)增強(qiáng)，會引發(fā)肺癌．研究人員利用基因工程技術(shù)將let-7基因?qū)敕伟┘?xì)胞實(shí)現(xiàn)表達(dá)，發(fā)現(xiàn)肺癌細(xì)胞的增殖受到抑制．該基因工程技術(shù)基本流程如圖所示，據(jù)圖回答．

（1）在基因工程中通常選擇細(xì)菌質(zhì)粒作為載體，原因是
 
；如果某質(zhì)粒由1000個脫氧核苷酸組成，脫氧核苷酸平均分子量為a，則該質(zhì)粒的質(zhì)量為
 
．
（2）圖甲中在構(gòu)建重組載體時，酶切目的基因和酶切質(zhì)粒時，所用的限制酶可以不同，但是產(chǎn)生的粘性末端必須是
 
．
（3）圖甲中在將酶切后的目的基因?qū)氲矫盖泻蟮馁|(zhì)粒上時需要的酶是
 
，圖乙中l(wèi)et-7基因轉(zhuǎn)錄過程需要的酶是
 
，這兩種酶作用的化學(xué)鍵都是
 
．
（4）EcoR I限制酶只能識別序列一GAATTC一，并只能在G與A之間切割．若在某目的基因的兩側(cè)各有1個EcoR I的切點(diǎn)，請畫出目的基因兩側(cè)被限制酶EcoR I切割后所形成的黏性末端．
 

（5）原代培養(yǎng)是指直接從機(jī)體取下細(xì)胞、組織和器官后立即進(jìn)行培養(yǎng)．原代培養(yǎng)隨著培養(yǎng)時間的延長和細(xì)胞不斷分裂，空間因素和營養(yǎng)因素會限制其進(jìn)一步生長．此時就需要將培養(yǎng)物分割成小的部分（組織細(xì)胞分散開），重新接種到另外的培養(yǎng)器皿內(nèi)再進(jìn)行培養(yǎng)，這個過程就稱為傳代或者再培養(yǎng)．圖甲中進(jìn)行傳代培養(yǎng)操作時，需要用
 
酶處理貼附在原代培養(yǎng)培養(yǎng)皿壁上的細(xì)胞，以利于傳代培養(yǎng)．
（6）研究發(fā)現(xiàn)，let-7基因能影響RAS基因的表達(dá)，其影響機(jī)理如圖乙所示．從分子水平的角度分析，其作用機(jī)理是
 
．
（7）如圖所示pBR322是目前常用的人工質(zhì)粒載體．如果將BamHI處理后的pBR322質(zhì)粒與用BgIⅡ處理得到的目的基因進(jìn)行重組，并將重組質(zhì)粒導(dǎo)入原本無ampR和tetR的大腸桿菌進(jìn)行培養(yǎng)．為了檢測重組質(zhì)粒是否成功導(dǎo)入大腸桿菌，現(xiàn)將上述大腸桿菌在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，得到如圖二的菌落．再將滅菌絨布按到培養(yǎng)基上，使絨布面沾上菌落，然后將絨布按到含四環(huán)素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，得到如圖三的結(jié)果（空圈表示與圖二對照無菌落的位置）．與圖三空圈相對應(yīng)的圖二中的菌落表現(xiàn)型是
 
，圖三結(jié)果顯示，多數(shù)大腸桿菌內(nèi)導(dǎo)入的是
 
．
考點(diǎn)：基因工程的應(yīng)用,動物細(xì)胞與組織培養(yǎng)過程
專題：
分析：圖1表示利用基因工程技術(shù)將let-7基因?qū)敕伟┘?xì)胞，然后利用動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)肺癌細(xì)胞．
圖2可以看出，let-7基因能夠轉(zhuǎn)錄通過加工產(chǎn)生無翻譯功能的miRNA，該分子能夠與RAS基因轉(zhuǎn)錄的RASmRNA發(fā)生堿基互補(bǔ)配對，從而影響癌基因RAS的表達(dá)．
DNA分子合成時與蛋白質(zhì)合成類似，也需要進(jìn)行脫水縮合，一般脫去的水分子=脫氧核苷酸數(shù)-脫氧核苷酸鏈數(shù)．而質(zhì)粒是環(huán)狀DNA，因此脫去的水分子=脫氧核苷酸數(shù)．
解答： 解：（1）質(zhì)粒能作為基因工程運(yùn)載體的原因有：能夠在宿主細(xì)胞穩(wěn)妥保存并復(fù)制自己、具有標(biāo)記基因、具有多個酶切位點(diǎn)等．由于質(zhì)粒為環(huán)狀DNA分子，因此脫氧核苷酸形成DNA分子時需要脫去1000分子的水，因此如果脫氧核苷酸平均分子量為a，則該質(zhì)粒的質(zhì)量為1000a-18000．
（2）圖甲中在構(gòu)建重組載體時，酶切目的基因和酶切質(zhì)粒時，為防止目的基因或質(zhì)�；ミB可用不同的限制酶進(jìn)行切割，但是切割產(chǎn)生的粘性末端必須是互補(bǔ)．
（3）目的基因和質(zhì)粒重組時，需要用DNA連接酶連接兩個DNA片段之間的磷酸二酯鍵．基因轉(zhuǎn)錄過程需要RNA聚合酶的催化，該酶的作用位點(diǎn)也是磷酸二酯鍵．
（4）畫圖時注意EcoR I限制酶在目的基因的兩側(cè)均有酶切位點(diǎn)，因此左右均形成兩個相同的黏性末端，并且注意只能在G與A之間切割．
（5）過程②表示動物細(xì)胞培養(yǎng)，培養(yǎng)過程中出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象后，可以用胰蛋白酶處理，使之分散成單個細(xì)胞，隨后分裝到新的培養(yǎng)瓶中進(jìn)行傳代培養(yǎng)．
（6）據(jù)圖2可知，let-7基因影響RAS基因表達(dá)的機(jī)理是：let-7基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物miRNA與RAS基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物RAS mRNA結(jié)合，使RAS基因翻譯受到抑制，引起細(xì)胞中的RAS蛋白含量減少，進(jìn)而導(dǎo)致癌細(xì)胞增殖受到抑制．
（7）由于限制酶BamHI的識別位點(diǎn)剛好在四環(huán)素抗性基因上，因此插入后該基因滅活．因此與圖二對照的圖三空圈表示能抗氨芐青霉素，但不能抗四環(huán)素的細(xì)菌．因此圖三結(jié)果顯示，多數(shù)細(xì)菌導(dǎo)入了普通質(zhì)粒．
故答案為：
（1）質(zhì)粒進(jìn)入受體細(xì)胞（宿主細(xì)胞）能穩(wěn)妥保存并復(fù)制自己（有多個酶切位點(diǎn)，有標(biāo)記基因）    1000a-18000
（2）互補(bǔ)
（3）DNA連接酶   RNA聚合酶    磷酸二酯鍵
（4）見右側(cè)

（5）（胰）蛋白酶
（6）let-7轉(zhuǎn)錄的無翻譯功能的miRNA能與RAS mRNA特異性結(jié)合，抑制RAS蛋白質(zhì)的合成
（7）抗氨芐青霉素但不抗四環(huán)素    Pbr322Z質(zhì)粒
點(diǎn)評：本題考查基因工程的相關(guān)知識，意在考查考生能從課外材料中獲取相關(guān)的生物學(xué)信息，并能運(yùn)用這些信息，結(jié)合所學(xué)知識解決相關(guān)的生物學(xué)問題．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中生物 來源： 題型：

下列方案中不能制備出抗H1N1流感病毒單克隆抗體的是（　　）
A、將H1N1流感病毒抗原的基因?qū)牍撬枇黾?xì)胞，并使該基因表達(dá)
B、將抗H1N1流感病毒抗體的基因?qū)牍撬枇黾?xì)胞，并使該基因表達(dá)
C、將產(chǎn)生抗H1N1流感病毒抗體的效應(yīng)B細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合，篩選出雜交瘤細(xì)胞并進(jìn)行體外大規(guī)模培養(yǎng)
D、將骨髓瘤細(xì)胞中的癌基因?qū)肽墚a(chǎn)生抗H1N1流感病毒抗體的效應(yīng)B細(xì)胞中，并使癌基因表達(dá)

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科目：高中生物 來源： 題型：

回答下列關(guān)于細(xì)胞結(jié)構(gòu)及其代謝的問題
生命活動離不開細(xì)胞，因?yàn)榧?xì)胞不僅是生命活動的結(jié)構(gòu)單位，也是生命活動進(jìn)行的場所．（在括號內(nèi)填編號，橫線上寫文字）．

（1）與葉肉細(xì)胞相比，圖1細(xì)胞特有的細(xì)胞器是
 

（2）圖2發(fā)生的生理過程名稱是
 
．該過程可發(fā)生在圖1的細(xì)胞器
 
中．
（3）若圖3細(xì)胞表示肝細(xì)胞，則甘油需轉(zhuǎn)化為
 
（物質(zhì)），進(jìn)入糖代謝；在①-⑥過程中，如腎上腺素含量增加，可以促進(jìn)的過程是〔〕．若圖3細(xì)胞表示脂肪細(xì)胞，在①-⑥過程中，不存在的過程是
 
．
（4）血液中甘油三脂的主要攜帶者是
 
，這些攜帶者的結(jié)構(gòu)中，含
 
層磷脂分子．

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科目：高中生物 來源： 題型：

回答下列有關(guān)細(xì)胞分裂的問題．
不同的細(xì)胞周期長短不一．先利用3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸培養(yǎng)某種細(xì)胞一段時間后再移至普通培養(yǎng)基中培養(yǎng)，不同間隔時間取樣，進(jìn)行放射顯影，在顯微鏡下觀察計(jì)數(shù)，統(tǒng)計(jì)標(biāo)記細(xì)胞的百分?jǐn)?shù)．A：細(xì)胞核開始被標(biāo)記；B：被標(biāo)記細(xì)胞X開始進(jìn)入分裂期；C：細(xì)胞X著絲點(diǎn)開始分裂；D：細(xì)胞X分裂成兩個子細(xì)胞，被標(biāo)記細(xì)胞數(shù)目在增加；E：標(biāo)記細(xì)胞第二次進(jìn)入分裂期；F：被標(biāo)記細(xì)胞的比例在減少；G：被標(biāo)記細(xì)胞的數(shù)目在減少．試回答：

（1）該細(xì)胞分裂一次平均經(jīng)歷的時間為
 
h．實(shí)驗(yàn)開始時細(xì)胞核中被標(biāo)記的物質(zhì)是
 
，圖1中
 
期（用圖中字母表示）DNA分子穩(wěn)定性最低，適于進(jìn)行誘發(fā)突變．
（2）被標(biāo)記的細(xì)胞比例減少的原因
 
；
被標(biāo)記的細(xì)胞數(shù)目減少的原因
 
．
（3）圖2分裂狀態(tài)位于圖甲的
 
（用圖中字母表示）期的前段，細(xì)胞內(nèi)含有
 
個染色體組．

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科目：高中生物 來源： 題型：

回答下列有關(guān)細(xì)胞的問題．
洋蔥（2n=16）為二倍體植物．為比較不同處理方法對洋蔥根尖細(xì)胞分裂指數(shù)（即視野內(nèi)分裂期細(xì)胞數(shù)占細(xì)胞總數(shù)的百分比）的影響，某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①將洋蔥的老根去除，經(jīng)水培生根后取出．
②將洋蔥分組同時轉(zhuǎn)入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01%、0.1%的秋水仙素溶液中，分別培養(yǎng)24h、36h、48h；秋水仙素處理停止后再轉(zhuǎn)入清水中分別培養(yǎng)0h、12h、24h、36h．
③剪取根尖，用Carnoy固定液（用3份無水乙醇、1份冰乙酸混勻）固定8h，然后將根尖浸泡在1mol/L鹽酸溶液中5-8min．
④將根尖取出，放入盛有清水的培養(yǎng)皿中漂洗．
⑤用石炭酸-品紅試劑染色．
⑥制片、鏡檢、計(jì)數(shù)、拍照．
實(shí)驗(yàn)結(jié)果：不同方法處理后的細(xì)胞分裂指數(shù)（%）如下表．
秋水仙素溶液 清水培養(yǎng)時間
質(zhì)量分?jǐn)?shù)（%） 時間（h） 0 12 24 36
0.01 24 10.71 13.68 14.19 14.46
36 9.94 11.99 13.59 13.62
48 7.98 10.06 12.22 11.97
0.1 24 7.74 9.09 11.07 10.86
36 6.12 7.87 9.98 9.81
48 5.97 6.78 7.98 8.56
（1）步驟③中“將根尖浸泡在1mol/L鹽酸溶液中”的作用是
 
．
（2）步驟⑥為了獲得相應(yīng)的觀察視野，鏡檢時正確的操作過程是
 
．
（3）根據(jù)所學(xué)的知識推測，石炭酸-品紅試劑是一種
 
性染料．
（4）根據(jù)上表結(jié)果可以得出如下初步結(jié)論：
①質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
 
秋水仙素溶液誘導(dǎo)后的細(xì)胞分裂指數(shù)較高；
②本實(shí)驗(yàn)的各種處理中，提高細(xì)胞分裂指數(shù)的最佳方法是
 
．
（5）如圖為一位同學(xué)在步驟⑥所拍攝的顯微照片，形成細(xì)胞a 最可能的原因是
 
．
（6）現(xiàn)有未貼標(biāo)簽且染色體數(shù)目相同的三個細(xì)胞有絲分裂兩個時期的6塊裝片，編成1～6號，且已知1、3號確定為同一細(xì)胞有絲分裂的兩個時期，其他4塊裝片分別表示另兩個細(xì)胞有絲分裂的兩個時期，某同學(xué)按順序觀察，結(jié)果如下：
編號 觀察結(jié)果
1與5 中心體發(fā)出星射線，染色體散亂排列
2 細(xì)胞中部凹陷
3與6 細(xì)胞中部形成了細(xì)胞板
4 細(xì)胞兩極發(fā)出紡錘絲，染色體散亂排列
其中表示動物細(xì)胞有絲分裂前期與末期的裝片依次是
 
．
A．1、3號B．4、6號C．5、2號D．4、2號．

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科目：高中生物 來源： 題型：

回答下列實(shí)驗(yàn)探究的問題．
科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)根的向地生長不僅與生長素有關(guān)，還與乙烯的作用有關(guān)．為了研究二者的關(guān)系，有人做了如下的實(shí)驗(yàn)：
將某種開花植物的根尖放在含不同濃度生長素的培養(yǎng)液中，并加入少量蔗糖作為能源．發(fā)現(xiàn)在這些培養(yǎng)液中出現(xiàn)了乙烯，且生長素濃度越高，培養(yǎng)液中乙烯的濃度也越高，根尖生長所受的抑制也越強(qiáng)．
（1）此實(shí)驗(yàn)中的自變量是
 
，因變量是
 
．需要嚴(yán)格控制的無關(guān)變量有
 
（至少舉出兩種）．
（2）為使實(shí)驗(yàn)更嚴(yán)謹(jǐn)，還需將另一些等量的根尖放在
 
中，作為對照組．
（3）據(jù)此實(shí)驗(yàn)結(jié)果，推測水平放置的植物根向地生長的原因是
 
．
科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，同種植物在高原地區(qū)長得較為矮小，原因是紫外光可促進(jìn)生長素氧化分解，進(jìn)而抑制植物生長．為驗(yàn)證紫外光抑制植物生長，請補(bǔ)充下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)并完成相關(guān)的實(shí)驗(yàn)分析．
材料用具：燕麥幼苗，適宜濃度的完全培養(yǎng)液，蒸餾水，瓊脂塊，刀片若干，40W白熾燈和紫外燈管等．
（4）實(shí)驗(yàn)步驟
步驟一：準(zhǔn)備2個配有培養(yǎng)支架的燒杯，分別標(biāo)記為A、B．向A、B兩燒杯中加入等量且適量的完全培養(yǎng)液．
步驟二：
 
，隨機(jī)平均分成2組，分別放在A、B兩燒杯中培養(yǎng)一段時間．
其中A為對照組，B為實(shí)驗(yàn)組．
步驟三：在培養(yǎng)過程中，A組用40W白熾燈照射，B組
 
．
步驟四：切下A、兩組B幼苗的胚芽鞘尖端，分別用瓊脂塊收集生長素，并對應(yīng)標(biāo)記為a、b．將a、b置于
 
兩側(cè)，觀察胚芽鞘的彎曲情況．
（5）結(jié)果預(yù)測：
 
．

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科目：高中生物 來源： 題型：

谷胱甘肽（分子式C10H17O6N3S）是存在于動植物和微生物細(xì)胞中的一種重要三肽，它是由谷氨酸（C5H9O4N）、甘氨酸（C2H5O2N）和半胱氨酸縮合而成的，則半胱氨酸可能的分子簡式為（　�。�
A、C3H3N
B、C3H5ONS
C、C3H7O2NS
D、C3H3O2NS

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科目：高中生物 來源： 題型：

需氧型生物與厭氧型生物的根本區(qū)別在于（　�。�
A、參加呼吸作用的原料不同
B、兩類生物的生活環(huán)境不同
C、細(xì)胞中參與呼吸作用的酶不同
D、控制酶合成的基因不同

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科目：高中生物 來源： 題型：

2個基因型為
 AB 
.
ab
的精原細(xì)胞，在形成精子的過程中，1個細(xì)胞中的染色體發(fā)生了交換，另1個細(xì)胞的染色體末發(fā)生交換，則產(chǎn)生的精子中，基因型為AB、ab、Ab、aB的數(shù)目分別是（　�。�
A、4、4、1、l
B、3、3、l、1
C、2、2.2、2
D、2、2、1、1

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同步練習(xí)冊答案