10．科學(xué)家從預(yù)期人的生長(zhǎng)激素的功能出發(fā)，推測(cè)相應(yīng)的脫氧核苷酸序列，并人工合成了雙鏈DNA片段，獲得雙鏈DNA．科學(xué)家將人的生長(zhǎng)激素基因與大腸桿菌的質(zhì)粒進(jìn)行重組，并使其成功地在大腸桿菌中表達(dá)．已知限制酶Ⅰ的識(shí)別序列和切點(diǎn)是-G↓GATCC-，限制酶Ⅱ的識(shí)別序列和切點(diǎn)是-↓GATC-．據(jù)圖回答：

（1）為了精確地獲取圖中的重組質(zhì)粒，應(yīng)用限制酶Ⅰ切割質(zhì)粒，用限制酶Ⅱ切割目的基因．
（2）將基因表達(dá)載體導(dǎo)入大腸桿菌B之前，要將大腸桿菌B放入一定濃度的CaCl2溶液中處理，使之成為感受態(tài)的大腸桿菌．
（3）人的基因之所以能與大腸桿菌的質(zhì)粒進(jìn)行重組拼接是因?yàn)樗鼈兊幕瘜W(xué)本質(zhì)都是雙鏈DNA．人的生長(zhǎng)激素基因能在細(xì)菌體內(nèi)成功表達(dá)是因?yàn)樯锕灿靡惶走z傳密碼．
（4）將得到的大腸桿菌B涂布在一個(gè)含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上能夠生長(zhǎng)，說(shuō)明該菌已導(dǎo)入了質(zhì)粒或重組質(zhì)粒，反之則沒(méi)有導(dǎo)入．
（5）上述方法制備人的生長(zhǎng)激素，運(yùn)用的現(xiàn)代生物技術(shù)是蛋白質(zhì)工程．

分析 據(jù)圖分析，①是以mRNA為模板合成DNA的過(guò)程，通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄獲取目的基因的過(guò)程，②是構(gòu)建基因表達(dá)載體的過(guò)程，此過(guò)程需要限制酶和DNA連接酶．③是將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的過(guò)程，受體細(xì)胞是微生物，常用一定濃度的鈣離子溶液作用于微生物，使其處于感受態(tài)．所有的生物共用一套密碼子，是目的基因在受體細(xì)胞內(nèi)成功表達(dá)的基礎(chǔ)．標(biāo)記基因可以檢測(cè)重組質(zhì)粒是否導(dǎo)入受體細(xì)胞中．

解答 解：（1）在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，需用限制酶對(duì)目的基因和質(zhì)粒進(jìn)行切割以形成相同的黏性末端．質(zhì)粒如果用限制酶Ⅱ來(lái)切割的話，將會(huì)在質(zhì)粒在出現(xiàn)兩個(gè)切口且抗生素抗性基因全被破壞，故質(zhì)粒只能用限制酶Ⅰ切割（破壞四環(huán)素抗性而保留氨芐青霉素抗性，即將來(lái)形成的重組質(zhì)粒能在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基中生存，而在含四環(huán)素的培養(yǎng)基中不能生存）；目的基因兩端都出現(xiàn)黏性末端時(shí)才能和質(zhì)粒發(fā)生重組，故目的基因只有用限制酶Ⅱ切割時(shí)，才會(huì)在兩端都出現(xiàn)黏性末端．
（2）將基因表達(dá)載體導(dǎo)入細(xì)菌B之前，要將細(xì)菌B放入一定濃度的CaCl2溶液中處理，使之成為感受態(tài)的細(xì)菌．
（3）人的基因之所以能與大腸桿菌的質(zhì)粒進(jìn)行重組拼接是因?yàn)樗鼈兊幕瘜W(xué)本質(zhì)都是雙鏈DNA．人的生長(zhǎng)激素基因能在細(xì)菌體內(nèi)成功表達(dá)是因?yàn)樗猩锕灿靡惶走z傳密碼．
（4）因本題上有2個(gè)標(biāo)記基因，但抗四環(huán)素基因被插入的基因破壞掉，因此剩下的是抗氨芐青霉素抗性基因，如果在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上能生長(zhǎng)，說(shuō)明已經(jīng)導(dǎo)入了重組質(zhì)粒或普通質(zhì)粒A，因?yàn)槠胀ㄙ|(zhì)粒和重組質(zhì)粒都含有抗氨芐青霉素的基因．
（5）根據(jù)題意可知，科學(xué)家從預(yù)期人的生長(zhǎng)激素的功能出發(fā)，推測(cè)相應(yīng)的脫氧核苷酸序列，并人工合成了雙鏈DNA片段，該過(guò)程中運(yùn)用了蛋白質(zhì)工程技術(shù)．
故答案為：
（1）限制酶Ⅰ限制酶Ⅱ
（2）CaCl2
（3）它們的化學(xué)本質(zhì)都是雙鏈DNA     生物共用一套遺傳密碼 
（4）質(zhì)粒或重組質(zhì)粒
（5）蛋白質(zhì)工程

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合轉(zhuǎn)基因大腸桿菌的培育過(guò)程圖，考查基因工程的相關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)記基因工程的工具及作用；識(shí)記基因工程的操作步驟及各步驟采用的方法和注意事項(xiàng)，能結(jié)合圖中信息答題．

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：解答題

2．葡萄糖是細(xì)胞生命活動(dòng)所需要的主要能源物質(zhì)．人體細(xì)胞膜上分布有葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體家族（簡(jiǎn)稱G，包括G1、G2、G3、G4等多種轉(zhuǎn)運(yùn)體）．
（1）由圖分析可知，葡萄糖通過(guò)協(xié)助擴(kuò)散的方式運(yùn)輸進(jìn)入上述兩種細(xì)胞．研究表明，G1分布于大部分成體組織細(xì)胞，其中紅細(xì)胞含量較豐富．G2主要分布于肝臟和胰島B細(xì)胞．兩種轉(zhuǎn)運(yùn)體中，G1與葡萄糖的親和力較高，保障紅細(xì)胞在血糖濃度低時(shí)也能以較高速率從細(xì)胞外液攝入葡萄糖．當(dāng)血糖濃度增加至餐后水平（10mmol/L）后，與紅細(xì)胞相比，肝臟細(xì)胞攝入葡萄糖的速率增加很多，此時(shí)肝臟細(xì)胞攝入的葡萄糖作為（肝）糖原儲(chǔ)存起來(lái)．同時(shí)，血糖濃度的增加，也會(huì)引起胰島B細(xì)胞分泌胰島素增多．
（2）研究表明，G3分布于腦內(nèi)神經(jīng)元細(xì)胞膜上，G4主要在肌肉和脂肪細(xì)胞表達(dá)．人體不同的組織細(xì)胞膜上分布的G的種類和數(shù)量不同，這種差異既保障了不同的體細(xì)胞獨(dú)立調(diào)控葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)，又維持了同一時(shí)刻機(jī)體的血糖濃度的穩(wěn)定．
（3）腫瘤細(xì)胞代謝率高，與正常細(xì)胞相比，其細(xì)胞膜上G1的含量高．臨床醫(yī)學(xué)上可用G1含量作為預(yù)后指標(biāo)．

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：解答題

3．如圖表示干細(xì)胞的三個(gè)發(fā)育途徑．據(jù)圖回答下列問(wèn)題：

（1）由A細(xì)胞形成的B細(xì)胞仍然保持著其特有的分裂和分化能力，A細(xì)胞到D細(xì)胞的過(guò)程的根本原因是基因的選擇性表達(dá)
（2）若D細(xì)胞是胰島B細(xì)胞，則結(jié)構(gòu)⑦所起的作用是對(duì)來(lái)自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類和包裝．
胰島素合成與分泌依次經(jīng)過(guò)的膜結(jié)構(gòu)是②⑦⑨（填序號(hào)），穿過(guò)0層膜結(jié)構(gòu)．
（3）若D細(xì)胞是漿細(xì)胞，則它分泌的信息分子是抗體，參與體液免疫．若D是人的大腿肌肉細(xì)胞，在進(jìn)行長(zhǎng)跑的過(guò)程中，大腿肌肉感到酸痛，是因?yàn)榇思?xì)胞的[][③]細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生使肌肉細(xì)胞疲勞的乳酸物質(zhì)．
（4）由A細(xì)胞到形成多個(gè)卵細(xì)胞的過(guò)程，則必須經(jīng)過(guò)細(xì)胞的有絲分裂和減數(shù)分裂．
（5）用丙酮從D細(xì)胞中提取脂質(zhì)，在空氣-水界面上鋪展成單分子層，測(cè)得的單分子層面積大于D細(xì)胞表面積的2倍．理由是因?yàn)镈細(xì)胞內(nèi)除了細(xì)胞膜以外，還有其他生物膜．

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：選擇題

18．分析下面的物質(zhì)跨膜運(yùn)輸示意圖，說(shuō)法不正確的是（　　）
A．甘油、苯進(jìn)入細(xì)胞的方式與①相同
B．紅細(xì)胞吸收葡萄糖的方式與③相同
C．小腸絨毛上皮細(xì)胞吸收氨基酸的方式與④相同
D．圖中②、③、④過(guò)程可以說(shuō)明生物膜具有選擇透過(guò)性，①過(guò)程不能說(shuō)明

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：多選題

5．如圖為某種單基因隱性遺傳病系譜圖（深色代表的個(gè)體是該遺傳病患者，其余為表現(xiàn)型正常個(gè)體）．近親結(jié)婚時(shí)該遺傳病發(fā)病率較高，假定圖中第Ⅳ代的兩個(gè)個(gè)體婚配生出一個(gè)患該遺傳病子代的概率描述，錯(cuò)誤的是（　　）
A．若Ⅲ-1和Ⅲ-4是純合子，Ⅱ-1是雜合子，子代患病概率為$\frac{1}{36}$
B．若Ⅱ-1、Ⅲ-1和Ⅲ-4是純合子，子代患病概率為$\frac{1}{48}$
C．若Ⅱ-1、Ⅲ-1和Ⅲ-4都是雜合子，子代患病概率為$\frac{9}{100}$
D．若Ⅱ-1、Ⅲ-1是雜合子，Ⅲ-4是純合子，子代患病概率為$\frac{1}{24}$

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：選擇題

15．細(xì)胞癌變的機(jī)理是（　�。�
A．自然發(fā)生的B．原癌基因被激活
C．細(xì)胞分化中特化出來(lái)的D．細(xì)胞衰老的必然結(jié)果

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：填空題

1．組成細(xì)胞的主要的化合物水、無(wú)機(jī)鹽、糖、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸．

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科目：高中生物 來(lái)源：2015-2016學(xué)年吉林毓文中學(xué)高一下期中考試?yán)砜粕镌嚲恚ń馕霭妫?/span> 題型：選擇題

制合成胰島素（含51個(gè)氨基酸）的基因中，含有嘧啶堿基至少有（ ）

A．306個(gè) B．153個(gè) C．102個(gè) D．51個(gè)

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科目：高中生物 來(lái)源：2015-2016學(xué)年湖北孝感高級(jí)中學(xué)高二下期末考試生物卷（解析版） 題型：選擇題

利用基因工程，將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞并成功表達(dá)的過(guò)程中與“基因”的生理活動(dòng)無(wú)關(guān)的酶是（ ）

A．限制酶 B．DNA聚合酶

C．DNA 連接酶 D．RNA聚合酶

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