【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_____技術(shù),該技術(shù)的原理是________。

(2)如果用青蒿某個(gè)時(shí)期mRNA反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的雙鏈cDNA片段,用該雙鏈cDNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增,進(jìn)行了30個(gè)循環(huán)后,理論上可以產(chǎn)生約為________個(gè)DNA分子,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與青蒿細(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?先構(gòu)建基因表達(dá)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SamIⅠ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________識(shí)別結(jié)合的位點(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)。目的基因?qū)虢M織細(xì)胞后,通過________技術(shù)培育出青蒿幼苗。

【答案】PCR DNA復(fù)制 230 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 植物組織培養(yǎng)

【解析】

1、PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因的原理：DNA雙鏈復(fù)制；過程：第一步：加熱至90～95℃DNA解鏈；第二步：冷卻到55～60℃，引物結(jié)合到互補(bǔ)DNA鏈；第三步：加熱至70～75℃，熱穩(wěn)定DNA聚合酶從引物起始互補(bǔ)鏈的合成。

2、cDNA文庫(kù)和基因文庫(kù)的比較表：

文庫(kù)類型

cDNA

基因組文庫(kù)

文庫(kù)大小

小

大

基因中啟動(dòng)子

無(wú)

有

基因中內(nèi)含子

無(wú)

有

基因多少

某種生物的部分基因

某種生物的全部基因

物種間的基因交流

可以

部分基因可以

（1）PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因的原理為DNA雙鏈復(fù)制。

（2）由于PCR技術(shù)利用的是DNA雙鏈復(fù)制的原理，因此用該雙鏈cDNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增，進(jìn)行了30個(gè)循環(huán)后，理論上可以產(chǎn)生約為230個(gè)DNA分子；又由于該基因庫(kù)是由青蒿某個(gè)時(shí)期mRNA反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的雙鏈cDNA片段，因此只包含某種生物的部分基因，因此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cDNA文庫(kù)（或部分基因文庫(kù)）．通過逆轉(zhuǎn)錄得到的目的基因中缺少基因結(jié)構(gòu)中的非編碼區(qū)以及編碼區(qū)的內(nèi)含子，因此獲得的cDNA與青蒿細(xì)胞中該基因堿基序列不同。

（3）分析圖2可知，目的基因和抗生素抗性基因中含有SmaⅠ限制酶的切割位點(diǎn)，因此用SmaⅠ切割圖中的質(zhì)粒和外源DNA構(gòu)建重組質(zhì)粒，SmaⅠ會(huì)破壞質(zhì)粒的抗性基因及外源DNA中的目的基因。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RNA聚合酶識(shí)別結(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)采取抗原抗體雜交技術(shù)．目的基因?qū)虢M織細(xì)胞后，通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育出青蒿幼苗。

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】如圖是與細(xì)胞分裂相關(guān)的坐標(biāo)圖，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 甲圖中CD段一定發(fā)生在有絲分裂后期

B. 乙圖中A時(shí)期細(xì)胞中染色體、染色單體、DNA的比例為1∶2∶2

C. 甲圖中的AB段若發(fā)生在高等哺乳動(dòng)物的精巢中，細(xì)胞肯定進(jìn)行減數(shù)分裂

D. 乙圖中的CD段細(xì)胞中的染色體數(shù)目一定為正常體細(xì)胞的一半

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲是組成乙或丙的基本單位（單體）。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是

A. 如果甲中的a是脫氧核糖，則甲物質(zhì)聚合成的大分子物質(zhì)乙可以分布于線粒體、葉綠體中

B. 如果甲中的a是脫氧核糖，a與磷酸分子交替連接，構(gòu)成遺傳物質(zhì)的基本骨架

C. 在禽流感病原體和幽門螺桿菌體內(nèi)的b都為4種

D. 如果甲中的m是U，則甲是構(gòu)成丙的基本單位

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：

【題目】下圖甲表示小麥葉肉細(xì)胞內(nèi)兩個(gè)重要的生理過程，表一表示小麥?zhǔn)芤欢ㄒ蛩赜绊懙南嚓P(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)，表二表示不同植物受一定因素影響的相關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)，請(qǐng)根據(jù)圖表回答。

（1）①—④生理過程中，利用CO2發(fā)生在_________。

（2）③過程的能量轉(zhuǎn)化為_________。

（3）④過程產(chǎn)生的[H]來(lái)源是__________________（不考慮中間產(chǎn)物）。

（4）據(jù)表一分析，X應(yīng)為_________，高劑量（≥1mg·L-1）鎘會(huì)使氣孔導(dǎo)度明顯下降，而胞間二氧化碳濃度卻增大，其主要原因是__________________。

（5）表二取陽(yáng)生和陰生兩種長(zhǎng)勢(shì)相似的植物，分別放在兩個(gè)相同的密閉透明玻璃瓶中，在適宜溫度條件下，逐漸增加光照強(qiáng)度，測(cè)定放氧速率的數(shù)據(jù)如下表。請(qǐng)回答相關(guān)問題：

光強(qiáng)μmol光子／（100g.s）

0

10

30

50

100

200

450

500

放氧速率

μmolO2／（100g.s）

植物A

-20

-10

-5

-1

5

15

29

28

植物B

-2

-0.5

1.5

3

6

10

11

10

①由表中數(shù)據(jù)可以推測(cè)，陽(yáng)生植物的是_________，當(dāng)光照強(qiáng)度大于450μmol光子／（100g.s）時(shí)，可推知植物B放氧速率主要受_________限制。

②若繪制A、B兩種植物的放氧速率曲線圖，則在兩條曲線相交時(shí)所對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度下，A、B種植物產(chǎn)生氧氣的差值為_________μmolO2／（100g.s）。

③光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)，植物A葉肉細(xì)胞光合速率_________呼吸速率（填大于、小于、等于）

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：

【題目】蛋白質(zhì)的基本組成單位是（ ）

A.氨基酸B.核苷酸C.脂肪酸D.葡萄糖

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：

【題目】下圖是通過基因工程方法將人表皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子基因（EGF）和TCS基因連接起來(lái)，利用小鼠生產(chǎn)人表皮生長(zhǎng)因子——天花粉蛋白融合蛋白的過程示意圖。請(qǐng)回答：

（1）為了建立含有EGF的cDNA文庫(kù)，應(yīng)從健康人體的______細(xì)胞中提取總mRNA合成cDNA。從cDNA文庫(kù)中提取的EGF的長(zhǎng)度比從基因組文庫(kù)中提取的EGF______。

（2）在①過程中，應(yīng)使用的限制酶是_________，在融合蛋白基因的首端還應(yīng)插入_____。

（3）將重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌前，需先用_________處理大腸桿菌。為了篩選含重組質(zhì)粒的大腸桿菌，首先置于含有_________的培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)，獲得大量重組質(zhì)粒后，將其再移到小鼠體內(nèi)。

（4）乙圖表示培育具有人表皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子基因（EGF）和TCS基因融合基因的小鼠的基本過程示意圖。①過程涉及細(xì)胞間的_________和融合過程，將重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)入到受精卵中采用_________方法，經(jīng)過②_________和③過程，可獲得轉(zhuǎn)基因小鼠。小鼠出生后可以從其尾巴細(xì)胞中提取_________分子進(jìn)行分析，通過_________方法，檢測(cè)小鼠細(xì)胞是否含有人融合基因。

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖是胡蘿卜在不同的含氧情況下從硝酸鉀溶液中吸收K＋和NO3—：的曲線。影響A．B兩點(diǎn)和B、C兩點(diǎn)吸收量不同的因素分別是

A.載體數(shù)量、能量B.能量、載體數(shù)量

C.載體數(shù)量、離子濃度D.能量、離子濃度

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：

【題目】下圖表示某蛋白質(zhì)中氨基酸和相關(guān)基團(tuán)的數(shù)目。下列有關(guān)敘述正確的是

A. 共有3條肽鏈 B. 共有95個(gè)肽鍵

C. R基中共含有23個(gè)氨基 D. 形成此蛋白質(zhì)時(shí)，相對(duì)分子質(zhì)量減少1764

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：

【題目】Na+-K+泵是普遍存在于動(dòng)物細(xì)胞表面的一種載體蛋白，如圖所示，它具有ATP酶活性，能將Na+排出細(xì)胞外，同時(shí)將K+運(yùn)進(jìn)細(xì)胞內(nèi)，以維持細(xì)胞內(nèi)外Na+和K+的濃度差。載體蛋白1和載體蛋白2依賴細(xì)胞兩側(cè)的Na+濃度差完成相應(yīng)物質(zhì)的運(yùn)輸。下列敘述錯(cuò)誤的是（ ）

A.圖中所示過程說(shuō)明細(xì)胞膜具有選擇透過性

B.圖中細(xì)胞對(duì)C6H12O6和K+的吸收方式屬于主動(dòng)運(yùn)輸

C.載體蛋白2可能與細(xì)胞內(nèi)pH的調(diào)節(jié)有關(guān)

D.圖中各種載體蛋白只具有運(yùn)輸功能

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同步練習(xí)冊(cè)答案