【題目】下圖是某基因工程中構(gòu)建重組質(zhì)粒的過程示意圖，載體質(zhì)粒P0具有四環(huán)素抗性基因（tetr）和氨芐青霉素抗性基因（ampr）。請回答下列問題：

（1）EcoRⅤ酶切位點(diǎn)為，EcoRⅤ酶切出來的線性載體P1為_______末端。

（2）用Taq DNA聚合酶進(jìn)行PCR擴(kuò)增獲得目的基因片段，其兩端各自帶有一個(gè)腺嘌呤脫氧核苷酸，載體P1用酶處理，在兩端各添加了一個(gè)堿基為_______的脫氧核苷酸，形成P2，P2和目的基因片段在_______酶作用下，形成重組質(zhì)粒P3。PCR技術(shù)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_____________________________________。

（3）PCR技術(shù)可以臨床用于診斷感染性疾病、腫瘤及遺傳病等，它是一種用于放大擴(kuò)增特定的DNA片段的分子生物學(xué)技術(shù)，其標(biāo)準(zhǔn)步驟為_______、退火、__________。

（4）重組質(zhì)粒中抗生素抗性基因的作用是為了___________________。若該目的基因是從cDNA文庫中分離獲取的蔗糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因，將重組質(zhì)粒導(dǎo)入喪失吸收蔗糖能力的大腸桿菌突變體中，然后在_______為唯一含碳營養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，以完成目的基因表達(dá)的初步檢測。

【答案】平 胸腺嘧啶（T） DNA 連接酶 耐高溫 變性 延伸 鑒別和篩選含目的基因的細(xì)胞 蔗糖

【解析】

1、基因表達(dá)載體的基本結(jié)構(gòu)包括復(fù)制原點(diǎn)、目的基因、標(biāo)記基因、啟動(dòng)子、終止子等。其中標(biāo)記基因的作用是為了鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的受體細(xì)胞篩選出來，常用的標(biāo)記基因是抗生素抗性基因。根據(jù)題干信息和圖形分析，P0是載體質(zhì)粒，其含有的氨芐青霉素抗性基因（ampr）和四環(huán)素抗性基因（tetr）都屬于標(biāo)記基因，可以用檢測目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞；EcoRV酶為限制酶，其切割質(zhì)粒后悔破壞了四環(huán)素抗性基因（tetr）。

2、PCR由變性--退火--延伸三個(gè)基本反應(yīng)步驟構(gòu)成：①模板DNA的變性：模板DNA經(jīng)加熱至94℃左右一定時(shí)間后，使模板DNA雙鏈或經(jīng)PCR擴(kuò)增形成的雙鏈DNA解離，使之成為單鏈，以便它與引物結(jié)合，為下輪反應(yīng)做準(zhǔn)備；

②模板DNA與引物的退火(復(fù)性)：模板DNA經(jīng)加熱變性成單鏈后，溫度降至55℃左右，引物與模板DNA單鏈的互補(bǔ)序列配對結(jié)合；

③引物的延伸：DNA模板--引物結(jié)合物在Taq酶的作用下，以dNTP為反應(yīng)原料，靶序列為模板，按堿基配對與半保留復(fù)制原理，合成一條新的與模板DNA 鏈互補(bǔ)的半保留復(fù)制鏈。

（1）根據(jù)題意分析，EcoRV酶識(shí)別的序列是-GATATC-，并且兩條鏈都在識(shí)別序列的堿基的中軸線T與A之間進(jìn)行切割，因此其切出來的線性載體P1為平末端。

（2）據(jù)圖分析，目的基因兩側(cè)為粘性末端，且漏出的堿基為A，則在載體P1的兩端需要個(gè)加一個(gè)胸腺嘧啶堿基T形成具有粘性末端的載體P2，再用DNA連接酶將P2與目的基因連接起來形成重組質(zhì)粒P3。由于在PCR擴(kuò)增技術(shù)中采用高溫使其變形解旋，因此需要使用的DNA聚合酶具有耐高溫的特點(diǎn)。

（3）根據(jù)以上分析可知，PCR技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)步驟包括變性、退火、延伸。

（4）根據(jù)以上分析可知，重組質(zhì)粒中抗生素抗性基因?qū)儆跇?biāo)記基因，其作用是鑒別和篩選含目的基因的細(xì)胞。根據(jù)題意可知，該目的基因是從cDNA文庫中分離獲取的蔗糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因，將重組質(zhì)粒導(dǎo)入喪失吸收蔗糖能力的大腸桿菌突變體中，在個(gè)體水平上鑒定目的基因是否表達(dá)，可以在以蔗糖為唯一碳源的培養(yǎng)基中培養(yǎng)大腸桿菌，如果大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)目的基因表達(dá)出了蔗糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，該大腸桿菌能夠進(jìn)行正常的生長和繁殖，則說明目的基因完成了表達(dá)過程。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】RuBisCo普遍分布于玉米、大豆等植物的葉綠體中，它是光呼吸（細(xì)胞在有光、高O2、低CO2情況下發(fā)生的生化反應(yīng)）中不可缺少的加氧酶，也是卡爾文循環(huán)中固定CO2最關(guān)鍵的羧化酶。RuBisCo能以五碳化合物（RuBP）為底物，在CO2/O2值高時(shí)，使其結(jié)合CO2發(fā)生羧化，在CO2/O2值低時(shí)，使其結(jié)合O2發(fā)生氧化，具體過程如下圖所示。

（1）玉米、大豆等植物的葉片中消耗O2的場所有___________。從能量代謝的角度看，光呼吸和有氧呼吸最大的區(qū)別是___________。

（2）科研人員利用大豆來探究光呼吸抑制劑亞硫酸氫鈉的增產(chǎn)效果

①亞硫酸氫鈉可通過改變二碳化合物（乙醇酸）氧化酶的___________來抑制該酶的活性，從而抑制光呼吸的進(jìn)行。另外，亞硫酸氫鈉還能促進(jìn)色素對光能的捕捉，從而促進(jìn)___________的進(jìn)行。

②為探究亞硫酸氫鈉使大豆增產(chǎn)的適宜濃度，一般要先做預(yù)實(shí)驗(yàn)，目的是___________。

③噴施適宜濃度的亞硫酸氫鈉溶液后，大豆單位時(shí)間內(nèi)釋放氧氣的量較噴施前___________（填“增多”“減少”或“不變”），原因是___________。

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科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】某稻田生態(tài)系統(tǒng)中，放養(yǎng)的雛鴨可吃掉稻田里的雜草和害蟲，同時(shí)雛鴨不間斷活動(dòng)產(chǎn)生的中耕渾水效果可以刺激水稻生長。稻稈可以培育蘑菇，生產(chǎn)沼氣，鴨糞、沼渣等可以肥田�；卮鹣铝袉栴}：

（1）該生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者是______。鴨與害蟲、雜草的關(guān)系是______。

（2）如圖表示同一塊稻田用不同防治手段處理后，有害生物密度與防治成本或作物價(jià)值的關(guān)系。圖中曲線______（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）表示作物價(jià)值。若將有害生物密度分別控制在n、4n、7n三點(diǎn)，則在______點(diǎn)時(shí)收益最大。

（3）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上將蘑菇房與蔬菜大棚相通可提高蔬菜產(chǎn)量，原因是______。

（4）從生態(tài)系統(tǒng)主要功能和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的角度分析，科學(xué)規(guī)劃和設(shè)計(jì)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的主要目的是______。

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科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】如圖，a、b、c表示一條染色體上相鄰的3個(gè)基因，m、n為基因間的間隔序列，下列相關(guān)敘述，正確的是（ ）

A.若 a中有一個(gè)堿基對被替換，其控制合成的肽鏈可能不變

B.m、n片段中堿基對發(fā)生變化會(huì)導(dǎo)致基因突變

C.該染色體上的三個(gè)基因一定控制生物的三種性狀

D.a、b、c均可在細(xì)胞核中復(fù)制及表達(dá)

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科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，人們在使用阿片類鎮(zhèn)痛藥緩解疼痛的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生依賴性，且過量使用會(huì)致死。高等動(dòng)物痛覺形成過程如下圖所示，請回答下列問題：

（1）圖中甲神經(jīng)元興奮后通過______________（填結(jié)構(gòu)）傳遞給乙神經(jīng)元，最終傳至痛覺中樞而產(chǎn)生痛覺。若產(chǎn)生痛覺的過程發(fā)生在患者打針（手臂注射）時(shí)，患者的手不會(huì)縮回，這說明人體神經(jīng)中樞之間的聯(lián)系是_________________________。

（2）已知阿片類藥物A能減少興奮性神經(jīng)遞質(zhì)的釋放，阿片類藥物B能促進(jìn)鉀離子外流，兩者均作用于神經(jīng)元之間，阻止興奮的傳導(dǎo)而起到鎮(zhèn)痛作用。若藥物A和藥物B分別置于甲、乙神經(jīng)元間，預(yù)測乙神經(jīng)元膜電位很可能都是______________，兩者電位差是否相同？______________（填“相同”或“不相同”）

（3）阿片類鎮(zhèn)痛藥上癮的患者經(jīng)常通過共用注射器注射藥物而感染艾滋病，由于艾滋病患者易發(fā)生惡性腫瘤，說明免疫系統(tǒng)具有_____________________功能。

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科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的承擔(dān)者，下列關(guān)于蛋白質(zhì)的敘述，正確的是

A.蛋白質(zhì)分子中含有在無機(jī)自然界找不到的特有元素

B.非必需氨基酸的含量和種類是評價(jià)食物中蛋白質(zhì)成分營養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)

C.血紅蛋白和胰島素的功能不同是因二者氨基酸的連接方式不同

D.蛋白質(zhì)發(fā)生熱變性后結(jié)構(gòu)變得松散，有利于人體消化吸收

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科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】根據(jù)生物技術(shù)的相關(guān)知識(shí)，回答下列問題：

（1）果酒發(fā)酵結(jié)束后，為方便后續(xù)使用該菌種，對其進(jìn)行長期保存，方法是_________。

（2）泡菜酸甜香脆，但其腌制過程中會(huì)產(chǎn)生亞硝酸鹽。測定泡菜中亞硝酸鹽含量的操作包括：配制溶液、制備_________、制備樣品處理液、比色。

（3）制作果汁時(shí)常加入果膠酶，因?yàn)楣z酶可以將果膠分解成可溶性的_________使果汁澄清。由于溶液中的酶很難回收，為了降低成本，使果膠酶能被再次利用一般采用物理吸附法或_________法將其固定。

（4）科研人員發(fā)現(xiàn)某種微生物中富含活性高的果膠酶，測定該果膠酶分子量時(shí)常用的方法是_________。

（5）下圖是純化時(shí)樣品的加入與洗脫示意圖，從圖中可以看出，正確的加樣操作是用吸管小心的將樣品貼著管壁加樣，正確的操作次序是_________（填序號(hào)）。

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科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】絮凝性細(xì)菌分泌的具有絮凝活性的高分子化合物，能與石油污水中的懸浮顆粒和有機(jī)物等形成絮狀沉淀，起到凈化污水的作用。為進(jìn)一步提高對石油污水的凈化效果， 科研人員將絮凝性細(xì)菌和石油降解菌融合，以構(gòu)建目的菌株。其流程如下。

據(jù)圖回答：

（1）溶菌酶的作用是_____。PEG 的作用是_____。

（2）再生培養(yǎng)基從功能上來看是一種_____培養(yǎng)基：在該培養(yǎng)基上，未融合的A、B 菌（經(jīng)過相關(guān)處理）難以生長，AB 融合菌卻能生長和繁殖的原因是_____。

（3）為探究目的菌株不同發(fā)酵時(shí)間對石油污水的絮凝效果，需_____提取發(fā)酵液， 檢測發(fā)酵液中污染物的剩余量；該探究操作中對照裝置內(nèi)含有的是_________。

（4）目的菌株凈化污水的大致過程是_____。從生態(tài)系統(tǒng)的成分來看，該菌株屬于_____。

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科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】下圖為轉(zhuǎn)基因抗病香蕉的培育過程圖，其中質(zhì)粒上的PstI、SmaI、EcoRI、ApaI 等四種限制酶的識(shí)別序列及切割位點(diǎn)見下表。請據(jù)圖回答下列問題：

限制酶

Apa I

EcoR I

Pst I

Sma I

識(shí)別序列和切割位點(diǎn)

（1）形成重組質(zhì)粒A時(shí)，應(yīng)選用限制酶__________對質(zhì)粒和含有抗病基因的DNA 進(jìn)行切割。

（2）一個(gè)質(zhì)粒被限制酶EcoRI、PstI、SmaI 同時(shí)切割后，可得到的DNA片段的數(shù)目和黏性末端的數(shù)目分別是__________。

（3）圖中①②所用的培養(yǎng)基應(yīng)考慮植物激素的__________。（寫出2 個(gè)即可）

（4）在轉(zhuǎn)基因抗病香蕉培育過程中涉及到的生物工程技術(shù)有__________。（寫出2個(gè)即可）

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同步練習(xí)冊答案