【題目】真核生物基因中通常含有內(nèi)含子，而原核生物基因中沒有，原核生物沒有真核生物所具有的切除內(nèi)含子對(duì)應(yīng)的RNA序列的機(jī)制。下圖表示從基因文庫提取胰島素基因的過程。回答下列問題：

（1）從基因結(jié)構(gòu)分析，與基因組文庫中的基因相比，cDNA文庫中獲得的目的基因少了________等結(jié)構(gòu)（至少寫兩個(gè)）�；蛭膸熘�cDNA文庫與基因組文庫相比，前者較小，原因是______ 。

（2）將獲得的胰島素基因?qū)胧荏w菌內(nèi)，并在受體菌內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程，在基因工程中稱為 ______ 。

（3）過程⑤需將纖維素膜上的細(xì)菌裂解，釋放出__________，再用32P標(biāo)記的__________作為探針進(jìn)行雜交。依據(jù)雜交結(jié)果，應(yīng)選取培養(yǎng)基上____（填字母）菌落繼續(xù)培養(yǎng)，才能獲得含有胰島素基因的受體菌。

（4）經(jīng)過目的基因的檢測和表達(dá)，從大腸桿菌中獲得的“胰島素”未能達(dá)到期待的生物活性，導(dǎo)致這種差異的原因可能是__________ 。

（5）與從基因組文庫獲取目的基因相比，圖示方法獲得的目的基因在受體菌中更容易表達(dá)，原因是_____。

【答案】啟動(dòng)子、終止子、內(nèi)含子 cDNA文庫是通過某種生物發(fā)育的某個(gè)時(shí)期mRNA反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的，在這個(gè)時(shí)期并不是每個(gè)基因都進(jìn)行轉(zhuǎn)錄，而基因組文庫包含該生物所有的基因 轉(zhuǎn)化 DNA 目的基因（或胰島素基因） a 受體菌中基因表達(dá)獲得的蛋白質(zhì)未加工（或大腸桿菌中沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等細(xì)胞器，無法對(duì)核糖體合成的肽鏈進(jìn)行有效的折疊、加工） cDNA中不含有內(nèi)含子，轉(zhuǎn)錄出的RNA不需要經(jīng)過加工，可直接作為合成蛋白質(zhì)的模板

【解析】

1.基因工程技術(shù)的基本步驟：

（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。

（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等。

（3）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法。

（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù)；②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。個(gè)體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

2.分析題圖：①表示逆轉(zhuǎn)錄過程，需要逆轉(zhuǎn)錄酶的催化；②表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程；③表示將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞；④表示將細(xì)菌轉(zhuǎn)移到纖維素膜上；⑤表示目的基因的檢測。

（1）cDNA是以mRNA為模板逆轉(zhuǎn)錄形成的，由于基因中的啟動(dòng)子、內(nèi)含子、終止子等結(jié)構(gòu)不表達(dá)，因此與基因組文庫中的基因相比，cDNA文庫中獲得的目的基因少了啟動(dòng)子、終止子、內(nèi)含子等結(jié)構(gòu)�；蛭膸熘�cDNA文庫是通過某種生物發(fā)育的某個(gè)時(shí)期mRNA反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的，在這個(gè)時(shí)期并不是每個(gè)基因都進(jìn)行轉(zhuǎn)錄，而基因組文庫包含該生物所有的基因，因此基因文庫中cDNA文庫與基因組文庫相比較小。

（2）將獲得的胰島素基因?qū)胧荏w菌內(nèi)，并在受體菌內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程，在基因工程中稱為轉(zhuǎn)化。

（3）過程⑤需將纖維素膜上的細(xì)菌裂解，釋放出細(xì)菌的DNA，再用32P標(biāo)記的目的基因（胰島素基因）作為探針進(jìn)行雜交。依據(jù)雜交結(jié)果中雜交帶出現(xiàn)的位置可知，應(yīng)選取培養(yǎng)基上a落繼續(xù)培養(yǎng)，才能獲得含有胰島素基因的受體菌。

（4）胰島素屬于分泌蛋白，其合成和分泌過程中需要內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工，而大腸桿菌細(xì)胞屬于原核生物，細(xì)胞中沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，不能對(duì)其進(jìn)行加工，因此經(jīng)過目的基因的檢測和表達(dá)，從大腸桿菌中獲得的“胰島素”未能達(dá)到期待的生物活性。

（5）由于cDNA中不含有內(nèi)含子，轉(zhuǎn)錄出的RNA不需要經(jīng)過加工，可直接作為合成蛋白質(zhì)的模板，因此與從基因組文庫獲取目的基因相比，圖示方法獲得的目的基因在受體菌中更容易表達(dá)。

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】基因型為AaBb（兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳）的某二倍體生物有以下幾種細(xì)胞分裂圖像，下列說法正確的是（ ）

A.甲圖中基因a最可能來源于染色體的交叉互換

B.乙圖中基因a不可能來源于基因突變

C.丙產(chǎn)生的子細(xì)胞發(fā)生的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異

D.丁圖中基因a的出現(xiàn)最可能與基因重組有關(guān)

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【題目】番茄為一年生草本植物，因果實(shí)營養(yǎng)豐富深受人們喜愛。番茄的紫莖(A)對(duì)綠莖(a)為顯性，正常果形(B)對(duì)多棱果(b)為顯性，缺刻葉(C)對(duì)馬鈴薯葉(c)為顯性，三對(duì)基因獨(dú)立遺傳�，F(xiàn)有基因型分別為AABBcc、AAbbCC、 aaBBCC三個(gè)番茄品種甲、乙、丙。請(qǐng)回答以下問題：

（1）利用甲、乙、丙三個(gè)品種通過雜交培育綠莖多棱果馬鈴薯葉的植株丁的過程為：_____________________________________________。此過程至少需要_______________年。

（2）在種植過程中，研究人員發(fā)現(xiàn)了一棵具有明顯特性的變異株。要進(jìn) 步判斷該變異株的育種價(jià)值，首先要確定它是否屬于_______________變異。若該變異株具有育種價(jià)值，要獲得可以穩(wěn)定遺傳的植株，可根據(jù)變異類型及生產(chǎn)需要選擇不同的育種方法。

如果變異株是個(gè)別基因的突變體，則可采用育種方法①，使突變基因逐漸_______________培育成新品種A；但若是顯性突變，則該方法的缺點(diǎn)是______________________________。為了規(guī)避該缺點(diǎn)，可以采用育種方法②，其中處理1采用的核心手段是_______________。若要在較短時(shí)間內(nèi)獲得大量具有該變異的幼苗，可采用育種方法③，該育種方法的基本原理是_______________。

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科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)是指細(xì)胞通過受體感受信息分子的刺激，經(jīng)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換，從而影響細(xì)胞生物學(xué)功能的過程。下圖表示兩種細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)形式，有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是

A.甲圖的激素可以表示性激素，以自由擴(kuò)散的方式穿膜，與細(xì)胞膜的基本支架有關(guān)

B.甲圖可說明信息分子可影響基因表達(dá)過程，②③的堿基互補(bǔ)配對(duì)方式不同

C.甲圖中的d基本骨架為獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，e為mRNA可作為翻譯的模板

D.乙圖可以反應(yīng)細(xì)胞膜具有細(xì)胞間的信息交流的功能，圖中的受體化學(xué)本質(zhì)為糖蛋白

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科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】金鏈花由于受到能分泌細(xì)胞分裂素類物質(zhì)的病原體侵襲，側(cè)芽生長失控，形成大量分枝，稱為“掃帚病”。下列分析與推測最合理的是

A. 該病原體與金鏈花之間為競爭關(guān)系

B. 該病原體分泌的細(xì)胞分裂素類物質(zhì)屬于植物激素

C. 可嘗試用細(xì)胞分裂素類物質(zhì)來解除金鏈花的頂端優(yōu)勢

D. 正常的金鏈花側(cè)芽生長受抑制是因?yàn)榧?xì)胞分裂素過低

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科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】人血清白蛋白（HSA）具有重要的醫(yī)用價(jià)值。下圖是以基因工程技術(shù)獲取HSA的兩條途徑，其中報(bào)告基因表達(dá)的產(chǎn)物能催化無色物質(zhì)K呈現(xiàn)藍(lán)色�；卮鹣铝袉栴}。

（1）基因工程中可通過PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因。生物體細(xì)胞內(nèi)的DNA復(fù)制開始時(shí)，解開DNA雙鏈的酶是___________；在體外利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時(shí)，使反應(yīng)體系中的模板DNA解鏈為單鏈的條件是___________上述兩個(gè)解鏈過程的共同點(diǎn)是破壞了DNA分子雙鏈間的___________。

（2）已知堿性磷酸酶能除去核苷酸末端的5磷酸，構(gòu)建表達(dá)載體的過程中用該酶處理Ti質(zhì)粒，但HSA基因不用堿性磷酸酶處理，這樣做的目的是___________，經(jīng)過上述處理后的Ti質(zhì)粒在DNA連接酶的作用下可與HSA基因之間形成___________個(gè)磷酸二酯鍵，再經(jīng)相關(guān)處理獲得結(jié)構(gòu)完整的重組DNA分子。

（3）過程①中需將植物細(xì)胞與農(nóng)桿菌混合后共同培養(yǎng)后，還應(yīng)轉(zhuǎn)接到含___________的培養(yǎng)基上篩選出轉(zhuǎn)化的植物細(xì)胞。③過程中將目的基因?qū)刖d羊受體細(xì)胞，采用最多，也是最為有效的方法是___________，還可以使用動(dòng)物病毒作為載體，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化。

（4）為檢測HSA基因的表達(dá)情況，可提取受體細(xì)胞的___________，用抗血清白蛋白的抗體進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)。

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科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】為研究淹水時(shí)KNO3對(duì)甜櫻桃根呼吸的影響，設(shè)四組盆栽甜櫻桃，其中一組倒入清水，其余三組分別倒入等量的不同濃度的KNO3溶液，保持液面高出盆土表面，每天定時(shí)測定甜櫻桃根的有氧呼吸速率，結(jié)果如圖。下列相關(guān)分析錯(cuò)誤的是（ ）

A.檢測甜櫻桃根有氧呼吸速率可用O2或CO2作指標(biāo)

B.細(xì)胞中ATP/ADP的比值下降可促進(jìn)細(xì)胞呼吸

C.淹水時(shí)KNO3對(duì)甜櫻桃根的有氧呼吸速率降低有減緩作用

D.A、B、C三點(diǎn)中，A點(diǎn)時(shí)甜櫻桃根在單位時(shí)間內(nèi)與氧結(jié)合的[H]最多

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科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】下圖示一生態(tài)系統(tǒng)中的三種生物及其標(biāo)號(hào)，下列敘述中正確的是

A. ①、③、⑥的差異屬于遺傳多樣性

B. ①～⑩的全部基因構(gòu)成了種群基因庫

C. ⑥～⑩某時(shí)期內(nèi)無新基因產(chǎn)生，但該種群基因頻率卻可能發(fā)生變化

D. 該生態(tài)系統(tǒng)中的所有生物和非生物因素之和稱為生態(tài)系統(tǒng)的多樣性

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科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】如圖是某森林在被大火完全燒毀前后（b點(diǎn)為發(fā)生火災(zāi)的時(shí)間 ），草本、灌木和喬木植物體內(nèi)貯存的能量（P n ）變化示意圖。下列有 關(guān)表述，錯(cuò)誤的是（ ）

A.在整個(gè)演替過程中，各種群的數(shù)量一 般呈“S”型增長

B.a--b段，三類植物在群落中的斑塊鑲嵌分布，形成了群落的水平結(jié)構(gòu)

C.由于b點(diǎn)時(shí)該森林被大火完全燒毀，故圖示演替屬于初生演替

D.可以用樣方法調(diào)查某種喬木的種群密度

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