【題目】基因表達載體的構(gòu)建是基因工程的核心。圖1為限制酶EcoRⅠ的識別序列，圖2表示目的基因及限制酶切點，圖3表示目的基因上的DNA片段，圖4表示質(zhì)粒。請回答下列問題

（1）若用圖1所示的限制酶EcoRⅠ切割外源DNA，就其特異性而言，切開的是__________之間相連的化學鍵。

（2）圖3為目的基因中的某一片段，下列有關(guān)敘述正確的是__。

A．若圖中右側(cè)堿基序列為ACT能決定一個氨基酸，則ACT可稱為一個密碼子

B．DNA聚合酶和DNA連接酶都可作用于①②處

C．若只用這個片段中的3個堿基對，排列出的DNA片段有64種

D．就游離的磷酸基而言，該片段與重組質(zhì)粒相比多了2個游離的磷酸基

（3）若利用PCR技術(shù)增加目的基因的數(shù)量，由圖2可知，A、B、C、D四種單鏈DNA片段中應選取_____作為引物（DNA復制子鏈的延伸方向5′→3′）。該DNA分子在PCR儀中經(jīng)過第_______次循環(huán)會產(chǎn)生等長的目的基因，該次循環(huán)能產(chǎn)生__個這樣的片段。

（4）為了使目的基因和質(zhì)粒定向連接并且有利于受體細胞的篩選，提高重組效率，應該選擇的限制酶是__。如果用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ同時對質(zhì)粒進行切割，假設同時只有任意兩個位點被切斷且每次機會相等，則形成含有完整抗四環(huán)素基因的DNA片段有__種。

（5）如果大腸桿菌是受體細胞，則其體內(nèi)應不含____________基因，以利于篩選出含重組質(zhì)粒的受體菌。目的基因能在大腸桿菌細胞內(nèi)表達出相同的蛋白質(zhì)，其遺傳學基礎是____________________。

【答案】 鳥嘌呤脫氧核苷酸和腺嘌呤脫氧核苷酸 D B和C 3 2 PstⅠ、EcoRⅠ 1 抗四環(huán)素基因 各種生物共用一套密碼子

【解析】試題分析：本題考查了DNA分子的結(jié)構(gòu)和基因工程的相關(guān)知識，意在考查學生的識記能力和分析能力，學生要能夠識記目的基因?qū)胛⑸锖椭参锛毎姆椒ǎ约拔⑸镒鳛槭荏w細胞的優(yōu)點；另外需要學生掌握以下知識點。 1、基因工程又叫DNA重組技術(shù)，是指按照人們的意愿，進行嚴格的設計，并通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性，從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。2、基因工程的工具：①限制酶：能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂。②DNA連接酶：連接的是兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵。③運載體：常用的運載體：質(zhì)粒、噬菌體的衍生物、動植物病毒。

（1）DNA分子的一條多核苷酸鏈中，兩個脫氧核苷酸之間以磷酸基團和五碳糖相連。據(jù)題意可知，EcoRⅠ識別的DNA序列只有G和A，故切開的是鳥嘌呤脫氧核苷酸和腺嘌呤脫氧核苷酸之間相連的化學鍵。

（2）密碼子是mRNA上決定一個氨基酸的3個相鄰的堿基，若圖中的ACT能決定一個氨基酸，則其對應的密碼子是UGA，A錯誤；DNA聚合酶和DNA連接酶都可作用于②磷酸二酯鍵處，B錯誤；A和T之間有2個氫鍵，C和G之間有3個氫鍵，因此若只用這片段中的3個堿基對，可以排列出23種片段，C錯誤；就游離的磷酸基而言，該片段有2個游離的磷酸基，而重組質(zhì)粒不含游離的磷酸基，因此該片段與重組質(zhì)粒相比多了2個游離的磷酸基，D正確。故選：D。

（3）若利用PCR技術(shù)增加目的基因的數(shù)量，由圖2可知，DNA復制只能從5’到3’，因此構(gòu)建前利用PCR技術(shù)擴增干擾素基因時，A、B、C、D四種單鏈DNA片段中應選取B和C作為引物，據(jù)左圖及DNA半保留復制的特點可知，前兩輪循環(huán)產(chǎn)生的4個DNA分子的兩條鏈均不等長，第三輪循環(huán)產(chǎn)生的DNA分子存在等長的兩條核苷酸鏈。據(jù)圖可知該DNA分子在PCR儀中經(jīng)過3次循環(huán)后會產(chǎn)生基因片段8個，其中等長的目的基因片段2個。

（4）為了使目的基因和質(zhì)粒定向連接并且有利于受體細胞的篩選，提高重組效率，應該選擇的限制酶是 PstⅠ、EcoRⅠ，這樣切割不會破壞標記基因（抗四環(huán)素基因）。如果用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ同時對質(zhì)粒進行切割，假設同時只有任意兩個位點被切斷且每次機會相等，若PstI酶的切割位點用1表示，EcoRI酶的切割位點用2表示，HindⅢ酶的切割位點用3表示，則形成的DNA片段1→2，2→1，2→3，3→2，1→3，3→1六種片段，其中只有2→1片段含有完整四環(huán)素抗性基因，即含有完整四環(huán)素抗性基因的DNA片段只有1種。

（5）如果大腸桿菌是受體細胞，則其體內(nèi)應不含抗四環(huán)素基因，以利于篩選出含重組質(zhì)粒的受體菌。目的基因能在大腸桿菌細胞內(nèi)表達出相同的蛋白質(zhì)，其遺傳學基礎是各種生物共用一套密碼子。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】小麥是我國重要的糧食作物，研究小麥的結(jié)構(gòu)及生理過程，有利于指導農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，提高產(chǎn)量。

（1）圖甲為小麥葉肉細胞內(nèi)某些代謝過程中物質(zhì)變化的示意圖，其中①②③④分別表示不同生理過程，字母代表不同過程產(chǎn)生的物質(zhì)。④過程發(fā)生的場所是__________，B是__________，線粒體中生成的B主要來源于化合物_________ 。

（2）圖乙是探究小麥在光照等環(huán)境因素影響下光合速率變化的示意圖。t2與t1相比單位時間內(nèi)C3的生成量________（填“增多”或“減少”或“不變”），t4后短暫時間內(nèi)， C3化合物還原后的直接產(chǎn)物含量_______（填“增多”或“減少”或“不變”）。t5以后葉肉細胞中還有ATP、[H]的生成嗎？______，原因是_________________________________。

（3）丙圖表示在第3分鐘改變條件（增大CO2濃度或者是增大光照強度）后，與光合作用有關(guān)的C5和C3在細胞內(nèi)的變化曲線，曲線a表示的化合物是_____，原因是：______________________________。第3分鐘改變的條件是________（填增大CO2濃度或者是增大光照強度）

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【題目】下列各對性狀中，屬于相對性狀的是　　 (　　)

A. 狗的短毛和狗的卷毛 B. 人的右利手和人的左利手

C. 豌豆的紅花和豌豆的高莖 D. 羊的黑毛和兔的白毛

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科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】如圖表示人體注射疫苗后，機體發(fā)生的免疫過程．下列相關(guān)敘述不正確的是（ ）

A. 細胞2、細胞3均起源于造血干細胞，分別在胸腺、骨髓中發(fā)育成熟

B. 細胞1在特異性免疫與非特異性免疫過程的作用是不同的

C. 細胞2可以產(chǎn)生淋巴因子，細胞4和細胞5可合成物質(zhì)a

D. 在二次免疫過程中，細胞5能迅速增殖、分化為細胞4從而發(fā)揮重要作用

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【題目】以DNA的一條鏈“——A——T——C——”為模板，復制后的子鏈是

A. ——G——A——T—— B. ——U——A——G——

C. ——T——A——G—— D. ——T——U——G——

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科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】甲、乙兩名同學分別以某種植物的綠色葉片和白色花瓣為材料，利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)繁殖該植物�；卮鹣铝袉栴}：

（1）以該植物的綠色葉片和白色花瓣作為外植體，在一定條件下進行組織培養(yǎng)，均能獲得試管苗，其原理是__________。

（2）若想培育一株新品種，既有此植物的性狀還有其他植物的性狀，理論上可以采用__________技術(shù)，細胞融合成功的標志_________，該技術(shù)的優(yōu)點是_________。

（3）圖中A、B、C所示的是不同的培養(yǎng)結(jié)果，該不同結(jié)果的出現(xiàn)主要是由于培養(yǎng)基中兩種激素用量的不同造成的，這兩種激素是________。A中的愈傷組織是葉肉細胞經(jīng)_______形成的。

（4）若該種植物是一種雜合體的名貴花卉，要快速獲得與原植株基因型和表現(xiàn)型都相同的該種花卉，可用組織培養(yǎng)方法繁殖，在培養(yǎng)時，___________（填“能”或“不能”）采用花藥離體培養(yǎng)，原因是__________________________________________________。

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科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】如圖是以鮮葡萄汁為原料，制作葡萄酒和葡萄醋的過程，回答下列問題：

（1）甲過程結(jié)束后，葡萄酒制作是否成功，可用_________溶液來鑒定。乙過程中使用的微生物是醋酸菌，制作葡萄醋需要向發(fā)酵罐提供__________________。

（2）若直接用洗凈的紅葡萄制作果酒，最后得到的葡萄酒呈紅色，這是由于_________造成的，發(fā)酵過程中每天攪拌23次的目的是__________________。

（3）葡萄籽中含有大量葡萄風味物質(zhì)，這些物質(zhì)易溶于乙醇、乙酸乙醋中，因此常用_________法來分離提取。

（4）通�？舍娪�___________法（填2種）對分離純化的醋酸菌進行計數(shù)，___________法常用于對活菌進行計數(shù)，但其最終的統(tǒng)計結(jié)果卻往往小于樣液中的活菌數(shù)。

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【題目】下列教材實驗與其用到的科學研究方法或技術(shù)，不匹配的是

選項

實驗

方法或技術(shù)

A

摩爾根證明基因在染色體上的實驗

假說一演繹法

B

克隆羊多莉的培育

核移植技術(shù)

C

小鼠細胞和人細胞融合實驗

同位素標記法

D

研究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化

建構(gòu)模型法

A. A B. B C. C D. D

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科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】下圖所示過程為科學家將人的生長激素基因與大腸桿菌的DNA分子進行重組，并成功地在大腸桿菌中得以表達。據(jù)圖回答：

（1）圖中過程(1)表示的是采取______的方法來獲取目的基因。獲得目的基因后，如果想快速提高其數(shù)量，可以采用______技術(shù)對相應的DNA片段進行擴增，該技術(shù)需要的酶是________，此酶的特點是__________。

（2）圖中過程(2)是基因工程的第二步，即：________________________。

（3）圖中過程(3)是用人工方法，使體外重組的DNA分子轉(zhuǎn)移到受體細胞內(nèi)，一般將受體大腸桿菌B用_________處理，使細胞處于能吸收外源DNA的生理狀態(tài)，這種細胞稱為_________細胞，再與溶于緩沖液的表達載體混合，在一定的溫度下完成轉(zhuǎn)化。

（4）檢測大腸桿菌B是否導入了質(zhì)�；蛑亟M質(zhì)粒，可采用的方法是將得到的大腸桿菌B涂布在一個含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上，能夠生長的，說明已導入了質(zhì)粒A或重組質(zhì)粒，反之則沒有導入，原因是普通質(zhì)粒A和重組質(zhì)粒上都有______________。

（5）如果把導入了普通質(zhì)粒A或重組質(zhì)粒的大腸桿菌，放在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，出現(xiàn)的現(xiàn)象是有的能生長，有的不能生長,其中導入重組質(zhì)粒的細菌______（能/不能）生長。

（6）應用___________________技術(shù)可檢測工程菌是否表達出人的生長激素。

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