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20.胰島素是治療糖尿病的重要藥物.現利用基因工程技術讓大腸桿菌生產人胰島素.圖為大腸桿菌質粒,tetR和ampR分別是四環素抗性基因和青霉素抗性基因.請據圖作答.
(1)獲取目的基因時,應從人的cDNA(基因組/cDNA)文庫中獲取,這樣做的原因是cDNA(中無內含子序列,)能夠在大腸桿菌中表達出正確的蛋白質.假設人胰島素基因中不含EcoRI、BamHI和Hind III限制酶的酶切位點,在獲取目的基因后,應在目的基因兩端添加BamHI和EcoRI限制酶的識別序列再進行酶切,就能保證把目的基因定向插入到質粒中,而且還能防止目的基因自身環化.
(2)在重組成功后,將重組質粒導入大腸桿菌常用感受態細胞(Ca2+處理細胞)法;選用大腸桿菌作受體細胞的原因是繁殖快、是單細胞、遺傳物質相對較少等.
(3)天然人胰島素不耐儲存,可使用蛋白質工程對蛋白質進行改造.蛋白質工程的基本途徑為:從預期的蛋白質功能出發→設計預期的蛋白質結構→推測應有的氨基酸序列→找到相應的脫氧核苷酸序列.

分析 1、將目的基因導人微生物細胞
(1)原核生物特點:繁殖快、多為單細胞、遺傳物質相對較少等.(也是常用原核生物作為受體的原因)
(2)轉化:用Ca2+處理細胞→感受態細胞→表達載體與感受態細胞混合(在緩沖液中)→一定溫度下,感受態細胞吸收DNA分子,完成轉化.
2、cDNA文庫和基因文庫的比較表:

文庫類型cDNA基因組文庫
文庫大小
基因中啟動子
基因中內含子
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

解答 解:(1)分析題意可知,受體細胞為大腸桿菌,由于大腸桿菌屬于原核生物,原核生物基因中沒有內含子,因此獲取目的基因時,應從人的cDNA文庫中獲取,這樣做能夠在大腸桿菌中表達出正確的蛋白質.假設人胰島素基因中不含EcoRI、BamHI和Hind III限制酶的酶切位點,在獲取目的基因后,應在目的基因兩端添加BamH I 和EcoR I限制酶的識別序列再進行酶切,就能保證把目的基因定向插入到質粒中,而且還能防止目的基因自身環化.
(2)在重組成功后,將重組質粒導入大腸桿菌常用感受態細胞(Ca2+處理細胞)法;選用大腸桿菌作受體細胞的原因是繁殖快、是單細胞、遺傳物質相對較少等.
(3)天然人胰島素不耐儲存,可使用蛋白質工程對蛋白質進行改造.蛋白質工程的基本途徑為:從預期的蛋白質功能出發→設計預期的蛋白質結構→推測應有的氨基酸序列→找到相應的脫氧核苷酸序列.
故答案為:
(1)cDNA    cDNA(中無內含子序列,)能夠在大腸桿菌中表達出正確的蛋白質
BamH I 和EcoR I限制酶               自身環化
(2)感受態細胞(Ca2+處理細胞)    繁殖快、是單細胞、遺傳物質相對較少等
(3)從預期的蛋白質功能出發       推測應有的氨基酸序列

點評 本題結合利用基因工程技術生產胰島素的操作過程示意圖,考查基因工程、遺傳信息的轉錄和翻譯、細胞分化等知識,要求考生識記基因工程的工具及操作步驟,能準確判斷圖中各過程或物質的名稱;識記遺傳信息轉錄和翻譯的過程,掌握密碼子的特點,能運用所學的知識結合圖中信息答題.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中生物 來源: 題型:選擇題

10.關于反射弧的組成示意圖(虛線內為神經中樞),不正確的敘述是(  )
A.①~④依次是效應器、傳出神經、傳入神經、感受器
B.中間神經元B的興奮既能傳到神經元A又能傳到神經元C
C.C點接受刺激后該部位的膜內電位變化由負電位變為正電位
D.Ⅱ上含有的神經遞質受體,能與相應的神經遞質特異性結合

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科目:高中生物 來源: 題型:解答題

11.為研究種植密度較高的玉米田中去葉對單株和群體產量的影響,研究者選取開花后3天的植株進行處理,從頂部去除不同數量葉片,每隔13天測定穗位葉的葉綠素含量和光合速率(代表單株產量),同時在一定面積的樣方中測定群體光合速率(代表群體產量).結果如圖.

(備注:穗位葉位于植株中下部,其生長狀況直接影響玉米籽粒中有機物的積累量.)
(1)葉綠素分布于組成葉綠體基粒的類囊體(或:囊狀結構)薄膜上,光反應階段產生的ATP和[H]將直接參與暗反應階段中C3的還原過程,進而形成有機物.
(2)由圖1可知,去葉13天測定時,穗位葉的葉綠素含量隨著去葉程度的增強(或:去葉數量的增多)而增大.本實驗中,穗位葉的葉綠素含量始終高于空白對照組的處理為去除2片葉.
(3)由圖2可知,隨頂部去除葉片數量增加,單株的光合速率持續增加,原因可能是穗位葉獲得的光照和CO2更充足.已知其他葉片的光合產物能補充穗位葉生長和玉米籽粒發育所需,若去除頂部葉片過多,可導致穗位葉和玉米籽粒的有機物輸入量降低,使其積累的有機物減少,造成減產.
(4)為確認穗位葉的光合產物是否向遮光葉片運輸而導致減產,可進一步設計實驗:對玉米植株頂部2片葉遮光處理;用透明袋包住穗位葉,不影響其正常生長.實驗時向包住穗位葉的透明袋中通入14CO2,其他生長條件適宜,一段時間后檢測頂部2片遮光葉片是否有放射性.

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科目:高中生物 來源: 題型:選擇題

8.研究發現高血壓患者常出現胰島素利用障礙,從而導致糖尿病.服用降壓藥物-血管緊張素轉換酶抑制劑(ACEI)可在一定程度上降低血糖.相關分析正確的是(  )
A.高血壓是引起糖尿病的直接原因
B.高血壓會導致糖尿病患者體內胰島素水平偏低
C.胰島素的合成和分泌受體內合成的ACEI的調節
D.服用ACEI后,靶細胞對胰島素的敏感性可能增強

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科目:高中生物 來源: 題型:選擇題

15.對于細胞結構與功能的敘述正確的是(  )
A.植物細胞壁的成分是纖維素和果膠,在有絲分裂的末期由高爾基體在赤道板結構上形成細胞板再形成細胞壁
B.衰老細胞、胚胎干細胞的細胞核體積都變大,二者都是基因選擇性表達的結果
C.原核細胞沒有生物膜系統,生物膜系統指的是生物體中所有具膜的結構
D.含核酸的細胞器有核糖體、葉綠體、線粒體,它們都能發生A-T的堿基配對

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科目:高中生物 來源: 題型:解答題

5.圖1中,Ⅰ~Ⅴ表示某植物細胞某些代謝過程,a~e表示相關物質.圖2表示在不同溫度下,測定該植物葉片1cm2重量(mg)變化情況(均考慮為有機物的重量變化).

(1)Ⅰ~Ⅴ過程,消耗ATP的是Ⅱ,除Ⅰ外產生ATP最多的是Ⅲ.
(2)光的補償點:即在某一光照強度下該植物的光合速率與呼吸速率相等,則該植物的葉肉細胞的光合速率大于呼吸速率(填“大于”“小于”或“等于”)
(3)根據圖2,在溫度為15℃時,此段時間內實際光合速率為8(mg/cm2•h).
(4)圖1中發生Ⅴ過程的反應式是C6H12O6$→_{細胞質基質}^{酶}$2C3H4O3+4[H]+少量能量(有機物可以用文字說明,注明反應條件和場所).生成2分子的葡萄糖需要12分子C3參與反應.
(5)根據圖2的啟示,大棚蔬菜生產過程中為了提高產量除了適當增強光照強度和增加CO2的濃度外應還注意的問題是白天適當升高溫度,晚上適當降低溫度.

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科目:高中生物 來源: 題型:解答題

12.黑魚具有補脾利水、清熱祛風、補肝腎的功效.研究小組對某池塘中生物的食性進行分析,如下表所示(√表示存在食性關系).
泥鰍水蚤小球藻
黑魚
河蚌
泥鰍
水蚤
(1)根據上表分析,在上面方框內繪出能表示它們食性關系的食物網.其中占有兩個營養級的生物有黑魚和泥鰍.
(2)黑魚的藥用功效體現了生物多樣性的直接價值.它與泥鰍之間存在生殖隔離,所以它們屬于兩個物種.
(3)池塘中泥鰍的數量變化如圖所示,則圖中a點時該種群的年齡組成為增長型.若在d點后提高了泥鰍的出生率,則個體數量不會 (會/不會)大幅超過b點.

(4)池塘棄用后經若干年形成了一片草地,該過程屬于次生演替.

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科目:高中生物 來源: 題型:解答題

9.我國規定每升飲用水中大腸桿菌不能超過3個.某興趣小組嘗試對某品牌飲用水的大腸桿菌含量進行檢測,操作簡圖如圖甲,伊紅美藍培養基配方如圖乙.

回答下列相關問題:
(1)圖甲中濾膜的孔徑應小于(大于/小于)大腸桿菌.受此啟發,對某些不耐高溫的試劑可以怎樣除菌?用濾膜過濾除菌.
(2)配制圖乙中的基礎培養基時,除了水分、無機鹽以外,還應加入氮源(一種營養成分),以及瓊脂.伊紅美藍培養基上生長的大腸桿菌菌落呈現黑色,從功能上劃分,該培養基屬于鑒別培養基.
(3)該小組通過統計黑色菌落的數目,計算出單位體積樣品中大腸桿菌數目,理論上他們的統計值比實際值偏低(偏高/偏低),理由是兩個或多個大腸桿菌連在一起時,平板上只能觀察到1個菌落.

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科目:高中生物 來源: 題型:解答題

10.牛胚胎移植的基本程序如圖,請據圖回答問題.

(1)胚胎移植對甲、乙、丙牛的要求分別是良種母牛、健康的本地母牛和良種公牛.
(2)過程①②③分別是同期發情處理、胚胎移植和超數排卵.
(3)欲得到更多的后代牛丁,可將收集得到的胚胎進行胚胎分割.

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