【題目】人類是乙型肝炎病毒的唯一宿主，肝硬化、肝癌多從乙肝發(fā)展而來。接種乙肝疫苗是預(yù)防乙肝病毒感染的最有效方法。下圖為“乙肝基因工程疫苗”的生產(chǎn)和使用過程。質(zhì)粒中lacZ基因可使細(xì)菌利用加入培養(yǎng)基的物質(zhì)X-gal，從而使菌落顯現(xiàn)出藍(lán)色，若無該基因，菌落則成白色。

（1）過程①需要用到限制酶和_____________酶。根據(jù)質(zhì)粒和目的基因所在DNA上酶切位點(diǎn)的分布情況，如果過程①用一種限制酶應(yīng)選_____________，如果用兩種限制酶應(yīng)選_____________。

（2）在該項(xiàng)目中青霉素抗性基因作為_____________基因；目的基因的具體功能是_____________。

（3）在培養(yǎng)大腸桿菌的通用培養(yǎng)基中還應(yīng)額外加入青霉素和X-gal，培養(yǎng)一段時(shí)間挑選出_____________（藍(lán)色/白色）的菌落進(jìn)一步培養(yǎng)獲得大量目的菌。

（4）血源性“乙型肝炎疫苗”是取用乙肝病毒感染者的血液，用高速離心提純血液中的乙肝病毒，之后再滅活，制成乙肝疫苗，具有一定的感染風(fēng)險(xiǎn)。用基因工程疫苗接種比血源性疫苗更安全，試從疫苗的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)解釋原因：__________________________。

【答案】DNA連接 BamHI BamHI和EcoRI 標(biāo)記 控制病毒蛋白外殼的合成 白色 該疫苗不含遺傳物質(zhì)，不會(huì)出現(xiàn)病毒感染和增殖

【解析】

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(cè)與鑒定：分子水平上的檢測(cè)：①檢測(cè)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(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA—分子雜交技術(shù)；③檢測(cè)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。

圖中表示的是通過基因工程獲得疫苗和產(chǎn)生相應(yīng)抗體的過程圖，過程①表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建，過程②表示將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，過程③表示目的基因的表達(dá)。

（1）過程①表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建，需要用到限制酶和DNA連接酶。根據(jù)質(zhì)粒和目的基因所在DNA上酶切位點(diǎn)的分布情況，有兩種選擇限制酶的方案，只選擇BamHⅠ既能將目的基因切下，也能切割質(zhì)粒，在獲取目的基因和切割質(zhì)粒時(shí)，使目的基因和質(zhì)粒兩端產(chǎn)生相同的黏性末端，而在連接酶作用會(huì)出現(xiàn)自身環(huán)化、目的基因自身與自身連接、質(zhì)粒自身與自身連接、目的基因與質(zhì)粒連接多種情況，需要篩選；用兩種限制酶切割，質(zhì)粒和目的基因兩端不會(huì)形成相同黏性末端，在連接酶作用下不會(huì)發(fā)生環(huán)化還可以防止反向連接，最終在連接酶作用下只會(huì)出現(xiàn)目的基因與質(zhì)粒成功重組和沒有進(jìn)行重組的質(zhì)粒，如果過程①用一種限制酶則應(yīng)選BamHI，如果用兩種限制酶應(yīng)選BamHI和EcoRI。

（2）在該項(xiàng)目中青霉素抗性基因作為標(biāo)記基因，便于篩選鑒定；根據(jù)圖中④目的基因最終產(chǎn)生乙肝病毒外殼進(jìn)行接種，說明該目的基因具體功能是控制病毒蛋白外殼的合成。

（3）在培養(yǎng)大腸桿菌的通用培養(yǎng)基中還應(yīng)額外加入青霉素和X-gal，根據(jù)題干信息“選用質(zhì)粒中lacZ基因可使細(xì)菌利用加入培養(yǎng)基的物質(zhì)X-gal，從而使菌落顯現(xiàn)出藍(lán)色，若無該基因，菌落則成白色”可知，由于構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，將質(zhì)粒的lacZ基因破壞，故導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌不能利用培養(yǎng)基的物質(zhì)X-gal，從而菌落成無色，培養(yǎng)一段時(shí)間挑選出白色的菌落進(jìn)一步培養(yǎng)即可獲得大量目的菌。

（4）血源性“乙型肝炎疫苗”是取用乙肝病毒感染者的血液，用高速離心提純血液中的乙肝病毒，之后再滅活，制成乙肝疫苗，滅活的乙肝病毒中含遺傳物質(zhì)，具有一定的感染風(fēng)險(xiǎn)，而用基因工程疫苗接種比血源性疫苗更安全，主要是因?yàn)閳D示的基因工程疫苗中不含遺傳物質(zhì)，不會(huì)出現(xiàn)病毒感染和增殖。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】圖甲所示為原核細(xì)胞基因表達(dá)過程，圖乙為生物的中心法則，①-⑤表示生理過程。下列敘述不正確的是

A.圖甲中存在DNA、RNA、蛋白質(zhì)等生物大分子

B.圖甲中合成的多肽還需經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體加工才具有生物活性

C.圖乙中過程③在核糖體中完成

D.在人體內(nèi)漿細(xì)胞和效應(yīng)T細(xì)胞能發(fā)生圖乙中的生理過程②③而不能發(fā)生過程①

查看答案和解析>>

科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】如圖為前胰島素原加工成胰島素的過程。請(qǐng)回答下列問題：

（1）前胰島素原生成胰島素的加工過程需要蛋白酶催化_____________的斷裂。脂肪酶不能催化該加工過程，這體現(xiàn)了酶具有____________性。

（2）胰島B細(xì)胞分泌胰島素依賴于細(xì)胞膜的_____________性。人體口腔上皮細(xì)胞和胰島B細(xì)胞都含有胰島素基因，但胰島素基因只能在胰島B細(xì)胞內(nèi)得以表達(dá)，根本原因是_______________________。

（3）從轉(zhuǎn)基因獲得的大腸桿菌中獲取的前胰島素原無生物活性，需在體外用蛋白酶切除信號(hào)肽和C肽。不能從轉(zhuǎn)基因大腸桿菌中直接獲得具有生物活性的胰島素的原因是_______________。

（4）以饑餓處理的小鼠為實(shí)驗(yàn)材料，通過觀察小鼠的活動(dòng)狀態(tài)探究經(jīng)過低溫（4℃）保存過的胰島素是否具有生理活性，請(qǐng)寫出簡要實(shí)驗(yàn)思路（小鼠的具體活動(dòng)狀態(tài)不作要求）：______________________。

查看答案和解析>>

科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】將銀邊天竺葵（葉邊緣呈白色）先在暗處放置幾小時(shí)，在葉柄基部作環(huán)剝處理（限制葉片有機(jī)物的輸入和輸出），并用適當(dāng)方法阻止葉片兩側(cè)物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)移，然后將一定大小不透光的黑色紙片用回形針從上下兩面夾在綠色部位（如圖所示），然后把天竺葵放在陽光下照射4小時(shí)。之后取下該葉片，用打孔器分別在葉片的不同部位取下面積均為12cm2的A、B、C三個(gè)葉圓片，放在酒精溶液中水浴加熱脫色，再放入清水中漂洗后取出，滴加碘液。

（1）將植株放在暗處幾小時(shí)的目的是___________________________________________________。

（2）通過分析比較圖中A、B、C中的_________葉圓片，可以驗(yàn)證光合作用需要光；通過分析比較圖中A、B、C中的_________葉圓片，可以驗(yàn)證光合作用需要葉綠體。

（3）選擇A、B兩葉圓片，將兩葉圓片烘干稱重，分別記為a和b（單位：g），則a與b的差值所代表的是________________________________________________________________________。

（4）寫出導(dǎo)致遮光部分質(zhì)量變化的主要反應(yīng)式：_____________________________________________。

查看答案和解析>>

科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】Bcl-2基因是細(xì)胞凋亡抑制基因，可以利用PCR技術(shù)檢測(cè)其轉(zhuǎn)錄水平，進(jìn)而了解該基因與不同胚胎時(shí)期細(xì)胞凋亡的關(guān)系。如圖為克隆豬的培育及Bcl-2基因轉(zhuǎn)錄水平檢測(cè)流程，下列說法錯(cuò)誤的是（ ）

A.圖中A細(xì)胞表示去核的卵母細(xì)胞，B細(xì)胞表示體細(xì)胞

B.在早期胚胎發(fā)育的不同時(shí)期提取的總mRNA是不同的

C.圖中過程X表示逆轉(zhuǎn)錄，獲得的cDNA可用于克隆豬基因組的測(cè)序

D.在PCR過程中，（Bcl-2 cDNA）/cDNA的比值反映Bcl-2基因的轉(zhuǎn)錄水平

查看答案和解析>>

科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】如圖分別表示生物體內(nèi)的生物大分子的部分結(jié)構(gòu)模式圖，據(jù)圖回答下列問題：

（1）圖乙所示化合物的基本組成單位是_____________，可用圖中字母___________表示，在人體細(xì)胞中共有_________________種。

（2）圖丙所示化合物的名稱是_______________，是由________種氨基酸經(jīng)___________過程形成的，連接氨基酸之間的化學(xué)鍵是______________（填化學(xué)鍵結(jié)構(gòu)）。氨基酸的結(jié)構(gòu)通式為______________。該化合物中有 _____________個(gè)羧基。

查看答案和解析>>

科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】某科硏團(tuán)隊(duì)研制了一種針對(duì)某新型病毒A的生物疫苗X，欲通過實(shí)驗(yàn)檢測(cè)疫苗Ⅹ對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物抵抗新型病毒A攻擊的保護(hù)效力，進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)研究：

實(shí)驗(yàn)材料與藥品：實(shí)驗(yàn)用仔豬若干只，醫(yī)用注射器若干，疫苗ⅹ，生理鹽水，新型病毒A制劑等必需器材（要求與說眀：仔豬鼻腔分泌物中病毒含量、血清中抗新型病毒A抗體含量的具體測(cè)量方法不作要求。）

（1）實(shí)驗(yàn)操作步驟

①選取生理狀況相同的健康仔豬若干只，平均分為兩組，并編號(hào)為a、b。

②____________________，淘汰出現(xiàn)陽性的個(gè)體并確保每組剩余個(gè)體數(shù)相同。

③各組處理情況：a組仔豬肌肉注射適量疫苗X；b組仔豬肌肉注射等量生理鹽水。7天后，對(duì)兩組仔豬做___________________處理。

④步驟③完成后，各組仔豬給予相同且適宜的環(huán)境培養(yǎng)，后續(xù)每天分別檢測(cè)每組仔豬鼻腔分泌物病毒含量與血清中抗新型病毒A抗體，并計(jì)算平均值。

⑤對(duì)所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析統(tǒng)計(jì)，并得出結(jié)論

（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)：請(qǐng)?jiān)诖痤}紙坐標(biāo)軸上用曲線圖繪制出a、b兩組仔豬血清中抗新型病毒A抗體變化的預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果_____________________（假設(shè)注射疫苗Ⅹ第3天后開始產(chǎn)生抗體，各組仔豬實(shí)驗(yàn)檢測(cè)期間不出現(xiàn)死亡個(gè)體）（本題不需書寫曲線圖標(biāo)題）

（3）若某地出現(xiàn)了此種新型病毒A感染疫情，請(qǐng)用相應(yīng)的生物學(xué)知識(shí)從分子水平提出兩種可行的快速檢測(cè)此新型病毒A的方法____________________________（具體操作不作要求）。

查看答案和解析>>

科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】葡萄酒是葡萄汁發(fā)酵而成的。釀制葡萄酒的兩個(gè)簡易裝置如圖所示。

回答下列問題：

（1）人類利用微生物釀酒、釀醋有著悠久的歷史。在______ 的發(fā)酵液中，酵母菌可生長繁殖，其他微生物受到抑制。釀醋的過程中醋酸菌需要_______（填“有氧”“無氧”）環(huán)境。

（2）試管中的X溶液有助于維持甲裝置的瓶中氣壓相對(duì)穩(wěn)定，與乙裝置相比，用甲裝置釀制葡萄酒的優(yōu)點(diǎn)是__________________________（答出兩點(diǎn)即可）。

（3）葡萄汁裝入甲裝置時(shí)，要留有約1/3的空間，這種做法的目的是__________________________（答出兩點(diǎn)即可）。

（4）某同學(xué)若用乙裝置進(jìn)行發(fā)酵，并設(shè)置兩個(gè)不同處理組（乙A和乙B），乙A裝置中保留一定量的氧氣，乙B裝置中沒有氧氣。在其他條件相同且適宜的情況下，測(cè)得一段時(shí)間內(nèi)乙A和乙B中酒精含量的變化趨勢(shì)及乙A中氧氣含量的變化趨勢(shì)如曲線圖所示。

圖中曲線①、②、③依次表示__________________、____________________、_________________含量的變化趨勢(shì)。

查看答案和解析>>

科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】將相同的紫色洋蔥外表皮細(xì)胞分別放置在清水、0．3g/mL蔗糖溶液中進(jìn)行滲透實(shí)驗(yàn)，一段時(shí)間后得到圖所示的結(jié)果。下列敘述正確的是（ ）

A.乙細(xì)胞液泡中的色素含量不斷增大

B.甲細(xì)胞在膨脹過程中細(xì)胞內(nèi)外濃度差逐漸減小

C.外界溶液與細(xì)胞液只要存在濃度差，細(xì)胞就會(huì)發(fā)生滲透作用

D.甲細(xì)胞在膨脹過程中水分子從其分子數(shù)相對(duì)較多向相對(duì)較少處運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案