12.回答下列基因工程的問題.
    100多年前,“疫苗之父”巴斯德開創(chuàng)了第一次疫苗革命,其特點是接種滅活或減毒的病原微生物.20世紀70年代開始,現(xiàn)代生物技術(shù)的迅猛發(fā)展開創(chuàng)了第二次疫苗革命,使疫苗的研制進入分子水平.圖26是1986年通過基因工程制備乙型肝炎表面抗原(HbsAg)從而獲得乙肝疫苗的過程.

  在如圖1步驟①和③的過程中,需要用合適的限制酶切割乙肝表面抗原基因和質(zhì)粒.現(xiàn)將乙肝表面抗原基因及質(zhì)粒的部分限制酶的識別序列及位置表示為圖27.質(zhì)粒中的啟動子是質(zhì)粒中基因得以正常表達所必需的部分.lacZ基因合成某種酶,該酶能將無色染料X-gal變成藍色,最終能在無色染料X-gal的培養(yǎng)基上將含該基因的菌落染成藍色.
限制酶EcoRBclⅠBamHⅠHindⅢ
識別序列及切割位點G↓AATTCT↓GATCAG↓GATCCA↓AGCTT

(1)為了避免自身環(huán)化及便于篩選,則切割質(zhì)粒選用的限制酶是BamHⅠ和HindⅢ,切割乙肝表面抗原基因選用的限制酶是BclⅠ和HindⅢ.
(2)為篩選含有乙肝表面抗原的大腸桿菌細胞,需要將導(dǎo)入操作之后的大腸桿菌接種到含氨芐青霉素和無色染料X-gal的固體牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上,挑選未被染上藍色的菌落的菌落純化培養(yǎng).
(3)下列有關(guān)限制酶的敘述中,正確的是CD(多選)
A.限制酶催化的反應(yīng)類型是氧化分解反應(yīng)
B.限制酶破壞的是氫鍵
C.一種限制酶只能識別雙鏈DNA中某種特定的脫氧核苷酸序列
D.EcoR酶與HindⅢ酶相比較,EcoR酶切割后DNA片段較容易分離
(4)在圖26步驟④中,使用基因工程工具酶是DNA連接酶.一個乙肝表面抗原基因與一個質(zhì)粒重組的過程中(圖2的步驟④),游離的磷酸基團數(shù)目減少4個 個
(5)通過基因工程生產(chǎn)的疫苗與滅活或減毒的病原微生物的疫苗,在安全性方面的比較結(jié)果及理由是基因工程疫苗更安全,因為疫苗成分中只含病毒蛋白,不含病毒核酸,不會出現(xiàn)病毒侵染的情況.

分析 分析圖1:①是獲取目的基因的過程;②③是切割質(zhì)粒形成黏性末端的過程;④是基因表達載體的構(gòu)建過程;⑤是將目的基因?qū)胧荏w細胞的過程;⑥是目的基因隨著受體細胞擴增的過程;⑦是獲得乙肝疫苗的過程.

解答 解:(1)目的基因中含有限制酶EcoR的切割位點,因此不能用該切割外源DNA分子,為了避免自身環(huán)化及便于篩選,切割乙肝表面抗原基因選用的限制酶是BclⅠ和HindⅢ.用限制酶BclⅠ切割質(zhì)粒會破壞啟動子,因此切割質(zhì)粒選用的限制酶是BamHⅠ和Hind(BclⅠ和BamHⅠ切割產(chǎn)生的黏性末端相同).
(2)構(gòu)建基因表達載體時使用了限制酶HindⅢ,導(dǎo)致lacZ基因被破壞(導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌不能合成某種酶,不能使無色染料X-gal變成藍色),但沒有破壞氨芐青霉素抗性基因(導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌能抗氨芐青霉素).為篩選含有乙肝表面抗原的大腸桿菌細胞,需要將導(dǎo)入操作之后的大腸桿菌接種到含氨芐青霉素和無色染料X-gal的固體牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上,挑選未被染上藍色的菌落的菌落純化培養(yǎng).
(3)A.限制酶催化的反應(yīng)類型是水解反應(yīng),A錯誤;
B.限制酶破壞的是磷酸二酯鍵,B錯誤;
C.一種限制酶只能識別雙鏈DNA中某種特定的脫氧核苷酸序列,C正確;
D.C和G含量越高,DNA分子越穩(wěn)定,因此EcoR酶與HindⅢ酶相比較,EcoR酶切割后DNA片段較容易分離,D正確.
故選:CD.
(4)圖一④表示基因表達載體的構(gòu)建過程,該過程需要DNA連接酶.一個乙肝表面抗原基因(含有2個游離的磷酸基團)與一個質(zhì)粒(被切開的質(zhì)粒含有2個游離的磷酸基團)重組的過程中(圖一的步驟④),游離的磷酸基團數(shù)目減少4個.
(5)通過基因工程生產(chǎn)的疫苗與滅活或減毒的病原微生物的疫苗,在安全性方面的比較結(jié)果及理由是基因工程疫苗更安全,因為疫苗成分中只含病毒蛋白,不含病毒核酸,不會出現(xiàn)病毒侵染的情況.
故答案為:
(1)BamHⅠ和HindⅢ;BclⅠ和HindⅢ
(2)氨芐青霉素和無色染料X-gal     未被染上藍色的菌落
(3)CD
(4)DNA連接酶    4
(5)基因工程疫苗更安全,因為疫苗成分中只含病毒蛋白,不含病毒核酸,不會出現(xiàn)病毒侵染的情況

點評 本題結(jié)合圖解,考查基因工程的相關(guān)知識,要求考生識記基因工程的原理、操作步驟,掌握各操作步驟中需要注意的細節(jié),能結(jié)合圖中信息準確答題,有一定難度.

練習(xí)冊系列答案
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細辛是一種在森林下層生活的植物,濱藜是一種在沙漠中生活的植物。下圖是光照強度對兩種植物(甲、乙)光合作用強度影響的曲線。請據(jù)圖作答:

(1)圖中代表濱藜光合作用強度變化曲線是________。b1點的生物學(xué)含義是________________。若將植物移植到缺Mg的環(huán)境中培養(yǎng),一段時間后b2點將向______移。

(2)圖中e點時,限制甲植物增產(chǎn)的主要環(huán)境因素是________________,限制乙植物增產(chǎn)的主要環(huán)境因素是________,此時固定CO2量較多的植物是________。

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6.如圖表示人體細胞中的兩類呼吸作用.下列有關(guān)敘述中,不正確的是( 。
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1.該細胞與高等植物細胞的不同是因為該細胞具有圖中標號( 。
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8.某色盲男孩的父母、祖母、外祖母、外祖父均正常,祖父是色盲,這個男孩的色盲基因來自(  )
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17.下列關(guān)于基因工程應(yīng)用的敘述,正確的是( 。
A.基因治療就是把缺陷基因誘變成正常基因
B.基因診斷的基本原理是DNA分子雜交
C.一種基因探針能檢測水體中的各種病毒
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4.如圖為兩類種群數(shù)量增長曲線,有關(guān)敘述不正確的是( 。
A.J形和S形曲線均是數(shù)學(xué)模型的一種表現(xiàn)形式
B.S曲線表明自然狀態(tài)下種群無法實現(xiàn)最大增長率
C.J形曲線中增長率不斷增大,S形曲線中增長率先增大后減小
D.J形和S形曲線的形成條件分別是理想條件和有限條件

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科目:高中生物 來源: 題型:解答題

1.圖甲和圖乙是人體免疫調(diào)節(jié)的模式圖,請據(jù)圖回答:

(1)圖甲中能夠特異性識別抗原的細胞為細胞B、細胞C、細胞E.
(2)人體患天花、傷寒等疾病后,終生不再感染.當(dāng)天花病毒再次入侵時,人體消滅病原體的過程圖甲中主要參與的細胞是細胞E、細胞D.
(3)細胞G的名稱是效應(yīng)T細胞,其作用是與靶細胞接觸,使靶細胞裂解,釋放抗原.對外來移植器官的排斥主要與圖乙過程有關(guān)(填圖甲或圖乙)
(4)在抗原、淋巴因子、溶菌酶和抗體這四種物質(zhì)中不屬于免疫活性物質(zhì)的是抗原.
(5)細胞A的名稱吞噬細胞,存在于第二、三道防線.
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2.石刁柏(俗稱蘆筍,2n=20)號稱“蔬菜之王”,屬于XY型性別決定植物,雄株產(chǎn)量明顯高于雌株.石刁柏中抗病和不抗病受基因B、b控制,窄葉和闊葉受A、a控制.兩株石刁柏雜交,子代中各種性狀比例如圖所示,據(jù)此完成下列要求.
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