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12.“胰岛素 A、B 链分别表达法”是生产胰岛素的方法之一.图1是该方法所用的基因表达载体,图2表示利用大肠杆菌作为工程菌生产人胰岛素的基本流程(融合蛋白A、B 分别表示β-半乳糖苷酶与胰岛素 A、B链融合的蛋白).请回答下列问题:

(1)图1基因表达载体中没有标注出来的基本结构是终止子.
(2)图1中启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,有了它才能启动目的基因的表达;氨苄青霉素抗性基因的作用是作为标记基因,将含有重组质粒的大肠杆菌筛选出来.
(3)溴化氰能切断肽链中甲硫氨酸羧基端的肽键,用溴化氰处理相应的融合蛋白能获得完整的A 链或 B 链,且β-半乳糖苷酶被切成多个肽段,推测这是因为β-半乳糖苷酶中含多个甲硫氨酸,而胰岛素A、B链中不含甲硫氨酸.

分析 基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成.
(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等.
(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样.将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法.
(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术.个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等.

解答 解:(1)根据题意和图示分析可知:图1基因表达载体中已有目的基因、启动子和标记基因,所以没有标注出来的基本结构是终止子.
(2)图1中启动子是RNA聚合酶酶识别和结合的部位,有了它才能启动目的基因的表达即转录过程;氨苄青霉素抗性基因的作用是作为标记基因,将含有重组质粒的大肠杆菌筛选出来.
(3)溴化氰能切断肽链中甲硫氨酸羧基端的肽键,由于β-半乳糖苷酶中含有多个甲硫氨酸,而胰岛素的A、B链中不含甲硫氨酸,所以用溴化氰处理相应的融合蛋白能获得完整的A链或B链,且β-半乳糖苷酸被切成多个肽段.
故答案为:
(1)终止子
(2)RNA聚合    作为标记基因,将含有重组质粒的大肠杆菌筛选出来
(3)β-半乳糖苷酶中含多个甲硫氨酸,而胰岛素A、B链中不含甲硫氨酸

点评 本题结合图解,考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的操作工具及具体的操作步骤,该题需要考生先理解题图的信息,并根据各步骤中的相关细节,准确答题,规范答题.

练习册系列答案
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科目:高中生物 来源: 题型:选择题

2.科研人员采用转基因体细胞克隆技术获得转基因绵羊,以便通过乳腺生物反应器生产人凝血因子IX医用蛋白,其技术路线如图所示(成纤维细胞可增殖).下列叙述错误的是(  )
A.过程②常用的方法是显微注射法
B.代孕母羊要注射免疫抑制剂防止发生免疫排斥反应使移植胚胎死亡
C.卵母细胞去核的目的是保证核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞
D.整合有目的基因的成纤维细胞可进行传代培养从而获得大量的细胞群

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科目:高中生物 来源: 题型:解答题

3.回答下列有关基因工程的问题
从人的胰岛细胞中制备胰岛素编码基因,再用DNA连接酶与合适的质粒拼接成重组质粒.将重组质粒导入酵母菌中便可实现重组人胰岛素的工业化生产,用于治疗糖尿病.

(1)本实验操作中,所选用的受体细胞是酵母菌.
(2)若人胰岛素编码基因是使用限制酶PstI(识别序列和切割位点如图1所示)切开的,那么如图2所示的质粒应使用限制酶NsiI切开,才能保证人胰岛素编码基因与质粒直接粘连拼接.
(3)如果人胰岛素编码基因和质粒的大小分别为0.5kb和3.2kb(1kb=1000对碱基),那么安装了单个人胰岛素编码基因的重组质粒用限制酶EcoRI和AatII联合酶切后,所产生的DNA片段大小应为1.4kb和2.3kb.
(4)将上述人胰岛素编码基因与质粒的连接产物和受体细胞混合进行导入操作,之后还需要筛选,这是因为B、D.(可多选)
A.人胰岛素基因和质粒连接形成重组质粒
B.导入成功的概率很低,大部分酵母菌没有导入任何质粒
C.人胰岛素基因自我连接
D.连接之后可能产生空质粒,导入后产生含有空质粒的酵母菌.

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科目:高中生物 来源: 题型:选择题

20.图甲表示人和植物的淀粉酶在不同pH条件下的活性,图乙表示a、b、c三种酶的活性受温度的影响的情况.下列说法正确的是(  )

①植物和人的淀粉酶活性相同时,pH也可以相同     
②若环境由中性变成酸性,人淀粉酶的活性逐渐升高    
③a、b酶活性相同时,温度对酶的影响相同     
④c酶的最适温度应等于或大于40°C.
A.①②B.①④C.②③D.②④

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科目:高中生物 来源: 题型:解答题

7.如图甲是有氧呼吸过程,图乙是探究酵母菌细胞呼吸的试验装置,请据图回答:

(1)图甲中③所代表的物质是CO2,该物质产生的场所是线粒体基质.
(2)④⑤⑥中表示大量能量的是⑥.
(3)图乙C装置中添加NaOH的目的是吸收二氧化碳.
(4)现提供了如图乙(A、B、C、D四个实验装置(装置可重复使用),若探究酵母菌在有氧、无氧条件下是否都能产生CO2.请根据实验目的选择装置序号及顺序,有氧条件下的实验装置序号:CAB,无氧条件下的装置序号:DB.
(5)请写出酵母菌无氧呼吸的反应式:C6H12O6$\stackrel{酶}{→}$2C2H5OH+2CO2+能量.

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科目:高中生物 来源: 题型:解答题

17.如图是“白菜一甘蓝”(均为二倍体)杂种植株培育过程.请据图回答下列有关问题:

(1)①过程常用纤维素酶、果胶酶去除细胞壁,获得原生质体.②过程常用的试剂是聚乙二醇(PEG).
(2)③过程成功得到杂种细胞的标志是过程是杂种细胞再生出细胞壁;④过程是脱分化.
(3)同白菜和甘蓝的有性杂交后代相比,上述方法得到的新植株理论上可育(填“可育”或“不可育”),原因是杂种细胞中有同源染色体,能产生正常的配子.

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科目:高中生物 来源: 题型:选择题

4.遗传图解可以很好的表示杂交实验的过程,对其表述不准确的是(  )
A.P 表示亲本,子二代表示为 F2B.⊕表示自交
C.杂交时亲本都可能是显性个体D.性状分离时会出现隐性性状

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20.下列关于孟德尔获得成功的原因的叙述,不正确的是(  )
A.选用果蝇作为实验材料B.运用统计学的方法分析实验结果
C.运用了假说--演绎法D.先研究一对再研究多对相对性状

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科目:高中生物 来源: 题型:选择题

19.质膜结构和物质跨膜运输方式如图所示,图中A、B、C、D、E、F表示某些物质,a、b、c、d表示物质跨膜的运输方式.下列叙述错误的是(  )
A.A与B都有水溶性部分和脂溶性部分
B.质膜的选择透性与物质A和B都有关
C.图中d运输方式一定为主动转运
D.二氧化碳运输方向不可能为方式b所示

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