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16.基因工程制药是制药行业的一支新军,不仅具有独特的优势,发展速度也很快,如图是应用基因工程构建疱疹病毒亚单位疫苗的方法,请根据图示回答下列问题:

(1)提取单纯疱疹病毒DNA后用限制酶切取外壳蛋白基因作为目的基因,获取目的基因后,要用PCR技术对其进行扩增.
(2)首先,要已知目的基因的一段核苷酸序列,以便人工合成引物.将过量的引物与目的基因混合,加热到90-95℃,使双链DNA解旋成单链,之后冷却到55-60℃,引物与DNA单链结合,下一步,加入Taq酶和4种脱氧核苷酸,升高温度至70-75℃后,完成互补链的合成,如此重复循环多次,直到产生足够供实验用的目的基因.
(3)提取并剪切牛痘DNA,使其与目的基因连接成重组DNA后,在活细胞中培养一段时间后,分离出无害的病毒(疫苗),它含有与单纯疱疹病毒相同的外壳.
(4)将分离出的疫苗注射到人体内,激活人体的体液免疫,产生抗体和记忆细胞.

分析 PCR技术:
1、概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术.
2、原理:DNA复制.
3、前提条件:要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物.
4、条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶)
5、过程:①高温变性:DNA解旋过程(PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开);低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链.

解答 解:(1)从疱疹病毒DNA上获取外壳蛋白基因作为目的基因时,需要用限制酶;PCR技术可在体外扩增目的基因.
(2)利用PCR技术扩增目的基因时,需要已知目的基因的一段核苷酸序列,以便人工合成引物.将过量的引物与目的基因混合,加热到90-95℃,使双链DNA解旋成单链,之后冷却到55-60℃,引物与DNA单链结合,下一步,加入Taq酶和4种脱氧核苷酸,升高温度至70-75℃后,完成互补链的合成,如此重复循环多次,直到产生足够供实验用的目的基因.
(3)提取并剪切牛痘DNA,使其与目的基因连接成重组DNA后,需要导入受体细胞(活细胞)中培养一段时间后,分离出无害的病毒(疫苗),它含有与单纯疱疹病毒相同的外壳.
(4)抗体是体液免疫产生的.
故答案为:
(1)限制      外壳蛋白     PCR技术
(2)一段核苷酸序列     90-95     Taq酶
(3)活细胞     单纯疱疹病毒
(4)体液

点评 本题考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的原理、操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节,了解基因工程技术的相关应用,能结合所学的知识准确答题.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中生物 来源: 题型:选择题

9.下列有关细菌培养的叙述,正确的是(  )
A.在琼脂固体培养基上长出的单个菌落含有多种细菌
B.在培养基中加入青霉素可抑制真菌而促进细菌生长
C.向液体培养基中通入氧气能促进乳酸菌的生长
D.培养液中溶氧量的变化,会影响酵母菌的生长繁殖和代谢途径

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科目:高中生物 来源: 题型:解答题

9.如图表示某草原生态系统中两物种的数量变化,回答下列问题.
(1)在用标志重捕法估计出物种B的种群密度为m时,发现有部分标记的个体被人类所捕杀,不考虑其他因素,则实际的物种B种群密度应该小于m.(大于、小于或等于)
(2)物种A和物种B之间信息传递的方向是A?B.
(3)该生态系统中的能量沿着食物链和食物网(渠道)流动.
(4)假设草原遭遇了火灾,经过多年以后又恢复到原来的状态,此过程中发生的是次生演替,生态系统的抵抗力稳定性逐渐增强.

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科目:高中生物 来源: 题型:解答题

4.嗜热土壤芽胞杆菌产生的β-葡萄糖苷酶(BglB)是一种耐热纤维素酶,为使其在工业生产中更好地应用,开展并得到了以下试验结果,如图.据图回答相关问题:

(1)已知BglB基因不含图1中限制酶识别序列.PCR扩增bglB基因时,选用嗜热土壤芽胞杆菌杆菌基因组DNA作模板,进行扩增的前提是要有一段已知BglB基因的核苷酸序列以便根据这一序列合成引物.为使PCR扩增的BglB基因重组进该质粒,扩增的BglB基因两端需分别引入NdeI和BamH I两种不同限制酶的识别序列.大肠杆菌不能降解纤维素,但转入上述建构好的表达载体后则获得了降解纤维素的能力,这是因为转基因的大肠杆菌分泌出有活性的BglB酶.
(2)根据2、3可知,80℃保温30分钟后,BglB酶会(因高温)变性失活;为高效利用BglB酶降解纤维素,反应温度最好控制在60(填“50”、“60”、“70”、“80”)℃.
(3)在PCR扩增BglB基因的过程中,加入诱变剂可提高BglB基因的突变率.经过筛选,可获得能表达出热稳定性高的BglB酶的基因.与用诱变剂直接处理嗜热土壤芽胞杆菌相比,上述育种技术获得热稳定性高的BglB酶基因的效率更高,其原因是在PCR过程中A、C(多选).
A.仅针对BglB基因进行诱变     B.BglB基因产生了定向突变
C.BglB基因可快速累积突变       D.BglB基因突变不会导致酶的氨基酸数目改变.

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科目:高中生物 来源: 题型:解答题

11.囊性纤维病适宜一种单基因遗传病,患者的跨膜结构蛋白改变,导致肺功能受损.据此分析回答:
(1)患者跨膜结构蛋白改变的根本原因是编码跨膜结构蛋白的基因中的碱基对(或脱氧核苷酸)序列发生改变.
(2)用基因治疗方法时,可先提取正常人细胞中编码跨膜结构蛋白的mRNA(或RNA),以其作为模板,在逆转录酶的作用下反转录合成cDNA.cDNA与载体需在限制酶和DNA连接酶的作用下,拼接构建基因表达载体后,导入患者肺组织中.
(3)检测患者是否已合成正常的跨膜结构蛋白,可从患者细胞中提取蛋白质,用相应的抗体进行抗原-抗体杂交,若出现杂交带,则表明患者已合成正常的跨膜结构蛋白.

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科目:高中生物 来源: 题型:选择题

1.下列关于基因的叙述,正确的是(  )
A.基因是固定不变的B.基因是有遗传效应的DNA片段
C.基因的基本组成单位是核糖核苷酸D.基因中含有密码子

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科目:高中生物 来源: 题型:解答题

8.酶在生物体中的作用非常广泛.请回答下列有关酶的问题:
(1)酶是生物催化剂,其作用机理是降低化学反应的活化能.
(2)ATP合成酶由突出于膜外的F1和嵌入膜内的F0两部分组成.F1负责ATP的合成或水解,F0是一个疏水蛋白复合体,形成跨膜H+通道,当H+顺浓度梯度穿过ATP合成酶时,ADP与Pi 结合形成ATP.其过程如图1所示:

①ATP合成酶在核糖体上合成,据图推测,在真核细胞中含有该酶的生物膜有线粒体内膜、叶绿体类囊体薄膜(至少填出两种).
②如果该图表示叶绿体内合成ATP的过程,若膜两侧的H+浓度梯度突然消失,其他条件不变,短时间内暗反应中的五碳化合物量会减少.
(3)酶可以影响细胞代谢过程,从而影响生物性状.图2表示豌豆种子圆粒性状的产生机制:
①若R基因中插入一段外源DNA序列,导致淀粉分支酶不能合成,则细胞内蔗糖的含量升高,这样的种子成熟时由于失水而显得皱缩.这种可遗传变异来源于基因突变.
②与皱粒种子相比,圆粒种子结合水(填“自由水”或“结合水”)多,因而种子圆圆胖胖.

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科目:高中生物 来源: 题型:选择题

5.下列生物学事实描述错误的是(  )
A.科研上常用“染色排除法”鉴别细胞的死活利用了细胞膜能控制物质进出细胞的功能
B.水盐平衡调节涉及多种激素和神经的协调作用
C.赫尔希和蔡斯分别用32P、35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验表明DNA是主要的遗传物质
D.轮作即为在同一块土地有计划地更换作物来耕种,这与作物根系对矿质元素的选择性吸收有关

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科目:高中生物 来源:2015-2016学年安徽省合肥市高二上学期期中生物试卷(解析版) 题型:选择题

如图表示淋巴细胞的起源和分化过程(其中a、b、c、d表示不同种类的细胞,①②表示有关过程),下列有关叙述正确的是( )

A.只有a、b、d三类细胞能识别抗原

B.产生抗体的细胞只能由b直接分化形成

C.①和②过程都需要抗原的刺激才能发生

D.c、d的功能各不相同,根本原因是DNA不同

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同步练习册答案