【題目】胰島素是治療1型糖尿病的特效藥,人胰島素在細胞內(nèi)合成的部分過程如圖1所示。目前,可利用基因工程方法生產(chǎn)藥用人胰島素,圖2表示一種早期的技術(shù)路線,①~⑥表示過程。

11所示由前胰島素原到胰島素的加工過程涉及______。

A.氨基酸的數(shù)目改變 B.氨基酸的排序改變

C.肽鏈的空間結(jié)構(gòu)改變 D.肽鍵的空間結(jié)構(gòu)改變

22所示的基因工程中,目的基因為______,根據(jù)受體細胞可知該過程屬于______基因工程。

32中,需用到限制酶的過程是______(填編號),表示重組質(zhì)粒導入受體細胞的過程是______(填編號)。

42的過程④、⑤需用的培養(yǎng)基分別屬于______。

A.選擇培養(yǎng)基;固體培養(yǎng)基 B.通用培養(yǎng)基;固體培養(yǎng)基

C.選擇培養(yǎng)基;液體培養(yǎng)基 D.通用培養(yǎng)基;液體培養(yǎng)基

52中,肽鏈AB需經(jīng)分離提純才能用于合成胰島素,以下關(guān)于分離提純的步驟正確的是______。

A.破碎細胞 過濾 沉淀 層析提純 干燥結(jié)晶

B.破碎細胞 過濾 層析提純 沉淀 干燥結(jié)晶

C.破碎細胞 沉淀 過濾 干燥結(jié)晶 層析提純

D.破碎細胞 過濾 干燥結(jié)晶 過濾 層析提純

6如果用合適的酵母菌作為受體細胞生產(chǎn)胰島素,可直接從轉(zhuǎn)基因酵母菌中分離到胰島素,而無需分別生產(chǎn)A、B兩條肽鏈,請結(jié)合圖1和已有知識分析原因:_______________________________________________________________________________。

【答案】

1AC

2基因A和基因B 微生物

3

4C

5A

6酵母菌是真核生物,有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等細胞器,可以對合成的蛋白質(zhì)進行加工

【解析】

基因工程技術(shù)的基本步驟:(1)目的基因的獲。悍椒ㄓ袕幕蛭膸熘蝎@取、利用PCR技術(shù)擴增和人工合成。(2)基因表達載體的構(gòu)建:是基因工程的核心步驟,基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。(3)將目的基因?qū)胧荏w細胞:根據(jù)受體細胞不同,導入的方法也不一樣。將目的基因?qū)胫参锛毎姆椒ㄓ修r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法;將目的基因?qū)雱游锛毎钣行У姆椒ㄊ秋@微注射法;將目的基因?qū)胛⑸锛毎姆椒ㄊ歉惺軕B(tài)細胞法。(4)目的基因的檢測與鑒定:分子水平上的檢測:①檢測轉(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檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù);③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。個體水平上的鑒定:抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

1識圖分析可知,圖1中從最初的胰島素原經(jīng)過加工形成胰島素后,剪切了部分肽鏈區(qū)段,因此改變了肽鏈的空間結(jié)構(gòu)和氨基酸的數(shù)目。綜上所述,A、C正確,B、D錯誤。故選AC。

2識圖分析可知,圖2中以控制胰島素肽鏈A和肽鏈B合成的基因A和基因B為目的基因,即目的基因是胰島素基因;目的基因與質(zhì)粒重組后導入大腸桿菌,因此該受體細胞為原核生物,即屬于微生物基因工程的應用。

3識圖分析可知,圖2中①過程表示用限制酶切割目的基因和質(zhì)粒的過程,圖②是目的基因與質(zhì)粒的連接過程,需要DNA連接酶的作用,圖2中③表示將基因表達載體導入受體細胞大腸桿菌的過程。

4識圖分析可知,圖2的過程④為篩選過程,需要將導入重組質(zhì)粒的大腸桿菌篩選出來,因此需要選擇培養(yǎng)基,過程⑤是將篩選出的大腸桿菌進行擴大培養(yǎng)的過程,因此需要液體培養(yǎng)基,便于大腸桿菌對營養(yǎng)物質(zhì)的充分利用。綜上所述,C正確,A、BD錯誤。故選C

5微生物發(fā)酵工程獲得的蛋白質(zhì)分離提純過程:用物理方法破碎細胞過濾獲取濾液改變pH使蛋白質(zhì)沉淀通過層析提純蛋白質(zhì)通過干燥結(jié)晶獲取蛋白質(zhì)。根據(jù)以上分析可知,A正確,B、CD錯誤。故選A。

6大腸桿菌屬于原核生物,沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等細胞器,無法對胰島素進行加工,因此需要對胰島素分別生產(chǎn)A、B兩條肽鏈;與大腸桿菌相比,酵母菌屬于真核生物,細胞內(nèi)具有各種細胞器,有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等,可以對合成的蛋白質(zhì)進行加工、運輸和分泌的過程。因此直接可以合成具有生物活性的胰島素。

本題以胰島素的合成為背景考查基因工程的知識點,要求學生掌握基因工程的操作步驟,理解原核生物與真核生物結(jié)構(gòu)組成的區(qū)別,能夠正確識圖分析判斷圖中發(fā)生的過程,結(jié)合基因工程的操作步驟解決問題;把握分泌蛋白的合成和加工過程,理解蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系。

練習冊系列答案
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【題目】下圖為體內(nèi)細胞與內(nèi)環(huán)境之間的物質(zhì)交換示意圖,①⑤表示細胞,②③④表示液體環(huán)境,據(jù)圖回答下列問題:

1)內(nèi)環(huán)境是指__________________________________________________,其中毛細淋巴管壁細胞生活的具體內(nèi)環(huán)境是________。(填標號)

2Na可與________等無機負離子共同存在于血漿中,一起參與緩沖物質(zhì)的構(gòu)成。人血漿pH的正常范圍是________________。

3)若人體長期營養(yǎng)不良,血漿中蛋白質(zhì)含量降低,會引起圖中哪個部分的液體增多?_______(填標號),其結(jié)果將會引起_____________現(xiàn)象,其水的來源為________、__________

4)如果圖中細胞為B淋巴細胞,則合成抗體的細胞器是________,抗體存在于上圖中的________部位(填標號)

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【題目】如圖是科研人員培育矮稈抗病新品種小麥的兩種方案。下列有關(guān)敘述錯誤的是(

A.圖中育種涉及的原理有基因重組和染色體變異

B.過程③通常用秋水仙素處理萌發(fā)種子或幼苗

C.過程④得到的矮稈抗病植株中純合子占1/3

D.過程⑤是通過連續(xù)自交選種獲得新品種

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【題目】2019年女排世界杯在日本舉行,中國女排十一連勝,蟬聯(lián)冠軍。請回答下列有關(guān)問題:

1)賽場上,隊員對來球能夠做出準確的方位判斷,這個過程中興奮在神經(jīng)纖維上__________(填“單向”“雙向”)傳導,足量的興奮神經(jīng)遞質(zhì)作用于突觸后膜,后膜的膜外電位變化是____________,神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式是_________________

2)胰島素降低血糖濃度,其機制包含影響細胞膜上葡萄糖轉(zhuǎn)運體(GLUT)的數(shù)量。葡萄糖轉(zhuǎn)運體有多個成員,其中GLUT1-3分布在全身組織細胞,幾乎不受胰島素的影響,其生理意義在于__________,以保證細胞生命活動的基本能量需要。

3)臨近比賽結(jié)束,隊員揮汗如雨,呼吸加快。下圖為血液中分壓升高對呼吸運動的調(diào)節(jié)示意圖:

血液中__________(填“是”或“不是”)生命活動的調(diào)節(jié)因子,呼吸中樞位于__________。由圖可知,呼吸運動的調(diào)節(jié)方式是___________調(diào)節(jié)。

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【題目】下圖表示生物圈中碳循環(huán)過程,其中甲、乙、丙表示生態(tài)系統(tǒng)的不同成分。下列有關(guān)該圖的分析正確的是(

A.圖中的食物鏈是甲

B.碳從生物群落進入無機環(huán)境的途徑是③⑤⑦

C.碳循環(huán)具有全球性,磷循環(huán)不具有全球性

D.提高⑥過程有利于維持大氣中的碳、氧平衡

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【題目】某動物種群中AA、Aaaa的基因型頻率分別為55%、30%15%,假設該種群之后是一個遺傳平衡群體,則以下分析錯誤的是(

A.該種群的子一代中Aa的基因型頻率為42%

B.該種群的子二代中A、a的基因頻率不會發(fā)生改變,aa的基因型頻率會發(fā)生改變

C.該種群中基因型頻率等于基因頻率的一半

D.若該種群A、a控制的顯性和隱性性狀個體數(shù)目相等,則說明該顯隱性基因頻率不等

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【題目】2018101日諾貝爾生理學或醫(yī)學獎授予詹姆斯·艾利森和本庶佑兩位科學家,以表彰他們在癌癥免疫治療方面作出的貢獻。他們研發(fā)的PD-1單克隆抗體藥物,已被證實在對抗癌(腫瘤)方面具有突出效果;卮鹣铝袉栴}:

1)制備PD-1單克隆抗體藥物的過程,要用到_____________和動物細胞融合兩項技術(shù),請寫出其它動植物細胞工程技術(shù)的名稱__________________。要選用B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合形成雜交瘤細胞,原因是__________________________。

2)制備過程中,需用特定的_____________培養(yǎng)基對融合細胞進行篩選:單克隆抗體具有__________________________的特點。

3)本庶佑研究發(fā)現(xiàn)T細胞表面的PD-1蛋白對T細胞有“剎車作用”:人體組織細胞表面少量的PD-L1蛋白質(zhì)(癌細胞或腫瘤細胞表面有大量PD-L1蛋白),與T細胞表面的PD-1蛋白質(zhì)結(jié)合后,使T細胞凋亡,避免過度免疫,即“剎車作用”(癌細胞或腫瘤細胞也由此躲過細胞免疫),如圖1所示。針對此發(fā)現(xiàn),科學家研發(fā)了治療癌癥的新藥物PD-1單克隆抗體,它的作用原理如圖2所示。

由此可知,PD-1單克隆抗體通過____________________________抑制癌細胞或腫瘤細胞。你認為有器官移植史的癌癥患者能夠用PD-1單克隆抗體進行治療嗎?請說明理由。___________,____________________________

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【題目】某研究小組研究溫度對某綠色植物光合作用與呼吸作用的影響(其他實驗條件均相同且適宜),結(jié)果如圖所示。下列關(guān)于該實驗的敘述正確的是(

A.溫度高于35℃時,該植物不能正常生長的原因是不能進行光合作用

B.25℃和30℃時,該植物的消耗量基本相等

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【題目】下圖表示三個通過突觸相連接的神經(jīng)元,電表的電極連接在神經(jīng)纖維膜的外表面。刺激a點,以下分析不正確的是(

A.a點受刺激時膜外電位由正變負

B.電表①會發(fā)生兩次方向不同的偏轉(zhuǎn)

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D.該實驗不能證明興奮在神經(jīng)纖維上的傳導是雙向的

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