20.將動物致病菌的抗原基因導入馬鈴薯制成植物疫苗,飼喂轉基因馬鈴薯可使動物獲得免疫力.以下是與植物疫苗制備過程相關的圖和表.

表1   引物對序列表
 引物對A P1  AACTGAAATGTAGCTATC
 P2  TTAAGTCCATTACTCTAG
 引物對B S1  GTCCGACTAGTGGCTCTC
 S2  AGCTGGCGTTTAGCCTCC
表2  幾種限制酶識別序列及切割位點表
限制酶AluEcoRIPstISmaI
切割位點AG↓CTG↓AATTCCTGCA↓GCCC↓CCC
TC↑GACTTAA↑GG↑ACGTCGGG↑CCC
請根據(jù)圖表回答下列問題.
(1)在采用常規(guī)PCR方法擴增目的基因的過程中,使用的DNA聚合酶不同于一般生物體內的DNA聚合酶,其最主要的特點是耐高溫,其催化的化學鍵是磷酸二酯鍵.
(2)PCR過程中退火(復性)溫度必須根據(jù)引物的堿基數(shù)量和種類來設定.表1為根據(jù)模板設計的兩對引物序列,圖2為引物對與模板結合示意圖.請判斷哪一對引物可采用較高的退火溫度?引物對B.
(3)為將外源基因轉入馬鈴薯,圖1步驟⑥轉基因所用的細菌B通常為土壤農桿菌.
(4)對符合設計要求的重組質粒T進行酶切,假設所用的酶均可將識別位點完全切開,請根據(jù)圖1中標示的酶切位點和表2所列的識別序列,對以下酶切結果作出判斷.
①采用EcoRⅠ和PstⅠ酶切,得到2種DNA片斷.
②采用EcoRⅠ和SmaⅠ酶切,得到1種DNA片斷.
(5)以上獲得轉基因馬鈴薯的過程最核心的一步是基因表達載體的構建,此步驟有沒有發(fā)生堿基互補配對有.

分析 PCR技術是在體外對DNA進行擴增,所用的DNA聚合酶與體內DNA聚合酶不同,是耐高溫的DNA聚合酶,過程為變性使DNA分子兩條鏈鈖旋開來,復性是讓引物與DNA解旋開來的單鏈互補配對,延伸是在DNA聚合酶的作用在引物引導下合成子代DNA分子.耐高溫的DNA分子中通常含有G與C堿基比例大,因為它們之間形成三個氫鍵,而A與T之間只有兩個氫鍵.

解答 解:(1)PCR方法擴增目的基因的過程中,需要進行高溫解鏈過程,因此使用的DNA聚合酶要具有耐高溫的特性,其催化的化學鍵是磷酸二酯鍵.
(2)耐高溫的DNA分子中通常含有G與C堿基比例大,因為它們之間形成三個氫鍵,穩(wěn)定性強.引物B中含C與G的堿基對較多,可采用較高的退火溫度.
(3)植物基因工程中,將目的基因導入受體細胞常用農桿菌轉化法,因此常用農桿菌做受體細胞.
(4)據(jù)圖分析,用到了EcoR I酶和Alu I酶切割抗原DNA片段產(chǎn)生了X、Y兩個片段,而用EcoR I酶和SmaI酶切割質粒產(chǎn)生了 M、N兩個片段,且M、N片段間存在Pst I酶切點.因此再用EcoRⅠ和PstⅠ酶切割這兩片段形成的重組質粒,由于保留了Pstl的切割位點,所以可以得到兩種DNA分子,而用EcoRⅠ和SmaⅠ酶切重組質粒中,只能產(chǎn)生一種DNA片斷.
(5)基因工程的核心步驟是基因表達載體的構建過程,該過程中有堿基互補配對.
故答案為:
(1)耐高溫  磷酸二酯鍵
(2)引物對B   
(3)土壤農桿菌 
(4)2   1  
(5)基因表達載體的構建   有

點評 本題具有一定的難度,考查了運用PCR方法擴增目的基因的有關知識,意在考查考生的圖解識別能力,尤其是限制酶的作用是解答本題的難點和關鍵點;能夠識記PCR技術中DNA聚合酶耐高溫的特點;識記DNA分子中C-G堿基對穩(wěn)定強.

練習冊系列答案
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科目:高中生物 來源: 題型:選擇題

14.霧霾問題已經(jīng)引起公眾的高度關注.下列人類活動中,會加重霧霾的是(  )
A.使用太陽能發(fā)電B.提倡綠色出行
C.發(fā)展清潔能源汽車D.化石燃料和木材的燃燒

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14.關于酶的性質,下列敘述中不正確的是( 。
A.酶是活細胞產(chǎn)生的一類特殊的有機物,大多數(shù)為蛋白質,少數(shù)為RNA
B.一旦離開活細胞,酶就失去催化能力
C.化學反應前后,酶的化學性質和數(shù)量保持不變
D.若酶的空間結構發(fā)生改變,則其正常功能就會部分或全部喪失

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10.如圖一表示綠色植物葉肉細胞內發(fā)生的光合作用和有氧呼吸的過程,其中a、b為光合作用的原料,①~④表示相關過程.圖二、圖三表示外界相關條件對植物光合作用和呼吸作用的影響.請據(jù)圖回答:
(1)圖一中②③過程進行的場所分別是線粒體內膜、葉綠體基質.①過程中產(chǎn)生的[H]用于③過程中C3的還原.
(2)在圖二中的A條件下,該植物能完成圖一中的生理過程有②④;此時細胞中能產(chǎn)生ATP的場所細胞質基質、線粒體.影響A點上下移動的環(huán)境因素主要是溫度.
(3)如果在圖二的B點突然停止光照,則葉綠體內C3的含量將升高.如果適當增加CO2的濃度,則B點左移(左移/右移).
(4)圖三中,40℃時植物體不能(填“能”或“不能”)顯示生長現(xiàn)象;而5℃時的狀態(tài)可用圖二中B點表示.
(5)用大棚種植蔬菜時,白天最好控制光強為圖二中的C點對應的光照強度,溫度為圖三中的25℃最佳.
(6)如果將該植物先放置在圖2中A點的條件下10小時,接著放置在C點的條件下14小時,則在這24小時內該植物單位葉面積的有機物積累量(用CO2吸收量表示)為230mg.

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17.自艾滋病被發(fā)現(xiàn)那天起,科學家就通過國際合作致力于研制讓健康人免于感染的疫苗.2009年研究人員研制出了具有免疫效果的艾滋病“聯(lián)合疫苗”.這種“聯(lián)合疫苗”是由兩種疫苗組成,其中一種負責刺激免疫系統(tǒng),使其做好攻擊艾滋病病毒的準備;第二種則擔當“助攻手”,負責增強免疫反應.如圖為人體免疫的部分過程示意圖,請回答:
(1)艾滋病病毒進入人體后,圖示①②③中可能發(fā)生特異性免疫的是②③(填序號).
(2)科學家早已認識到,研制疫苗是抗擊艾滋病最有效的良方.科學家研制的艾滋病疫苗在免疫學上稱為抗原,首次注射該疫苗后,人體主要發(fā)生圖示編號中③⑦過程.
(3)圖中屬于二次免疫反應的過程是④⑤⑥⑦,其特點是反應快而強.
(4)B的名稱是抗體,其化學本質是球蛋白,參與其合成并分泌的雙層膜的細胞器有線粒體.

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5.如圖甲為某校生物興趣小組探究光照強度對茉莉花光合作用強度影響的實驗裝置示意圖,圖乙為每小時所測得的結果.據(jù)圖分析:

(1)請寫出控制本實驗自變量的一種方法:用不同瓦數(shù)燈泡(或改變燈與廣口瓶的距離).
(2)為了防止無關變量對實驗結果的干擾,本實驗還應設置對照實驗,請問對照裝置如何設置?將裝置中的茉莉花換成等量死花,其他設置與裝置甲一樣.
(3)實驗測得,當用40W燈泡照射時,紅色液滴沒有發(fā)生移動,這是因為此時光合速率等于呼吸速率.
(4)B點以后,限制榮莉花光合速率的主要環(huán)境因素有溫度、二氧化碳濃度.
(5)圖甲所示裝置無法測得A點數(shù)據(jù),除非將其中的NaHCO3溶液換為NaOH溶液,且將裝置放在黑暗(或遮光)環(huán)境中.在A點,產(chǎn)生ATP的結構有細胞質基質和線粒體.
(6)茉莉花的生長需要澆水,但澆水過多易發(fā)生爛根現(xiàn)象.請說明原因:澆水過多,植物細胞進行無氧呼吸產(chǎn)生的酒精對細胞有毒害作用.

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科目:高中生物 來源: 題型:選擇題

11.下列關于細胞間信息交流的敘述,錯誤的是( 。
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8.下面表格所示是兩種細胞所具有的特征.從表格中給出的特征分析,下列說法不正確的是( 。
特征細胞壁核糖體成形的細胞核光合作用細胞呼吸
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細胞Ⅱ
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C.細胞Ⅰ沒有線粒體
D.兩種細胞的細胞壁具有相同的組成成分

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9.如圖1表示油菜種子成熟過程中各種有機物的變化情況(1表示可溶性糖,2表示淀粉,3表示含氮化合物,4表示脂肪).圖2表示小麥種子成熟過程中蛋白質、葡萄糖、淀粉的含量和淀粉磷酸化酶(催化淀粉的生物合成)活性的變化.回答下列問題:
(1)油菜種子在成熟過程中,脂肪含量不斷提高,而可溶性糖和淀粉含量不斷下降,這說明脂肪由糖類(或可溶性糖和淀粉)轉化而來.
(2)圖2中曲線③表示淀粉磷酸化酶.在小麥種子成熟過程中,種子的干重將增加.
(3)將小麥開花后第10d和第40d的種子分別制成組織樣液,各取等量樣液分別加入A、B兩試管中,再各加入等量的斐林試劑,適溫水浴加熱后,A試管出現(xiàn)磚紅色沉淀,并且比B試管顏色更深,兩試管中被檢測的物質可以用圖2中的曲線①表示.
(4)在脂肪的鑒定中,常用體積分數(shù)為50%的酒精溶液洗去浮色,這是因為蘇丹Ⅲ或蘇丹Ⅳ溶于酒精.

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