【題目】核酸疫苗是將編碼某種抗原蛋白的外源基因(DNARNA片段)導(dǎo)入動物體細(xì)胞內(nèi),通過宿主細(xì)胞的表達(dá)系統(tǒng)合成抗原蛋白,誘導(dǎo)宿主產(chǎn)生對該抗原蛋白的免疫應(yīng)答,以達(dá)到預(yù)防或治療相應(yīng)疾病的一類新型疫苗。研究表明核酸疫苗不僅具有良好的免疫原性與安全性,且由于核酸更易于修飾與改造,較以往蛋白疫苗具有更大的靈活性和更廣闊的應(yīng)用前景。請回答:

1)研發(fā)DNA疫苗時(shí),構(gòu)建含有病原體抗原基因表達(dá)載體的過程中需要用到的工具酶有_____________

2)圖中所用的載體是_______________,構(gòu)建基因表達(dá)載體的目的是________________,基因表達(dá)載體中,驅(qū)動病原體抗原基因轉(zhuǎn)錄的結(jié)構(gòu)為________________。將該DNA疫苗導(dǎo)入受體細(xì)胞的方法是肌肉注射法或__________________。

3mRNA疫苗可以由計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)、制造并通過高速機(jī)器大批量生產(chǎn)。目前用于制造疫苗的RNA有兩種,非復(fù)制型mRNA和自我擴(kuò)增型mRNA,從圖中可以看出自我擴(kuò)增型mRNA的優(yōu)點(diǎn)是可在細(xì)胞內(nèi)_____________。mRNA常被包裹在脂質(zhì)體顆粒中注射到相關(guān)人員的手臂肌肉,脂質(zhì)體顆粒的作用是____________________

4)病毒核酸檢測試劑盒通常以病毒獨(dú)特的基因序列為檢測靶標(biāo)。PCR擴(kuò)增時(shí)每一個(gè)循環(huán)分為_______________三步,使靶標(biāo)DNA序列呈指數(shù)增加。每一個(gè)擴(kuò)增出來的DNA序列都與預(yù)先加入的一段熒光標(biāo)記_________________結(jié)合,產(chǎn)生熒光信號,擴(kuò)增出來的靶標(biāo)DNA序列越多,累積的熒光信號就越強(qiáng)。在沒有病毒的樣本中,因?yàn)闆]有靶標(biāo)DNA序列擴(kuò)增,所以就檢測不到熒光信號增強(qiáng)。

【答案】限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)、DNA連接酶 質(zhì)粒 使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在并遺傳給下一代,同時(shí)使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用 啟動子 基因槍法(微彈轟擊法) 大量復(fù)制,提高蛋白質(zhì)合成效率 保護(hù)mRNA,防止被酶降解 變性、復(fù)性、延伸 探針

【解析】

1、基因工程的工具:

(1)限制酶:能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列,并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂。

(2)DNA連接酶:連接的是兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵。

(3)運(yùn)載體:常用的運(yùn)載體有質(zhì)粒、噬菌體的衍生物、動植物病毒。

2、基因工程技術(shù)的基本步驟:

1)目的基因的獲取:方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。

2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建:是基因工程的核心步驟,基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等。

3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞:根據(jù)受體細(xì)胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(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?xì)胞最有效的方法是顯微注射法;將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)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(gè)體水平上的鑒定:抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

1)構(gòu)建基因表達(dá)載體的過程中需要用到的工具酶有限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)、DNA連接酶。

2)圖中所用的質(zhì)粒可以充當(dāng)運(yùn)載體的作用,構(gòu)建基因表達(dá)載體可以使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在并遺傳給下一代,同時(shí)使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。基因表達(dá)載體中的啟動子可以驅(qū)動目的基因的轉(zhuǎn)錄。將該DNA疫苗導(dǎo)入受體細(xì)胞的方法是肌肉注射法或基因槍法(微彈轟擊法)。

3)從圖中可以看出自我擴(kuò)增型mRNA可在細(xì)胞內(nèi)大量復(fù)制,提高蛋白質(zhì)合成效率。mRNA常被包裹在脂質(zhì)體顆粒中注射到相關(guān)人員的手臂肌肉,其中的脂質(zhì)體顆粒可以保護(hù)mRNA,防止被酶降解。

4PCR擴(kuò)增時(shí)每一個(gè)循環(huán)分為變性、復(fù)性、延伸三步,使靶標(biāo)DNA序列呈指數(shù)增加。每一個(gè)擴(kuò)增出來的DNA序列都與預(yù)先加入的一段熒光標(biāo)記探針結(jié)合,產(chǎn)生熒光信號,擴(kuò)增出來的靶標(biāo)DNA序列越多,累積的熒光信號就越強(qiáng)。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】下圖是動物體某細(xì)胞中遺傳信息的傳遞及表達(dá)過程示意圖,據(jù)圖分析以下描述不正確的是(

A.①②過程中兩種酶的結(jié)合位點(diǎn)都位于DNA分子上

B.②過程生成的mRNA長度與DNA分子的一條鏈不同

C.b中具有tRNA的結(jié)合位點(diǎn),翻譯方向是沿著a從左向右進(jìn)行

D.該細(xì)胞可表示胰島B細(xì)胞中胰島素基因指導(dǎo)胰島素的合成過程

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】研究發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶具有多種酶活性,可催化多種化學(xué)反應(yīng)。下圖表示逆轉(zhuǎn)錄酶所能催化的反應(yīng)過程(X酶代表逆轉(zhuǎn)錄酶)。請據(jù)圖判斷,下列相關(guān)敘述正確的是(

A.X酶可存在于某些RNA病毒和T2噬菌體中

B.據(jù)圖可知X酶可催化DNA鏈的合成和RNA水解

C.圖中核酸分子水解最多產(chǎn)生5種堿基和5種核苷酸

D.圖中合成DNA鏈時(shí)所涉及的堿基互補(bǔ)配對方式完全一樣

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】下圖為真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)及細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的示意圖,下列敘述正確的是(

A.⑥可能為溶酶體,在其內(nèi)合成多種水解酶

B.④⑤所需蛋白質(zhì)均由游離的核糖體合成

C.③為內(nèi)質(zhì)網(wǎng),是細(xì)胞中的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)

D.①為核糖體,由大小兩個(gè)亞基構(gòu)成

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】高青西紅柿(番茄)果肉鮮美,口感獨(dú)特,富含胡蘿卜素、維生素、硒等營養(yǎng)物質(zhì),深受廣大市民的喜愛。番茄生長發(fā)育需要充足的光照,每天日照時(shí)長12~14h,光照強(qiáng)度達(dá)40-50klx為理想的光照條件。請回答:

1)番茄果實(shí)在成熟之前呈綠色,能進(jìn)行光合作用,實(shí)驗(yàn)室中可用_______________(填試劑名稱)提取果皮細(xì)胞的色素。研究人員分別取番茄果實(shí)不同生長階段的果皮細(xì)胞,測定其葉綠素含量如圖所示。由圖可知,果皮細(xì)胞葉綠素含量最高的時(shí)期是________________。通過觀察比較細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn),該時(shí)期果皮細(xì)胞的葉綠素含量、葉綠體、基粒數(shù)量及類囊體垛疊層數(shù)顯著少于葉肉細(xì)胞,說明此時(shí)期番茄進(jìn)行光合作用的主要器官是_______________。

2)為探究番茄單獨(dú)種植和與玉米間作時(shí)對番茄葉片光合作用的影響,研究人員以豫星、6629、金矮紅三個(gè)番茄品種為材料,分別于1424日測定的番茄葉片凈光合速率、葉片氣孔導(dǎo)度及葉片胞間CO2濃度[單位均為:umol/O2)(m2s]實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表:

I 品種

處埋

凈光合速率

氣孔導(dǎo)度

胞間CO2濃度

14

24

14

24

14

24

6629

間作

1259

1585

007

007

9291

17050

單作

1578

1763

008

008

7216

13640

金矮紅

間作

1104

1316

008

004

15300

16300

單作

1729

1738

010

007

8719

10150

豫星

間作

888

1343

007

006

18030

19750

單作

1571

2082

010

009

10428

12790

與單獨(dú)種植相比,番茄與玉米間作后,番茄葉片凈光合速率和氣孔導(dǎo)度均____________,胞間CO2濃度____________。不同番茄品種的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度變化幅度不同,受影響最小的番茄品種是__________________,說明不同番茄品種對__________的耐受性不同。表中番茄與玉米間作的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)給予我們的啟示是________________。

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】下圖是動作電位在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)的示意圖,12表示離子,下列說法不正確的是(

A.升高膜外離子1的濃度,將會降低a點(diǎn)電位的絕對值

B.動作電位在傳導(dǎo)過程中峰值不變

C.局部電流將會在一段時(shí)間后使圖中a點(diǎn)去極化并產(chǎn)生動作電位

D.此時(shí)圖中b、c兩點(diǎn)相關(guān)離子的轉(zhuǎn)運(yùn)方向相反,進(jìn)出細(xì)胞的方式相同

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】某湖泊因污染而廢棄,經(jīng)過若干年治理后逐漸恢復(fù)發(fā)展為一個(gè)長時(shí)間穩(wěn)定的自然濕地生態(tài)系統(tǒng)。圖A表示該系統(tǒng)中的代表生物的關(guān)系圖,圖B表示柵藻及水蚤有關(guān)的能量流動過程,其中字母表示能量。請回答下列有關(guān)問題。

1)該湖泊經(jīng)過若干年治理后逐漸發(fā)展成為穩(wěn)定的自然濕地生態(tài)系統(tǒng),該過程屬于群落的____________。水生生物群落有垂直分層現(xiàn)象,主要是由 _______________、溫度和氧氣的垂直分布決定的。

2)圖 A的捕食食物鏈中河蝦屬于第______營養(yǎng)級,若河蝦被大量捕撈,從能量流動角度看食蟲魚短時(shí)間內(nèi)的數(shù)量變化是_________。調(diào)查食蟲魚的種群密度常釆用______________,如果要研究該生態(tài)系統(tǒng)中某種細(xì)菌的種群數(shù)量變化,可以使用_______________對細(xì)菌細(xì)胞計(jì)數(shù)。

3)圖 B中能量c屬于_____________(生物名稱)的同化量。d 的能量除了圖示以外,還有部分去向是______________________________。

4)該生態(tài)系統(tǒng)中不同種類的動物,出生率不同,主要是由動物___________、每次產(chǎn)仔數(shù)和每年生殖次數(shù)決定的。

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】人體血糖濃度的相對穩(wěn)定受多種因素影響,F(xiàn)有甲、乙,丙三人,甲是健康的正常人,乙的胰島β細(xì)胞被自身免疫反應(yīng)所破壞,丙的胰島β細(xì)胞功能正常、體內(nèi)含有抗胰島素受體的抗體。甲在某次運(yùn)動前后血糖濃度的變化如圖所示,有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是

A.bc段血糖濃度下降的直接原因是運(yùn)動初期血糖的消耗量大于產(chǎn)生量

B.cd段血糖濃度升高主要是由于血液中胰高血糖素的增加引起的

C.給丙注射胰島素能夠有效調(diào)節(jié)其血糖水平

D.用本尼迪特試劑對甲,乙兩人空腹時(shí)尿樣進(jìn)行檢測,水浴加熱后觀察到的顏色兩者明顯不同

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】對硝基苯酚(pNitrophenol,PNP)屬于硝基苯酚類化合物(水溶液為黃色),主要來源于農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料、塑料等生產(chǎn)企業(yè)的排放,對植物、微生物、動物均有毒性。某研學(xué)小組從活性污泥中分離到一株PNP降解菌,對其形態(tài)、生理生化及降解特性進(jìn)行研究;卮鹣铝袉栴}:

1)取采自污水處理廠的活性污泥轉(zhuǎn)接至富集培養(yǎng)液中,培養(yǎng)液配方如下表:

NH4NO3

酵母膏

KH2PO4

K2HPO4

NaCl

MgSO4·7H2O

FeSO4

PNP

蒸餾水

pH

1 g

05 g

05 g

15 g

1 g

01 g

0025 g

01 g

1 L

70

該培養(yǎng)液________(填“是”或“不是”)以PNP為唯一碳源,富集過程中連續(xù)轉(zhuǎn)接至新鮮的富集培養(yǎng)液中5次,該步驟的目的是______________________________

2)將富集液進(jìn)行梯度稀釋,取適量稀釋菌液在LB固體培養(yǎng)基上利用稀釋涂布平板法進(jìn)行分離,需要用到下圖中的實(shí)驗(yàn)器材有________。在培養(yǎng)過程中,需放置________培養(yǎng)基一起培養(yǎng),來檢驗(yàn)培養(yǎng)基是否受到污染。

3)挑取LB培養(yǎng)基上的單菌落轉(zhuǎn)接到300 mg/L PNP的固體培養(yǎng)基上,按功能劃分,該培養(yǎng)基屬于________培養(yǎng)基;以菌落周圍產(chǎn)生________作為篩選標(biāo)記,最終得到一株降解能力較強(qiáng)的降解菌,命名為P62。

4)下圖是探究環(huán)境因素影響P62降解效果的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。據(jù)圖1分析,當(dāng)溫度在30 ℃左右時(shí),P62的降解效果較好,推測可能的原因是________。據(jù)圖2分析,在250 mL錐形瓶中的裝液量為180 mL時(shí),會明顯抑制降解效果,推測________對降解效果影響較大。

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