【題目】中國T2DM(胰島β細胞功能衰退型糖尿病)的發(fā)病率由1979年的1.00%上升2019年的4.37%,補充胰島素是控制和緩解病情的重要途徑。胰島素(由 αβ兩條多肽鏈組成)的生產(chǎn)由提取動物胰島素發(fā)展到了利用基因工程生產(chǎn)重組人胰島素。

1)構(gòu)建重組質(zhì)粒時(如圖所示),為避免目的基因 任意連接和運載體的自身環(huán)化應(yīng)選用_____酶切處理目的基因和運載體。構(gòu)建完 成的表達載體除了目的基因、標記基因以外,還必須有_____等組件。

2)利用大腸桿菌生產(chǎn)重組人胰島素時,構(gòu)建表達載體的目的基因應(yīng)從_____文庫中獲取,重組大腸桿菌合成的人胰島素原沒有活性,需用_____酶將其加工成含α、β兩條多肽鏈的胰島素。

3)利用奶牛設(shè)計乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)人胰島素,為使人胰島素基因在奶牛乳腺中特異表達,構(gòu)建表 達載體時應(yīng)將目的基因與_____的啟動子等調(diào)控組件重組在一起,并選用_____為受體細胞。

4)重組人胰島素分子容易聚合而影響作用效果,可將胰島素分子的氨基酸序列及結(jié)構(gòu)進行局部調(diào)整 形成胰島素類似物加以避免,請根據(jù)上述設(shè)想,補充完善其基本研發(fā)流程:預(yù)期蛋白質(zhì)功能設(shè)計預(yù)期蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)推測氨基酸序列_____構(gòu)建表達載體,轉(zhuǎn)基因獲得胰島素類似物。

【答案】SmaⅠ、Pst 啟動子、終止子、復(fù)制原點 cDNA 蛋白 奶牛乳腺蛋白基因 受精卵 推測氨基酸序列找到相對應(yīng)脫氧核苷酸序列(改造基因)

【解析】

分析題圖:外源DNA分子中含有限制酶SmaⅠ、PstⅠ、AluⅠ的識別序列和切割位點,質(zhì)粒中含有限制酶SmaⅠ、PstⅠ、AluⅠ、HindⅢ的識別序列和切割位點。

1)外源DNA分子中含有限制酶SmaⅠ、PstⅠ、AluⅠ的識別序列和切割位點,其中限制酶AluⅠ的切割位點位于目的基因上,因此不能用該酶進行切割;若只用PstⅠ切割會導(dǎo)致目的基因和運載體自身環(huán)化或反向連接,因此同時構(gòu)建重組質(zhì)粒時,為避免目的基因任意連接和運載體的自身環(huán)化應(yīng)選用SmaⅠ、PstⅠ酶切處理目的基因和運載體;虮磉_載體的組成包括目的基因、標記基因、啟動子、終止子、復(fù)制原點等。
2)將真核基因?qū)朐松飼r,一般從cDNA文庫中獲取目的基因;重組大腸桿菌合成的人胰島素原沒有活性,需用蛋白酶將其加工成含α、β兩條多肽鏈的胰島素。
3)利用奶牛設(shè)計乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)人胰島素,為使人胰島素基因在奶牛乳腺中特異表達,構(gòu)建表達載體時應(yīng)將目的基因與奶牛乳腺蛋白基因的啟動子等調(diào)控組件重組在一起,并選用受精卵為受體細胞。
4)重組人胰島素分子容易聚合而影響作用效果,可將胰島素分子的氨基酸序列及結(jié)構(gòu)進行局部調(diào)整形成胰島素類似物加以避免,這需要采用蛋白質(zhì)工程技術(shù),因此基本研發(fā)流程為:預(yù)期蛋白質(zhì)功能設(shè)計預(yù)期蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)推測氨基酸序列推測氨基酸序列找到相對應(yīng)脫氧核苷酸序列(改造基因)構(gòu)建表達載體,轉(zhuǎn)基因獲得胰島素類似物。

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】下列四個遺傳病的系譜圖中,能夠排除伴性遺傳的是

A.B.C.①③D.②④

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【題目】如圖表示某高等動物體內(nèi)細胞分裂的幾個時期,下列有關(guān)說法正確的是

A.甲圖中有2個四分體

B.丙圖可能在發(fā)生交叉互換

C.乙圖中可能存在等位基因

D.丙圖表示次級精母細胞

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】圖是人體局部內(nèi)環(huán)境示意圖。下列敘述錯誤的是(

A.組成結(jié)構(gòu)①細胞的內(nèi)環(huán)境為組織液和血漿

B.d液中可能檢測到病毒或細菌

C.a液蛋白質(zhì)含量下降,c液處會出現(xiàn)組織水腫

D.四種液體的流動方向是:a液→c液→b液→d

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】大腸桿菌是寄生于人和動物腸道中的細菌,其代謝產(chǎn)物能與染料伊紅美藍反應(yīng),使菌落呈黑色。 測定水樣是否符合飲用水衛(wèi)生標準,常用濾膜法測定大腸桿菌的數(shù)目。流程如圖所示:用濾膜過濾 待測水樣水樣中的細菌留在濾膜上將濾膜轉(zhuǎn)移到伊紅美藍的培養(yǎng)基(EMB培養(yǎng)基)上培養(yǎng)統(tǒng)計菌落數(shù)目。

1)過濾待測水樣需要用到濾杯、濾膜和濾瓶,其中需要進行滅菌處理的是_____。

2)從培養(yǎng)基功能上劃分,EMB培養(yǎng)基屬于_____培養(yǎng)基,為檢測該培養(yǎng)基滅菌是否徹底,對于該培養(yǎng)基應(yīng)采用的檢測方法是_____。

3)為檢測嚴重污染水體中大腸桿菌數(shù)量,將水樣適當(dāng)稀釋后,取樣涂布在上述平板培養(yǎng)基中,應(yīng)選 擇顏色為_____的菌落進行計數(shù)。該方法是通過統(tǒng)計平板上的菌落數(shù)來推測樣品中的活菌數(shù),其原理是_____。

4)該同學(xué)進一步思考,利用濾膜法也可能用于測定待測水樣中其他微生物的數(shù)目。他取了兩份水樣,一份待測水樣來自變酸的果酒,從中檢測到兩種微生物,它們在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別是_____。 另一份來自湖泊,若要通過測量藍藻的數(shù)目來研究水華,則培養(yǎng)基配方中則必須添加_____、無機鹽、碳源、氮源)。

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【題目】為探究神經(jīng)元動作電位與鈉離子濃度的關(guān)系,研究人員把從青蛙體內(nèi)分離出的神經(jīng)元,分別放入正常海水和低鈉海水中,測定神經(jīng)元受到刺激后的電位變化,結(jié)果如圖。下列敘述錯誤的是(

A.低鈉海水除了鈉離子濃度外,其他應(yīng)與正常海水一致

B.神經(jīng)元動作電位的幅度與細胞外鈉離子的濃度有關(guān)

C.用高鈉海水重復(fù)該實驗,動作電位的幅度不會上升

D.降低細胞外鈉離子濃度不會延緩動作電位峰電位的產(chǎn)生

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【題目】某研究人員對小白鼠的睪丸及其細胞進行相關(guān)研究,請根據(jù)材料回答問題:

1)在小白鼠睪丸中可進行圖1所示生理過程的細胞結(jié)構(gòu)有________。

2)在哺乳動物細胞減數(shù)分裂的過程中,復(fù)制后的染色體含有兩條染色單體,一種叫動粒的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)隨后在著絲粒處以背對背的方式裝配形成,并各自與細胞相應(yīng)一極發(fā)出的紡錘絲結(jié)合。動粒最初可在減數(shù)第一次分裂________期與紡錘絲發(fā)生結(jié)合。動粒指向細胞的哪一極,染色體就被這一極中心體發(fā)出的紡錘絲拉向這一極。根據(jù)圖2所示有絲分裂過程中動粒的定向模式,推測初級精母細胞中動粒定向模式是下列的_________。

A B

C D

3)正常小鼠染色體為2n=40,則次級精母細胞核DNA分子數(shù)為________個,含有中心體________個。

4)下表是小白鼠睪丸細胞中存在的兩種水通道蛋白AQP7AQP8的部分比較。請回答下列問題:

比較

AQP7

AQP8

多肽鏈數(shù)

1

1

氨基酸數(shù)

269

263

mRNA堿基數(shù)

1500

1500

對汞的敏感性

對汞不敏感

對汞敏感

睪丸中表達情況

成熟的精子中表達

初級精母細胞到精細胞中表達

①控制AQP的基因中堿基的數(shù)目至少為________個(不考慮終止密碼子)。

②在AQP7AQP8合成過程中,與核糖體結(jié)合的mRNA堿基數(shù)目相同,但AQP7AQP8所含氨基酸數(shù)目不同,原因可能是肽鏈加工過程中切除了不同數(shù)量的氨基酸,還可能是________。

③大白鼠汞中毒后,對________(填“初級精母細胞”或“精子”)影響會更大些。

5)小白鼠睪丸內(nèi)存在精原細胞、次級精母細胞和精子,其中可具有細胞周期的是________。若科學(xué)家利用含3H標記尿苷(3H-UdR)的培養(yǎng)基培養(yǎng)該細胞,并在其中加入某促進細胞有絲分裂的藥物,一段時間后,可觀察和測量到現(xiàn)象有________。

AG1期變短,該期有大量3H-UdR進入細胞核

BS期變長,該期有DNA復(fù)制和核糖體的增生

CG2期變短,該期細胞中有紡錘絲蛋白

DM期(分裂期)相對較短,該期細胞的核膜始終完整

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【題目】如圖為人體某致病基因控制異常蛋白質(zhì)合成的過程示意圖。請回答:

1)圖中過程______,此過程既需要______作為原料,還需要能與基因啟動子結(jié)合的______進行催化。

2)若圖中異常多肽鏈中有一段氨基酸序列為“-絲氨酸-谷氨酸-”,攜帶絲氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密碼子分別為AGA、CUU,則物質(zhì)a中模板鏈堿基序列為______

3)圖中所揭示的基因控制性狀的方式是______。

4)致病基因與正常基因是一對______。若致病基因由正;虻闹虚g部分堿基替換而來,則兩種基因所得b的長度是______的。在細胞中由少量b就可以短時間內(nèi)合成大量的蛋白質(zhì),其主要原因是______。

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【題目】圖為原來置于黑暗環(huán)境中的綠色植物曝于光下后,根據(jù)其吸收二氧化碳量制成的曲線。下列敘述正確的是

A. 曲線AB段表示綠色植物沒有進行光合作用

B. 曲線BD段表示綠色植物僅進行光合作用

C. 在B點顯示綠色植物光合作用和呼吸作用的速率相等

D. 整段曲線表明,隨光照強度的遞增,光合作用增強,呼吸作用減弱

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