7．糖尿病是一種常見病，且發(fā)病率有逐年增加的趨勢，以致西方發(fā)達國家把它列為第三號“殺手”．治療該病的胰島素過去主要從動物（如豬、牛）中獲得，自20世紀70年代遺傳工程（又稱基因工程）發(fā)展起來以后，人們開始采用這種高新技術生產(chǎn)胰島素，其操作的基本過程如圖所示．

（1）圖中基因工程的基本過程可概括為“四步曲”，即獲取目的基因、基因表達載體的構建、將目的基因?qū)胧荏w細胞、目的基因的檢測和表達．
（2）圖中的質(zhì)粒存在于細菌細胞內(nèi)，在基因工程中通常被用作運載體，從其分子結構可確定它是一種環(huán)狀DNA．
（3）根據(jù)堿基互補配對的規(guī)律，在DNA連接酶的作用下，把圖中甲與乙拼接起來（即重組）．
（4）細菌進行分裂后，其中被拼接起來的質(zhì)粒也由一個變成兩個，兩個變成四個…質(zhì)粒的這種增加方式在遺傳學上稱為DNA擴增．目的基因通過活動（即表達）后，能使細菌產(chǎn)生治療糖尿病的激素，這是因為基因具有控制蛋白質(zhì)合成的功能，它的過程包括轉(zhuǎn)錄和翻譯．

分析 分析題圖：圖示表示采用基因工程技術生成胰島素的過程，包括四個步驟：獲取目的基因（胰島素基因）、基因表達載體的構建、將目的基因?qū)胧荏w細胞（大腸桿菌細胞）、目的基因的檢測和表達．

解答 解：（1）基因工程的操作步驟為：獲取目的基因、基因表達載體的構建、將目的基因?qū)胧荏w細胞、目的基因的檢測和表達．
（2）質(zhì)粒是雙鏈環(huán)狀DNA分子，基因工程中常用的一種運載體．
（3）把圖中甲與乙拼接起來需要采用DNA連接酶．
（4）質(zhì)粒為DNA分子，質(zhì)粒由一個變成兩個，兩個變成四個…的增加方式在遺傳學上稱為DNA擴增．基因具有控制蛋白質(zhì)合成的功能，且基因控制蛋白質(zhì)的合成包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個過程．
故答案為：
（1）獲取目的基因、基因表達載體的構建、將目的基因?qū)胧荏w細胞、目的基因的檢測和表達
（2）運載體   環(huán)狀DNA
（3）DNA連接  
（4）DNA擴增    蛋白質(zhì)    轉(zhuǎn)錄和翻譯

點評 本題結合利用基因工程技術生成胰島素的過程圖解，考查基因工程的相關知識，要求考生識記基因工程的操作工具和操作步驟，掌握基因工程技術的應用，能結合圖中信息準確答題．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中生物 來源：2015-2016學年河南新鄉(xiāng)一中高二下第十次周練生物試卷（解析版） 題型：選擇題

圖1表示溫度對酶促反應速率的影響，圖2表示酶促反應生成物量與時間的關系，圖2中實線是在圖1溫度a時的生成量．則當溫度增加至2a時生成物量與時間的關系是（ ）

A．曲線1 B．曲線2 C．曲線3 D．曲線4

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科目：高中生物 來源： 題型：解答題

18．巨桉落葉在分解過程中會釋放出某些小分子有機物．為研究這些物質(zhì)對菊苣幼苗生長的影響，科研人員采集新鮮凋落的巨桉樹葉，與土壤混合后置于花盆中，將菊苣種子播種其中，出苗一段時間后測定菊苣各項生長指標，結果見下表．
分組落葉含量
（g/盆）		植株干重
（g/10株）		光合色素含量
（mg/g）		凈光合速率
（μmolCO2/m2/s）		RuBP形成三碳酸效率
（μmolCO2/m2/s）
對照組07.782.749.770.040
實驗組1303.602.287.960.040
實驗組2901.141.204.760.028
（1）科研人員在一批菊苣幼苗中發(fā)現(xiàn)了一株葉黃素缺失突變體．將其葉片進行紅光照射的光吸收測定和色素層析條帶分析（從上至下）．與對照組葉片相比，實驗組葉片的實驗結果是：光吸收差異不顯著（填“顯著”或“不顯著”），色素條帶中缺少第2條色素帶（從上到下第幾條）．
（2）實驗組與對照組相比，菊苣幼苗的凈光合速率降低．其原因是在巨桉落葉含量低時，其釋放的某些小分子有機物使光合作用色素減少，直接導致光反應減弱；在巨桉落葉含量高時，這些小分子有機物還能使RuBP形成三碳酸效率下降，導致植物對CO2的利用下降．
（3）上述實驗結果表明，巨桉落葉分解釋放的某些小分子有機物對菊苣幼苗的光合作用具有抑制作用．

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科目：高中生物 來源： 題型：選擇題

15．如圖為生長素對植物某器官生長的調(diào)節(jié)作用示意圖，下列說法不正確的是（　�。�
A．A點濃度的生長素對該器官的生長有促進作用
B．B點的生長素濃度是促進該器官生長的最適濃度
C．C點濃度的生長素對該器官的生長有抑制作用
D．D點濃度的生長素對該器官的生長既不促進也不抑制

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科目：高中生物 來源： 題型：解答題

2．研究發(fā)現(xiàn)，水稻的大穗（D）對小穗（d）為顯性，不抗�。═）對抗�。╰）為顯性，兩對性狀獨立遺傳．如圖表示利用大穗不抗病和小穗抗病的兩種水稻品種進行的育種實驗過程，請分析回答：
（1）F1自交后代中能穩(wěn)定遺傳的大穗抗病植株的基因型及比例分別是DDtt、Ddtt、$\frac{3}{16}$．
（2）F1與某個體雜交，得到的后代的表現(xiàn)型及比例為大穗不抗病：大穗抗�。盒∷氩豢共。盒∷肟共�=3：3：1：1，那么該個體基因型是Ddtt．
（3）對F1的花藥進行離體培養(yǎng)，形成的幼苗的基因型是DT、Dt、dT、dt，花藥離體培養(yǎng)形成的幼苗還需要用秋水仙素 處理才能獲得可育的植株，用這種方法培育出的大穗抗病植株自交的后代中能穩(wěn)定遺傳的個體占$\frac{1}{4}$．

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科目：高中生物 來源： 題型：解答題

12．菰是水稻的一種，其莖基部膨大可作蔬菜食用，稱茭白．科學家對菰的光合作用特性進行研究，將菰的倒數(shù)第三片功能葉片在不同溫度和光照強度下進行離體培養(yǎng)，利用紅外CO2分析儀分析CO2的變化，所得結果如下圖所示，根據(jù)圖1回答問題（1）～（3）：
（1）在溫度為3℃、50℃時，菰葉片的光合作用速率和呼吸作用速率相同．
（2）若光照和黑暗各占一半，且光照時的光照強度一直和圖1中的光照強度一樣，則菰的功能葉在10℃時生長狀況為B．
A．干重將減輕    B．干重將增加   C．干重不變    D．無法判斷
（3）用CO2消耗來表示，35℃時菰葉片的真實光合速率約為24.5μmol•m-2•s-1．
科學家進一步制作出了光飽和點和光補償點與溫度的對應關系圖如圖2、圖3所示，根據(jù)圖1、圖2、圖3，回答問題（4）（5）：
（4）圖2的曲線是在溫度為30℃時作出來的．A點產(chǎn)生ATP的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體．
（5）種植菰的最適條件是溫度30℃，光照強度1040（μmol•m-2•s-1）
（6）研究發(fā)現(xiàn)，在一天中，菰葉片中細胞間隙CO2的濃度和凈光合速率的值呈現(xiàn)出負相關性，請簡要解釋出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因凈光合速率越大，二氧化碳的消耗就越快，留在葉片間隙中（外界環(huán)境中）的二氧化碳濃度就越低．

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科目：高中生物 來源： 題型：解答題

19．如圖為釀制葡萄酒的兩個簡易裝置，請分析回答：

（1）果酒的制作離不開酵母菌，酵母菌在有氧無氧條件下都能生存，所以，它屬于兼性厭氧型微生物．
（2）在葡萄酒的自然發(fā)酵過程中，酵母菌的來源是附著在葡萄皮上的野生型酵母菌．
（3）制作果酒，需將溫度嚴格控制在18-25℃．制作果酒后制作果醋，應將溫度控制在．分別寫出與果酒果醋制作有關的反應方程式：C6H12O6$\stackrel{酶}{→}$2C2H5OH+2CO2+能量、C2H5OH+O2$\stackrel{酶}{→}$CH3COOH+H20．
（4）甲裝置中，A液體是葡萄汁，NaHCO3溶液的作用是；若用乙裝置，在發(fā)酵過程中，必須進行的操作是．與乙裝置相比，甲裝置的優(yōu)點是既能及時吸收（發(fā)酵產(chǎn)生的）CO2，又能減少被雜菌污染的機會．
（5）葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時，要留有大約$\frac{1}{3}$的空間，這是因為既為酵母菌大量繁殖提供適量的氧氣，又防止發(fā)酵旺盛時汁液溢出．
（6）在果酒釀造過程中，如果果汁滅菌不嚴格，含有醋酸桿菌，在酒精發(fā)酵旺盛時，醋酸桿菌能否將果汁中的糖發(fā)酵為醋酸？不能．

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科目：高中生物 來源： 題型：填空題

16．如圖是某種生物的細胞亞顯微結構示意圖，請據(jù)圖回答：

（1）非生物界的能量通過圖中結構[4]葉綠體的光合作用后，才能進入生物界．
（2）若該細胞是西瓜紅色果肉細胞，則色素主要存在于[14]液泡中．如果是植物的根毛細胞，則圖中不應有的結構是[4]葉綠體；若是分生區(qū)的細胞還不該有[14]液泡．
（3）該細胞和細菌在細胞結構上主要的區(qū)別是有無核膜．
（4）圖中[6]核仁與核糖體的合成有關，部分大分子的物質(zhì)可以從[8]核孔處通過．
（5）如果該細胞是低等植物細胞，則圖中還應該有中心體．

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科目：高中生物 來源： 題型：解答題

16．野茉莉花瓣的顏色是紅色，其花瓣所含色素由核基因控制的有關酶所決定，用兩個無法產(chǎn)生紅色色素的純種（突變品系1和突變品系2）及其純種野生型茉莉進行雜交實驗，F(xiàn)1自交得F2，結果如下：
組別親本F1表現(xiàn)F2表現(xiàn)
Ⅰ突變品系1×野生型有色素3/4有色素，1/4無色素
Ⅱ突變品系2×野生型無色素1/4有色素，3/4無色素
Ⅲ突變品系1×突變品系2無色素3/16有色素，13/16無色素
研究表明，決定產(chǎn)生色素的基因A對a為顯性．但另一對等位基因B、b中，顯性基因B存在時，會抑制色素的產(chǎn)生．
（1）根據(jù)以上信息，可判斷上述雜交親本中突變品系1的基因型為aabb
（2）為鑒別第Ⅱ組F2中無色素植株的基因型，取該植株自交，若后代全為無色素的植株，則其基因型為AABB；Ⅲ組F2的無色素植株中的純合子占的幾率為$\frac{3}{13}$
（3）若從第Ⅰ、Ⅱ組的F2中各取一株能產(chǎn)生色素的植株，二者基因型相同的概率是$\frac{1}{3}$．從第Ⅰ、Ⅲ組的F2中各取一株能產(chǎn)生色素的植株，二者基因型相同的概率是$\frac{5}{9}$．
（4）進一步研究得知，基因A是通過控制酶A的合成來催化一種前體物轉(zhuǎn)化為紅色色素的．而基因B-b本身并不直接表達性狀，但基因B能抑制基因A的表達．請在右上方框內(nèi)填上適當?shù)奈淖纸忉屔鲜鲞z傳現(xiàn)象．

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