高二生物选修3第一章基因工程习题
一．单选题：每小题只有一个选项最符合题意。
1．下列有关基因工程的叙述，正确的是：（ C ）
A．DNA连接酶的作用是将两个黏性末端的碱基连接起来
B．目的基因导入受体细胞后，受体细胞即发生基因突变
C．目的基因与运载体结合的过程发生在细胞外
D．常使用的运载体有大肠杆菌、噬菌体和动植物病毒等
2．下列关于基因工程的叙述，正确的是：（ B ）
A．基因工程经常以抗菌素抗性基因为目的基因
B．细菌质粒是基因工程常用的运载体
C．通常用一种限制性内切酶处理含目的基因的DNA，用另一种处理运载体DNA
D．为育成抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体
3．与“限制性内切酶”作用部位完全相同的酶是：（ C ）
A．反转录酶 B．RNA聚合酶 C．DNA连接酶 D．解旋酶
4．限制性内切酶的作用实际上就是把DNA上某些化学键打断，一种能对GAATTC专一识别的限制酶，打断的化学键是：（ D ）
A．G与A之间的键 B．G与C之间的键
C．A与T之间的键 D．磷酸与脱氧核糖之间的键
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A．a—质粒RNA B．b—限制性外切酶
C．c—RNA聚合酶 D．d—外源基因
6．除下列哪一项外，转基因工程的运载体必须具备的条件是：（ D ）
A．能在宿主细胞中复制并保存 B．具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接
C．具有标记基因，便于进行筛选 D．是环状形态的DNA分子
7．目的基因与运载体结合所需的条件是：（ D ）
①同一种限制酶 ②具有标记基因的质粒 ③RNA聚合酶 ④目的基因
⑤DNA连接酶 ⑥四种脱氧核苷酸 ⑦ATP
A．①②③④⑤⑥⑦ B．①②④⑤⑥⑦
8．下列关于染色体和质粒的叙述，正确的是：（ C ）
A．染色体只存在于真核生物细胞中，质粒只存在于原核生物细胞中
B．在基因工程中染色体和质粒均可以作为运载体
C．染色体和质粒均与生物的遗传有关
D．染色体和质粒的化学本质相同
9．苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞是否已表达，其检测方法是：（ C ）
A．是否有抗生素抗性 B．是否能检测到标记基因
C．是否有相应的性状 D．是否能分离到目的基因
10．如果科学家通过转基因工程，成功地把一名女性血友病患者的造血细胞进行改造，使其凝血功能恢复正常。那么，她后来所生的儿子中：（ C ）
A．全部正常 B．一半正常 C．全部有病 D．不能确定
11．下列不可作为基因工程中的标记基因的是：（ D ）
A．抗性基因 B．发光基因
C．产物具有颜色反应的基因 D．贮藏蛋白的基因
12．下表关于基因工程中有关基因操作的名词及对应的内容，正确的组合是：（ C ）
| 供体 | 剪刀 | 针线 | 运载体 | 受体 | |
| A | 质粒 | 限制性内切酶 | DNA连接酶 | 提供目的基因的生物 | 大肠杆菌等 |
| B | 提供目的基因的生物 的生物 | DNA连接酶 | 限制性内切酶 | 质粒 | 大肠杆菌等 |
| C | 提供目的基因的生物 | 限制性内切酶 | DNA连接酶 | 质粒 | 大肠杆菌等 |
| D | 大肠杆菌等 | DNA连接酶 | 限制性内切酶 | 提供目的基因的生物 | 质粒 |
13．1987年，美国科学家将萤火虫的萤光素基因转入烟草植物细胞，获得高水平的表达。长成的植物通体光亮，堪称自然界的奇迹。这一研究成果表：（ D ）
①萤火虫与烟草植物的DNA结构基本相同
②萤火虫与烟草植物共用一套遗传密码/
③烟草植物体内合成了萤光素
④萤火虫和烟草植物合成蛋白质的方式基本相同
A．①和③ B．②和③ C．①和④ D．①②③④
14．人们常用DNA进行亲子鉴定。其原理是：从被测试者的血滴或口腔上皮提取DNA，用限制性内切酶将DNA样本切成特定的小片段，放进凝胶内，用电泳推动DNA小片段分离，再使用特别的DNA“探针”去寻找特定的目的基因。DNA“探针”与相应的基因凝聚在一起，然后，利用特别的染料在X光下，便会显示由DNA探针凝聚于一起的黑色条码。被测试者这种肉眼可见的条码很特别，一半与母亲的吻合，一半与父亲的吻合。反复几次过程，每一种探针用于寻找DNA的不同部位形成独特的条码，用几组不同的探针，可得到超过99.9%的父系分辨率。请问，DNA“探针”是指：（ D ）
A．某一个完整的目的基因 B．目的基因片段的特定DNA
C．与目的基因相同的特定双链DNA D．与目的基因互补的特定单链DNA
15．应用基因工程技术诊断疾病的过程中必须使用基因探针才能达到检测疾病的目的。这里的基因探针是指：（ D ）
A．人工合成的免疫球蛋白的DNA分子
B．人工合成的苯丙氨酸羟化酶的DNA分子
C．用放射性同位素或荧光分子等标记的蛋白质分子
D．用放射性同位素或荧光分子等标记的DNA分子
16．2003年我国科学工作者用基因工程迅速研制出“非典”诊断盒。其作用及机理是：（ B ）
A．治疗“非典”,利用的是抗原抗体反应
B．诊断“非典”,利用的是DNA分子杂交原理
C．诊断“非典”，利用的是抗原抗体反应
D．治疗“非典”，利用的是DNA分子杂交原理
17．为了防止转基因作物的目的基因通过花粉转移到自然界中的其他植物，科学家设法将目的基因整合到受体细胞的叶绿体基因组中。其原因是：（ B ）
A．叶绿体基因组不会进入到生殖细胞中
B．受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞
C．转基因植物与其他植物间不能通过花粉发生基因交流
D．植物杂交的后代不会出现一定的性状分离比
18．随着转基因技术的发展,基因污染也逐渐产生。下列有关基因污染的说法不正确的是：（ C ）
A．转基因作物可通过花粉扩散到它的近亲作物上，从而污染生物基因库
B．杂草、害虫从它的近亲获得抗性基因，可能破坏生态系统的稳定性
C．基因污染是一种不能增殖的污染
D．基因污染较难清除
19．美国农业部指导农民在种植转基因农作物时，要求农民在转基因农作物的行间种植一些普通的非转基因农作物，供害虫取食，这种做法的主要目的是：（ C ）
A．保护物种多样性 B．保护害虫的天敌
C．减缓害虫抗性基因频率增加的速率 D．维持农田生态系统中的能量流动
20．多聚酶链式反应（PCR）是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。PCR过程一般经历下述三十多次循环：95℃下使模板DNA变性、解链→55℃下复性（引物与DNA模板链结合）→72℃下引物链延伸（形成新的脱氧核苷酸链）。下列有关PCR过程的叙述中不正确的是：（ C ）
A．变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键，也可利用解旋酶实现
B．复性过程中引物与DNA模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成
C．延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP、四种核糖核苷酸
D．PCR与细胞内DNA复制相比所需要酶的最适温度较高
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| 细菌在含青霉素 培养基上生长情况 | 细菌在含四环素 培养基上生长情况 | |
| ① | 能生长 | 能生长 |
| ② | 能生长 | 不能生长 |
| ③ | 不能生长 | 能生长 |
A．①是c；②是b；③是a B．①是a和b；②是a；③是b
C．①是a和b；②是b；③是a D．①是c；②是a；③是b
22．在向开放水体中放养转基因鱼时，必须有可靠的措施使其不能繁殖后代，以免对生态系统造成不可预测的破坏。下列利用普通二倍体鱼培育三倍体转基因鱼的技术不合理的是：（ D ）
A．设法使染色体数目加倍以获得四倍体
B．将目的基因导入二倍体或四倍体的受精卵
C．将转基因四倍体纯种与二倍体进行杂交
D．让二倍体鱼的精子染色体数目加倍再受精
23．DNA探针能检测到标本上的：（ B ）
A．遗传密码 B．遗传信息 C．蛋白质序列 D．细胞结构
24．DNA探针能用于检测：（ B ）
A．地方性甲肿病患者 B．乙肝患者
C．骨质软化病患者 D．缺铁贫血病患者
25．基因工程产物可能存在着一些安全性问题，但不必担心：（A ）
A．二倍体转基因鲤鱼与正常鲤鱼的杂交，进而导致自然种群被淘汰
B．运载体的标记基因（如抗生素基因）可能指导合成有利于抗性进化的产物
C．目的基因（如杀虫基因）本身编码的产物可能会对人体产生毒性
D．目的基因通过花粉的散布转移到其他植物体内，从而可能打破生态平衡
26．基因治疗是指：（ C ）
A．运用人工诱变的方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变而恢复正常
B．运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的
C．把健康的外源基因导人到有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的
D．对有缺陷的基因进行修复，使其恢复正常，达到治疗疾病的目的
27．在DNA 测序工作中，需要将某些限制性内切酶的限制位点在 DNA上定位，使其成为 DNA 分子中的物理参照点。这项工作叫做“限制酶图谱的构建”。假设有以下一项实验：用限制酶 HindⅢ，BamHⅠ和二者的混合物分别降解一个 4kb（1kb即1千个碱基对）大小的线性DNA 分子，降解产物分别进行凝胶电泳，在电场的作用下，降解产物分开，如下图所示。
据此分析，这两种限制性内切酶在该DNA 分子上的限制位点数目是以下哪一组？（ A ）
A．HindⅢ1个，BamHⅠ2个 B．HindⅢ2个，BamHⅠ3个
C．HindⅢ2个，BamHⅠ1个 D．HindⅢ和BamHⅠ各有2个
28．细菌蛋白质在极端环境条件下可通过肽链之间的二硫键维持稳定。已知不同的多肽产物可因分子量不同而以电泳方式分离。下列左图是一个分析细菌蛋白的电泳结果图，“-”代表没加还原剂，“+”代表加有还原剂，还原剂可打断二硫键，“M”代表已知分子量的蛋白质，右侧数字代表蛋白质或多肽的相对分子量。根据左侧结果，右列哪个图案最能代表该细菌原本的多肽结构（注意：“一”代表二硫键）：（ B ）
29．人类基因组计划的首要目标是测定人类DNA中的碱基排列顺序，测序的方法有多种化学修饰法是一种传统的DNA序列分析法，是由美国哈佛大学的Maxam和Gilbert发明的。其基本原理是：①用特制的化学剂处理末端具放射性标记的DNA片段，造成碱基的特异性切割，由此产生一组由各种不同长度的DNA链组成的混合物；②将上述混合物经凝胶电泳处理，将不同长度的DNA链按大小分离；③再经放射自显影后，根据X光底片上所显现的相应谱带，读出待测DNA片段上的碱基排列顺序。下面是测定DNA片段中胞嘧啶位置的过程示意图：下列有关化学修饰法DNA序列分析叙述中，正确的是：（ABCD）
A．特定化学试剂的作用是破坏胞嘧啶脱氧核苷酸
B．凝胶电泳的作用是将不同长度（大小）的DNA片段分离开来
C．根据放射自显影的结果可判定胞嘧啶在该DNA片段上的位置
D．若要判断鸟嘌吟在该段DNA片段上的位置，在采用上述方法时，用类似的化学试剂处理后，获得的混合物中，被32P标记的有2种
30．全世界每年有成百上千人由于吃毒蘑菇而身亡，其中鹅膏草碱就是一种毒菇的毒素，它是一种环状八肽。若20种氨基酸的平均分子量为128，则鹅膏草碱的分子量约为：（ C ）
A．1024 B．898 C．880 D．862
二．多选题：每题有不止一个选项符合题意。每小题全选对者得3分，其他情况不给分。
31．基因芯片技术是近几年才发展起来的崭新技术，涉及生命科学、信息学、微电子学、材料学等众多的学科，固定在芯片上的各个探针是已知的单链DNA分子，而待测DNA分子用同位素或能发光的物质标记。如果这些待测的DNA分子中正好有能与芯片上的DNA配对的它们就会结合起来，并在结合的位置发出荧光或者射线，出现“反应信号”，下列说法中正确的是：（ABD）
A．基因芯片的工作原理是碱基互补配对
B．待测的DNA分子首先要解旋变为单链，才可用基因芯片测序
C．待测的DNA分子可以直接用基因芯片测序
D．由于基因芯片技术可以检测未知DNA碱基序列，因而具有广泛的应用前景，好比能识别的“基因身份”
32．目前，欧洲、亚洲许多国家都发现了禽流感疫情，并引起了人体感染，造成多人死亡。科学工作者经研究，发现了数种快速检验禽流感病原体的方法，以正确诊断禽流感，以下与禽流感病原体研究、诊断有关的是：（BCD）
A．镜检法：在光学显微镜下直接观察病人的痰液或血液，以发现病原体
B．PCR：体外基因复制技术，可在几十分钟内把病原体的基因扩展到数百万倍
C．酶联法：用特殊制备的病原体蛋白质与病人血清中的相关抗体特异性结合，通过酶联反应，以发现病原体
D．DNA探针技术：用放射性同位素、荧光因子等标记的DNA 分子做探针，利用DNA分子杂交原理来检测病原体
33．在基因工程中使用的运载体：（AC ）
A．能在宿主细胞中进行复制 B．具有1个或多个特异性限制酶切点
C．能在宿主细胞中稳定地保存 D．只含标记基因，不含其它基因
第Ⅱ卷非选择题
三．非选择题：
34．（7分）SARS病毒能引起非典型肺炎，医生在治疗实践中发现，非典病人治愈后，其血清可用于治疗其他非典病人。有三位科学家分别从三个不同的方面进行了研究，其研究的方向如下图所示。请根据下图回答：
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SARS病毒
[丙的研究]
抽取血清
蛋白质X
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灭活或 培养
非典病人B
治愈的病人B
非典病人D
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动物实验 健康人C 健康人C 健康人C
治愈的病人D
（1）从免疫学的角度看，SARS病毒对于人来讲属于 ，治愈的病人A的血清中因为含有 ，所以可用来治疗“非典”病人B。
（2）甲的研究中，所合成或生产的蛋白质X是 ，它可以通过化学的方法合成，也可以通过生物学方法—— 技术生产。
（3）乙的研究目的主要是制造出 以保护易感人群。图中使健康人C获得抵抗“非典”病毒能力的过程，属于免疫学应用中的 免疫。
（4）图中丙主要研究不同国家和地区SARS病毒的异同，再按照免疫学原理，为研究一种或多种 提供科学依据。
34．（8分）聚合酶链式反应(PCR技术)是在实验室中以少量样品DNA制备大量DNA的生化技术，反应系统中包括微量样品DNA、DNA聚合酶、引物、足量的4种脱氧核苷酸及ATP等。反应中新合成的DNA又可以作为下一轮反应的模板，故DNA数以指数方式扩增，其简要过程如右图所示。
（1）某个DNA样品有1000个脱氧核苷酸，已知它的一条单链上碱基A:G:T:C=1:2:3:4，则经过PCR仪五次循环后，将产生 个DNA分子，其中需要提供胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数量至少是 个。
（2）分别以不同生物的DNA样品为模板合成的各个新DNA之间存在差异，这些差异是
。
（3）请指出PCR技术与转录过程的三个不同之处：
① 。
② 。
③ 。
36．（10分）逆转录病毒的遗传物质RNA能逆转录生成DNA，并进一步整合到宿主细胞的某条染色体中。用逆转录病毒作为运载体可用于基因治疗和培育转基因动物等。
（1）病毒在无生命培养基上不能生长，必须依靠活细胞提供
等物质基础，才能繁殖。逆转录病毒较T2噬菌体更容易变异，从分子水平看，是由于 。
（2）基因治疗时，将目的基因与逆转录病毒运载体结合的“针线”是 。
将带有目的基因的受体细胞转入患者体内，患者症状会有明显缓解，这表明
。
（3）若将目的基因转入胚胎干细胞，再经过一系列过程可获得目的基因稳定遗传的转基因动物。
①将带有目的基因的胚胎干细胞注射到普通动物的 胚中，胚胎发育成嵌合型个体。如果转化的胚胎干细胞正好发育成 细胞，则嵌合型个体生下的幼体就极有可能带有目的基因。
②从胚胎干细胞转化到获得目的基因纯合子，配合基因检测，最少需要 代。试简述育种的基本过程： 。
35．（8分）下图a示基因工程中经常选用的运载体——pBR322质粒，Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因。目的基因如果插入某抗性基因中，将使该基因失活，而不再具有相应的抗性。为了检查运载体是否导入原本没有Ampr 和Tetr的大肠杆菌（受体细胞），将大肠杆菌涂布在含氨苄青霉素的培养基上培养，得到如图b的结果（黑点表示菌落）。再将灭菌绒布按到培养基上，使绒布面沾上菌落，然后将绒布按到含四环素的培养基上培养，得到如图c的结果（空圈表示与b对照无菌落的位置）。据此分析并回答：
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（1）pBR322质粒的化学本质是 ，其控制着 等性状，质粒的复制必须
在 中完成。
（2）根据用途，题中所用培养基属于 ，与图c空圈相对应的图b中的菌落表现型是 ，由此说明目的基因插入了 中。
（3）若用pBR322质粒作为运载体，通过基因工程生产食品，是否存在食品安全性问题？试说明理由。
38．（本题10分）IgG（抗体）由4条多肽链组成，两条相同的长链称为重链（H链），借二硫键（－SH + －SH －S－S－＋2H）连接起来，呈Y字型。两条相同的短链称为轻链（L链），通过二硫键连接在Y字的两侧，使整个IgG呈对称结构，如下图所示：
（1）若此物质由200个氨基酸组成，氨基酸的平均分子量为128，此物质的分子量约为
____________________。
（2）当抗原进入机体后，免疫细胞经过_____________________三个阶段最终产生该种物质。
（3）抗原的特异性主要由________ 决定，科学家研究发现IgG可以与不同的抗原结合，主要是因为IgG的的V区的变化大，从氨基酸考虑V区不同原因是
___________________ 。
（4）人体中除了含有IgG外，还含有少量的IgE（另一种抗体），研究发现该种抗体与人体的某种过敏反应有关，当过敏原第一次刺激进入机体，___________分泌IgE，IgE主要分布在_____________ ，过敏原第二次刺激机体，过敏原和IgE结合，引起细胞释放
________________ 。
（5）婴儿通过母乳可以获得人体中的另一种抗体IgA，而使婴儿获得一定的免疫力。
IgA进入婴儿细胞的方式为_____________________。
37．（10分）已知鸡的成熟红细胞合成β珠蛋白，胰岛细胞合成胰岛素。用编码上述两种蛋白质的基因作探针，分别对两种细胞中提取的总DNA片段进行杂交，结果显示为实验一；分别对两种细胞中提取的总RNA片段进行杂交，结果显示为实验二：
| 实验一 细胞总DNA | 实验二 细胞总RNA | |||
| 成熟红细胞 | 胰岛细胞 | 成熟红细胞 | 胰岛细胞 | |
| β珠蛋白基因 | ＋ | ＋ | ＋ | 一 |
| 胰岛素基因 | ＋ | ＋ | 一 | ＋ |
注：＋为阳性结果；一为阴性结果
（1） 实验一结果表明： ；
实验二结果表明： 。
（2）试分析：成熟红细胞合成β珠蛋白而不合成胰岛素的原因是：
。
（3）在实验二的DNA分子探针杂交实验中碱基配对的原则是 。
（4）试判断：合成蛋白质的遗传密码是否在探针上，并说明理由： 。
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39．（8分）下图示人体内某些淋巴细胞的分化和免疫过程，数字表示过程，字母表示细胞或物质。请分析并同答：
（1）造血干细胞在胸腺和骨髓内转变为a、b、c等细胞的过程被称为_______________ 。
（2）③过程是在X的刺激和a细胞等的参与下共同完成的。这属于________免疫的_________阶段。与③过程相比，④过程的应答特点是______________________。
（3）⑤过程的产物Y的化学本质是___________，参与其合成并分泌的膜性细胞器有_____
_________________等。
（4）若X是禽流感病毒，则患者彻底消灭X必须依靠a增殖分化的淋巴细胞去裂解_______
____。如果X是HIV， 则由于图中___________细胞的大量死亡，导致患者丧失一切免疫功能而死亡。
40．（7分）通过DNA重组技术使原有基因得以改造的动物称为转基因动物。运用这一技术使羊奶中含有人体蛋白质，下图表示了这一技术的基本过程，在该工程中所用的基因“剪刀”能识别的序列和切点是一G↓GATCC一，请回答：
（1）从羊染色体中“剪下，，羊蛋白质基因的酶是 。人体蛋白质基因“插入”后连接在羊体细胞染色体中时需要的酶是 。
（2）请画出质粒被切割形成黏性末端的过程图。
（3）人体蛋白质基因之所以能“插入”到羊的染色体内，原因是
，“插入”时常用的工具是 。
41．（8分）下面甲图中DNA决定某一多肽链中的酪氨酸和丙氨酸过程示意图，乙图示样品 DNA经PCR技术(聚合酶链式反应)扩增，可以获取大量DNA克隆分子。分析回答：
 | |||
 | |||
（1）甲图中含有 种核苷酸；丙氨酸的遗传密码子是 。该图表示了DNA中遗传信息的 过程。
（2）有一种贫血症是血红蛋白分子的一条多肽链上，一个酪氨酸被一个苯丙氨酸所替代造成的。此种贫血症的根本原因是 ，即 发生了改变。
（3）乙图的“PCR”与人体内的DNA复制相比有何特殊之处? 。
（4）现在要通过“PCR”得到甲图中DNA片段的1024个克隆片段，则至少要向试管中加入
个腺嘌呤脱氧核苷酸。
高二生物选修3第一章习题答案
33．
（1）抗原、抗SARS的抗体； （2）抗SARS的抗体，转基因（基因工程）
（3）SARS病毒疫苗， 计划（或答：特异性） （4）非典疫苗
34．（8分）
（1）32 6200（2分）
（2）碱基（脱氧核苷酸）的数目、比例和排列顺序不同（2分）
（3）PCR技术以DNA的两条单链为模板合成子代DNA，转录以DNA的一条单链为模板合成RNA；
PCR技术的原料为脱氧核苷酸，转录的原料是核糖核苷酸；
二者反应时的催化酶不同 （或其它合理答案）
35．（10分）
（1）酶、ATP、代谢原料、核糖体 RNA不如双链DNA稳定
（2）DNA连接酶 目的基因随受体细胞DNA复制而复制，并在子细胞中表达
（3）①囊 生殖 ② 2 检测目的基因，选择目的基因进入生殖细胞的嵌合型个体交配，再从中选出目的基因纯合的个体。
36．（8分）
（1） DNA 抗氨苄青霉素和抗四环素 大肠杆菌（受体细胞）
（2） 选择培养基 能抗氨苄青霉素，但不能抗四环素 Tetr
（3） 存在。Ampr、Tetr控制合成的物质在人体内发挥作用，使相应抗生素对侵入人体内的一些病原体失效 。 不存在。Ampr、Tetr控制合成的物质被消化而失去作用。（只要合理，均给2分）
37．（10分）
（1）两种细胞均存在β珠蛋白基因和胰岛素基因 成红细胞中有表达β珠蛋白的mRNA,而没有表达胰岛素的mRNA；胰岛细胞反之
（2）基因选择性表达的结果
（3） A一U，G一C
（4）不在 因为探针是用DNA片段做的，而遗传密码存在于mRNA上
38．（本题10分）
（1）22064
（2）感应、反应、效应
（3）抗原决定簇 氨基酸的排列顺序不同，氨基酸的种类不同，氨基酸的数量不同。
（4）效应B细胞 消化道呼吸道的粘膜 组织胺
（5）内吞作用
39．（8分）
（1）细胞的分化
（2）体液 感应和反应 更快、更强
（3）球蛋白 内质网、高尔基体、线粒体(答2项给1分)
（4）靶细胞(被抗原入侵的宿主细胞)
41．(8分)
(1)8 GCC 转录和翻译 ， (2)基因突变 DNA的碱基序列(或基因结构)
(3)离体条件，需要高温，高温酶(答上两项即给分)
(4)3069(2分)