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植物生物反应器是指通过基因工程途径,以常见的农作物作为“化学工厂”,通过大规模种植生产具有重要功能的蛋白,如人或动物的疫苗、抗体、工农业用酶等各种高价值的生物制品的方法.列举几例如下表,请据此回答问题:
反应器名称 药物名称 作用
芜菁生物反应器 干扰素 抗病毒
烟草生物反应器Ⅰ 生长激素 促进生长
烟草生物反应器Ⅱ 核糖体抑制蛋白 抑制HIV增殖
番茄生物反应器 狂犬病病毒糖蛋白(G蛋白) 疫苗
马铃薯生物反应器 人血清白蛋白(HAS) 维持渗透压、pH缓冲、营养等
(1)从基因工程的角度分析,将目的基因导入植物受体细胞的最常用的方法是
 
,运载体是
 
,目的基因能在植物体内稳定遗传的关键是
 
.在检测受体细胞中是否已经导入目的基因时,分子水平上的检测方法名称是
 

(2)从细胞工程的角度分析,建立“化学工厂”的理论基础是
 
.从生态学角度考虑操作过程需要
 

(3)分析说明烟草生物反应器II生产的药物作用机理是
 

(4)从细胞膜的结构和功能上分析,生长激素不能使烟草细胞生长的原因是
 
;吃G蛋白基因已有效表达的番茄果实
 
(能、不能)预防狂犬病.
考点:基因工程的原理及技术,植物组织培养的概念及原理
专题:
分析:将目的基因导入植物细胞一般常用农杆菌转化法(约80%的转基因植物都是用这种方法获得的):
①农杆菌特点:易感染双子叶植物和裸子植物,对单子叶植物没有感染力;Ti质粒的T-DNA可转移至受体细胞,并整合到受体细胞的染色体上.
②转化:目的基因插人Ti质粒的T-DNA上→农杆菌→导入植物细胞→目的基因整合到植物细胞染色体上→目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达.
动物激素之所以只能作用于靶细胞或靶器官,是因为在相应的细胞的细胞膜上存在特异性受体.
解答: 解:(1)目的基因导入受体细胞常用农杆菌转化法;运载体用农杆菌的Ti质粒;目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上,利用农杆菌的转化作用,将目的基因插入到植物细胞染色体的DNA上.在检测受体细胞中是否已经导入目的基因时,分子水平上的检测方法为DNA分子杂交技术.
(2)根据题意可知,“化工厂”就是指转基因植株,转基因植株的产生需要借助于植物组织培养技术,因此其建立的依据是植物细胞的全能性;操作过程中要进行无菌操作,预防杂菌感染.
(3)HIV主要攻击T细胞,利用T细胞的核糖体及原料合成自身的蛋白质.根据表中所给信息,推测反应器Ⅱ产生的药物能抑制T细胞的核糖体合成HIV的蛋白质.
(4)生长激素作用于靶细胞,靶细胞必需有相应受体,生长激素不能使植物细胞生长,说明植物细胞没有其对应的受体;G蛋白已表达的番茄果实中虽然含有G蛋白,但是在食用过程中该蛋白质被消化酶消化分解,失去效应,不能作为抗原引起机体的免疫反应,因此不能预防狂犬病.
故答案为:
(1)农杆菌转化法    Ti质粒    整合到受体细胞染色体的DNA上   DNA分子杂交技术  
(2)细胞的全能性    无菌操作(或预防微生物感染或预防杂菌污染)  
(3)该药物能抑制HIV感染者T细胞(或被HIV感染的人体细胞)的核糖体合成HIV蛋白质  
(4)烟草细胞(膜)上无生长激素的受体    不能
点评:本题考查了植物基因工程及应用的相关知识,意在考查考生的识记能力和分析能力,难度适中.考生要能够识记农杆菌转化法,明确植物基因工程中需要借助于植物组织培养技术,识记植物组织培养的原理,并能够利用所学知识进行一些原因分析.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中生物 来源: 题型:

【生物-现代生物科技专题】
人的血清白蛋白(HAS)在临床上需求量很大,如图是利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白的图解,根据如图回答:

(1)在基因工程中,如果①的数量太少,常采用
 
技术扩增.在基因表达载体中,必须含有
 
,便于检测目的基因是否导入受体细胞;目的基因的首端必须含有
 
,它是RNA聚合酶的识别和结合位点,以使目的基因得以表达.
(2)实现①进入②的常用方法是
 

(3)在⑤的
 
时期植入母牛体内最佳.欲同时培育出多头完全相同的转基因牛犊,可以采用
 
技术.
(4)以上过程涉及到细胞水平的现代生物技术有
 

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回答下列有关基因工程的问题.
(1)基因工程操作过程的实现至少需要三种必要的工具:限制性核酸内切酶、运载体、
 

(2)下列有关限制性核酸内切酶的描述,正确的是
 
(多选).
A.从反应类型来看,限制性核酸内切酶催化的是一种水解反应
B.限制性核酸内切酶能识别DNA、切割DNA任一序列
C.限制性核酸内切酶的活性受温度、pH的影响
D.质粒分子经限制性核酸内切酶切割后,含有2个游离的磷酸基团.
E.限制性核酸内切酶识别序列越短,则该序列在DNA中出现的几率就越小
(3)与“限制性核酸内切酶”作用部位完全相同的酶是
 

A.逆转录酶       B.RNA聚合酶        C.DNA连接酶       D.解旋酶
下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点,图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点.
限制酶 BamHⅠ HindⅢ EcoRⅠ SmaⅠ
识别序列及
切割位点
GGATCC
CCTAGG
AAGCTT
TTCGAA
GAATTC
CTTAAG
CCCGGG
GGGCCC
(4)用限制酶HindⅢ,BamH I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,如图3所示:P.F.Productions后期制作.
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
 

A.HindⅢl个,BamHI 2个        B.HindⅢ2个,BamHI 3个
C.HindⅢ2个,BamHI 1个        D.HindIII和BamHI各有2个
(5)DNA分子结构的稳定性与氢键数目的多少有关.若对图1中质粒进行改造,增加其稳定性,表中哪种酶的酶切位点会增多?
 

A. BamH I     B. HindⅢC.EcoR I       D.Sma I
(6)用图1中的质粒和图2中的外源DNA构建重组质粒,不能使用SmaⅠ切割,原因是
 

(7)与只使用EcoRⅠ相比较,使用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止
 

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科目:高中生物 来源: 题型:

某生物兴趣小组有一些能够稳定遗传的豆荚饱满、黄子叶、高茎和豆荚皱缩、绿子叶、矮茎的两个品系豌豆,通过杂交实验探究一些遗传学问题.杂交实验如下:
实验组 亲代 母本植株所结豌豆表现型
父本 母本
正交 豆荚饱满、黄子叶 豆荚皱缩、绿子叶 豆荚皱缩、黄子叶
反交 豆荚皱缩、绿子叶 豆荚饱满、黄子叶 豆荚饱满、黄子叶
(1)只凭上述依据
 
(能、不能)确定豆荚形状遗传是核遗传还是质遗传,理由是
 

(2)将反交实验中母本所结的种子播种,连续自交两代,F2植株群体所结种子子叶颜色的分离比为
 
;F2中任选一植株,观察其所结种子子叶颜色为
 

(3)将豆荚饱满、高茎和豆荚皱缩、矮茎杂交,F1自交,对F2的统计数据如下:
表现型 饱满、高茎 皱缩、高茎 饱满、矮茎 皱缩、矮茎
比例 66% 9% 9% 16%
控制这两对相对性状的基因
 
(是、不是)在两对同源染色体上,理由是
 

(4)豌豆(2n=14)的高茎(A)对矮茎(a)为显性,在♀AA×♂aa杂交中,若个别细胞中A基因所在的染色体在减数分裂时着丝点分裂后都移向同一极,产生的雌配子染色体数目为
 
,这种情况下杂交后代的株高表现型可能是
 

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科目:高中生物 来源: 题型:

回答下列有关细胞代谢的问题:
材料一:如图1表示在最适光合温度下某植物光合作用速率与光照强度之间的关系.
(1)在光照强度为5千勒克司时,光照半小时该植物叶绿体内光合作用共消耗CO2
 
mol
(2)光照强度由1千勒克司增强至3千勒克司时,叶绿体内C3的含量
 
.若将CO2提高到1%,则C点将向
 

材料二:森林中,阳光可能会穿过森林中的空隙,在地上投下“光斑”,它们随着太阳的运动和枝叶的摆动而移动.如图2显示了在“光斑”照耀前后一株生长旺盛的植物光合作用过程中吸收CO2和释放O2的情况.请据图分析回答:

(3)“光斑”照耀开始时,C02吸收速率和O2的释放速率发生变化的区别是
 
.此时限制光合作用产物(糖类)合成的主要因素是
 

(4)当“光斑”移开时,O2的释放速率立刻恢复原水平的原因是
 
;而CO2吸收速率延续了一段时间后才下降,原因是
 

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科目:高中生物 来源: 题型:

分析有关生物工程的资料,回答问题.
(1)新技术的建立和应用对生物学发展至关重要.下列技术(或仪器)与应用匹配正确的是
 

①PCR技术--扩增蛋白质
②杂交瘤技术--制备单克隆抗体
③光学显微镜--观察叶绿体的基粒
④花粉离体培养--培育单倍体植物
A.①②B.③④C.①③D.②④
红细胞生成素(EPO)是体内促进红细胞生成的一种糖蛋白,可用于治疗肾衰性贫血等疾病由于天然EP0来源极为有限,目前临床使用的红细胞生成素主要来自于基因工程技术生产的重组人红细胞生成素(rhEPO),其生产流程如图:
(2)本生产流程中要得到的目的基因是
 
;受体细胞是
 
.图中②所指的物质是
 
,③所指的物质是
 

(3)流程图中显示获取目的基因的途径有二条:通过①
 
技术和从
 
中获取.将该基因的表达载体导入受体细胞常采用的方法是
 

(4)本流程图中还涉及到的一项细胞工程技术是
 
.培养重组CHO 细胞时,为便于清除代谢产物,防止细胞产物积累对细胞自身造成危害,应定期更换
 

(5)检测rhEPO外活性需用抗rhEPO单克隆抗体.分泌单克隆抗体的
 
细胞,可由
 
免疫过的小鼠B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合而成.

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科目:高中生物 来源: 题型:

如图(一)为某基因工程中利用的质粒筒图,小箭头所指分别为限制性内切酶EcoRI、BamHI的酶切位点,ampR为青霉素(抗生素)抗性基因,tctR为四环素(抗生素)抗性基因,P为启动因子,T为终止子,ori为复制原点.已知目的基因的两端分别有包括EcoRI、BamHI在内的多种酶的酶切位点.如图(二)为几种酶作用于基因的位置.请回答下列问题:
(1)在基因工程中常用的工具有三种:一是用作切取目的基因的
 
酶;二是将目的基因与运载体拼接的
 
酶;三是作为运载体的质粒.
(2)将含有目的基因的DNA与经特定的酶切后的动载体(质粒)进行拼接形成重组DNA,理论上讲,重组DNA可能有“
 
”、“
 
”、“
 
”三种,其中有效的(所需要的)重组DNA是
 
,因此需要对这些拼接产物进行分离提纯.
(3)利用图(一)所示的质粒拼接形成的3种拼接产物(重组DNA)与无任何抗药性的原核宿主细胞接种到含四环素的培养基中,能生长的原核宿主细胞所含有的拼接产物(重组DNA)是
 

(4)有效的重组DNA成功导入受体细胞进行表达时,首先需要进行转录,RNA聚合酶识别和结合的位点是图(一)中的
 
.在动物基因工程中,将重组DNA导入受体细胞的常用方法是
 

(5)在基因工程中,作用于图(二)所示a位置的酶是
 
;作用于b位置的酶是
 

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科目:高中生物 来源: 题型:

下列说法正确的是(  )
A、分别口服甲状腺激素、胰岛素及生长激素可以治疗地方性甲状腺肿、糖尿病及呆小症
B、在绿色植物的叶肉细胞中,细胞质基质、线粒体基质及其叶绿体基质都能生成ATP
C、在反射弧中神经纤维上的神经冲动的传导方向是单向的;神经递质只能由突触前膜释放到突触间隙,作用于突触后膜,使后一个神经元兴奋或抑制
D、体温调节中枢在下丘脑,寒冷时TRH、TSH、肾上腺素、甲状腺激素、抗利尿激素都会分泌增加

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科目:高中生物 来源: 题型:

某片竹林中的竹子长势整齐.没有明显的高株和矮株,因此说明这个群落在垂直结构上是(  )
A、没有分层现象
B、有分层现象
C、只有竹子一个层次
D、植物有分层现象,动物无分层现象

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同步练习册答案