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口蹄疫是由口蹄疫病毒引起的一种偶蹄动物传染病,目前常用接种弱毒疫苗的方法预防.疫苗的主要成分是该病毒的一种结构蛋白VP1.科学家尝试利用转基因番茄来生产口蹄疫疫苗,过程如图所示.请据图回答.

(1)口蹄疫病毒的VP1蛋白进入动物体内,能引起机体产生特异性免疫应答.VP1蛋白在免疫反应中称为
 

(2)口蹄疫病毒的遗传物质为RNA,要获得VP1基因可用
 
的方法合成DNA,再用
 
将VP1基因片段切下.
(3)过程⑥的培养基中除了加入各种必需营养物质和
 
等激素外,还需要添加
 
筛选出含有重组质粒的叶片小段.
(4)获得表达VP1蛋白的番茄植株以后,需要进行免疫效力的测定.具体方法是:将转基因番茄叶片提取液注射到豚鼠体内,每半个月注射一次,三次后检测豚鼠血液内产生的
 
的数量.为了使结果可信,应设两组对照,分别注射
 
 

(5)口蹄疫疫苗注射到豚鼠体内后,首先由
 
进行处理和呈递,最终激活B细胞,使其大量增殖分化成
 
 
,前者分泌大量抗体,后者在豚鼠再次受到感染时发生免疫应答.
考点:基因工程的原理及技术,人体免疫系统在维持稳态中的作用,植物培养的条件及过程
专题:
分析:1、据图分析①是获取目的基因,②是基因表达载体构建,③是将目的基因导入受体细胞,④是农杆菌感染植物细胞,并将目的基因导入到番茄叶片的染色体中,⑤是脱分化,⑥⑦是再分化.植物组织培养过程中要消毒、杀菌和无菌操作,避免杂菌在上面迅速生长消耗营养,且有些杂菌会危害培养物的生长.固体培养基由无机成分(水和无机盐)、有机营养成分、激素、琼脂等组成.决定植物脱分化和再分化的关键因素是:植物激素的种类和比例,特别是生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培养过程中非常重要,被称为“激素杠杆”.
2、RNA病毒侵入机体后,先注入核酸,在受体细胞中,利用其原料和酶合成蛋白质和复制核酸,之后组装成子代病毒,从受体细胞中释放出去.如果核酸是RNA,首先进行逆转录形成相应的DNA,在通过基因表达产生特定的蛋白质外壳.
解答: 解:(1)口蹄疫病毒的VP1蛋白对于动物体而言是外来物,在免疫反应中作为抗原.
(2)口蹄疫病毒的遗传物质为RNA,当病毒侵入受体细胞中,可以用逆转录途径合成DNA,提取DNA,用限制性核酸内切酶切割,这样可获得VP1基因.
(3)过程⑥是再分化,所用的固体培养基含有无机成分(水和无机盐)、有机营养成分、激素、琼脂等成分.决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例,特别是生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培养过程中非常重要.获得的植株是否含有重组质粒,可根据标记基因的检测,在培养基中加入卡那霉素,如果能够存活的话,说明含有;如果不能存活,说明不含有.
(4)每半个月注射一次,三次后检测豚鼠血液内产生的特异性抗体的数量,数量越多,说明VP1蛋白免疫效力越高.但要考虑番茄叶片提取液是否影响,所以需要做一组对照实验,分别注射向动物体未转基因的番茄叶片提取液和弱毒疫苗,从而对照排除.
(5)体液免疫中,抗原进入机体,首先被巨噬细胞进行处理并呈递给T细胞,在呈递给B细胞,被激活B细胞将大量增殖并分化为浆细胞和记忆细胞,浆细胞产生抗体,与抗原特异性结合.
故答案为:
(1)抗原
(2)逆转录       限制性核酸内切酶
(3)生长素和细胞分裂素   卡那霉素
(4)特异性抗体    未转基因的番茄叶片提取液    弱毒疫苗
(5)巨噬细胞    浆细胞(效应B细胞)   记忆B细胞
点评:本题考查了基因工程、植物组织培养技术和免疫的相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系;理论联系实际,综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题的能力和从题目所给的图形中获取有效信息的能力.
练习册系列答案
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科目:高中生物 来源: 题型:

下列有关基因工程的说法正确的是(  )
A、DNA连接酶可把目的基因与载体的黏性末端形成氢键
B、用氯化钙处理大肠杆菌可增加其细胞膜的通透性
C、限制性核酸内切酶能切断DNA中磷酸和脱氧核糖之间的磷酸二酯键
D、用质粒中的抗生素抗性基因可以筛选出含有重组DNA的植物细胞

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科目:高中生物 来源: 题型:

糖尿病是一种常见病,且发病率有逐年上升的趋势.如图是利用基因工程技术生产胰岛素的操作过程示意图,请据图回答.
(1)过程②必需的酶是
 
酶.
(2)能否利用人的皮肤细胞来完成①的过程?
 
,为什么?
 

(3)在利用AB获得C的过程中,必须用
 
切割A和B,再加入
 
,才可以形成C.
(4)下列四条DNA分子,彼此间能够粘连起来拼接成新的DNA分子的一组是
 

     ①T  A  G  G    ②C  C  A  T     ③T  A  C  C     ④G  G  T  A
     A.①②B.②③C.③④D.②④
(5)合成的胰岛素含有51个氨基酸,由两条肽链组成,若氨基酸的相对分子量为a,核苷酸的平均相对分子量为b,则胰岛素mRNA的分子量至少为
 

(6)在进行基因工程操作过程中,胰岛素基因必需与运载体--质粒结合后才能进入大肠杆菌体内,并且在细菌内增殖.质粒从分子结构看,它是一种
 

(7)不同生物间基因的移植成功,说明生物共用一套
 

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科目:高中生物 来源: 题型:

如图为我国首例绿色荧光蛋白(GFP)转基因克隆猪的培育过程示意图,据图回答问题:

(1)绿色荧光蛋白基因在该实验中是做为
 
基因.
(2)过程③将重组质粒导入猪胎儿成纤维细胞时,采用最多也最有效的方法是
 

(3)如果将切取的GFP基因与抑制小猪抗原表达的基因一起构建到载体上,GFP基因可以作为基因表达载体上的标记基因,其作用是
 

(4)在培养重组细胞时,培养液中通常含有
 
、氨基酸、无机盐、促进生长因子、微量元素和动物血清等.
(5)以上培育过程中应用到的生物技术有
 
等.

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有性生殖的生物产生后代需进行受精作用,植物体细胞杂交要进行原生质体的融合,单克隆抗体的制备需进行动物细胞融合.图1为细胞融合的简略过程,请回答问题.

(1)若a、b表示两种植物体细胞,则杂种细胞d会再生出
 
,分裂形成愈伤组织并逐步发育成杂种植株.这项技术克服了
 

(2)若a、b分别为B淋巴细胞和骨髓瘤细胞,则经融合并筛选得到的d细胞的特点是
 
,由d细胞产生的抗体与普通血清抗体相比,具有
 
的特点.下列是单克隆抗体制备过程的部分图解3,请把代表各步骤的字母填写在流程示意图2中.
(3)若a、b分别为体外受精的卵母细胞和精子,则受精前要对b进行
 
处理.经过早期培养,移植前可对胚胎进行性别鉴定.在良种奶牛的选育中,如果用SRY基因(Y染色体上能决定睾丸形成)的核酸探针与被测胚胎提取的细胞DNA扩增产物进行分子杂交,植入受体母牛子宫的胚胎应选择
 
(能/不能)杂交的;SRY探针与SRY分子杂交的原理是
 

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科目:高中生物 来源: 题型:

将PVY病毒外壳蛋白基因(PVY-CP)导人马铃薯,并使之表达即可获得抗PVY病毒马铃薯.图示是获得抗病毒马铃薯的部分操作,PVY-CP可以从质粒A中获取;质粒B是选用的运载体,另已知部分限制酶识别序列和切割位点:

BamH IHindⅢBglIISma I
G↓GATCC
CCTAG↑G
A↓ACCTT
TTCGA↑A
A↓GATCT
TCTAG↑A
CCC↓GGG
GGG↑CCC
请结合图象,运用所学知识回答问题:
(1)含有PVY-CP的质粒A保存在某细菌群体中,各个细菌含有相关不同的基因,这样的细菌群体称为
 

(2)关于步骤②中Klenow酶的猜测,合理的是
 

A.催化合成的片段起引物作用       B.可以将DNA片段的粘性末端变成平末端
C.能催化DNA链的合成             D.与DNA连接酶的功能相同
(3)步骤④中应该使用的限制酶是
 

(4)利用农杆菌转化法进行转化,首先需要将质粒C导人
 
中,进而转化马铃薯,然后通过
 
技术获得抗PVY病毒马铃薯苗,最后进行相关的鉴定.

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为检验某溶液对蚕豆幼苗生长状况的影响,科研人员用0.3mmol/L的该溶液喷洒蚕豆幼苗叶片,同时设置对照实验,处理1天后测定有关数据如表.请回答:
总叶绿素含量(mg/g) 细胞间CO2含量(μmol/mL) 净光合速率[μmol(CO2)/(m2?s)]
对照组 1.51 398.62 1.38
实验组 2.21 243.34 2.54
(1)本实验中对照组的处理是
 
.为提高实验数据的可信度,在测定各项生理指标时,每个处理均需设置
 
实验,测定并记录数据,取其平均值.
(2)据表中数据分析:
 
,有利于光反应进行;
②实验组CO2的吸收量比对照组
 
,有利于暗反应进行.因此,实验组的净光合速率高,该溶液能促进蚕豆幼苗生长.
(3)将蚕豆幼苗放在右侧装置中,若增加光照强度,净光合速率不再增加,则此时影响光合作用的外界因素是
 
.这时细胞内产生ArIP的场所有
 

(4)若将右侧装置(如图)中适量“汽水”(一种能释放CO2的弱酸性溶液)换成等量的质量分数为1%的NaOH溶液,则在开始的短暂时间内,幼苗的叶绿体中C3与C5相对含量的变化情况是
 

(5)若利用蚕豆绿叶做“色素的提取和分离”实验,提取绿叶中色素依据的原理是
 
,该实验分离色素的方法是
 

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烟草在受到烟草花叶病毒的侵染后.产量会大大降低,我国科学家利用基因工程技术成功培育出抗烟草花叶病毒的烟草.下图是转基因烟草培育过程示意图.
请回答:
(1)PCR扩增的前提是要有一段已知
 
的核苷酸序列.以便合成引物I、Ⅱ.
(2)构建基因表达载体时,需将抗烟草花叶病毒基因插入到Ti质粒的
 
上,然后通过农杆菌的转化作用.将其插入到烟草细胞的
 
上,使抗烟草花叶病毒的性状能得以稳定维持和表达.
(3)图中过程②依据的原理是
 
,②过程中细胞增殖的主要方式是
 

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科学家在某种农杆菌中找到了抗枯萎病的基因,并以质粒为载体,采用转基因方法培育出了抗枯萎病的金茶花新品种.下列有关叙述正确的是(  )
A、质粒是最常用的载体之一,质粒的存在与否对宿主细胞的生存有决定性的作用
B、为了保证金茶花植株抗枯萎病,只能以受精卵细胞作为基因工程的受体细胞
C、抗枯萎病基因进入金茶花细胞后,其传递和表达不再遵循中心法则
D、通过该方法获得的抗枯萎病金茶花,将来产生的花粉中不一定含有抗病基因

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