植物生物反應器是指通過基因工程途徑,以常見的農(nóng)作物作為“化學工廠”,通過大規(guī)模種植生產(chǎn)具有重要功能的蛋白,如人或動物的疫苗、抗體、工農(nóng)業(yè)用酶等各種高價值的生物制品的方法.列舉幾例如下表,請據(jù)此回答問題:
反應器名稱 藥物名稱 作用
蕪菁生物反應器 干擾素 抗病毒
煙草生物反應器Ⅰ 生長激素 促進生長
煙草生物反應器Ⅱ 核糖體抑制蛋白 抑制HIV增殖
番茄生物反應器 狂犬病病毒糖蛋白(G蛋白) 疫苗
馬鈴薯生物反應器 人血清白蛋白(HAS) 維持滲透壓、pH緩沖、營養(yǎng)等
(1)從基因工程的角度分析,將目的基因?qū)胫参锸荏w細胞的最常用的方法是
 
,運載體是
 
,目的基因能在植物體內(nèi)穩(wěn)定遺傳的關鍵是
 
.在檢測受體細胞中是否已經(jīng)導入目的基因時,分子水平上的檢測方法名稱是
 

(2)從細胞工程的角度分析,建立“化學工廠”的理論基礎是
 
.從生態(tài)學角度考慮操作過程需要
 

(3)分析說明煙草生物反應器II生產(chǎn)的藥物作用機理是
 

(4)從細胞膜的結構和功能上分析,生長激素不能使煙草細胞生長的原因是
 
;吃G蛋白基因已有效表達的番茄果實
 
(能、不能)預防狂犬病.
考點:基因工程的原理及技術,植物組織培養(yǎng)的概念及原理
專題:
分析:將目的基因?qū)胫参锛毎话愠S棉r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法(約80%的轉(zhuǎn)基因植物都是用這種方法獲得的):
①農(nóng)桿菌特點:易感染雙子葉植物和裸子植物,對單子葉植物沒有感染力;Ti質(zhì)粒的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細胞,并整合到受體細胞的染色體上.
②轉(zhuǎn)化:目的基因插人Ti質(zhì)粒的T-DNA上→農(nóng)桿菌→導入植物細胞→目的基因整合到植物細胞染色體上→目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達.
動物激素之所以只能作用于靶細胞或靶器官,是因為在相應的細胞的細胞膜上存在特異性受體.
解答: 解:(1)目的基因?qū)胧荏w細胞常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法;運載體用農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒;目的基因插入到Ti質(zhì)粒的T-DNA上,利用農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用,將目的基因插入到植物細胞染色體的DNA上.在檢測受體細胞中是否已經(jīng)導入目的基因時,分子水平上的檢測方法為DNA分子雜交技術.
(2)根據(jù)題意可知,“化工廠”就是指轉(zhuǎn)基因植株,轉(zhuǎn)基因植株的產(chǎn)生需要借助于植物組織培養(yǎng)技術,因此其建立的依據(jù)是植物細胞的全能性;操作過程中要進行無菌操作,預防雜菌感染.
(3)HIV主要攻擊T細胞,利用T細胞的核糖體及原料合成自身的蛋白質(zhì).根據(jù)表中所給信息,推測反應器Ⅱ產(chǎn)生的藥物能抑制T細胞的核糖體合成HIV的蛋白質(zhì).
(4)生長激素作用于靶細胞,靶細胞必需有相應受體,生長激素不能使植物細胞生長,說明植物細胞沒有其對應的受體;G蛋白已表達的番茄果實中雖然含有G蛋白,但是在食用過程中該蛋白質(zhì)被消化酶消化分解,失去效應,不能作為抗原引起機體的免疫反應,因此不能預防狂犬。
故答案為:
(1)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法    Ti質(zhì)粒    整合到受體細胞染色體的DNA上   DNA分子雜交技術  
(2)細胞的全能性    無菌操作(或預防微生物感染或預防雜菌污染)  
(3)該藥物能抑制HIV感染者T細胞(或被HIV感染的人體細胞)的核糖體合成HIV蛋白質(zhì)  
(4)煙草細胞(膜)上無生長激素的受體    不能
點評:本題考查了植物基因工程及應用的相關知識,意在考查考生的識記能力和分析能力,難度適中.考生要能夠識記農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,明確植物基因工程中需要借助于植物組織培養(yǎng)技術,識記植物組織培養(yǎng)的原理,并能夠利用所學知識進行一些原因分析.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中生物 來源: 題型:

【生物-現(xiàn)代生物科技專題】
人的血清白蛋白(HAS)在臨床上需求量很大,如圖是利用奶牛乳汁生產(chǎn)人類血清白蛋白的圖解,根據(jù)如圖回答:

(1)在基因工程中,如果①的數(shù)量太少,常采用
 
技術擴增.在基因表達載體中,必須含有
 
,便于檢測目的基因是否導入受體細胞;目的基因的首端必須含有
 
,它是RNA聚合酶的識別和結合位點,以使目的基因得以表達.
(2)實現(xiàn)①進入②的常用方法是
 

(3)在⑤的
 
時期植入母牛體內(nèi)最佳.欲同時培育出多頭完全相同的轉(zhuǎn)基因牛犢,可以采用
 
技術.
(4)以上過程涉及到細胞水平的現(xiàn)代生物技術有
 

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科目:高中生物 來源: 題型:

回答下列有關基因工程的問題.
(1)基因工程操作過程的實現(xiàn)至少需要三種必要的工具:限制性核酸內(nèi)切酶、運載體、
 

(2)下列有關限制性核酸內(nèi)切酶的描述,正確的是
 
(多選).
A.從反應類型來看,限制性核酸內(nèi)切酶催化的是一種水解反應
B.限制性核酸內(nèi)切酶能識別DNA、切割DNA任一序列
C.限制性核酸內(nèi)切酶的活性受溫度、pH的影響
D.質(zhì)粒分子經(jīng)限制性核酸內(nèi)切酶切割后,含有2個游離的磷酸基團.
E.限制性核酸內(nèi)切酶識別序列越短,則該序列在DNA中出現(xiàn)的幾率就越小
(3)與“限制性核酸內(nèi)切酶”作用部位完全相同的酶是
 

A.逆轉(zhuǎn)錄酶       B.RNA聚合酶        C.DNA連接酶       D.解旋酶
下表中列出了幾種限制酶識別序列及其切割位點,圖1、圖2中箭頭表示相關限制酶的酶切位點.
限制酶 BamHⅠ HindⅢ EcoRⅠ SmaⅠ
識別序列及
切割位點
GGATCC
CCTAGG
AAGCTT
TTCGAA
GAATTC
CTTAAG
CCCGGG
GGGCCC
(4)用限制酶HindⅢ,BamH I和二者的混合物分別降解一個4kb(1kb即1千個堿基對)大小的線性DNA分子,降解產(chǎn)物分別進行凝膠電泳,在電場的作用下,降解產(chǎn)物分開,如圖3所示:P.F.Productions后期制作.
據(jù)此分析,這兩種限制性內(nèi)切酶在該DNA分子上的限制位點數(shù)目是
 

A.HindⅢl個,BamHI 2個        B.HindⅢ2個,BamHI 3個
C.HindⅢ2個,BamHI 1個        D.HindIII和BamHI各有2個
(5)DNA分子結構的穩(wěn)定性與氫鍵數(shù)目的多少有關.若對圖1中質(zhì)粒進行改造,增加其穩(wěn)定性,表中哪種酶的酶切位點會增多?
 

A. BamH I     B. HindⅢC.EcoR I       D.Sma I
(6)用圖1中的質(zhì)粒和圖2中的外源DNA構建重組質(zhì)粒,不能使用SmaⅠ切割,原因是
 

(7)與只使用EcoRⅠ相比較,使用BamHⅠ和HindⅢ兩種限制酶同時處理質(zhì)粒、外源DNA的優(yōu)點在于可以防止
 

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科目:高中生物 來源: 題型:

某生物興趣小組有一些能夠穩(wěn)定遺傳的豆莢飽滿、黃子葉、高莖和豆莢皺縮、綠子葉、矮莖的兩個品系豌豆,通過雜交實驗探究一些遺傳學問題.雜交實驗如下:
實驗組 親代 母本植株所結豌豆表現(xiàn)型
父本 母本
正交 豆莢飽滿、黃子葉 豆莢皺縮、綠子葉 豆莢皺縮、黃子葉
反交 豆莢皺縮、綠子葉 豆莢飽滿、黃子葉 豆莢飽滿、黃子葉
(1)只憑上述依據(jù)
 
(能、不能)確定豆莢形狀遺傳是核遺傳還是質(zhì)遺傳,理由是
 

(2)將反交實驗中母本所結的種子播種,連續(xù)自交兩代,F(xiàn)2植株群體所結種子子葉顏色的分離比為
 
;F2中任選一植株,觀察其所結種子子葉顏色為
 

(3)將豆莢飽滿、高莖和豆莢皺縮、矮莖雜交,F(xiàn)1自交,對F2的統(tǒng)計數(shù)據(jù)如下:
表現(xiàn)型 飽滿、高莖 皺縮、高莖 飽滿、矮莖 皺縮、矮莖
比例 66% 9% 9% 16%
控制這兩對相對性狀的基因
 
(是、不是)在兩對同源染色體上,理由是
 

(4)豌豆(2n=14)的高莖(A)對矮莖(a)為顯性,在♀AA×♂aa雜交中,若個別細胞中A基因所在的染色體在減數(shù)分裂時著絲點分裂后都移向同一極,產(chǎn)生的雌配子染色體數(shù)目為
 
,這種情況下雜交后代的株高表現(xiàn)型可能是
 

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科目:高中生物 來源: 題型:

回答下列有關細胞代謝的問題:
材料一:如圖1表示在最適光合溫度下某植物光合作用速率與光照強度之間的關系.
(1)在光照強度為5千勒克司時,光照半小時該植物葉綠體內(nèi)光合作用共消耗CO2
 
mol
(2)光照強度由1千勒克司增強至3千勒克司時,葉綠體內(nèi)C3的含量
 
.若將CO2提高到1%,則C點將向
 

材料二:森林中,陽光可能會穿過森林中的空隙,在地上投下“光斑”,它們隨著太陽的運動和枝葉的擺動而移動.如圖2顯示了在“光斑”照耀前后一株生長旺盛的植物光合作用過程中吸收CO2和釋放O2的情況.請據(jù)圖分析回答:

(3)“光斑”照耀開始時,C02吸收速率和O2的釋放速率發(fā)生變化的區(qū)別是
 
.此時限制光合作用產(chǎn)物(糖類)合成的主要因素是
 

(4)當“光斑”移開時,O2的釋放速率立刻恢復原水平的原因是
 
;而CO2吸收速率延續(xù)了一段時間后才下降,原因是
 

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科目:高中生物 來源: 題型:

分析有關生物工程的資料,回答問題.
(1)新技術的建立和應用對生物學發(fā)展至關重要.下列技術(或儀器)與應用匹配正確的是
 

①PCR技術--擴增蛋白質(zhì)
②雜交瘤技術--制備單克隆抗體
③光學顯微鏡--觀察葉綠體的基粒
④花粉離體培養(yǎng)--培育單倍體植物
A.①②B.③④C.①③D.②④
紅細胞生成素(EPO)是體內(nèi)促進紅細胞生成的一種糖蛋白,可用于治療腎衰性貧血等疾病由于天然EP0來源極為有限,目前臨床使用的紅細胞生成素主要來自于基因工程技術生產(chǎn)的重組人紅細胞生成素(rhEPO),其生產(chǎn)流程如圖:
(2)本生產(chǎn)流程中要得到的目的基因是
 
;受體細胞是
 
.圖中②所指的物質(zhì)是
 
,③所指的物質(zhì)是
 

(3)流程圖中顯示獲取目的基因的途徑有二條:通過①
 
技術和從
 
中獲取.將該基因的表達載體導入受體細胞常采用的方法是
 

(4)本流程圖中還涉及到的一項細胞工程技術是
 
.培養(yǎng)重組CHO 細胞時,為便于清除代謝產(chǎn)物,防止細胞產(chǎn)物積累對細胞自身造成危害,應定期更換
 

(5)檢測rhEPO外活性需用抗rhEPO單克隆抗體.分泌單克隆抗體的
 
細胞,可由
 
免疫過的小鼠B淋巴細胞與小鼠骨髓瘤細胞融合而成.

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科目:高中生物 來源: 題型:

如圖(一)為某基因工程中利用的質(zhì)粒筒圖,小箭頭所指分別為限制性內(nèi)切酶EcoRI、BamHI的酶切位點,ampR為青霉素(抗生素)抗性基因,tctR為四環(huán)素(抗生素)抗性基因,P為啟動因子,T為終止子,ori為復制原點.已知目的基因的兩端分別有包括EcoRI、BamHI在內(nèi)的多種酶的酶切位點.如圖(二)為幾種酶作用于基因的位置.請回答下列問題:
(1)在基因工程中常用的工具有三種:一是用作切取目的基因的
 
酶;二是將目的基因與運載體拼接的
 
酶;三是作為運載體的質(zhì)粒.
(2)將含有目的基因的DNA與經(jīng)特定的酶切后的動載體(質(zhì)粒)進行拼接形成重組DNA,理論上講,重組DNA可能有“
 
”、“
 
”、“
 
”三種,其中有效的(所需要的)重組DNA是
 
,因此需要對這些拼接產(chǎn)物進行分離提純.
(3)利用圖(一)所示的質(zhì)粒拼接形成的3種拼接產(chǎn)物(重組DNA)與無任何抗藥性的原核宿主細胞接種到含四環(huán)素的培養(yǎng)基中,能生長的原核宿主細胞所含有的拼接產(chǎn)物(重組DNA)是
 

(4)有效的重組DNA成功導入受體細胞進行表達時,首先需要進行轉(zhuǎn)錄,RNA聚合酶識別和結合的位點是圖(一)中的
 
.在動物基因工程中,將重組DNA導入受體細胞的常用方法是
 

(5)在基因工程中,作用于圖(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 來源: 題型:

下列說法正確的是( 。
A、分別口服甲狀腺激素、胰島素及生長激素可以治療地方性甲狀腺腫、糖尿病及呆小癥
B、在綠色植物的葉肉細胞中,細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)及其葉綠體基質(zhì)都能生成ATP
C、在反射弧中神經(jīng)纖維上的神經(jīng)沖動的傳導方向是單向的;神經(jīng)遞質(zhì)只能由突觸前膜釋放到突觸間隙,作用于突觸后膜,使后一個神經(jīng)元興奮或抑制
D、體溫調(diào)節(jié)中樞在下丘腦,寒冷時TRH、TSH、腎上腺素、甲狀腺激素、抗利尿激素都會分泌增加

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科目:高中生物 來源: 題型:

某片竹林中的竹子長勢整齊.沒有明顯的高株和矮株,因此說明這個群落在垂直結構上是( 。
A、沒有分層現(xiàn)象
B、有分層現(xiàn)象
C、只有竹子一個層次
D、植物有分層現(xiàn)象,動物無分層現(xiàn)象

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