【題目】干擾素是動物體內(nèi)的一種蛋白質(zhì)，可用于治療病毒的感染和癌癥。長期以來，人們利用相關(guān)病毒誘導(dǎo)白細胞產(chǎn)生干擾素再從血液中提取，但每升血只能提取0.05μg。1982年，我國科學(xué)家通過基因工程等技術(shù)開發(fā)研制出我國首個基因工程藥物——重組人干擾素。回答下列相關(guān)問題。

（1）相對于從基因組文庫中獲取干擾素基因，從已病毒免疫的白細胞中提取mRNA，再反轉(zhuǎn)錄并構(gòu)建的cDNA文庫中獲取的干擾素基因，更易在大腸桿菌中合成正常干擾素。從基因表達的角度分析，其原因是_____。

（2）天然的干擾素很難在體外保存，但通過蛋白質(zhì)工程可得到“可保存的干擾素”。蛋白質(zhì)工程以_____和_____的關(guān)系為基礎(chǔ)，通過基因修飾或基因合成，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)。

（3）在構(gòu)建該基因表達載體時，需同時用限制酶HindⅢ和BstⅠ處理目的基因和質(zhì)粒，主要目的是_____。

（4）質(zhì)粒中LacZ基因編碼的半乳糖苷酶，能催化生成藍色物質(zhì)從而將細菌染成藍色。在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基中，未被轉(zhuǎn)化的大腸桿菌的生長現(xiàn)象是_____，含有質(zhì)粒載體的大腸桿菌的生長現(xiàn)象是_____，含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌的生長現(xiàn)象是_____，從而獲得所需重組細胞。（注：若能正常生長需要寫出菌落特征）

（5）轉(zhuǎn)基因細菌產(chǎn)生的干擾素可能會成為某些人的過敏原，存在潛在風(fēng)險。有科學(xué)家將干擾素基因轉(zhuǎn)入小鼠基因組，獲得膀胱生物反應(yīng)器，最終在尿液中獲得干擾素。在該操作中，應(yīng)使干擾素基因在_____細胞中特異性表達。

【答案】從基因組文庫中獲得的干擾素基因有內(nèi)含子，在大腸桿菌中干擾素基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物中與內(nèi)含子對應(yīng)的RNA序列不能被切除，無法表達出干擾素 蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律 生物功能 防止目的基因和載體任意連接（或自身環(huán)化或反向連接） 無法生長 正常生長，菌落呈藍色 正常生長，菌落呈白色（或無色） 膀胱上皮

【解析】

基因工程技術(shù)的基本步驟：

（1）目的基因的獲�。悍椒ㄓ袕幕蛭膸熘蝎@取、利用PCR技術(shù)擴增和人工合成。

（2）基因表達載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等。

（3）將目的基因?qū)胧荏w細胞：根據(jù)受體細胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)胫参锛毎姆椒ㄓ修r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)雱游锛毎钣行У姆椒ㄊ秋@微注射法；將目的基因?qū)胛⑸锛毎姆椒ㄊ歉惺軕B(tài)細胞法。

（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因——DNA分子雜交技術(shù)；②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA——分子雜交技術(shù)；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)﹣﹣抗原﹣抗體雜交技術(shù)。個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）從基因組文庫中獲得的干擾素基因有內(nèi)含子，在大腸桿菌中干擾素基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物中與內(nèi)含子對應(yīng)的RNA序列不能被切除，無法表達出干擾素。因此相對于從基因組文庫中獲取干擾素基因，從已病毒免疫的白細胞中提取mRNA，再反轉(zhuǎn)錄并構(gòu)建的cDNA文庫中獲取的干擾素基因，更易在大腸桿菌中合成正常干擾素。

（2）蛋白質(zhì)工程以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律和生物功能的關(guān)系為基礎(chǔ)，通過基因修飾或基因合成，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)。

（3）在構(gòu)建該基因表達載體時，需同時用限制酶Hind Ⅲ和Bst Ⅰ處理目的基因和質(zhì)粒，主要目的是防止目的基因和載體任意連接（或自身環(huán)化或反向連接）。

（4）用限制酶Hind Ⅲ和Bst Ⅰ處理質(zhì)粒時，破壞了lacZ基因，導(dǎo)致半乳糖苷酶不能合成，而半乳糖苷酶能催化生成藍色物質(zhì)從而將細菌染成藍色。在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基中，未被轉(zhuǎn)化的大腸桿菌不含四環(huán)素抗性基因，無法生長；含有質(zhì)粒載體的大腸桿菌含有四環(huán)素抗性基因，能正常生長，含有lacZ基因，菌落呈藍色；含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌含有四環(huán)素抗性基因能正常生長，lacZ基因被破壞，菌落呈白色（或無色）。

（5）要獲得膀胱生物反應(yīng)器，最終在尿液中獲得干擾素，應(yīng)使干擾素基因在膀胱上皮細胞中特異性表達。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】研究小組利用葉面積相等的甲、乙兩種植物的葉片分別進行了以下兩組實驗，兩組實驗在相同且適宜的溫度下進行。

實驗一：將甲、乙兩種植物的葉片分別放置在相同的密閉小室中，給予充足的光照，利用紅外測量儀每隔5min測定一次小室中的CO2濃度，結(jié)果如下圖中I所示。

實驗二：給予不同強度的光照，測量甲、乙兩種植物葉片的CO2吸收量和CO2釋放量，結(jié)果如圖II所示。請據(jù)圖分析回答問題：

（1）圖I，0-10min期間，通過光合作用制造的有機物總量：乙植物_____________甲植物（填大于、等于、小于或不能判斷），原因是_________________________。

（2）圖I，25—40min期間，兩個密閉小室內(nèi)CO2含量相對穩(wěn)定的原因是__________________。

（3）圖II，若光照強度為Xlx(A<X<B)，每日光照12h，一晝夜后乙植物的干重將_______________。

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科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】下圖是高等植物細胞中光合作用過程圖解，圖中AF代表相應(yīng)物質(zhì)，①④代表一定的生理過程。請據(jù)圖回答。

（1）R酶（RuBP羧化酶）由8個大亞基蛋白（L）和8個小亞基蛋白（S）組成。高等植物細胞中L由葉綠體基因編碼并在葉綠體中合成，S由細胞核基因編碼并在核糖體合成后進入葉綠體，在葉綠體的_______中與L組裝成有功能的酶�；罨�R酶催化E物質(zhì)固定生成2C3，單位時間內(nèi)2C3生成量越多說明R酶的活性越_______（填低或高），影響該反應(yīng)的外部因素，除光照條件外，還包括_______（寫出兩個）。

（2）研究過程中，研究者測得細胞并沒有從外界吸收E物質(zhì)，也沒有向外界釋放E物質(zhì)，若在這種情況下測得細胞光合作用lh產(chǎn)生了0.12mol的A物質(zhì)，那么這lh中該細胞呼吸作用消耗的葡萄糖為_______mol。

（3）研究發(fā)現(xiàn)，原核生物藍藻（藍細菌）R酶的活性高于高等植物，有人設(shè)想通過基因工程技術(shù)將藍藻R酶的S、L基因轉(zhuǎn)入高等植物，以提高后者的光合作用效率。研究人員將藍藻S、L基因轉(zhuǎn)入某高等植物（甲）的葉綠體DNA中，同時去除甲的L基因。轉(zhuǎn)基因植株能夠存活并生長。檢測結(jié)果表明，轉(zhuǎn)基因植株中的R酶活性高于未轉(zhuǎn)基因的正常植株。由上述實驗?zāi)懿荒芡茰y得出“轉(zhuǎn)基因植株中有活性的R酶是由藍藻的S、L組裝而成”這一結(jié)論？_________（填能或不能）請說明理由。______________________________。

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科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】植物生理學(xué)是研究植物生命活動規(guī)律及其與環(huán)境相互關(guān)系、揭示植物生命現(xiàn)象本質(zhì)的科學(xué)。請分析回答下列問題：

（1）探究馬鈴薯塊莖細胞呼吸方式過程中可用___________檢測CO2是否產(chǎn)生，在實驗中的作用是_______________________。

（2）卡爾文循環(huán)就是指___________________的途徑，“卡爾文循環(huán)”離不開光照，理由是______________________。

（3）用一定濃度的赤霉素溶液處理水稻會導(dǎo)致其瘋長，且單位面積土地上的產(chǎn)量比正常情況降低了很多。請從葉面積角度解釋植株瘋長導(dǎo)致單位面積土地上的產(chǎn)量減少的原因：_______________________________。

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科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】已知某藥物X能夠調(diào)控光合產(chǎn)物在植物不同器官中的分配。某課題組對柑橘分組并進行相應(yīng)的處理，一晝夜后，給柑橘提供14C標(biāo)記的CO2，24 h后獲得實驗結(jié)果如圖所示。請回答下列問題：

（1）柑橘葉片氣孔開放時，外界環(huán)境中的CO2進入葉肉細胞的方式是____。14CO2進入葉肉細胞后用于合成光合產(chǎn)物，該過程中14C的轉(zhuǎn)移途徑為___ (用化學(xué)式和箭頭表示)。

（2）據(jù)實驗結(jié)果推測，在果實剛形成時，用X處理柑橘全株__（填“會”或“不會”）明顯減弱柑橘的光合速率。

（3）能否依據(jù)該圖判斷實驗結(jié)束后幼果中X濃度A組低于B組？____（填“能”或“不能”），因為______________________

（4）根據(jù)本實驗的結(jié)果分析，若想要得到更大的柑橘，應(yīng)用X處理 ___（填“幼果”或“全株”）。根據(jù)題干信息，推測B組實驗中X發(fā)揮作用的機理是 ___________．

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科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】下圖表示人體內(nèi)某些淋巴細胞的分化和免疫過程，數(shù)字表示過程，字母表示細胞或物質(zhì)。請分析并回答下列問題。

（1）圖示中b、c分別表示________和________，造血干細胞在胸腺和骨髓內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>a、b、c等細胞的過程稱為________。

（2）X表示________，③過程是在X的刺激和b等的參與下共同完成的，屬于________免疫。

（3）若X是禽流感病毒，則患者要徹底消滅X必須依靠b增殖分化的淋巴細胞去裂解________。如果X是HIV，則由于圖中________(填圖中字母)的大量死亡，導(dǎo)致患者喪失一切免疫功能而死亡。

（4）免疫系統(tǒng)在人體生命活動調(diào)節(jié)中具有________、________和清除功能。

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科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】下圖為一些細胞間的聯(lián)系，a、b為置于神經(jīng)細胞B和神經(jīng)細胞D的膜外的電流計的兩個微型電極，下列有關(guān)敘述中不正確的是

A. 若從a處切斷神經(jīng)纖維，刺激細胞b處，效應(yīng)器仍能產(chǎn)生反應(yīng)

B. 給皮膚細胞A一個刺激，電流計的指針能發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)

C. 該圖表示了神經(jīng)沖動的傳導(dǎo)途徑是細胞E→細胞D→細胞C→細胞B→細胞A

D. 相同體積的細胞D和細胞E，后者的細胞膜面積和高爾基體的量通常小于前者

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科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】科學(xué)家德迪夫?qū)⒋笫蟾谓M織置于攪拌器中研磨，獲得肝組織勻漿，然后檢測勻漿中幾種酸性水解酶的活性。酶活性與溶液中能接觸到反應(yīng)物的酶量成正比，因此可作為溶液中酶量的反應(yīng)指標(biāo)。檢測結(jié)果如下圖所示。德迪夫判斷這些水解酶位于一種具膜小泡內(nèi)。1956年，得到了進一步的實驗證實，這種具膜小泡被命名為溶酶體。請據(jù)此實驗回答下列問題：

（1）酸性水解酶是蛋白質(zhì)，其合成的場所是_____________。細胞器膜、_____________等結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成生物膜系統(tǒng)。生物膜是近年的研究熱點，如提高植物的抗旱、抗逆性，主要針對生物膜的_____________成分研究，還可以模擬細胞膜的_____________功能對海水凈化。

（2）用蔗糖密度梯度離心來進行細胞組分分離，相對于當(dāng)時使用水或生理鹽水而言是一個很大的進步，因為它避免了亞細胞成分分離過程中的粘著或漲破現(xiàn)象，結(jié)合圖1，對圖2中的蔗糖濃度分別為和作為提取液時出現(xiàn)的不同結(jié)果進行解釋：____________________。

（3）自噬是一個與溶酶體有關(guān)的嚴格調(diào)控下的細胞自身物質(zhì)消化的過程，當(dāng)衰老、損傷細胞器或錯誤折疊蛋白質(zhì)較多時，而葡萄糖等營養(yǎng)物質(zhì)則是極低時均會觸發(fā)自噬；反之則抑制。這種調(diào)控機制是_____________調(diào)節(jié)。你認為上述調(diào)控機制對于細胞生命活動的意義是_____________。

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科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】糧食安全是國家安全的根本，科學(xué)種糧是糧食安全的保障。水稻是我國種植面積最大、產(chǎn)量最多的糧食作物。生產(chǎn)實踐表明，干旱程度與水稻產(chǎn)量呈負相關(guān)。請回答：

（1）隨著干旱加劇，經(jīng)細胞壁和__________（填結(jié)構(gòu)名稱）流入水稻根細胞液泡的水分減少，導(dǎo)致_________（選填“細胞內(nèi)液”、“細胞液”或“細胞外液”）的滲透壓升高。
（2）長期干旱條件下，水稻葉片提前變黃，這是因為分布在葉綠體________上的葉綠素含量降低。葉片變黃導(dǎo)致光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的______減少，水稻產(chǎn)量降低。

（3）科研小組測定不同土壤含水量條件下水稻根和葉細胞內(nèi)SOD（超氧化物歧化酶，能清除氧自由基和過氧化氫，起抗衰老作用）活性，結(jié)果如下圖。據(jù)圖可得出的結(jié)論是______。

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同步練習(xí)冊答案