16.生物工程是改造生物的結(jié)構(gòu)與功能的手段之一.生物工程的各主要領(lǐng)域并不是各自獨(dú)立的,而是相互聯(lián)系、相互滲透的.它們之間的關(guān)系示意如圖:

(1)基因工程中使用T4DNA連接酶“縫合”雙鏈DNA片段的平末端末端時(shí),連接效率比較低.其連接形成的化學(xué)鍵稱為磷酸二脂鍵.
(2)篩選抗癌藥物經(jīng)常要運(yùn)用動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù);單克隆抗體的生產(chǎn)過程利用了生物工程中的動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù).
(3)若利用含卡那霉素的培養(yǎng)基篩選已導(dǎo)入抗性基因的受體細(xì)胞,應(yīng)使重組Ti質(zhì)粒中含有抗卡那霉素基因,作為標(biāo)記基因.
(4)將導(dǎo)入目的基因的細(xì)胞培養(yǎng)成優(yōu)良植物品種,采用的是植物組織培養(yǎng)技術(shù).
(5)從個(gè)體水平鑒定轉(zhuǎn)基因的優(yōu)良植物品種是否培育成功的方法是確定優(yōu)良性狀是否表達(dá).

分析 1、基因工程的工具:
(1)限制酶:能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列,并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂.
(2)DNA連接酶:連接的是兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵.
(3)運(yùn)載體:常用的運(yùn)載體:質(zhì)粒、噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒.
2、基因工程技術(shù)的基本步驟:
(1)目的基因的獲取:方法有從基因文庫(kù)中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成.
(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建:是基因工程的核心步驟,基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等.
(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞:根據(jù)受體細(xì)胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣.將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(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?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法;將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法.
(4)目的基因的檢測(cè)與鑒定:分子水平上的檢測(cè):①檢測(cè)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(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù);③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù).個(gè)體水平上的鑒定:抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等.
3、單克隆抗體制備流程:先給小鼠注射特定抗原使之發(fā)生免疫反應(yīng),之后從小鼠脾臟中獲取已經(jīng)免疫的B淋巴細(xì)胞;誘導(dǎo)B細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合,利用選擇培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細(xì)胞;進(jìn)行抗體檢測(cè),篩選出能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞;進(jìn)行克隆化培養(yǎng),即用培養(yǎng)基培養(yǎng)和注入小鼠腹腔中培養(yǎng);最后從培養(yǎng)液或小鼠腹水中獲取單克隆抗體.

解答 解:(1)根據(jù)酶的來(lái)源不同,DNA連接酶可分為E.coliE.coliE.coliDNA連接酶和T4DNA連接酶兩類,這二者都能連接黏性末端,此外T4DNA連接酶還可以連接平末端,但連接平末端時(shí)的效率比較低.DNA連接酶連接形成的化學(xué)鍵稱為磷酸二脂鍵.
(2)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)可用于篩選抗癌藥物;單克隆抗體的生產(chǎn)過程利用了生物工程中的動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù).
(3)若利用含卡那霉素的培養(yǎng)基篩選已導(dǎo)入抗性基因的受體細(xì)胞,應(yīng)使重組Ti質(zhì)粒中含有抗卡那霉素基因,作為標(biāo)記基因.
(4)將轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞培育成轉(zhuǎn)基因植株需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù).
(5)從個(gè)體水平鑒定轉(zhuǎn)基因的優(yōu)良植物品種是否培育成功的方法是確定優(yōu)良性狀是否表達(dá).
故答案為:
(1)平末端                磷酸二脂鍵
(2)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)          動(dòng)物細(xì)胞融合
(3)抗卡那霉素基因
(4)植物組織培養(yǎng)
(5)確定優(yōu)良性狀是否表達(dá)

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因工程和細(xì)胞工程的相關(guān)知識(shí),要求考生識(shí)記基因工程的操作工具及其作用;識(shí)記單克隆抗體的制備過程,能結(jié)合所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確答題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中生物 來(lái)源:2015-2016學(xué)年廣西南寧市高一上段考生物試卷(解析版) 題型:選擇題

某多肽分子結(jié)構(gòu)如圖所示,該多肽分子中的肽鍵數(shù)為( )

A.1個(gè) B.2個(gè) C.3個(gè) D.4個(gè)

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:選擇題

7.果蠅中,直毛對(duì)分叉毛為顯性(顯性基因用A表示,隱因性基因用a表示),灰身對(duì)黑身為顯性(顯性基因用B表示,隱性基因用b表示),兩只親代果蠅雜交得到以下果蠅子代類型及比例.推測(cè)子代灰身直毛雌蠅中,純合體和雜合體的比例是( 。
灰身、直毛灰身、分叉毛黑身、直毛黑身、分叉毛
$\frac{3}{8}$$\frac{3}{8}$$\frac{1}{8}$$\frac{1}{8}$
$\frac{3}{4}$0$\frac{1}{4}$0
A.1:3B.1:4C.1:5D.1:2

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:選擇題

4.下列關(guān)于細(xì)胞衰老、凋亡、癌變的說法,不正確的是( 。
A.衰老的細(xì)胞會(huì)凋亡,凋亡的細(xì)胞是因?yàn)榧?xì)胞衰老
B.細(xì)胞衰老和癌變過程中,不都會(huì)出現(xiàn)遺傳物質(zhì)的改變
C.衰老細(xì)胞中不是所有酶的活性降低,但代謝緩慢,而細(xì)胞癌變后代謝旺盛
D.癌變細(xì)胞獲得了“不死性”,表面物質(zhì)也發(fā)生變化,衰老細(xì)胞則沒有

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:解答題

11.如圖是人體皮膚在受到尖銳物體刺傷后發(fā)生的炎癥應(yīng)答,請(qǐng)回答有關(guān)問題:

(1)內(nèi)環(huán)境是人體的細(xì)胞賴以生存的液體環(huán)境,由圖可知,吞噬細(xì)胞生活的具體內(nèi)環(huán)境有血漿和組織液.
(2)據(jù)圖分析,炎癥發(fā)生時(shí),由于肥大細(xì)胞、巨噬細(xì)胞釋放化學(xué)物質(zhì),作用于附近的毛細(xì)血管,導(dǎo)致毛細(xì)血管擴(kuò)張,通透性增大,局部組織血流量增多,致使傷口周圍出現(xiàn)紅腫熱的現(xiàn)象,即炎癥反應(yīng).此外,免疫細(xì)胞釋放的化學(xué)物質(zhì)還能吸引更多吞噬細(xì)胞,從而加速對(duì)病原體的清除作用,促進(jìn)傷口愈合.
(3)炎癥應(yīng)答屬于人體抵抗外來(lái)病原體的第二道防線,其特點(diǎn)有先天性,不針對(duì)某種病原體,而是針對(duì)多種病原體.
(4)除了參與炎癥應(yīng)答外,吞噬細(xì)胞在特異性免疫反應(yīng)中也發(fā)揮重要作用,即能夠攝取、處理、暴露抗原,并能夠吞噬抗原抗體的復(fù)合物,從而將病原體清除.

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:解答題

1.科研人員調(diào)查了東北某個(gè)以白樺和水曲柳兩種喬木為主的群落.研究者將喬木的樹齡劃分為幼齡木(10年生以下)、中齡林和近熟林(10~40年生)以及成熟和過熟林(40年生以上)三個(gè)年齡組.群落中的白樺和水曲柳的樹齡分布統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖1、圖2.

(1)種群最基本的數(shù)量特征是種群密度,研究者采用樣方法對(duì)此進(jìn)行調(diào)查.常用的取樣方法有五點(diǎn)取樣法和等距取樣法.
(2)由圖1分析可以看出,白樺10〜20年生的數(shù)目較少,而40〜50年生的數(shù)目較多,推測(cè)可能的原因是由于上層林冠茂密,林下光照不足,導(dǎo)致幼齡林?jǐn)?shù)量生長(zhǎng)難以進(jìn)入下一齡級(jí).據(jù)此預(yù)測(cè)白樺種群未來(lái)的變化趨勢(shì)是下降.由圖2結(jié)果可知,水曲柳種群的年齡組成屬于增長(zhǎng)型.綜合上述分析,水曲柳的幼苗耐蔭能力強(qiáng),由此推測(cè)若干年后,該種群將成為優(yōu)勢(shì)種.
(3)若推測(cè)成立,該群落發(fā)生了次生演替.這種演替是指在原有植被雖已不存在,但原有土壤條件基本保留,甚至還保留了植物的種子或其他繁殖體的地方發(fā)生的演替.

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:選擇題

8.下列各組化合物中,可共同構(gòu)成某種細(xì)胞結(jié)構(gòu)且能同時(shí)存在于后面細(xì)胞中的一組是( 。
A.DNA和蛋白質(zhì):哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞
B.RNA和蛋白質(zhì):念珠藻
C.纖維素和果膠:硝化細(xì)菌
D.葉綠素和酶:水稻根尖細(xì)胞

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:選擇題

3.科學(xué)家在研究核糖體是如何認(rèn)讀遺傳密碼時(shí)發(fā)現(xiàn),原核生物mRNA中有一段與核糖體的rRNA互補(bǔ)結(jié)合的短核苷酸序列(SD序列),其一般位于mRNA的AUG的上游5-10個(gè)堿基處,認(rèn)讀過程如圖所示(已知AUG為起始密碼子,UAA為終止密碼子).下列說法正確的是( 。

原核生物mRNA的SD序列與rRNA結(jié)合機(jī)制示意圖.
A.上述過程中,mRNA通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中與核糖體結(jié)合
B.該圖表示的是基因控制 蛋白質(zhì)合成過程中的翻譯過程
C.成熟mRNA上具有啟動(dòng)子、終止子時(shí)該過程才能進(jìn)行
D.若基因中編碼半胱氨酸的ACG突變成ACT,該過程就此終止,說明ACT也是終止密碼子

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:解答題

1.2016年9月英國(guó)《新科學(xué)家》雜志披露:美國(guó)華裔科學(xué)家張進(jìn)團(tuán)隊(duì)利用“三父母嬰兒”技術(shù),使一對(duì)約旦夫婦成功產(chǎn)下一個(gè)健康男嬰(嬰兒母親的線粒體攜帶有亞急性壞死性腦病基因,曾導(dǎo)致多次流產(chǎn)、嬰兒夭折).所謂“三父母嬰兒”技術(shù),是指利用有線粒體基因缺陷的女性卵子中的健康細(xì)胞核和捐贈(zèng)者去掉細(xì)胞核的卵子,“拼裝”一個(gè)新的卵子,再通過一系列現(xiàn)代生物技術(shù),最終培育出正常嬰兒的技術(shù).請(qǐng)回答下列問題:
(1)為重新“拼裝”卵子,需要通過顯微操作進(jìn)行核移植.接下來(lái)他們又使用電脈沖方法來(lái)激活“拼裝”的卵子.
(2)在對(duì)“拼裝”卵子體外受精前,需要對(duì)收集的精子進(jìn)行獲能處理,哺乳動(dòng)物的處理方法有化學(xué)誘導(dǎo)法和培養(yǎng)法兩種.
(3)受精卵形成后,應(yīng)將其移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng).人的體外受精胚胎,即試管胚胎,可在8-16個(gè)細(xì)胞階段進(jìn)行胚胎移植.
(4)張進(jìn)告訴記者:他們碰巧、也是故意要“制造”男孩.因?yàn)槟行缘木粒體不會(huì)(填“會(huì)”或“不會(huì)”)傳給下一代,理由是線粒體位于精子的尾部,受精作用進(jìn)行時(shí)通常是含有細(xì)胞核的頭部進(jìn)入卵細(xì)胞,而尾部留在外面.

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