【題目】中國女藥學(xué)家屠呦呦因發(fā)現(xiàn)了青蒿素獲2015年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎,青蒿素是從植物黃花蒿莖葉中提取的有過氧基團的倍半萜內(nèi)酯藥物,控制瘧疾挽救了數(shù)百萬人的生命。為了獲取更多的青蒿素,科學(xué)家采用多種方法。
方法一:利用雌雄同株的野生型青蒿(二倍體,體細(xì)胞染色體數(shù)18條),通過傳統(tǒng)的育種和現(xiàn)代生物技術(shù)培育高青蒿素含量的植株。
方法二:科學(xué)家用基因工程技術(shù),利用酵母菌細(xì)胞合成青蒿素(如圖所示)
(1)若利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)進行青蒿素的工廠化生產(chǎn),可將青蒿素細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的細(xì)胞置于發(fā)酵罐中培養(yǎng),經(jīng)方式實現(xiàn)細(xì)胞數(shù)目的增多并產(chǎn)生大量的青蒿素。
(2)根據(jù)圖示代謝過程,科學(xué)家在培育能產(chǎn)生青蒿素的酵母菌細(xì)胞過程中,需要向酵母細(xì)胞中導(dǎo)入 , 繼而可利用技術(shù)檢測目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞。
(3)圖中①②過程無論發(fā)生在青蒿素細(xì)胞中,還是發(fā)生在酵母細(xì)胞中,都能產(chǎn)生相同的物質(zhì)FPP,原因是、。(寫出2點)
(4)實驗發(fā)現(xiàn),酵母細(xì)胞導(dǎo)入相關(guān)基因后,該基因能正常表達(dá),但酵母菌合成的青蒿素仍很少,根據(jù)圖解分析原因可能是。
【答案】
(1)愈傷組織;有絲分裂
(2)ADS酶基因、CYP71AV1酶基因;DNA分子雜交
(3)都具有FPP合成酶基因,F(xiàn)PP合成酶基因所攜帶的遺傳信息相同;不同細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄相同的模板鏈,轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中都遵循堿基互補配對原則,兩種生物共用一套遺傳密碼,都具有底物IPP
(4)酵母細(xì)胞中部分FPP用于合成固醇
【解析】(1)要獲得細(xì)胞產(chǎn)物可以先利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)進行青蒿素的工廠化生產(chǎn),應(yīng)將青蒿素細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織置于發(fā)酵罐中。愈傷組織通過進行有絲分裂得到大量細(xì)胞進而獲得更多的細(xì)胞產(chǎn)物。(2)由圖可知要產(chǎn)生青蒿素還必須有ADS酶基因和CYP71AV1酶基因,所以應(yīng)導(dǎo)入這兩個基因。要檢測目的基因是否導(dǎo)入到受體細(xì)胞可以采用DNA分子雜交技術(shù)。(3)兩種細(xì)胞中都含有FPP,由圖可知FPP需要FPP酶參與,說明這兩種細(xì)胞都有FPP合成酶基因,F(xiàn)PP合成酶基因所攜帶的遺傳信息相同。并且不同細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄相同的模板鏈,轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中都必須遵循堿基互補配對原則,兩種生物共用一套遺傳密碼,都具有底物IPP等。(4)由圖可知FPP后的代謝途徑可以分為兩種,如果青蒿素產(chǎn)量低,可能是FPP在ERG9酶的作用下合成了固醇?梢酝ㄟ^降低該酶的活性來提高青蒿素的產(chǎn)量。
【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解基因工程的原理及技術(shù)的相關(guān)知識,掌握基因工程的原理是利用DNA重組技術(shù),以及對植物培養(yǎng)的條件及過程的理解,了解植物組織培養(yǎng)就是在無菌和人工控制條件下,將離體的植物器官、組織、細(xì)胞,培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上,給予適宜的培養(yǎng)條件,誘導(dǎo)其產(chǎn)生愈傷組織、叢芽,最終形成完整的植株.
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【題目】關(guān)于基因型與表現(xiàn)型關(guān)系的敘述中,正確的是 ( )
A. 基因型相同,表現(xiàn)型也一定相同 B. 基因型不同,表現(xiàn)型也一定不同
C. 基因型僅是由表現(xiàn)型決定的 D. 在同樣的環(huán)境中,基因型相同,則表現(xiàn)型也一定相同
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【題目】火雞的性別決定方式是ZW型(♀ZW,♂ZZ).曾有人發(fā)現(xiàn)少數(shù)雌火雞(ZW )的卵細(xì)胞未與精子結(jié)合,也可以發(fā)育成二倍體后代.遺傳學(xué)家推測,該現(xiàn)象產(chǎn)生的原因可能是:卵細(xì)胞與其同時產(chǎn)生的三個極體之一結(jié)合,形成二倍體后代(WW的胚胎不能存活).若該推測成立,理論上這種方式產(chǎn)生后代的雌雄比例是
A. 雌:雄=1:1 B. 雌:雄=1:2
C. 雌:雄=3:1 D. 雌:雄=4:1
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【題目】下圖甲表示細(xì)胞中ATP反應(yīng)鏈,圖中a,b,c代表酶,A.B,C代表化合物;圖乙表示酶活性與溫度的關(guān)系。下列敘述正確的是
A.圖甲中的B含有2個高能磷酸鍵,C為腺嘌呤核糖核苷酸
B.神經(jīng)細(xì)胞吸收K+時,a催化的反應(yīng)加速,c催化的反應(yīng)被抑制
C.研究酶活性與溫度關(guān)系時,可以選擇過氧化氫和過氧化氫酶為實驗材料
D.圖乙中溫度為m時比n時酶活性低,此時更有利于酶的保存
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【題目】對下列幾種生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的敘述,正確的是
A. 細(xì)菌可在擬核區(qū)轉(zhuǎn)錄形成mRNA B. 傘藻沒有由膜包被的細(xì)胞器
C. 藍(lán)細(xì)菌在葉綠體中進行光合作用 D. 酵母菌在質(zhì)膜上進行需氧呼吸
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【題目】下圖表示一中間隔以半透膜(只允許水分子通過)的水槽,兩側(cè)分別加入等質(zhì)量的葡萄糖溶液和麥芽糖溶液。然后在半透膜兩側(cè)加入等質(zhì)量的麥芽糖酶,在加入麥芽糖酶前后A、B兩側(cè)液面的變化是
A. 加酶前A側(cè)上升,加酶后B側(cè)上升
B. 加酶前A側(cè)上升,加酶后B側(cè)下降
C. 加酶前A、B兩側(cè)液面不變,加酶后B側(cè)上升
D. 加酶前A、B兩側(cè)液面不變,加酶后B側(cè)下降
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【題目】將若干生理狀況基本相同,長度為3cm的鮮蘿卜條分為四組,分別置于三種濃度相同的溶液(實驗組)和清水(對照組)中,測量每組蘿卜條的平均長度,結(jié)果如下圖。據(jù)圖分析,下列敘述錯誤的是
A. 實驗說明蘿卜細(xì)胞膜上運載甘油的載體比葡萄糖載體數(shù)量多
B. 對照組中蘿卜條長度增加較少的原因是細(xì)胞壁的伸縮性較小
C. 蔗糖溶液中的蘿卜條不能恢復(fù)原長度是因為細(xì)胞外蔗糖溶液濃度仍大于或等于細(xì)胞液的濃度
D. 實驗結(jié)束后,實驗組中的蘿卜條的細(xì)胞液濃度都比實驗前大
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【題目】在家鼠的遺傳實驗中,一黑色家鼠與白色家鼠雜交(家鼠的毛色由兩對等位基因控制且獨立遺傳),F1均為黑色。F1雌雄個體進行交配得F2, F2中家鼠的毛色情況為黑色: 淺黃色:白色=9:6:1,則淺黃色個體中純合子比例為( )
A. 1/3 B. 1/8 C. 1/4 D. 1/2
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【題目】如圖表示一個由200個氨基酸構(gòu)成的蛋白質(zhì)分子。下列敘述正確的是( )
A. 該分子中含有198個肽鍵
B. 這200個氨基酸中至少有200個氨基
C. 合成該蛋白質(zhì)時相對分子質(zhì)量減少了3 600
D. 該蛋白質(zhì)中至少含有4個游離的羧基
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