【題目】干擾素是動(dòng)物或人體細(xì)胞受到病毒侵染后產(chǎn)生的一種糖蛋白，幾乎能抵抗所有病毒引起的感染。它是一種抗病毒的特效藥，并對(duì)治療某些癌癥也有一定的療效。傳統(tǒng)的干擾素生產(chǎn)方法成本高、產(chǎn)量低，獲得的干擾素在體外不易保存。用生物技術(shù)手段可以解決這些問題。

Ⅰ.利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)干擾素。

（1）從健康人體外周靜脈血分離出能合成干擾素的細(xì)胞，從中提取___________，經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄獲取目的基因。

（2）基因工程技術(shù)的核心步驟是________________，此過程需使用________________酶。為使干擾素基因在受體細(xì)胞中能夠表達(dá)和發(fā)揮作用，需要把目的基因插入表達(dá)載體的__________和__________之間。

（3）若選擇大腸桿菌作為受體細(xì)胞，常使用______處理，使其成為__________細(xì)胞，在一定溫度下完成轉(zhuǎn)化。

（4）采用PCR技術(shù)可驗(yàn)證干擾素基因是否已經(jīng)導(dǎo)入受體細(xì)胞。該P(yáng)CR反應(yīng)體系的主要成分應(yīng)包含：擴(kuò)增緩沖液（含Mg2+）、水、4種脫氧核苷酸、模板DNA、_______________和________________。

（5）在培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時(shí)間后，經(jīng)進(jìn)一步處理獲得產(chǎn)物，進(jìn)行產(chǎn)物鑒定時(shí)可采用_________________技術(shù)。

Ⅱ.利用蛋白質(zhì)工程技術(shù)改造干擾素。

為解決干擾素在體外不易保存的問題，科學(xué)家通過分析干擾素中的氨基酸種類，嘗試將其分子中的個(gè)別氨基酸進(jìn)行替換，以延長(zhǎng)干擾素在體外的保存期�？梢�，若要改變蛋白質(zhì)的功能，需先設(shè)計(jì)預(yù)期______________ ，再推測(cè)_____________，找到對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列。但改造干擾素最終還需通過改變________來實(shí)現(xiàn)。

【答案】 mRNA 構(gòu)建基因表達(dá)載體 限制酶、DNA連接 啟動(dòng)子 終止子 Ca2+ 感受態(tài) Taq酶（熱穩(wěn)定的DNA聚合酶） 引物 抗原抗體雜交 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu) 氨基酸序列 基因

【解析】試題分析：本題考查基因工程和蛋白質(zhì)工程的相關(guān)知識(shí)，通過分析基因工程的原理、工具及操作步驟，蛋白質(zhì)工程的基本途徑，再結(jié)合題中問題進(jìn)行解答。

Ⅰ、（1）逆轉(zhuǎn)錄是指以mRNA為模板合成DNA，因此從健康人體的外周靜脈血分離能合成干擾素的免疫細(xì)胞，從中提取mRNA。

（2）該載體為質(zhì)粒，其化學(xué)本質(zhì)是環(huán)狀DNA，利用DNA連接酶和限制酶將目的基因插入載體的啟動(dòng)子與終止子之間，與載體結(jié)合后構(gòu)成重組質(zhì)粒，即基因表達(dá)載體；基因工程的核心步驟是構(gòu)建基因表達(dá)載體。

（3）將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞常用感受態(tài)轉(zhuǎn)化法，即常用Ca2+處理大腸桿菌，使其成為感受態(tài)細(xì)胞，在一定溫度條件下完成轉(zhuǎn)化。

（4）PCR反應(yīng)體系的主要成分應(yīng)包含：擴(kuò)增緩沖液（含Mg2+）、水、4種脫氧核糖核苷酸、模板DNA、干擾素基因特異的DNA引物對(duì)和熱穩(wěn)定DNA聚合酶。

（5）檢測(cè)目的基因是否表達(dá)產(chǎn)生產(chǎn)物可采用抗原抗體雜交技術(shù)。

Ⅱ、利用蛋白質(zhì)工程對(duì)干擾素進(jìn)行改造，基本途徑是：預(yù)期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計(jì)預(yù)期蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)氨基酸序列→找到對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列；蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過基因修飾或基因合成，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求，所以改造干擾素最終還需通過改變基因來實(shí)現(xiàn)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】下列哪一項(xiàng)不屬于細(xì)胞膜的功能（ ）

A. 控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞

B. 將產(chǎn)生的抗體分泌到細(xì)胞外

C. 維持細(xì)胞內(nèi)的小環(huán)境穩(wěn)定

D. 使細(xì)胞內(nèi)的各種生物化學(xué)反應(yīng)加快

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科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】蛋白質(zhì)是決定生物體結(jié)構(gòu)和功能的重要物質(zhì)。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )

A．細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的載體都是蛋白質(zhì)

B．氨基酸之間脫水縮合生成的H2O中，氫來自于氨基和羧基

C．細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)發(fā)生水解時(shí)，通常需要另一種蛋白質(zhì)的參與

D．蛋白質(zhì)的基本性質(zhì)不僅與碳骨架有關(guān)，而且也與功能基團(tuán)相關(guān)

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科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】生物學(xué)基礎(chǔ)研究成果已應(yīng)用到醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。下列敘述中，不符合這種情況的是

A. 根據(jù)DNA分子的特異性，進(jìn)行親子鑒定

B. 基于細(xì)胞呼吸的原理，釆用套種、合理密植、大棚種植等措施增加作物產(chǎn)量

C. 在細(xì)胞膜的功能研究基礎(chǔ)上，開發(fā)人工腎治療尿毒癥

D. 根據(jù)基因重組的原理，培育抗蟲棉

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科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】科研人員將細(xì)胞內(nèi)分離出來的核糖體分別與斐林試劑、蘇丹Ⅲ染液、雙縮脲試劑以及二苯胺試劑進(jìn)行反應(yīng),結(jié)果如下表:

實(shí)驗(yàn)處理

A

B

C

D

顏色變化

藍(lán)色→紫色

藍(lán)色→藍(lán)色

棕紅色→棕紅色

無色→X

據(jù)表回答下列問題:

(1) A實(shí)驗(yàn)處理中所用的試劑為___________________,由此可判斷構(gòu)成核糖體的大分子化合物中必然有______________。

(2) B實(shí)驗(yàn)處理中所用的試劑為____,該處理操作過程中還需要進(jìn)行______________1～2分鐘。

(3) 若C實(shí)驗(yàn)處理中需要用到顯微鏡,可知該處理中所用試劑應(yīng)當(dāng)為_____________。

(4)若實(shí)驗(yàn)證明構(gòu)成核糖體的某大分子化合物中含有大量尿嘧啶,則可斷定此化合物是_______。

(5) 已知二苯胺試劑為無色，可與核酸上的脫氧核糖在酸性條件下產(chǎn)生藍(lán)色絡(luò)合物。若已知構(gòu)成核糖體的化合物中沒有DNA，則X應(yīng)當(dāng)為__________色。

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科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】豌豆素是野生型豌豆產(chǎn)生的一種抵抗真菌侵染的化學(xué)物質(zhì)。決定產(chǎn)生豌豆素的基因A對(duì)a為顯性，基因B對(duì)豌豆素的產(chǎn)生有抑制作用，而基因b沒有。下面是利用兩個(gè)不能產(chǎn)生豌豆素的純種品系（甲、乙）及純種野生型豌豆進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,根據(jù)結(jié)果回答下列問題：

實(shí)驗(yàn)一：野生型×品系甲→F1無豌豆素→F1自交→F2中無豌豆素：有豌豆素=3:1，

實(shí)驗(yàn)二：品系甲×品系乙→F1無豌豆素→F1自交→F2中無豌豆素：有豌豆素=13:3。

（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)________，可判斷與豌豆素產(chǎn)生有關(guān)的兩對(duì)基因（A、a和B、b）位于_____對(duì)同源染色體上。品系甲和品系乙兩種豌豆的基因型分別是_____、________。

（2）實(shí)驗(yàn)一F2中不能產(chǎn)生豌豆素的植株，其基因型可能為_______________。若欲進(jìn)一步判定其基因型，最簡(jiǎn)便的方法是_____________________。

（3）實(shí)驗(yàn)二F2中不能產(chǎn)生豌豆素的植株基因型共有_____種，其中雜種植株占比為_______。

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【題目】[生物一選修1：生物技術(shù)實(shí)踐]

泡菜和酸奶的制作都離不開乳酸菌。請(qǐng)回答下列一種相關(guān)的問題。

(1)制作泡菜時(shí)，泡菜壇需要加水密封，目的是_____________。制作期間，是否需要定時(shí)排氣？為什么？_________________。一般地說，泡制14天后的泡菜中_____________的含量較低，不會(huì)危害人體健康，適合食用。

(2)為了比較不同培養(yǎng)基上乳酸菌的生長(zhǎng)效果，某同學(xué)制備了3種無菌培養(yǎng)基，再量取1mL乳酸菌發(fā)酵奶，進(jìn)行梯度稀釋后取10-8稀釋液，分別接種到上述的3種培養(yǎng)基上，然后置于37°C環(huán)境中培養(yǎng)，第5天用直尺在放大鏡下測(cè)量菌落直徑。

①配制本實(shí)驗(yàn)的培養(yǎng)基時(shí)需要加入___________，使培養(yǎng)基能夠凝固。配制好的培養(yǎng)基還需要放入________中進(jìn)行徹底滅菌。

②采用________法，將乳酸菌稀釋液分別接種到3種培養(yǎng)基上。接種要求在酒精燈的火焰旁進(jìn)行，目的是______________________。

③菌落直徑大的培養(yǎng)基更適合用于培養(yǎng)乳酸菌，原因是_____________________。

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【題目】火雞有時(shí)能孤雌生殖，即卵不經(jīng)過受精也能發(fā)育成正常的新個(gè)體。這有三個(gè)可能的機(jī)制:①卵細(xì)胞形成時(shí)沒有經(jīng)過減數(shù)分裂，與體細(xì)胞染色體組成相同；②卵細(xì)胞與來自相同卵母細(xì)胞的一個(gè)極體受精；③卵細(xì)胞染色體加倍。請(qǐng)預(yù)期每一種假設(shè)機(jī)制所產(chǎn)生的子代的性別比例理論值(性染色體組成為WW的個(gè)體不能成活）

A. ①雌：雄=1:1；②雌1雄=1:1；③雌：雄=1:1

B. ①全雌性；②雄：雄=4：1；③雌：雄=1：1

C. ①雌：雄=1：；②雌：雄=2：1；③全雄性

D. ①全雌性；②雌：雄=4:1；③全雄性

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科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】基因工程又稱基因拼接技術(shù)和DNA重組技術(shù)，包括以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：目的基因的獲取→基因表達(dá)載體的構(gòu)建→將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞→目的基因的檢測(cè)與鑒定�；卮鹣铝邢嚓P(guān)問題：

（1）在基因工程中，獲取目的基因主要有兩大途徑，即____________和從生物材料中分離。如果利用某植物為材料，同時(shí)構(gòu)建cDNA文庫(kù)和基因組文庫(kù)，兩者相比cDNA文庫(kù)中含有的基因數(shù)目比基因組文庫(kù)中的__________（多/少）。

（2）在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，經(jīng)常使用質(zhì)粒載體作為基因工程的工具，其應(yīng)具備的基本條件有__________（答出兩點(diǎn)即可）。除滿足上述基本條件外，還需具有啟動(dòng)子和終止子。啟動(dòng)子是__________酶識(shí)別并結(jié)合的部位。這一步驟中通常還會(huì)利用到DNA連接酶，常見的有E·coliDNA連接酶和T4DNA連接酶，其中既能連接黏性末端又能連接平末端的是__________。

（3）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞時(shí)，如果受體為植物細(xì)胞，采用最多的方法是__________，如果受體為動(dòng)物細(xì)胞，采用最多的方法是__________。

（4）最后，要檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物的DNA上是否插入了目的基因，經(jīng)常采用的檢測(cè)方法是_______________。

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