8.(1)凝乳酶是奶酪生產(chǎn)中的關(guān)鍵性酶.從牛胃液中分離到的凝乳酶以催化能力強(qiáng)而被廣泛應(yīng)用,研究人員運(yùn)用基因工程技術(shù),將編碼該酶的基因轉(zhuǎn)移到了微生物細(xì)胞中.

①科學(xué)家已經(jīng)測(cè)出該酶的氨基酸序列,因此可以通過(guò)化學(xué)合成方法來(lái)獲取目的基因.獲得目的基因后,常利用PCR技術(shù)在體外將其大量擴(kuò)增.
②構(gòu)建重組DNA分子(如圖所示)最好選用BamHI和PstI限制酶,理由是提高重組DNA分子的比例(防止自身的黏性末端連接,防止目的基因與載體反向連接).
③工業(yè)化生產(chǎn)過(guò)程中,最初多采用重組大腸桿菌或芽孢桿菌生產(chǎn)凝乳酶,現(xiàn)多采用重組毛霉或重組的酵母菌來(lái)生產(chǎn),毛霉或酵母菌作為受體細(xì)胞的優(yōu)勢(shì)是含有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體可對(duì)蛋白進(jìn)行加工和修飾.
④研究發(fā)現(xiàn),如果將該凝乳酶20位和24位氨基酸改變?yōu)榘腚装彼,其催化能力將提?倍.科學(xué)家可以生產(chǎn)上述高效凝乳酶的現(xiàn)代生物工程技術(shù)是蛋白質(zhì)工程.
(2)轉(zhuǎn)基因技術(shù)和細(xì)胞工程在動(dòng)植物都有廣泛應(yīng)用,但是,胚胎工程只是指對(duì)動(dòng)物的配子或早期胚胎所進(jìn)行的多種顯微操作和處理技術(shù).
(3)生態(tài)工程是實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)最重要的手段之一,請(qǐng)寫出它遵循的基本原理(至少答三項(xiàng)):物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理、系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理.

分析 1、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.
2、胚胎移植的基本程序主要包括:①對(duì)供、受體的選擇和處理(選擇遺傳特性和生產(chǎn)性能優(yōu)秀的供體,有健康的體質(zhì)和正常繁殖能力的受體.用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理,用促性腺激素對(duì)供體母牛做超數(shù)排卵處理);②配種或人工授精;③對(duì)胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存(對(duì)胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查,此時(shí)的胚胎應(yīng)發(fā)育到桑椹或胚囊胚階段);④對(duì)胚胎進(jìn)行移植;⑤移植后的檢查.

解答 解:(1)①由于已經(jīng)測(cè)出該酶的氨基酸序列,故可推測(cè)出相應(yīng)的RNA和DNA的序列,因此可以通過(guò) 化學(xué)合成方法來(lái)獲取目的基因.獲得目的基因后,常利用 PCR技術(shù)在體外將其大量擴(kuò)增.
②由圖示可知,質(zhì)粒和外源DNA中共同含有且不會(huì)破壞目的基因的限制酶是BamHI和PstI,因此構(gòu)建重組DNA分子最好選用BamHI和PstI限制酶,這樣可以防止自身的黏性末端連接,防止目的基因與載體反向連接.
③毛霉較重組大腸桿菌或芽孢桿菌作為受體細(xì)胞的優(yōu)勢(shì)是毛霉為真核微生物,含有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體可對(duì)蛋白進(jìn)行加工和修飾.
④考查蛋白質(zhì)工程改造蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的步驟.通過(guò)分析想要的蛋白質(zhì)的功能,預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)應(yīng)有的結(jié)構(gòu),然后根據(jù)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)逆向推測(cè)控制該蛋白質(zhì)合成的基因的堿基組成及排列順序.最后就是將改造后的目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞,從而轉(zhuǎn)錄翻譯得出目的蛋白.
(2)胚胎工程只是指對(duì)動(dòng)物的配子或早期胚胎所進(jìn)行的多種顯微操作和處理技術(shù).
(3)生態(tài)工程是實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)最重要的手段之一,它遵循的基本原理有:物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理、系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理.
故答案為:
(1)①化學(xué)合成     PCR
②BamHI和PstI       提高重組DNA分子的比例(防止自身的黏性末端連接,防止目的基因與載體反向連接)
③含有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體可對(duì)蛋白進(jìn)行加工和修飾
④蛋白質(zhì)工程
(2)配子或早期胚胎
(3)物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理、系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因工程的相關(guān)知識(shí),要求考生識(shí)記基因工程的操作工具及具體的操作步驟,掌握各步驟中的相關(guān)細(xì)節(jié),能結(jié)合題干信息準(zhǔn)確答題,屬于考綱識(shí)記和理解層次的考查.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:選擇題

20.如圖是飯后和運(yùn)動(dòng)時(shí)血糖濃度變化曲線,下列分析不合理的是( 。
A.a-b上升主要是食物的消化、吸收所致
B.b-c合成肝糖原,e--f分解肝糖原
C.b-c和e--f胰高血糖素的分泌均增加
D.d--e下降的原因主要是糖的氧化分解加速

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:選擇題

1.某DNA分子中含腺嘌呤m個(gè),該DNA分子進(jìn)行第n次復(fù)制時(shí)需要游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸(  )
A.m×n 個(gè)B.m×2n個(gè)C.m×(2n-1)個(gè)D.m×2n-1個(gè)

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17.某病毒基因組+RNA含有200個(gè)堿基,其中A和U占?jí)A基總數(shù)的40%.如果由該 病毒基因組+RNA為模板合成一個(gè)DNA分子,則需要游離的堿基G多少個(gè)( 。
A.60B.120C.240D.無(wú)法確定

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3.下列幾幅圖表示真核生物細(xì)胞中進(jìn)行的一些重要生理活動(dòng),甲圖中DNA分子有a和d兩條鏈,將甲圖中某一片段放大后如乙圖所示,丙圖為人體某致病基因控制異常蛋白質(zhì)合成的過(guò)程示意圖.請(qǐng)據(jù)圖分析并回答下列問(wèn)題:
(1)甲圖顯示DNA復(fù)制的方式是半保留復(fù)制,該過(guò)程在胚胎干細(xì)胞中進(jìn)行的主要場(chǎng)所是細(xì)胞核,A和B均是DNA分子復(fù)制過(guò)程中所需要的酶,其中B酶的作用是將單個(gè)的脫氧核苷酸連接成脫氧核苷酸鏈,從而形成子鏈.
(2)圖乙中,7的名稱是胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸,沃森和克里克所構(gòu)建的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型用堿基對(duì)排列順序的多樣性解釋了 DNA分子的多樣性,堿基互補(bǔ)配對(duì)的高度精確性保證了 DNA遺傳信息的穩(wěn)定傳遞.
(3)細(xì)胞中相同DNA進(jìn)行轉(zhuǎn)錄過(guò)程時(shí)起始點(diǎn)不完全相同填“都相同”、“都不同”或“不完全相同”,其原因是不同組織細(xì)胞中基因的選擇性表達(dá).
(4)圖丙中若致病基因由正常基因的中聞部分堿基替換而來(lái),則兩種基因所得物質(zhì)b的長(zhǎng)度是相同的.(填“相同”“不同”或“不一定”),從人類遺傳病的類型來(lái)分析,不攜帶遺傳病致病基因的個(gè)體會(huì)患的遺傳病類型是染色體異常遺傳。

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13.科研人員為研究枇杷植株在不同天氣條件下的光合特征,對(duì)其凈光合速率和氣孔導(dǎo)度進(jìn)行了測(cè)定,結(jié)果如下.下列有關(guān)敘述正確的是( 。
A.陰天時(shí)凈光合速率下降的時(shí)間與氣孔導(dǎo)度的下降時(shí)間一致
B.晴天時(shí)出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象主要是因?yàn)楣庹者^(guò)強(qiáng)抑制了光合作用
C.兩種條件下枇杷凈光合速率峰值出現(xiàn)的早晚均與光照強(qiáng)度無(wú)關(guān)
D.實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示枇杷植株適合種植在光線弱的蔭蔽環(huán)境中

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:解答題

19.圖是某高等植物細(xì)胞中光合作用過(guò)程圖解,圖中字母代表相應(yīng)物質(zhì),數(shù)字代表一定的生理過(guò)程.請(qǐng)據(jù)圖回答:

(1)該生理過(guò)程所產(chǎn)生的物質(zhì)A、F可被同一細(xì)胞中其他生理過(guò)程利用,物質(zhì)A、F被利用的場(chǎng)所分別是線粒體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì).
(2)研宄者向葉綠體中注入被放射性同位素標(biāo)記的B物質(zhì),并將植物置于光照等其他條件均適宜的環(huán)境中一段時(shí)間后,采用一定的方法檢測(cè)光合產(chǎn)物葡萄糖中是否出現(xiàn)了放射性;研究者進(jìn)行此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的目的是控究外源提供的B物質(zhì)[H]是否可以被光合作用(暗反應(yīng),C3的還原)所利用.
若向葉綠體中注入被放射性同位素標(biāo)記的C物質(zhì),在光合產(chǎn)物葡萄糖中不會(huì)(“會(huì)”或“不會(huì)”)出現(xiàn)放射性.在研宄過(guò)程中細(xì)胞并沒(méi)有從外界吸收E物質(zhì),也沒(méi)有向外界釋放E物質(zhì),若在這種情況下測(cè)得細(xì)胞光合作用產(chǎn)生了0.12mol/h的A物質(zhì),那么該細(xì)胞呼吸作用消耗的葡萄糖為0.02mol/h.
(3)在突然增強(qiáng)光照的情況下檢測(cè)到圖中的A物質(zhì)產(chǎn)生量突然增多,但不久又恢復(fù)到正常水平.使A物質(zhì)無(wú)法維持在一個(gè)較高水平的最可能外因是圖中E物質(zhì)的供應(yīng)量未能同步增加.在同一過(guò)程中C3的變化規(guī)律是先突然減少,但不久又恢復(fù)正常水平.假如外界環(huán)境持續(xù)黑暗則圖示的四個(gè)過(guò)程會(huì)停止的是1234.

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:解答題

16.催產(chǎn)素是由下丘腦合成、垂體后葉釋放的一種九肽激素,可在女性分娩時(shí)促進(jìn)子宮收縮,在哺乳期刺激乳汁排出,還可以幫助孤獨(dú)癥患者克服社交中的羞澀感.請(qǐng)回答:
(1)在合成催產(chǎn)素的過(guò)程中會(huì)脫去8個(gè)水分子.
(2)孤獨(dú)癥患者不可以(填“可以”或“不可以”)口服催產(chǎn)素以達(dá)到緩解癥狀的目的.
(3)嬰兒吮吸乳頭時(shí),刺激信息傳入下丘腦,引起催產(chǎn)素的合成,促進(jìn)乳腺射乳.在此基礎(chǔ)上可形成條件反射(填“條件反射”或“非條件反射”),嬰兒的哭聲也能引起射乳.
(4)催產(chǎn)素對(duì)乳汁分泌等生理活動(dòng)的調(diào)節(jié)與神經(jīng)調(diào)節(jié)相比具有作用時(shí)間比較長(zhǎng),作用范圍較廣泛,反應(yīng)速度較緩慢的作用特點(diǎn).(寫出兩點(diǎn))
(5)分娩時(shí)疼痛刺激引起催產(chǎn)素分泌,促進(jìn)胎兒產(chǎn)出,而胎兒對(duì)子宮頸的刺激進(jìn)一步增加催產(chǎn)素的分泌,直到胎兒產(chǎn)出,此過(guò)程屬于正反饋(填“正反饋”或“負(fù)反饋”)調(diào)節(jié).同時(shí)疼痛刺激還能傳至大腦皮層,使之產(chǎn)生痛覺(jué).

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科目:高中生物 來(lái)源:2016屆山東師范大學(xué)附屬中學(xué)高三上學(xué)期第二次模擬生物試卷(解析版) 題型:選擇題

下圖為某種單基因常染色體隱性遺傳病的系譜圖(深色代表的個(gè)體是該遺傳病患者,其余為表現(xiàn)型正常個(gè)體)。近親結(jié)婚時(shí)該遺傳病發(fā)病率較高,假定圖中第IV代的兩個(gè)個(gè)體婚配生出一個(gè)患該遺傳病子代的概率為1/48,那么,得出此概率值需要的限定條件是

A.I-2和I-4必須是純合子

B.II-1、III-1和III-4必須是純合子

C.II-4、II-5、IV-1和IV-2必須是雜合子

D.II-2、II-3、III-2和III-3必須是雜合子

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同步練習(xí)冊(cè)答案