7.科學(xué)家把c-Myc等4個關(guān)鍵基因通過逆轉(zhuǎn)錄病毒轉(zhuǎn)入小鼠的成纖維細(xì)胞,使其變成未成熟的細(xì)胞-誘導(dǎo)多能干細(xì)胞即iPS細(xì)胞,而未成熟的細(xì)胞能夠發(fā)育成機體內(nèi)所有類型的細(xì)胞.
(1)題中的逆轉(zhuǎn)錄病毒相當(dāng)于基因工程基本工具中的運載體;構(gòu)建基因表達(dá)載體時對核苷酸序列有嚴(yán)格要求的工具酶是限制性核酸內(nèi)切酶,它能識別雙鏈DNA分子中的特定核苷酸序列,并能使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開.
(2)目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi),并且在其內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程稱為轉(zhuǎn)化.
(3)若想增強病毒顆粒的感染性,可利用蛋白質(zhì)工程技術(shù)改造病毒外殼蛋白的結(jié)構(gòu),并最終通過對基因進(jìn)行操作來完成.

分析 基因工程的工具:
(1)限制酶:能夠識別雙鏈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核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂.
(2)DNA連接酶:連接的是兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵.
(3)運載體:常用的運載體:質(zhì)粒、噬菌體的衍生物、動植物病毒.
iPS細(xì)胞在功能上,具有發(fā)育的全能性,可分化形成多種組織細(xì)胞,實質(zhì)是基因選擇性表達(dá),但不同部位的細(xì)胞DNA、基因、轉(zhuǎn)運RNA相同,但RNA和蛋白質(zhì)不完全相同.

解答 解:(1)由于逆轉(zhuǎn)錄病毒能將c-Myc等4個關(guān)鍵基因轉(zhuǎn)入小鼠的成纖維細(xì)胞,所以逆轉(zhuǎn)錄病毒相當(dāng)于基因工程基本工具中的運載體;構(gòu)建基因表達(dá)載體時需要限制酶和DNA連接酶,其中對核苷酸序列有嚴(yán)格要求的工具酶是限制酶,它能識別雙鏈DNA分子中的特定核苷酸序列,并能使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開.
(2)目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi),并且在其內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程稱為轉(zhuǎn)化.
(3)若想增強病毒顆粒的感染性,可利用蛋白質(zhì)工程技術(shù)改造病毒外殼蛋白的結(jié)構(gòu),并最終通過對基因進(jìn)行操作來完成.
故答案為:
(1)運載體(或載體)   限制性核酸內(nèi)切酶(或限制酶)  識別雙鏈DNA分子中的特定核苷酸序列,并能使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開    
(2)轉(zhuǎn)化  
(3)蛋白質(zhì)工程  基因

點評 本題考查基因工程和蛋白質(zhì)工程的相關(guān)知識,意在考查學(xué)生的識記能力和判斷能力,運用所學(xué)知識綜合分析問題的能力.

練習(xí)冊系列答案
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20.下列不可作為基因工程中的標(biāo)記基因的是( 。
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19.呼吸作用的產(chǎn)物CO2與H2O中的氧元素分別來自( 。
A.C6H12O6、H2O;O2B.C6H12O6;O2C.O2;C6H12O6D.O2;C6H12O6、H2O

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15.下列關(guān)于純合子和雜合子的敘述,正確的是( 。
A.純合子中不含隱性基因B.雜合子的雙親至少一方是雜合子
C.純合子雜交后代是純合子D.雜合子自交的后代有雜合子

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2.如圖為某只果蠅正在進(jìn)行分裂的細(xì)胞,下列關(guān)于該圖的敘述,正確的是( 。
A.該細(xì)胞處于有絲分裂后期B.該細(xì)胞中有4對同源染色體
C.該細(xì)胞為一只雄性果蠅的細(xì)胞D.該圖細(xì)胞中沒有同源染色體

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12.纖維素分解菌能夠產(chǎn)生纖維素酶分解纖維素.回答下列問題:
(1)在培養(yǎng)纖維素分解菌的過程中,進(jìn)行平板劃線時,每次劃線結(jié)束后仍然要灼燒接種環(huán),及時殺死接種環(huán)上殘留的菌種,避免細(xì)菌污染環(huán)境或感染實驗操作者本人.
(2)在篩選纖維素分解菌的過程中,通常用剛果紅染色法,這種方法能夠通過顏色反應(yīng)直接對纖維素分解菌進(jìn)行篩選.甲同學(xué)在實驗時得到了如圖所示的結(jié)果,則纖維素分解菌位于A內(nèi).   A.③B.①②C.②③D.①②③
(3)乙同學(xué)打算從牛胃中分離纖維素分解菌并計數(shù),與分離醋酸菌相比,進(jìn)行培養(yǎng)時除了營養(yǎng)不同外,最主要的實驗條件差別是保證無氧環(huán)境環(huán)境,該同學(xué)采用活菌計數(shù)法統(tǒng)計的菌落數(shù)目往往比活菌的實際數(shù)目小(低).

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19.轉(zhuǎn)基因抗病香蕉的培育過程如下圖所示.質(zhì)粒上有 PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ等四種限制酶切割位點,同時質(zhì)粒中含有卡那霉素的抗性基因.以下敘述正確的是( 。
A.轉(zhuǎn)基因抗病香蕉實質(zhì)是人為基因重組,具有不定向變異的特點
B.構(gòu)建含抗病基因的重組DNA分子A時,應(yīng)選用的限制酶有PstⅠ、EcoRⅠ
C.可以在香蕉組織塊的培養(yǎng)基中加入卡那霉素,以篩選成功導(dǎo)入重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌
D.過程中構(gòu)建的重組質(zhì)粒除了目的基因和標(biāo)記基因還應(yīng)該包含起始密碼子和終止密碼子

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16.在菲律賓首都馬尼拉郊外的田野里,一種被稱為“金色大米”的轉(zhuǎn)基因水稻已經(jīng)悄然收獲.這種轉(zhuǎn)基因大米可以幫助人們補充每天必須的維生素A.由于含有可以生成維生素A的β一胡蘿卜素.它呈現(xiàn)金黃色澤,故稱“金色大米”.“金色大米”的培育流程如圖所示.請回答下列問題(已知酶Ⅰ的識別序列和切點是-G↓GATCC-,酶Ⅱ的識別序列和切點是-↓GATC-).

(1)培育“金色大米”的基因工程操作四步曲中,其核心是基因表達(dá)載體的構(gòu)建.通過該操作形成了圖中的c(填字母),它的構(gòu)成至少包括目的基因、啟動子、終止子、標(biāo)記基因等.
(2)在研究過程中獲取了目的基因后采用PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增,在構(gòu)建c過程中目的基因用限制酶Ⅱ(限制酶Ⅰ或限制酶Ⅱ)進(jìn)行了切割,檢驗重組載體導(dǎo)入能否成功需要利用基因Ⅰ作為標(biāo)記基因.
(3)過程d通常采用花粉管通道法方法,過程e運用了植物組織培養(yǎng)技術(shù),在該技術(shù)應(yīng)用的過程中,關(guān)鍵步驟是利用含有一定營養(yǎng)和激素的培養(yǎng)基誘導(dǎo)植物細(xì)胞進(jìn)行脫分化和再分化.
(4)若希望該轉(zhuǎn)基因水稻生產(chǎn)的“金色大米”含維生素A含量更高、效果更好,則需要用過蛋白質(zhì)工程手段對合成維生素A的相關(guān)基因進(jìn)行設(shè)計,該工程是一項難度很大的工程,目前成功的例子不多,主要的原因是因為蛋白質(zhì)的高級結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜,目前對很多蛋白質(zhì)的高級結(jié)構(gòu)還不了解.

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某同學(xué)做了一個用以測定光照強度與生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性關(guān)系的實驗。將若干小球藻、水草及小魚各一份(完全相同)放入甲、乙兩個等同的盛有河水的玻璃缸,使之處于氣密狀態(tài),對乙缸進(jìn)行遮光處理。甲缸處于相同的溫度的暗室中,并從距玻璃缸0.3m處用不同功率的燈泡分別給予光照1h。期間用儀器記錄了容器內(nèi)氧氣濃度的變化(濃度單位是g/m3),結(jié)果如下表。

實驗結(jié)果記錄表

15W

20W

25W

30W

35W

40W

45W

甲缸

-6

-4

-2

0

+2

+5

+10

乙缸

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

(1)甲生態(tài)缸在光照25W時光合作用產(chǎn)生的總氧氣量是 g/m3。

(2)光照強度至少大于 W時,才能維持甲缸生態(tài)系統(tǒng)處于相對穩(wěn)定狀態(tài)。

(3)僅根據(jù)上表數(shù)據(jù),能否計算出一定光照條件下,生態(tài)缸中綠色植物向水體釋放的氧氣量 (能、否),原因 。

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