题目内容

干扰素在人体中是由免疫细胞合成并分泌的一种糖蛋白,几乎能抵御所有病毒引起的感染。传统生产方法成本高、产量低,获得的干扰素在体外不易保存。用生物技术手段可以缓解这些问题。请回答相关问题。
(1)利用基因工程生产干扰素,过程是:
①从健康人体的外周静脉血分离能合成干扰素的免疫细胞,从中提取             ,经反转录获取目的基因。
②用限制酶处理载体和目的基因后,用DNA连接酶处理,形成基因表达载体,该载体的化学本质是               。
③若选择大肠杆菌作为受体细胞,常用的转化方法是用Ca2+ 处理,使其成为                 ,在一定温度条件下完成转化。
④在培养液中培养一段时间后,离心后取      (答“上清液”或“菌体”),经进一步处理获得产物,进行产物鉴定时可采用                   技术。
(2)利用蛋白质工程对干扰素进行改造,基本途径是:
预期蛋白质功能→                 →                   →找到对应的脱氧核苷酸序列。
(3)利用细胞工程生产干扰素,设计思路是:将相应免疫细胞和瘤细胞融合,筛选出______   ___,经细胞培养可获得大量干扰素。

(1)①mRNA(2分)②DNA(1分)③感受态细胞(2分)④菌体(2分)抗原抗体杂交(2分)
(2)设计预期蛋白质结构(2分) 推测氨基酸序列(2分)
(3)杂交瘤细胞(2分)

解析试题分析:(1)反转录是以信使RNA为模板,通过反转录酶,合成DNA的过程。从免疫细胞中提取的是mRNA。载体是将目的基因转移至受体细胞的一种能自我复制的DNA分子,最常用的载体是细菌质粒、噬菌体和动植物病毒。将目的基因导入微生物细胞,最常用的是大肠杆菌,其转化方法是:先用Ca2+ 处理,使其成为感受态细胞,再将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合,在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子,完成转化过程。培养一段时间后,离心后取菌体,经进一步处理获得产物,鉴定采用技术是抗原-抗体杂交。
(2)蛋白质工程的流程是:预期蛋白质功能→设计预期蛋白质结构→推测氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列。
(3)动物细胞融合技术中,细胞融合后会出现3融合细胞,B淋巴细胞自身融合的细胞、骨髓瘤细胞自身融合的细胞、杂交瘤细胞,需要经过选择性培养基筛选出所需要的杂交瘤细胞,即能产生特异性的干扰素,又能无限繁殖。
考点:本题以“干扰素”作为素材,考查基因工程,蛋白质工程和细胞工程的相关知识,意在考查考生理解所学知识的要点、获取信息能力的培养,难度不大。

练习册系列答案
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美英两位科学家因为在胚胎干细胞研究方面的“基因靶向”技术获得2007年度诺贝尔生理学或医学奖。“基因靶向”技术是指利用细胞脱氧核糖核酸(DNA)可与外源性DNA 同源序列发生同源重组的性质,定向改造生物某一基因的技术。有科研小组通过右图所示的“基因靶向”技术将小鼠棕褐色的毛色基因导入黑色纯种小鼠细胞的ES细胞中。请据图回答下列问题:

⑴ ES细胞来自第3.5天小鼠囊胚中的   (填字母)细胞,理论上该细胞具有            
性。
⑵ 在胚胎移植过程中,供、受体动物选择好后,要用激素进行                           
的处理,使供、受体的生理状态相同,以保证移植的胚胎能够继续正常发育。
⑶ 该实验得到的带突变基因的嵌合体小鼠体内至少有        种基因型的体细胞。
⑷ 取患者的淋巴细胞(脐带血细胞)作为               细胞,插入正常的外源基因后,再回输体内,以替代、修复或纠正有缺陷的基因,这种方法称为             ;
⑸ 与该技术相似,将抗虫基因导入棉花细胞中后产生的愈伤组织可通过   培养分散成单细胞,这种细胞称为     细胞,可发育成胚状体,从而获得大量抗虫棉。
⑹ 皮肤细胞是高度分化的细胞,其分化的根本原因是              ,皮肤干细胞经诱导能分化得到多种体细胞,其物质基础是                        。

人类的甲型血友病为伴X隐性遗传疾病,致病基因用字母h表示;粘多糖病、葡萄糖—6磷酸脱氢酶缺乏症(俗称蚕豆黄)均为单基因遗传病,其中粘多糖病基因与正常基因可用字母A或a表示,蚕豆黄病基因与正常基因可用字母E或e表示。
下列为甲、乙家族通婚的遗传系谱图,通婚前,甲家族不具有粘多糖致病基因,乙家族不具有蚕豆黄致病基因。请据图回答。(已知Ⅰ-2不具蚕豆黄致病基因)

1)由上图可推知由常染色体上基因控制的疾病是                           
2)在人群中,平均每2500人中有1位粘多糖病患者,Ⅱ-6产生具粘多糖致病基因配子的几率是               ,Ⅱ代的5号与6号再生一个患两种病孩子的机率是           。
3)选择人群中与Ⅰ-1与Ⅰ-2的基因型一致的婚配家庭进行统计调查,结果发现他们所生子女中,儿子的表现型及其比例是:血友病兼蚕豆黄病:仅血友病:仅蚕豆黄病:正常为9:1:1:9,Ⅰ-1的基因型是                          ,理论上Ⅰ-1与Ⅰ-2再生一个与Ⅱ-4基因型相同的孩子的几率是                    。
4)Ⅳ-3号在孕期进行胚胎细胞染色体检验,发现第7号、第9号染色体因为彼此交叉互换而与正常人不同,(见下图)。已知7号染色体的片段重复会出现胚胎流产,9号染色体的部分片段减少会出现先天痴呆。

Ⅳ-3号细胞中的基因组成是否有变化?                ;上述2条染色体变异类型分别为                       ;Ⅳ-3号将会出现              现象。

巨桉原产澳大利亚东部沿海,广泛用于人工造林,具有适应性强和经济价值高的特点。菊苣是生长在林下的、高产优质的饲用牧草。请分析回答:
(1)若在巨桉人工林下套种适宜的经济作物,不仅可以充分利用       等资源,还可以提高群落物种的           。
(2)巨桉凋落叶分解过程中会释放某些小分子有机物。为研究这些物质对菊苣幼苗生长的影响,科研人员采集新鲜凋落的巨桉树叶,与土壤混合后置于花盆中,将菊苣种子播种其中,出苗一段时间后测定菊苣各项生长指标,结果见下表。

分组
凋落叶含量
(g /盆)
植株干重
(g /10株)
光合色素含量
(mg /g)
净光合速率
(μmolCO2  /m2/s)
C5羧化形成C3效率
(μmolCO2  /m2/s)
对照组
0
7.78
2.74
9.77
0.040
实验组1
30
3.60
2.28
7.96
0.040
实验组2
90
1.14
1.20
4.76
0.028
①植物体内的光合色素主要分布在叶绿体的       。测定菊苣叶片光合色素含量时,常用       (试剂)提取光合色素。
② 实验组与对照组相比,菊苣幼苗的净光合速率       。在巨桉凋落叶含量低时,其释放的某些小分子有机物使       ,直接导致       减弱;在巨桉凋落叶含量高时,这些小分子有机物还能使       下降,导致植物对       的利用下降。上述结果表明,巨桉凋落叶释放的某些小分子有机物对菊苣幼苗的光合作用有       。
(3)进一步研究表明,巨桉对某山区的多种植物的影响与对菊苣的影响相同。若在此地区大面积种植巨桉,可能会影响当地生态系统的       。

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