题目内容
12．回答下列有关生物工程的问题．Ⅰ、生物工程是改造生物的结构与功能的主要手段．生物工程的四个主要领域并不是各自独立的，而是相互联系、相互渗透的．它们之间的关系示意如图：
（1）人类最早运用的生物工程技术是发酵工程．图中编号①指的是微生物．请列出图中编号②工程在生产生活实践中的两个应用实例．
（2）筛选抗癌药物经常要运用动物细胞培养技术．单克隆抗体的生产过程利用了生物工程中的动物细胞融合技术．
Ⅱ、生物工程中的核心技术是基因工程．下图是利用基因工程方法生产人生长激素的示意图．根据下图回答问题（限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ切割形成的末端均不相同）：
（3）过程②必需的酶是逆转录酶酶，过程④必需的酶是DNA连接酶酶．
（4）为了使目的基因和质粒B定向连接并且有利于受体细胞的筛选，酶1是EcoRⅠ．
（5）如果用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ同时对重组质粒C进行切割，假设同时只有任意两个位点被切断且每次机会相等，则形成含有完整四环素抗性基因的DNA片段的概率是$\frac{1}{6}$．
（6）作为受体的大肠杆菌细胞内，应不含青霉素抗性基因和四环素抗性基因基因，以利于筛选出含重组载体的受体菌．
分析 Ⅰ、生物工程包括：细胞工程、发酵工程、酶工程、基因工程四大类生物工程，在这些生物工程中人类最早运用的生物工程技术是发酵工程，题目（1）和（2）据此答题；Ⅱ图示是基因工程的内容，利用基因工程的操作步骤和基因的工具解答本题．
解答 解：（1）生物工程包括：细胞工程、发酵工程、酶工程、基因工程四大类生物工程，在这些生物工程中人类最早运用的生物工程技术是发酵工程，图中编号②需要酶，所以②应属于酶工程，在生产生活实践中的两个应用实例有：发酵工程微生物加酶洗衣粉、测试尿糖的酶试纸．
（2）科学家常用动物细胞培养技术培养正常或病变的细胞，用于生理病理药理等方面的研究，如用于筛选抗癌药物等，为治疗和预防癌症及其他疾病提供理论依据．单克隆抗体的生产过程利用了生物工程中动物细胞融合技术（选修三P52）．
（3）过程②是由人生长激素mRNA获得DNA，使逆转录过程，所以必需的酶是逆转录酶，过程④是目的基因与运载体结合，所以必需的酶是DNA连接酶
（4）为了使目的基因和质粒B定向连接并且有利于受体细胞的筛选，必须保留抗性基因，所以选用的酶1是EcoRⅠ．
（5）用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ进行切割，只有任意两个位点被切断且每次机会相等，任意两种酶切割会形成2个DNA片段，所以切割三次共有6个片段且这些片段不等，既得到6种．只有同时用PstI酶和FcoRI酶切割时会得到一个完整四环素抗性基因的DNA片段，故概率$\frac{1}{6}$．
（6）由于质粒中含有青霉素抗性基因和四环素抗性基因，所以受体细胞大肠杆菌中不应含有这两种基因，以便于用筛选．
故答案为：
（1）发酵工程 微生物
（2）动物细胞培养 动物细胞融合技术
（3）逆转录酶 DNA连接酶
（4）EcoRⅠ
（5）$\frac{1}{6}$
（6）青霉素抗性基因和四环素抗性基因
点评 本题考查基因工程相关知识，要求学生能从课外材料中获取相关的生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关的生物学问题．
阅读快车系列答案生长素和乙烯与植物生长发育密切相关，请阅读相关资料，回答下列问题：
（1）生长素（IAA）和乙烯作为信号分子，都要通过与____ __结合，将信息传递给靶细胞，从而对植物的生命活动起________作用。IAA在植物根尖的运输方向是从__________区到_________区从而使根伸长。
（2）1964年，科学家进行离体实验发现，当在反应体系中加入14C-蛋氨酸，发现有14C -乙烯产生，由此推测______________________________。在以上实验结果的基础上，1979年，美籍华人杨祥发发现，在无氧条件下，当供给植物14C-蛋氨酸时，检测不到乙烯产生，只有14C标记的1-氨基环丙烷-1-羧酸（ACC）累积，据此结果推测___________________________。为了证实上述假设，科学家在_________条件下，将14C – ACC供给植物组织时，发现组织很快__________，证明上述假设正确。
（3）为研究生长素（IAA）和乙烯影响植物根生长的机理，研究者以拟南芥幼苗为材料进行实验。
①实验一：研究者将拟南芥幼苗放在含不同浓度的ACC、IAA的培养液中培养，测量并记录幼苗根伸长区细胞长度，结果如下表。
组别 | 添加物质种类及处理浓度（?M） | 根伸长区细胞长度（?m） |
1 | 对照 | 175.1 |
2 | 0.20ACC | 108.1 |
3 | 0.05IAA | 91.1 |
4 | 0.20ACC+0.05IAA | 44.2 |
实验结果说明，与单独处理相比较，乙烯和IAA对幼苗根伸长区共同作用时__________________________。
②实验二：将拟南芥幼苗分别放在含有不同浓度IAA的培养液中培养，12小时后测定幼苗根中乙烯的含量，实验结果如图所示。据图分析，可得出的初步结论是________________。
③综合上述各实验的结果可推测，高浓度生长素抑制根生长的作用最可能是通过____________而实现的。
| A． | 该图表示时期有4个染色体组 | |
| B． | 若图中基因位点1的基因为A，而位点2和4为B与b，则该细胞有可能发生了基因重组 | |
| C． | 该细胞处于减数第二次分裂后期 | |
| D． | 该细胞中位点2、3与4 所在染色体均互为同源染色体 |
| A． | 神经纤维 | B． | 神经中枢 | C． | 效应器 | D． | 突触小体 |
| A． | 在提取植物色素的实验中，研磨绿叶时加入碳酸钙的目的是为了研磨得充分 | |
| B． | 植物色素在植物细胞中，可能的分布部位有叶绿体、线粒体、液泡和细胞质基质 | |
| C． | 与光合作用有关的色素只分布在叶肉细胞的叶绿体的基质片层结构的薄膜上 | |
| D． | 因为有不同种类的植物色素的存在，才使相应植物能够表现出丰富多彩的颜色 |
科技工作者将柴油树种苗切割后分别种植在无菌的培养皿中，培养皿中的琼浆会先代替土壤，让小苗自然生长．将挑选变异特性明显的种苗栽入土中，期待它们给世界的惊喜．从这种柴油种子中榨取的油的结构与石油相似，只需稍加提炼和加工就能得到柴油．要是太空旅行过的柴油树苗真的能够把产量提高几倍，以后的柴油可以靠树“种”出来，它将成为一个改变世界的树种：