题目内容

6．青蒿素为名贵药材，由青蒿生产．科研人员尝试从以下方面获得青蒿素：
（1）利用（植物）组织培养技术，由青蒿外植体通过脱分化 （生理过程） 形成愈伤组织．经检测愈伤组织不含青蒿素，而丛芽含少量，造成这种差异的根本原因是基因选择性表达．
（2）如图1表示青蒿和酵母菌细胞内的物质代谢过程，DXP、FPP、青蒿二烯均为青蒿素前体产物，各种酶由相应基因指导合成．图二表示基因工程实验结果．

①据图1，如果要通过基因工程技术让酵母菌生产青蒿二烯，则目的基因是ADS（酶）基因，基因表达载体除目的基因外，还需要有标记基因便于后期筛选．
②将DXR基因导入青蒿，让DXR基因在青蒿中过量表达，通过增加FPP量最终提高青蒿素产量．除了提高青蒿素前体产物的方法，要获得高产青蒿植株，据图1分析，思路还有：通过抑制GAS酶、SQS酶活性，减少香叶烯、角鲨烯的生成量，让FPP转化成更多的青蒿二烯，达到提高青蒿素产量目的．图2中，导入空白运载体的实验数据能用来说明转入的不含DXR基因的空载体并没有影响青蒿素产量或青蒿导入DXR基因后产量提高，与目的基因表达有关．

分析 一、植物组织培养技术：
1、过程：离体的植物组织，器官或细胞（外植体）$\stackrel{脱分化}{→}$愈伤组织$\stackrel{再分化}{→}$胚状体→植株（新植体）．
2、原理：植物细胞的全能性．
3、条件：①细胞离体和适宜的外界条件（如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等）；②一定的营养（无机、有机成分）和植物激素（生长素和细胞分裂素）．
4、植物细胞工程技术的应用：植物繁殖的新途径（包括微型繁殖，作物脱毒、人工种子等）、作物新品种的培育（单倍体育种、突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产．
二、基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与鉴定．

解答 解：（1）植物组织培养技术的过程为：离体的植物组织，器官或细胞（外植体）$\stackrel{脱分化}{→}$愈伤组织$\stackrel{再分化}{→}$胚状体→植株（新植体）．经检测愈伤组织不含青蒿素，而丛芽含少量，造成这种差异的根本原因是基因选择性表达．
（2）①要获得高产青蒿植株的方法有：一、将DXR基因导入青蒿，让DXR基因在青蒿中过量表达，通过增加FPP量最终提高青蒿素产量．二、通过抑制GAS酶、SQS酶活性，减少香叶烯、角鲨烯的生成量，让FPP转化成更多的青蒿二烯，达到提高青蒿素产量目的．
②图2中，导入空白运载体的实验数据能用来说明转入的不含DXR基因的空载体并没有影响青蒿素产量或青蒿导入DXR基因后产量提高，与目的基因表达有关．
故答案为：
（1）（植物）组织培养    脱分化    基因选择性表达
（2）①ADS（酶）   标记
②通过抑制GAS酶、SQS酶活性，减少香叶烯、角鲨烯的生成量，让FPP转化成更多的青蒿二烯，达到提高青蒿素产量目的．（合理即可得分：如通过抑制GAS酶，减少香叶烯生成量，让FPP转化成更多的青蒿二烯，达到提高青蒿素产量目的；如通过抑制GAS基因表达，减少香叶烯生成量，让FPP转化成更多的青蒿二烯，达到提高青蒿素产量目的） 转入的不含DXR基因的空载体并没有影响青蒿素产量或青蒿导入DXR基因后产量提高，与目的基因表达有关．

点评 本题考查基因工程和植物组织培养等知识，要求考生识记基因工程的原理、操作步骤及应用，掌握各操作步骤中的方法及相关事项；识记植物组织培养技术的原理、条件及应用，能结合所学的知识答题，属于考纲识记层次的考查．

练习册系列答案
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18．人类有红绿色盲和蓝色盲，如图为某岛一家族系谱图，有关说法正确的是（　　）
A．蓝色盲属伴X染色体隐性遗传病
B．11号和12号生一个患一种病男孩的概率为$\frac{1}{4}$
C．15号致病基因来自1号个体
D．15号个体中一个初级精母细胞最多含有2个与色盲有关的致病基因
17．现代生物科技技术在农畜牧业等领域应用广泛，试管牛、克隆牛、含人乳铁蛋白转基因奶牛相继诞生．请回答相关问题：
（1）试管牛培育过程中，首先要用促性腺激素处理良种母牛，让其超数排卵，但只有发育到MII中时期的卵子才具有受精作用．同时，在胚胎移植过程中需要对供体和受体母牛进行同期发情处理．
（2）克隆牛培育过程中，体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植，其原因是体细胞分化程度高，不容易恢复全能性．
（3）培育含人乳铁蛋白转基因奶牛过程中，所构建的基因表达载体必须包括：人乳铁蛋白基因、启动子、终止子、标记基因和复制原点等．目前常用的措施是将该基因表达载体导入牛的受精卵（填“受精卵”或“乳腺细胞”）．
（4）培育试管牛、克隆牛和转基因牛三者共有的技术是早期胚胎培养、胚胎移植．
14．毛角蛋白Ⅱ型中间丝（KIFⅡ）基因与绒山羊的羊绒质量密切相关．获得转KIFⅡ基因的高绒质山羊的简单流程如图所示：

（1）在①过程中构建的KIFⅡ基因表达载体时，最常用的运载工具是质粒；构建成功的基因表达载体上，目的基因应插入启动子和终止子之间，以便成功表达．
（2）从基因文库中获得的KIFⅡ基因可用PCR技术进行扩增，其原理是DNA双链复制．
（3）通过②过程形成的成纤维细胞在培养过程中，将其置于含95%空气加5%CO2的混合气体培养箱中培养，培养中加入抗生素达到无菌环境．
（4）通过④过程获得的卵（母）细胞，在与成纤维细胞形成重组细胞前，应先通过显微操作去掉细胞核．
1．如图是有关植物光合作用和呼吸作用的图象．图甲是在适宜环境中水稻光合作用部分过程图解．图乙是在15℃条件下，以水稻为材料进行研究得到的实验结果．请回答相关问题：

（1）图甲表示的生理过程是暗反应，图中C代表的物质是[H]．若将该植物突然转移到高温、强光照、干燥的环境中，此时叶肉细胞内A物质含量的变化是上升．
（2）由图乙可知本实验的目的是研究光照强度对光合速率和呼吸速率的影响，图乙O点ATP产生的场所有细胞质基质和线粒体．图乙中a点的含义是光合作用速率与呼吸作用速率相等时需要（或对应）的光照强度．
（3）若将图乙的实验温度升高10℃，则b点向右（填“左”或“右”）侧移动．
11．科研人员用模型构建的方法研究某个种群数量的变化时，绘制出入图，图中的λ=$\frac{某一年的种群数量}{一年前的种群数量}$．下列有关说法正确的是（　　）
A．2008年～2010年，λ保持不变，说明种群数量没有发生变化
B．2010年～2015年，该种群数量先增大后减小
C．根据图中数据，不能确定相应环境对这个种群的环境容纳量
D．该图直观地反应出种群数量的增长趋势，是一种概念模型
18．下列与细胞相关的叙述，错误的是（　　）
A．哺乳动物成熟红细胞内都无法合成酶和三磷酸腺苷
B．骨骼肌细胞内的肌质体有利于对肌细胞的能量供应
C．植物细胞质壁分离和复原过程体现生物膜的流动性
D．细胞分化与凋亡过程细胞内伴随着遗传信息的流动
15．下列关于生物体结构和功能的说法，正确的是（　　）
A．细胞膜功能的复杂程度与膜蛋白的种类有关，与数量无关
B．唾液腺细胞中的高尔基体数量一般比肌细胞中的多
C．tRNA与DNA都由四种核苷酸组成，都可储存遗传信息
D．蓝藻和水绵都能进行光合作用，二者的叶绿体中都含有DNA和光合色素

下表为不同氧气浓度下，植物呼吸作用过程中相关气体的交换值，根据表格中的数据回答相关的问题：

O2浓度（%）

0

1

3

5

7

9

11

13

15

气体交换值

O2吸收量

0

0．10

0．25

0．35

0．50

0．65

0．80

0．95

1．0

CO2释放量

1．00

0．90

0．75

0．65

0．70

0．75

0．80

0．95

1．00

（1）CO2的释放量与O2的吸收量的比值等于1时，植物的呼吸方式是 。

（2）CO2释放量为1．00时，写出植物呼吸作用的化学反应式 。

（3）在高等植物细胞中，线粒体和叶绿体是能量转换的重要细胞器，请回答以下问题：

①叶绿体中合成ATP的能量来源是 ，合成的ATP用于 ，释放的氧气的来源是 ，CO2除来自大气外还来源于 。

②线粒体中合成ATP的能量来源是 ，合成的ATP用于 ，吸收的氧气除来自大气外还来源于 。

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