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.
| 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 |
| 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 |
| 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 |
| 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 。