题目内容

蛋白质工程是指根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计、生产的过程。下面是蛋白质工程的基本途径，试回答下列有关问题：
(1)图中③过程的主要依据是每种氨基酸都有其对应的_______，后者位于_______分子上，其上的核苷酸序列与基因中的脱氧核苷酸之间存在着_______关系。
(2)通过③过程获得的脱氧核苷酸序列不是完整的基因，要使这一序列能够表达、发挥作用，还必须在序列上、下游加上_______和_______，在这个过程中需要_______酶的参与。
(3)完成④过程需要涉及________技术。
(1)密码子    mRNA   碱基互补配对
(2)启动子   终止子   DNA连接
(3)基因工程
练习册系列答案
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请阅读下面的有关科技报道，并回答题后问题。

科学家培养出“器官种子”

　　皮肤烧伤了，在烧伤部位注射一些皮肤干细胞，烧伤的皮肤即进行自我修复，不留任何疤痕。……将人的胚胎干细胞定向诱导成各种组织干细胞，临床上用来治病，这已不算是遥不可及的梦想。

　　2001年7月，某科研小组利用试管婴儿父母捐赠的受精卵，开始了人的胚胎干细胞建系。他们把受精卵放在培养液中，七天后，部分受精卵发育成囊胚。去除囊胚透明带，用一个很细的器械插进囊胚，共得到5个内细胞团，分散接种在小鼠胚胎做成的纤维细胞饲养层上，培养层的表面看起来像麻袋一样凹凸不平。在培养层上养5天后，有3个内细胞团存活，它们开始克隆性生长，克隆细胞团像蘑菇一样，呈椭圆形。研究人员不断地取出克隆细胞，再放在新饲养层上，一代一代地接着往下培养。他们将3个细胞系分别命名为CHE1、CHE2、CHE3，截至目前CHE3已传了近40代，CHE1传了36代，CHE2传了32代，细胞克隆性增长很活跃，并连续传代7个月。

　　怎么确定这三组克隆细胞系就是具有分化成任何类型组织的胚胎干细胞呢？研究者对这些胚胎克隆细胞进行了功能鉴定。他们用注射器分别将三组克隆细胞注射进有免疫缺陷的小老鼠的皮下，10天后，老鼠注射部位的皮肤开始隆起，长出黄豆大小的包块，包块软软的，越长越大。又过了32天，切开包块发现，里面是一个个畸胎瘤，约有一般的土豆大，里面全是人的软骨、神经管、横纹肌和骨骼等，它们毫无规则地生长在一起……

　　胚胎干细胞建系成功，可以作为组织工程的“种子细胞”，构建人的皮肤、角膜、肝脏；在生物制药方面，可以把特异的基因转到胚胎干细胞，跟正常的胚胎融合，嵌到正常胚胎个体中，如生产出含有特殊基因的牛奶治病。

(1)

3个细胞系CHE1、CHE2、CHE3的遗传特性________（相同或不同），理由是________。

(2)

材料中提到在对胚胎克隆细胞进行功能鉴定时，利用有免疫缺陷的小老鼠作为实验对象，你认为如何才能获得这种老鼠？

(3)

材料中所指的“器官种子”是指________。

(4)

利用人胚胎干细胞构建人的皮肤等组织、器官的技术属于________工程。

(5)

在人体等高等动物胚胎的发育过程中，不能作为胚胎干细胞来源的是哪个时期的细胞？

[　　]

A．

卵裂期

B．

囊胚期

C．

原肠胚早期

D．

原肠胚后期

(6)

利用胚胎干细胞诱导产生的胰岛组织细胞与原胚胎干细胞相比，细胞核中的DNA和RNA种类

[　　]

A．

两者均相同

B．

DNA相同，RNA不同

C．

DNA不同，RNA相同

D．

两者均不同

(7)

根据分裂潜能，干细胞可分为全能干细胞（可发育成完整的个体）、多能干细胞（可发育成多种组织和器官）和专能干细胞（发育成专门的组织和器官）。则这些细胞在个体发育中的分化顺序是

[　　]

A．

全能→专能→多能

B．

全能→多能→专能

C．

多能→全能→专能

D．

专能→全能→多能

(8)

科学家在早期胚胎中发现了干细胞，它能在体外形成不同的组织器官，这些干细胞能在一定条件下通过________和________形成不同的组织和器官。除胚胎外，在脐血、骨髓、脑组织中也发现了干细胞，通过进一步的研究，有希望用于患者的组织修复或器官移植。但在进行器官移植时，如果患者细胞表面的蛋白质类物质与移植器官的不相同，则会引起排斥反应。所以最好选用________（患者本人、父母、子女、配偶）的干细胞培育的器官。

在分子生物学的发展史上有几位著名的科学家由于他们在分子遗传学中的卓越成就在不同的年代获得了诺贝尔生理学或医学奖：

（1）第一位是________国著名的生物学家________，________年他通过________实验在人类历史是第一次成功的证明了DNA是遗传物质。

（2）________年________国著名的科学家克里克和________国著名的科学家沃森以及国著名的生物物理学家________根据________以及对________数量关系的分析，提出了________为此，他们三人在________年共同获得了诺贝尔生理学或医学奖。

（3）20世纪60年代，________国著名的分子生物学家________和________通过对________的研究，首先弄清了原核生物基因表达的调控机制，为此，他们在________年共同获得了诺贝尔生理学或医学奖。他们认为：

①阻抑物的合成场所是________，在该场所控制阻抑物合成的物质是________。但是从根本土讲，控制阻抑物合成的物质是操纵子中的________。

②在什么情况下，阻抑物能够阻止结构基因的表达。试说明其原因。

③结构基因一旦表达，能够通过________形成________个信使RNA分子，再通过合成________种酶，试说明形成这种数量关系的原因是________。

④半乳糖苷酶的作用________，它是在名称为________的结构基因控制下合成的。

⑤操纵子指的________。继这两位著名的分子生物学家之后，科学家们又陆续发现了一些对原核生物代谢具有调控作用的操纵子，如________。

⑥简要叙述原核生物这种基因表达调控机制的生物学意义。

⑦真核生物基因表达的调控要比原核生物复杂得多，简要叙述真核生物那些方面基因表达的调控是原核生物所没有的。

（4）1975年德国科学家________和________国科学家________发挥他们丰富的想象力设计了一个极富创造力的实验方案（如下图所示），成功的制备出单克隆抗体。

①图中1反映的是________

②图中2指的是__________

③图中3指的是________，它不仅具有________能力，还有________的本领。

④图中A过程所用的细胞工程技术的名称是________，它是在灭活的________病毒或________的诱导下完成的。

⑤灭活指的是用物理或化学的方法杀死病毒或________等，但是又不损害它们体内有用的________的方法。在A过程中灭活的病毒既________又不会________。

⑥简要叙述病毒能够诱导A过程完成的原因。

⑦图中B过程所用的细胞工程技术的名称是________，在此过程中需要定期地使用________，配制成________，分装到两个或两个以上的培养瓶中培养，在10代以内进行的这种培养称为________，在10－40代之间进行这种培养的细胞称为________，进行这种培养的最终要得到的细胞称为

⑧单克隆抗体实验的成功，不仅在生物学基础理论的研究中具有重要意义，而且在实践上也有很高的实用价值，与常规抗体相比，单克隆抗体________，________，优越性非常明显，因此这两位科学家在________年共同获得了诺贝尔生理学或医学奖。

（5）在上述成果中，标志着生物科学的发展进入了分子生物学阶段的是________。

请你利用T2噬菌体设计一个实验证明DNA是遗传物质。

①该实验方法的生物学名称为________。

②简要叙述该实验的设计思想。

③在该实验中你用谁做示踪元素？为什么？

④简要设计实验过程证明只有T2噬菌体的DNA进入细菌细胞内，而T2噬菌体的蛋白质外壳留在细菌细胞外。

棉铃虫是一种严重危害棉花的害虫。我国科学家发现一种生活在棉铃虫消化道内的苏云金芽孢杆菌能分泌一种毒蛋白使棉铃虫致死，而此毒蛋白对人畜无害。通过基因工程的方法，我国已将该毒蛋白基因移入棉株细胞内并实现成功表达，由于棉铃虫吃了这种转基因棉花的植株后就会死亡。所以该棉花新品种在1998年推广后，已取得了很好的经济效益。请根据上述材料完成下列问题：

（1）害虫在喷洒农药进行化学防治后抗药性增强是　　　　　　　　　　　的结果。

（2）毒蛋白对人畜无害，但能使棉铃虫致死，从蛋白质的特性看，蛋白质具有　　　性。

（3）“转基因抗虫棉”抵抗害虫的遗传信息表达过程可以表示为　　　　　　　　　。

（4）“转基因抗虫棉”的抗虫变异，属于可遗传变异类型中的　　　　　　　　　。

（5）该项科技成果在环境保护上的重要作用是　　　　　　　　　　　　　　　。

（6）科学家预言，此种“转基因抗虫棉”独立种植若干代以后，也将出现不抗虫的植株，此种现象来源于　                。

（7）题中“毒蛋白基因移入棉花植株内并实现成功表达”中的“成功表达”含义是指　                                               。

（8）与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程培育新品种的主要优点是　                              。

（9）在培育“转基因抗虫棉”的基因操作中，所用的基因的“剪刀”是　　　　　　，基因的“针线”是　　　　　，基因的“运载工具”是　　　　　　　　。

（10）转基因技术有利有弊，请各举一例加以说明：

有利方面：　                     。

有害方面：　                     。

根据下述材料，回答下列问题：

棉铃虫是一种严重危害棉花的害虫。我国科学家发现一种生活在棉铃虫消化道内的苏云金芽孢杆菌  ，它能分泌一种毒蛋白使棉铃虫致死。而此毒蛋白对人畜无害。通过基因工程的方法，我国已将毒蛋白基因移入棉株细胞内并实现成功表达。由于棉铃虫吃了这种转基因棉花的植株后就会死亡，所以该棉花新品种在1998年推广后，已经取得了很好的经济效益。

（1）害虫在喷洒农药进行化学防治后抗药性增强是_________的结果。

（2）毒蛋白对人畜无害，但那使棉铃虫致死，从蛋白质特性看，蛋白质具有_______________性。

（3）“转基因抗虫棉”抵抗害虫的遗传信息表达过程可以表示为_________。

（4）“转基因抗虫棉”的抗虫变异，属于可遗传变异类型中的 _________。

（5）该项成果在环境保护上的作用是__________________________。

（6）科学家预言，该棉花独立种植若干代后，也将出现不抗虫的植株，此现象来源于_____________________。

（7）题中“毒蛋白基因移入棉株细胞内并实现成功表达”中的“成功表达”含义是指____________________。

（8）与杂交育种、诱变育种相比，基因工程培育新品种的主要优点是_________________________。

（9）在该工程操作中，所用基因的“剪刀”是___________________,基因的“针线”是______________，基因的“运载工具”是_________________。

 

（17分）棉铃虫是一种严重危害棉花的害虫。我国科学家发现一种生活在棉铃虫消化道内的苏云金芽孢杆菌能分泌一种毒蛋白使棉铃虫致死，而此毒蛋白对人畜无害。通过基因工程的方法，我国已将该毒蛋白基因移入棉株细胞内并实现成功表达，由于棉铃虫吃了这种转基因棉花的植株后就会死亡。所以该棉花新品种在1998年推广后，已取得了很好的经济效益。请根据上述材料完成下列问题：?

（1）害虫在喷洒农药进行化学防治后抗药性增强是　　　　　　　　　　　的结果。?

（2）毒蛋白对人畜无害，但能使棉铃虫致死，从蛋白质的特性看，蛋白质具有　　　性。?

（3）“转基因抗虫棉”抵抗害虫的遗传信息表达过程可以表示为　　　　　　　　　。?

（4）“转基因抗虫棉”的抗虫变异，属于可遗传变异类型中的　　　　　　　　　。?

（5）该项科技成果在环境保护上的重要作用是　　　　　　　　　　　　　　　。?

（6）科学家预言，此种“转基因抗虫棉”独立种植若干代以后，也将出现不抗虫的植株，此种现象来源于　 　　　 。?

（7）题中“毒蛋白基因移入棉花植株内并实现成功表达”中的“成功表达”含义是指　　　　　　　　　　 　 。?

（8）与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程培育新品种的主要优点是　　　　　　　　　 。?

（9）在培育“转基因抗虫棉”的基因操作中，所用的基因的“剪刀”是　　　　　　，基因的“针线”是　　　　　，基因的“运载工具”是　　　　　　　　。?

（10）转基因技术有利有弊，请各举一例加以说明：?

有利方面：　　　　　 。?

有害方面：　　　　　 。?

 

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