胰岛素是治疗糖尿病的特效药,以往主要从猪、牛等家畜的胰腺中提取,用这种方法生成的胰岛素产量低,价格昂贵。下图是用基因工程生成胰岛素的过程,回答下列问题:
(l)②过程所示的生物工程技术是____,该过程通常用去核的卵细胞,是因为____。
(2)③通常用的是囊胚期的内团细胞,因为它具有的特性是____,可以定向诱导分化为各种细胞、组织、器官,所以常用作外源基因的____。
(3)图示获得目的基因的方法是____,除此之外,还可以采取____。
(4)用基因工程生产胰岛素与从猪、牛等家畜中提取胰岛素相比,具有的优点有:____(答出两点即可)。
高三生物非选择题困难题
胰岛素是治疗糖尿病的特效药,以往主要从猪、牛等家畜的胰腺中提取,用这种方法生成的胰岛素产量低,价格昂贵。下图是用基因工程生成胰岛素的过程,回答下列问题:
(l)②过程所示的生物工程技术是____,该过程通常用去核的卵细胞,是因为____。
(2)③通常用的是囊胚期的内团细胞,因为它具有的特性是____,可以定向诱导分化为各种细胞、组织、器官,所以常用作外源基因的____。
(3)图示获得目的基因的方法是____,除此之外,还可以采取____。
(4)用基因工程生产胰岛素与从猪、牛等家畜中提取胰岛素相比,具有的优点有:____(答出两点即可)。
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(13分)(1).用来治疗糖尿病的胰岛素,过去主要靠从动物体器官、组织中提取,但因受原料限制,无法推广。现在,可以用发酵工程的方法来生产胰岛素。若用大肠杆菌发酵来生产胰岛素,并结合基因工程,下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图,请据图作答。
①能否利用人的皮肤细胞来完成①过程?________,为什么?________
。
②过程②必需的酶是________酶,过程③必需的酶是________酶。
③若A中共有a个碱基对,其中鸟嘌呤有b个,则③④⑤过程连续进行4次,至少需要提供胸腺嘧啶________个。
④在利用AB获得C的过程中,必须用________切割A和B,使它们产生________,再加入 ________,才可形成C。
⑤为使过程⑧更易进行,可用________(试剂)处理D。以增大的通透性,让重组DNA进人大肠杆菌体内。
(2)从概念上分析,这种基因重组与孟德尔基因自由组合所产生的基因重组有何不同?
________
________(至少两个方面)。
(3)有人提出“吃基因补基因”,你是否赞成这种观点,试从新陈代谢的角度简要说明理由:________
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(14分)胰岛B细胞移植是一种有效治疗糖尿病的方法。利用小鼠再生胰腺提取物(RPE)可定向诱导人羊膜间充质干细胞(hAMSCs)分化成胰岛B细胞。请回答下列问题:
(1)取人羊膜组织刮除血块、上皮细胞,冲洗后剪碎,然后用 酶处理,最终制成hAMSCs悬液。将细胞悬液放人培养瓶中进行原代培养,当细胞贴壁生长到一定阶段时,出现 现象,此时细胞停止分裂增殖,这时需要将细胞进行相关处理,然后进行传代培养。
(2)取传至第3代的hAMSCs放入细胞培养板,同时加入RPE进行诱导分化培养。该代hAMSCs能保持细正常的 。诱导分化培养15天后,提取细胞的 ,用胰岛素基因探针进行分子杂交,可初步检测hAMSCs是否分化成胰岛B细胞。
(3)用人的杂交瘤细胞来生产人源单克隆抗体难以成功,因此单克隆抗体大都来自鼠源。但鼠源单抗在人体内使用时,会产生较强的免疫原性,为解决这一问题,发明了嵌合抗体。大致过程如下图所示:
嵌合抗体能降低鼠源抗体的免疫原性,从上图中可以推测,免疫原性的产生主要与抗体的 (选填“v区 "、“c区 ")有关。嵌合抗体的生产属于 工程范畴。
(4)科学家们用细胞融合实验证明,分化的细胞中存在“闲置不用 " 的结构基因。他们把大鼠肝肿瘤细胞和小鼠成纤维细胞融合成杂交瘤细胞,筛选出含有两套肝细胞染色体和一套成纤维细胞染色体的细胞。这些细胞既保持了合成大鼠肝细胞 3种特异蛋白的能力,也合成了小鼠肝细胞这3种蛋白,但是在正常的小鼠成纤维细胞中从不合成这些。由此可见,融合实验证明了小鼠成纤维细胞 。
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胰岛B细胞移植是一种有效治疗糖尿病的方法。利用小鼠再生胰腺提取物(RPE)可定向诱导人
羊膜间充质干细胞(hAMSCs)分化成胰岛B细胞。回答问题:
(1)取人羊膜组织刮除血块的上皮细胞,冲洗后剪碎,然后用 处理,最终制
成hAMSCs悬液,将细胞悬液放入培养瓶中进行原代培养,当细胞帖壁生长到一定阶段时,出现
现象,此时细胞停止分裂增殖,这时需要将细胞进行相关处理,然后进行传代培养。
取传至第3带的hAMSCs放入细胞培养板,同时加入RPE进行诱导分化培养。该代hAMSCs能
(2)保持细胞正常的 。诱导分化培养15天后,提取细胞 ,用胰岛素基因探针进行分子杂交,可初步检测hAMSCs是否分化成胰岛B细胞。
(3)hAMSCs细胞在RPE作用下,可以定向分化形成具有正常胰岛B细胞功能的细胞,其根本原因
是 。培养hAMSCs细胞的培养液中营养成分包括 (至少写两种)
人体器官移植面临的主要问题有供体器官短缺和免疫排斥,目前临床通过使用 抑制T
细胞的增殖来提高器官移植的成活率。
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(14分)干扰素是治疗癌症的重要药物,过去它必须从血中提取,每升人血只能提取0.5g,所以价格昂贵。现在美国某基因公司用如下图的方式生产干扰素。试分析原理和优点。
(1)获取人干扰素基因的常用方法有从________或________中获取、PCR扩增、DNA合成仪合成,此基因在基因工程中称为________。
(2)此基因与质粒相结合要依靠,其作用部位都是磷酸二酯键,然后将重组DNA转移到酵母菌体内,受体细胞选择酵母菌而不是大肠杆菌的优势是________。
(3)科学家在培养转基因植物时,常用________中的________质粒做载体。质粒是基因工程最常用的载体,它具备的特点包括:①具有一个或多个________,使外源基因能插入其中;②携带外源基因的质粒进入细胞后,在细胞中 进行________或________,随________;③质粒上有标记基因,便于对重组DNA的鉴定和筛选。
(4)质粒与干扰素基因能够拼接形成重组DNA的原因是________。人的干扰素基因在酵母菌体内成功表达,说明了________。
(5)参与酵母菌中人干扰素合成加工分泌的细胞器包括:________。
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干扰素是治疗癌症的重要物质,人血液中每升只能提取0.05 mg干扰素,因而其价格昂贵,平民百姓用不起。但美国有一家公司用遗传工程方法合成了价格低廉、药性一样的干扰素,其具体做法是:
(1)从人的淋巴细胞中提取能指导干扰素合成的________,并使之与一种叫质粒的DNA结合,然后移植到酵母菌内,从而让酵母素来________________________。
(2)酵母菌能用________方式繁殖,速度很快,所以能在较短的时间内大量生产________。利用这种方法不仅产量高,并且成本较低。
(3)科学家陈炬在这方向也作出了突出贡献,他成功地把人的干扰素基因嫁接到了烟草的DNA分子上,其物质基础和结构基础是________________________________。
(4)烟草具有了抗病毒能力,这表明烟草体内产生了________,由此可见,烟草和人体合成蛋白质的方式是________,从进化的角度来考虑,证明了人和植物的起源________。
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干扰素是治疗癌症的重要物质,人血液中每升只能提取0.05mg干扰素,因而其价格昂贵,平民百姓用不起。但美国有一家公司用遗传工程方法合成了价格低廉、药性一样的干扰素,其具体做法是:
(1)从人的淋巴细胞中提取能指导干扰素合成的_______,并使之与一种叫质粒的DNA结合,然后移植到酵母菌内,从而让酵母素来_______________。
(2)酵母菌能用__________方式繁殖,速度很快,所以能在较短的时间内大量生产_______。利用这种方法不仅产量高,并且成本较低。
(3)科学家陈炬在这方向也作出了突出贡献,他成功地把人的干扰素基因嫁接到了烟草的DNA分子上,其物质基础____________和结构基础是___________________。
(4)烟草具有了抗病毒能力,这表明烟草体内产生了_________,由此可见,烟草和人体合成蛋白质的方式是_____________,从进化的角度来考虑,证明了人和植物的起源______________。
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糖尿病已经成为危害人类健康的严重疾病之一,注射胰岛素是目前治疗糖尿病最为有效的途径和手段,如何生产优质而不昂贵的人胰岛素,是当下医疗界和制药界急需攻克的科学难题。如图为利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图,请回答:
(1)在基因表达载体中,________的作用是RNA聚合酶识别和结合的部位,并驱动基因转录出mRNA。
(2)图中细胞1是________细胞。过程②必需的酶是_______。过程③④⑤为_______技术扩增目的基因,此过程必需的酶是________。过程③断开的化学键名称为________,在体外进行PCR操作时,实现该过程的处理方法是___________。能否利用人的皮肤细胞来完成过程①,为什么_______________________________________________。
(3)图中B的基本组成单位有____种;为便于重组DNA的鉴定和选择,图中C的组成必须有__________;将体外重组DNA导入大肠杆菌体内,并使其在细胞内维持稳定和表达的过程称为转化。为使过程⑧更易进行,可用_______处理大肠杆菌,目的是使大肠杆菌细胞处于能够吸收周围环境中DNA分子的生理状态(或使大肠杆菌处于感受态细胞状态)。由于重组DNA分子成功导入受体细胞的频率低,所以在转化后通常需要进行________操作。
(4)若过程⑨发生了变异,则此变异为__________。过程⑩得到的人胰岛素需要体外加工才具有生物活性,原因是大肠杆菌_______________________________________。
(5)目的基因在受体细胞中是否能转录出mRNA,可用_________技术来检测。
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糖尿病已经成为危害人类健康的严重疾病之一,注射胰岛素是目前治疗糖尿病最为有效的途径和手段,如何生产优质而不昂贵的人胰岛素,是当下医疗界和制药界急需攻克的科学难题。如图为利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图,请回答:
(1)在基因表达载体中,____的作用是RNA聚合酶识别和结合的部位,并驱动基因转录出mRNA。
(2)图中细胞1是____细胞。过程②必需的酶是____。过程③④⑤为____技术扩增目的基因,此过程必需的酶是________。过程③断开的化学键名称为____,在体外进行PCR操作时,实现该过程的处理方法是____。能否利用人的皮肤细胞来完成过程①为什么?___________________。
(3)图中B的基本组成单位有____种;为便于重组DNA的鉴定和选择,图中C的组成必须有____;将体外重组DNA导入大肠杆菌体内,并使其在细胞内维持稳定和表达的过程称为转化。为使过程⑧更易进行,可用____处理大肠杆菌,目的是使大肠杆菌细胞处于能够吸收周围环境中DNA分子的生理状态(或使大肠杆菌处于感受态细胞状态)。由于重组DNA分子成功导入受体细胞的频率低,所以在转化后通常需要进行____操作。
(4)若过程⑨发生了变异,则此变异为____。过程⑩得到的人胰岛素需要体外加工才具有生物活性,原因是大肠杆菌___________________。
(5)目的基因在受体细胞中是否能转录出mRNA,可用____技术来检测。
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糖尿病已经成为危害人类健康的严重疾病之一,注射胰岛素是目前治疗糖尿病最为有效的途径和手段,如何生产优质而不昂贵的人胰岛素,是当下医疗界和制药界急需攻克的科学难题。如图为利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图,请回答:
(1)在基因表达载体中,____的作用是RNA聚合酶识别和结合的部位,并驱动基因转录出mRNA。
(2)图中细胞1是____细胞。过程②必需的酶是____。过程③④⑤为____技术扩增目的基因,此过程必需的酶是________。过程③断开的化学键名称为____,在体外进行PCR操作时,实现该过程的处理方法是____。能否利用人的皮肤细胞来完成过程①为什么?___________________。
(3)图中B的基本组成单位有____种;为便于重组DNA的鉴定和选择,图中C的组成必须有____;将体外重组DNA导入大肠杆菌体内,并使其在细胞内维持稳定和表达的过程称为转化。为使过程⑧更易进行,可用____处理大肠杆菌,目的是使大肠杆菌细胞处于能够吸收周围环境中DNA分子的生理状态(或使大肠杆菌处于感受态细胞状态)。由于重组DNA分子成功导入受体细胞的频率低,所以在转化后通常需要进行____操作。
(4)若过程⑨发生了变异,则此变异为____。过程⑩得到的人胰岛素需要体外加工才具有生物活性,原因是大肠杆菌___________________。
(5)目的基因在受体细胞中是否能转录出mRNA,可用____技术来检测。
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