酶工程是指在一定的生物反应器中.利用酶的生物催化作用.生产出人类所需产品的一门科学技术.作为生物技术重要支柱之一的酶工程真可以说是造福人类.成果喜人. 蔗糖几乎全部是通过加工甘蔗或甜莱得到的.但是.甘蔗和甜菜的种植范围都比较有限.因此.蔗糖的产量也就受到了影响.能不能利用淀粉来生产类似蔗糖的物质呢?科学家通过-淀粉酶.糖化酶和固定化葡萄糖异构化酶.将淀粉转化成和蔗糖具有同样甜度的甜味剂--高果糖浆.现在.一些发达国家高果糖浆的年产量已达到几百万吨.高果糖浆在许多饮料的制造中已经逐渐替代了蔗糖. 胰岛素是胰脏中胰岛细胞分泌的一种激素.是由两条肽链组成的一种蛋白质:一条由21个氨基酸组成.称为A链,另一条由30个氨基酸组成.称为B链.胰岛素是治疗糖尿病的一种常用药物.由于糖尿病患者很多.胰岛素的需要量很大.所以许多糖尿病患者使用的曾是猪的胰岛素.但是.猪胰岛素与人胰岛素在化学结构上有一处差别:猪胰岛素B链上最后一个氨基酸是丙氨酸.人胰岛素B链上最后一个氨基酸是苏氨酸.因此.用猪胰岛素治疗人的糖尿病.容易使一些患者产生免疫反应.近些年来.科学家们采用酶工程的方法.利用一种专一性极高的酶.切下并移去猪胰岛素B链上的那个丙氨酸.然后接上一个苏氨酸.这样猪的胰岛素就魔术般地变成人的胰岛素了. 现在.科学家正在研究如何修饰酶的化学结构.以便改善酶的性能,用DNA重组技术大量地生产酶.甚至设计酶的基因.以便人工合成出自然界中没有的酶来. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

下图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的过程,图中tetR表示四环素抗性基因,ampR表示氨苄青霉索抗性基因,BamHI、Bau3A I、Bst I、Haclll、Not I所指位点为限制酶的酶切位点,五种酶的识别序列及切割位点在下表中。据图表回答:

(1)将双链DNA在中性盐溶液中加热,两条单链分开,叫做DNA变性。变性后的DNA如果慢慢冷却,又能恢复为双链DNA,叫做退火。大量的如右图中N元素标记的DNA在变性后的退火过程中会形成                  种DNA。

(2)若对图中质粒进行改造,插入的Not I酶切位点越多,质粒的热稳定性越          
(3)要将人乳蛋白基因插入载体,如果只允许用一种限制酶酶切载体和人乳铁蛋白基因,应选择的限制酶是                  
(4)筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要在含              的培养基上进行。
(5)若从细胞中提取DNA和RNA,通过基因工程的方法,转移到另一种细胞时,转入DNA比转入RNA要有优势,理由是                      
(6)供体牛的受精卵的性染色体组成为           。在胚胎移植过程中,供、受体牛选择好后,要用激素进行同期发情处理的原因是            ,以保证移植的胚胎能够继续正常发育
(7)为检测人乳铁蛋白是否成功表达,可采用                    技术。

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下图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的过程,图中tetR表示四环素抗性基因,ampR表示氨苄青霉索抗性基因,BamHI、Bau3A I、Bst I、Haclll、Not I所指位点为限制酶的酶切位点,五种酶的识别序列及切割位点在下表中。据图表回答:

(1)将双链DNA在中性盐溶液中加热,两条单链分开,叫做DNA变性。变性后的DNA如果慢慢冷却,又能恢复为双链DNA,叫做退火。大量的如右图中N元素标记的DNA在变性后的退火过程中会形成                   种DNA。

(2)若对图中质粒进行改造,插入的Not I酶切位点越多,质粒的热稳定性越          

(3)要将人乳蛋白基因插入载体,如果只允许用一种限制酶酶切载体和人乳铁蛋白基因,应选择的限制酶是                   

(4)筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要在含               的培养基上进行。

(5)若从细胞中提取DNA和RNA,通过基因工程的方法,转移到另一种细胞时,转入DNA比转入RNA要有优势,理由是                      

(6)供体牛的受精卵的性染色体组成为            。在胚胎移植过程中,供、受体牛选择好后,要用激素进行同期发情处理的原因是             ,以保证移植的胚胎能够继续正常发育

(7)为检测人乳铁蛋白是否成功表达,可采用                     技术。

 

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下图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的过程,图中tetR表示四环素抗性基因,ampR表示氨苄青霉索抗性基因,BamHI、Bau3A I、Bst I、Haclll、Not I所指位点为限制酶的酶切位点,五种酶的识别序列及切割位点在下表中。据图表回答∶

(1)将双链DNA在中性盐溶液中加热,两条单链分开,叫做DNA变性。变性后的DNA如果慢慢冷却,又能恢复为双链DNA,叫做退火。大量的如下图中N元素标记的DNA在变性后的退火过程中会形成________种DNA。

(2)若对图中质粒进行改造,插入的Not I酶切位点越多,质粒的热稳定性越________

(3)要将人乳蛋白基因插入载体,如果只允许用一种限制酶酶切载体和人乳铁蛋白基因,应选择的限制酶是________

(4)筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要在含________的培养基上进行。

(5)若从细胞中提取DNA和RNA,通过基因工程的方法,转移到另一种细胞时,转入DNA比转入RNA要有优势,理由是________

(6)供体牛的受精卵的性染色体组成为________。在胚胎移植过程中,供、受体牛选择好后,要用激素进行同期发情处理的原因是________,以保证移植的胚胎能够继续正常发育

(7)为检测人乳铁蛋白是否成功表达,可采用________技术。

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(20分)请结合细胞与细胞工程的知识回答下列两个小题。
Ⅰ(10分)有性生殖的生物产生后代需进行受精作用,植物体细胞杂交要进行原生质体的融合,单克隆抗体的制备需进行动物细胞融合,可见细胞的融合技术有着广泛的应用。下列为细胞融合的简略过程,据图回答相关问题:

(1) 若a、b分别是基因型为Hr、hR两个烟草品种的花粉,且这两对基因分别位于两对同源染色体上。由于一对隐性纯合基因(rr或hh)的作用,在光照强度大于800lx时都不能生长。我们应从融合细胞的培养液(只考虑两两融合)中分离出基因型为         的细胞,较为简便的筛选方法是             
(2) 若a、b表示两种植物体细胞,则由d细胞形成杂种植株的原理是               ,这种育种方法的优点是                             
(3) 若a、b分别为骨髓瘤细胞和效应B淋巴细胞,则d细胞特点是                。由d细胞产生的抗体与普通血清抗体相比较,具有                           的特点。
(4) 下列各图表示单克隆抗体制备过程的各阶段图解,请用箭头把代表各图解的字母按单克隆抗体制备过程的顺序连接起来。顺序是                                      

(5)请你再说出一项动物细胞的融合技术的应用                             
Ⅱ.(10分)右图为叶绿体结构模式图,它是进行光合作用的细胞器。光合作用光反应所需的PSⅠ、PSⅡ、Cytb6/f、ATP酶四类蛋白复合体存在图中③,同化C02的全部酶类则存在图中④,为了证实C02同化场所在哪里,某实验小组设计了下列实验,请你协助完成“验证C02同化场所是在叶绿体的基质而不是在叶绿体的类囊体的膜上”的实验。

1、设计思路:
首先要提取出完整的叶绿体,然后把                      分开,分别检测暗反应活性。
注:暗反应活性是指有无光合产物的生成或有无反应的条件(如酶)。
2、实验步骤:
(1)在适宜的条件下,提取具有生理活性的完整叶绿体。
(2)将提取的完整叶绿体放入          中,然后高速离心,分离得到上清液和沉淀物。
(3)采用以下测定可判别C02同化场所:分别在上清液和沉淀物中加入           ,检测有无含有14C的光合产物的生成。也可将步骤(2)获得的上清液和沉淀物进行电泳,检测两者是否含有                      
3、预期实验结果并得出结论
如果在上清液中检测到暗反应活性,而沉淀物中检测不到暗反应活性,证实            

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(20分)请结合细胞与细胞工程的知识回答下列两个小题。

Ⅰ(10分)有性生殖的生物产生后代需进行受精作用,植物体细胞杂交要进行原生质体的融合,单克隆抗体的制备需进行动物细胞融合,可见细胞的融合技术有着广泛的应用。下列为细胞融合的简略过程,据图回答相关问题:

(1) 若a、b分别是基因型为Hr、hR两个烟草品种的花粉,且这两对基因分别位于两对同源染色体上。由于一对隐性纯合基因(rr或hh)的作用,在光照强度大于800lx时都不能生长。我们应从融合细胞的培养液(只考虑两两融合)中分离出基因型为          的细胞,较为简便的筛选方法是              

(2) 若a、b表示两种植物体细胞,则由d细胞形成杂种植株的原理是                ,这种育种方法的优点是                             

(3) 若a、b分别为骨髓瘤细胞和效应B淋巴细胞,则d细胞特点是                 。由d细胞产生的抗体与普通血清抗体相比较,具有                            的特点。

(4) 下列各图表示单克隆抗体制备过程的各阶段图解,请用箭头把代表各图解的字母按单克隆抗体制备过程的顺序连接起来。顺序是                                       

(5)请你再说出一项动物细胞的融合技术的应用                             

Ⅱ.(10分)右图为叶绿体结构模式图,它是进行光合作用的细胞器。光合作用光反应所需的PSⅠ、PSⅡ、Cytb6/f、ATP酶四类蛋白复合体存在图中③,同化C02的全部酶类则存在图中④,为了证实C02同化场所在哪里,某实验小组设计了下列实验,请你协助完成“验证C02同化场所是在叶绿体的基质而不是在叶绿体的类囊体的膜上”的实验。

1、设计思路:

首先要提取出完整的叶绿体,然后把                       分开,分别检测暗反应活性。

注:暗反应活性是指有无光合产物的生成或有无反应的条件(如酶)。

2、实验步骤:

(1)在适宜的条件下,提取具有生理活性的完整叶绿体。

(2)将提取的完整叶绿体放入           中,然后高速离心,分离得到上清液和沉淀物。

(3)采用以下测定可判别C02同化场所:分别在上清液和沉淀物中加入            ,检测有无含有14C的光合产物的生成。也可将步骤(2)获得的上清液和沉淀物进行电泳,检测两者是否含有                      

3、预期实验结果并得出结论

如果在上清液中检测到暗反应活性,而沉淀物中检测不到暗反应活性,证实            

 

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