19.糖尿病是近年來高發(fā)的“富貴病”,常見類型有遺傳型糖尿病和II型糖尿病.遺傳型糖尿病的主要病因之一是胰島受損.科研機構(gòu)作出如下設(shè)計:取糖尿病患者的細胞,將人的正常胰島素基因?qū)肫渲,然后做細胞培養(yǎng),誘導產(chǎn)生胰島組織,重新植入患者的胰島,使胰島恢復功能.
II型糖尿病需要注射胰島素治療. 目前臨床使用的胰島素制劑注射后120min后才出現(xiàn)高峰,與人體生理狀態(tài)不符.科研人員通過一定的工程技術(shù)手段,將胰島素B鏈的28號和29號氨基酸互換,獲得了速效胰島素,已通過臨床試驗.

(1)對遺傳型糖尿病進行基因治療的方案中,胰島素基因稱為目的基因,實驗室中要先對該基因利用PCR技術(shù)進行擴增.將該基因?qū)胝<毎玫姆椒ㄊ秋@微注射法.
(2)對遺傳型糖尿病患者進行治療的基因工程步驟中的核心步驟是基因表達載體構(gòu)建.
(3)科研人員利用蛋白質(zhì)工程合成速效胰島素,該技術(shù)的實驗流程為:預期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計預期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測應有氨基酸序列→找到對應的脫氧核苷酸序列(基因)→通過轉(zhuǎn)錄翻譯生產(chǎn)出速效胰島素,其中,流程A是預期蛋白質(zhì)的功能,流程B是相應的氨基酸序列.
(4)與基因工程相比,蛋白質(zhì)工程是以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ),通過基因修飾或基因合成,對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行改造,制造一種新的蛋白質(zhì),以滿足人類的生產(chǎn)生活需要.

分析 蛋白質(zhì)工程的過程為:預期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計預期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測應有氨基酸序列→找到對應的脫氧核苷酸序列(基因),最終還是回到基因工程上來解決蛋白質(zhì)的合成.蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ),通過基因修飾或基因合成,對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行基因改造,或制造一種新的蛋白質(zhì),以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需要.

解答 解:(1)對遺傳型糖尿病進行基因治療的方案中,胰島素基因稱為目的基因;PCR技術(shù)可在體外快速擴增目的基因;將該基因?qū)雱游锛毎钣行У姆椒ㄊ秋@微注射法.
(2)基因工程步驟中的核心步驟是基因表達載體的構(gòu)建.
(3)蛋白質(zhì)工程的過程:根據(jù)中心法則逆推以確定目的基因的堿基序列:預期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計預期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測應有氨基酸序列→找到對應的脫氧核苷酸序列(基因)→通過轉(zhuǎn)錄翻譯生產(chǎn)出速效胰島素.因此,圖中流程A是預期蛋白質(zhì)的功能,流程B是相應的氨基酸序列.
(4)蛋白質(zhì)工程指以蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ),通過基因修飾或基因合成,對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行基因改造,或制造一種新的蛋白質(zhì),以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需要.
故答案為:
(1)目的基因   PCR     顯微注射法
(2)基因表達載體構(gòu)建。康幕蚺c運載體結(jié)合)
(3)預期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計預期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測應有氨基酸序列→找到對應的脫氧核苷酸序列(基因)→生產(chǎn)出速效胰島素    預期蛋白質(zhì)的功能    相應的氨基酸序列
(4)修飾   合成   改造

點評 本題知識點簡單,考查基因工程和蛋白質(zhì)工程的相關(guān)知識,要求考生識記基因工程的操作步驟;識記蛋白質(zhì)工程的概念和過程,能結(jié)合所學的知識準確答題,屬于考綱識記層次的考查.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中生物 來源: 題型:選擇題

9.標準的PCR過程一般分為變性、復性、延伸三大步,這三大步需要的溫度依次是( 。
A.92℃、50℃、72℃B.72℃、50℃、92℃C.50℃、92℃、72℃D.80℃、50℃、72℃

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10.如圖表示人體的組織,A、B、C表示細胞外液.下列敘述不正確的是(  )
A.激素、糖原和氨基酸都屬于A的組成成分
B.細胞外液的滲透壓升高時,下丘腦抗利尿激素分泌將會增加
C.體液調(diào)節(jié)中的信息分子通過體液傳送作用于靶細胞發(fā)揮作用
D.當A液滲透壓小于C液滲透壓時,易導致組織水腫

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科目:高中生物 來源: 題型:選擇題

7.下列有關(guān)細胞結(jié)構(gòu)和功能的相關(guān)敘述中,正確的是( 。
A.線粒體是細胞內(nèi)物質(zhì)氧化和能量轉(zhuǎn)換的主要場所
B.ATP合成酶可以通過核孔隨意進入細胞核
C.合成固醇類激素的分泌細胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)一般不發(fā)達
D.核糖體是蛋白質(zhì)合成和加工、包裝的主要場所

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科目:高中生物 來源: 題型:解答題

14.在我國計劃生育政策中,提倡一對夫婦只生育一個孩子,但偶爾有的夫婦一胎生出多個孩子.如圖為某女性在一次生殖過程中生出男孩甲和乙的示意圖,請據(jù)圖回答下列問題:
(1)圖中過程X、Y的名稱分別是受精作用、卵裂,過程Y產(chǎn)生的兩個子細胞能各自獨立發(fā)育成甲、乙兩個小孩說明了早期胚胎細胞具有很強的全能性.
(2)過程Y的過程分裂方式是有絲分裂.
(3)已知個體甲控制某性狀的基因型為Aa,乙為AA,其最可能的原因是第一次卵裂時發(fā)生了基因突變.
(4)已知甲為六指(常染色體顯性遺傳病)的純合體患者,結(jié)婚之前已通過外科手術(shù)將多余的手指切除,且他的婚配對象是正常指,則其子女是否患六指癥?是(仍患);說明原因手術(shù)不能改變遺傳物質(zhì).
(5)若甲乙分別和一對有著與圖中相同來源的兩個女性結(jié)婚,這兩對夫婦所生的子女相比較,性狀差異很多,指出引起這些差異的3種可能的原因:①基因突變;②基因重組;③染色體變異.

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科目:高中生物 來源: 題型:選擇題

4.如圖為某生物體內(nèi)的一個細胞圖象,下列敘述正確的是( 。
A.該細胞可存在于精巢中
B.該細胞處于減數(shù)第二次分裂的后期
C.該細胞四分體時期發(fā)生了交叉互換
D.該細胞分裂產(chǎn)生的生殖細胞基因型可能是AB

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科目:高中生物 來源: 題型:解答題

11.圖1是某草原生態(tài)系統(tǒng)部分營養(yǎng)結(jié)構(gòu),圖2是由于開礦對該草原土壤造成了銅污染后,研究者研究了不同大氣CO2濃度及土壤銅污染對土壤脲酶活性的影響情況,請據(jù)圖回答問題.

(1)若草固定的總能量為6.8×109 kJ,食草昆蟲和鼠同化的總能量是1.3×108 kJ,則人最多能獲得能量2.46×108kJ.若蛇取食鼠的比例由1/4調(diào)整到3/4,從理論上分析,改變?nèi)∈潮壤笊唧w重每增加1kg,人比原來增重2kg(能量傳遞效率按20%計算).
(2)由圖2可以看出,土壤Cu污染會抑制(填“促進”或“抑制”)土壤脲酶活性,且隨著土壤Cu污染程度的加重,這種作用會增強;CO2濃度升高會促進(填“促進”或“抑制”)土壤脲酶活性,且隨著土壤Cu污染程度的加重,這種作用會減弱
(3)對于某一特定生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu),如樹→昆蟲→鳥→鼬鼠與白鼬.如果用生物數(shù)量、能量分別作為繪制金字塔的指標,金字塔的形狀可能會有很大的變化.上述兩種能量金字塔金字塔對比,更能較好地反映生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)能量流動的本質(zhì),因為這種金字塔表達的是營養(yǎng)級之間的能量關(guān)系;而另一種金字塔反映的是生物個體之間的數(shù)量關(guān)系.因此,前者提供的狀況更加客觀全面.

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8.如圖所示為人體的組織細胞和內(nèi)環(huán)境的關(guān)系示意圖.請據(jù)圖回答下列問題:
(1)②是內(nèi)環(huán)境的重要組成部分,②內(nèi)有多對緩沖物質(zhì)使其pH保持在7.35~7.45之間,對溶液酸堿度起調(diào)節(jié)作用的緩沖物質(zhì)有H2CO3和NaHCO3、NaH2PO4和Na2HPO4等.
(2)下表為圖中組織細胞和內(nèi)環(huán)境不同部位主要電解質(zhì)的含量:(單位:mmol/L)
離子


Na+12142145
K+1394.34.4
Ca2+<0.0012.52.4
Mg2+1.61.11.1
總計152.6149.9152.9


Cl-4104117
HCO3-122427
HPO42-、H2PO4-2922.3
蛋白質(zhì)54140.4
其他53.65.96.2
總計152.6149.9152.9
從表中數(shù)據(jù)分析可知,血漿中陰離子濃度和陽離子濃度的關(guān)系是相等.細胞內(nèi)液和細胞外液的電解質(zhì)含量的關(guān)系是相近(填“大于”或“小于”或“相等”或“相近”).
(3)夏天氣溫高,人體大量出汗,如不及時補充水分,會使細胞外液的滲透壓升高,水將從細胞內(nèi)向細胞外轉(zhuǎn)移(填“內(nèi)”或“外”).
(4)人體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定是在神經(jīng)、體液和免疫等系統(tǒng)的調(diào)節(jié)下實現(xiàn)的.

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科目:高中生物 來源: 題型:選擇題

9.下列關(guān)于植物激素調(diào)節(jié)的敘述正確的是(  )
A.植物激素調(diào)節(jié)的特點是具有兩重性B.乙烯是指由成熟的果實產(chǎn)生的激素
C.赤霉素能影響根的生長和分化D.脫落酸能夠解除種子的休眠

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