【生物——选修3现代生物科技专题】
请分析下面一项专利。
申请专利号 |
03109739.1 |
时间 |
2003.04.14 |
名 称 |
利用转基因番茄生产胰岛素的方法 |
公开号 |
1458161 |
公开日 |
2003.11.26 |
申请(专利权) |
林忠平 |
地 址 |
北京市北京大学 生命科学学院 |
发明(设计人) |
林忠平、倪挺、 陈溪、胡鸢雷 |
专 利 摘 要 |
本发明利用转基因番茄作为生物反应器生产人胰岛素。所用的人胰岛素基因是依据植物偏爱密码子的原则来设计所含的密码子,通过人工合成若干DNA片段,拼接而成,并且在C端加上KDEL的内质网滞留序列。将该基因置于CaMV35S启动子和果实专一性启动子2A12的驱动之下,通过农杆菌介导的方法转入番茄中,在番茄的果实中表达人胰岛素。 |
(1)此基因工程中,目的基因是 。将人工合成的DNA片段拼接在一起,所必需的工具酶是 和 。
(2)试分析在C端加上KDEL的内质网滞留序列的原因: 。
(3)农杆菌介导的方法是将目的基因与农杆菌的 结合构建 ;目的基因能否在番茄中稳定遗传的关键是 ;检测受体细胞中是否存在目的基因可采用 技术。
人工合成的植物激素类似物常用于生产实践。某课题组研究了激素类似物甲和激素类似物乙对微型月季生根和侧芽生长的影响,请回答下列问题:
(1)由图1得出的初步结论是:甲和乙对微型月季插条生根的影响分别是__、。
(2)由图1的结果(填“能”或“不能”)判断0.5μmol/L的激素类似物乙对生根的影响。为探究3 μmol/L的激素类似物甲和0.5μmol/L的激素类似物乙对微型月季插条生根的复合影响,应设计__种培养基。
(3)已知甲为生长素类似物,图2为其X、Y和Z三种浓度下对微型月季茎段侧芽生长的影响,则:
①X浓度的甲对微型月季茎段侧芽生长具有作用。
②X浓度、Y浓度和Z浓度之间大小的关系是。
薇甘菊是多年生藤本植物,能攀爬树冠迅速生长,繁殖能力强,植株覆盖密度大。薇甘菊入侵后,以其入侵点为圆心向外扩散,划分出薇甘菊入侵区、群落交错区和本土植物区三类样区。在入侵区,薇甘菊覆盖度大于90%,入侵年龄在5年以上;群落交错区,薇甘菊与当地植物交错分布,薇甘菊覆盖度在10%~30%,入侵年龄在3年左右;本土植物区没有薇甘菊生长,优势种群为本土植物类群,其覆盖度大于80%。下表为不同样区(取土样的数量、体积相同)中小型土壤动物的个体数量和类群数统计结果。请分析回答:
线虫 |
蜱螨目 |
弹尾目 |
其他昆虫 或小动物 |
个体总数 |
类群数 |
|
薇甘菊入侵区 |
1 890 |
226 |
123 |
48 |
2 287 |
15 |
群落交错区 |
1 198 |
132 |
99 |
114 |
1 543 |
15 |
本土植物区 |
1 084 |
120 |
143 |
49 |
1 376 |
14 |
数量总计 |
4 172 |
478 |
365 |
211 |
5 206 |
44 |
(1)从表中数据可知,在不同样区捕获到的中小型土壤动物个体数量不尽相同,动物个体数量最多的样区是______。薇甘菊入侵后对中小型土壤动物的________变化影响不大,而对土壤中动物的个体数量变化影响较大。对土壤中线虫等小动物类群丰富度的研究,常釆用______的方法,进行釆集、调查。
(2)在该生态系统的成分中,薇甘菊属于________, 土壤中的小动物属于____________。
(3)薇甘菊与本土植物之间的关系是________,入侵5年后,本土植物成片枯萎死亡的主要原因是________。因薇甘菊入侵引起的一些物种取代另一些物种等的一系列变化称______。
下图1为某草原生态系统的碳循环示意图,图2表示在该生态系统中能量流经第二营养级的示意图。请据图分析回答:
(1)碳在生物群落内以的形式被利用。
(2)碳从无机环境进入生物群落的途径①主要是作用;生物群落中的碳进入无机环境的途径为图1中的(填数学序号)。
(3)图2中A表示的能量。B比A 的能量少,原因是。
(4)从图2中可以总结出能量流动的特点是。
(5)狼是该生态系统没有的生物种类,现将它引入其中。请在给出的坐标图上用曲线表示狼的数量最可能的变化情况(纵坐标上的点表示狼的起始数量)。
科学家将人的生长激素基因与某种细菌(不含抗生素抗性基因)的DNA分子进行重组,并成功地在该细菌中得以表达(如下图)。请据图分析回答:
(1)过程①所示获取目的基因的方法是。
(2)细菌是理想的受体细胞,这是因为它。
(3)质粒A与目的基因结合时,首先需要用酶将质粒切开“缺口”,然后用
酶将质粒与目的基因“缝合”起来。
(4)若将细菌B先接种在含有__________的培养基上能生长,说明该细菌中已经导入外源质粒,但不能说明外源质粒是否成功插入目的基因;若将细菌B再重新接种在含有______________的培养基上不能生长,则说明细菌B中已经导入了插入目的基因的重组质粒。
(5)检测工程菌中的生长激素基因是否转录出mRNA和是否翻译出生长激素,可采用的技术分别是____________________、_____________________。
据图回答下列问题:
(1)过程①②是用处理细胞的细胞壁,后经③过程诱导原生质体融合,实际融合的过程中原生质体可能会形成种细胞团(只考虑两个细胞融合的情况)。④是的过程,与此过程密切相关的细胞器是。
(2)若番茄细胞内含A条染色体,马铃薯细胞内含B条染色体,将番茄和马铃薯采用杂交育种方法培育(假设能成功),得到的后代应含条染色体,还必须用来处理幼苗,才能得到可育的番茄——马铃薯植株,此时体细胞中含有条染色体。
(3)若图中番茄是二倍体,马铃薯是四倍体,则杂种植株为倍体。