香蕉原产于热带地区,是我国南方重要的经济作物之一。广东省冬季常受强寒潮和霜冻影响,对香蕉生长发育影响很大。由香蕉束顶病毒(BBTV,单链环状DNA病毒)引起的香
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香蕉原产于热带地区,是我国南方重要的经济作物之一。广东省冬季常受强寒潮和霜冻影响,对香蕉生长发育影响很大。由香蕉束顶病毒(BBTV,单链环状DNA病毒)引起的香蕉束顶病,对香蕉产生的危害十分严重。当前香蕉栽培品种多为三倍体,由于无性繁殖是香蕉繁育的主要方式,缺少遗传变异性,因此利用基因工程等现代科技手段提高其种质水平,具有重要意义。请根据上述材料,回答下列问题。 (1)简述香蕉大规模快速繁殖技术的过程。_____________________________。 (2)脱毒香蕉苗的获得,可采用__________的方法,此方法的依据是___________和___________。 (3)建立可靠的BBTV检测方法可以监控脱毒香蕉苗的质量,请问可用哪些方法检测病毒的存在?_________________(列举两种方法)。 (4)在某些深海鱼中发现的抗冻蛋白基因afp对提高农作物的抗寒能力有较好的应用价值,该基因可以从这些鱼的DNA中扩增得到。试述在提取和纯化DNA时影响提纯效果的因素及其依据。___________________(列举两点)。 (5)如何利用afp基因,通过转基因技术获得抗寒能力提高的香蕉植株?在运用转基因香蕉的过程中,在生态安全方面可能会出现什么问题?________________(列举两点)。 (6)从细胞工程的角度出发,简述一种培育抗寒香蕉品种的方法及其依据。__________________。另外,抑制果胶裂解酶的活性可以延长香蕉果实储藏期,请描述采用蛋白质工程技术降低该酶活性的一般过程。__________________。 |
答案
(1)选取香蕉外植体,通过诱导脱分化产生愈伤组织,然后通过调整植物激素比例,使其再分化形成芽和根,获得大量试管苗(或通过诱导形成大量胚状体,制成人工种子,适宜条件下萌发长成幼苗)。 (2)茎尖(分生组织)组织培养 茎尖不带病毒(或病毒在植物体内分布不均匀) 植物细胞全能性 (3)①.BBTV病毒基因的检测(DNA分子杂交技术); ②.BBTV病毒蛋白的检测(获得抗血清,利用抗原一抗体的杂交反应,判断病毒是否存在)。 (4)(答出两点即可) ①.选择NaCl溶液的合适浓度,利用DNA和其他杂质在不同NaCl溶液中溶解度不同的特性,达到分离目的; ②.加入一定量酒精,使部分蛋白质杂质溶解于酒精,与DNA分离; ③.加入蛋白酶,除去蛋白质杂质的干扰; ④.控制DNA提取的温度,使大多数蛋白质杂质变性。 (5)(答出两点即可) 将afp基因插入土壤农杆菌的质粒,构建表达载体,通过农杆菌的转化导入香蕉受体细胞,成功转化的香蕉细胞通过组织培养形成植株。生态安全问题包括: ①.外源基因扩散到其他物种(外源基因漂移); ②.转基因植株扩散影响生态系统的结构和功能; ③.转基因植株扩散对生物多样性的影响; ④.转基因植物残体或分泌物对环境的影响。 (6)体细胞杂交育种,其依据是将不同品种的香蕉体细胞利用细胞融合技术融合成杂种细胞后培育出抗寒香蕉品种(或体细胞诱变育种,其依据是利用诱变剂等方法使香蕉离体培养细胞发生基因突变,然后筛选培育出抗寒品种)。 蛋白质工程方法的步骤为: ①.果胶裂解酶蛋白的功能分析; ②.果胶裂解酶蛋白的结构预测和设计; ③.果胶裂解酶基因的改造。 |
举一反三
根据改造蛋白质的部位的多少,对蛋白质的改造可分为三类,不正确的是 |
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A.“大改”,设计并制造出自然界不存在的全新蛋白质 B.“中改”,在蛋白质分子中替代一个肽段 C.“小改”,改造蛋白质分子中的几个氨基酸残基 D.“微改”,改造蛋白质分子中的某种原子 |
猪的胰岛素用于人体时降血糖效果不明显,原因是猪胰岛素分子中有一氨基酸与人的不同。为了使猪胰岛素用于治疗人类糖尿病,用蛋白质工程的蛋白质分子设计的最佳方案是 |
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A.对猪胰岛素进行一个氨基酸的替换 B.将猪胰岛素和人胰岛素进行拼接组成新的胰岛素 C.将猪和人的胰岛素混合在一起治疗糖尿病 D.根据人的胰岛素设计制造一种全新的胰岛素 |
下列是基因工程与蛋白质工程的主要区别的是 |
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A.合成符合人类需要的蛋白质 B.将目的基因导入受体细胞 C.基因的复制与表达 D.产品符合人类需要 |
下列说法正确的是 |
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A.蛋白质工程和基因工程的目的是获得人类需要的蛋白质,所以两者没有区别 B.通过蛋白质工程改造后的蛋白质有的仍是天然的蛋白质 C.蛋白质工程是在基因水平上改造蛋白质的 D.蛋白质工程是在蛋白质分子水平上改造蛋白质的 |
当前医学上,第二代生物技术药物正逐渐取代第一代多肽蛋白质类替代治疗剂。则第一代药物与第二代***药物分别是 |
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A.都与天然产物完全相同 B.都与天然产物不相同 C.第一代药物与天然产物相同、第二代***药物与天然产物不同 D.第一代药物与天然产物不相同、第二代***药物与天然产物相同 |
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