- 获取目的基因的方法
- 共1561题
请回答有关下图的问题．
（1）图甲中①～⑤所示的生物工程为______．该工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过______修饰基因合成，对现有______进 造，或制造出一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求．
（2）图甲中序号④所示过程叫做______，该过程遵循的碱基互补配对原则不同于翻译过程的是______（请将模板链上的碱基写在前）．
（3）如图乙，一个基因表达载体的组成，除了目的基因外，在基因尾端还必须有[2]______；图中[3]______的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来．
（4）若欲通过腺生反应器生产预期蛋白质，则构建基因表达载体时，图乙中序号[1]代表的是______；且在图甲中⑨过程之前，要对精子进行筛选，保留含性染色体______的精子．
（5）为获得较多的受精卵进行研究，图甲中⑥过程一般用激素对供体做______处理；为提高培育成功率，进行⑩过程之前，要对______动物做______处理．
（6）若图甲中的卵母细胞来自从屠宰场收集的卵巢，则其在⑧之前需进行体外培养到______期方能受精．
（7）用______技术处理发育到______期或囊胚期的早期胚胎，可获得同卵双胎或多胎．若是对囊胚进行处理，要注意将______均等分割．
正确答案
解：（1）蛋白质工程的过程为：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）．由此可见，图甲中①〜⑤所示的生物工程为蛋白质工程．蛋白质工程是指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要．
（2）④是以细胞质中的mRNA为模板逆转录形成DNA（目的基因）的过程，该过程遵循的碱基互补配对原则不同于翻译过程的是A与T配对．
（3）基因表达载体主要由目的基因、标记基因、启动子和终止子．图中3是标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来．
（4）制备乳腺生物反应器过程中，在构建基因表达载体时，需在目的基因前加上乳腺蛋白基因的启动子；因为只有雌性个体能分泌乳汁，所以在图甲中⑨过程之前，要对精子进行筛选、保留含性染色体X的精子．
（5）为获得较多的受精卵进行研究，图甲中⑥过程一般用促性腺激素对供体做超数排卵处理；为提高培育成功率，进行胚胎移植过程之前，要对供、受体动物做同期发情处理．
（6）若图甲中的卵母细胞来自从屠宰场收集的卵巢，则其在⑧之前需进行体外培养到减数第二次分裂中期方能受精．
（7）获得同卵双胎或多胎，需要用胚胎分割技术处理发育到桑椹胚期或囊胚期的早期胚胎，对囊胚进行处理时，要注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育．
故答案为：
（1）蛋白质工程 基因 蛋白质
（2）逆转录 A-T
（3）终止子 标记基因
（4）乳腺蛋白基因的启动子 X
（5）促性腺 超数排卵 供、受体 同期发情
（6）减数第二次分裂中（或MⅡ中）
（7）胚胎分割 桑椹胚 内细胞团
解析
解：（1）蛋白质工程的过程为：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）．由此可见，图甲中①〜⑤所示的生物工程为蛋白质工程．蛋白质工程是指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要．
（2）④是以细胞质中的mRNA为模板逆转录形成DNA（目的基因）的过程，该过程遵循的碱基互补配对原则不同于翻译过程的是A与T配对．
（3）基因表达载体主要由目的基因、标记基因、启动子和终止子．图中3是标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来．
（4）制备乳腺生物反应器过程中，在构建基因表达载体时，需在目的基因前加上乳腺蛋白基因的启动子；因为只有雌性个体能分泌乳汁，所以在图甲中⑨过程之前，要对精子进行筛选、保留含性染色体X的精子．
（5）为获得较多的受精卵进行研究，图甲中⑥过程一般用促性腺激素对供体做超数排卵处理；为提高培育成功率，进行胚胎移植过程之前，要对供、受体动物做同期发情处理．
（6）若图甲中的卵母细胞来自从屠宰场收集的卵巢，则其在⑧之前需进行体外培养到减数第二次分裂中期方能受精．
（7）获得同卵双胎或多胎，需要用胚胎分割技术处理发育到桑椹胚期或囊胚期的早期胚胎，对囊胚进行处理时，要注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育．
故答案为：
（1）蛋白质工程 基因 蛋白质
（2）逆转录 A-T
（3）终止子 标记基因
（4）乳腺蛋白基因的启动子 X
（5）促性腺 超数排卵 供、受体 同期发情
（6）减数第二次分裂中（或MⅡ中）
（7）胚胎分割 桑椹胚 内细胞团
（2016•淄博一模）利用生物工程技术，可从转基因奶山羊乳汁中分离获得人凝血因子IV，用于血友病的治疗．请回答下列问题：
（1）根据凝血因子IV基因上游和下游的碱基序列，可用______技术获取并扩增基因．构建该基因表达载体时，所用到的工具酶是______，该基因表达载体中，凝血因子Ⅳ基因的上游和下游分别是______．
（2）将目的基因表达载体导入奶山羊受精卵的常用方法是______．受体细胞选用受精卵的优点是细胞大易操作、营养物质含量高和______．
（3）在体外胚胎培养时，应选用囊胚的______进行DNA分析，用于选择雌性胚胎．此期的胚胎也适于胚胎分割移植，此技术的优点是______．
（4）人凝血因子IV是一种胞外酶，该蛋白的加工是在______等细胞器上进行的．人凝血因子IV只在乳腺细胞合成的原因是______．
正确答案
解：（1）可以根据基因编码序列两端的部分碱基序列设计引物，用PCR技术进行体外大量扩增获得目的基因．构建该基因表达载体时，需要限制酶内切酶切割目的基因和运载体，再用DNA连接酶链接，形成表达载体．启动子是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质．终止子也是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端．
（2）受体细胞是动物细胞，常用显微注射法将目的基因导入受体细胞中．由于受精卵细胞大易操作、营养物质含量高、细胞全能性高，因此常被作为受体细胞选用．
（3）在做胚胎性别鉴定时，需要取囊胚的滋养层细胞做DNA分析，进行性别鉴定．此期的胚胎也适于胚胎分割移植，胚胎分割技术具有充分发挥雌性动物的生殖潜力（快速大量繁殖）的优点．
（4）分泌蛋白在内质网上的核糖体上合成，进入内质网进行加工、分类、包装，形成囊泡进入高尔基体，由高尔基体进行进一步加工，形成囊泡，运向细胞膜，由细胞膜分泌到细胞外．由于基因的选择性表达，所以人凝血因子IV只在乳腺细胞合成．
故答案为：
（1）PCR 限制性内切酶和DNA连接酶 启动子和终止子
（2）显微注射法 细胞全能性高
（3）滋养层细胞 充分发挥雌性动物的生殖潜力（快速大量繁殖）
（4）内质网、高尔基体 基因的选择性表达
解析
解：（1）可以根据基因编码序列两端的部分碱基序列设计引物，用PCR技术进行体外大量扩增获得目的基因．构建该基因表达载体时，需要限制酶内切酶切割目的基因和运载体，再用DNA连接酶链接，形成表达载体．启动子是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质．终止子也是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端．
（2）受体细胞是动物细胞，常用显微注射法将目的基因导入受体细胞中．由于受精卵细胞大易操作、营养物质含量高、细胞全能性高，因此常被作为受体细胞选用．
（3）在做胚胎性别鉴定时，需要取囊胚的滋养层细胞做DNA分析，进行性别鉴定．此期的胚胎也适于胚胎分割移植，胚胎分割技术具有充分发挥雌性动物的生殖潜力（快速大量繁殖）的优点．
（4）分泌蛋白在内质网上的核糖体上合成，进入内质网进行加工、分类、包装，形成囊泡进入高尔基体，由高尔基体进行进一步加工，形成囊泡，运向细胞膜，由细胞膜分泌到细胞外．由于基因的选择性表达，所以人凝血因子IV只在乳腺细胞合成．
故答案为：
（1）PCR 限制性内切酶和DNA连接酶 启动子和终止子
（2）显微注射法 细胞全能性高
（3）滋养层细胞 充分发挥雌性动物的生殖潜力（快速大量繁殖）
（4）内质网、高尔基体 基因的选择性表达
应用生物工程技术能获得人们需要的生物新品种或新产品．请据图回答下列问题：
（1）②过程常用的方法是______．要检测目的基因是否翻译成了人生长激素，利用的技术是______．
（2）转基因牛可通过分泌的乳汁来生产人生长激素，则说明基因工程能够突破自然界生物的______．基因表达载体中，人生长激素基因的前端必须有______，使人生长激素基因在乳腺细胞中特异性表达．
（3）在抗虫棉培育过程中，④过程常用的方法是农杆菌转化法，是利用农杆菌会被棉花植株伤口处细胞分泌的______吸引并移向这些细胞，而且Ti质粒有______的特点．
（4）⑤过程要用______技术．
正确答案
解：（1）②过程采用显微注射技术将目的基因导入受精卵．由于人生长激素属于蛋白质类物质，所以要检测目的基因是否翻译成了人生长激素，利用是抗原-抗体杂交技术．
（2）转基因牛可通过分泌的乳汁来生产人生长激素，则说明基因工程能够突破自然界的生殖隔离，定向改造生物的遗传性状；在基因表达载体中，人生长激素基因的前端必须有启动子，是RNA聚合酶识别和结合位点，驱动基因转录出信使RNA，最终获得生长激素．
（3）在抗虫棉培育过程中，④过程常用的方法是农杆菌转化法，是利用农杆菌会被棉花植株伤口处细胞分泌的酚类化合物吸引并移向这些细胞，而且Ti质粒含有T-DNA，可以转移并且整合到受体细胞染色体的DNA上．
（4）⑤过程将受体细胞培养成植物体，所以要用到植物组织培养技术．
故答案为：
（1）显微注射法 抗原-抗体杂交
（2）生殖隔离（或种间障碍） 乳腺蛋白基因的启动子
（3）酚类化合物 含有T-DNA，可以转移并且整合到受体细胞染色体的DNA上
（4）植物组织培养
解析
解：（1）②过程采用显微注射技术将目的基因导入受精卵．由于人生长激素属于蛋白质类物质，所以要检测目的基因是否翻译成了人生长激素，利用是抗原-抗体杂交技术．
（2）转基因牛可通过分泌的乳汁来生产人生长激素，则说明基因工程能够突破自然界的生殖隔离，定向改造生物的遗传性状；在基因表达载体中，人生长激素基因的前端必须有启动子，是RNA聚合酶识别和结合位点，驱动基因转录出信使RNA，最终获得生长激素．
（3）在抗虫棉培育过程中，④过程常用的方法是农杆菌转化法，是利用农杆菌会被棉花植株伤口处细胞分泌的酚类化合物吸引并移向这些细胞，而且Ti质粒含有T-DNA，可以转移并且整合到受体细胞染色体的DNA上．
（4）⑤过程将受体细胞培养成植物体，所以要用到植物组织培养技术．
故答案为：
（1）显微注射法 抗原-抗体杂交
（2）生殖隔离（或种间障碍） 乳腺蛋白基因的启动子
（3）酚类化合物 含有T-DNA，可以转移并且整合到受体细胞染色体的DNA上
（4）植物组织培养
人α-1-抗胰蛋白酶是治疗先天性肺纤维化囊肿、肺气肿以及呼吸窘迫综合症、特异性皮炎等疾病的特效药物．2001年，我国首例4只转有人α-1-抗胰蛋白酶的转基因羊在北京顺义诞生，填补了我国α-1-抗胰蛋白酶药物市场的空白．根据题意回答下列问题：
（1）在体外，构建人α-1-抗胰蛋白酶基因的表达载体时，用到的工具有______．
（2）采用______法将构建好的基因表达载体导入受精卵，然后将受精卵移入______中继续培养得到早期胚胎，然后将其移植入受体母体的子宫．
（3）对胚胎进行性别鉴定、获得同卵双胎都需对胚胎进行分割，二者分割的不同之处在于：对胚胎进行性别鉴定时，______；若获得同卵双胎，则需______．
（4）检测人α-1-抗胰蛋白酶基因是否插入到染色体上，可从分子水平上检测，方法是______．
（5）在掌握培育转基因羊技术之前，生产人α-1-抗胰蛋白酶常用的方法是细胞工程或发酵工程．培育出转基因羊后，可以在羊奶或羊尿中分离出该药物．与此相比，试述细胞工程或发酵工程的不足之处．______．
正确答案
解：（1）构建基因的表达载体时，用到的工具有工具酶及运载体．工具酶包括限制性核酸内切酶和DNA连接酶，一般常用质粒做运载体．
（2）培育转基因动物时，需要一定的营养条件，诱导受精卵分裂分化形成胚胎．
（3）内细胞团是形成胚胎的关键部分．胚胎性别的鉴定只需少量的滋养层细胞，不要伤及内细胞团；若进行胚胎分割，应将内细胞团平均分割．
（4）在分子水平上检测，应该用DNA分子杂交技术．
（5）培育出转基因羊后，可以在羊奶或羊尿中分离出该药物．羊吃的是草（成本低），产出的奶、尿液均是对环境无害的物质．
故答案为：
（1）限制酶、DNA连接酶、运载体
（2）显微注射 胚胎（发育）培养液
（3）只需分割出少量滋养层细胞进行DNA分析 将囊胚阶段的内细胞团均等分割．
（4）DNA分子杂交技术
（5）成本高；易产生有害废弃物等
解析
解：（1）构建基因的表达载体时，用到的工具有工具酶及运载体．工具酶包括限制性核酸内切酶和DNA连接酶，一般常用质粒做运载体．
（2）培育转基因动物时，需要一定的营养条件，诱导受精卵分裂分化形成胚胎．
（3）内细胞团是形成胚胎的关键部分．胚胎性别的鉴定只需少量的滋养层细胞，不要伤及内细胞团；若进行胚胎分割，应将内细胞团平均分割．
（4）在分子水平上检测，应该用DNA分子杂交技术．
（5）培育出转基因羊后，可以在羊奶或羊尿中分离出该药物．羊吃的是草（成本低），产出的奶、尿液均是对环境无害的物质．
故答案为：
（1）限制酶、DNA连接酶、运载体
（2）显微注射 胚胎（发育）培养液
（3）只需分割出少量滋养层细胞进行DNA分析 将囊胚阶段的内细胞团均等分割．
（4）DNA分子杂交技术
（5）成本高；易产生有害废弃物等
随着科学技术的发展，人们可以根据人类的需求来改造生物的性状，在许多领域取得可喜的成果．图1是利用奶牛乳汁生产血清白蛋白的图解，根据图回答：
（1）在此过程中涉及到的现代生物技术主要有基因工程技术、核移植技术和______技术．
（2）在形成图中③的过程中，我们称②为______，获取②的途径主要有从基因文库中获取、PCR技术扩增、人工合成．要实现②直接进入③必须构建______．
（3）图中①一般经______处理可以得到③，从③到④的过程中一般采用未受精的卵细胞去核为受体，不用普通的体细胞，原因有哪些______．
A．卵细胞没有分化，其全能性比体细胞高
B．卵细胞较大，容易操作
C．卵细胞的细胞质中含有促进细胞核表现全能性的物质
D．体细胞不具有分裂能力，而卵细胞具有较强的分裂能力
（4）从④到⑤的过程中正确的操作方法是图2的______，把⑤送入⑥的最佳时期为______．
正确答案
解：（1）在此过程中涉及到的现代生物技术主要有基因工程、核移植技术和胚胎移植技术．
（2）在形成图中③含目的基因的受体细胞的过程中，我们称②为目的基因，获取②的途径主要有从基因文库中获取、PCR技术扩增、人工合成．要实现②直接进入③必须构建基因表达载体．
（3）用胰蛋白酶处理组织，可获得单个细胞．由于卵细胞大、易操作、分化程度低，体细胞的细胞核在卵细胞质中才能表现出全能性，故一般利用未受精的卵细胞去核后做受体，而不用普通的体细胞．
（4）从④到⑤的过程中采用了胚胎分割技术，对囊胚进行胚胎分割时，要将内细胞团均等分割，故正确的操作方法是图乙中的C．把⑤送入⑥，即胚胎移植的最佳时期为桑椹胚和囊胚．
故答案为：
（1）胚胎移植
（2）目的基因 基因表达载体
（3）胰蛋白酶 BC
（4）C 桑椹胚或囊胚
解析
解：（1）在此过程中涉及到的现代生物技术主要有基因工程、核移植技术和胚胎移植技术．
（2）在形成图中③含目的基因的受体细胞的过程中，我们称②为目的基因，获取②的途径主要有从基因文库中获取、PCR技术扩增、人工合成．要实现②直接进入③必须构建基因表达载体．
（3）用胰蛋白酶处理组织，可获得单个细胞．由于卵细胞大、易操作、分化程度低，体细胞的细胞核在卵细胞质中才能表现出全能性，故一般利用未受精的卵细胞去核后做受体，而不用普通的体细胞．
（4）从④到⑤的过程中采用了胚胎分割技术，对囊胚进行胚胎分割时，要将内细胞团均等分割，故正确的操作方法是图乙中的C．把⑤送入⑥，即胚胎移植的最佳时期为桑椹胚和囊胚．
故答案为：
（1）胚胎移植
（2）目的基因 基因表达载体
（3）胰蛋白酶 BC
（4）C 桑椹胚或囊胚
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