- 目的基因导入受体细胞
- 共1561题
回答基因工程中的有关问题:
Ⅰ.限制酶是基因工程中的重要工具酶,下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点,图甲、图乙中箭头表示相关限制酶的酶切位点.请回答下列问题:
(1)一个图甲所示的质粒分子经SmaⅠ切割前后,分别含有______个和______个游离的磷酸基团?
(2)若对图中质粒进行改造,插入的SmaⅠ酶切位点越多,质粒的热稳定性越______.
(3)与只使用EcoR I相比较,使用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止______.
Ⅱ.原核生物(如大肠杆菌 )是基因工程中较理想的受体细胞,它们具有一些其他生物没有的特点:①繁殖快②多为单细胞③______等优点.大肠杆菌细胞最常用的转化方法是:首先用______处理细胞,使之成为______细胞,然后完成转化.
Ⅲ.植物基因工程中将目的基因导入受体细胞最常用的方法是______,且一般将目的基因插入Ti质粒的______中形成重组Ti质粒,这样可将目的基因整合到受体细胞的染色体上,科学家发现:这样得到的转基因植株,其目的基因的传递符合孟德尔遗传规律,则该转基因植株一般为______子.若要避免基因污染,一般需将目的基因导入植物细胞的______DNA中.
正确答案
解:Ⅰ(1)质粒分子经SmaⅠ切割前,为环状DNA,无游离磷酸基团;切割后,会断裂2个脱氧核苷酸(CG)之间的磷酸二酯键,露出2个游离磷酸基团.
(2)插入的SmaⅠ酶切位点越多,碱基对CG越多,氢键越多,故质粒的热稳定性越高.
(3)只使用EcoRI,质粒、外源DNA自身都只含有1对互补黏性末端,自身会发生连接成为环状DNA,不利目的基因导入.故使用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA,各自会有不同黏性末端,能防止自身环化.
Ⅱ.原核生物(如大肠杆菌)是基因工程中较理想的受体细胞,具有一些其他生物没有的特点:①繁殖快,能大量快速复制DNA;②多为单细胞,结构简单,容易操作;③遗传物质相对较少,不易对目的基因干扰.大肠杆菌细胞最常用的转化方法是:首先用Ca2+处理细胞,使之成为感受态细胞,然后完成转化.
Ⅲ.植物基因工程中将目的基因导入受体细胞最常用的方法是农杆菌转化法.且一般将目的基因插入Ti质粒的T-DNA中形成重组Ti质粒,这样可将目的基因整合到受体细胞的染色体上.移植入的目的基因为单个,故转基因植株一般为杂合子.要避免基因污染,一般需将目的基因导入植物细胞的细胞质(线粒体、叶绿体),不会随着花粉进行基因污染.
故答案为:
Ⅰ.(1)0 2
(2)高
(3)质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化
Ⅱ.③遗传物质相对较少 Ca2+ 感受态
Ⅲ.农杆菌转化法 T-DNA 杂合 细胞质(线粒体、叶绿体)
解析
解:Ⅰ(1)质粒分子经SmaⅠ切割前,为环状DNA,无游离磷酸基团;切割后,会断裂2个脱氧核苷酸(CG)之间的磷酸二酯键,露出2个游离磷酸基团.
(2)插入的SmaⅠ酶切位点越多,碱基对CG越多,氢键越多,故质粒的热稳定性越高.
(3)只使用EcoRI,质粒、外源DNA自身都只含有1对互补黏性末端,自身会发生连接成为环状DNA,不利目的基因导入.故使用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA,各自会有不同黏性末端,能防止自身环化.
Ⅱ.原核生物(如大肠杆菌)是基因工程中较理想的受体细胞,具有一些其他生物没有的特点:①繁殖快,能大量快速复制DNA;②多为单细胞,结构简单,容易操作;③遗传物质相对较少,不易对目的基因干扰.大肠杆菌细胞最常用的转化方法是:首先用Ca2+处理细胞,使之成为感受态细胞,然后完成转化.
Ⅲ.植物基因工程中将目的基因导入受体细胞最常用的方法是农杆菌转化法.且一般将目的基因插入Ti质粒的T-DNA中形成重组Ti质粒,这样可将目的基因整合到受体细胞的染色体上.移植入的目的基因为单个,故转基因植株一般为杂合子.要避免基因污染,一般需将目的基因导入植物细胞的细胞质(线粒体、叶绿体),不会随着花粉进行基因污染.
故答案为:
Ⅰ.(1)0 2
(2)高
(3)质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化
Ⅱ.③遗传物质相对较少 Ca2+ 感受态
Ⅲ.农杆菌转化法 T-DNA 杂合 细胞质(线粒体、叶绿体)
科学家将人的胰岛素基因与质粒重组后,导入牛的受精卵,并成功从牛奶中提取到了人胰岛素.回答下列相关问题:
(1)获取目的基因的主要途径包括直接提取和______.
(2)在构建基因表达载体的过程中,目的基因和质粒用同一种______ 进行切割.
(3)在将基因表达载体导入牛的受精卵的过程中,常采用______ 法,若将基因表达载体导入大肠杆菌细胞中,则通常采用______ 溶液处理大肠杆菌,使其成为______ 细胞.
(4)为了得到较多的卵细胞,可以对受体母牛注射适宜剂量的______;利用获能的精子进行体外受精,经过细胞培养至______ 期进行胚胎移植,最终获得“符合要求的个体”,这个“符合要求的个体”具体是指______.
正确答案
解:(1)获取目的基因的主要途径包括直接提取从基因文库中获取也可人工合成.
(2)在构建基因表达载体的过程中,目的基因和质粒用同一种限制酶进行切割,使其露出相同的粘性末端,再用DNA连接酶连接成重组基因.
(3)在将基因表达载体导入受体细胞中,如果是动物细胞,常采用显微注射法,如果受体细胞是微生物,常用 CaCl2处理溶液处理大肠杆菌,使其成为处于感受态.
(4)活体采卵时,先用促性腺激素处理母羊,使其超数排卵.精子必须先要获能,才可以与成熟的卵母细胞受精,具体获能的方法有化学培养法和培养法.进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚.科学家用基因工程的技术获取乳腺发生器的生物,即能分泌含人胰岛素牛奶的母牛.
故答案为:
(1)人工合成
(2)限制酶
(3)显微注射 CaCl2 感受态
(4)促性腺激素 桑椹胚或囊胚 能分泌含人胰岛素牛奶的母牛
解析
解:(1)获取目的基因的主要途径包括直接提取从基因文库中获取也可人工合成.
(2)在构建基因表达载体的过程中,目的基因和质粒用同一种限制酶进行切割,使其露出相同的粘性末端,再用DNA连接酶连接成重组基因.
(3)在将基因表达载体导入受体细胞中,如果是动物细胞,常采用显微注射法,如果受体细胞是微生物,常用 CaCl2处理溶液处理大肠杆菌,使其成为处于感受态.
(4)活体采卵时,先用促性腺激素处理母羊,使其超数排卵.精子必须先要获能,才可以与成熟的卵母细胞受精,具体获能的方法有化学培养法和培养法.进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚.科学家用基因工程的技术获取乳腺发生器的生物,即能分泌含人胰岛素牛奶的母牛.
故答案为:
(1)人工合成
(2)限制酶
(3)显微注射 CaCl2 感受态
(4)促性腺激素 桑椹胚或囊胚 能分泌含人胰岛素牛奶的母牛
如图是利用奶牛乳汁生产人血清白蛋白的图解,根据下图回答:
(1)在形成图中③的过程中,我们称②为______,获取②的途径主要有______、______、______.
(2)有人对这种牛奶不敢食用,人们对这种转基因食品的担心表现在______、______、______.
(3)人血清白蛋白的生产说明该工程突破了自然界物种之间的______,在基因表达载体中,人的血清白蛋白基因前端必须要有______.
正确答案
解:(1)在形成图中③重组细胞的过程中,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.
(2)有人对这种牛奶不敢食用,人们对这种转基因食品的担心表现在担心出现滞后效应、担心出现新的过敏原、担心营养成分改变.
(3)人血清白蛋白的生产说明该工程突破了自然界物种之间的生殖隔离;在基因表达载体中,人的血清白蛋白基因前端必须要有启动子,控制基因表达(转录)的起始时间和表达的程度.
故答案为:
(1)目的基因 从基因文库中获取、PCR技术扩增、人工合成
(2)担心出现滞后效应 担心出现新的过敏原 担心营养成分改变
(3)生殖隔离 启动子
解析
解:(1)在形成图中③重组细胞的过程中,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.
(2)有人对这种牛奶不敢食用,人们对这种转基因食品的担心表现在担心出现滞后效应、担心出现新的过敏原、担心营养成分改变.
(3)人血清白蛋白的生产说明该工程突破了自然界物种之间的生殖隔离;在基因表达载体中,人的血清白蛋白基因前端必须要有启动子,控制基因表达(转录)的起始时间和表达的程度.
故答案为:
(1)目的基因 从基因文库中获取、PCR技术扩增、人工合成
(2)担心出现滞后效应 担心出现新的过敏原 担心营养成分改变
(3)生殖隔离 启动子
研究人员利用生物工程技术,探究猪bmp15基因在不同组织细胞中的特异性表达.该工程技术基本流程如图(EGFP基因控制合成增强型绿色荧光蛋白;过程②表示表达载体2成功导入各组织细胞).请回答:
(1)过程①中,需利用______限制酶处理表达载体1.
(2)过程②中,常采用______技术将表达载体2成功导入受体细胞.
(3)培养受体细胞时,通常需在培养液中添加一定量的______,以防污染.
(4)在实验结果的基础上,提取上述猪肌肉细胞的______(mRNA/DNA),利用标记的EGFP基因作探针,进行分子杂交,可进一步探究猪bmp基因特异性表达的原因.
(5)据实验结果推测,猪bmp15基因在______细胞特异性表达.
正确答案
解:(1)据图示可知,切割目的基因时使用的限制酶XhoⅠ和HindⅢ,构建基因表达载体时,需用同种限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体,因此过程①中,需利用XhoⅠ和HindⅢ限制酶处理表达载体1.
(2)将目的基因导入动物细胞的方法是显微注射技术.因此,过程②中常采用显微注射技术将表达载体2成功导入受体细胞.
(3)培养受体细胞时,通常需在培养液中添加一定量的抗生素,以防杂菌污染.
(4)检测目的基因是否转录出了mRNA,使用分子杂交技术.因此为了进一步探究猪bmp基因特异性表达的原因,可以提取上述猪肌肉细胞的mRNA利用标记的EGFP基因作探针,进行分子杂交.
(5)据实验结果,只有在猪卵巢细胞中检测出绿色荧光,而猪肌肉细胞核猪羊水干细胞中均没有检测出绿色荧光,因此推测猪bmp15基因在猪卵巢细胞特异性表达.
故答案为:
(1)XhoⅠ和HindⅢ
(2)显微注射
(3)抗生素
(4)mRNA
(5)猪卵巢
解析
解:(1)据图示可知,切割目的基因时使用的限制酶XhoⅠ和HindⅢ,构建基因表达载体时,需用同种限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体,因此过程①中,需利用XhoⅠ和HindⅢ限制酶处理表达载体1.
(2)将目的基因导入动物细胞的方法是显微注射技术.因此,过程②中常采用显微注射技术将表达载体2成功导入受体细胞.
(3)培养受体细胞时,通常需在培养液中添加一定量的抗生素,以防杂菌污染.
(4)检测目的基因是否转录出了mRNA,使用分子杂交技术.因此为了进一步探究猪bmp基因特异性表达的原因,可以提取上述猪肌肉细胞的mRNA利用标记的EGFP基因作探针,进行分子杂交.
(5)据实验结果,只有在猪卵巢细胞中检测出绿色荧光,而猪肌肉细胞核猪羊水干细胞中均没有检测出绿色荧光,因此推测猪bmp15基因在猪卵巢细胞特异性表达.
故答案为:
(1)XhoⅠ和HindⅢ
(2)显微注射
(3)抗生素
(4)mRNA
(5)猪卵巢
下列甲、乙两图为获得生物新品种的过程示意图.请据图回答下列问题.
甲:模板DNA→加热至94℃发生①过程→②冷却至60℃引物结合到互补DNA链上→③从引物起始进行互补链的合成
乙:
(1)检测目的基因是否转录出mRNA的检测方法是采用______技术.
(2)在培育转基因植物的研究中,卡那霉素抗性基因(kanR)常作为标记基因,只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长.乙图为获得抗虫棉技术的流程.图中将目的基因导入植物受体细胞采用的方法是______.C过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外,还必须加入______.
(3)随着科技发展,获取目的基因的方法也越来越多,乙图中的“抗虫基因”是利用甲图中的方法获取,③是在______(填“酶的名称”)作用下进行延伸的.
(4)离体棉花叶片组织经C、D、E成功地培育出了转基因抗虫植株,此过程涉及的细胞工程技术是______,该技术的原理是______.
正确答案
解:(1)检测目的基因是否转录出mRNA常采用分子杂交技术,即使用标记的目的基因(探针)与提取出的mRNA分子做分子杂交.
(2)图中将目的基因导入植物受体细胞是采用的农杆菌转化法.质粒上的标记基因是卡那霉素抗性基因,因此C过程的培养基除含有必要营养物质、激素、琼脂外,还必须加入卡那霉素.
(3)甲图是利用PCR技术扩增目的基因.图中①为高温变性过程,与细胞中DNA复制过程相比,该过程不需要解旋酶.③是中温延伸过程,该过程是在热稳定DNA聚合酶(Taq酶)作用下进行延伸的.
(4)将离体棉花叶片组织培育成转基因抗虫植株,需采用植物组织培养技术,该技术的原理是植物细胞全能性.
故答案为:
(1)分子杂交
(2)农杆菌转化法 卡那霉素
(3)热稳定的DNA聚合酶(Taq酶)
(4)植物组织培养 植物细胞的全能性
解析
解:(1)检测目的基因是否转录出mRNA常采用分子杂交技术,即使用标记的目的基因(探针)与提取出的mRNA分子做分子杂交.
(2)图中将目的基因导入植物受体细胞是采用的农杆菌转化法.质粒上的标记基因是卡那霉素抗性基因,因此C过程的培养基除含有必要营养物质、激素、琼脂外,还必须加入卡那霉素.
(3)甲图是利用PCR技术扩增目的基因.图中①为高温变性过程,与细胞中DNA复制过程相比,该过程不需要解旋酶.③是中温延伸过程,该过程是在热稳定DNA聚合酶(Taq酶)作用下进行延伸的.
(4)将离体棉花叶片组织培育成转基因抗虫植株,需采用植物组织培养技术,该技术的原理是植物细胞全能性.
故答案为:
(1)分子杂交
(2)农杆菌转化法 卡那霉素
(3)热稳定的DNA聚合酶(Taq酶)
(4)植物组织培养 植物细胞的全能性
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