- 目的基因导入受体细胞
- 共1561题
质粒能成功转入植物细胞，并将质粒上的一部分外源DNA整合到植物的DNA中．图1表示利用质粒进行转化获得抗除草剂大豆的过程．请据图分析回答：
（1）过程②需要通过______使质粒与目的基因的切口黏合．
（2）组建理想的载体需要对天然的质粒进行改造．图2是天然土壤农杆菌Ti质粒结构示意图（图示为部分基因及部分限制性核酸内切酶的作用位点），据图分析：
①人工改造时，要使抗虫基因表达，还应插入______．
②若用限制酶Ⅰ分别切割改造过的理想质粒和带有抗除草剂基因的DNA分子，并构建成重组Ti质粒．分别以含四环素和卡那霉素的培养基培养已成功导入抗虫基因的植物细胞，观察到的细胞生长的现象是______．
（3）若限制酶Ⅰ切割DNA分子后形成的黏性末端为
（4）过程③可以采用的方法是______．
（5）为了检测通过过程④获得的幼苗是否具有抗除草剂的特性，可采用的方法是______．
正确答案
解：（1）②为基因表达载体的构建过程，该过程需要DNA连接酶将质粒与目的基因连接形成重组质粒．
（2）①基因表达载体（重组质粒）的组成：目的基因、启动子、终止子和标记基因，图中缺少启动子．
②限制酶Ⅰ分别切割经过②过程改造的理想质粒，则没有（破坏了）抗四环素的标记基因，所以在含四环素和卡那霉素的培养基培养后，在含四环素的培养基中不能生长．在含卡那霉素的培养基能够生长．
（3）若限制酶Ⅰ切割DNA分子后形成的黏性末端为
（4）③是将目的基因导入受体细胞的过程，当受体细胞是植物细胞时，可采用花粉管通道法（或农杆菌转化法，或基因枪法）．
（5）可以从个体水平上鉴定通过④过程获得的幼苗是否具有抗除草剂的特性，具体做法是：对幼苗喷施除草剂，观察其生长情况．
故答案为：
（1）DNA连接酶
（2）①启动子 ②在含卡那霉素的培养基中能够生长，而在含四环素的培养基中不能生长
（3）
（4）花粉管通道法（或农杆菌转化法、基因枪法，答一项即可）
（5）对幼苗喷施除草剂，观察其生长情况
解析
解：（1）②为基因表达载体的构建过程，该过程需要DNA连接酶将质粒与目的基因连接形成重组质粒．
（2）①基因表达载体（重组质粒）的组成：目的基因、启动子、终止子和标记基因，图中缺少启动子．
②限制酶Ⅰ分别切割经过②过程改造的理想质粒，则没有（破坏了）抗四环素的标记基因，所以在含四环素和卡那霉素的培养基培养后，在含四环素的培养基中不能生长．在含卡那霉素的培养基能够生长．
（3）若限制酶Ⅰ切割DNA分子后形成的黏性末端为
（4）③是将目的基因导入受体细胞的过程，当受体细胞是植物细胞时，可采用花粉管通道法（或农杆菌转化法，或基因枪法）．
（5）可以从个体水平上鉴定通过④过程获得的幼苗是否具有抗除草剂的特性，具体做法是：对幼苗喷施除草剂，观察其生长情况．
故答案为：
（1）DNA连接酶
（2）①启动子 ②在含卡那霉素的培养基中能够生长，而在含四环素的培养基中不能生长
（3）
（4）花粉管通道法（或农杆菌转化法、基因枪法，答一项即可）
（5）对幼苗喷施除草剂，观察其生长情况
“试管婴儿技术”不仅使一部分不能生育的男女重新获得了生育的机会，也为人类的优生优育开辟了新的途径．据此回答：
（1）在体外受精时，精子首先要进行______处理；卵细胞则要培养到______ （时期）才能与精子结合．
（2）采用______技术，能得到“同卵双胞胎”．
（3）如果滥用试管婴儿技术设计婴儿性别，将会破坏人类正常的______．
（4）要培育高产奶率的转基因牛，如建立生产生长激素的乳腺生物反应器，科学家将______和乳腺蛋白基因的______、终止子等重组在一起，通过显微注射等方法导入牛的受精卵中．
（5）动物细胞工程中，重组细胞在体外培养时，培养液中除了加入诱导物外，还应加入水、无机盐、维生素、葡萄糖、氨基酸、______等物质，恒温箱中加入CO2的作用是______．
正确答案
解：（1）在体外受精时，精子首先要进行获能处理，使精子具备与卵子结合的能力；卵细胞则要培养到减数分裂第二次分裂中期（或MII中）才能与精子结合．
（2）来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此采用胚胎分割移植技术可获得“同卵双胞胎”．
（3）如果滥用试管婴儿技术设计婴儿性别，将会破坏人类正常的性别比例，违反了伦理道德．
（4）要建立生产生长激素的乳腺生物反应器，应将目的基因（生长激素基因）和乳腺蛋白基因的启动子、终止子等重组在一起，通过显微注射等方法导入牛的受精卵中．
（5）动物细胞培养时，培养液中除了加入诱导物外，还应加入水、无机盐、维生素、葡萄糖、氨基酸、动物血清等物质，恒温箱中加入CO2的作用是维持培养基的pH．
故答案为：
（1）获能 减数分裂第二次分裂中期（或MII中）
（2）胚胎分割（移植）
（3）性别比例
（4）生长激素基因 启动子
（5）动物血清 调节细胞培养液的pH
解析
解：（1）在体外受精时，精子首先要进行获能处理，使精子具备与卵子结合的能力；卵细胞则要培养到减数分裂第二次分裂中期（或MII中）才能与精子结合．
（2）来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此采用胚胎分割移植技术可获得“同卵双胞胎”．
（3）如果滥用试管婴儿技术设计婴儿性别，将会破坏人类正常的性别比例，违反了伦理道德．
（4）要建立生产生长激素的乳腺生物反应器，应将目的基因（生长激素基因）和乳腺蛋白基因的启动子、终止子等重组在一起，通过显微注射等方法导入牛的受精卵中．
（5）动物细胞培养时，培养液中除了加入诱导物外，还应加入水、无机盐、维生素、葡萄糖、氨基酸、动物血清等物质，恒温箱中加入CO2的作用是维持培养基的pH．
故答案为：
（1）获能 减数分裂第二次分裂中期（或MII中）
（2）胚胎分割（移植）
（3）性别比例
（4）生长激素基因 启动子
（5）动物血清 调节细胞培养液的pH
绿色荧光蛋白基因（GFP）被发现以来，一直作为一个监测完整细胞和组内基因表达及蛋白位的理想标记．请根据图表回答下列问题．
（1）若图中GFP的M端伸出的核苷酸的碱基序列是TTCGA，N端伸出的核苷酸的碱基序列是CTGCA，则在构建含该GFP的重组质粒A时，应选用限制酶______，再对______进行切割．
（2）若对符合设计要求的重组质粒A进行酶切，假设所用的酶均可将识别位点完全切开，请根据图表中的信息分析，若采用BamH1和Pst1酶切，可得到______种DNA片段，限制性核酸内切酶所切割的化学键是______．
（3）检测GFP是否已重组到猪胎儿成纤维细胞的染色体DNA上，可在荧光显微镜下观察GFP的表达，图中绿色荧光蛋白转基因克隆猪的转基因操作中的GFP既是______也是______．
（4）绿色荧光蛋白转基因克隆猪的培育过程中涉及到多项现代生物技术，图中⑤⑥⑦过程属于______技术．
正确答案
解：（1）从图示可知，GFP的M端伸出的核苷酸的碱基序列是TTCGA，是限制酶HindⅢ酶的切割位点；N端伸出的核苷酸的碱基序列是CTGCA，是限制酶PstⅠ切割位点；则在构建含该GFP的重组质粒A时，应选用限制酶HindⅢ和PstⅠ切割目的基因和质粒，再用DNA连接酶把目的基因和运载体相连．
（2）PstI可将重组质粒的N端切开，而BamHⅠ能在重组质粒的黑色部分切开，这样就得到2种DNA．限制性核酸内切酶所切割的化学键是磷酸二酯键．
（3）据图解，可知最终要得到绿色荧光猪，因此GFP是目的基因，由于GFP能合成绿色荧光蛋白，可据此检测GFP是否成功导入细胞，作为标记基因．
（4）绿色荧光蛋白转基因克隆猪的培育过程中涉及到基因工程、核移植和胚胎移植，图中⑤⑥⑦过程属于核移植技术．
故答案为：
（1）HindIII和PstI Ti质粒
（2）2 磷酸二酯键
（3）目的基因 标记基因
（4）核移植
解析
解：（1）从图示可知，GFP的M端伸出的核苷酸的碱基序列是TTCGA，是限制酶HindⅢ酶的切割位点；N端伸出的核苷酸的碱基序列是CTGCA，是限制酶PstⅠ切割位点；则在构建含该GFP的重组质粒A时，应选用限制酶HindⅢ和PstⅠ切割目的基因和质粒，再用DNA连接酶把目的基因和运载体相连．
（2）PstI可将重组质粒的N端切开，而BamHⅠ能在重组质粒的黑色部分切开，这样就得到2种DNA．限制性核酸内切酶所切割的化学键是磷酸二酯键．
（3）据图解，可知最终要得到绿色荧光猪，因此GFP是目的基因，由于GFP能合成绿色荧光蛋白，可据此检测GFP是否成功导入细胞，作为标记基因．
（4）绿色荧光蛋白转基因克隆猪的培育过程中涉及到基因工程、核移植和胚胎移植，图中⑤⑥⑦过程属于核移植技术．
故答案为：
（1）HindIII和PstI Ti质粒
（2）2 磷酸二酯键
（3）目的基因 标记基因
（4）核移植
科学家将鱼抗冻蛋白基因转入番茄，番茄耐寒能力大大提高，可以在相对寒冷的环境中生长．质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、HindⅢ、AluⅠ等四种限制酶切割位点．下图是转基因抗冻番茄培育过程的示意图（ampr为抗氨苄青霉素基因），其中①～④是转基因抗冻番茄培育过程中的相关步骤，Ⅰ、Ⅱ表示相关结构或细胞，请据图作答．
（1）图中涉及的技术有：______（答出两点）．
（2）在构建基因表达载体时，可用一种或多种限制酶进行切割．为了避免目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接，在此实例中，应该选用______，分别对目的基因和质粒进行切割，切割后产生的DNA片段分别为______、______种．
（3）图中I ampr基因的目的是______，除了ampr、鱼的抗冻蛋白基因以外，还应具有的结构是______、______．
（4）研究人员通常采用______法将鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞内．通常采用______技术，在分子水平检测目的基因是否翻译形成了相应的蛋白质．
正确答案
解：（1）图中涉及的技术有DNA重组技术、植物组织培养技术．
（2）在构建基因表达载体中，如果目的基因和载体用同一种限制酶切割，获得的黏性末端相同，将会发生自身环化现象，故应选用不同的限制酶分别对目的基因和载体切割，以获得不同的黏性末端，故应选用PstⅠ和SmaⅠ对含鱼抗冻蛋白基因的DNA、质粒进行切割，PstⅠ和SmaⅠ在鱼抗冻蛋白基因的DNA上共有3个酶切位点，切割后产生4个DNA片段，而环状质粒上有两个酶切位点，切割后产生2个DNA片段．
（3）图中I ampr基因是标记基因，可以对重组质粒进行鉴定和筛选，重组质粒上除了ampr、鱼的抗冻蛋白基因以外，还应具有启动子、终止子．
（4）将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法，通常采用抗原-抗体杂交技术，在分子水平检测目的基因是否翻译形成了相应的蛋白质．
故答案为：
（1）DNA重组技术、植物组织培养技术
（2）Pst I、Sam I 4 2
（3）重组质粒的鉴定和筛选 启动子 终止子
（4）农杆菌转化（或基因枪法等） 抗原-抗体杂交
解析
解：（1）图中涉及的技术有DNA重组技术、植物组织培养技术．
（2）在构建基因表达载体中，如果目的基因和载体用同一种限制酶切割，获得的黏性末端相同，将会发生自身环化现象，故应选用不同的限制酶分别对目的基因和载体切割，以获得不同的黏性末端，故应选用PstⅠ和SmaⅠ对含鱼抗冻蛋白基因的DNA、质粒进行切割，PstⅠ和SmaⅠ在鱼抗冻蛋白基因的DNA上共有3个酶切位点，切割后产生4个DNA片段，而环状质粒上有两个酶切位点，切割后产生2个DNA片段．
（3）图中I ampr基因是标记基因，可以对重组质粒进行鉴定和筛选，重组质粒上除了ampr、鱼的抗冻蛋白基因以外，还应具有启动子、终止子．
（4）将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法，通常采用抗原-抗体杂交技术，在分子水平检测目的基因是否翻译形成了相应的蛋白质．
故答案为：
（1）DNA重组技术、植物组织培养技术
（2）Pst I、Sam I 4 2
（3）重组质粒的鉴定和筛选 启动子 终止子
（4）农杆菌转化（或基因枪法等） 抗原-抗体杂交
下列是有关基因工程和细胞工程的问题，请据图分析回答．
科学家通过基因工程，成功培育出能抗棉铃虫的棉花植株--抗虫棉，其过程大致如图所示．
（1）基因工程的核心步骤是______．其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，可遗传给下一代 并能够______ 和发挥作用．获得cDNA片段的方法是______．
（2）上述过程中，将目的基因导入棉花细胞内使用了______法，先要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的______中，然后用该农杆菌感染植物细胞，通过DNA重组将目的基因插入植物细胞的______上．这种导入方法首先必须用______处理土壤农杆菌，使土壤农杆菌转变为______态细胞；然后将______在缓冲液中混合培养完成转化过程． 目的基因在棉株体内能否成功转录，从分子水平上检测可采用的方法是______，其中用______作为探针． 如果把该基因导入叶绿体DNA中，将来产生的配子中______（填“一定”或“不一定”）含有抗病基因．
正确答案
解：（1）基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建．其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，可遗传给下一代并能够表达 和发挥作用．获得cDNA片段的方法是利用mRNA作为模板进行反转录．
（2）将目的基因导入棉花细胞内使用了农杆菌转化法，先要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的T-DNA中，然后用该农杆菌感染植物细胞，通过DNA重组将目的基因插入植物细胞的染色体上．这种导入方法首先必须用Ca2+处理土壤农杆菌，使土壤农杆菌转变为感受态态细胞；然后将农杆菌和重组基因表达载体在缓冲液中混合培养完成转化过程． 目的基因在棉株体内能否成功转录，从分子水平上检测可采用的方法是分子杂交，其中用标记的目的基因作为探针．由于在产生配子的过程中，细胞质基因是随机分配的，因此产生的配子中不一定含有抗病基因．
故答案为：
（1）基因表达载体的构建 表达 反转录
（2）农杆菌转化 T-DNA 染色体 Ca2+感受态 农杆菌和重组基因表达载体 分子杂交 标记的目的基因 不一定
解析
解：（1）基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建．其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，可遗传给下一代并能够表达 和发挥作用．获得cDNA片段的方法是利用mRNA作为模板进行反转录．
（2）将目的基因导入棉花细胞内使用了农杆菌转化法，先要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的T-DNA中，然后用该农杆菌感染植物细胞，通过DNA重组将目的基因插入植物细胞的染色体上．这种导入方法首先必须用Ca2+处理土壤农杆菌，使土壤农杆菌转变为感受态态细胞；然后将农杆菌和重组基因表达载体在缓冲液中混合培养完成转化过程． 目的基因在棉株体内能否成功转录，从分子水平上检测可采用的方法是分子杂交，其中用标记的目的基因作为探针．由于在产生配子的过程中，细胞质基因是随机分配的，因此产生的配子中不一定含有抗病基因．
故答案为：
（1）基因表达载体的构建 表达 反转录
（2）农杆菌转化 T-DNA 染色体 Ca2+感受态 农杆菌和重组基因表达载体 分子杂交 标记的目的基因 不一定
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