- 目的基因导入受体细胞
- 共1561题
毛角蛋白Ⅱ型中间丝（KIFⅡ）基因与绒山羊的羊绒质量密切相关．获得转KIFⅡ基因的高绒质绒山羊的简单流程如图．
（1）过程①中最常用的运载工具是______，所需要的酶是限制酶和______．
（2）在过程②中，用______处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞．在培养过程中，将成纤维细胞置于5%CO2的气体环境中，CO2的作用是______．
（3）在过成③中，用______处理以获取更多的卵（母）细胞．成熟卵（母）细胞在核移植前需要进行______处理．
（4）从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是______．在胚胎移植前，通过______技术可获得较多胚胎．
正确答案
解：（1）基因工程中，运载工具包括质粒、噬菌体及动植物病毒等，其中质粒是主要运载工具；①表示基因表达载体的构建过程，首先需要限制酶切割含有目的基因的DNA和运载体DNA，再用DNA连接酶连接目的基因和运载体形成重组质粒．
（2）胰蛋白酶可将组织块分散成单个细胞；动物细胞培养过程中需要一定的气体环境（95%氧气和5%二氧化碳），其中5%CO2的作用是维持培养基（液）的pH．
（3）要得到更多的卵（母）细胞需用促性腺激素对动物进行超数排卵处理；成熟卵（母）细胞在核移植前需要进行去核处理，以保证克隆后代的遗传性状主要来自于供体核．
（4）从重组细胞到早期胚胎需要才用早期胚胎培养技术；在胚胎移植时，可通过胚胎分割技术获得更多的胚胎．
故答案为：
（1）质粒 DNA 连接酶
（2）胰蛋白酶（或胶原蛋白酶 ） 维持培养基（液）的pH
（3）促性腺激素（或促滤泡素，孕马血清） 去核
（4）（早期）胚胎培养 胚胎分割
解析
解：（1）基因工程中，运载工具包括质粒、噬菌体及动植物病毒等，其中质粒是主要运载工具；①表示基因表达载体的构建过程，首先需要限制酶切割含有目的基因的DNA和运载体DNA，再用DNA连接酶连接目的基因和运载体形成重组质粒．
（2）胰蛋白酶可将组织块分散成单个细胞；动物细胞培养过程中需要一定的气体环境（95%氧气和5%二氧化碳），其中5%CO2的作用是维持培养基（液）的pH．
（3）要得到更多的卵（母）细胞需用促性腺激素对动物进行超数排卵处理；成熟卵（母）细胞在核移植前需要进行去核处理，以保证克隆后代的遗传性状主要来自于供体核．
（4）从重组细胞到早期胚胎需要才用早期胚胎培养技术；在胚胎移植时，可通过胚胎分割技术获得更多的胚胎．
故答案为：
（1）质粒 DNA 连接酶
（2）胰蛋白酶（或胶原蛋白酶 ） 维持培养基（液）的pH
（3）促性腺激素（或促滤泡素，孕马血清） 去核
（4）（早期）胚胎培养 胚胎分割
随着基因工程技术的日臻完善，人类可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”的密码子来设计所含的密码子，通过人工合成若干DNA片段，拼接而成，并且在胰岛素-COOH端加上KDEL内质网滞留序列，避免胰岛素在植物细胞中的降解．将该基因置于果实专一性启动子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．据此回答下列问题
（1）上述基因工程操作是采用______方法获得目的基因的．获得的人胰岛素基因与人体细胞中胰岛素基因中编码氨基酸的碱基序列不同，但两者所编码的蛋白质中氨基酸序列相同，这是因为______．要想在体外获得大量该目的基因的片段，可以采用______技术．该技术中使用的关键酶是______．
（2）根据上述描述，转基因操作时所用的载体是______，载体上的______可以转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上．构建的基因表达载体中应含有______（从下列选项中选择）．
①目的基因 ②内质网滞留序列 ③果实专一性启动子 ④引物 ⑤标记基因 ⑥终止子 ⑦终止密码子 ⑧起始密码
（3）如果要检测在受体细胞中是否存在目的基因可采用______技术．该技术中使用的基因探针也可以用来检测______．
正确答案
解：（1）根据题干信息“所用的人胰岛素基因是依据植物偏爱的密码子来设计所含的密码子，通过人工合成若干DNA片段，拼接而成”可知，上述基因工程操作是采用人工合成方法获得目的基因的．由于密码子具有简并性，因此获得的人胰岛素基因与人体细胞中胰岛素基因中编码氨基酸的碱基序列不同，但两者所编码的蛋白质中氨基酸序列相同．PCR技术可在体外大量扩增目的基因；由于PCR技术在较高的温度下进行，因此该技术中使用的关键酶是热稳定性DNA聚合酶（或Taq酶）．
（2）根据题干信息可知，该过程中采用了农杆菌转化法，其原理是农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上．根据农杆菌的这一特点，如果将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以把目的基因整合到植物细胞中染色体的DNA上．基因表达载体包括启动子、目的基因、标记基因和终止子．
（3）检测受体细胞中是否存在目的基因可采用DNA分子杂交技术．该技术中使用的基因探针也可以用来检测目的基因是否转录出mRNA．
故答案为：
（1）人工合成 密码子具有简并性，基因序列不同，蛋白质可以相同 PCR 热稳定性DNA聚合酶（或Taq酶）
（2）农杆菌的Ti质粒 T-DNA ①③⑤⑥
（3）DNA分子杂交 目的基因是否转录出mRNA
解析
解：（1）根据题干信息“所用的人胰岛素基因是依据植物偏爱的密码子来设计所含的密码子，通过人工合成若干DNA片段，拼接而成”可知，上述基因工程操作是采用人工合成方法获得目的基因的．由于密码子具有简并性，因此获得的人胰岛素基因与人体细胞中胰岛素基因中编码氨基酸的碱基序列不同，但两者所编码的蛋白质中氨基酸序列相同．PCR技术可在体外大量扩增目的基因；由于PCR技术在较高的温度下进行，因此该技术中使用的关键酶是热稳定性DNA聚合酶（或Taq酶）．
（2）根据题干信息可知，该过程中采用了农杆菌转化法，其原理是农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上．根据农杆菌的这一特点，如果将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以把目的基因整合到植物细胞中染色体的DNA上．基因表达载体包括启动子、目的基因、标记基因和终止子．
（3）检测受体细胞中是否存在目的基因可采用DNA分子杂交技术．该技术中使用的基因探针也可以用来检测目的基因是否转录出mRNA．
故答案为：
（1）人工合成 密码子具有简并性，基因序列不同，蛋白质可以相同 PCR 热稳定性DNA聚合酶（或Taq酶）
（2）农杆菌的Ti质粒 T-DNA ①③⑤⑥
（3）DNA分子杂交 目的基因是否转录出mRNA
图为人β-珠蛋白基因与其mRNA杂交的示意图，①～⑦表示基因的不同功能区．据图回答：
（1）上述分子杂交的原理是______；细胞中β-珠蛋白基因中不能翻译的序列是______（填写图中序号）．
（2）细胞中β-珠蛋白基因开始转录、识别和结合①中调控序列的酶是______．
（3）决定β-珠蛋白基因的编码区有7000个碱基对，其中有1000个碱基对的序列不编码蛋白质，剩下的序列转录产生的MRNA含______个密码子，最多能编码______个氨基酸（考虑终止）．
（4）家蚕细胞具有高效表达外源基因的能力．将人干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培养，可提取干扰素用于制药．为使干扰素基因在家蚕细胞中高效表达，需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入表达载体的______和______之间．
（5）采用PCR技术可验证干扰素基因是否已经导入家蚕细胞．该PCR反应体系的主要成分应包含：扩增缓冲液（含Mg2+）、水、对干扰素基因特异的DNA引物对；TaqDNA聚合酶、______和______．
（6）利用生物反应器培养家蚕细胞时，贴壁生长的细胞会产生接触抑制．通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反应器中，这样可以______，增加培养的细胞数量，也有利于空气交换．
正确答案
解：（1）分子杂交的原理是碱基互补配对原则；β-珠蛋白基因编码区包括外显子（②④⑥）和内含子（③⑤），其中内含子（③⑤）能转录，但不能翻译，因此细胞中β-珠蛋白基因中不能翻译的序列是①③⑤⑦．
（2）转录需要RNA聚合酶的参与，该酶能识别和结合基因首端的启动子．
（3）决定β-珠蛋白基因的编码区有7000个碱基对，其中有1000个碱基对的序列不编码蛋白质，即该基因中有6000个碱基对的序列能编码蛋白质，以该序列的一条链为模板转录形成的mRNA含有6000个碱基，含有6000÷3=2000个密码子，由于终止密码子不编码氨基酸，因此该序列最多能编码1999个氨基酸．
（4）为使干扰素基因在家蚕细胞中高效表达，需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入表达载体的启动子和终止子之间．
（5）PCR反应体系的主要成分应包含：扩增缓冲液（含Mg2+）、水、对干扰素基因特异的DNA引物对、TaqDNA聚合酶、4种脱氧核糖核苷酸和模板DNA．
（6）利用生物反应器培养家蚕细胞时，贴壁生长的细胞会产生接触抑制．通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反应器中，这样可以扩大细胞贴壁生长的附着面积，增加培养的细胞数量，也有利于空气交换．
故答案为：
（1）碱基互补配对原则 ①③⑤⑦
（2）RNA聚合酶
（3）2000 1999
（4）启动子 终止子
（5）4种脱氧核糖核苷酸 模板DNA
（6）扩大细胞贴壁生长的附着面积
解析
解：（1）分子杂交的原理是碱基互补配对原则；β-珠蛋白基因编码区包括外显子（②④⑥）和内含子（③⑤），其中内含子（③⑤）能转录，但不能翻译，因此细胞中β-珠蛋白基因中不能翻译的序列是①③⑤⑦．
（2）转录需要RNA聚合酶的参与，该酶能识别和结合基因首端的启动子．
（3）决定β-珠蛋白基因的编码区有7000个碱基对，其中有1000个碱基对的序列不编码蛋白质，即该基因中有6000个碱基对的序列能编码蛋白质，以该序列的一条链为模板转录形成的mRNA含有6000个碱基，含有6000÷3=2000个密码子，由于终止密码子不编码氨基酸，因此该序列最多能编码1999个氨基酸．
（4）为使干扰素基因在家蚕细胞中高效表达，需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入表达载体的启动子和终止子之间．
（5）PCR反应体系的主要成分应包含：扩增缓冲液（含Mg2+）、水、对干扰素基因特异的DNA引物对、TaqDNA聚合酶、4种脱氧核糖核苷酸和模板DNA．
（6）利用生物反应器培养家蚕细胞时，贴壁生长的细胞会产生接触抑制．通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反应器中，这样可以扩大细胞贴壁生长的附着面积，增加培养的细胞数量，也有利于空气交换．
故答案为：
（1）碱基互补配对原则 ①③⑤⑦
（2）RNA聚合酶
（3）2000 1999
（4）启动子 终止子
（5）4种脱氧核糖核苷酸 模板DNA
（6）扩大细胞贴壁生长的附着面积
（2015•崇明县一模）回答有关遗传信息的传递和表达的问题．
肺细胞中的let-7基因表达减弱，癌基因RAS表达增强，会引发肺癌．研究人员利用基因工程技术将let-7基因导入肺癌细胞实验表达，发现肺癌细胞的增殖受到抑制．该基因工程技术基本流程如图1．请回答下列下列问题．
（1）进行过程①时，需用到的酶有______．
（2）下列关于继续培养过程的说法错误的是______（多选）
A．可以用血清或淋巴液作为培养基
B．应该将培养温度控制在37℃左右
C．培养基PH值范围5.6～5.8
D．培养过程应用了细胞分化的原理
研究发现，let-7基因能影响RAS的表达，其影响机理如图2．在基因工程中，通常可以用分子杂交技术（即用同位素或荧光标记的基因单链DNA片段进行杂交）来判断目的基因是否在受体细胞中表达．
（3）据图2分析，可从细胞中提取______进行分子杂交，以直接检测let-7基因是否转录．肺癌细胞增殖受到抑制，可能是由于细胞中______（RASmRNA/RAS蛋白）含量减少引起．
（4）下列四幅图中能正确反映目的基因转录产物内部结构的是______．
TSS：转录起始位点，TTS：转录终止位点，STC：起始密码子，SPC：终止密码子
（5）研究人员用DNA测序仪显示了RAS基因某片段的碱基排列序列图片．其中图3的碱基排列顺序已经解读，碱基顺序是：GGTTATGCGT，请解读图4显示的碱基排列顺序：______．
正确答案
解：（1）图中①表示基因表达载体的构建过程，需用到的酶有限制性核酸内切酶（或限制酶）和DNA连接酶．
（2）A．继续培养过程可以用血清或淋巴液作为培养基，A正确；
B．继续培养过程应该将培养温度控制在37℃左右，B正确；
C．培养基PH值范围7.35～7.45，C错误；
D．培养过程应用了细胞增殖的原理，D错误．
本题选错误的，故选：CD．
（3）判断目的基因是否在受体细胞中转录，可用分子杂交技术来检测，从细胞中提取mRNA和用放射性同位素或者荧光标记的目的基因单链DNA片段进行杂交．根据题中信息“肺细胞中的let-7基因表达减弱，癌基因RAS表达增强，会引发肺癌”知，导入let-7基因后，肺癌细胞的增殖受到抑制；据图2可知，let-7基因影响RAS基因表达的机理是：let-7基因转录产物miRNA与RAS基因转录产物RAS mRNA结合，使RAS基因翻译受到抑制，引起细胞中的RAS蛋白含量减少，进而导致癌细胞增殖受到抑制．
（4）在目的基因的起始端有启动子，末端有终止子，因此转录形成的mRNA初始位置为TSS（转录起始位点），在末端位置有TTS（转录终止位点）；同时mRNA将作为蛋白质合成的直接模板，因此其中含有起始密码子和终止密码子控制翻译过程的进行，两个密码子分别位于TSS内侧和TTS内侧．故选：D．
（5）图3为DNA测序仪显示的某真核生物DNA片段一条链的碱基排列顺序图片．图3的碱基排列顺序已经解读，其顺序是：GGTTATGCGT，所以图中碱基序列应从下向上读，且由左至右的顺序依次是ACGT，所以图4中碱基序列为：GATGCGTTCG．
故答案为：
（1）限制性核酸内切酶（或限制酶）和DNA连接酶
（2）CD
（3）RNA（说明：不能具体写图2中的某种RNA----若能直接提取就没有检测的必要了） RAS蛋白
（4）D
（5）GATGCGTTCG
解析
解：（1）图中①表示基因表达载体的构建过程，需用到的酶有限制性核酸内切酶（或限制酶）和DNA连接酶．
（2）A．继续培养过程可以用血清或淋巴液作为培养基，A正确；
B．继续培养过程应该将培养温度控制在37℃左右，B正确；
C．培养基PH值范围7.35～7.45，C错误；
D．培养过程应用了细胞增殖的原理，D错误．
本题选错误的，故选：CD．
（3）判断目的基因是否在受体细胞中转录，可用分子杂交技术来检测，从细胞中提取mRNA和用放射性同位素或者荧光标记的目的基因单链DNA片段进行杂交．根据题中信息“肺细胞中的let-7基因表达减弱，癌基因RAS表达增强，会引发肺癌”知，导入let-7基因后，肺癌细胞的增殖受到抑制；据图2可知，let-7基因影响RAS基因表达的机理是：let-7基因转录产物miRNA与RAS基因转录产物RAS mRNA结合，使RAS基因翻译受到抑制，引起细胞中的RAS蛋白含量减少，进而导致癌细胞增殖受到抑制．
（4）在目的基因的起始端有启动子，末端有终止子，因此转录形成的mRNA初始位置为TSS（转录起始位点），在末端位置有TTS（转录终止位点）；同时mRNA将作为蛋白质合成的直接模板，因此其中含有起始密码子和终止密码子控制翻译过程的进行，两个密码子分别位于TSS内侧和TTS内侧．故选：D．
（5）图3为DNA测序仪显示的某真核生物DNA片段一条链的碱基排列顺序图片．图3的碱基排列顺序已经解读，其顺序是：GGTTATGCGT，所以图中碱基序列应从下向上读，且由左至右的顺序依次是ACGT，所以图4中碱基序列为：GATGCGTTCG．
故答案为：
（1）限制性核酸内切酶（或限制酶）和DNA连接酶
（2）CD
（3）RNA（说明：不能具体写图2中的某种RNA----若能直接提取就没有检测的必要了） RAS蛋白
（4）D
（5）GATGCGTTCG
（1）过程①代表的是______．
（2）过程②构建A基因表达载体时，必须使用______和______两种工具酶．
（3）基因表达载体的基本构成除了目的基因外，还包括______、______、______等．
（4）过程③采用的实验技术 是______，经过③获得的融合细胞有______种，X是______．
（5）获得的X细胞在体外培养既可______，又可______．
（6）对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图中基因工程生产的A蛋白所制备的疫苗．对该传染病疑似患者确诊时，可从疑似患者体内分离病毒，与已知病毒进行碱基序列比较；或用图中的______进行特异性结合检测．
正确答案
解：（1）由以上分可知①是逆转录．
（2）构建A基因重组载体时，首先需用限制性核酸内切酶切割含有A基因的外源DNA分子和运载体，再用DNA连接酶连接A基因和运载体形成A基因重组载体．
（3）基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等．
（4）③是动物细胞融合过程，需采用细胞融合技术；经过③获得的融合细胞有3种，即骨髓瘤细胞自身融合的细胞、效应B细胞自身融合的细胞和杂交瘤细胞，图中X就是杂交瘤细胞．
（5）X是杂交瘤细胞，其特点是既能在体外大量培养或无限增殖，又能产生特异性抗体．
（6）对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图中基因工程生产的A蛋白所制备的疫苗．对该传染病疑似患者确诊时，可以从疑似患者体内分离出病毒，与已知病毒进行核酸序列比较；或采用抗原-抗体杂交法，即用图中的抗A蛋白的单克隆抗体进行特异性结合检测．
故答案为：
（1）逆转录
（2）限制性核酸内切酶 DNA连接酶
（3）启动子 终止子 标记基因
（4）动物细胞融合技术 3 杂交瘤细胞
（5）大量培养或无限增殖 产生特异性抗体
（6）抗A蛋白的单克隆抗体
解析
解：（1）由以上分可知①是逆转录．
（2）构建A基因重组载体时，首先需用限制性核酸内切酶切割含有A基因的外源DNA分子和运载体，再用DNA连接酶连接A基因和运载体形成A基因重组载体．
（3）基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等．
（4）③是动物细胞融合过程，需采用细胞融合技术；经过③获得的融合细胞有3种，即骨髓瘤细胞自身融合的细胞、效应B细胞自身融合的细胞和杂交瘤细胞，图中X就是杂交瘤细胞．
（5）X是杂交瘤细胞，其特点是既能在体外大量培养或无限增殖，又能产生特异性抗体．
（6）对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图中基因工程生产的A蛋白所制备的疫苗．对该传染病疑似患者确诊时，可以从疑似患者体内分离出病毒，与已知病毒进行核酸序列比较；或采用抗原-抗体杂交法，即用图中的抗A蛋白的单克隆抗体进行特异性结合检测．
故答案为：
（1）逆转录
（2）限制性核酸内切酶 DNA连接酶
（3）启动子 终止子 标记基因
（4）动物细胞融合技术 3 杂交瘤细胞
（5）大量培养或无限增殖 产生特异性抗体
（6）抗A蛋白的单克隆抗体
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