- 目的基因导入受体细胞
- 共1561题
(2015春•罗庄区期中)某农杆菌质粒上有SalⅠ、HindⅡ、BamHⅠ三种限制酶切割位点,同时还含有抗四环素基因和抗氨苄青霉素基因.利用此质粒获得转基因抗盐烟草的过程如图所示,请回答下列问题:
(1)从基因文库中获得的抗盐基因可用______技术进行扩增.将抗盐基因导入烟草细胞内,使烟草植株产生抗盐性状,这种新性状的产生所依据的原理是______,如果将抗盐基因直接导入烟草细胞,一般情况下,培育出的烟草植株不具有抗盐特性,原因是抗盐基因在烟草细胞中不能______.
(2)图中构建重组质粒时,应选用______酶对农杆菌质粒和含抗盐基因的DNA进行切割,以保证重组DNA序列的唯一性.
(3)在重组质粒中,除抗盐基因外,还必须有启动子、______和标记基因等,其中启动子的作用是______,标记基因的作用是______.
(4)用含重组质粒的土壤农杆菌感染烟草细胞后,可采用______技术检测烟草细胞的染色体DNA上是否插入了抗盐基因,采用______技术检测抗盐基因是否在转基因烟草细胞中表达.
(5)为了进一步确定抗盐烟草是否培育成功,需要对转基因抗盐草幼苗用______方法从个体生物学水平上鉴定烟草植株的耐盐性.
正确答案
解:(1)从基因文库中获得的目的基因可用PCR技术进行扩增.将抗盐基因导入烟草细胞内,使烟草植株产生抗盐性状,这种新性状的产生所依据的原理是基因重组.如果将抗盐基因直接导入烟草细胞,一般情况下,培育出的烟草植株不具有抗盐特性,原因是抗盐基因在烟草细胞中不能复制和转录,所以需要构建基因表达载体.
(2)只要SalⅠ酶切割含有目的基因的DNA与质粒,形成相同的黏性末端,容易发生自身连接和反向接入;HindⅢ会破坏目的基因;则在构建重组质粒时,应选用SalⅠ、HindⅢ两种酶对质粒和含抗盐基因的DNA进行切割,以保证重组DNA序列的唯一性.
(3)在重组质粒中,除抗盐基因外,还必须有启动子、终止子和标记基因等,其中启动子的作用是RNA聚合酶识别和结合的位点并驱动基因转录出mRNA,标记基因的作用是鉴定受体细胞中是否含有目的基因并筛选出含目的基因的受体细胞.
(4)用含重组质粒的土壤农杆菌感染烟草细胞后,可采用DNA分子杂交技术检测烟草细胞的染色体DNA上是否插入了抗盐基因,采用抗原-抗体杂交技术检测抗盐基因是否在转基因烟草细胞中表达.
(5)为了进一步确定抗盐烟草是否培育成功,需要对转基因抗盐草幼苗用一定浓度的盐水浇灌方法从个体生物学水平上鉴定烟草植株的耐盐性.
故答案为:
(1)PCR 基因重组 复制和转录
(2)SalⅠ和HindⅢ
(3)终止子 RNA聚合酶识别和结合的位点并驱动基因转录出mRNA 鉴定受体细胞中是否含有目的基因并筛选出含目的基因的受体细胞
(4)DNA分子杂交 抗原-抗体杂交
(5)一定浓度的盐水浇灌
解析
解:(1)从基因文库中获得的目的基因可用PCR技术进行扩增.将抗盐基因导入烟草细胞内,使烟草植株产生抗盐性状,这种新性状的产生所依据的原理是基因重组.如果将抗盐基因直接导入烟草细胞,一般情况下,培育出的烟草植株不具有抗盐特性,原因是抗盐基因在烟草细胞中不能复制和转录,所以需要构建基因表达载体.
(2)只要SalⅠ酶切割含有目的基因的DNA与质粒,形成相同的黏性末端,容易发生自身连接和反向接入;HindⅢ会破坏目的基因;则在构建重组质粒时,应选用SalⅠ、HindⅢ两种酶对质粒和含抗盐基因的DNA进行切割,以保证重组DNA序列的唯一性.
(3)在重组质粒中,除抗盐基因外,还必须有启动子、终止子和标记基因等,其中启动子的作用是RNA聚合酶识别和结合的位点并驱动基因转录出mRNA,标记基因的作用是鉴定受体细胞中是否含有目的基因并筛选出含目的基因的受体细胞.
(4)用含重组质粒的土壤农杆菌感染烟草细胞后,可采用DNA分子杂交技术检测烟草细胞的染色体DNA上是否插入了抗盐基因,采用抗原-抗体杂交技术检测抗盐基因是否在转基因烟草细胞中表达.
(5)为了进一步确定抗盐烟草是否培育成功,需要对转基因抗盐草幼苗用一定浓度的盐水浇灌方法从个体生物学水平上鉴定烟草植株的耐盐性.
故答案为:
(1)PCR 基因重组 复制和转录
(2)SalⅠ和HindⅢ
(3)终止子 RNA聚合酶识别和结合的位点并驱动基因转录出mRNA 鉴定受体细胞中是否含有目的基因并筛选出含目的基因的受体细胞
(4)DNA分子杂交 抗原-抗体杂交
(5)一定浓度的盐水浇灌
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.
(1)进行转基因操作前,需用______酶短时处理幼蚕组织,以便获得单个细胞.
(2)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.
(3)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、4种______、模板DNA、______和______.
正确答案
解:(1)为了使动物组织分散开为单个细胞通常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理.
(2)基因表达载体包括启动子、终止子、目的基因和标记基因.启动子位于目的基因的首端,终止子位于目的基因的尾端.
(3)PCR反应体系的主要成分应该包含:扩增缓冲液(含Mg2+)、水、4种脱氧核糖苷酸、模板DNA、TaqDNA聚合酶和一对DNA引物;在PCR反应过程中,有一个环节是从较高的温度冷却到相对较低的55℃左右,其作用让引物结合到互补DNA链上,形成局部双链.
故答案为:
(1)胰蛋白(或胶原蛋白)
(2)启动子 终止子
(3)脱氧核糖核苷酸 引物 Taq 酶(热稳定DNA聚合酶)
解析
解:(1)为了使动物组织分散开为单个细胞通常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理.
(2)基因表达载体包括启动子、终止子、目的基因和标记基因.启动子位于目的基因的首端,终止子位于目的基因的尾端.
(3)PCR反应体系的主要成分应该包含:扩增缓冲液(含Mg2+)、水、4种脱氧核糖苷酸、模板DNA、TaqDNA聚合酶和一对DNA引物;在PCR反应过程中,有一个环节是从较高的温度冷却到相对较低的55℃左右,其作用让引物结合到互补DNA链上,形成局部双链.
故答案为:
(1)胰蛋白(或胶原蛋白)
(2)启动子 终止子
(3)脱氧核糖核苷酸 引物 Taq 酶(热稳定DNA聚合酶)
根据农杆菌可将目的基因导入双子叶植物的机理,你能分析出农杆菌不能将目的基因导入单子叶植物的原因吗?______
若想将一个抗菌基因导入单子叶植物(如小麦),从理论上说,你认为应该怎样做?______.
正确答案
解:农杆菌可分为根瘤农杆菌和发根农杆菌,在植物基因工程中以根瘤农杆菌的Ti质粒结导的遗传转化最多.根瘤农杆菌广泛存在于双子叶植物中.据不完全统计,约有93属643种双子叶植物对根瘤农杆菌敏感.裸子植物对该菌也敏感,当这些植物被该菌侵染后会诱发肿瘤.
根瘤农杆菌具有趋化性,即植物的受伤组织会产生一些糖类和酚类物质吸引根瘤农杆菌向受伤组织集中.研究证明,主要酚类诱导物为乙酰丁香酮和羧基乙酰丁香酮,这些物质主要在双子叶植物细胞壁中合成,通常不存在于单子叶植物中,这也是单子叶植物不易被根瘤农杆菌侵染的原因.
利用农杆菌侵染单子叶植物进行遗传转化时,需要加上述酚类物质的.如果想将一个抗病毒基因转入小麦,也可以用农杆菌转化法,但要注意两点:①要选择合适的农杆菌菌株,因为不是所有的农杆菌菌株都可以侵染单子叶植物;②要加趋化和诱导的物质,一般为乙酰丁香酮等,目的是使农杆菌向植物组织的受伤部位靠拢(趋化性)和激活农杆菌的Vir区(诱导性)的基因,使T-DNA转移并插入到染色体DNA上.
故答案为:
乙酰丁香酮和羧基乙酰丁香酮等酚类诱导物主要在双子叶植物细胞壁中合成,通常不存在于单子叶植物中
如果想将一个抗病毒基因转入小麦,需要加上乙酰丁香酮等酚类诱导物
解析
解:农杆菌可分为根瘤农杆菌和发根农杆菌,在植物基因工程中以根瘤农杆菌的Ti质粒结导的遗传转化最多.根瘤农杆菌广泛存在于双子叶植物中.据不完全统计,约有93属643种双子叶植物对根瘤农杆菌敏感.裸子植物对该菌也敏感,当这些植物被该菌侵染后会诱发肿瘤.
根瘤农杆菌具有趋化性,即植物的受伤组织会产生一些糖类和酚类物质吸引根瘤农杆菌向受伤组织集中.研究证明,主要酚类诱导物为乙酰丁香酮和羧基乙酰丁香酮,这些物质主要在双子叶植物细胞壁中合成,通常不存在于单子叶植物中,这也是单子叶植物不易被根瘤农杆菌侵染的原因.
利用农杆菌侵染单子叶植物进行遗传转化时,需要加上述酚类物质的.如果想将一个抗病毒基因转入小麦,也可以用农杆菌转化法,但要注意两点:①要选择合适的农杆菌菌株,因为不是所有的农杆菌菌株都可以侵染单子叶植物;②要加趋化和诱导的物质,一般为乙酰丁香酮等,目的是使农杆菌向植物组织的受伤部位靠拢(趋化性)和激活农杆菌的Vir区(诱导性)的基因,使T-DNA转移并插入到染色体DNA上.
故答案为:
乙酰丁香酮和羧基乙酰丁香酮等酚类诱导物主要在双子叶植物细胞壁中合成,通常不存在于单子叶植物中
如果想将一个抗病毒基因转入小麦,需要加上乙酰丁香酮等酚类诱导物
为了提高乙肝疫苗的预防效果,科学家们对于该疫苗的研发过程做如下的改进:提取乙肝病毒(HBV)基因重组后,与β-半乳糖苷酶基因结合,形成重组质粒BPT(如图 1),随后的操作如图2,请回答下列问题:
(1)在图一中______(A/B)插入终止子.启动子是与RNA聚合酶识别和结合的位点,控制______的开始.
(2)从大肠杆菌中提取融合蛋白P-BPT仍需进一步修饰、纯化.其主要原因是因为大肠杆菌不具备______(细胞器).
(3)实验中抽取小鼠脾的淋巴细胞进行细胞培养,培养基的pH控制在______.从分子水平上使用______方法对特异性免疫应答结果进行检测.
正确答案
解:(1)根据题意可知,提取乙肝病毒(HBV)基因重组后,与β-半乳糖苷酶基因结合,启动子在组合基因的首端,控制基因转录的开始,终止子在组合基因的末端,即插入B点,从而终止基因的转录.
(2)真核细胞中,分泌蛋白的合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→高尔基体进行再加工→细胞膜,而原核细胞中只有核糖体一种细胞器,即大肠杆菌中没有内质网和高尔基体,不能对该蛋白质进一步修饰、纯化.
(3)在动物细胞培养的过程中,培养基的pH应该控制在7.2-7.4.从分子水平上使用抗原-抗体杂交对特异性免疫应答结果进行检测.
故答案为:
(1)B 转录
(2)内质网、高尔基体
(3)7.2-7.4 抗原-抗体杂交
解析
解:(1)根据题意可知,提取乙肝病毒(HBV)基因重组后,与β-半乳糖苷酶基因结合,启动子在组合基因的首端,控制基因转录的开始,终止子在组合基因的末端,即插入B点,从而终止基因的转录.
(2)真核细胞中,分泌蛋白的合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→高尔基体进行再加工→细胞膜,而原核细胞中只有核糖体一种细胞器,即大肠杆菌中没有内质网和高尔基体,不能对该蛋白质进一步修饰、纯化.
(3)在动物细胞培养的过程中,培养基的pH应该控制在7.2-7.4.从分子水平上使用抗原-抗体杂交对特异性免疫应答结果进行检测.
故答案为:
(1)B 转录
(2)内质网、高尔基体
(3)7.2-7.4 抗原-抗体杂交
如图表示利用基因工程培育抗虫棉的过程,请据图回答下列有关问题:
(1)若限制酶Ⅰ的识别序列和切点是-↓GATC-,限制酶Ⅱ的识别序列和切点是-G↓GATCC-,那么在①过程中,应用限制酶______切割质粒,用限制酶______切割抗虫基因.①过程在______(体内/体外)进行.
(2)将通过②过程得到的大肠杆菌涂布在含有______的培养基上,能够生长说明已导入了普通质粒或重组质粒,反之则说明没有导入,该培养基从功能方面属于______培养基.
(3)重组质粒导入大肠杆菌的目的是______.
(4)⑤过程所用技术称为______,从遗传学角度来看,根本原因是根细胞具有______.
正确答案
解:(1)质粒中两个标记基因中均有限制酶Ⅰ的识别序列和切点是-↓GATC-,若用该酶切,抗性基因均被破坏,因此用限制酶Ⅱ切割质粒;目的基因可以用限制酶Ⅰ或两种酶一起切割,由于两种切割形成的末端序列相同,因此可以连接.①基因表达载体的构建过程在体外进行.
(2)用限制酶Ⅱ切割质粒,破坏了质粒中的氨苄青霉素抗性基因,因此标记基因是四环素抗性基因,所以应有含四环素的选择培养基上.
(3)重组质粒导入大肠杆菌的目的是大量复制目的基因.
(4)⑤所示的由一个植物细胞发育为一个完整的植株的技术叫植物组织培养,体现了细胞的全能性,而根本原因细胞中含有发育成完整个体的全部遗传物质.
故答案为:
(1)ⅡⅠ体外
(2)四环素 选择
(3)大量复制目的基因
(4)植物组织培养 含有本物种全部基因
解析
解:(1)质粒中两个标记基因中均有限制酶Ⅰ的识别序列和切点是-↓GATC-,若用该酶切,抗性基因均被破坏,因此用限制酶Ⅱ切割质粒;目的基因可以用限制酶Ⅰ或两种酶一起切割,由于两种切割形成的末端序列相同,因此可以连接.①基因表达载体的构建过程在体外进行.
(2)用限制酶Ⅱ切割质粒,破坏了质粒中的氨苄青霉素抗性基因,因此标记基因是四环素抗性基因,所以应有含四环素的选择培养基上.
(3)重组质粒导入大肠杆菌的目的是大量复制目的基因.
(4)⑤所示的由一个植物细胞发育为一个完整的植株的技术叫植物组织培养,体现了细胞的全能性,而根本原因细胞中含有发育成完整个体的全部遗传物质.
故答案为:
(1)ⅡⅠ体外
(2)四环素 选择
(3)大量复制目的基因
(4)植物组织培养 含有本物种全部基因
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