- 目的基因导入受体细胞
- 共1561题
为扩大可耕地面积，增加粮食产量，沿海滩涂盐碱地的开发利用备受关注．我国科学家应用耐盐碱基因培育出了耐盐碱水稻新品系．请据图回答下列问题：
表2：几种限制酶识别序列及切割位点表
（1）获取真核生物的基因通常采用人工合成法，通过图示中①方法合成的耐盐碱基因中是不含______的，如果要将耐盐碱基因和质粒重组，应该在基因两侧的A和B位置除了接上以上两个结构外还需分别加入______限制酶识别序列，这样设计的优点有利于质粒和目的基因定向连接．
（2）过程②采用PCR技术扩增目的基因时，在PCR反应体系需加入引物Ⅰ和引物Ⅱ等物质，若目的基因扩增4代，则共用了引物Ⅰ______个．
（3）请画出PstⅠ切割DNA形成黏性末端的过程：______．
（4）图示中将基因表达载体构建完成后没有直接导入农杆菌，而是先将其导入大肠杆菌，目的是______．
（5）在步骤⑤⑥过程中都需用______处理两类细菌．为了确认目的基因通过⑦过程导入植物细胞中后是否成功表达，通常从分子水平进行检测的方法是用______法．
（6）假设该抗盐碱基因D，通过基因工程导入水稻后连接到水稻的一条染色体上，则该水稻进行减数分裂的细胞在联会时有______个D基因．
正确答案
解：（1）①表示采用逆转录法人工合成目的基因（耐盐碱基因），而人工合成的目的基因不含启动子和终止子；切割运载体时采用的是限制酶EcoRⅠ、SmaⅠ，为了便于目的基因与运载体定向连接形成重组DNA，还应在基因两侧的A和B位置接上限制酶EcoRⅠ、SmaⅠ的识别序列．
（2）目的基因扩增4代后共得到16个DNA分子，除了含有模板DNA链的1个DNA分子外，其余的DNA分子都含有引物I，因此共用了引物Ⅰ15个．
（3）限制酶PstⅠ的识别和切割序列为
（4）图示中将基因表达载体构建完成后没有直接导入农杆菌，而是先将其导入大肠杆菌，目的是获取大量重组质粒（让目的基因扩增）．
（5）将目的导入微生物细胞时，需要用Ca2+处理微生物细胞，使其成为易于吸收周围环境中DNA的感受态．因此步骤⑤⑥过程中都需用Ca2+处理两类细菌．从分子水平检测目的基因是否表达，采用抗原-抗体杂交法．
（6）假设该抗盐碱基因D，通过基因工程导入水稻后连接到水稻的一条染色体上，则该水稻的基因型可表示为Dd，在减数第一次分裂间期细胞中进行了DNA复制，因此联会时细胞中有2个D基因．
故答案为：
（1）启动子和终止子 EcoRⅠ、SmaⅠ
（2）15
（3）
（4）获取大量重组质粒（让目的基因扩增）
（5）Ca2+ 抗原-抗体杂交
（6）2
解析
解：（1）①表示采用逆转录法人工合成目的基因（耐盐碱基因），而人工合成的目的基因不含启动子和终止子；切割运载体时采用的是限制酶EcoRⅠ、SmaⅠ，为了便于目的基因与运载体定向连接形成重组DNA，还应在基因两侧的A和B位置接上限制酶EcoRⅠ、SmaⅠ的识别序列．
（2）目的基因扩增4代后共得到16个DNA分子，除了含有模板DNA链的1个DNA分子外，其余的DNA分子都含有引物I，因此共用了引物Ⅰ15个．
（3）限制酶PstⅠ的识别和切割序列为
（4）图示中将基因表达载体构建完成后没有直接导入农杆菌，而是先将其导入大肠杆菌，目的是获取大量重组质粒（让目的基因扩增）．
（5）将目的导入微生物细胞时，需要用Ca2+处理微生物细胞，使其成为易于吸收周围环境中DNA的感受态．因此步骤⑤⑥过程中都需用Ca2+处理两类细菌．从分子水平检测目的基因是否表达，采用抗原-抗体杂交法．
（6）假设该抗盐碱基因D，通过基因工程导入水稻后连接到水稻的一条染色体上，则该水稻的基因型可表示为Dd，在减数第一次分裂间期细胞中进行了DNA复制，因此联会时细胞中有2个D基因．
故答案为：
（1）启动子和终止子 EcoRⅠ、SmaⅠ
（2）15
（3）
（4）获取大量重组质粒（让目的基因扩增）
（5）Ca2+ 抗原-抗体杂交
（6）2
随着生物科学技术的发展，动物、植物乃至人类自身的生殖方式变得越来越多样化．既解决了一些社会的需求，也带来了一些社会的忧虑．请根据下列各种情况，回答有关问题：
（1）试管婴儿技术：解决了部分夫妻不育的难题或生育健康后代的要求．这种技术和母亲正常怀孕生产过程的相同之处是都是以______为发育起点，不同之处在于试管婴儿是在体外进行受精后，在试管中进行胚胎培养；最后选取健康的胚胎进行______，保证生出健康的孩子．
（2）胚胎分割技术：可解决良种动物快速大量繁殖的问题；对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意______，否则将影响分割后的胚胎的恢复和进一步发育，如需做性别鉴定，还需从______细胞取样做DNA分析．
（3）植物体细胞杂交技术：可以用来培育一些种间亲缘关系较近的杂交种，如白菜-甘蓝，实质上是利用了______和______ 两大关键技术来实现．
（4）利用基因工程培育转基因植物：如将富含赖氨酸的蛋白质编码基因导入玉米细胞中，可培育转基因高赖氨酸玉米．选用的表达载体可以是农杆菌的Ti质粒，是因为该质粒的T-DNA______；除农杆菌转化法外，还有______法等．
正确答案
解：（1）试管动物技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育为早期胚胎后，再经移植产生后代的技术．这种技术和母亲正常怀孕生产过程的相同之处是都是以受精卵为发育起点，不同之处在于试管婴儿是在体外进行受精后，在试管中进行胚胎培养，最后选取健康的胚胎进行胚胎移植，保证生出健康的孩子．
（2）对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团进行均等分割，否则将影响分割后的胚胎的恢复和进一步发育，如需做性别鉴定，还需从滋养层细胞取样做DNA分析．
（3）植物体细胞杂交：来自两个不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞（植物细胞融合），把杂种细胞培育成植株（植物组织培养技术）．
（4）农杆菌转化法的原理是：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．除农杆菌转化法外，将目的基因导入植物细胞的方法还有花粉管通道法或基因枪法等．
故答案为：
（1）受精卵 胚胎移植
（2）对内细胞团均等分割 滋养层
（3）植物细胞融合和植物组织培养
（4）T-DNA可以携带目的基因进入受体细胞，并将其插入到受体细胞染色体DNA上 花粉管通道法或基因枪法等
解析
解：（1）试管动物技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育为早期胚胎后，再经移植产生后代的技术．这种技术和母亲正常怀孕生产过程的相同之处是都是以受精卵为发育起点，不同之处在于试管婴儿是在体外进行受精后，在试管中进行胚胎培养，最后选取健康的胚胎进行胚胎移植，保证生出健康的孩子．
（2）对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团进行均等分割，否则将影响分割后的胚胎的恢复和进一步发育，如需做性别鉴定，还需从滋养层细胞取样做DNA分析．
（3）植物体细胞杂交：来自两个不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞（植物细胞融合），把杂种细胞培育成植株（植物组织培养技术）．
（4）农杆菌转化法的原理是：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．除农杆菌转化法外，将目的基因导入植物细胞的方法还有花粉管通道法或基因枪法等．
故答案为：
（1）受精卵 胚胎移植
（2）对内细胞团均等分割 滋养层
（3）植物细胞融合和植物组织培养
（4）T-DNA可以携带目的基因进入受体细胞，并将其插入到受体细胞染色体DNA上 花粉管通道法或基因枪法等
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．如图为获得抗虫棉的技术流程．
请据图回答下面的问题．
（1）A过程需要的酶有______、______
（2）质粒多存在于细菌中，它是能自我复制的______
（3）B过程及其结果体现了质粒作为载体必须具备的两个条件是：______，______．
（4）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______
（5）为确定抗虫棉是否培育成功，要在个体水平上鉴定，后者的具体过程是______．
正确答案
解：（1）图中A为基因表达载体的构建过程，该过程需要限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体，还需DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组质粒．
（2）质粒是小型环状DNA分子．
（3）B过程是培养并选择含有重组质粒的土壤农杆菌，其中“选择”要求质粒作为运载体必须具有标记基因；“培养”要求质粒作为运载体必须能在宿主细胞中复制并稳定保存．
（4）标记基因是卡那霉素抗性基因，因此B过程所用的培养基中应加入卡那霉素．
（5）为确定抗虫棉是否培育成功，可从个体水平上进行鉴定，即让棉铃虫采食棉花叶片观察存活情况．
故答案为：
（1）限制酶 DNA连接酶
（2）小型环状DNA
（3）具有标记基因 能在宿主细胞中复制并稳定保存
（4）卡那霉素
（5）让棉铃虫采食棉花叶片观察存活情况
解析
解：（1）图中A为基因表达载体的构建过程，该过程需要限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体，还需DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组质粒．
（2）质粒是小型环状DNA分子．
（3）B过程是培养并选择含有重组质粒的土壤农杆菌，其中“选择”要求质粒作为运载体必须具有标记基因；“培养”要求质粒作为运载体必须能在宿主细胞中复制并稳定保存．
（4）标记基因是卡那霉素抗性基因，因此B过程所用的培养基中应加入卡那霉素．
（5）为确定抗虫棉是否培育成功，可从个体水平上进行鉴定，即让棉铃虫采食棉花叶片观察存活情况．
故答案为：
（1）限制酶 DNA连接酶
（2）小型环状DNA
（3）具有标记基因 能在宿主细胞中复制并稳定保存
（4）卡那霉素
（5）让棉铃虫采食棉花叶片观察存活情况
如图是从酵母菌获取某植物需要的某种酶基因的流程，结合所学知识及相关信息回答下列问题．
（1）图中cDNA文库______基因组文库（填“大于”、“等于”或者“小于”）．
（2）①过程提取的DNA需要______的切割，B过程是______．
（3）为在短时间内大量获得目的基因，可用______扩增的方法．
（4）目的基因获取之后，需要进行______，其组成必须有______、______、______以及标记基因等，此步骤是基因工程的核心．
正确答案
解：（1）基因组文库包括了该种生物所有的基因，而部分基因文库只包含一种生物的部分基因，因此cDNA文库小于基因组文库．
（2）从酵母菌细胞中提取目的基因，需用到限制性核酸内切酶；以mRNA为模板合成cDNA的过程为逆转录．
（3）PCR技术是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术，采用该技术能在短时间内获得大量目的基因．
（4）基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建，基因表达载体包括启动子、目的基因、标记基因和终止子等．
故答案为：
（1）小于
（2）限制酶 逆转录
（3）PCR技术
（4）基因表达载体的构建 启动子 终止子 目的基因
解析
解：（1）基因组文库包括了该种生物所有的基因，而部分基因文库只包含一种生物的部分基因，因此cDNA文库小于基因组文库．
（2）从酵母菌细胞中提取目的基因，需用到限制性核酸内切酶；以mRNA为模板合成cDNA的过程为逆转录．
（3）PCR技术是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术，采用该技术能在短时间内获得大量目的基因．
（4）基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建，基因表达载体包括启动子、目的基因、标记基因和终止子等．
故答案为：
（1）小于
（2）限制酶 逆转录
（3）PCR技术
（4）基因表达载体的构建 启动子 终止子 目的基因
分析回答有关基因工程的问题．
糖尿病是一种常见病，且发病率有逐年上升的趋势．下图是利用基因工程技术生产胰岛素的操作过程示意图，请据图回答．
（1）过程②必需的酶是______酶，过程③必需的酶是______酶．
（2）能否利用人的皮肤细胞来完成①的过程？______，为什么？______．
（3）在利用AB获得C的过程中，必须用______切割A和B，再加入______，才可以形成C．
（4）在进行基因工程操作过程中，胰岛素基因必需与运载体--质粒结合后才能进入大肠杆菌体内．质粒从
分子结构看，它是一种______．
下列关于质粒运载体的说法正确的是______（多选）．
A．使用质粒运载体是为了避免目的基因被分解
B．质粒运载体只能在与目的基因重组后进入细胞
C．质粒运载体可能是从细菌或者病毒的DNA改造的
D．质粒运载体的复制和表达也遵循中心法则
E．质粒运载体只有把目的基因整合到受体细胞的DNA中才能表达
F．没有限制酶就无法使用质粒运载体．
（5）不同生物间基因的移植成功，说明生物共用一套______．
正确答案
解：（1）过程②信使RNA→DNA，相当于逆转录，需要逆转录酶．过程③DNA分子解旋过程，必需的酶是解旋酶．
（2）人的皮肤细胞中不能提取出胰岛素mRNA，因为基因表达具有选择性，皮肤细胞中的胰岛素基因未表达．
（3）基因工程中，表达载体的构建过程中切割目的基因和运载体需要同一种限制酶，需要DNA连接酶连接．
（4）质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外并具有自我复制能力的双链环状DNA分子．
A、使用质粒运载体是为了将目的基因导入受体细胞，避免目的基因被分解，A正确；
B、质粒运载体与目的基因没有成功重组也会被导入受体细胞，B错误；
C、质粒运载体通常是来自细菌，病毒没有质粒，C错误；
D．质粒运载体的化学本质是DNA，其复制和表达也遵循中心法则，D正确．
E．质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外并具有自我复制能力的双链环状DNA分子，不需要整合到受体细胞的DNA中，E错误；
F．质粒作为运载体，必须有限制酶的切割位点，才能与目的基因整合重组，F正确；
故选：ADF．
（5）不同生物间基因移植成功，说明生物共用一套密码子．
故答案为：
（1）逆转录酶 解旋酶．
（2）不能 基因的选择性表达，皮肤细胞不能合成胰岛素mRNA．
（3）同一种限制酶 DNA连接酶
（4）双链闭环DNA ADF
（5）密码子
解析
解：（1）过程②信使RNA→DNA，相当于逆转录，需要逆转录酶．过程③DNA分子解旋过程，必需的酶是解旋酶．
（2）人的皮肤细胞中不能提取出胰岛素mRNA，因为基因表达具有选择性，皮肤细胞中的胰岛素基因未表达．
（3）基因工程中，表达载体的构建过程中切割目的基因和运载体需要同一种限制酶，需要DNA连接酶连接．
（4）质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外并具有自我复制能力的双链环状DNA分子．
A、使用质粒运载体是为了将目的基因导入受体细胞，避免目的基因被分解，A正确；
B、质粒运载体与目的基因没有成功重组也会被导入受体细胞，B错误；
C、质粒运载体通常是来自细菌，病毒没有质粒，C错误；
D．质粒运载体的化学本质是DNA，其复制和表达也遵循中心法则，D正确．
E．质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外并具有自我复制能力的双链环状DNA分子，不需要整合到受体细胞的DNA中，E错误；
F．质粒作为运载体，必须有限制酶的切割位点，才能与目的基因整合重组，F正确；
故选：ADF．
（5）不同生物间基因移植成功，说明生物共用一套密码子．
故答案为：
（1）逆转录酶 解旋酶．
（2）不能 基因的选择性表达，皮肤细胞不能合成胰岛素mRNA．
（3）同一种限制酶 DNA连接酶
（4）双链闭环DNA ADF
（5）密码子
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