- 目的基因导入受体细胞
- 共1561题
甲型血友病患者血液中因缺乏凝血因子Ⅷ常发生出血不止的现象，危及患者生命，而救治的主要措施就是给他输入凝血因子Ⅷ．运用基因工程及胚胎工程知识回答与凝血因子Ⅷ的生产相关的问题．
（1）基因工程中培养能产生人凝血因子Ⅷ的转基因羊时，科学家将人凝血因子Ⅷ的基因与羊乳腺蛋白基因的______等调控组件重组在一起，通过______方法，导入羊的受精卵中．
（2）在制作受精卵时，活体采卵前要先用______对母羊进行处理，促进其多排卵．在受精前，要对精子进行获能处理，常用的方法有培养法和______．
（3）完成体外受精后，受精卵还要进行体外培养，培养液的主要成分除无机盐和有机盐外，还需添加______等营养成分，以及______等物质．
（4）为提高转基因羊的繁育效率，常采用______的方法获得多个相同的胚胎．
（5）培育成功的转基因羊在性成熟后，就可形成一个以乳腺为基础的人凝血因子Ⅷ发生器，请写出乳腺细胞中人凝血因子Ⅷ基因表达的全过程：______最后从羊奶中分离出人凝血因子Ⅷ，再进一步加工生产，满足临床需要．
正确答案
解：（1）基因表达载体的组成有目的基因+启动子+终止子+标记基因．受体是动物细胞时，可以通过行为注射法转化目的基因．
（2）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．
（3）受精卵移入发育培养液中继续培养，培养液成分一般都比较复杂，除了含有各种无机盐、有机盐类、维生素、氨基酸、核苷酸、激素等外，还要添加血清等物质．
（4）胚胎分割采用机械方法将早期胚胎切割，经移植获得同卵双胚或多胚，从而获得较多基因型相同的个体．
（5）基因表达遵循中心法则，包括转录和翻译两个过程，如 （人凝血因子VIII基因）DNA→转录mRNA→翻译蛋白质（人凝血因子VIII）．
故答案为：
（1）启动子、终止子 显微注射
（2）促性腺激素 化学诱导法
（3）维生素、激素、氨基酸、核苷酸 血清
（4）胚胎分割移植
（5）（人凝血因子VIII基因）DNA→转录→mRNA→翻译→蛋白质（人凝血因子VIII）
解析
解：（1）基因表达载体的组成有目的基因+启动子+终止子+标记基因．受体是动物细胞时，可以通过行为注射法转化目的基因．
（2）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．
（3）受精卵移入发育培养液中继续培养，培养液成分一般都比较复杂，除了含有各种无机盐、有机盐类、维生素、氨基酸、核苷酸、激素等外，还要添加血清等物质．
（4）胚胎分割采用机械方法将早期胚胎切割，经移植获得同卵双胚或多胚，从而获得较多基因型相同的个体．
（5）基因表达遵循中心法则，包括转录和翻译两个过程，如 （人凝血因子VIII基因）DNA→转录mRNA→翻译蛋白质（人凝血因子VIII）．
故答案为：
（1）启动子、终止子 显微注射
（2）促性腺激素 化学诱导法
（3）维生素、激素、氨基酸、核苷酸 血清
（4）胚胎分割移植
（5）（人凝血因子VIII基因）DNA→转录→mRNA→翻译→蛋白质（人凝血因子VIII）
科研人员以酵母菌为受体细胞，通过转基因技术研究水稻某种病毒的蛋白P与水稻蛋白的相互作用．
（1）实验所用的缺陷型酵母菌不能合成组氨酸、色氨酸和亮氨酸，培养时在培养基中需添加上述氨基酸，为酵母菌细胞内______上合成______提供原料．
（2）将蛋白P基因与质粒K（具有色氨酸合成基因及BD蛋白合成基因）连接，构建重组质粒K．将重组质粒K导入缺陷型酵母菌，用不含______的培养基筛选转化的酵母菌获得菌落，从这些菌落中可筛选得到基因成功______BD-P蛋白的酵母菌A．
（3）为研究蛋白P能够和哪些水稻蛋白发生相互作用，科研人员提取水稻细胞的mRNA，在______酶作用下获得cDNA，再与质粒T（具有亮氨酸合成基因及AD蛋白合成基因）连接形成重组质粒T，构建水稻cDNA文库．
（4）在酵母菌细胞内，组氨酸合成基因的转录受到调控，如下图所示．若被测的水稻蛋白能与病毒蛋白P发生相互作用，BD、AD两个蛋白充分接近时，______才能催化组氨酸合成基因转录．
（5）将酵母菌A分别接种到不含组氨酸和不含亮氨酸的培养基中，以确定转入重组质粒K后酵母菌A______．取水稻cDNA文库的多个重组质粒T分别转化到酵母菌A中，将转化产物接种在不含______的培养基中培养，获得了分散的多个单菌落．经检测这些酵母菌中含有4种水稻蛋白，表明这4种水稻蛋白能够______．
（6）研究发现，这4种水稻蛋白都是水稻不同代谢过程中的关键酶，推测该病毒引起水稻出现各种病症的原因之一可能是______．
正确答案
解：（1）氨基酸是合成蛋白质的原料，而蛋白质的合成场所是核糖体．
（2）缺陷型酵母菌不能合成色氨酸，而含有重组质粒K（质粒K具有色氨酸合成基因及BD蛋白合成基因）的酵母菌能合成色氨酸，因此将重组质粒K导入缺陷型酵母菌，用不含色氨酸的培养基筛选转化的酵母菌获得菌落，从这些菌落中可筛选得到基因成功表达BD-P蛋白的酵母菌A．
（3）以mRNA为模板逆转录合成DNA时需要逆转录酶的催化．
（4）基因的转录需要RNA聚合酶的催化．
（5）酵母菌A含有重组质粒k，能合成色氨酸，但不能合成组氨酸和亮氨酸，因此需要将酵母菌A分别接种到不含组氨酸和不含亮氨酸的培养基中，以确定转入重组质粒K后酵母菌A组氨酸和亮氨酸合成未被激活．取水稻cDNA文库的多个重组质粒T分别转化到酵母菌A中，将转化产物接种在不含组氨酸、色氨酸、亮氨酸的培养基中培养，获得了分散的多个单菌落．若被测的水稻蛋白能与病毒蛋白P发生相互作用，BD、AD两个蛋白充分接近时，组氨酸合成基因才能转录，而且经检测这些酵母菌中含有4种水稻蛋白，则表明这4种水稻蛋白能够与蛋白P相互作用．
（6）研究发现，这4种水稻蛋白都是水稻不同代谢过程中的关键酶，推测该病毒引起水稻出现各种病症的原因之一可能是通过蛋白P作用于代谢关键酶，干扰细胞的代谢．
故答案为：
（1）核糖体 蛋白质
（2）色氨酸 表达（或“指导合成”）
（3）逆转录
（4）RNA聚合酶
（5）不能合成组氨酸和亮氨酸（组氨酸和亮氨酸合成未被激活） 组氨酸、色氨酸、亮氨酸 与蛋白P相互作用
（6）通过蛋白P作用于代谢关键酶，干扰细胞的代谢
解析
解：（1）氨基酸是合成蛋白质的原料，而蛋白质的合成场所是核糖体．
（2）缺陷型酵母菌不能合成色氨酸，而含有重组质粒K（质粒K具有色氨酸合成基因及BD蛋白合成基因）的酵母菌能合成色氨酸，因此将重组质粒K导入缺陷型酵母菌，用不含色氨酸的培养基筛选转化的酵母菌获得菌落，从这些菌落中可筛选得到基因成功表达BD-P蛋白的酵母菌A．
（3）以mRNA为模板逆转录合成DNA时需要逆转录酶的催化．
（4）基因的转录需要RNA聚合酶的催化．
（5）酵母菌A含有重组质粒k，能合成色氨酸，但不能合成组氨酸和亮氨酸，因此需要将酵母菌A分别接种到不含组氨酸和不含亮氨酸的培养基中，以确定转入重组质粒K后酵母菌A组氨酸和亮氨酸合成未被激活．取水稻cDNA文库的多个重组质粒T分别转化到酵母菌A中，将转化产物接种在不含组氨酸、色氨酸、亮氨酸的培养基中培养，获得了分散的多个单菌落．若被测的水稻蛋白能与病毒蛋白P发生相互作用，BD、AD两个蛋白充分接近时，组氨酸合成基因才能转录，而且经检测这些酵母菌中含有4种水稻蛋白，则表明这4种水稻蛋白能够与蛋白P相互作用．
（6）研究发现，这4种水稻蛋白都是水稻不同代谢过程中的关键酶，推测该病毒引起水稻出现各种病症的原因之一可能是通过蛋白P作用于代谢关键酶，干扰细胞的代谢．
故答案为：
（1）核糖体 蛋白质
（2）色氨酸 表达（或“指导合成”）
（3）逆转录
（4）RNA聚合酶
（5）不能合成组氨酸和亮氨酸（组氨酸和亮氨酸合成未被激活） 组氨酸、色氨酸、亮氨酸 与蛋白P相互作用
（6）通过蛋白P作用于代谢关键酶，干扰细胞的代谢
下面是将乙肝病毒控制合成病毒表面主蛋白的基因HBsAg导入巴斯德毕赤酵母菌生产乙肝疫苗的过程及有关资料，请分析回答下列问题．
资料1：巴斯德毕赤酵母菌是一种甲基营养型酵母菌，能将甲醇作为其唯一碳源，此时AOX1基因受到诱导而表达[5′AOX1和3′AOX1（TT）分别是基因AOX1的启动子和终止子]．
资料2：巴斯德毕赤酵母菌体内无天然质粒，所以科学家改造出了图1所示的pPIC9K质粒用作载体，其与目的基因形成的重组质粒经酶切后可以与酵母菌染色体发生同源重组，将目的基因整合于染色体中以实现表达．
（1）如果要将HBsAg基因和pPIC9K质粒重组，应该在HBsAg基因两侧的A和B位置接上______、______限制酶识别序列，这样设计的优点是避免质粒和目的基因自身环化．
（2）酶切获取HBsAg基因后，需用______将其连接到pPIC9K质粒上，形成重组质粒，并将其导入大肠杆菌以获取______．
（3）步骤3中应选用限制酶______来切割重组质粒获得重组DNA，然后将其导入巴斯德毕赤酵母菌细胞．
（4）为了确认巴斯德毕赤酵母菌转化是否成功，在培养基中应该加入卡拉霉素以便筛选，转化后的细胞中是否含有HBsAg基因，可以用______方法进行检测．
（5）转化的酵母菌在培养基上培养一段时间后，需要向其中加入______以维持其生活，同时诱导HBsAg基因表达．
（6）与大肠杆菌等细菌相比，用巴斯德毕赤酵母菌细胞作为基因工程的受体细胞，其优点是在蛋白质合成后，细胞可以对其进行______并分泌到细胞外，便于提取．
正确答案
解：（1）重组质粒上的目的基因若要表达，需要目的基因的首尾含有启动子和终止子．而SnaBⅠ、AvrⅡ识别的序列在启动子和终止子之间，只要在目的基因两侧的A和B位置分别接上这两种序列，并用SnaBⅠ、AvrⅡ这两种限制酶对质粒和目的基因同时进行切割，便会各自出现相同的黏性末端，便于重组与表达，同时可防止自身环化，因此在HBsAg基因两侧的A和B位置应接上SnaBⅠ和AvrⅡ限制酶的识别序列．
（2）①用DNA连接酶可将切割后的HBsAg基因和pPIC9K质粒连接成重组质粒；②将重组质粒导入大肠杆菌体内，目的是利用大肠杆菌的无性繁殖，短时间内获取大量的重组质粒．
（3）重组DNA的两侧分别是启动子和终止子，除BglⅡ外，其他限制酶均会破坏含有启动子和终止子的目的基因．
（4）检测目的基因是否导入受体细胞常采用DNA分子杂交技术．
（5）资料1显示，甲醇为该酵母菌的唯一碳源，同时可诱导HBsAg基因表达．
（6）酵母菌为真核生物，细胞内具有能对分泌蛋白进行加工的内质网和高尔基体等细胞器，而大肠杆菌等原核生物不具有内质网和高尔基体等细胞器．
故答案为：
（1）SnaBⅠAvrⅡ
（2）DNA连接酶 大量重组质粒
（3）BglⅡ
（4）DNA分子杂交
（5）甲醇
（6）加工（修饰）
解析
解：（1）重组质粒上的目的基因若要表达，需要目的基因的首尾含有启动子和终止子．而SnaBⅠ、AvrⅡ识别的序列在启动子和终止子之间，只要在目的基因两侧的A和B位置分别接上这两种序列，并用SnaBⅠ、AvrⅡ这两种限制酶对质粒和目的基因同时进行切割，便会各自出现相同的黏性末端，便于重组与表达，同时可防止自身环化，因此在HBsAg基因两侧的A和B位置应接上SnaBⅠ和AvrⅡ限制酶的识别序列．
（2）①用DNA连接酶可将切割后的HBsAg基因和pPIC9K质粒连接成重组质粒；②将重组质粒导入大肠杆菌体内，目的是利用大肠杆菌的无性繁殖，短时间内获取大量的重组质粒．
（3）重组DNA的两侧分别是启动子和终止子，除BglⅡ外，其他限制酶均会破坏含有启动子和终止子的目的基因．
（4）检测目的基因是否导入受体细胞常采用DNA分子杂交技术．
（5）资料1显示，甲醇为该酵母菌的唯一碳源，同时可诱导HBsAg基因表达．
（6）酵母菌为真核生物，细胞内具有能对分泌蛋白进行加工的内质网和高尔基体等细胞器，而大肠杆菌等原核生物不具有内质网和高尔基体等细胞器．
故答案为：
（1）SnaBⅠAvrⅡ
（2）DNA连接酶 大量重组质粒
（3）BglⅡ
（4）DNA分子杂交
（5）甲醇
（6）加工（修饰）
随着生物科技的不断发展，人们可以获得很多非常需要的生物新品种或新产品．请据图回答下列问题：
（1）在培育转生长激素基因牛过程中，②过程常用的方法是______，早期的基因工程都用原核细胞作为受体细胞的原因是______．（至少2点）
（2）转生长激素基因牛可通过分泌的乳汁来生产人生长激素，在基因表达载体中，人生长激素基因的首端必须含有______，其作用是能够被______识别并结合从而启动转录．
（3）prG能激发细胞不断分裂，通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体可能是______细胞，Ⅲ代表的细胞具有______的特点．
（4）在抗虫棉培育过程中，④过程中的受体细胞如果采用愈伤组织细胞，与采用叶肉细胞相比较，其优点是______．⑤过程培养基中需要加入一定的营养和______．
正确答案
解：（1）目的基因导入动物细胞常用显微注射法，原核生物细胞具有繁殖快，代谢旺盛，基因表达产物易分离的特点，常用作基因工程的受体细胞．
（2）基因表达载体包括启动子、目的基因、标记基因和终止子，启动子位于基因的首端，是RNA聚合酶识别并结合的位点．
（3）能分泌抗体的细胞是浆细胞，能分泌单克隆抗体的细胞是杂交瘤细胞，该细胞既能产生特定抗体又能无限增殖．
（4）与叶肉细胞相比较，愈伤组织的全能性更高，可作为抗虫棉培育过程中受体细胞；⑤表示植物组织培养技术，该过程需要加入一定浓度植物激素诱导细胞分化，植物激素为生长素和细胞分裂素．
故答案为：
（1）显微注射法 繁殖快，多为单细胞，遗传物质相对较少等
（2）（乳腺蛋白基因的）启动子 RNA聚合酶
（3）浆（答效应B给分） 既能无限增殖又能产生特定抗体
（4）全能性高（答分裂分化潜能高给分） 植物激素（或生长素和细胞分裂素，少答不给分）
解析
解：（1）目的基因导入动物细胞常用显微注射法，原核生物细胞具有繁殖快，代谢旺盛，基因表达产物易分离的特点，常用作基因工程的受体细胞．
（2）基因表达载体包括启动子、目的基因、标记基因和终止子，启动子位于基因的首端，是RNA聚合酶识别并结合的位点．
（3）能分泌抗体的细胞是浆细胞，能分泌单克隆抗体的细胞是杂交瘤细胞，该细胞既能产生特定抗体又能无限增殖．
（4）与叶肉细胞相比较，愈伤组织的全能性更高，可作为抗虫棉培育过程中受体细胞；⑤表示植物组织培养技术，该过程需要加入一定浓度植物激素诱导细胞分化，植物激素为生长素和细胞分裂素．
故答案为：
（1）显微注射法 繁殖快，多为单细胞，遗传物质相对较少等
（2）（乳腺蛋白基因的）启动子 RNA聚合酶
（3）浆（答效应B给分） 既能无限增殖又能产生特定抗体
（4）全能性高（答分裂分化潜能高给分） 植物激素（或生长素和细胞分裂素，少答不给分）
长期以来，香蕉生产遭受病害的严重威胁，制约了其发展．目前，随着转基因抗病香蕉基因工程技术的日趋成熟，为培育抗病香蕉品种开辟了新途径．转基因抗病香蕉的培育过程如图所示，质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ等四种限制酶切割位点．请回答：
（1）构建含抗病基因的表达载体A时，应选用限制酶______，对______进行切割．
（2）培养基中的卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，欲利用该培养基筛选已导入抗病基因的香蕉细胞，应使基因表达载体A中含有______，作为标记基因．
（3）能使抗病基因在香蕉细胞中特异性表达的调控序列是：______ （填字母序号）．
A启动子 B终止子 C 复制原点 D标记基因
（4）将目的基因导入植物细胞常用方法有多种，图中所示方法为______．
（5）欲检测目的基因是否表达成功，可采用的技术______（填字母序号）．
A．核酸分子杂交 B．基因序列分析 C．抗原-抗体杂交 D．PCR
（6）利用组织培养技术将导入抗病基因的香蕉组织细胞培育成转基因植株．香蕉组织培养的培养基中除了含有一定的营养物质外还必须含有______ 等植物激素，它们会在______（填图中标号）阶段发挥作用，同时______（填图中标号）阶段还需要给予一定光照．
（7）从香蕉组织块到获得转基因抗病香蕉试管苗的过程中，需经过______．（填数字）
①无丝分裂 ②有丝分裂 ③减数分裂 ④原代培养 ⑤传代培养
⑥植物体细胞杂交 ⑦细胞融合 ⑧脱分化 ⑨再分化
正确答案
解：（1）从图可看出，只有PstⅠ、EcoRⅠ两种酶能保持抗病基因结构的完整性，所以构建含抗病基因的表达载体A时，应选用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ两种酶，对抗病基因的DNA和质粒进行切割．
（2）卡那霉素能抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，欲利用该培养基筛选已导入抗病基因的香蕉细胞，应使基因表达载体A中含有抗卡那霉素基因，以此作为标记基因．
（3）启动子和终止子能启动目的基因的转录与终止，是使抗病基因在香蕉细胞中特异性表达的调控序列．
（4）将目的基因导入植物细胞的方法有：农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法．图中采用的是最常用的农杆菌转化法．
（5）检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因，采用DNA分子杂交技术；检测目的基因是否转录出了mRNA，采用分子杂交技术；检测目的基因是否表达成功产生相应的蛋白质，采用抗原-抗体杂交技术．
（6）植物组织培养的培养基中需要的植物激素是：生长素和细胞分裂素，在①脱分化和②再分化中发挥重要作用，在②再分化过程中需要给予一定的光照，利用芽的分化．
（7）从香蕉组织块到获得转基因抗病香蕉试管苗的过程中，需经过②有丝分裂、⑧脱分化、⑨再分化．
故答案为：
（1）PstⅠ、EcoRⅠ含抗病基因的DNA、质粒
（2）抗卡那霉素基因
（3）AB
（4）农杆菌转化法
（5）C
（6）生长素和细胞分裂素 ①和②②
（7）②⑧⑨
解析
解：（1）从图可看出，只有PstⅠ、EcoRⅠ两种酶能保持抗病基因结构的完整性，所以构建含抗病基因的表达载体A时，应选用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ两种酶，对抗病基因的DNA和质粒进行切割．
（2）卡那霉素能抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，欲利用该培养基筛选已导入抗病基因的香蕉细胞，应使基因表达载体A中含有抗卡那霉素基因，以此作为标记基因．
（3）启动子和终止子能启动目的基因的转录与终止，是使抗病基因在香蕉细胞中特异性表达的调控序列．
（4）将目的基因导入植物细胞的方法有：农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法．图中采用的是最常用的农杆菌转化法．
（5）检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因，采用DNA分子杂交技术；检测目的基因是否转录出了mRNA，采用分子杂交技术；检测目的基因是否表达成功产生相应的蛋白质，采用抗原-抗体杂交技术．
（6）植物组织培养的培养基中需要的植物激素是：生长素和细胞分裂素，在①脱分化和②再分化中发挥重要作用，在②再分化过程中需要给予一定的光照，利用芽的分化．
（7）从香蕉组织块到获得转基因抗病香蕉试管苗的过程中，需经过②有丝分裂、⑧脱分化、⑨再分化．
故答案为：
（1）PstⅠ、EcoRⅠ含抗病基因的DNA、质粒
（2）抗卡那霉素基因
（3）AB
（4）农杆菌转化法
（5）C
（6）生长素和细胞分裂素 ①和②②
（7）②⑧⑨
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