- 目的基因导入受体细胞
- 共1561题
人类疾病的转基因动物模型常用于致病机理的探讨及治疗药物的筛选．利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠的流程如图所示（注：基因B为高血压相关基因）．
（1）进行①过程之前，需对人工采集的精子进行______处理．完成②过程常采用的方法是______，④过程中，为了防止污染，通常还要在细胞培养液中添加一定量的______．
（2）从人体细胞中获取基因B时用到的工具酶是______，在构建的基因表达载体中，高血压相关基因的首端必须有______，它是RNA聚合酶的识别和结合部位．
（3）图示中甲为______（时期）的去核卵母细胞，⑤过程操作技术叫做______．
（4）要在分子水平上检测成功导入的B基因在大鼠中是否成功表达，可采用______方法，如果高血压相关基因已在大鼠体内成功表达，可用其建立高血压转基因动物模型．
正确答案
解：（1）①表示体外受精过程，在该过程之前，需对人工采集的精子进行获能处理；②是将目的基因导入受体细胞的过程，当受体细胞是动物细胞时，常采用显微注射法；④表示动物细胞培养过程，该过程需要无菌、无毒的条件，因此为了防止污染，通常还要在细胞培养液中添加一定量的抗生素．
（2）从人体细胞中获取目的基因（基因B）时需要用到限制性核酸内切酶（限制酶）；基因表达载体的组成部分：启动子、目的基因、标记基因、终止子，其中启动子是RNA聚合酶的识别和结合部位．
（3）图示⑤为核移植过程，该过程中的受体细胞甲为减数第二次分裂中期的去核卵母细胞．
（4）基因表达的产物是蛋白质，因此要在分子水平上检测成功导入的B基因在大鼠中是否成功表达，可采用抗原-抗体杂交方法，如果高血压相关基因已在大鼠体内成功表达，可用其建立高血压转基因动物模型．
故答案为：
（1）获能 显微注射法 抗生素
（2）限制性核酸内切酶（限制酶） 启动子
（3）减数第二次分裂中期（MII中期） 核移植
（4）抗原-抗体杂交
解析
解：（1）①表示体外受精过程，在该过程之前，需对人工采集的精子进行获能处理；②是将目的基因导入受体细胞的过程，当受体细胞是动物细胞时，常采用显微注射法；④表示动物细胞培养过程，该过程需要无菌、无毒的条件，因此为了防止污染，通常还要在细胞培养液中添加一定量的抗生素．
（2）从人体细胞中获取目的基因（基因B）时需要用到限制性核酸内切酶（限制酶）；基因表达载体的组成部分：启动子、目的基因、标记基因、终止子，其中启动子是RNA聚合酶的识别和结合部位．
（3）图示⑤为核移植过程，该过程中的受体细胞甲为减数第二次分裂中期的去核卵母细胞．
（4）基因表达的产物是蛋白质，因此要在分子水平上检测成功导入的B基因在大鼠中是否成功表达，可采用抗原-抗体杂交方法，如果高血压相关基因已在大鼠体内成功表达，可用其建立高血压转基因动物模型．
故答案为：
（1）获能 显微注射法 抗生素
（2）限制性核酸内切酶（限制酶） 启动子
（3）减数第二次分裂中期（MII中期） 核移植
（4）抗原-抗体杂交
如图为基因工程中，利用农杆菌作为载体，培育出新性状植株的过程，请据图分析回答：
（1）将携带外源基因的DNA导入植物细胞中所用到的工具酶有______．
（2）如图中，目的基因导入植物细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，可以通过______来确定．导入目的基因的植物细胞一般需要通过______的方法，培育成能表现新性状的植株．
（3）利用基因工程进行育种，可以培育出具有新性状的植株，这种育种方式的优点是：①______；②
______．
（4）通过基因工程，科学家已经培育出了许多具有抗虫、抗病、抗除草剂等全新性状的农作物，但也有人对转基因产品的安全性提出了疑问，试从正反两方面阐述你对这一问题的认识．______．
正确答案
解：（1）将携带外源基因的DNA导入植物细胞之前，首先要构建基因表达载体，该步骤需要限制酶和DNA连接酶．
（2）目的基因导入植物细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，可以通过检测转化的植物有没有显示出目的基因控制的性状来确定．将转基因细胞培育成转基因植株需要采用植物组织培养技术．
（3）利用基因工程技术进行育种的优点：①能打破生物种属的界限；②在分子水平上定向改变生物的遗传特性．
（4）转基因产品的安全性：
安全：①多环节、严谨的安全性评价，可以保证转基因食品的安全；②转基因农作物要表现其新性状，必须有一定条件；③种植抗虫转基因农作物，可减少农药用量．
不安全：①可能会出现新的过敏源；②导入转基因生物的外源基因有可能与感染转基因生物的某些细菌或病毒杂交，从而重组出新的病原体；③重组的微生物降解化合物过程中会产生中间产物，造成二次污染．
故答案为：
（1）限制性核酸内切酶和DNA连接酶
（2）检测转化的植物有没有显示出目的基因控制的性状植物组织培养
（3）①能打破生物种属的界限②在分子水平上定向改变生物的遗传特性
（4）安全：①多环节、严谨的安全性评价，可以保证转基因食品的安全；②转基因农作物要表现其新性状，必须有一定条件；③种植抗虫转基因农作物，可减少农药用量．
不安全：①可能会出现新的过敏源；②导入转基因生物的外源基因有可能与感染转基因生物的某些细菌或病毒杂交，从而重组出新的病原体；③重组的微生物降解化合物过程中会产生中间产物，造成二次污染．
解析
解：（1）将携带外源基因的DNA导入植物细胞之前，首先要构建基因表达载体，该步骤需要限制酶和DNA连接酶．
（2）目的基因导入植物细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，可以通过检测转化的植物有没有显示出目的基因控制的性状来确定．将转基因细胞培育成转基因植株需要采用植物组织培养技术．
（3）利用基因工程技术进行育种的优点：①能打破生物种属的界限；②在分子水平上定向改变生物的遗传特性．
（4）转基因产品的安全性：
安全：①多环节、严谨的安全性评价，可以保证转基因食品的安全；②转基因农作物要表现其新性状，必须有一定条件；③种植抗虫转基因农作物，可减少农药用量．
不安全：①可能会出现新的过敏源；②导入转基因生物的外源基因有可能与感染转基因生物的某些细菌或病毒杂交，从而重组出新的病原体；③重组的微生物降解化合物过程中会产生中间产物，造成二次污染．
故答案为：
（1）限制性核酸内切酶和DNA连接酶
（2）检测转化的植物有没有显示出目的基因控制的性状植物组织培养
（3）①能打破生物种属的界限②在分子水平上定向改变生物的遗传特性
（4）安全：①多环节、严谨的安全性评价，可以保证转基因食品的安全；②转基因农作物要表现其新性状，必须有一定条件；③种植抗虫转基因农作物，可减少农药用量．
不安全：①可能会出现新的过敏源；②导入转基因生物的外源基因有可能与感染转基因生物的某些细菌或病毒杂交，从而重组出新的病原体；③重组的微生物降解化合物过程中会产生中间产物，造成二次污染．
拟南芥某突变体可用于验证相关基因的功能．野生型拟南芥的种皮为深褐色（TT），某突变体的种皮为黄色（tt）．如图是利用该突变体验证油菜种皮颜色基因（Tn）功能的流程示意图．请据图回答下列问题：
（1）图中①为______，形成过程中需要______酶；Tn基因能够和质粒连接成①的主要原因是______．
（2）拟南芥t基因的mRNA的末端序列为“-AGCGCGACCUGACUCUAA-”，而油菜Tn基因的mRNA与其相比，只有末端序列中的UGA变为AGA，则Tn比t多编码______个氨基酸（起始密码子位置相同，UGA、UAA为终止密码子）．油菜Tn基因能在油菜突变体中表达的原因是______．
（3）若②不能在含抗生素Kan的培养基上生长，则原因是______．若转基因拟南芥的种皮颜色为______，则说明油菜Tn基因与拟南芥T基因的功能可能相同．
（4）采用PCR技术扩增目的基因时，需在PCR反应体系加入引物等物质，若共用了引物62个，则目的基因扩增了______代．
正确答案
解：（1）图中①质粒和目的基因连接形成的重组质粒；构建基因表达载体时，首先要用同种限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子，以形成相同的黏性末端，其次还需要用DNA连接酶连接目的基因和运载体形成重组质粒．
（2）油菜Tn基因的mRNA中UGA变为AGA，则末端序列变为“--AGCGCGACCAGACUCUAA--”．在拟南芥中，UGA是终止密码子不编码氨基酸，而在油菜中，UGA变为AGA可编码一个氨基酸，同时CUC还可编码一个氨基酸，直到UAA终止密码子不编码氨基酸，所以Tn比t多编码2个氨基酸．所有生物共用一套遗传密码子，因此油菜Tn基因能在油菜突变体中表达．
（3）由图可知重组质粒含有抗生素Kan抗性基因，所以导入重组质粒的受体细胞能在含有抗生素Kan的培养基上生长，若②不能在含抗生素Kan的培养基上生长，则说明重组质粒未导入．若③的种皮颜色为深褐色，则说明油菜Tn基因与拟南芥T基因的功能相同．
（4）PCR技术利用的是DNA复制的原理，DNA复制具有半保留复制的特点．根据题意可知，若共用了引物62个，说明每一种引物用了31个，则2n-1=31，则n=5，即目的基因扩增了5代．
故答案为：
（1）重组质粒 限制酶和DNA连接酶酶 切后具有相同的粘性末端
（2）2 所有生物都共用一套密码子
（3）重组质粒未导入（目的基因末成功表达） 深褐色
（4）5
解析
解：（1）图中①质粒和目的基因连接形成的重组质粒；构建基因表达载体时，首先要用同种限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子，以形成相同的黏性末端，其次还需要用DNA连接酶连接目的基因和运载体形成重组质粒．
（2）油菜Tn基因的mRNA中UGA变为AGA，则末端序列变为“--AGCGCGACCAGACUCUAA--”．在拟南芥中，UGA是终止密码子不编码氨基酸，而在油菜中，UGA变为AGA可编码一个氨基酸，同时CUC还可编码一个氨基酸，直到UAA终止密码子不编码氨基酸，所以Tn比t多编码2个氨基酸．所有生物共用一套遗传密码子，因此油菜Tn基因能在油菜突变体中表达．
（3）由图可知重组质粒含有抗生素Kan抗性基因，所以导入重组质粒的受体细胞能在含有抗生素Kan的培养基上生长，若②不能在含抗生素Kan的培养基上生长，则说明重组质粒未导入．若③的种皮颜色为深褐色，则说明油菜Tn基因与拟南芥T基因的功能相同．
（4）PCR技术利用的是DNA复制的原理，DNA复制具有半保留复制的特点．根据题意可知，若共用了引物62个，说明每一种引物用了31个，则2n-1=31，则n=5，即目的基因扩增了5代．
故答案为：
（1）重组质粒 限制酶和DNA连接酶酶 切后具有相同的粘性末端
（2）2 所有生物都共用一套密码子
（3）重组质粒未导入（目的基因末成功表达） 深褐色
（4）5
如图为某科研小组采用“基因靶向”技术先将小鼠的棕褐毛色基因导入黑色纯种小鼠的胚胎干细胞（ES细胞）中，再将改造后的胚胎干细胞移植回囊胚继续发育成小鼠的过程．据图分析回答：
（1）该过程使用了工具酶______和DNA连接酶，完成目的基因的获取和______．
（2）完成第Ⅱ步操作得到由两个DNA切段连接成的产物有可能是载体-载体、______、______重组DNA分子．
（3）第Ⅲ步操作后，还需经过筛选出含______的重组DNA分子的胚胎干细胞的过程，才能将该胚胎干细胞注射到囊胚中．
（4）改造后的胚胎干细胞移植回囊胚能继续发育成小鼠，其根本原因是______．
（5）胚胎干细胞在功能上具有发育的全能性，形成组织、器官必须要进行______．
（6）在体外培养胚胎干细胞能否获得动物器官？______．为什么？．
正确答案
解：（1）获取目的基因时需要限制酶，构建基因表达载体时需要限制酶和DNA连接酶．
（2）图中第Ⅱ步为基因表达载体的构建过程，如果只考虑两两结合，则会形成3种重组DNA分子，即目的基因与质粒连接、目的基因与目的基因连接、质粒与质粒连接．
（3）第Ⅲ步是将目的基因导入ES细胞，该操作后还需筛选含小鼠棕褐毛基因的胚胎干细胞，然后再将含有小鼠棕褐毛基因的胚胎干细胞注射到囊胚中．
（4）ES细胞在功能上具有发育的全能性，其细胞核中含有一整套的遗传物质，因此改造后的胚胎干细胞移植回囊胚能继续发育成小鼠．
（5）胚胎干细胞在功能上具有发育的全能性，形成组织、器官必须要进行细胞分裂和细胞分化．
（6）胚胎干细胞在体外培养条件下可以增殖但不发生分化，因此在体外培养胚胎干细胞不能获得动物器官．
故答案为：
（1）限制性核酸内切酶 基因表达载体的构建
（2）载体-目的基因 目的基因-目的基因
（3）载体与棕褐毛基因形成
（4）细胞核中含有一整套的遗传物质
（5）细胞分裂和细胞分化
（6）不能 胚胎干细胞在体外培养条件下可以增殖但不发生分化
解析
解：（1）获取目的基因时需要限制酶，构建基因表达载体时需要限制酶和DNA连接酶．
（2）图中第Ⅱ步为基因表达载体的构建过程，如果只考虑两两结合，则会形成3种重组DNA分子，即目的基因与质粒连接、目的基因与目的基因连接、质粒与质粒连接．
（3）第Ⅲ步是将目的基因导入ES细胞，该操作后还需筛选含小鼠棕褐毛基因的胚胎干细胞，然后再将含有小鼠棕褐毛基因的胚胎干细胞注射到囊胚中．
（4）ES细胞在功能上具有发育的全能性，其细胞核中含有一整套的遗传物质，因此改造后的胚胎干细胞移植回囊胚能继续发育成小鼠．
（5）胚胎干细胞在功能上具有发育的全能性，形成组织、器官必须要进行细胞分裂和细胞分化．
（6）胚胎干细胞在体外培养条件下可以增殖但不发生分化，因此在体外培养胚胎干细胞不能获得动物器官．
故答案为：
（1）限制性核酸内切酶 基因表达载体的构建
（2）载体-目的基因 目的基因-目的基因
（3）载体与棕褐毛基因形成
（4）细胞核中含有一整套的遗传物质
（5）细胞分裂和细胞分化
（6）不能 胚胎干细胞在体外培养条件下可以增殖但不发生分化
某质粒上有SalⅠ、HindⅢ、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______．
（2）如果将抗盐基因直接导入烟草细胞，一般情况下，烟草不会具有抗盐特性，原因是抗盐基因在烟草细胞中不能______，也不能______．
（3）在构建重组质粒时，应选用______两种酶对______进行切割，以保证重组DNA序列的唯一性．
（4）为了确定抗盐烟草培育成功，既要用放射性同位素标记的______作探针进行分子杂交检测，又要用______的方法从个体水平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．
（2）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．
（3）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．
（4）探针是指用放射性同位素标记的目的基因（抗盐基因）．除了从分子水平上进行检测，还可以从个体水平上进行鉴定，即用一定浓度的盐水浇灌烟草植株来鉴定烟草的耐盐性．
故答案为：
（1）PCR 基因重组
（2）复制 转录
（2）SalⅠ和HindⅢ质粒和含抗盐基因的DNA
（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）抗盐基因 抗原-抗体杂交
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．
（2）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．
（3）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．
（4）探针是指用放射性同位素标记的目的基因（抗盐基因）．除了从分子水平上进行检测，还可以从个体水平上进行鉴定，即用一定浓度的盐水浇灌烟草植株来鉴定烟草的耐盐性．
故答案为：
（1）PCR 基因重组
（2）复制 转录
（2）SalⅠ和HindⅢ质粒和含抗盐基因的DNA
（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）抗盐基因 抗原-抗体杂交
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