- 目的基因导入受体细胞
- 共1561题
如图是利用现代生物技术改良草莓品系的过程：
（1）将野生绿草莓的叶片离体组织培养成四倍试管苗的过程，体现了植物细胞的______性，此过程中秋水仙素的作用机理是______．
（2）欲获得抗虫草莓，可从蛋白酶抑制剂基因、生长素诱导基因中选择______
作为目的基因；要鉴定转基因草莓中是否含有目的基因，从分子水平上可采用______
技术进行检测．
（3）Ⅱ过程常规方法采用杂交育种，还可先用花药离体培养分别获得抗虫草莓和凤梨草莓的______，再用______技术获得同时具凤梨风味和抗虫特性的六倍体草莓，该技术常用的酶有______．
正确答案
解：（1）植物组织培养的原理是植物细胞的全能性；秋水仙素能诱导染色体数目加倍，其作用机理是抑制纺锤体形成，从而引起细胞内染色体数目加倍．
（2）蛋白酶抑制剂基因表达的蛋白酶抑制剂能阻断或降低蛋白酶的活性，使昆虫不能正常消化食物中的蛋白质，还会引起害虫的厌食反应；而生长素诱导基因表达的产物对害虫无作用．所以要获得抗虫草莓可选择蛋白酶抑制剂基因作为目的基因．要鉴定转基因草莓中是否含有目的基因，从分子水平上可采用DNA分子杂交技术进行检测．
（3）Ⅱ过程常规方法采用杂交育种，还可先用花药离体培养获得2n和4n的草莓，再用植物体细胞杂交技术获得同时具凤梨风味和抗虫特性的草莓，但在诱导细胞融合之前，需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得原生质体．
故答案为：
（1）全能 抑制纺锤体形成（从而引起细胞内染色体数目加倍）
（2）蛋白酶抑制剂基因 DNA分子杂交
（3）单倍体 植物体细胞杂交 纤维素酶和果胶酶
解析
解：（1）植物组织培养的原理是植物细胞的全能性；秋水仙素能诱导染色体数目加倍，其作用机理是抑制纺锤体形成，从而引起细胞内染色体数目加倍．
（2）蛋白酶抑制剂基因表达的蛋白酶抑制剂能阻断或降低蛋白酶的活性，使昆虫不能正常消化食物中的蛋白质，还会引起害虫的厌食反应；而生长素诱导基因表达的产物对害虫无作用．所以要获得抗虫草莓可选择蛋白酶抑制剂基因作为目的基因．要鉴定转基因草莓中是否含有目的基因，从分子水平上可采用DNA分子杂交技术进行检测．
（3）Ⅱ过程常规方法采用杂交育种，还可先用花药离体培养获得2n和4n的草莓，再用植物体细胞杂交技术获得同时具凤梨风味和抗虫特性的草莓，但在诱导细胞融合之前，需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得原生质体．
故答案为：
（1）全能 抑制纺锤体形成（从而引起细胞内染色体数目加倍）
（2）蛋白酶抑制剂基因 DNA分子杂交
（3）单倍体 植物体细胞杂交 纤维素酶和果胶酶
基因工程操作步骤中，需要从受体细胞群中筛选出已获得目的基因的细胞，如图中①-③示一种筛选方法的过程．pBR322质粒含有两个抗性基因，分别是Ampr（氨苄青霉素）抗性基因和Tetr（四环素）抗性基因，其中在Tetr抗性基因上有下列目的基因的插入位点（插入将导致Tetr抗性基因功能性失活），请回答：
（1）如图中①过程所需的酶除DNA连接酶以外，需要的限制酶是______．
（2）经过①过程，pBR322质粒可能出现的两种结果：A1是______ A2是______．
（3）经过导入过程，B（受体细菌）可能出现结果是______（多选）
A．导入未成功的细菌 B．含A1的细菌
C．含A2的细菌 D．含A1和A2的细菌
（4）②过程表示用含四环素（使细胞停止生长，但不致死）和环丝氨酸（使生长的细胞致死）的培养基中培养细菌甲，则培养结果C表示在培养基中可能存活的细菌包括______．
（5）若要进一步筛选出符合要求的受体细胞D，则③过程需要做的处理是（请参照过程②的方法）______．
正确答案
解：（1）①过程为构建基因表达载体，需要对质粒进行切割和与目的基因相连接，所以要用限制酶和DNA连接酶；据图分析可知，限制酶可选EcoRV Sal1．
（2）①为构建基因表达载体，会出现将目的基因与质粒成功重组和重组失败的结果，所以ρBR322会出现两种结果，即：重组质粒和未重组的质粒；
（3）经过导入过程，B（受体细菌）细菌有4类情况：含有不是重组的质粒、含有重组质粒的、不含有质粒的、同时含有重组和不重组的质粒．
（4）细菌有三类：含有质粒（不是重组的）、含有重组质粒的、不含有质粒的．Tet抗性基因上有目的基因的插入位点，所以重组质粒上没有Tet抗性基因，成功导入重组质粒的细菌和没有导入的细菌均不含Tet抗性基因，即都不抗四环素，细胞可以在含四环素培养基上存活但不生长，而环丝氨酸会使生长的细胞致死，对不生长的细胞无影响，但会使含有抗四环素的细菌致死，所以C中成活的细菌有导入不成功的细菌和导入重组质粒的细菌．
（5）经过C后，现需要含重组质粒的细菌，含重组质粒的细菌含有Amp抗性基因，可在氨卡青霉素培养基中生长，而导入不成功的细菌会在其中死亡，所以可将经过C存活的细菌转入含氨卡青霉素的培养基中培养．
故答案为：
（1）EcoR V Sal 1
（1）重组质粒 没有发生重组的质粒
（3）A B C D
（4）导入不成功的细菌和导入了重组质粒的细菌
（5）将存活的细菌转移到含氨苄青霉素的培养基上培养
解析
解：（1）①过程为构建基因表达载体，需要对质粒进行切割和与目的基因相连接，所以要用限制酶和DNA连接酶；据图分析可知，限制酶可选EcoRV Sal1．
（2）①为构建基因表达载体，会出现将目的基因与质粒成功重组和重组失败的结果，所以ρBR322会出现两种结果，即：重组质粒和未重组的质粒；
（3）经过导入过程，B（受体细菌）细菌有4类情况：含有不是重组的质粒、含有重组质粒的、不含有质粒的、同时含有重组和不重组的质粒．
（4）细菌有三类：含有质粒（不是重组的）、含有重组质粒的、不含有质粒的．Tet抗性基因上有目的基因的插入位点，所以重组质粒上没有Tet抗性基因，成功导入重组质粒的细菌和没有导入的细菌均不含Tet抗性基因，即都不抗四环素，细胞可以在含四环素培养基上存活但不生长，而环丝氨酸会使生长的细胞致死，对不生长的细胞无影响，但会使含有抗四环素的细菌致死，所以C中成活的细菌有导入不成功的细菌和导入重组质粒的细菌．
（5）经过C后，现需要含重组质粒的细菌，含重组质粒的细菌含有Amp抗性基因，可在氨卡青霉素培养基中生长，而导入不成功的细菌会在其中死亡，所以可将经过C存活的细菌转入含氨卡青霉素的培养基中培养．
故答案为：
（1）EcoR V Sal 1
（1）重组质粒 没有发生重组的质粒
（3）A B C D
（4）导入不成功的细菌和导入了重组质粒的细菌
（5）将存活的细菌转移到含氨苄青霉素的培养基上培养
回答利用农杆菌转化法培育转基因植物的相关问题：
（1）培育转基因植物过程的核心步骤是构建基因表达载体，其目的是使目的基因在受体细胞中______，并且可以通过复制遗传给下一代，同时，使目的基因表达和发挥作用．
（2）构建基因表达载体时，可利用DNA连接酶连接被限制酶切开的______键．
（3）组成基因表达载体的单体是______．基因表达载体中的启动子是______识别和结合的部位，这种结合完成后才能驱动目的基因通过______（填过程）合成mRNA．
（4）用两种限制酶XbaI和SacI（两种酶切出的黏性末端不同）切割某DNA，获得含目的基因的片段．若利用该片段构建基因表达载体，应选用下图中的何种Ti质粒？______
（5）将受体细胞培养成植株需要应用______技术，该技术的理论依据是______．
正确答案
解：（1）构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以通过复制遗传给下一代，同时，使目的基因表达和发挥作用．
（2）DNA连接酶的作用是在DNA片段之间形成磷酸二酯键．
（3）基因表达载体的本质是DNA，其基本组成单位是脱氧核苷酸；基因表达载体中的启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，这种结合完成后才能驱动目的基因通过转录合成mRNA．
（4）用两种限制酶XbaI和SacI（两种酶切出的黏性末端不同）切割某DNA，获得含目的基因的片段．
甲、该Ti质粒中含有限制酶XbaI和SacI的切割位点，且用这两种酶切割可将目的基因插入T-DNA中，甲正确；
乙、该Ti质粒中不含限制酶SacI的切割位点，乙错误；
丙、该Ti质粒中含有限制酶XbaI和SacI的切割位点，但用这两种酶切割不会将目的基因插入T-DNA中，丙错误；
丁、该Ti质粒中不含限制酶XbaI的切割位点，丁错误．
故选：甲．
（5）将受体细胞培养成植株需要应用植物组织培养技术，该技术的理论依据是植物细胞的全能性．
故答案为：
（1）稳定存在
（2）磷酸二酯
（3）脱氧核苷酸 RNA聚合酶 转录
（4）甲
（5）植物组织培养 植物细胞的全能性
解析
解：（1）构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以通过复制遗传给下一代，同时，使目的基因表达和发挥作用．
（2）DNA连接酶的作用是在DNA片段之间形成磷酸二酯键．
（3）基因表达载体的本质是DNA，其基本组成单位是脱氧核苷酸；基因表达载体中的启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，这种结合完成后才能驱动目的基因通过转录合成mRNA．
（4）用两种限制酶XbaI和SacI（两种酶切出的黏性末端不同）切割某DNA，获得含目的基因的片段．
甲、该Ti质粒中含有限制酶XbaI和SacI的切割位点，且用这两种酶切割可将目的基因插入T-DNA中，甲正确；
乙、该Ti质粒中不含限制酶SacI的切割位点，乙错误；
丙、该Ti质粒中含有限制酶XbaI和SacI的切割位点，但用这两种酶切割不会将目的基因插入T-DNA中，丙错误；
丁、该Ti质粒中不含限制酶XbaI的切割位点，丁错误．
故选：甲．
（5）将受体细胞培养成植株需要应用植物组织培养技术，该技术的理论依据是植物细胞的全能性．
故答案为：
（1）稳定存在
（2）磷酸二酯
（3）脱氧核苷酸 RNA聚合酶 转录
（4）甲
（5）植物组织培养 植物细胞的全能性
目前基因工程所用的质粒载体主要是以天然细菌质粒的各种元件为基础重新组建的人工质粒，pBR322质粒是较早构建的质粒载体，其主要结构如图一所示．请回答以下基因工程技术操作中的问题：
（1）构建人工质粒时不光要有抗性基因、复制原点等，还应该具备RNA聚合酶识别和结合的部位，以驱动目的基因转录，该部位称为______．
（2）获取目的基因后可以用PCR技术扩增．PCR仪器可以模拟DNA双链在体内的复制，所不同的是，PCR过程中的DNA聚合酶（taq酶）的______性比体内的DNA聚合酶强；而在PCR过程中通过加热（90-95℃）达到的结果，和体内DNA复制时所需______酶的作用相同．
（3）受体细胞不同，导入目的基因的方法也不同．如受体细胞是植物细胞，可选用
______转化法；如受体细胞是细菌，则先用Ca2+处理，将其转化为一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，这种细胞称为______细胞．将人胰岛素基因导入大肠杆菌内且成功表达后，提取的产物还需进行体外加工和改良，因为大肠杆菌缺乏______（细胞器），无法加工形成胰岛素．
（4）pBR322分子中另有单个的BamHⅠ限制酶作用位点，现将经限制酶BamHⅠ处理后的质粒与用另一种限制酶BglⅡ处理后得到的目的基因，通过DNA连接酶作用恢复
______键，成功地获得了重组质粒，这说明限制酶BamHⅠ和限制酶BglⅡ的酶切产物具有______．
（5）为了检测上述重组质粒是否导入原本无ampR和tetR的大肠杆菌，将大肠杆菌在含氨苄青霉素的培养基上培养，得到如图二的菌落．再将灭菌绒布按到培养基上，使绒布面沾上菌落，然后将绒布按到含四环素的培养基上培养，得到如图三的结果（空圈表示与图二对照无菌落的位置）．与图三空圈相对应的图二中的菌落表现型是______，图三结果显示，多数大肠杆菌导入的是______质粒．
正确答案
解：（1）基因表达载体的组成包括标记基因（如抗性基因）、复制原点、启动子、终止子和目的基因等，其中启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，可以驱动目的基因转录．
（2）PCR过程是在较高环境中进行的，需要热稳定DNA聚合酶（taq酶）；在PCR过程中通过加热（90-95℃）达到的结果，和体内DNA复制时所需解旋酶的作用相同．
（3）将目的基因导入植物细胞常用感受态细胞法；将目的基因导入微生物细胞，常用感受体细胞法，即先用Ca2+处理，将其转化为一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，这种细胞称为感受态细胞．将人胰岛素基因导入大肠杆菌内且成功表达后，提取的产物还需进行体外加工和改良，因为大肠杆菌是原核生物，其细胞中缺乏内质网、高尔基体，无法加工形成胰岛素．
（4）DNA连接酶的作用是恢复磷酸二酯键；经限制酶BamHⅠ处理后的质粒与用另一种限制酶BglⅡ处理后得到的目的基因可以形成重组质粒，说明限制酶BamHⅠ和限制酶BglⅡ的酶切产物具有相同末端．
（5）图二中的菌落能抗氨苄青霉素，将灭菌绒布按到图二中培养基上，使绒布面沾上菌落，然后将绒布按到图三含四环素的培养基上培养，仍能生长的也能抗四环素，空圈为只能抗氨苄青霉素而不能抗四环素的．因此，图三结果显示，多数大肠杆菌既能抗氨苄青霉素，又能抗四环素，说明导入的是pBR322质粒，而不是重组质粒（重组质粒的四环素抗性基因被切断，不能表达，因此含重组质粒的大肠杆菌抗氨苄青霉素）．
故答案为：
（1）启动子
（2）热稳定 解旋酶
（3）农杆菌 感受态 内质网、高尔基体
（4）磷酸二酯 相同末端
（5）抗氨苄青霉素不抗四环素（或只抗氨苄青霉素） pBR322
解析
解：（1）基因表达载体的组成包括标记基因（如抗性基因）、复制原点、启动子、终止子和目的基因等，其中启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，可以驱动目的基因转录．
（2）PCR过程是在较高环境中进行的，需要热稳定DNA聚合酶（taq酶）；在PCR过程中通过加热（90-95℃）达到的结果，和体内DNA复制时所需解旋酶的作用相同．
（3）将目的基因导入植物细胞常用感受态细胞法；将目的基因导入微生物细胞，常用感受体细胞法，即先用Ca2+处理，将其转化为一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，这种细胞称为感受态细胞．将人胰岛素基因导入大肠杆菌内且成功表达后，提取的产物还需进行体外加工和改良，因为大肠杆菌是原核生物，其细胞中缺乏内质网、高尔基体，无法加工形成胰岛素．
（4）DNA连接酶的作用是恢复磷酸二酯键；经限制酶BamHⅠ处理后的质粒与用另一种限制酶BglⅡ处理后得到的目的基因可以形成重组质粒，说明限制酶BamHⅠ和限制酶BglⅡ的酶切产物具有相同末端．
（5）图二中的菌落能抗氨苄青霉素，将灭菌绒布按到图二中培养基上，使绒布面沾上菌落，然后将绒布按到图三含四环素的培养基上培养，仍能生长的也能抗四环素，空圈为只能抗氨苄青霉素而不能抗四环素的．因此，图三结果显示，多数大肠杆菌既能抗氨苄青霉素，又能抗四环素，说明导入的是pBR322质粒，而不是重组质粒（重组质粒的四环素抗性基因被切断，不能表达，因此含重组质粒的大肠杆菌抗氨苄青霉素）．
故答案为：
（1）启动子
（2）热稳定 解旋酶
（3）农杆菌 感受态 内质网、高尔基体
（4）磷酸二酯 相同末端
（5）抗氨苄青霉素不抗四环素（或只抗氨苄青霉素） pBR322
请据如图分析回答：
（1）不同种生物之间的基因移植成功，从分子水平分析，进行基因工程的主要理论依据是______，也说明了生物共用一套______；从进化的角度看，这些生物具有______．
（2）图中A是______．假如A被切割后，得到的分子末端序列为
（3）为了能把该目的基因转入到棉花（双子叶）细胞中，常用方法是______，用T-DNA的特点：______．目的基因能否在棉株体内稳定遗传的关键是______，这需要通过检测才能知道，检测采用的方法是______．则该棉花的变异来源是______．
（4）基因转入普通棉株细胞内并成功实现表达的过程，在基因工程中称为______．
（5）上述基因工程的操作过程中，可以遵循碱基互补配对原则的步骤有______．（用图解中序号表示）
（6）如果把该基因导入叶绿体DNA中，将来产生的配子中______（填“一定”或“不一定”）含有抗病基因．
正确答案
解：（1）不同生物的DNA结构基本形式相同，因此不同种生物之间的基因能移植成功；同时一种生物的基因能在另一种生物体内表达，也说明了生物共用一套密码子，且从进化的角度看，这些生物具有共同的祖先．
（2）图中A是运载体．在DNA连接酶的作用下，具有相同黏性末端的DNA可以连接起来，因此能与
（3）将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法；T-DNA的特点是：可转移到受体细胞并整合到受体细胞染色体的DNA上．目的基因是否插入了转基因生物染色体DNA上是目的基因能否在棉株体内稳定遗传的关键；检测目的基因是否导入受体细胞常用DNA分子杂交技术．该棉花是采用基因工程技术培育形成的，而基因工程的原理是基因重组．
（4）基因转入普通棉株细胞内并成功实现表达的过程，在基因工程中称为转化．
（5）基因工程的操作过程中，可以遵循碱基互补配对原则的步骤有①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；④目的基因的检测与表达．
（6）生物体在产生配子时，细胞质基因随机分配，因此如果把该基因导入叶绿体DNA中，将来产生的配子中不一定含有抗病基因．
故答案为：
（1）不同生物的DNA结构基本形式相同 密码子共同的祖先
（2）运载体 A
（3）农杆菌转化法可转移到受体细胞并整合到受体细胞染色体的DNA上 目的基因是否插入了转基因生物染色体DNA上 DNA分子杂交技术基因重组
（4）转化
（5）124
（6）不一定
解析
解：（1）不同生物的DNA结构基本形式相同，因此不同种生物之间的基因能移植成功；同时一种生物的基因能在另一种生物体内表达，也说明了生物共用一套密码子，且从进化的角度看，这些生物具有共同的祖先．
（2）图中A是运载体．在DNA连接酶的作用下，具有相同黏性末端的DNA可以连接起来，因此能与
（3）将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法；T-DNA的特点是：可转移到受体细胞并整合到受体细胞染色体的DNA上．目的基因是否插入了转基因生物染色体DNA上是目的基因能否在棉株体内稳定遗传的关键；检测目的基因是否导入受体细胞常用DNA分子杂交技术．该棉花是采用基因工程技术培育形成的，而基因工程的原理是基因重组．
（4）基因转入普通棉株细胞内并成功实现表达的过程，在基因工程中称为转化．
（5）基因工程的操作过程中，可以遵循碱基互补配对原则的步骤有①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；④目的基因的检测与表达．
（6）生物体在产生配子时，细胞质基因随机分配，因此如果把该基因导入叶绿体DNA中，将来产生的配子中不一定含有抗病基因．
故答案为：
（1）不同生物的DNA结构基本形式相同 密码子共同的祖先
（2）运载体 A
（3）农杆菌转化法可转移到受体细胞并整合到受体细胞染色体的DNA上 目的基因是否插入了转基因生物染色体DNA上 DNA分子杂交技术基因重组
（4）转化
（5）124
（6）不一定
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