- 目的基因检测与鉴定
- 共1561题
我们种植的水稻，它们并非天然而成，而是野生稻种经过人类上万年的栽培、驯化而成的物种．科学家们针对水稻及其亲缘关系较近野生种的遗传多样性以及物种之间的进化关系和现代育种开展了长期的研究．
（1）现代生物进化理论认为，种群是______的基本单位．如果一个水稻种群仍然保持较多的遗传多样性，实际上反映了种群______ 多样性．
（2）物种形成和生物进化的机制是突变、______和______．
（3）研究人员将抗虫基因（SCK基因）导入水稻培育抗虫转基因水稻，在该工程中所用的基因“剪刀”能识别的序列是-GGATCC-，切点在GG之间．同时卡那霉素抗性基因（kan）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．下面为培育转基因水稻过程示意图，请回答：
①请画出质粒的切割点被切割后形成的黏性末端的过程图．
②培养基2除含有必要营养物质、激素外，还必须加入______．
③某些抗虫植株体细胞含两个SCK基因，假设这两个基因在染色体上随机整合，出现如图所示三种情况．
甲图个体自交，F1中抗虫植株和非抗虫植株之间的比例为，乙图个体自交，子代中抗虫植株和非抗虫植株之间的比例为，丙图个体自交，F1中抗虫植株和非抗虫植株之间的比例为______．
正确答案
解：（1）现代生物进化理论认为，种群是生物进化的基本单位．如果一个水稻种群仍然保持较多的遗传多样性，实际上反映了种群基因 多样性．
（2）物种形成和生物进化的机制是突变、自然选择和隔离．
（3）研究人员将抗虫基因（SCK基因）导入水稻培育抗虫转基因水稻，在该工程中所用的基因“剪刀”能识别的序列是-GGATCC-，切点在GG之间．同时卡那霉素抗性基因（kan）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．下面为培育转基因水稻过程示意图，请回答：
①根据题意可知，“基因“剪刀”能识别的序列是-GGATCC-，切点在GG之间”，因此质粒的切割点被切割后形成的黏性末端的过程图为：
②标记基因是卡那霉素抗性基因，因此培养基2中应加入卡那霉素．
③甲图个体减数分裂产生的配子均含有Bt基因，因此甲个体自交，后代全部含有抗虫基因，因此抗虫植株和非抗虫植株之间的比例为1：0；
乙图个体减数分裂产生的配子中有一半含有Bt基因，因此乙个体自交，后代不含抗虫基因的植株所占的比例为
丙图个体减数分裂产生的配子中有
故答案为：
（1）生物进化 基因
（2）自然选择 隔离
（3）①
②卡那霉素
③1：0 3：1 15：1
解析
解：（1）现代生物进化理论认为，种群是生物进化的基本单位．如果一个水稻种群仍然保持较多的遗传多样性，实际上反映了种群基因 多样性．
（2）物种形成和生物进化的机制是突变、自然选择和隔离．
（3）研究人员将抗虫基因（SCK基因）导入水稻培育抗虫转基因水稻，在该工程中所用的基因“剪刀”能识别的序列是-GGATCC-，切点在GG之间．同时卡那霉素抗性基因（kan）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．下面为培育转基因水稻过程示意图，请回答：
①根据题意可知，“基因“剪刀”能识别的序列是-GGATCC-，切点在GG之间”，因此质粒的切割点被切割后形成的黏性末端的过程图为：
②标记基因是卡那霉素抗性基因，因此培养基2中应加入卡那霉素．
③甲图个体减数分裂产生的配子均含有Bt基因，因此甲个体自交，后代全部含有抗虫基因，因此抗虫植株和非抗虫植株之间的比例为1：0；
乙图个体减数分裂产生的配子中有一半含有Bt基因，因此乙个体自交，后代不含抗虫基因的植株所占的比例为
丙图个体减数分裂产生的配子中有
故答案为：
（1）生物进化 基因
（2）自然选择 隔离
（3）①
②卡那霉素
③1：0 3：1 15：1
表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图l、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点．请回答下列问题：
（1）分析表中6种限制酶识别的序列特点，其不同点是：______，共同点是：______．
（2）限制酶______和______的切割后产生的黏性末端是一样的．（填限制酶的序号）
（3）在用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒时，不能使用EcoR I切割的原因是______．
（4）如果用限制酶HindⅢ与BamHI和DNA连接酶将图中的质粒和外源DNA构建重组质粒时，则此过程可获得______种环状DNA．（只考虑质粒和目的基因之间的连接）
（5）图2中的外源DNA用限制酶②和⑥同时切割，能产生______种DNA片段．
（6）目的基因插入质粒后，不能影响质粒的______．
（7）如果要初步筛选出导入上述重组质粒的某种细菌，则应该在培养基中加入适量______．
正确答案
解：（1）分析表中6种限制酶识别的序列特点，其不同点是：不同酶识别的序列不同，共同点是：每一序列的双链反向阅读碱基序列相同（回文序列）．
（2）表中限制酶②和⑤的切割后产生的黏性末端是一样的，都是CTAG-．
（3）质粒中，EcoRⅠ的切割位点位于四环素抗性基因上，若用该限制酶切割会破坏该标记基因，因此在用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒时，不能使用EcoR I切割．
（4）如果用限制酶HindⅢ与BamHI和DNA连接酶将图中的质粒和外源DNA构建重组质粒时，若只考虑质粒和目的基因之间的连接，则此过程可获得2种环状DNA，一种是含有抗性基因的环状DNA，另一种是不含抗性基因的环状DNA．
（5）图2中的外源DNA含有一个限制酶②的切割位点，也含有一个限制酶⑥的切割位点，因此用限制酶②和⑥同时切割，能产生3种DNA片段．
（6）目的基因插入质粒后，不能影响质粒的复制．
（7）由图可知抗性基因是四环素标记基因，因此如果要初步筛选出导入上述重组质粒的某种细菌，则应该在培养基中加入适量四环素．
故答案为：
（1）不同酶识别的序列不同 每一序列的双链反向阅读碱基序列相同（回文序列）
（2）②⑤
（3）EcoRI会破坏质粒中的四环素抗性基因结构
（4）2
（5）3
（6）复制
（7）四环素
解析
解：（1）分析表中6种限制酶识别的序列特点，其不同点是：不同酶识别的序列不同，共同点是：每一序列的双链反向阅读碱基序列相同（回文序列）．
（2）表中限制酶②和⑤的切割后产生的黏性末端是一样的，都是CTAG-．
（3）质粒中，EcoRⅠ的切割位点位于四环素抗性基因上，若用该限制酶切割会破坏该标记基因，因此在用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒时，不能使用EcoR I切割．
（4）如果用限制酶HindⅢ与BamHI和DNA连接酶将图中的质粒和外源DNA构建重组质粒时，若只考虑质粒和目的基因之间的连接，则此过程可获得2种环状DNA，一种是含有抗性基因的环状DNA，另一种是不含抗性基因的环状DNA．
（5）图2中的外源DNA含有一个限制酶②的切割位点，也含有一个限制酶⑥的切割位点，因此用限制酶②和⑥同时切割，能产生3种DNA片段．
（6）目的基因插入质粒后，不能影响质粒的复制．
（7）由图可知抗性基因是四环素标记基因，因此如果要初步筛选出导入上述重组质粒的某种细菌，则应该在培养基中加入适量四环素．
故答案为：
（1）不同酶识别的序列不同 每一序列的双链反向阅读碱基序列相同（回文序列）
（2）②⑤
（3）EcoRI会破坏质粒中的四环素抗性基因结构
（4）2
（5）3
（6）复制
（7）四环素
如表是几种限制酶识别序列和切割位点，如图为培育转基因抗虫棉的技术流程，请据图回答：
（1）依据表中四种酶切割位点，会形成相同末端的是______，从不同酶的识别序列上看，限制酶的作用特点是______．
（2）根据表中酶切位点，请写出BamHⅠ切割后形成的末端：______．
（3）图中过程①中涉及的酶是______，该过程是基因工程的核心步骤，其目的是______．
（4）图中过程②最常用的方法是______，检测抗虫基因是否整合到棉花细胞DNA分子上的方法是______．
（5）经检测抗虫棉细胞染色体上含有一个抗虫基因，该植株自交得到Fl，其中全部的抗虫植株再自交一次，后代中抗虫植株占总数的______．
正确答案
解：（1）依据表中四种酶切割位点，会形成相同末端的是BamHⅠ和BfuCⅠ，产生的末端都是-GATC-；从不同酶的识别序列上看，说明限制酶具有能识别特定的核苷酸序列并在特定位点切割双链DNA的作用特点．
（2）根据表中酶切位点，BamHⅠ切割后形成的末端是
（3）在基因表达载体的构建过程中，涉及的酶是限制酶和DNA连接酶，该过程是基因工程的核心步骤，其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在并能遗传给下一代，同时能表达并发挥作用．
（4）图中过程②是将目的基因导入受体细胞，最常用的方法是农杆菌转化法；检测抗虫基因是否整合到棉花细胞DNA分子上的方法是DNA分子杂交技术．
（5）抗虫棉细胞染色体上含有一个抗虫基因（用A表示），那么该植株可看做是杂合子（Aa），自交得到的Fl有三种基因型（AA、Aa、aa），如果其中全部的抗虫植株（
故答案为：
（1）BamHⅠ和BfuCⅠ能识别特定的核苷酸序列并在特定位点切割双链DNA．
（2）
（3）限制酶和DNA连接酶 使目的基因在受体细胞中稳定存在并能遗传给下一代，同时能表达并发挥作用
（4）农杆菌转化法 DNA分子杂交技术
（5）
解析
解：（1）依据表中四种酶切割位点，会形成相同末端的是BamHⅠ和BfuCⅠ，产生的末端都是-GATC-；从不同酶的识别序列上看，说明限制酶具有能识别特定的核苷酸序列并在特定位点切割双链DNA的作用特点．
（2）根据表中酶切位点，BamHⅠ切割后形成的末端是
（3）在基因表达载体的构建过程中，涉及的酶是限制酶和DNA连接酶，该过程是基因工程的核心步骤，其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在并能遗传给下一代，同时能表达并发挥作用．
（4）图中过程②是将目的基因导入受体细胞，最常用的方法是农杆菌转化法；检测抗虫基因是否整合到棉花细胞DNA分子上的方法是DNA分子杂交技术．
（5）抗虫棉细胞染色体上含有一个抗虫基因（用A表示），那么该植株可看做是杂合子（Aa），自交得到的Fl有三种基因型（AA、Aa、aa），如果其中全部的抗虫植株（
故答案为：
（1）BamHⅠ和BfuCⅠ能识别特定的核苷酸序列并在特定位点切割双链DNA．
（2）
（3）限制酶和DNA连接酶 使目的基因在受体细胞中稳定存在并能遗传给下一代，同时能表达并发挥作用
（4）农杆菌转化法 DNA分子杂交技术
（5）
（1）请在图1中用“
______
图1中Ap′是抗氨苄青霉素基因，lacZ是显色基因，其控制合成某种酶能将无色染料X-gal变成蓝色，最终能在加入X-gal的培养基上将含该基因的菌落染成蓝色．（图2中深色圆点即为蓝色菌落）
（2）将抗草甘膦基因与酶切后pUC18质粒、DNA连接酶混合后，再与某菌种混合，若要从混合物中筛选出含抗草甘膦基因的菌株，在图2的培养基中必须加入______．请判断图中所出现的白色和蓝色两种菌落中，何种颜色菌落会含有重组质粒______．
（3）现用EcoRI酶切质粒，酶切后进行电泳观察，若出现长度为______kb和______kb的片段，则可以判断该质粒已与目的基因重组成功．（重组质粒上目的基因的插入位点与EcoRI的识别位点之间的碱基对忽略不计）．
假设抗草甘膦基因已被转移到植物F细胞中，但植物F仍没有表现出抗性，分析可能的原因是______．
正确答案
解：（1）根据题意可知，“pUC18质粒上EcoRI的识别位点位于目的基因插入位点的右侧”，因此目的基因的插入位点位于EcoRI的识别位点的左侧．
（2）要从大肠杆菌中筛选出含抗草甘膦基因的突变菌株，则必须要用含草甘膦的选择培养基培养大肠杆菌；由于插入目的基因时，因为lacZ显色基因破坏失活，不能产生相应的酶，因此白色菌落会含有重组质粒．
（3）目的基因被酶切后形成两个片段：1.0kb和3.0kb；质粒被酶切后长度不变：2.7kb．故质粒只能和目的基因片段之一发生重组，如果成功的话将会出现两种情况：3kb和3.7kb或1.0kb和5.7kb．假设抗草甘膦基因已被成功转移到植物F中，说明F中已含有抗草甘膦基因，如果仍没有表现出抗性，则说明抗草甘膦基因在受体细胞中没有表达或表达的酶没有活性．
故答案为：
（1）
（2）草甘膦 白色
（3）3kb和3.7kb 1.0kb和5.7kb 目的基因在受体细胞中没有表达，或表达的酶没有活性
解析
解：（1）根据题意可知，“pUC18质粒上EcoRI的识别位点位于目的基因插入位点的右侧”，因此目的基因的插入位点位于EcoRI的识别位点的左侧．
（2）要从大肠杆菌中筛选出含抗草甘膦基因的突变菌株，则必须要用含草甘膦的选择培养基培养大肠杆菌；由于插入目的基因时，因为lacZ显色基因破坏失活，不能产生相应的酶，因此白色菌落会含有重组质粒．
（3）目的基因被酶切后形成两个片段：1.0kb和3.0kb；质粒被酶切后长度不变：2.7kb．故质粒只能和目的基因片段之一发生重组，如果成功的话将会出现两种情况：3kb和3.7kb或1.0kb和5.7kb．假设抗草甘膦基因已被成功转移到植物F中，说明F中已含有抗草甘膦基因，如果仍没有表现出抗性，则说明抗草甘膦基因在受体细胞中没有表达或表达的酶没有活性．
故答案为：
（1）
（2）草甘膦 白色
（3）3kb和3.7kb 1.0kb和5.7kb 目的基因在受体细胞中没有表达，或表达的酶没有活性
请阅读下列三段文字后回答：
A．有人把蚕的DNA分离出来，用一种酶“剪切”下制造丝蛋白的基因，再从细菌细胞中提取一种叫“质粒”的DNA分子，把它和丝蛋白基因拼接在一起再送回细菌细胞中，结果，此细菌就有生产蚕丝的本领．
B．江苏农科院开展转基因抗虫棉花的研究，成功地将某种细菌产生抗虫毒蛋白的抗虫基因导入棉花细胞中，得到的棉花新品种对棉铃虫等害虫毒杀效果高达80%～100%．
C．医生对一位因缺乏腺苷脱氨酶基因而患先天性体液免疫缺陷病的美国女孩进行治疗．采用的方法是首先将患者的白细胞取出作体外培养，然后用某种病毒将正常腺苷脱氨酶基因转入人工培养的白细胞中，再将这些转基因白细胞回输到患者的体内，经过多次治疗，患者的免疫功能趋于正常．
（1）A段中用来剪切造丝蛋白基因的工具是______．在将质粒导入大肠杆菌时，一般要用______处理该菌，以便吸收周围环境中的DNA分子．
（2）抗虫基因之所以能导入植物体内并得到表达，原因是______．
（3）C段中该病治疗运用了基因工程技术，在这个实例中目的基因是______．
（4）所有这些实验的结果，有没有生成前所未有的新型蛋白质？______．
正确答案
解：（1）A段中，用来剪切造丝蛋白基因（目的基因）的工具是限制性核酸内切酶．将目的基因导入微生物细胞时，一般要用Ca2+处理该微生物，使之成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态．
（2）由于不同生物的基因具有相同的分子结构，而且自然界中所有生物都共用一套遗传密码，所以一种生物的基因能导入另一种生物体内并表达．
（3）C段实例中所涉及的目的基因是腺苷脱氨酶基因．
（4）所有这些实验的结果，只是将一种生物的基因转移到另一种生物的体内并表达，因此并没有生成前所未有的新型蛋白质．
故答案为：
（1）限制性核酸内切酶 Ca2+
（2）基因的分子结构相同
（3）腺苷脱氨酶基因
（4）没有
解析
解：（1）A段中，用来剪切造丝蛋白基因（目的基因）的工具是限制性核酸内切酶．将目的基因导入微生物细胞时，一般要用Ca2+处理该微生物，使之成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态．
（2）由于不同生物的基因具有相同的分子结构，而且自然界中所有生物都共用一套遗传密码，所以一种生物的基因能导入另一种生物体内并表达．
（3）C段实例中所涉及的目的基因是腺苷脱氨酶基因．
（4）所有这些实验的结果，只是将一种生物的基因转移到另一种生物的体内并表达，因此并没有生成前所未有的新型蛋白质．
故答案为：
（1）限制性核酸内切酶 Ca2+
（2）基因的分子结构相同
（3）腺苷脱氨酶基因
（4）没有
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